DE4010762A1 - Hydraulische, schlupfgeregelte bremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische, schlupfge­ regelte Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anlage ist in dem Hauptpatent gemäß der Pa­ tentanmeldung P 38 37 314.9 vom 03.11.1988 beschrieben.

Während einer Schlupfregelung wird eine rückstellende Kraft auf das Pedal ausgeübt, wobei die Rückstelleinheit im Gehäu­ se des Vakuumbremskraftverstärkers zwischen dem Verstärker­ teller und dem Hauptzylinder angeordnet ist. Die Rückstell­ einheit besteht im wesentlichen aus einem Rückstellteller, der über einen durch das Reaktionselement hindurch geführten Stab am Pedalkolben angreift.

Diese Anordnung bewirkt zwar eine direkte Ankopplung der Rückstelleinheit an das Pedal, weist aber den Nachteil auf, daß die Wirkung des Reaktionselementes möglicherweise ver­ schlechtert wird.

Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, eine einfache Kraft­ übertragung zwischen der Rückstelleinheit und dem Pedal vor­ zusehen, die keinen Einfluß hat auf das einwandfreie Arbei­ ten des Verstärkers.

Die Aufgabe wird mit den Mitteln gelöst, die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 genannt sind.

Dabei wird ausgenutzt, daß Unterdruckbremskraftverstärker sehr häufig mit einem sogenannten Querglied ausgerüstet ist, das eine gewisse Vorbetätigung des Verstärkers bewirkt, wo­ durch der Leerweg verkürzt wird. Der Verstärkerteller kann nun über ein oder mehrere außermittig angeordneten Stäben mit diesem Querglied verbunden werden, so daß bei einer Wir­ kung der Rückstelleinheit der Kraftfluß über das Querglied erfolgt.

Diese Konstruktion hat weiterhin den Vorteil, daß das Brems­ ventil nur sehr wenig geändert werden muß, es sind lediglich Querbohrungen vorzusehen, durch die die Stäbe hindurchge­ führt werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1-3 dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt einen Hauptzylinder 1, an den die Radbrem­ sen angeschlossen sind. Der Hauptzylinder 1 weist zwei Ar­ beitsräume auf, die vom Druckstangenkolben 2 bzw. vom Schwimmkolben 3 gebildet sind. Vor dem Hauptzylinder schließt sich ein Unterdruckbremskraftverstärker 4 an, des­ sen Gehäuse 5 durch den Verstärkerteller 6 in einen Unter­ druckraum 7 und einen Steuerraum 8 unterteilt ist. Der Un­ terdruckbremskraftverstärker 4 beinhaltet weiterhin ein Re­ gelventil 9, das in einer Steuerhülse 10, die mit dem Ver­ stärkerteller 6 verbunden ist, angeordnet ist. Ein Stößel 11, der an der Reaktionsscheibe 12 abgestützt ist, überträgt die Pedal- und die Druckkräfte, die auf den Reaktionsteller 6 wirken, auf den Druckstangenkolben 2 des Hauptzylinders 1.

Die Reaktionsscheibe besteht aus einer Gummischeibe, die wie ein hydraulisches Polster wirkt. Es können auch andere Arten von Reaktionselementen vorgesehen werden, z. B. sogenannte Hebelsysteme.

Das Regelventil 9 beinhaltet einen Ventilkolben 13, der mit der Pedalstange 14 eine Einheit bildet. Der Ventilkolben 13 ist ebenso wie der Verstärkerteller 6 an der Reaktionsschei­ be 12 abgestützt. Das Regelventil 9 weist zwei Schaltstel­ lungen auf. In der nichtbetätigten Stellung besteht eine Verbindung zwischen den beiden Räumen 7 und 8. Mit Betäti­ gung des Bremspedals (d. h. bei einer Verschiebung der Pedal­ stange 14 in Richtung des Pfeiles F) wird zunächst diese Verbindung unterbrochen und sodann eine Verbindung des Steuerraumes 8 mit der Atmosphäre hergestellt. Die in den Steuerraum 8 einströmende Luft drängt den Verstärkerteller 6 nach vorne und betätigt den Hauptzylinder 1.

Weiterhin ist eine Rückstelleinheit vorgesehen, die inner­ halb des Verstärkergehäuses 5 integriert angeordnet ist. Sie besteht aus einer zusätzlichen Wand, nämlich dem Rückstell­ teller 40, der im Verstärkergehäuse 5 eine weitere Kammer 41 abtrennt, die entweder an eine Vakuumquelle vac oder eine Atmosphäre atm anschließbar ist. Die Verbindung des Rück­ stelltellers 40 zum Pedalkolben 14 kann auf verschiedene Weise realisiert werden.

Gemäß der Fig. 1 ist der Rückstellteller 40 mit einer Hülse 42 verbunden bzw. verschraubt, die dichtend auf dem Stößel 11 gleitet.

An der Hülse 42 sind ein oder mehrere Stangen 44 befestigt, die sich koaxial zur Achse des Gehäuses 5 bzw. des Stößels 11 erstrecken. Die Stangen 44 greifen dichtend durch die Steuerhülse 10 hindurch und sind an einem Querglied be­ festigt, das zum Bremsventil 9 gehört und weiter unten näher erläutert wird.

Die Beweglichkeit der Hülse 42 wird durch zwei Anschläge nämlich die Sprengringe 43 am Stößel 11 begrenzt.

Da die Wand 40 relativ zur Wand 6 nur einen geringen Weg ausführt, läßt sich in Abänderung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 der Rückstellteller 40 innerhalb des Verstärker­ tellers 6 führen (Fig. 2). Dazu erhält der Verstärkerteller 6 am Außenrand einen zylinderförmigen Fortsatz, in dem der Rückstellteller 40 dichtend gelagert ist. Da nur kurze rela­ tive Wege vorliegen, kann hier auf eine aufwendige Rollmem­ bran verzichtet werden.

Der Verstärkerteller 6 wird in üblicher Weise mittels einer Membran 60 dichtend im Gehäuse 5 geführt. Der äußere Rand der Membran 60 ist zwischen den beiden Gehäusehälften 5a und 5b eingeklemmt. Der Teller 6 weist einen zylinderförmigen Fortsatz 62 an seinem äußeren Rand auf. Die Innenseite die­ ses Fortsatzes weist eine Fläche auf, an der eine Dichtung 63 entlanggleitet. Der Rückstellteller 40 ist nun innerhalb des zylinderförmigen Fortsatzes 62 angeordnet und trägt an seiner Außenkante eine Dichtung 63, die an der schon erwähn­ ten Innenfläche des zylinderförmigen Fortsatzes 62 anliegt. Auf diese Weise wird eine sehr kompakte Bauweise erzielt. Auf eine aufwendige Rollmembrandichtung für den Rückstellteller 40 kann verzichtet werden. Die Beaufschlagung der Kammer 7 mit Vakuum erfolgt über einen Schlauch 61, der zwei An­ schlüsse in der Verstärkerwand 6 und im Gehäuseteil 5b mit­ einander verbindet.

An seiner Innenwand geht der Rückstellteller in eine Füh­ rungshülse 65 über, der dichtend in eine entsprechende Ver­ tiefung im Verstärkerteller 6 gleitet. An einem Kragen 66 sind die Stangen 44 befestigt, die durch die Steuerhülse 10 hindurch greifen und an dem Querglied 21 befestigt sind.

Das Regelventil ist im Detail in Fig. 3 dargestellt.

Im Inneren der Steuerhülse 10 ist die aus Pedalstange 14 und Ventilkolben 13 zusammengesetzte Steuerstange axial ver­ schiebbar angeordnet, die über einen nicht näher dargestell­ ten Gabelkopf mit einem Bremspedal eines Kraftfahrzeugs ver­ bindbar ist. Die Steuerhülse 10 enthält ferner eine Ventil­ anordnung, die von dem Ventilkolben 13 betätigt wird und über Kanäle 28, 29 die Druckdifferenz zwischen Unterdruckraum 7 und Steuerraum 8 steuert.

Der im Unterdruckraum 7 angeordnete Teil der Steuerhülse 10, weist ferner eine Stufenbohrung 31 auf, in die die Reak­ tionsscheibe 12 eingesetzt ist. An der Reaktionsscheibe 12 liegt der Stößel 11 flächig an.

Zum Zurückstellen des Verstärkertellers 6 ist eine Rück­ stellfeder 15 vorgesehen.

In den quer angeordneten und radial nach außen zum Steuer­ raum 8 zu offenen Schacht 20 ist ein Querglied 21 von der Seite her eingeschoben. Das Querglied 21 hat die Aufgabe, die axiale Verschiebung des Ventilkolbens 13 gegenüber der Steuerhülse 10 zu begrenzen. Außerdem trägt das Querglied 21 dafür Sorge, daß die Steuerhülse 10 in der Lösestellung ge­ genüber dem Gehäuse 5 bis in eine ganz bestimmte Stellung zurückläuft, d. h. sich soweit in Richtung auf das Bremspedal zu bewegt, bis die Steuerhülse 10 über das Querglied 21 an dem als Wulst 22 ausgebildeten ortsfesten Anschlag am Gehäu­ se 5 anliegt.

Das Querglied 21 weist einen Gabelabschnitt 23 auf und zwei Schenkel 24, mit denen das Querglied 21 an den Wulst 22 des Gleitführungsringes 25 anschlägt.

Die Steuerbaugruppe des Regelventils 9 ist in der Lösestel­ lung dargestellt, d. h. in einer Stellung, in der die beiden Räume 7, 8 über den Kanal 28 und über einen schmalen Spalt 26 zwischen dem Ventilteller 27 und dem Ventilsitz 19 der Steuerhülse 10 in Verbindung stehen, wobei gleichzeitig aber das Einströmen von atmosphärischer Luft in den Steuerraum 8 verhindert wird. In der Vollbremsstellung sind die beiden Räume 7, 8 dadurch voneinander getrennt, daß der Ventilteller 27 fest auf dem Ventilsitz 19 der Steuerhülse 10 aufsitzt, gleichzeitig aber der Ventilkolben 13 so weit nach links verschoben ist, daß der Durchgang von atmosphärischer Luft aus dem Raum rechts vom Ventilteller 27 in die Steuerkammer 8 geöffnet ist.

In der Rücklaufstellung, d. h. nach erfolgter Bremsung, be­ wegt sich die Kolbenstange 14 in Richtung auf das Bremspedal zu und nimmt dabei den Ventilkolben 13 mit, so daß der Ven­ tildurchgang zwischen dem Ventilsitz 18 und dem Tellerventil 1 verschlossen ist. In der Rücklaufstellung bewegt sich das Steuergehäuse so lange nach rechts, bis das Querglied 21 an den Wulst 22 anschlägt und die Stirnfläche 16 des Schachtes 20 an der Seitenfläche des Quergliedes 21 anliegt.

Solange die Grundstellung noch nicht erreicht ist, kann sich der Ventilkolben so weit relativ zur Steuerhülse 10 bewegen, bis das Querglied 21 an der Wand 17 des Schachtes 20 an­ liegt. Daraus resultiert eine weite Öffnung des Ventils 18, 27, so daß ein rascher Druckabbau stattfindet.

Wichtig ist auch, daß das Querglied zwei Anschläge 70, 71 am Ventilkolben aufweist. Die Stangen 44 ragen durch eine Boh­ rung 73 in der Steuerhülse 10 dichtend (Dichtungen 74) hin­ durch und sind an dem Querglied 21 befestigt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 arbeitet nach dem folgenden Schema. In der Grundstellung liegt sowohl in den Kammern 7 und 8 als auch in der Kammer 41 ein Unter­ druck an. Mit Betätigen des Pedals wird das Regelventil 9 angesteuert und es wird, wie erläutert, Luft in die Kammer 8 eingesteuert. Die einströmende Luft drängt den Verstärker­ teller 6 gemäß der Darstellung nach links. Der Rückstelltel­ ler 40 wird mitgeführt, wobei keine Rückstellkräfte wirksam werden, da die Drücke auf den Rückstellteller 40 ausge­ glichen sind. Zur Bremsschlupfregelung, d. h. zur Entlastung des Hauptzylinders wird in die Kammer 41 durch Umschalten der Ventile 51′, 51′′ Luft eingesteuert, wodurch am Teller 40 eine rückstellende Kraft wirksam wird. Diese stützt sich über die Stange 44 und dem Querglied 44 am Ventilkolben 13 und damit am Bremspedal ab. Das Querglied kommt dabei in An­ lage an den Anschlag 71. Dadurch wird das Ventil 9 kurzzei­ tig in seine Grundstellung gebracht, so daß die Räume 7 und 8 wieder kurzgeschlossen sind, und der Druck in der Kammer 8 gesenkt wird. Auch hier besteht der Effekt darin, daß durch Einsteuern einer Gegenkraft gleichzeitig die Verstärkerkraft gemindert wird. Auch diese Ausführungsform läßt sich leicht zu einer Anlage mit Antriebsschlupfregelung erweitern. Dazu wird die Kammer 7 an die Atmosphäre angeschlossen, so daß Luft in sie einströmt. Die Wand 40 wird nach vorne gedrängt und belastet den Hauptzylinder. Gleichzeitig wird das Ventil betätigt, so daß auch in die Kammer 8 Luft einströmt. Das Ventil wird sich so einstellen, daß in den Kammern 7 und 8 ein Druckgleichgewicht herrscht, so daß die Verstärkerwand 6 kraftlos mitgeführt wird.

Bezugszeichenliste

 1 Hauptzylinder
 2 Druckstangenkolben
 3 Schwimmkolben
 4 Unterdruckverstärker
 5 Gehäuse
 6 Verstärkerteller
 7 Unterdruckraum
 8 Steuerraum
 9 Regelventil
10 Steuerhülse
11 Stößel
12 Reaktionsscheibe
13 Ventilkolben
14 Pedalstange
15 Rückstellfeder
16 Stirnfläche
17 Schachtwand
18 Ventilsitz
19 Ventilsitz
20 Schacht
21 Querglied
22 Wulst
23 Gabelabschnitt
24 Schenkel
25 Gleitführungsring
26 Spalt
27 Ventilteller
28 Kanal
29 Kanal
31 Stufenbohrung
40 Rückstellteller
41 Modulatorraum
42 Hülse
43 Sprengring
44 Stange
50 Sperrventile
51 Ventile
60 Rollmembran
61 Schlauch
62 Fortsatz
63 Dichtung
64 Vakuumanschluß
65 Führungshülse
66 Kragen
70 Anschlag
71 Anschlag
73 Bohrung
74 Dichtung

Claims (1)

1. Hydraulische, schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraft­ fahrzeug mit einem pedalbetätigten Hauptzylinder (1) und daran angeschlossenen Radbremsen, wobei mindestens eine Radbremse mittels eines Sperrventils zeitweise vom Haupt­ zylinder abkoppelbar ist, mit einem Verstärker (4) zur Unterstützung der Pedalkraft, der eine bewegliche Ver­ stärkerwand (Verstärkerteller 6) aufweist, die ebenso wie der Pedalkolben (14) über ein Reaktionselement (12) an einem Stößel (11) abgestützt ist, wobei der Stößel (11) am Druckstangenkolben (2) des Hauptzylinders (1) abge­ stützt ist, mit einem pedalbetätigten Regelventil (9) zum Einsteuern von Druckmittel auf die pedalnahe Seite der beweglichen Verstärkerwand (6), wobei am Pedalkolben (14) eine Rückstellwand (15, 40) angekoppelt ist, deren pedal­ ferne Seite von einem Druck beaufschlagbar ist, der nach dem Drehverhalten der abzubremsenden Räder gebildet ist und die durch einen Teller (40) dargestellt ist, der zwischen dem Hauptzylinder (1) und der beweglichen Wand des Verstärkers (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querglied (21) in einem Schacht (20) in der Steuerhülse (10) eingesetzt ist, daß das Querglied (21) in Ausnehmungen am Ventilkol­ ben (13) eingreift und über ein oder mehrere Stangen (44) mit dem Rückstellteller (40) verbunden ist.