DE4000191A1 - Fluidische betaetigungsvorrichtung fuer bremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine fluidische Betätigungsvorrich­ tung für Bremsanlagen, die mit einem Antiblockiersystem, das insbesondere nach dem Multiplex-Verfahren arbeitet, ausgerüstet sind, mit mindestens einem Modulatorraum zur Aufnahme eines unter moduliertem Druck stehenden Fluids während des Antiblockierregelmodus (Regelmodus), mit mindestens einem Verstärkerraum zur Aufnahme eines unter moduliertem Druck stehenden Fluids während des Normalbremsmodus (Normalmodus), mit mindestens einem Simulatorraum, dessen Druckdifferenz zum Druck im Verstär­ kerraum während des Normalbremsmodus eine den Verstärker­ druck simulierende Kraft auf das Betätigungsorgan, insbe­ sondere auf das Bremspedal, der Bremsanlage ausübt.

Durch die Deutsche Patentanmeldung P 36 41 105.1 ist bereits eine Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit einem wirkungsmäßig zwischen dem Bremspedal und Hauptbremszy­ linder angeordneten Vakuumbremskraftverstärker mit zumindest zwei durch einen Membranteller voneinander getrennten Arbeitsräumen, von denen der eine über ein Hauptmagnetventil mit einer Vakuumquelle verbunden und der andere über ein mittels des Bremspedals betätigbares Steuerventil belüftbar ist, um eine zur Bremspedalkraft proportionale Bremskraft zu erzeugen, mit Radbremszylinder beaufschlagenden Bremskreisen, die an den Hauptbremszy­ linder angeschlossen sind, mit den zu bremsenden Rädern zugeordneten Sensoren, die das Drehverhalten der Räder erfassen, um ein Blockieren festzustellen, und deren Ausgangssignale an eine zentrale Regelelektronik angelegt sind, die in Abhängigkeit von den Eingangssignalen zumindest ein Umschaltsignal an das Hauptmagnetventil liefert, so daß der mit der Vakuumquelle verbundene Arbeitsraum statt mit der Vakuumquelle mit der Außenluft verbindbar ist, bekannt geworden.

In dieser Deutschen Patentanmeldung wird vorgeschlagen, daß im Vakuumbremskraftverstärker ein an einer Führungs­ hülse befestigter Hilfsmembranteller vorgesehen ist, der einen zusätzlichen, permanent mit der Vakuumquelle verbundenen Arbeitsraum vom belüftbaren Arbeitsraum trennt, daß eine die Bremspedalkraft aufnehmende Kolben­ stange über ein Federpaket an der Führungshülse abgestützt ist und daß der Membranteller zur Erzeugung der Bremskraft frei von der Führungshülse weg verschiebbar angeordnet ist.

Bei der soeben beschriebenen Kraftfahrzeugbremsvorrichtung wird von den bekannten Bauprinzipien der Vakuumbremskraft­ verstärker ausgegangen, deren Aufbau und Wirkungsweise beispielsweise dem Bremsenhandbuch, 9.1 Auflage, der Alfred Teves GmbH, siehe dort Seite 88 ff., entnommen werden können.

Der Erfindung liegen folgende Aufgaben zugrunde: Das Notfallverhalten von Kraftfahrzeugbremsvorrichtung der beschriebenen Gattung soll bei Vakuumausfall grund­ sätzlich verbessert werden. Die Kraft-Druck-Kennlinien beim Lösen und beim Vakuumausfall sollen einen günstigeren Verlauf nehmen.

Bei Eintreten des Antiblockierregelmodus soll der Brems­ druck sicher abgebaut werden. Insbesondere soll der Druck­ modulation im Modulatorraum kein Druck im Verstärkerraum hinderlich im Wege stehen.

Es soll nicht mehr, wie dies bei Vorrichtungen des Standes der Technik der Fall ist, bei Vakuumausfall durch die Fußkraft erst die Kraft eines Federpakets überwunden werden müssen. Hingegen soll es durch die Erfindung möglich werden, daß der Fahrer im Notfall, das heißt bei Ausfall des Vakuums, den Tandemhauptzylinder unmittel­ bar betätigt.

Das bekannte mechanische oder hydraulische Verriegeln des Bremspedals soll entfallen. Bei Dampfblasenbildung, bei Bremsflüssigkeitsverlust oder bei Auftreten von Fading soll ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Funktionieren der Betätigungsvorrichtung für die Bremsan­ lagen erreicht werden. In dieser Situation soll im Normal­ bremsmodus die volle Leistungsfähigkeit des Vakuumbrems­ kraftverstärkers zur Verfügung stehen.

Die gestellten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Verstellvorrichtung zur Entlüftung des Verstärkerraums während des Regelmodus vorgesehen ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Verstellvorrichtung während des Regelmodus die Steuervorrichtung für den modulierbaren Druck im Verstärkerraum in eine Stellung bringt, in der der Verstärkerraum entlüftet wird.

Dabei wird vorgesehen, daß die Verstellvorrichtung durch einen Anschlag betätigt wird, der wirkungsmäßig mit dem Arbeitskolben des Hauptzylinders der Bremsanlage, beziehungsweise mit dem Verstärkerkolben der fluidischen Betätigungsvorrichtung für die Bremsanlage verbunden ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorgeschla­ gen, daß die Verstellvorrichtung einen Stößel und ein Hebelelement umfaßt, wobei der Stößel durch den Anschlag betätigt wird.

In Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Grundgedankens wird der Anschlag dadurch zu einem "intelligenten" Anschlag, indem er in Bezug auf das Stößelende beweglich angeordnet ist, so daß der Leerweg zwischen dem Anschlag und dem Stößelende derart veränderbar ausgestaltet ist, daß der Stößel im Normalbremsmodus nicht betätigt wird und im Regelmodus betätigt wird.

Durch erfinderische konstruktive Maßnahmen wird erreicht, daß der Anschlag im Normalbremsmodus in Richtung vom Stößelende weg und im Regelmodus in Richtung auf das Stößelende zu positioniert wird.

In weiterer Ausgestaltung dieses Gedankens wird vorge­ schlagen, daß die Position des Anschlags durch den modu­ lierten Druck im Modulatorraum bestimmt wird.

Die Beweglichkeit des Anschlags wird dadurch sicherge­ stellt, daß der Anschlag aus einem festen Körper, vorzugs­ weise aus einer Platte besteht, die mittels einer Membran mit einem Teil, das in Wirkverbindung mit dem Arbeitskol­ ben des Hauptzylinders und/oder dem Verstärkerkolben der fluidischen Betätigungsvorrichtung steht, verbunden ist.

Alternativ kann vorgesehen werden, daß die Anschlagvor­ richtung einen, vorzugsweise ringförmigen, elastischen Körper aufweist, der bei Beaufschlagung durch den Druck des Modulatorraums zusammengepreßt wird.

Hierbei kann vorgesehen werden, daß die Anschlagvorrich­ tung einen elastischen Hohlring aufweist.

Eine fertigungstechnische besonders günstige Lösung besteht darin, daß die Anschlagvorrichtung zwei im Bereich ihrer äußeren Ränder miteinander verbundene elastische Scheibenelemente aufweist, die einen Hohlraum bilden, in dem eine feste Platte untergebracht ist.

Die fluidische Betätigungsvorrichtung ist mit einer besonderen Steuervorrichtung für die Modulation des Drucks im Verstärkerraum ausgerüstet, die ein deformierbares elastisches Ventilelement umfaßt, das bei Betätigung des Bremspedals und der mit dem Bremspedal verbundenen Druckstange den Vakuumanschluß schließt und anschließend den Druckluftanschluß, insbesondere den Atmosphärendruck­ anschluß, öffnet.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

Die gestellten Aufgaben werden gelöst.

Das Notfallverhalten bei Vakuumausfall wird grundsätzlich verbessert, indem im Normalbremsmodus die volle Leistungs­ fähigkeit des Bremskraftverstärkers zur Verfügung steht. Gleichzeitig werden die Kraft-Druck-Kennlinien beim Lösen und beim Vakuumausfall optimiert.

Bei Eintreten des Antiblockierregelmodus wird der hydrau­ lische Bremsdruck sicher abgebaut, da der Druckmodulation im Modulatorraum kein Druck im Verstärkerraum hinderlich im Wege steht.

Es braucht nicht mehr bei Vakuumausfall durch die Fußkraft erst die Kraft eines Federpakets überwunden zu werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung zu entnehmen.

Diese Ausführungsbeispiele werden anhand von sechs Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Vakuumbetätigungsvorrichtung für Antiblockiersysteme, insbesondere für Multiplex-Antiblockiersysteme.

Die Fig. 2 his 5 zeigen mehrere Ausführungsbeispiele, die eine Weiterentwicklung der Vorrichtung nach Fig. 1 darstellen. Die Fig. 6 und 7 sind Vergrößerungen aus den Fig. 2, beziehungsweise 3.

Bei der nachfolgenden Beschreibung wird von einem Stand der Technik ausgegangen, wie er sich in Form der Deutschen Patentanmeldung P 36 41 105.1 darstellt. Dieser Stand der Technik soll durch die vorliegende Erfindung verbes­ sert werden.

Die Beschreibung und die Figuren der genannten Patentan­ meldung können zur Erläuterung der Ausgangsbasis für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele heran­ gezogen werden. Ebenso kann das Bremsenhandbuch der Alfred Teves GmbH, 9.1 Auflage, zur Erläuterung der Ausgangsbasis herangezogen werden, siehe dort insbesondere die Seiten 88 ff.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Vakuumbetätigungsvorrichtungen für Antiblockiersysteme, insbesondere für Multiplex-Anti­ blockiersysteme. Bei den Ausführungsbeispielen wird von den Bauprinzipien des bekannten Vakuumbremskraftverstär­ kers ausgegangen. Siehe hierzu oben genanntes Bremsenhand­ buch.

In den Fig. 1 bis 3 ist der Verstärkerraum mit 1 bezeichnet. Der Simulatorraum trägt die Bezugsziffer 2. Der Raum 3 dient als Modulatorraum.

Der Simulatorraum und der Verstärkerraum sind getrennt durch den Reaktionskraftteller 4 und die Reaktionskraft­ tellermembran 5.

Weiterhin ist aus den Fig. 1 bis 3 der Arbeitsteller oder Verstärkerkolben 6 und die Arbeitstellermembran oder Verstärkerkolbenmembran 7 zu erkennen. Sie trennen den Verstärkerraum und den Modulatorraum.

Der Simulatorraum ist über die Öffnung 8 mit der Vakuum­ quelle verbunden. Der Modulatorraum weist die Öffnung 9 auf, durch die modulierter oder voller Atmosphärendruck im Modulatorraum 3 während des Antiblockierregelmodus wirksam wird.

In den Fig. 1 bis 3 ist die vom Bremspedal betätigte Druckstange mit 10 bezeichnet. Außerdem sind in den Fig. 1 bis 3 ein Stößel 11, der auf einen Umlenkhebel 12 wirkt, dargestellt.

Für die Vorrichtungen nach den Fig. 1, 2 und 3 gilt grundsätzlich folgende Arbeitsweise:

Im Ruhezustand, wie er in den Fig. 1, 2 und 3 darge­ stellt ist, herrscht im Simulatorraum 2, im Verstärkerraum 1 und im Modulatorraum 3 Unterdruck.

Während des Normalbremsmodus wird der Verstärkerraum mit moduliertem oder vollem Atmosphärendruck beaufschlagt. Der Simulatorraum steht unter Vakuum. Der Modulatorraum steht ebenfalls unter Vakuum.

Während des Antiblockierregelmodus soll, und dies gehört mit zu den wesentlichen Aufgaben, die der Erfindung zugrunde liegen, der Verstärkerraum rechtzeitig und sicher evakuiert werden. Der Modulatorraum wird durch einen modulierten, pneumatischen Druck, beim Unterdruckbrems­ kraftverstärker mit moduliertem Atmosphärendruck oder mit vollem Atmosphärendruck beaufschlagt. Dadurch bewegt sich der Arbeitsteller, beziehungsweise Verstärkerkolben während der Druckabbauphase der Antiblockierregelung nach rechts, so daß der hydraulische Druck im Bremsbetä­ tigungssystem gesenkt wird. Der Simulatorraum steht während des Regelmodus unter Vakuum.

Während des Normalbremsmodus wird, wie dargelegt, der Verstärkerraum gesteuert belüftet. Der dazu notwendige Steuermechanismus wird weiter unten beschrie­ ben. Der Arbeitsteller 6 wirkt im Normalbremsmodus entweder direkt oder indirekt über kraftübertragende Glieder auf den Druckstangenkolben des Tandemhauptzylin­ ders des Bremssystems.

Zwischen dem Simulatorraum und dem Verstärkerraum herrscht während des Normalbremsmodus eine Druckdifferenz, die durch den mit der Druckstange verbundenen Reaktionskraft­ teller an der Druckstange 10 eine Reaktionskraft erzeugt. Diese Reaktionskraft ist am Bremspedal spürbar und gibt dem Fahrer eine Information über die Bremsung.

Im Antiblockierregelmodus (Regelmodus) wird, wie darge­ legt, im Modulatorraum ein modulierter Atmosphärendruck oder voller Atmosphärendruck aufgebaut. Während des Regel­ modus kann der Verstärkerraum bei Bedarf entlüftet (evakuiert) werden. Durch den modulierten Atmosphärendruck im Modulatorraum kann nunmehr der Arbeitsteller bewegt werden. In der Druckabbauphase des Regelmodus wird der Arbeitsteller durch den Modulatordruck nach rechts bewegt. Diese Bewegungen werden auf den Druckstangenkolben des Tandemhauptzylinders des hydraulischen Bremsbetätigungssystems übertragen. Es kommt zur Druckabsenkung im hydraulischen System.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 3 weisen eine Ventileinrichtung für die Modulation des Atmosphären­ drucks im Modulatorraum auf, die weiter unten noch beschrieben werden wird. Weiterhin ist zwischen dem Haupt­ zylinder und den Radzylindern der Fahrzeugbremsen ein hydraulischer Druckmodulator vorgesehen.

Dieser Druckmodulator umfaßt, wie weiter unten noch erläutert werden wird, mehrere Elektromagnetventile.

Nachfolgend wird der Aufbau und die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 im einzelnen beschrieben.

Im Ruhezustand sind Simulatorraum, Verstärkerraum und Modulatorraum, wie dargelegt, entlüftet. Sie haben das Druckniveau des Saugrohrs des Verbrennungsmotors. Beim Verschieben der Druckstange 10 in Richtung des Pfeils 102 wird über den Steuerschieber 13 der Ringraum 14 rechts vom Steuerschieber, sowie der Verstärkerraum 1 belüftet. Dadurch schwimmt der Steuerschieber 13 mit der Druckstange 10 gegen die Kraft der Druckfeder 15 in eine definierte Gleichgewichtsposition. Die erzeugte Druckdifferenz zwischen Verstärkerraum 1 und Simulatorraum 2 liefert, siehe oben, die Reaktionskraft an der Druckstange 10.

Für den Regelmodus gilt folgendes: Die Differenz der pneumatischen Drücke zwischen dem Verstärkerraum und dem Modulatorraum erzeugt eine Kraft, die über die Druckkolbenmuffe 16 auf den nicht dargestellten Druckstangenkolben des Tandemhauptzylinders 17 übertragen wird. Im einzelnen heißt das, der Verstär­ kerkolben 6 bewegt sich in der Druckabsenkungsphase der ABS-Regelung nach rechts. Er nimmt den Druckstangenkolben des Tandemhauptzylinders mit. Es erfolgt eine Druckabsen­ kung im hydraulischen Betätigungssystem der Bremsanlage.

Während der Antiblockierregelung (ABS-Regelung) erfolgt die Modulation des pneumatischen Drucks im Modulatorraum durch das 3/2-Wegeventil 18. Ersatzweise können an die Stelle des 3/2-Wegeventils zwei 2/2-Wegeven­ tile treten.

Wird die Druckstangenkraft über den Aussteuerpunkt erhöht, so gehen Druckstange 10 und Druckkolbenmuffe 16 auf Anschlag und betätigen dabei über den Stößel 11 den Umlenkhebel 12. Der Umlenkhebel 12 zieht dadurch den Steuerschieber 13 in Entlüftungsposition. Dadurch wird der Verstärkerraum 1 entlüftet und die Druckdifferenz zwischen Modulatorraum 3 und Verstärkerraum 1 bewirkt, falls die ABS-Regelung dies erfordert, das Zurückfahren der Druckstange 10 und des Steuerschiebers 13 in Richtung des Pfeils 19, wodurch der hydraulische Bremsdruck sicher abgebaut werden kann.

In der Sicherheit des Abbaus des Bremsdrucks im Regelmodus liegt ein besonderer Vorteil des Gegenstands der vorlie­ genden Erfindung.

Die Druckstange 10 und die Druckkolbenmuffe 16 sind im Normalbremsmodus mechanisch entkoppelt. Die Reaktionskraft an der Druckstange wird durch die Druckdifferenz am Reak­ tionskraftteller, beziehungsweise an der Reaktionskraft­ tellermembran erzeugt. Bei Vakuumausfall oder bei "Übertreten" werden Druckstange und Druckkolbenmuffe nach Durchfahren eines Leerwegs mechanisch gekoppelt.

Wenn das vordere Ende 20 des Stößels 11 am Anschlag 21 der Druckkolbenmuffe anschlägt, nimmt der Umlenkhebel die Stellung ein, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Das heißt, hinsichtlich der pneumatischen Drücke hat man dann die Verhältnisse, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.

In der in Fig. 1 gezeigten Situation ist der Simulator­ raum über die Vakuumleitung 22 und die Öffnung 8 mit der Vakuumquelle verbunden. Durch die Bohrung 23 steht auch der Ringraum 24 unter Vakuum. Über die Bohrung 25 in der Druckstange, sowie über die Bohrung 26, die sich ebenfalls in der Druckstange befindet, und die Ringnut 27, sowie durch die Ringnut 28 und den Kanal 29, steht auch der rechts vom Steuerschieber angeordnete Ringraum 14 unter Vakuum.

Durch den Raum 31 für die Aufnahme des Umlenkhebels 12, durch die Bohrung 30 für den Stößel und durch die Bohrung 32 steht auch der Verstärkerraum unter Vakuum. Der Stößel ist mit Spiel in der Bohrung 30 gelagert, so daß die Bohrung eine pneumatische Leitung darstellt.

Bei Betätigung des Bremspedals wird die Druckstange in Richtung des Pfeils 102 in der Fig. 1 nach links bewegt. Es kommt zu einer Relativbewegung der Druckstange gegenüber dem Steuerschieber. Hierdurch wird die Ringnut 27 geschlossen. Das Vakuum ist damit abgesperrt. Nachdem sich die Druckstange gegenüber dem Steuerschieber um eine weitere Strecke bewegt hat, gelangt die Ringnut 33 in den Bereich der Ringnut 28 im Steuerschieber. Damit kann Atmosphärendruck über die Leitung 34 und den Kanal 35, die Ringnut 33, den Kanal 29, in den Ringraum 14 gelangen.

Außerdem wird Atmosphärendruck über den Kanal 29, den Aufnahmeraum 31 für den Umlenkhebel und über das Spiel zwischen Stößel 11 und Bohrung 30 sowie über den Kanal 32 in den Verstärkerraum eingesteuert. Der Arbeitsteller, beziehungsweise der Verstärkerkolben wird im Normalbrems­ modus nach links bewegt und nimmt dabei die Druckstangen­ kolbenmuffe und somit auch den Druckstangenkolben mit. Die soeben genannten Teile bewegen sich also in der Fig. 1 nach links, siehe Pfeil 103. Im Tandemhauptzylinder wird Druck aufgebaut.

Durch die Druckdifferenz in dieser Situation zwischen dem Simulatorraum und dem Verstärkerraum wird eine Reaktionskraft auf die Druckstange ausgeübt, die sich, wie oben dargestellt, am Bremspedal und damit am Fuß des Fahrers äußert.

Dadurch, daß auch der Ringraum 14 rechts vom Steuerschie­ ber mit Atmosphärendruck beaufschlagt wird, wird der Steuerschieber ebenfalls nach links bewegt. Die Bewegung erfolgt bis die Atmosphärendruck führende Ringnut 33 durch die Kante 36 des Steuerschiebers wieder überdeckt wird. Die Druckstange und damit das Bremspedal nehmen in dieser Situation eine vom Fahrer bestimmte Position ein.

Im ABS-Regelmodus wird das 3/2-Wegeventil 18 durch Aus­ gangssignale des Antiblockierreglers betätigt. Hierdurch wird in den Modulatorraum ein modulierter pneumatischer Druck eingesteuert. Mit 37 ist die pneumatische Leitung bezeichnet, die einen Anschluß zur Atmosphäre herstellt und mit 38 ist die pneumatische Leitung bezeichnet, die einen Anschluß zur Vakuumquelle herstellt. 39 ist die pneumatische Verbin­ dungsleitung zwischen dem 3/2-Wegeventil und der Öffnung 9 des Modulatorraums.

Im ABS-Regelmodus und bei entsprechend hoher Betätigungskraft in Richtung des Pfeils 102 überwindet das linke Ende 40 der Druckstange 10 den Leerweg 41 zum Anschlag 21 in der Druckkolbenmuffe. Der Stößel 11 wird dadurch in Richtung des Pfeils 42 in Bezug auf die Druckstange nach rechts bewegt. Somit nimmt der Umlenkhebel die in Fig. 1 gezeigte Position ein. Hierdurch wird mit Sicherheit der Verstärkerraum entlüftet. Siehe hierzu die oben beschriebenen pneumatischen Wege.

Mit 43, 44, 45, 46 sind Stromlos-Offen-Ventile bezeichnet, die elektromagnetisch betätigbar sind. Die elektromagne­ tische Betätigung erfolgt durch Ausgangssignale des Reglers des Antiblockiersystems. Die Ventile 43, 44, 45, 46 gehören zu einem hydraulischen Druckmodulator. Im Antiblockierregelfall modulieren diese Ventile den hydraulischen Druck in den Radzylindern der Radbremsen 47, 48, 49, 50 gemäß dem im Regler des Antiblockiersystems installierten, die Regelphilosophie repräsentierenden Algorithmus.

Bei Fig. 2 besteht der Anschlag für den Stößel 11 aus einer Metallscheibe 51 und einer Gummimembran 52. Die Metallscheibe ist durch die Gummimembran mit Teilen des Arbeitstellers 6 verbunden. Aufgrund dieser beweglichen Anbringung der Metallscheibe 51 kann diese sich in Achsenrichtung selbsttätig bewegen. Es handelt sich also um einen beweglichen Anschlag für den Stößel 11.

Da im Normalbremsmodus der Modulatorraum entlüftet ist, befindet sich die Metallscheibe in der in Fig. 2 gezeigten nach links zurückgezogenen Position. In dieser also nur im Normalbremsmodus vorliegenden Position kann die Metallscheibe nicht als Anschlag für den Stößel dienen.

Im Regelmodus herrscht im Modulatorraum ein modulierter pneumatischer Druck oder voller Atmosphärendruck. Es sind Durchbrüche 106 vorhanden, die eine pneumatische Verbindung zwischen dem Modulatorraum und dem Raum 107, der links vor der Metallscheibe 51 angeordnet ist, darstellen. Durch den im Modulatorraum herrschenden pneumatischen Druck verschiebt sich die Metallscheibe nach rechts und nimmt dort eine vorgeschobene Position ein. In dieser nach rechts vorgeschobenen Position schlägt nun der Stößel an die Metallscheibe an. Auf diese Weise wird, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, der Verstärkerraum mit Sicherheit entlüftet.

Die Modulation des pneumatischen Drucks wird beim Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 2 durch das Stromlos-OffenVentil 61 und das Stromlos-Geschlossen-Ventil 62 vorgenommen. Diese beiden Ventile werden durch Ausgangssignale des Reglers der ABS-Anlage betätigt.

Mit 63 ist die Vakuumleitung bezeichnet. 64 ist die Bezugsziffer für die Leitung, die Atmosphärendruck führt. 65 ist die Verbindungsleitung zum Modulatorraum.

Die hydraulische Druckmodulation erfolgt beim Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 2 wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben.

Bei den Anschlägen nach Fig. 2 und nach der im folgenden beschriebenen Fig. 3 handelt es sich um sogenannte "intelligente" Anschläge, die zwei verschiedene Positionen in Achsenrichtung einnehmen können, je nachdem, ob ein Normalbremsmodus oder ein Regelmodus vorliegt.

Bei Fig. 3 besteht der Anschlag für den Stößel 11 aus einer aus festem Material bestehenden Anschlagscheibe 53, die auf einem elastischen Hohlring 54 angebracht, beispielsweise aufgeklebt ist. Diese Anschlagvorrichtung befindet sich in Teilen, die mit dem Verstärkerkolben oder Arbeitsteller 6 verbunden sind. Der Hohlring kann vom Verstärkerraum aus über die Durchbrüche 60 evakuiert werden. Ein Lippendichtring 55 im Verstärkerraum 1 verhindert die Wiederbelüftung des Hohlrings. Im einzelnen besteht der Hohlring aus einem elastischen, insbesondere aus Gummi hergestellten Teil, das einen Hohlraum 56 umschließt.

Im Normalbremsmodus ist der Modulatorraum 3 evakuiert. In dieser Situation läßt sich die Anschlagscheibe 53 leicht in Achsenrichtung verschieben. Sie nimmt keine Stößelkräfte auf. Sie kann im Normalbremsmodus die in Fig. 3 gezeigte Position einnehmen. In dieser zurückge­ zogenen, das heißt nach links verschobenen Position kommt der Stößel nicht zum Anschlag an die Anschlagscheibe, beziehungsweise die Anschlagscheibe nimmt, wie dargelegt, keine Stößelkräfte auf. Im Normalbremsmodus kann also die Verstärkerwirkung des Vakuumverstärkers voll ausge­ nutzt werden. Dies gilt insbesondere bei Fading-Situa­ tionen, Bremsflüssigkeitsverlust oder bei Dampfblasenbil­ dung im hydraulischen System der Bremsanlage.

Im Regelmodus wird der Modulatorraum mit moduliertem Atmosphärendruck oder vollem Atmosphärendruck belüftet. Es existieren die Durchbrüche 105, die eine pneumatische Verbindung zwischen dem Modulatorraum 3 und einem sich zwischen der Metallscheibe 53 und der Wandung 108 bei der Bewegung der Metallscheibe nach rechts bildenden Raum herstellt.

Im Regelmodus wird daher durch den auf der Metallscheibe 53 aufgeprägten Modulatorraumdruck der Hohlring 54 zusammengedrückt. Mit anderen Worten: der Hohlraum 56 des Hohlrings 54, der evakuiert ist, wird durch den Druck im Modulatorraum zusammengedrückt und die Anschlagscheibe nach rechts in Fig. 3 bewegt.

In dieser nach rechts vorgeschobenen Position wirkt nun die Anschlagscheibe als Anschlag für den Stößel 11. Wie oben, insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 1 im einzelnen dargelegt, wird nun im Regelmodus mit Sicherheit der Verstärkerraum entlüftet, so daß die pneumatische Druckmodulation im Modulatorraum voll, das heißt ohne Störung durch einen Druck im Verstärkerraum, auf den Verstärkerkolben oder Arbeitsteller 6 und damit auf den Druckstangenkolben 57 des Tandemhauptzylinders wirken kann. Zur Druckübertragung auf den Druckstangenkolben dienen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Teile 58, 59.

Aus Fig. 3 ist ein Lippendichtring 55 erkennbar. Er ist im Verstärkerraum 1 angeordnet und dient dazu, die Wiederbelüftung des Hohlrings zu vermeiden.

Der Lippendichtring öffnet Durchbrüche, von denen einer mit 60 bezeichnet ist, wenn im Verstärkerraum Vakuum herrscht. Auf diese Weise wird der Hohlraum 56 evakuiert.

Das Zusammendrücken des Hohlrings nach Fig. 3 erfolgt durch die Druckbeaufschlagung durch den pneumatischen Druck im Modulatorraum. Der Druck wirkt vom Modulatorraum auf die Anschlagscheibe und von dort auf den elastischen Hohlring.

Ist der Modulatorraum entlüftet, dann genügt die Steifig­ keit des Hohlringkörpers, um die Anschlagscheibe 53 nach links zu bewegen.

Die linke Position, die die Anschlagscheibe im Normal­ bremsmodus einnimmt, ist so angeordnet, daß im Normal­ bremsmodus keine Fehlreaktionen des Systems, insbesondere bei Fading, Bremsflüssigkeitsverlust oder Dampfblasenbil­ dung in der Bremsflüssigkeit, durch Anschlag des Stößels entstehen.

Andererseits wird die Anschlagscheibe im Regelmodus so weit nach rechts vorgeschoben, daß der Stößel 11 frühzei­ tig anschlägt und damit über den Umlenkhebel, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, mit Sicherheit der Verstärkerraum entlüftet.

In den Fig. 4 und 5 wird ein weiteres Ausführungs­ beispiel für den axial beweglichen Anschlag für den Stößel 66 gezeigt. Aus Fig. 4 ist in einer schematischen Darstellung die Anschlagscheibe 67 zu erkennen, sie ist innerhalb des ringförmigen Hohlraums 68, der annähernd rechteckigen Querschnitt hat, untergebracht. Der Hohlraum wird gebildet aus zwei aus elastischem Material hergestellten Teilen, und zwar aus der verstärkerraumseitig angeordneten elastischen Scheibe 69 und der modulatorraumseitig angeordneten elastischen Scheibe 70. Die Ränder 71, 72 der beiden soeben beschrie­ benen Scheiben werden durch die Bauteile 73, 74 einge­ spannt. Es ist eine Schraubenverbindung oder ein Niet 75 vorgesehen, die mittig die verstärkerraumseitige elastische Scheibe, die Anschlagscheibe und die modulator­ raumseitig elastische Scheibe miteinander verbindet. Die verstärkerraumseitige elastische Scheibe weist Öff­ nungen 76, 77 auf. Diese Öffnungen korrespondieren zu Öffnungen 78, 79 in dem Teil 73. Verstärkerraumseitig ist auf dem Teil 73 der Lippendichtring 80 angebracht. Während der Phase des Evakuierens des Raums 68, das heißt, wenn der Verstärkerraum unter Vakuum steht, wird aus dem Raum 68 durch Undichtheiten eingedrungene Luft abgesogen. Während dieses Absaugvorgangs bewegt sich der Rand der Lippendichtung in die gestrichelt darge­ stellte Position 81. Es erfolgt also ein Verbiegen des elastischen Lippendichtrings in Richtung der Pfeile 82.

Mit 83 ist eine Öffnung dargestellt, die eine Verbindung zum Modulatorraum herstellt.

Die in Fig. 4 gezeigte Position ist die Position, die die Anschlagscheibe im Normalbremsmodus einnimmt. Der Stößel 66 schlägt nicht an die Anschlagscheibe an.

Im Regelmodus wird der Modulatorraum belüftet. Über die Öffnung 83 wird im Raum 84 der Fig. 4 pneumatischer Druck aufgebaut. Die Anschlagscheibe bewegt sich in Richtung der Pfeile 85 nach rechts in eine vorgeschobene Position. Dadurch kommt der Stößel 66 im Regelmodus früh­ zeitig zum Anschlag an die Anschlagscheibe. Hierdurch wird der Umlenkhebel, siehe Fig. 1 und die Fig. 2 und 3, betätigt. Der Verstärkerraum wird mit Sicherheit entlüftet.

Die Fig. 5 zeigt eine besondere Ausgestaltung der verstärkerraumseitigen elastischen Scheibe und der modulatorraumseitig angeordneten elastischen Scheibe. Diese beiden Scheiben tragen die gleichen Bezugsziffern, wie sie für Fig. 4 benutzt wurden. Die aus elastischem Material bestehenden Scheiben haben eine ringförmige und mäanderförmige Ausbildung in den Ringbereichen 86 und 87.

Die mäanderförmigen Ausformungen in den Bereichen 86, 87 dienen als Gelenke. Außerdem bildet die mäanderförmige Ausformung im Bereich 86 der modulatorseitigen elastischen Scheibe die in Fig. 4 schematisch dargestellte zylin­ drische Wandung 88. Die Wandung 89 wird durch die Mäander­ form im Bereich 87 der Scheibe 69 gebildet.

Durch die Eigensteifigkeit der beiden Scheiben 69, 70 wird die Distanz 90, siehe Fig. 4, aufrechterhalten.

Wird die modulatorraumseitige elastische Scheibe mit moduliertem pneumatischem Druck aus dem Modulatorraum beaufschlagt, dann wird das Gebilde, bestehend aus modulatorraumseitiger elastischer Scheibe und verstärker­ raumseitig elastischer Scheibe zusammengedrückt. Die Anschlagscheibe 67 bewegt sich nach rechts.

Anstelle der beschriebenen mäanderförmigen Ausbildung können auch andere faltenbalgartige Formgebungen treten, die den anhand von Fig. 4 beschriebenen Effekt haben.

In Fig. 4 ist der Raum 68 in seiner axialen Ausdehnung (Distanz 90) übertrieben groß dargestellt, um die Wirkungsweise besser zeichnerisch darzustellen. Die tatsächlichen Verhältnisse gehen aus Fig. 5 hervor. Wie aus den Fig. 4 und 5 weiterhin hervorgeht, ist der eigentliche Anschlag für den Stößel 66 als Kopf 91 des Schraubenbolzens oder Niets 75 ausgebildet.

Im Vergleich zum Stand der Technik weisen die Ausführungs­ beispiele nach den Fig. 2 und 3 eine besondere Steuer­ vorrichtung für die Steuerung des pneumatischen Drucks im Verstärkerraum auf und zwar bei Bremskraftverstärkung im Normalbremsmodus.

Diese Steuervorrichtung wird anhand von Fig. 3 nachfol­ gend beschrieben:

Im Raum 92 herrscht Atmosphärendruck. Wenn die Druckstange 10 nach links bewegt wird, wird der elastische, ringförmi­ ge Körper 93 über den Anschlag 94 zunächst nur deformiert. Die Kante 95 des Körpers 93 liegt an der Dichtkante 96 an. Atmosphärendruck herrscht daher nur im Raum 92. Wird die Druckstange 10 weiter nach links bewegt, bleibt der Atmosphärendruck aufgrund der Elastizität des Körpers 93 zunächst von den übrigen pneumatischen Verbindungen und Räumen, die unter Vakuum stehen, getrennt.

Die Druckstange 10 wird nun weiter nach links bewegt. Die Kante 97 des Körpers 93 wird auf den Sitz 98 gepreßt. Damit wird die Vakuumzuführung abgeschlossen. Bei weiterer Bewegung der Druckstange 10 nach links hebt sich die Kante 95 von der Dichtkante 96 ab, so daß gesteuerter oder voller Atmosphärendruck über das pneumatische Leitungssystem in den Verstärkerraum gelangen kann. Der Verstärkungseffekt für die Bremse tritt ein. Gleichzeitig wird auch der Teller 4 der Simulatormembran 5 von links nach rechts beaufschlagt. Er wirkt auf die Druckstange 10 und erzeugt das gewünschte Pedalgefühl für den Fahrer. Der Raum 104 steht in dieser Situation ebenfalls unter Atmosphärendruck, der nach links auf den Steuerschieber 99 wirkt. Das Steuergehäuse trägt das Bezugszeichen 100. Steuerschieber und Steuergehäuse sind wirkungsmäßig miteinander verbunden und bilden eine funktionale Einheit. Der Steuerschieber 99 und das Steuergehäuse 100 werden jetzt ebenfalls nach links verschoben. Sie folgen der Bewegung der Druckstange 10. Die pneumatischen Druckverhältnisse ändern sich analog zu der Beschreibung der Druckverhältnisse im Zusammenhang mit Fig. 1. Schließlich kommen die auf das Steuergehäuse wirkenden Kräfte der pneumatischen Drücke und die Kraft der Feder 101 in einen Gleichgewichtszustand, siehe hierzu die Ausführungen zur Wirkungsweise des Gegenstands nach Fig. 1.

Liste der Einzelteile

  1 Verstärkerraum
  2 Simulatorraum
  3 Modulatorraum
  4 Reaktionskraftteller
  5 Reaktionskrafttellermembran
  6 Arbeitsteller, Verstärkerkolben
  7 Arbeitstellermembran, Verstärkerkolbenmembran
  8 Öffnung
  9 Öffnung
 10 Druckstange
 11 Stößel
 12 Hebel
 13 Steuerschieber
 14 Ringraum
 15 Druckfeder
 16 Druckkolbenmuffe
 17 Tandemhauptzylinder
 18 3/2-Wegeventil
 19 Pfeil
 20 Ende
 21 Anschlag
 22 Vakuumleitung
 23 Bohrung
 24 Ringraum
 25 Bohrung
 26 Bohrung
 27 Ringnut
 28 Ringnut
 29 Kanal
 30 Bohrung
 31 Raum
 32 Bohrung
 33 Ringnut
 34 Leitung
 35 Kanal
 36 Kante
 37 Leitung
 38 Leitung
 39 Leitung
 40 Ende
 41 Leerweg
 42 Pfeil
 43 Stromlos-Offen-Ventil
 44 Stromlos-Offen-Ventil
 45 Stromlos-Offen-Ventil
 46 Stromlos-Offen-Ventil
 47 Scheibenbremse
 48 Scheibenbremse
 49 Scheibenbremse
 50 Scheibenbremse
 51 Metallscheibe, Anschlag
 52 Membran
 53 Anschlagscheibe, Anschlag
 54 Hohlring
 55 Lippendichtung
 56 Hohlraum
 57 Druckstangenkolben
 58 Teil
 59 Teil
 60 Durchbrüche
 61 Stromlos-Offen-Ventil
 62 Stromlos-Geschlossen-Ventil
 63 Leitung
 64 Leitung
 65 Leitung
 66 Stößel
 67 Anschlagscheibe
 68 Hohlraum
 69 Scheibe
 70 Scheibe
 71 Rand
 72 Rand
 73 Bauteil
 74 Bauteil
 75 Verbindung, Niet
 76 Öffnung
 77 Öffnung
 78 Öffnung
 79 Öffnung
 80 Lippendichtring
 81 Position
 82 Pfeil
 83 Öffnung
 84 Raum
 85 Pfeil
 86 Bereich
 87 Bereich
 88 Wandung
 89 Wandung
 90 Distanz
 91 Kopf
 92 Raum
 93 Körper, Ventilelement
 94 Anschlag
 95 Kante
 96 Dichtkante
 97 Kante
 98 Sitz
 99 Steuerschieber
100 Steuergehäuse
101 Feder
102 Pfeil
103 Pfeil
104 Raum
105 Durchbrüche
106 Durchbrüche
107 Raum
108 Wandung

Claims (14)

1. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen, die mit einem Antiblockiersystem, das insbesondere nach dem Multiplex-Verfahren arbeitet, ausgerüstet sind, mit mindestens einem Modulatorraum zur Aufnahme eines unter moduliertem Druck stehenden Fluids während des Anti­ blockierregelmodus (Regelmodus), mit mindestens einem Verstärkerraum zur Aufnahme eines unter moduliertem Druck stehenden Fluids während des Normalbremsmodus (Normalmo­ dus), mit mindestens einem Simulatorraum, dessen Druck­ differenz zum Druck im Verstärkerraum während des Normal­ bremsmodus eine den Verstärkerdruck simulierende Kraft auf das Betätigungsorgan, insbesondere auf das Bremspedal, der Bremsanlage ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellvorrichtung zur Entlüftung des Verstärkerraums während des Regelmodus vorgesehen ist.

2. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach Anspruch 1, insbesondere von der Bauart eines Vakuum­ bremskraftverstärkers, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung während des Regelmodus die Steuervorrichtung für den modulierbaren Druck im Verstärkerraum in eine Stellung bringt, in der der Verstärkerraum entlüftet wird.

3. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung durch einen Anschlag (21) betätigt wird, der wirkungsmäßig mit dem Arbeitskolben des Haupt­ zylinders (17) der Bremsanlage verbunden ist.

4. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung durch einen Anschlag betätigt wird, der wirkungsmäßig mit dem Verstärkerkolben (6) der fluidischen Betätigungsvorrich­ tung für die Bremsanlage verbunden ist.

5. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung einen Stößel (11) und ein Hebelelement (12) umfaßt, wobei der Stößel (11) durch einen Anschlag (21) betätigt wird.

6. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerweg zwischen dem Anschlag (51, 53) und dem Stößelende (20) so veränderbar ausgestaltet ist, daß der Stößel im Normalbremsmodus nicht betätigt wird und im Regelmodus betätigt wird.

7. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (51, 53) in Bezug auf das Stößelende (20) beweglich angeordnet ist.

8. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (51, 53) im Normalbremsmodus in Richtung vom Stößelende (20) weg und im Regelmodus in Richtung auf das Stößelende zu posi­ tioniert wird.

9. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Anschlags (51, 53) durch den modulierten Druck im Modulatorraum (3) bestimmt wird.

10. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (51) aus einem festen Körper, vorzugsweise aus einer Platte besteht, die mittels einer Membran (52) mit einem Teil, das in Wirkverbindung mit dem Arbeitskolben des Hauptzylinders und/oder dem Verstärkerkolben (6) der fluidischen Betäti­ gungsvorrichtung steht, verbunden ist.

11. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung einen, vorzugsweise ringförmigen, elastischen Körper (54) aufweist, der bei Beaufschlagung durch den Druck des Modulatorraums (3) zusammengepreßt wird.

12. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung einen elastischen Hohlring (54) aufweist.

13. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung zwei im Bereich ihrer äußeren Ränder miteinander verbundene elastische Scheibenelemente (69, 70) aufweist, die einen Hohlraum (68) bilden, in dem eine feste Platte (67) untergebracht ist.

14. Fluidische Betätigungsvorrichtung für Bremsanlagen, insbesondere von der Bauart eines Vakuumbremskraftver­ stärkers, nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrich­ tung für die Modulation des Drucks im Verstärkerraum (1) ein deformierbares elastisches Ventilelement (93) umfaßt, das bei Betätigung des Bremspedals und der mit dem Bremspedal verbundenen Druckstange (10) den Vakuum­ anschluß schließt und anschließend den Druckluftanschluß, insbesondere den Atmosphärendruckanschluß, öffnet.