DE3909211A1

DE3909211A1 - Baugruppe fuer eine blockiergeschuetzte kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3909211A1
Application number: DE19893909211
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl Ing Schiel
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-03-21
Filing date: 1989-03-21
Publication date: 1990-09-27

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine blockierge schützte Kraftfahrzeugbremsanlage, bestehend aus einem Hauptbremszylinder und einem ihm vorgeschalteten Unterdruck-Bremskraftverstärker mit zumindest zwei durch eine bewegliche Wand voneinander getrennten Arbeitskammern, von denen die erste mit einer Unterdruckquelle verbindbar und die zweite über ein mittels eines mit einem Bremspedal gekoppelten Eingangsglieds bzw. eines mit dem Eingangsglied gekoppelten Steuerkolbens betätigbares Steuerventil belüft bar ist, um eine zur Bremspedalkraft proportionale Ver stärkungskraft zu erzeugen, wobei die erste Arbeitskammer in einem Schlupfregelfall belüftbar ist und am Eingangs glied bzw. am Steuerkolben ein eine beim Druckaufbau im Hauptbremszylinder entstehende Reaktionskraft simulierendes Federpaket einerseits abgestützt ist.

Eine derartaige Baugruppe ist aus der DE-OS 36 41 105 bekannt. Das Besondere an der vorbekannten Baugruppe be steht darin, daß im Unterdruck-Bremskraftverstärker eine mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare zweite bewegliche Wand vorgesehen ist, deren Kraft in einem Blockierregelfall der am Eingangsglied eingeleiteten Be tätigungskraft sowie der durch die erste bewegliche Wand aufgebrachten Verstärkungskraft entgegenwirkt. Das die Reaktionskraft simulierende Federpaket ist an einer die zweite bewegliche Wand tragenden Führungshülse abgestützt, die bei jeder Betätigung des Unterdruck-Bremskraftver stärkers in Richtung auf den Hauptbremszylinder zu mitbe wegt wird.

Als nachteilig bei der vorbekannten Baugruppe werden vor allem deren hohe Herstellungs- und Montagekosten sowie hohes Gewicht empfunden, die auf den komplizierten Aufbau der Baugruppe zurückzuführen sind. Weniger vorteilhaft anzusehen ist auch die axiale Baulänge der Baugruppe, die mit der Ausbildung des dritten pneumatischen Arbeitsraumes im Verstärkergehäuse im Zusammenhang steht. Ein weiterer Nachteil kann auch im ziemlich hohem Unterdruckbedarf des Unterdruck-Bremskraftverstärkers gesehen werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die erwähnten Nachteile weitgehend zu eliminieren und eine Baugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen verein fachten Aufbau, ein niedriges Gewicht sowie eine kurze axiale Baulänge auszeichnet. Weiterhin soll der Unterdruck bedarf erheblich reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Federpaket andererseits an einer ortsfesten Angriffsfläche abgestützt ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Angriffsfläche durch den Boden einer im Gehäuse des Hauptbremszylinders ausgebildeten Ausnehmung gebildet ist und im axialen Abstand von einem Kolben des Hauptbremszylinders vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme wird ein vollständiger Abbau des im Hauptbremszylinder herrschenden hydraulischen Druckes im Regelfall ermöglicht.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung nimmt die Ausnehmung ein zylindrisches Teil auf, an dem die Hülse abgestützt ist, wobei das zylindrische Teil in eine zylindrische Führung übergeht, die sich ins Innere eines das Steuerventil aufnehmenden Steuerventilgehäuses er streckt und an deren Oberfläche das Steuerventilgehäuse ge führt ist, wobei das zylindrische Teil mit einer durch gehenden Bohrung versehen ist, die die radial innenliegende Druckfeder sowie den Fortsatz aufnimmt und deren Wandung als Führungsfläche für den Steuerkolben dient. Dadurch wird eine hervorragende Führung sowohl der beweglichen Wand als auch des Steuerkolbens erreicht, die eine Optimierung der im Bremskraftverstärker auftretenden Reibung mit sich bringt.

Um den Steuerkolben gegenüber dem Steuerventilgehäuse positionieren zu können, wird nach einem anderen bevor zugten Erfindungsmerkmal vorgesehen, daß an dem ins Steuer gehäuse hineinragenden Ende der Führung ein Anschlag für den Steuerkolben ausgebildet ist.

Schließlich sieht eine andere bevorzugte Ausführungs variante der erfindungsgemäßen Baugruppe vor, daß die Verstärkungskraft der beweglichen Wand auf den Kolben des Hauptbremszylinders mittels mindestens zweier am Kolben ausgebildeter, im Querschnitt kreissegmentförmiger Arme übertragen wird, die durch im zylindrischen Teil ausgebil dete Aussparungen hindurchgreifen und mit dem Steuerventil gehäuse verbunden sind. Diese Maßnahme bringt eine er hebliche Verbesserung der Führung des Hauptbremszylinder kolbens.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beige fügten Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer blockier geschützten Kraftfahrzeugbremsanlage mit der Baugruppe nach der Erfindung;

Fig. 2 den Schnitt A-A nach Fig. 3 durch ein Aus führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bau gruppe und

Fig. 3 den Schnitt B-B nach Fig. 2.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeich net.

Fig. 1 zeigt eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugsbrems anlage mit einem Unterdruck-Bremskraftverstärker 1, der über ein Eingangsglied 4 in bekannter Weise mit einem Bremspedal 3 verbunden ist. Auf der dem Eingangsglied 4 abgewandten Seite des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 ist ein Tandem-Hauptbremszylinder 2 vorgesehen, der mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter 11 in Verbindung steht. An die Druckräume 81, 82 des Tandem-Hauptbremszylinders 2 ist ein erster und ein zweiter Bremskreis 17 bzw. 16 ange schlossen.

Der erste Bremskreis 17 verbindet über zwei Magnetventile 18, 19, die als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, die Rad bremszylinder der nur schematisch dargestellten zwei Rad bremsen 20 bzw. 21 mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 2. Jedes der beiden Magnetventile 18, 19 ist hierbei einer der beiden Radbremsen 20 bzw. 21 zugeordnet. Der zweite Brems kreis 16 verbindet die Radbremszylinder der ebenfalls nur schematisch dargestellten weiteren zwei Radbremsen 22, 23 mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 2 über zwei weitere Magnetventile 14, 24, die ebenfalls als 2/2-Wegeventile aus gebildet sind.

Den Vorder- und Hinterradbremsen 20, 21, 22 und 23 ist jeweils ein Sensor 25, 26, 27 bzw. 28 zugeordnet, die über entsprechende Signalleitungen 29, 30, 31 bzw. 32 mit einer zentralen Regelelektronik 33 verbunden sind. Die Sensoren 25, 26, 27 und 28, die beispielsweise als induktive Meßwert aufnehmer ausgebildet sein können, überwachen das Raddreh verhalten und liefern entsprechende Signale über die Signalleitungen 29, 30, 31 bzw. 32 an die Regelelektronik 33. Die Regelelektronik 33 ist über Steuerleitungen 34, 35, 36, 37 mit den Magnetventilen 18, 19 bzw. 14, 24 verbunden, um diese in Abhängigkeit von den Sensorsignalen zu betätigen.

An die hauptzylinderseitige Arbeitskammer des Unterdruck- Bremskraftverstärkers 1 ist über pneumatische Leitungen 38, 43 eine Ventilanordnung 39 angeschlossen, die in Ab hängigkeit von den Steuersignalen der Regelelektronik 33 deren Evakuieren bzw. Belüften ermöglicht. Die Ventilan ordnung 39 wird durch zwei 2/2-Wegeventile 40, 42 gebildet, die mittels Steuerleitungen 44, 45 mit der Regelelektronik 33 in Verbindung stehen.

Das die Atmosphäre schaltende 2/2-Wegeventil 42 ist vor zugsweise als stromlos geschlossenes Elektromagnetventil ausgebildet, während als das den Unterdruck schaltende 2/2-Wegeventil 40 ein stromlos offenes Elektromagnetventil verwendet wird, dessen Eingang über ein Rückschlagventil 41 an eine Unterdruckquelle 12 angeschlossen ist.

An die Unterdruckquelle 12 ist auch ein Drucksensor 15 an geschlossen, dessen Ausgangssignal über eine Signalleitung 13 der zentralen Regelelektronik 33 zuführbar ist. Die Auf gabe des Drucksensors 15 geht aus der nachfolgenden Be schreibung hervor.

Nach Fig. 2 weist der Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 zwei schalenförmige, mit ihren offenen Seiten zusammenge baute Gehäuseteile 48, 49 auf, die ein Verstärkergehäuse 10 bilden. Das in Fig. 2 linke, mit einem näher nicht ge zeigten pneumatischen Anschluß versehene Gehäuseteil 48 ist fest mit dem Gehäuse 47 des Tandem-Hauptbremszylinders 2 verbunden, während das rechte Gehäuseteil 49 einen zentralen Führungsstutzen 53 aufweist, der ein Steuerven tilgehäuse 51 des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 gleitend und unterdruckdicht geführt hält.

Der Innenraum des Verstärkergehäuses 10 wird durch eine darin angeordnete, aus einem Membranteller 8 und einer daran anliegenden Rollmembran 9 bestehende bewegliche Wand 7 in eine erste Arbeitskammer 5 sowie eine zweite Arbeits kammer 6 unterteilt, die bei einer Normalbremsung mittels eines im Steuerventilgehäuse 51 angeordneten Steuerventils 58 belüftet wird. Das an sich bekannte Steuerventil 58 wird von einem mit dem Eingangsglied 4 verbundenen Ventilkolben 54 betätigt, der mit einem axialen Fortsatz 62 versehen ist. Zum Zurückstellen der beweglichen Wand 7 ist eine Rückstellfeder 46 vorgesehen, die zwischen dem vorderen Gehäuseteil 48 und dem Membranteller 8 eingespannt ist.

Das Gehäuse 47 des am vorderen Gehäuseteil 48 ange flanschten Tandem-Hauptbremszylinders 2 ist mit einer in die erste Arbeitskammer 5 des Bremskraftverstärkers hinein ragenden axialen Verlängerung 52 versehen, deren Ausnehmung 60 ein zylindrisches Teil 63 sowie ein Federpaket 50 auf nimmt, das durch zwei koaxial zueinander angeordnete Druck federn 56 und 57 gebildet ist. Die Aufgabe des Federpakets besteht darin, eine beim Aufbau eines hydraulischen Druckes im Hauptbremszylinder 2 entstehende Reaktionskraft zu simu lieren bzw. deren Wirkung dem Fahrer am Bremspedal zu ver mitteln. Das zylinderische Teil 63 weist vorzugsweise eine zylindrische Führung 64 auf, die sich bis ins Innere des Steuerventilgehäuses 51 erstreckt und mit einer durchgehen den Bohrung 66 versehen ist, deren Wandung den Steuerkolben 54 führt. Am Ende der Führung 64 ist ein Anschlag 70 für den Steuerkolben 54 ausgebildet, der im dargestellten Bei spiel durch einen in die Wandung eingesetzten Sicherungs ring ausgebildet ist. Die Bohrung 66 nimmt den Fortsatz 62 des Steuerkolbens 54 sowie die radial innenliegende Druck feder 57 auf, die den Fortsatz 62 umgibt und sich einer seits am Steuerkolben 54 und andererseits an einer Hülse 61 abstützt, deren radiale Ringfläche 68 als Anlage für die radial außenliegende stärkere Druckfeder 56 dient, deren anderes Ende sich am Boden 59 der Ausnehmung 60 abstützt. Das in der Ausnehmung 60 durch einen Sicherungsring 67 ge haltene zylindrische Teil 63 ist mit zwei gegenüberliegen den Aussparungen 72 versehen, durch die zwei an einem ersten Kolben 55 des Hauptbremszylinders 2 ausgebildete, im Querschnitt kreissegmentförmige Arme 71 hindurchgehen, die am vorderen Ende des Steuerventilgehäuses 51 befestigt sind und eine Übertragung der durch die bewegliche Wand 7 aufge brachten Verstärkungskraft auf den Kolben 55 ermöglichen. Wie insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist, dienen die Arme 71 gleichzeitig zur Führung der Hülse 61. Der zwischen der Stirnfläche der Hülse 61 und dem Kolben 55 vorgesehene axiale Abstand ermöglicht einen vollständigen Abbau des im Hauptbremszylinder 2 herrschenden hydraulischen Druckes in einem Schlupfregelfall.

Die Funktionsweise der in der Zeichnung dargestellten er findungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage wird nachfolgend beschrieben: In der Ausgangsposition (bei stillstehendem Motor) können die beiden Arbeitskammern 5 und 6 unter Atmosphärendruck stehen, so daß die bewegliche Wand 7 druckausgeglichen ist und durch die Rückstellfeder 46 am Anschlag am hinteren Gehäuseteil 49 gehalten wird. Da der Steuerkolben 54 durch Anschlag 70 am zylindrischen Teil 63 bzw. dessen Führung 64 positioniert ist, befindet sich das Steuerventil 58 in einem Zustand, in dem der am Steuerkolben 54 ausgebildete Atmosphärendichtsitz offen und der Unterdrucksitz am Steuerventilgehäuse 51 geschlossen ist, so daß die beiden Arbeitskammern 5 und 6 voneinander getrennt sind. Wird nun die erste Arbeitskammer 5 evakuiert (beim Anlassen des Motors), so bewirkt die auf die bewegliche Wand 7 ein wirkende Druckdifferenz deren Bewegung in Richtung auf den Hauptbremszylinder 2 zu, so daß zunächst der Atmosphärendichtsitz geschlossen und unmittelbar danach der Unterdrucksitz geöffnet wird. Dadurch wird ein Evakuieren der inzwischen von der Atmosphäre getrennten zweiten Arbeitskammer 6 ermöglicht, so daß an der beweglichen Wand 7 erneut ein Gleichgewichtszustand auftritt, in dem beide Dichtsitze des Steuerventils 58 geschlossen sind und der Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 sich in einer in Fig. 2 gezeigten Bereitschaftsstellung befindet.

Wird nun beim Bremsen das Bremspedal 3 betätigt, so werden durch die Krafteinwirkung das Eingangsglied 4 mit dem Steuerkolben 54 nach links verschoben, wodurch das Steuer ventil 58 betätigt wird. Dadurch wird an der beweglichen Wand 7 eine fußkraftproportionale Druckdifferenz einge steuert, die eine Verstärkungskraft erzeugt, die auf den Primärkolben 55 des Hauptbremszylinders 2 übertragen wird, um einen hydraulischen Druck in den beiden Druckräumen 81 und 82 aufzubauen, der über die Bremskreise 16 und 17 zu den einzelnen Radbremsen 20, 21, 22 und 23 weitergeleitet wird. Beim Verschieben des Steuerkolbens 54 wird zunächst die radial innenliegende Druckfeder 57 zusammengedrückt, bis der axiale Fortsatz 62 am Steuerkolben 54 an der Hülse 61 anschlägt. Dadurch wird auch die Hülse 61 in der Betäti gungsrichtung verschoben und die radial außenliegende Druckfeder 56 zusammengedrückt. Durch die "Schnüffelstellung" des Steuerventils 58 wird die Position des Kolbens 55 bestimmt.

Das Betätigen und Lösen der Bremsen funktioniert somit wie bei einem bekannten Unterdruck-Bremskraftverstärker.

Wird während eines Bremsvorganges von einem oder mehreren der Sensoren 25, 26, 27, 28 ein Blockieren des zugeordneten Rades festgestellt, so muß der im Hauptbremszylinder 2 auf gebaute Druck zumindest teilweise abgebaut werden. Es wird angenommen, daß die auf das Bremspedal 3 einwirkende Kraft konstant bleibt. Nachdem der zentralen Regelelektronik 33 von einem der Sensoren die oben erwähnte Blockierneigung gemeldet wurde, erzeugt diese Umschaltsignale, die ein gleichzeitiges Umschalten der beiden 2/2-Wegeventile 40, 42 der Ventilanordnung 39 und somit ein Belüften der haupt bremszylinderseitigen Arbeitskammer 5 des Unterdruck-Brems kraftverstärkers 1 bewirken. Da nunmehr auf die bewegliche Wand 7 keine Druckdifferenz einwirkt, (die bremspedal seitige Arbeitskammer 6 steht nach wie vor unter dem Atmosphärendruck) verschwindet auch die dadurch bedingte Verstärkungskraft. Die beschriebene Wegnahme der Ver stärkungskraft hat demnach eine Druckreduzierung im Haupt bremszylinder 2 zur Folge. Durch die Verwendung des Druck sensors 15 wird gewährleistet, daß, wenn ein bestimmtes Unterdruckniveau unterschritten wird, die Regelfunktion der erfindungsgemäßen Bremsanlage durch die zentrale Regel elektronik 33 abgeschaltet wird.

Bezugszeichenliste

1 Unterdruck-Bremskraftverstärker
2 Hauptbremszylinder
3 Bremspedal
4 Eingangsglied
5 erste Arbeitskammer
6 zweite Arbeitskammer
7 bewegliche Wand
8 Membranteller
9 Rollmembran
10 Verstärkergehäuse
11 Druckmittelvorratsbehälter
12 Unterdruckquelle
13 Signalleitung
14 Magnetventil
15 Drucksensor
16 Bremsleitung
17 Bremsleitung
18 Magnetventil
19 Magnetventil
20 Radbremse
21 Radbremse
22 Radbremse
23 Radbremse
24 Magnetventil
25 Sensor
26 Sensor
27 Sensor
28 Sensor
29 Signalleitung
30 Signalleitung
31 Signalleitung
32 Signalleitung
33 zentrale Regelelektronik
34 Steuerleitung
35 Steuerleitung
36 Steuerleitung
37 Steuerleitung
38 pneumatische Leitung
39 Ventilanordnung
40 2/2-Wegeventil
41 Rückschlagventil
42 2/2-Wegeventil
43 pneumatische Leitung
44 Steuerleitung
45 Steuerleitung
46 Rückstellventil
47 Gehäuse
48 Gehäuseteil
49 Gehäuseteil
50 Federpaket
51 Steuerventilgehäuse
52 Verlängerung
53 Führungsstutzen
54 Steuerkolben
55 Primärkolben
56 Druckfeder
57 Druckfeder
58 Steuerventil
59 Boden
60 Ausnehmung
61 Hülse
62 Fortsatz
63 Teil
64 Führung
65 -
66 Bohrung
67 Sicherungsring
68 Ringfläche
69 -
70 Anschlag
71 Arm
72 Aussparung
82 Druckraum
82 Druckraum

Claims

1. Baugruppe für eine blockiergeschützte Kraftfahrzeug bremsanlage, bestehend aus einem Hauptbremszylinder und einem ihm vorgeschalteten Unterdruck-Bremskraft verstärker mit zumindest zwei durch eine bewegliche Wand voneinander getrennten Arbeitskammern, von denen die erste mit einer Unterdruckquelle verbindbar und die zweite über ein mittels eines mit einem Bremspedal gekoppelten Eingangsglieds bzw. eines mit dem Ein gangsglied gekoppelten Steuerkolbens betätigbares Steuerventil belüftbar ist, um eine zur Bremspedal kraft proportionale Verstärkungskraft zu erzeugen, wobei die erste Arbeitskammer in einem Schlupfregel fall belüftbar ist und am Eingangsglied bzw. am Steuerkolben ein eine beim Druckaufbau im Hauptbrems zylinder entstehende Reaktionskraft simulierendes Federpaket einerseits abgestützt ist, dadurch ge kennzeichnet, daß das Federpaket (50) andererseits an einer ortsfesten Angriffsfläche (59) abgestützt ist.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Angriffsfläche durch den Boden (59) einer im Gehäuse (47) des Hauptbremszylin ders (2) ausgebildeten Ausnehmung (60) gebildet ist und im axialen Abstand von einem Kolben (55) des Hauptbremszylinders (2) vorgesehen ist.

3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Federpaket (50) durch zwei koaxial zueinander angeordnete Druckfedern (56, 57) gebildet ist, wobei die radial außenliegende Druck feder (56) einerseits direkt am Boden (59) und andererseits an einer im Hauptbremszylinder (2) ge führten Hülse (61) abgestützt ist, an der ein Ende der radial innenliegenden Druckfeder (57) anliegt, deren anderes Ende am Steuerkolben (54) abgestützt ist.

4. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die radial innenliegende Druck feder (57) einen axialen Fortsatz (62) des Steuerkol bens (54) umgibt, der bei dessen Betätigung zur Anlage an der Hülse (61) kommt.

5. Baugruppe nach Anspruch 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ausnehmung (60) ein zylindrisches Teil (63) aufnimmt, an dem die Hülse (61) abgestützt ist, wobei das zylindrische Teil (63) in eine zylindrische Führung (64) übergeht, die sich ins Innere eines das Steuerventil (58) aufnehmenden Steuerventilgehäuses (51) erstreckt und an deren Ober fläche das Steuerventilgehäuse (51) geführt ist.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das zylindrische Teil (63) mit einer durchgehenden Bohrung (66) versehen ist, die die radial innenliegende Druckfeder (57) sowie den Fort satz (62) aufnimmt und deren Wandung als Führungs fläche für den Steuerkolben (54) dient.

7. Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das zylindrische Teil (63) in der Ausnehmung (60) mittels eines im Hauptzylindergehäuse (47) eingesetzten Sicherungsringes (67) gehalten wird.

8. Baugruppe nach Anspruch 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, daß an dem ins Steuergehäuse (51) hineinragenden Ende der Führung (64) ein Anschlag (70) für den Steuerkolben (54) ausgebildet ist.

9. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verstärkungskraft der beweg lichen Wand (7) auf den Kolben (55) des Hauptbremszy linders (2) mittels mindestens zweier am Kolben (55) ausgebildeter im Querschnitt kreissegmentförmiger Arme (71) übertragen wird, die durch im zylindrischen Teil (63) ausgebildete Aussparungen (72) hindurchgreifen und mit dem Steuerventilgehäuse (51) verbunden sind.