DE3641925A1

DE3641925A1 - Bremsschlupfgeregelte kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3641925A1
Application number: DE19863641925
Authority: DE
Inventors: Juan Belart; Hans-Christof Klein
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-06-16

Description

Die Erfindung betrifft eine bremsschlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem hilfskraftunter stützt bremspedalbetätigten Hauptzylinder mit Sensoren zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und der Fahrzeug geschwindigkeit oder entsprechender Meßgrößen, mit elektromagnetisch betätigten Schließventilen in den Druckmittelzuleitungen vom Hauptzylinder zu den Rad bremszylindern, mit einem pneumatischen Bremskraftver stärker, der zwischen dem Hauptzylinder und dem Brems pedal angeordnet ist und dessen Kolben durch ein pedal betätigtes Steuerventil entsprechend dem gewünschten Brems druck pneumatisch druckbeaufschlagt wird bzw. werden, mit einem elektromagnetisch betätigten Wechselventil, welches den an dem Kolben liegenden pneumatischen Druck umzuschalten gestattet, und mit einer elektronischen Steuerschaltung zur logischen Verknüpfung und Verarbeitung der Sensorsignale sowie zur Erzeugung von Ventil-Steuersignalen, welche jedem beim Bremsen auftretenden Radschlupf durch geeignete Beauf schlagung des Wechselventils und/oder der Schließventile entgegenwirken.

Bei einer bekannten bremsschlupfgeregelten Kraftfahrzeug bremsanlage dieser Art (DE-OS 33 17 629.9) ist das Wechsel ventil unabhängig von dem Steuerventil außerhalb des pneu matischen Bremskraftverstärkers angeordnet, welcher relativ voluminös ist, weil er nur einen einzigen pneumatischen Kolben aufweist.

Es ist auch schon bekannt (DE-OS 36 25 815.6), das Wechsel ventil innerhalb des ersten pneumatischen Kolbens bei einem Tandem-Bremskraftverstärker anzuordnen. Das Wechsel ventil kann dabei entweder exzentrisch auf einer Seite der Achse des Bremskraftverstärkers oder koaxial zu dieser Achse angeordnet sein. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß sowohl das Steuerventil als auch das Wechselventil alle Bewegungen des ersten pneumatischen Kolbens mitmachen müssen, wodurch die Ansprechempfindlichkeit des pneu matischen Bremskraftverstärkers in Folge der Massenträgheit der mitbewegten Teile beeinträchtigt wird.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine brems schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der das Steuerventil und das Wechselventil kompakt und unabhängig von den pneumatischen Kolben ausgebildet und angeordnet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Steuerventil und das Wechselventil exzentrisch und prallel zur Achse des Bremskraftverstärkers, jedoch konzentrisch zueinander in der Frontwand des Bremskraft verstärkers angeordnet sind.

Aufgrund dieser Ausbildung bilden das Steuerventil und das Wechselventil praktisch eine Baueinheit, die dazu noch ruhend angeordnet ist, so daß die Bewegungen des bzw. der pneumatischen Kolben nicht mitgemacht werden müssen. Das Steuerventil und das Wechselventil sind so in optimaler Weise in das Gehäuse des Bremskraftverstärkers integriert.

Eine vorteilhafte bauliche Verwirklichung des Erfindungs gedankens kennzeichnet sich dadurch, daß in der Frontwand des Bremskraftverstärkers ein Ventilgehäuse angeordnet ist, innerhalb dessen parallel zur Achse eine Ventilsitzstange des Steuerventils vorzugsweise koaxial zum rotations symmetrischen Ventilgehäuse axial verschiebbar angeordnet ist, welche am pedalseitigen Ende einen Ringsitz und am entgegengesetzten Ende dicht und gleitend durch eine Führungs bohrung des Ventilgehäuses hindurchgreift und von dem ent gegengesetzten Ende her durch das Bremspedal axial derart beaufschlagt ist, daß die an das Bremspedal angeschlossene Eingangsstange des Bremskraftverstärkers und die Ventilsitz stange sich gleichsinnig bewegen. Dabei soll insbesondere vorgesehen sein, daß die Ventilsitzstange über einen an die Eingangsstange angeschlossenen Hebelmechanismus beaufschlagt ist.

Aufgrund dieser Ausbildungen werden die Bewegungen der Eingangsstange des Bremspedals problemlos und ohne große Umwege auf die seitlich der Eingangsstange angeordnete Ventilsitzstange des Steuerventils übertragen, ohne daß das Ventilgehäuse die Bewegungen des bzw. der pneumatischen Kolben mitmachen muß.

Um insbesondere beim Loslassen des Bremspedals Toleranzen zwischen dem Ringsitz der Ventilsitzstange und ihrem Gegen stück ausgleichen zu können, sieht eine weitere praktische Ausführungsform vor, daß die Ventilsitzstange an dem vom Ringsitz abgewandten Ende eine axiale Sackbohrung aufweist, in der ein Ausgleichsstößel gegen eine in der Sackbohrung angeordnete Druckfeder axial verschiebbar ist, wobei das von der Sackbohrung abgewandte Ende des Ausgleichsstößels an die Eingangsstange angeschlossen ist.

Es ist weiter vorteilhaft, wenn dem Ringsitz axial ein axial begrenzt verschiebbares Tellerventil gegenüberliegt, welches beim Anliegen am Ringsitz einen vor dem Ringsitz befindlichen Atmosphärendruckraum von einem Vakuumraum abgrenzt.

Die koaxiale Anordnung von Steuerventil und Wechselventil wird nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform dadurch verwirklicht, daß koaxial rund um die Ventilsitz stange ein axial begrenzt verschiebbarer Wechselventil körper angeordnet ist, welcher axial gegenüber dem Teller ventil eine Ringdichtfläche aufweist, die bei mit dem Ringsitz in Eingriff stehendem Tellerventil einen geringen Abstand von dem Tellerventil hat und gegen welche sich das Tellerventil federnd anlegt, wenn die Ventilsitzstange durch das Bremspedal in die Bremsstellung verschoben wird.

Hierbei soll insbesondere vorgesehen sein, daß sich radial innen am Ventilsitzkörper ein zur Ventilsitzstange koaxialer Sackkanal befindet, der von der Ringdichtfläche ausgeht und im hinteren Bereich des Ventilsitzkörpers in einen oder mehrere Querkanäle mündet, die zu den Druckräumen des Brems kraftverstärkers führen.

Eine sowohl in axialer als auch in radialer Richtung be sonders kompakte Anordnung wird erzielt, wenn radial außen an dem Wechselventilkörper zwei axial gegenüberliegende, zur Ventilsitzstange koaxiale Ventilringflächen vorgesehen sind, zwischen denen mit axialem Spiel ein Doppeltellerventil angeordnet ist, welches sich radial außen ebenfalls mit geringem axialen Spiel bis zwischen zwei zur Ventilsitz stange koaxialen Gehäuseringflächen erstreckt, wobei die dem Tellerventil zugewandte Ringstirnfläche des Doppelteller ventils radial innen an den ringförmigen Vakuumraum bzw. radial außen an den einen zu einem Druckraum führenden Gehäuse raum sowie die andere Ringstirnfläche an die zu den Druckräumen des Bremskraftverstärkers führenden Gehäuse räume angrenzen.

Die Erfindung wird bevorzugt bei einem Tandem-Bremskraft verstärker mit zwei axial hintereinander angeordneten pneumatischen Kolben sowie einer dazwischen befindlichen Trennwand angewendet. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß radial innen von den Ventilringflächen des Wechselventil körpers ein in dem Wechselventilkörper vorgesehener Axial kanal abzweigt, der über eine Leitung mit dem Vakuumraum des hinteren pneumatischen Kolbens verbunden ist.

In diesem Fall ist der Anschluß der Druckräume bevorzugt so, daß der radial außerhalb des Doppeltellerventils liegende Gehäuseraum an den Druckraum des vorderen pneu matischen Kolbens und der andere Gehäuseraum über eine Verbindungsleitung an den Druckraum des hinteren pneu matischen Kolbens angeschlossen ist.

Aufgrund dieser Ausbildung erfolgt bei der Betätigung des Wechselventils eine Vertauschung von Vakuum und Atmosphären druck nur in bezug auf den letzten Vakuumraum und den vordersten Druckraum.

Besonders vorteilhaft ist es , wenn der Wechselventilkörper durch einen Elektromagneten aus seiner Normalstellung in Richtung der pneumatischen Kolben in seine Wechselstellung verstellbar ist.

Damit bei nicht betätigtem Elektromagneten der Wechselventil körper stets wieder seine Ruhelage einnimmt, ist erfindungs gemäß weiter vorgesehen, daß der Wechselventilkörper durch eine Rückstellfeder oder einen Mitnehmer an der Ventil sitzstange in seine Normalstellung bewegbar ist.

Zur kompakten Anordnung des Elektromagneten ist weiter vorgesehen, daß der Elektromagnet an der Vorderseite des Ventilgehäuses vorzugsweise koaxial zur Ventilsitz stange angeordnet ist und sein Anker einen Flansch auf weist, der über das Tellerventil auf den Wechselventil körper einwirkt.

Eine wirksame, nur wenige Bauteile erfordernde Betätigung des Wechselventilkörpers kann dadurch erfolgen, daß der Anker axial gegenüber der Stirnfläche der Ventilsitzstange einen koaxialen Zapfen aufweist, der verhindert, daß bei erregtem Elektromagnet der Ringsitz in Anlage am Tellerventil kommt.

Um auf jeden Fall zu gewährleisten, daß bei erregtem Elektromagneten die Ventilsitzstange in ihre Offenstellung verschoben ist, ist nach einer weiteren vorteilhaften Aus führungsform vorgesehen, daß die Eingangsstange in einem zur Betätigung des Steuerventils ausreichenden Maße relativ zum ersten pneumatischen Kolben verschiebbar angeordnet ist.

Damit das Steuerventil problemlos betätigt werden kann ist es wichtig, daß die Eingangsstange über eine in dem ersten pneumatischen Kolben angeordnete elastische Scheibe auf einen vorzugsweise koaxial zur Eingangsstange angeorndeten Stößel einwirkt, der über eine Simulatorfeder auf die zwischen dem Vakuumraum des ersten pneumatischen Kolbens und dem Druck raum des zweiten pneumatischen Kolbens angeordnete Trennwand einwirkt.

Durch die Simulatorfeder wird dem Fahrer trotz der pneumatischen Hilfskraftunterstützung noch das Ge fühl einer normalen Bremsung simuliert.

Damit auch im Falle des Ausfalls der Hilfskraft, d.h. insbesondere des hierfür vorgesehenen Vakuums noch eine Bremsung möglich ist, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Trennwand axial in der Richtung des Hauptzylinders verschiebbar ist und in der Ruhelage des Bremskraftverstärkers mit einem Anschlag am zweiten pneumatischen Kolben anliegt. In diesem Fall wird die mechanische Pedalkraft über die Simulatorfeder und die bewegliche Trennwand auf den zweiten pneumatischen Kolben und von diesem in üblicher Weise auf die Hauptzylinderkolben übertragen.

Für eine kompakte, die Abmessungen des pneumatischen Brems kraftverstärkers kaum vergrößernde Anordnung ist es zweck mäßig, wenn der Hebelmechanismus und das Ventilgehäuse größtenteils im Druckraum des ersten pneumatischen Kolbens angeordnet sind.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine schematische axiale Schnittansicht des pneumatischen Bremskraftverstärkers einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage zeigt, wobei außerdem der Hauptzylinder sowie die daran angeschlossenen Radbremskreise und die Steuerschaltung schematisch wiederge geben sind.

Nach der Zeichnung wirkt das Bremspedal 30 über die Eingangs stange 40 eines pneumatischen Tandem-Bremskraftverstärkers 29 auf einen Ausgangsstößel 77, der die koaxial zur Achse 34 des Bremskraftverstärkers 29 angeordneten Kolben 78, 79 eines Tandem-Hauptzylinders 11 beaufschlagt. Der an mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Nachlaufbehälter 80, 81 ange schlossene Tandem-Hauptzylinder 11 versorgt zwei Rad bremskreise I, II, welche jeweils bevorzugt zwei Radbrems zylinder 24, 25 bzw. 26, 27 von diagonal zueinander ange ordneten Radbremsen beaufschlagen.

Zwischen jedem der Radbremszylinder 24 bis 27 und den Tandem-Hauptzylinder 11 sind Schließventile 16, 17, 18 bzw. 19 geschaltet, welche normalerweise geöffnet sind, jedoch durch eine Steuerschaltung 28 elektromagnetisch zeitweise in die Schließstellung gebracht werden können.

An jedem der Räder sind Raddrehzahl-Sensoren 12, 13, 14 bzw. 15 angeordnet, welche an die Steuerschaltung 28 ein für die Drehzahl des betreffenden Rades repräsentatives Raddrehzahlsignal liefern.

Jeder Radbremskreis I, II bestehtzunächst aus einer einzigen, vom Tandem-Hauptzylinder 11 abzweigenden Leitung, die zu jeweils einer Zweigstelle 82 bzw. 83 führt und von dort in zwei Druck mittelzuleitungen 20, 21, 22 bzw. 23 übergeht, in welche die Schließventile 16 bis 19 eingeschaltet sind.

Außerdem führt eine Steuerleitung 84 von der Steuerschaltung 28 zu einem Elektro-Magneten 66, der in dem pneumatischen Bremskraft verstärker 29 eingebaut ist.

Der pneumatische Bremskraftverstärker besteht aus einem hinteren Gehäuseteil 85 und einem damit zusammengebauten vorderen Gehäuseteil 86, welches eine Frontwand 35 aufweist.

Die beiden Gehäuseteile 85, 86 sind zumindest im wesent lichen rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zur Achse 34 des Bremskraftverstärkers 29. In dem vorderen Gehäuseteil 86 ist eine Einlaßführungsbohrung 87 für die Eingangsstange 40 vorgesehen, deren Achse mit der Achse 34 des Bremskraftverstärkers 29 zusammenfällt.

Die Eingangsstange 40 ist mit axialem Spiel in einer Zentral bohrung 88 des vorderen pneumatischen Kolbens 62 angeordnet. Sie wirkt auf eine ebenfalls innerhalb des vorderen pneu matischen Kolbens 62 angeordnete elastische Scheibe 72, die vorzugsweise aus Gummi besteht. Unmittelbar anschließend an die elastische Scheibe 72 und ebenfalls noch innerhalb der die Scheibe 72 aufnehmenden koaxialen Ausnehmung 89 befindet sich ein Flansch 90 eines koaxialen Stößels 73, der durch eine zentrale Bohrung 91 in der Trennwand 75 zwischen dem Vakuumraum 2 des hinteren pneumatischen Kolbens 63 und dem Druckraum 3 des vorderen pneumatischen Kolbens 62 gleitend und dicht durchgreift. Zwischen dem Flansch 90 und einem im Bereich der Bohrung 91 vorgesehenen Gegenflansch 92 der Trennwand 75 befindet sich eine als Druckfederpaket ausgebildete Simulatorfeder 74.

Die Trennwand 75 ist über eine Rollmembran 93 mit dem Ge häuseteil 85 derart verbunden, daß die Trennwand 75 in Richtung des Hauptzylinders 11 eine solche Bewegung aus führen kann, daß die Kolben 78, 79 des Tandem-Hauptzylinders 11 auch ohne pneumatische Hilfskraftunterstützung eine für eine Bremsung ausreichende Axialbewegung ausführen können.

Mittels eines Anschlages 76 liegt die Trennwand 75 hierzu axial am hinteren pneumatischen Kolben 63 an. Ein Haken 94 des hinteren pneumatischen Kolbens 63 liegt axial im Wege des Anschlages 76, so daß hierdurch die Bewegung des hinteren oder zweiten pneumatischen Kolbens 63 in Richtung auf den Hauptzylinder 11 begrenzt wird.

Der vordere oder erste pneumatische Kolben 62 und der hintere oder zweite pneumatische Kolben 63 sind über radial außen vorgesehene Rollmembranen 95, 96 mit dem Gehäuseteil 85 dicht, aber axial verschiebbar verbunden.

Zwischen dem pneumatischen Kolben 63 und der Rückwand 97 des Gehäuseteils 85 ist eine Druck-Rückstellfeder 98 ange ordnet.

Seitlich der Führungsbohrung 87 für die Eingangsstange 40 ist in dem Gehäuseteil 86 bzw. in dessen Frontwand 35 ein Ventilgehäuse 36 angeordnet, welches in sich im wesent lichen rotationssymmetrisch ist, derart, daß seine Achse 99 im seitlichen Abstand parallel zur Achse 34 des Brems kraftverstärkers 29 verläuft.

Zentral innerhalb des Ventilgehäuses 36 ist in einer am hinteren Ende des Ventilsgehäuses 36 vorgesehenen Führungs bohrung 39 eine Ventilsitzstange 37 dicht und axial ver schiebbar angeordnet, welche an ihrem vorderen, etwas über die Vorderwand 35 nach vorn vorstehenden Ende einen sich radial erweiternden Ringsitz aufweist und in ihrem hinteren Bereich mit einer koaxial zur Achse 99 vorgesehenen Sack bohrung 44 versehen ist, in welche von hinten ein kolben artiger Ausgleichstößel 45 eingreift, der durch eine Druck feder 46 von der Ventilsitzstange 37 weg vorgespannt ist. Der Ausgleichsstößel 45 liegt mit seiner von der Ventilsitz stange 37 abgewandten Ende an einem ballig ausgebildeten Ende 100 eines Ausgangshebels 43 an, der sich schräg nach unten zu einem am pneumatischen Kolben 62 vorge sehenen Drehlager 101 erstreckt, wo das untere Ende des Ausgangshebels 43 um eine Querachse drehbar ge lagert ist. Die Achse des Drehlagers 101 befindet sich in gleicher Höhe wie die Achse 34 des pneumatischen Brems kraftverstärkers 29. Etwa in der Mitte ist der Ausgangs hebel 43 mittels eine Quergelenks 102 mit einem sich an nähernd parallel zum Ausgangshebel 43 erstreckenden Eingangs hebel 42 gelenkig verbunden, welcher etwa auf der Achse 99 in einem Gegenlager 103 um eine Querachse drehgelagert ist, welches fest am Ventilgehäuse 36 angebracht ist.

Das untere, kugelförmig ausgebildete Ende des Eingangs hebels 42 greift in eine Nut 104 der Eingangsstange 40 derart ein, daß die dem Bremspedal 30 zugewandte Wand 105 der Nut 104 an dem unteren kugelförmigen Ende 106 des Eingangs hebels 42 zur Anlage kommt.

Die Anordnung und Dimensionierung der beiden Hebel 42, 43 ist so, daß beim Niedertreten des Bremspedals 30 die Eingangs stange 40 den Eingangshebel 42 in der Zeichnung im Uhrzeiger sinn um das obere Drehgelenk 103 verschwenkt, wodurch das Quergelenk 102 eine Bewegung im wesentlichen in Richtung des Tandem-Hauptzylinders 11 ausführt, die dem obigen balligen Ende 100 eine entsprechend dem Hebelgesetz vergrößerte Be wegungskomponente in gleicher Richtung mitteilt. Hierbei ver schwenkt der Ausgangshebel 43 innerhalb des unteren Dreh lagers 101 am pneumatischen Kolben 62. Dementsprechend kann die Ventilsitzstange 37 unter dem Einfluß des im Atmosphären druckraum 48 anstehenden Atmosphärendruckes der Schwenkbe wegung des oberen Endes 100 des Ausgangshebels 43 folgen.

Der Eingangshebel 42 und der Ausgangshebel 43 bilden ins gesamt einen Hebelmechanismus 41, der die vom Pedal 30 auf die Eingangsstange 40 übertragene Bewegung gleichsinnig auf die Ventilsitzstange 37 überträgt.

Der Atmosphärendruckraum 48 ist über einen seitlich am Ventilgehäuse 36 vorgesehenen Anschluß 107 an die äußere Atmosphäre angeschlossen. Der Anschluß 107 steht über die Frontwand 35 des Gehäuseteils 86 nach vorn vor.

Zwischen dem Atmosphärendruckraum 48 und dem dahinter befindlichen Vakuumraum 49 befindet sich ein kreisförmiges, koaxial zur Achse 99 angeordnetes Tellerventil 47, dessen Rückseite radial innen mit dem Ringsitz 38 der Ventilsitz stange 37 zusammenarbeitet. Bei nicht betätigtem Bremspedal 30 (diese Stellung ist in der Zeichnung dargestellt) drückt das Ende 100 des Ausgangshebels 43 die Ventilsitzstange 37 über den Ausgleichsstößel 45 und die Druckfeder 46 gegen das in Richtung des Tandem-Hauptzylinders 11 federnd vorge spannte Tellerventil 47.

Die Ventilsitzstange 37 und das Tellerventil 47 bilden die wesentlichen Bestandteile des Steuerventils 33 des pneumatischen Bremskraftverstärkers 29.

Koaxial um die Ventilsitzstange 37 herum ist als wesent licher Bestandteil eines Wechselventils 32 ein Wechsel ventilkörper 50 angeordnet, der an seinem hinteren Ende eine Führungsbohrung 108 aufweist, die gleitend und dicht auf dem zylindrischen Außenumfang der Ventilsitzstange 37 sitzt. Davor ist in dem Wechselventilkörper 50 ein Sack kanal 52 angeordnet, der radial außen von dem Ringsitz 38 gegenüber dem Tellerventil 47 mündet. Radial außerhalb dieser Mündung befindet sich am Wechselventilkörper 50 eine koaxial zur Achse 99 angeordnete Ringdichtfläche 51, die ebenfalls mit dem Tellerventil 47 axial zusammenwirkt. Vom hinteren Bereich der Sackbohrung 52 zweigen ein oder mehrere Querkanäle 53 ab, die eine Verbindung zu einem radial äußeren Gehäuseraum 59 des Ventilgehäuses 36 her stellen, von dem aus eine Verbindungsleitung 65 zum Druckraum 2 des hinteren pneumatischen Kolbens 63 führt.

Radial außen weist der Wechselventilkörper 50 zwei axial mit Abstand gegenüberliegende Ventilringflächen 54, 55 auf, zwischen denen ein Doppeltellerventil 56 mit axialem Spiel und axial hin und her verschiebbar anliegt. Radial noch weiter außen greift das Doppel tellerventil 56 ebenfalls mit axialem Spiel zwischen zwei im axialen Abstand gegenüberliegende Gehäusering flächen 58, 57 ein. Radial außen von dem Doppelteller ventil 56 befindet sich innerhalb des Ventilgehäuses 36 ein weiterer ringförmiger und koaxialer Gehäuseraum 60, der bei in Normalstellung befindlichem Wechselventil 32, welche in der Zeichnung dargestellt ist, mit dem Gehäuseraum 59 in Strömungsverbindung steht.

Der Raum radial innen von dem Doppeltellerventil 56 ist durch einen Axialkanal 61 mit einer Leitung 64 ver bunden, die zum Vakuumraum des hinteren pneumatischen Kolbens 63 führt.

Der rings um die Ringdichtfläche 51 vorgesehene Vakuumraum, der auch zur Ventilringfläche 55 und zur Gehäuseringfläche 58 führt, ist über eine weitere Rohrverbindung 109 mit dem Vakuum raum 3 des vorderen pneumatischen Kolbens 62 verbunden. An den Vakuumraum 49 ist bei 31 auch das von außen zugeführte Vakuum angeschlossen.

Der radial äußerste Gehäuseraum 60 ist über eine radial außen liegende Gehäusebohrung 110 mit dem Druckraum 4 des vorderen pneumatischen Kolbens 62 verbunden.

Im hinteren Bereich der Ventilsitzstange 37 ist ein radialer Mitnehmer 67 vorgesehen, der hinter die hintere Stirnwand des Wechselventilkörpers 50 greift, um diesen bei der Rück zugbewegung der Ventilsitzstange 37 in die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhelage mitzunehmen.

Vor dem Atmosphärendruckraum 48 ist in der Vorderwand des Ventilgehäuses 36 ein hohlzylindrischer Elektro- Magnet 66 koaxial zur Achse 99 angeordnet. Innerhalb des Elektro-Magneten 66 befindet sich dessen Anker 68, der zum Steuerventil 33 hin mit einem Flansch 69 sowie mit einem axialen Zapfen 70 verbunden ist. Der Flansch 69 liegt mit geringem Abstand dem Tellerventil 47 gegen über, während der Zapfen 70 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Ruhelage an der vorderen Stirnfläche 71 der Ventilsitzstange 37 zur Anlage kommt. Die Betätigung des Magneten erfolgt, wie das bereits oben erwähnt wurde, über die Leitung 84 durch die Steuerschaltung 28.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:

Sobald der Motor des Fahrzeuges gestartet ist, liegt am Vakuumanschluß 31 das z.B. von der Saugseite des Motors abgeleitete Vakuum an, welches über die Rohrverbindung 109 sowie die Ventilringfläche 55, den Axialkanal 61 und die Leitung 64 an die Vakuumräume 1, 3 angelegt wird. Über den an der Ringdichtfläche 51 vorgesehenen Spalt, den Sackkanal 52, den Querkanal 53 und die Gehäuseräume 59, 60 sowie die Verbindungsleitung 65 und die radiale Bohrung 110 liegt das Vakuum zunächst außerdem an den Druckräumen 2, 4 an.

Wenn jetzt das Bremspedal 30 in Richtung des Pfeiles be tätigt wird, wird der Hebelmechanismus 41 in dem Sinne verschwenkt, daß das obere Ende 100 des Ausgangshebels 43 sich in der Zeichnung nach links verschiebt, wodurch unter dem Einfluß des auf die Stirnfläche 71 einwirkenden Atmosphären druckes die Ventilsitzstange 37 in der Zeichnung nach links verschoben wird, bis das Tellerventil 47 zur Anlage an der Ringdichtfläche 51 kommt und der Ringsitz 38 vom Teller ventil 47 abgehoben ist. Nunmehr ist zum einen das Vakuum vom Axialkanal 52 abgetrennt, während zum anderen jetzt an dem Axialkanal 52 der Atmosphärendruck anliegt. Somit wird an die Druckräume 2, 4 Atmosphärendruck angelegt, was die Verschiebung der beiden pneumatischen Kolben 62, 63 in der Zeichnung nach links zur Folge hat. Hierdurch werden über den Ausgangsstößel 77 die Kolben 78, 79 des Tandem-Haupt zylinders 11 betätigt.

Die Trennwand 25 bleibt hierbei in der durch den Anschlag 111 definierten Ruhelage, weil im Druckraum 2 ein höherer Druck als im Vakuumraum 3 herrscht.

Der vordere pneumatische Kolben 62 bewegt sich als erster in Richtung des Tandem-Hauptzylinders 11, weil er zunächst nur die geringe Kraft der entsprechend schwach dimensionierten Simulatorfeder 74 überwinden muß. Schließlich stößt die Stirnfläche 112 des Stößels 73 an die für sie vorgesehene Gegenfläche 113 am hinteren pneumatischen Kolben, wodurch sich von diesem Moment ab die pneumatisch erzeugten Kräfte des ersten und zweiten pneumatischen Kolbens 62, 63 addieren und gemeinsam auf den Ausgangsstößel 77 wirken.

Beim Loslassen des Bremspedals 30 nehmen die einzelnen Teile aufgrund der Wirkung der Federn 74, 98 wieder die aus der Zeichnung ersichtliche Position ein, worauf der Atmosphärendruck aus den Druckräumen 2, 4 abgezogen und durch Vakuum versetzt wird. Die Bremsung ist jetzt beendet.

Wenn während einer Bremsung an einem der Räder des Fahrzeuges ein Radschlupf festgestellt wird, so gibt die Steuerschaltung 28 über die Leitung 84 ein Betätigungssignal an den Elektro magneten 66, welcher daraufhin seinen Anker in Richtung des Tellerventils 47 bewegt, so daß dieses den Wechselventil körper 50 in der Zeichnung nach links verschiebt. Diese Betätigung kann nur während einer normalen Bremsung auf treten, während der die Ventilsitzstange 37 nicht die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhelage, sondern vielmehr die am meisten in der Zeichnung nach links verschobene Position einnimmt. In dieser Position ist der Spalt zwischen dem Ringsitz 38 und dem Tellerventil 47 geöffnet, so daß sich im Axialkanal 52 Atmosphärendruck befindet. Die Ring dichtfläche 51 liegt dagegen am Tellerventil 51 an.

Durch das Anschlagen des Flansches 69 am Tellerventil 47 wird bei weiterer Bewegung des Ankers 68 in Richtung nach links in der Zeichnung auch der Wechselventilkörper 50 nach links verschoben, wobei zunächst die Ventilringfläche 54 vom Doppel tellerventil 56 abhebt und schließlich die Ventilringfläche 55 zur axialen Anlage am Doppeltellerventil 56 kommt. Im weiteren Verlauf der Axialbewegung des Wechselventilkörpers 50 hebt dann das Doppeltellerventil 56 von der Gehäuseringfläche 58 ab und wird schließlich an der Gehäuseringfläche 57 zur Anlage gebracht.

Aufgrund dieser Ventilumschaltung ist nunmehr das Vakuum vom Axialkanal 61 abgeschaltet. Statt dessen ist über den Gehäuse raum 59 der Atmosphärendruck an den Axialkanal 61 angeschlossen, welcher somit über die Leitung 64 auch im Vakuumraum 1 wirksam wird.

Umgekehrt befindet sich im radial äußeren Gehäuseraum 60 nun mehr Vakuum, welches durch die Radialbohrung 110 in den Druck raum 4 weitergegeben wird.

Mit anderen Worten werden durch Betätigung des Elektromagneten 66 die Druckverhältnisse im Vakuumraum 1 und im Druckraum 4 in dem Sinne umgekehrt, daß das zunächst im Vakuumraum 1 herrschende Vakuum durch Atmosphärendruck und der im Druckraum 4 herrschende Atmosphärendruck durch Vakuum ersetzt wird. Die Druckverhältnisse im Vakuumraum 2 und im Druckraum 3 bleiben jedoch unverändert.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Umschaltung werden nun aber die beiden pneumatischen Kolben 62, 63 praktisch kraftlos, so daß die Eingangskraft des Tandem-Hauptzylinders 11 beseitigt ist und die Bremsung so lange beendet wird, wie das Wechselventil 32 die beschriebene Wechselstellung einnimmt. Dies ist im allgemeinen nur ganz kurzzeitig der Fall, und zwar so lange, wie der von einem der Sensoren 12 bis 15 festge stellte Radschlupf noch vorliegt. Anschließend schaltet der Elektromagnet 66 unter dem Einfluß der Steuerschaltung 28 das Wechselventil 32 sofort wieder in seine ursprüngliche Stellung um, in welcher durch beide pneumatische Kolben 62, 63 die erforderliche und erwünschte Bremskraft erzeugt wird. Im allgemeinen schaltet das Wechselventil 32 periodisch in schneller Folge zwischen der Normalstellung und der Wechsel stellung hin und her.

Die Schließventile 16 bis 19 werden im Sinne einer Multi plexschaltung von der Steuerschaltung 28 derart angesteuert, daß im Falle der Feststellung eines Radschlupfes an einem der Räder nur der zugehörige Radzylinder, z.B. 26, des be treffenden Rades an den Bremskreis, z.B. II angeschlossen bleibt. Die übrigen Schließventile z.B. 16, 17, 19 werden durch die Steuerschaltung 28 in ihre Schließstellung umge schaltet, damit der Bremsdruck in den zugeordneten Radbrems zylindern, z.B. 24, 25, 27 aufrechterhalten bleibt. Dies ist zweckmäßig, weil an den betreffenden Rädern gar kein Rad schlupf festgestellt wurde. Mit anderen Worten bleiben lediglich diejenigen Schließventile 16 bis 19 offen, an deren zugeordneten Rädern von den zugeordneten Sensoren ein Radschlupf fest gestellt wurde.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß der Gehäuseabschnitt 115 auch einen ovalen Querchnitt aufweisen kann, damit in diesem Bereich eine größere Querschnittsfläche vor liegt. Durch die ovale Querschnittsfläche in dem betreffen den Bereich wird auch die Querschnittsfläche der Trennwand 75 entsprechend vergrößert. Außerhalb des Abschnittes 115 sind jedoch sämtliche Wände kreisscheibenförmig ausgebildet.

Sollte die Vakuumkraft beispielsweise durch Stillstand des Motors ausfallen, so ist dennoch eine rein mechanische Bremsung möglich, denn die Eingangsstange 40 wirkt über die elastische Scheibe 72 und den Stößel 73 sowie die Stirnfläche 112 und die Gegenfläche 113 auch rein mechanisch auf den zweiten pneumatischen Kolben 63 ein, falls wie ge sagt das Vakuum ausfällt. Dabei kommt der Flansch 90 an der Trennwand 75 zur Anlage, welche jedoch die weitere Bewegung des Stößels 73 in Richtung auf den Tandem-Haupt zylinder 11 nicht behindert, weil die Wand 75 erfindungs gemäß in Richtung auf den Tandem-Hauptzylinder 11 beweglich ausgebildet ist. Diese Bewegung wird auch nicht durch die Druckverhältnisse in den Räumen 2, 3 behindert, denn wegen Ausfalls des Vakuums herrscht nunmehr in beiden Räumen 2, 3 ebenso wie in den Räumen 1, 4 Atmosphärendruck.

Die bewegliche Ausbildung der Trennwand 75 kommt demnach dann zum Tragen, wenn wegen Ausfalls des Vakuums eine rein mechanische Bremsung erforderlich ist.

Das Tellerventil 47 wird zweckmäßigerweise durch eine am Elektro-Magneten 66 oder radial außerhalb desselben abge stützte Schraubendruckfeder 114 in Richtung auf die Ventilsitzstange 37 vorgespannt.

Bezugszeichenliste:   1 Vakuumraum
  2 Druckraum
  3 Vakuumraum
  4 Druckraum
11 Hauptzylinder
12 Sensoren
13 Sensoren
14 Sensoren
15 Sensoren
16 Schließventile
17 Schließventile
18 Schließventile
19 Schließventile
20 Druckmittelzuleitungen
21 Druckmittelzuleitungen
22 Druckmittelzuleitungen
23 Druckmittelzuleitungen
24 Radbremszylinder
25 Radbremszylinder
26 Radbremszylinder
27 Radbremszylinder
28 Steuerschaltung
29 Bremskraftverstärker
30 Bremspedal
31 Vakuumanschluß
32 Wechselventil
33 Steuerventil
34 Achse
35 Frontwand
36 Ventilgehäuse
37 Ventilsitzstange
38 Ringsitz
39 Führungsbohrung
40 Eingangsstange
41 Hebelmechanismus
42 Eingangshebel
43 Ausgangshebel
44 Sackbohrung
45 Ausgleichsstößel
46 Druckfeder
47 Tellerventil
48 Atmosphärendruckraum
49 Vakuumraum
50 Wechselventilkörper
51 Ringdichtfläche
52 Sackwand
53 Querkanal
54 Ventilringfläche
55 Ventilringfläche
56 Doppeltellerventil
57 Gehäuseringfläche
58 Gehäuseringfläche
59 Gehäuseraum
60 Gehäuseraum
61 Axialkanal
62 pneumatischer Kolben
63 pneumatischer Kolben
64 Leitung
65 Verbindungsleitung
66 Elektromagnet
67 Mitnehmer
68 Anker
69 Flansch
70 Zapfen
71 Stirnfläche
72 elastische Scheibe
73 Stößel
74 Simulatorfeder
75 Trennwand
76 Anschlag
77 Ausgangsstößel
78 Kolben
79 Kolben
80 Nachlaufbehälter
81 Nachlaufbehälter
82 Zweigstelle
83 Zweigstelle
84 Steuerleitung
85 Gehäuseteil
86 Gehäuseteil
87 Einlaßführungsbohrung
88 Zentralbohrung
89 koaxiale Ausnehmung
90 Flansch
91 Bohrung
92 Gegenflansch
93 Rollmembran
94 Haken
95 Rollmembran
96 Rollmembran
97 Rückwand
98 Druck-Rückstellfeder
99 Achse
100 oberes Ende
101 Drehlager
102 Quergelenk
103 Drehgelenk
104 Nut
105 Wand
106 kugelförmiges Ende
107 Anschluß
108 Führungsbohrung
109 Rohrverbindung
110 Gehäusebohrung
111 Anschlag
112 Stirnfläche
113 Gegenfläche
114 Rückstellfeder

Claims

1. Bremsschlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem hilfskraftunterstützt bremspedalbetätigten Haupt zylinder mit Sensoren zur Ermittlung des Raddrehver haltens und der Fahrzeuggeschwindigkeit oder entsprechender Meßgrößen, mit elektromagnetisch betätigten Schließventilen in den Druckmittelzuleitungen vom Hauptzylinder zu den Rad bremszylindern, mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker, der zwischen dem Hauptzylinder und dem Bremspedal angeordnet ist und dessen Kolben durch ein pedalbetätigtes Steuerventil entsprechend dem gewünschten Bremsdruck pneumatisch druck beaufschlagt wird bzw. werden, mit einem elektromagnetisch betätigten Wechselventil, welches den an dem Kolben liegenden pneu matischen Druck umzuschalten gestattet, und mit einer elektro nischen Steuerschaltung zur logischen Verknüpfung und Ver arbeitung der Sensorsignale sowie zur Erzeugung von Ventil-Steuersignalen, welche jedem beim Bremsen auf tretenden Radschlupf durch geeignete Beaufschlagung des Wechselventils und/oder der Schließventile ent gegenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer ventil (33) und das Wechselventil (32) exzentrisch und parallel zur Achse (34) des Bremskraftverstärkers (29), jedoch konzentrisch zueinander in der Frontwand (35) des Bremskraftverstärkers (29) angeordnet sind.

2. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frontwand (35) des Bremskraftverstärkers (29) ein Ventilgehäuse (36) angeordnet ist, innerhalb dessen parallel zur Achse (34) eine Ventilsitzstange (37) des Steuerventils (33) vorzugs weise koaxial zum rotationssymmetrischen Ventilgehäuse (36) axial verschiebbar angeordnet ist, welche am pedalseitigen Ende einen Ringsitz (38) und am entgegengesetzten Ende dicht und gleitend durch eine Führungsbohrung (39) des Ventilge häuses (36) hindurchgreift und von dem entgegengesetzten Ende her durch das Bremspedal (30) axial derart beaufschlagt ist, daß die an das Bremspedal (30) angeschlossene Eingangs stange (40) des Bremskraftverstärkers (29) und die Ventil sitzstange (37) sich gleichsinnig bewegen.

3. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitz stange (37) über einen an die Eingangsstange (40) ange schlossenen Hebelmechanismus (41) beaufschlagt ist.

4. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil sitzstange (37) an dem vom Ringsitz (38) abgewandten Ende eine axiale Sackbohrung (44) aufweist, in der ein Ausgleichsstößel (45) gegen eine in der Sack bohrung (44) angeordnete Druckfeder (46) axial ver schiebbar ist, wobei das von der Sackbohrung (44) ab gewandte Ende des Ausgleichsstößels (45) an die Ein gangsstange (40) angeschlossen ist.

5. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ringsitz (38) axial ein axial begrenzt verschiebbares Tellerventil (47) gegenüberliegt, welches beim Anliegen am Ringsitz (38) einen vor dem Ringsitz (38) befindlichen Atmosphärendruck raum (48) von einem Vakuumraum (49) abgrenzt.

6. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial rund um die Ventilsitzstange (37) ein axial begrenzt verschieb barer Wechselventilkörper (50) angeordnet ist, welcher axial gegenüber dem Tellerventil (47) eine Ringdichtfläche (51) aufweist, die bei mit dem Ringsitz (38) in Eingriff stehendem Tellerventil (47) einen geringen Abstand von dem Tellerventil (47) hat und gegen welche sich das Teller ventil (47) federnd anlegt, wenn die Ventilsitzstange (37) durch das Bremspedal (30) in die Bremsstellung verschoben wird.

7. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich radial innen am Ventilsitzkörper (50) ein zur Ventilsitzstange (37) koaxialer Sackkanal (52) befindet, der von der Ringdicht fläche (51) ausgeht und im hinteren Bereich des Ventil sitzkörpers (50) in einen oder mehrere Querkanäle (53) mündet, die zu den Druckräumen (2, 4) des Bremskraft verstärkers (29) führen.

8. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß radial außen an dem Wechselventilkörper (50) zwei axial gegenüber liegende, zur Ventilsitzstange (37) koaxiale Ventil ringflächen (54, 55) vorgesehen sind, zwischen denen mit axialem Spiel ein Doppeltellerventil (56) ange ordnet ist, welches sich radial außen ebenfalls mit geringem axialen Spiel bis zwischen zwei zur Ventilsitz stange (37) koaxialen Gehäuseringflächen (57, 58) er streckt, wobei die dem Tellerventil (47) zugewandte Ring stirnfläche des Doppeltellerventils (56) radial innen an den ringförmigen Vakuumraum (49) bzw. radial außen an den einen zu einem Druckraum (4) führenden Gehäuse raum (60) sowie die andere Ringstirnfläche an die zu den Druckräumen (2, 4) des Bremskraftverstärkers (29) führenden Gehäuseräume (59, 60) angrenzen.

9. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8 mit einem Tandem- Bremskraftverstärker, welcher zwei hintereinandergeschaltete pneumatische Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß radial innen von den Ventilringflächen (54, 55) des Wechselventilkörpers (50) ein in dem Wechselventilkörper (50) vorgesehener Axialkanal (61) abzweigt, der über eine Leitung (64) mit dem Vakuumraum (1) des hinteren pneumatischen Kolbens (63) verbunden ist.

10. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außerhalb des Doppeltellerventils (56) liegende Ge häuseraum (60) an den Druckraum (4) des vorderen pneumatischen Kolbens (62) und der andere Gehäuseraum (59) über eine Verbindungsleitung (65) an den Druckraum (2) des hinteren pneumatischen Kolbens (63) angeschlossen ist.

11. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselventil körper (32) durch einen Elektromagneten (66) aus seiner Normalstellung in Richtung der pneumatischen Kolben (62, 63) in seine Wechselstellung verstellbar ist.

12. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselventil körper (32) durch eine Rückstellfeder oder einen Mitnehmer (67) an der Ventilsitzstange (37) in seine Normalstellung bewegbar ist.

13. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (66) an der Vorderseite des Ventilgehäuses (36) vorzugsweise ko axial zur Ventilsitzstange (37) angeordnet ist und sein Anker (68) einen Flansch (69) aufweist, der über das Teller ventil (47) auf den Wechselventilkörper (50) einwirkt.

14. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (68) axial gegenüber der Stirnfläche (71) der Ventilsitzstange (37) einen koaxialen Zapfen (70) aufweist, der verhindert, daß bei er regtem Elektromagnet (66) der Ringsitz (38) in Anlage am Tellerventil (47) kommt.

15. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs stange (34) in einem zur Betätigung des Steuerventils (33) ausreichenden Maße relativ zum ersten pneumatischen Kolben (62) verschiebbar angeordnet ist.

16. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs stange (34) über eine in dem ersten pneumatischen Kolben (62) angeordnete elastische Scheibe (72) auf einen vorzugs weise koaxial zur Eingangsstange (34) angeordneten Stößel (73) einwirkt, der über eine Simulatorfeder (74) auf die zwischen dem Vakuumraum (3) des ersten pneumatischen Kolbens (62) und dem Druckraum (2) des zweiten pneumatischen Kolbens (63) angeordnete Trennwand (75) einwirkt.

17. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (75) axial in der Richtung des Hauptzylinders (11) verschiebbar ist und in der Ruhelage des Bremskraftverstärkers (29) mit einem Anschlag (76) am zweiten pneumatischen Kolben (63) anliegt.

18. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelmechanismus (41) und das Ventilgehäuse (36) größtenteils im Druckraum (4) des ersten pneumatischen Kolbens (62) angeordnet sind.