DE4234043C1 - Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein Straßenfahrzeug - Google Patents
Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein StraßenfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsdruck-Steuereinrichtung
für ein Straßenfahrzeug mit hydraulischer Mehrkreis-Bremsanlage,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Eine derartige Bremsdruck-Steuereinrichtung bei einer
Bremsanlage, bei der zur Erzeugung der in die Radbremsen
einzukoppelnden Bremsdrücke ein Hauptzylinder vorgesehen
ist, der mittels eines pedalgesteuerten, pneumatischen
Bremskraftverstärkers betätigbar ist, ist mit
einer auf das Betätigungs-Verhalten des Fahrers ansprechenden
Umschalteinrichtung versehen, die eine selbsttätige
Umschaltung des Bremskraftverstärkers von einem
für eine Zielbremsung bedarfsgerechten Wert des Verstärkungsfaktors
auf einen höheren, für eine Vollbremsung
bedarfsgerechten Wert des Verstärkungsfaktors mindestens
für den Fall vermittelt, daß die Geschwindigkeit
, mit der der Fahrer das Bremspedal in der einleitenden
Phase einer Bremsung betätigt einen Schwellenwert
S überschreitet. Eine derartige Bremsdruck-Steuereinrichtung
ist Gegenstand der, auf eine ältere
Anmeldung zurückgehenden
DE 42 08 496 C1.
Bei dieser Bremsdruck-Steuereinrichtung ist der Vakuum-Bremskraftverstärker
mit einer Magnetventilanordnung
versehen, die durch Ansteuerung mit einem elektrischen
Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit aus einer
Grundstellung, in der ein Steuerkanal des Steuerteils
des Bremskraftverstärkers über den ein Druckausgleich
zwischen der Unterdruckkammer und der Antriebskammer
des Bremskraftverstärkers erfolgen kann, mit der
Unterdruckkammer in kommunizierender Verbindung steht,
die Antriebskammer jedoch gegen die Außenatmosphäre abgesperrt
ist, in eine erregte Funktionsstellung steuerbar
ist, in der die Antriebskammer des Bremskraftverstärkers
über einen in dieser Funktionsstellung freigegebenen
Durchflußpfad der Magnetventilanordnung mit dem
Umgebungsdruck beaufschlagt ist, der Steuerkanal jedoch
gegen die Unterdruckkammer abgesperrt ist. Die Grundstellung
der Magnetventilanordnung ist dem nicht betätigten
Zustand der Bremsanlage sowie deren Zielbremsbetrieb
zugeordnet. Die Ventilanordnung wird in ihre erregte
Stellung umgeschaltet, wenn bei der Betätigung
des Bremspedals der Schwellenwert S der Betätigungsgeschwindigkeit
überschritten wird. Der Steuerkanal des
Steuerteils ist über eine flexible Leitung und eine
Durchführung des Gehäuses der Unterdruckkammer nach
außen geführt. Das Magnetventil ist im Außenraum der
Unterdruckkammer angeordnet und verbindet in seiner
Grundstellung diese Durchführung mit einer zweiten, in
die Unterdruckkammer zurückführenden Durchführung. In
der bei Ansteuerung mit einem für das Überschreiten des
Schwellenwertes -S der Betätigungsgeschwindigkeit des
Bremspedals charakteristischen Ausgangssignal eingenommenen
erregten Funktionsstellung des Magnetventils wird
die erste Durchführung gegen die zweite Durchführung
abgesperrt und diese dafür mit der Außenatmosphäre verbunden,
so daß der Bremskraftverstärker mit maximaler
Bremskraftverstärkung arbeitet.
Die insoweit erläuterte Bremsdruck-Steuereinrichtung
ist in funktioneller Hinsicht mit dem Nachteil behaftet,
daß bei einem Ansprechen der Umschalteinrichtung
die Bremskraft-Erhöhung gleichsam ruckartig erfolgt und
für eine Mindest-Ansprechzeit eine Beeinflussung der
Bremskraft durch den Fahrer praktisch ausgeschlossen
ist, was zumindest den Fahrkomfort bei einer Bremsung
erheblich beeinträchtigen kann. In konstruktiver Hinsicht
ist nachteilig, daß das außerhalb des Gehäuses
des Bremskraftverstärkers angeordnete Magnetventil erheblichen
Bauraum benötigt, der bei der üblichen Anordnung
der Verstärker-Hauptzylinder-Einheit im oberen,
rückwärtigen Teil des Motorraumes, wo vielfach auch
noch die Hydraulik-Einheit eines Antiblockiersystems
untergebracht ist, das in Kombination mit der Bremsdruck-Steuereinrichtung
erforderlich ist, kaum bereitgestellt
werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsdruck-Steuereinrichtung
der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß sie bei verbessertem Ansprechverhalten
im Sinne einer besseren Dosierbarkeit der
Bremskraft bzw. Fahrzeugverzögerung gleichwohl mit geringem
Raumbedarf realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Bremsdruck-Steuereinrichtung durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Eine vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen
Bremsdruck-Steuereinrichtung besteht darin, daß bei einem
Ansprechen der Umschalteinrichtung die Bremskraft
nicht sprunghaft einen hohen Wert annimmt, sondern mit
einem durch die Drehzahl des Elektromotors vorgegebenen
Zeitverhalten gleichsam stetig anwächst, wobei die vom
Fahrer spürbare Pedalreaktion im wesentlichen darin besteht,
daß das Bremspedal mit geringer Kraft betätigt
werden kann, bis schließlich der Bremskraftverstärker
den Aussteuerpunkt erreicht, daß seine Antriebskammer
unter Atmosphärendruck steht und eine weitere Bremsdrucksteigerung,
gleichsam ohne Verstärkung, nur noch
in Korrelation mit einer Steigerung der Kraft erfolgt,
mit der der Fahrer das Bremspedal betätigt. Da die für
die Öffnungsbetätigung des Einlaßventils der erfindungsgemäßen
Bremsdruck-Steuereinrichtung erforderlichen
Kräfte klein sind, kann als Steuermotor ein Motor mit
einer Leistungsaufnahme von einigen Watt verwendet werden,
der hinreichend klein baut, um mit zur zentralen
Achse des Steuerteils parallelem Verlauf seiner Motorwelle
in dem pedalseitigen Endabschnitt des Steuerteilgehäuses
eingebaut werden zu können, wobei dieser Motor
über ein Ritzel kleinen Durchmessers ein mit der Hohlwelle
drehfest verbundenes Zahnrad antreibt, desen
Durchmesser zwischen 3- und 8mal größer ist als derjenige
des Ritzels, um eine hinreichende Untersetzung der
Motordrehzahl zu erreichen.
Sowohl im Hinblick auf eine möglichst raumsparende Bauweise
als auch unter dem Gesichtspunkt einer exakten
Lagerung der zur Öffnungssteuerung des Einlaßventils
vorgesehenen Hohlwelle ist es besonders vorteilhaft,
wenn diese auf einem zylindrischen Abschnitt des das
Steuerteilgehäuse zentral durchsetzenden Pedalstößels
gleitend gelagert ist, wodurch sich eine große "Lagerlänge"
erreichen läßt, innerhalb derer Querkräfte, die
auf das mit der Hohlwelle verbundene Untersetzungszahnrad
wirken, gut abgefangen werden können.
Wenn, wie in bevorzugter Gestaltung der Bremsdruck-Steuereinrichtung
das an der Reaktionsscheibe angreifende
Reaktionskolbenelement als Gewindekappe ausgebildet
ist, deren Gewinde auf einem Abschnitt seiner Länge
mit einem als Gewindebolzen ausgebildeten Endabschnitt
des drehbaren Reaktionskolbenelements in Eingriff steht
und in Kombination hiermit das an der Reaktionsscheibe
abstützbare Reaktionskolbenelement an einem bezüglich
des Steuerteilgehäuses fest angeordneten Anschlagelement
axial abstützbar ist, nachdem - bei einer Aktivierung
der Bremsdruck-Steuereinrichtung - ein kleiner Anfangsabschnitt
des Relativhubes der beiden Reaktionskolbenelemente
stattgefunden hat, so kann die Bremsdruck-Steuereinrichtung
auch zu einer selbsttätigen,
d. h. ohne Mitwirkung des Fahrers erfolgenden Betätigung
der Bremsanlage ausgenutzt werden, z. B. zum Zweck einer
Abstandsregelung und/oder einer Antriebs-Schlupf-Regelung
und/oder zu einer aus anderen fahrdynamischen
Gründen erwünschten Aktivierung einer oder mehrerer
Radbremsen des Fahrzeuges.
In besonders zweckmäßiger Gestaltung der Bremsdruck-Steuereinrichtung
ist die das ringscheibenförmige Ventilelement
des Steuerteils des Bremskraftverstärkers in
Anlage mit dem Sitz des Ausgleichsventils und dem Reaktionskolbenelement
des Einlaßventils drängende Ventilfeder,
die bei einem üblichen Bremskraftverstärker an
einer Ringschulter des Pedalstößels abgestützt ist, an
einem radial nach innen ragenden Stützflansch einer in
das Steuerteilgehäuses fest eingesetzten Flanschhülse
abgestützt, durch welche die drehbare Hohlwelle hindurchtritt,
die eine Abstützung der Ventilfeder an dem
Pedalstößel verhindert.
Von einer Bremsdruck-Steuereinrichtung der eingangs genannten
Art ausgehend, wird die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe auch dadurch gelöst, daß das gehäuseseitige
Ventilelement des Ausgleichsventils, an dem das
ringscheibenförmige Ventilelement mit seinem radial
äußeren Bereich abstützbar ist, ein am Steuerteilgehäuse
in axialer Richtung druckdicht verschiebbar geführtes,
hülsenförmiges Teil umfaßt, das über ein in axialer
Richtung sich über einen Längenabschnitt des Hülsenmantels
erstreckendes Gewinde mit einem komplementären
Gewinde einer in dem rohrförmigen Abschnitt des
Steuerteilgehäuses, durch den zentral der Pedalstößel
hindurchtritt, diesen in radialem Abstand koaxial umgebenden
und gegen den rohrförmigen Abschnitt des Steuergehäuses
abgedichteten, drehbar gelagerten Hohlwelle in
Eingriff steht, die mittels einer als Betätigungsvorrichtung
der Umschalteinrichtung vorgesehenen Elektromotors
mit umkehrbarer Drehrichtung rotatorisch antreibbar,
jedoch gegen axiale Verrückungen innerhalb des
Steuerteilgehäuses gesichert ist, wobei der Elektromotor
im Falle einer mit überhöhter Geschwindigkeit
(<S) erfolgenden Betätigung des Bremspedals in derjenigen
Drehrichtung angesteuert wird, in welcher die
aus der Drehung der Hohlwelle resultierende axiale Verrückung
des hülsenförmigen Ausgleichsventilelements,
an dem das ringscheibenförmige Ventilelement, das auch
Ventilelement des Einlaßventils ist, abgestützt ist, zu
einem Abheben des ringscheibenförmigen Ventilelements
von dem Ventilelement des Reaktionskolbens führt und spätestens
bei Beendigung der Bremsenbetätigung der Elektromotor
in derjenigen Drehrichtung angesteuert wird,
in der die hieraus resultierende axiale Verschiebung
des hülsenförmigen Ausgleichsventilelements wieder
in die dem sperrenden Zustand des Einlaßventils entsprechende
Grundstellung des ringscheibenförmigen Ventilelements
zurückführt.
Auch bei dieser Gestaltung der Bremsdruck-Steuereinrichtung
ist sowohl eine Einleitung einer Bremsung mit
sehr raschem Bremsdruck-Anstieg möglich, als auch eine
selbsttätige Aktivierung der Bremsanlage, wie z. B. für
einen Abstands-Regelungs- oder einen Antriebs-Schlupf-Regelungsbetrieb
erforderlich.
Wenn der wiederum auf eine günstig kleine Aufnahmeleistung
auslegbare Elektromotor in einem pedalseitigen
Endabschnitt des Steuerteilgehäuses untergebracht ist
und das Untersetzungsverhältnis des durch ein Antriebsritzel
des Motors und eine Antriebszahnung der Hohlwelle
gebildeten Getriebes zwischen 1/4 und 1/8 beträgt,
so ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zahnung, mit
der das Antriebsritzel des Elektromotors kämmt, als eine
am pedalseitigen Endabschnitt der Hohlwelle angeordnete
Innenzahnung ausgebildet ist, was eine besonders
raumsparende Anordnung des elektrischen Antriebsmotors
ermöglicht, der dann größtenteils innerhalb des lichten
Querschnittes des rohrförmigen Steuerteilgehäuse-Abschnittes
untergebracht werden kann.
Die erforderliche Sicherung des axial verschiebbaren
Ventilelements des Ausgleichsventils ist auf einfache
Weise mittels eines einen Teil des Durchgangskanals,
der die Unterdruckkammer mit dem mit dieser kommunizierenden
Ringraum des Steuerteils verbindet, bildenden
Röhrchens erzielbar, das von dem Ventilelement ausgeht
und in einer den Kanal im übrigen begrenzenden Gehäusebohrung
druckdicht verschiebbar ist.
Um das ringscheibenförmige Ventilelement sicher in der
für die verschiedenen Ventilfunktionen erforderlichen
Position halten zu können, ist die dieses Ventilelement
in Anlage mit dem axial beweglichen rippenförmigen Ventilelement
des Ausgleichsventils des Steuerteils drängende
Ventilfeder an einer inneren radialen Stufe einer
den Pedalstößel in radialem lichtem Abstand koaxial umgebenden
Flanschhülse abgestützt, die auch eine äußere
radiale Stufe hat, an der die Dichtmanschette axial und
über einen die beiden Stufen miteinander verbindenden,
mantelförmigen Abschnitt der Flanschhülse radial abgestützt
und in dichtender Anlage mit der inneren Mantelfläche
der drehbaren Hohlwelle gehalten ist, wobei diese
Flanschhülse innerhalb des Steuerteilgehäuses verdrehfest
angeordnet ist.
Die diesbezügliche Sicherung der Flanschhülse gegen ein
Verdrehen ist auf einfache Weise dadurch erreichbar,
daß die Flanschhülse innerhalb eines zu dem ringscheibenförmigen
Dichtungselement hinweisenden Mantelabschnittes
mit einem Querbolzen versehen ist, der durch
ein Langloch des Pedalstößels hindurchtritt, welcher
seinerseits durch die Verbindung mit dem Bremspedal unverdrehbar
ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer
mit einer Bremsdruck-Steuereinrichtung
ausgerüsteten Bremsanlage eines
Straßenfahrzeuges, zur Erläuterung der Funktion
der Bremsdruck-Steuereinrichtung,
Fig. 2 eine abgewandelte Gestaltung der Bremsdruck-Steuereinrichtung
gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer im Rahmen
der Bremsanlage gemäß Fig. 1 einsetzbaren
Bremsdruck-Steuereinrichtung, die auch für einen
automatischen Bremsbetrieb geeignet ist.
In der Fig. 1, auf deren Einzelheiten zunächst verwiesen
sei, ist insgesamt mit 10 eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage
eines durch diese repräsentierten, im
übrigen nicht dargestellten Straßenfahrzeuges bezeichnet,
in die eine Bremsdrucksteuereinrichtung
integriert ist, deren Zweck es ist, aus der
Art, wie der Fahrer die Bremsanlage betätigt, zu "erkennen",
ob der Fahrer eine mit mäßiger Fahrzeugverzögerung
erfolgende Zielbremsung durchführen möchte oder
eine Vollbremsung mit möglichst hoher Fahrzeugverzögerung
beabsichtigt und, falls letzteres der Fall ist,
die Entfaltung einer möglichst hohen Bremskraft selbsttätig
zu steuern, die der Fahrer durch Betätigung der
Bremsanlage 10 allein, d. h. ohne erhöhte Hilfskraft,
zumindest nicht schnell genug, einsteuern könnte.
Bei der Bremsanlage 10, bei der die Vorderradbremsen 11
und 12 zu einem Vorderachs-Bremskreis I und die Hinterradbremsen
13 und 14 zu einem Hinterachs-Bremskreis II
zusammengefaßt sind, umfaßt ein insgesamt mit 16 bezeichnetes,
zur Bremsdruckversorgung der Bremskreise I
und II vorgesehenes Bremsgerät einen statischen Tandem-Hauptzylinder
17 und einen pneumatischen Bremskraftverstärker
18 und ist mittels eines Bremspedals 19 betätigbar,
mittels dessen der Fahrer die bei einer Bremsung
seinem Wunsch entsprechende Fahrzeugverzögerung
einsteuert.
Der Tandem-Hauptzylinder 17 hat einen dem Vorderachs-Bremskreis
I zugeordneten Primär-Ausgangsdruckraum 21
und einen dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten
Sekundär-Ausgangsdruckraum 22, die innerhalb des Gehäuses
24 des Hauptzylinders 17 durch einen Schwimmkolben
23 druckdicht axial-beweglich gegeneinander abgegrenzt
sind, wobei die zweite axial bewegliche Begrenzung des
Primär-Ausgangsdruckraumes 21 durch einen Primärkolben
26 gebildet ist, an dem über eine Druckstange 27, die
mittels des pneumatischen Bremskraftverstärkers 18 verstärkte
Betätigungskraft angreift, während die zweite
axiale Begrenzung des Sekundär-Ausgangsdruckraumes 22
durch eine Endstirnwand 28 des Hauptzylinder-Gehäuses
24 gebildet ist.
Des weiteren ist vorausgesetzt, daß das Fahrzeug mit
einem Anti-Blockiersystem für sich bekannter Bauart und
Funktion ausgerüstet ist, das bei einer Bremsung - im
Bedarfsfall - eine mit dynamisch-stabilem Verhalten des
Fahrzeuges verträgliche Bremsdruck-Regelung vermittelt,
die auch zu einer optimalen oder zumindest annähernd
optimalen Fahrzeugverzögerung führt.
Dieses Antiblockiersystem ist in der Fig. 1 lediglich
durch seine schematisch angedeutete Hydraulikeinheit 29
repräsentiert, welche zwischen die den beiden Bremskreisen
I und II zugeordneten Druckausgängen 31 und 32
des Tandem-Hauptzylinders und die Vorderradbremsen 11
und 12 sowie die Hinterradbremsen 13 und 14 geschaltet
ist und - nicht dargestellte - elektrisch ansteuerbare
Bremsdruck-Regelventile sowie den Bremskreisen I und II
zugeordnete Rückförderpumpen umfaßt.
Eine mehr in die Einzelheiten gehende Erläuterung dieses
Anti-Blockiersystems 29, das auf eine aus der Technik
der Antiblockiersysteme bekannte, beliebige Weise
realisiert sein kann, wird nicht als erforderlich angesehen,
da in Verbindung mit der im Rahmen der Bremsanlage
10 vorgesehenen Bremsdruck-Steuereinrichtung grundsätzlich
jede Art von Anti-Blockiersystemen geeignet
ist.
Das bei der Bremsdruck-Steuereinrichtung der Bremsanlage
10 zur Anwendung gelangende Steuerungsprinzip, das
den nachfolgend zu erläuternden Ausführungsbeispielen
zugrunde liegt, besteht darin, den Verstärkungsgrad A
des pneumatischen Bremskraftverstärkers 18, definiert
als das Verhältnis KB/KS der über die Druckstange 27
des Bremskraftverstärkers 18 auf den Primärkolben 26
des Tandem-Hauptzylinders 17 ausübbaren Betätigungskraft
KB zu der über den Pedalstößel in den Bremskraftverstärker
18 - im wesentlichen wiederum in axialer
Richtung - eingeleiteten Steuerkraft KS auf einen gegenüber
dem für eine Zielbremsung maßgeblichen Wert AZ
erhöhten Wert AV umzuschalten, wenn der Fahrer das
Bremspedal 19 sehr schnell betätigt, woraus die Brems-Steuereinrichtung
"erkennt", daß der Fahrer eine Vollbremsung
einleiten möchte, zumindest eine hohe Fahrzeugverzögerung
wünscht. Dadurch soll im Zuge der Bremsung
zu einem frühestmöglichen Zeitpunkt eine weitestmögliche
Aussteuerung des Bremskraftverstärkers 18 erzielbar
werden und die hieraus resultierende hohe Bremskraft
erforderlichenfalls unter Mitwirkung des Anti-Blockiersystems
29 dahingehend begrenzt werden, daß dynamisch
stabiles Verzögerungsverhalten des Fahrzeuges
gewährleistet bleibt.
Bevor anhand der Fig. 1 bis 3 Einzelheiten von zur Umschaltung
auf erhöhte Verstärkungsfaktoren A des Bremskraftverstärkers
18 geeignete Umschalteinrichtungen
erläutert werden, sei zunächst auf dessen Aufbau und
Funktion eingegangen, wie - im Prinzip - bei sämtlichen
Ausführungsbeispielen vorausgesetzt.
Der pneumatische Bremskraftverstärker 18 ist als - einfach
wirkender - pneumatischer Zylinder ausgebildet,
der einen eine Antriebskammer 34 gegen eine Unterdruckkammer
36 druckdicht beweglich abgrenzenden Antriebskolben
37 hat, der über die Druckstange 27 axial am
Primärkolben 26 des Tandem-Hauptzylinders 18 angreift.
Die Unterdruckkammer 36 des Bremskraftverstärkers 18
ist über einen Anschlußstutzen 38 mit dem nicht dargestellten
Ansaugstutzen des Fahrzeugmotors verbunden,
sodaß, wenn der Fahrzeugmotor in Betrieb ist, in der
Unterdruckkammer 36 ein Druck von etwa 0,3 bar herrscht,
d. h. ein Druck, der um 0,7 bar niedriger ist als der
atmosphärische Umgebungsdruck.
Der radial innere, zentrale Teil des Antriebskolbens 37
ist durch das insgesamt mit 39 bezeichnete im wesentlichen
topfförmig gestaltete Gehäuse eines insgesamt mit
41 bezeichnete Steuerteils des Bremskraftverstärkers
18 bildet, das seiner Funktion nach ein Proportionalventil
ist, mittels dessen ein zu der Kraft Kp, mit der
der Fahrer das Bremspedal 19 betätigt, proportionaler
Druck in die Antriebskammer 34 des Bremskraftverstärkers
18 einkoppelbar ist, wobei der Maximalwert dieses
Druckes dem Umgebungsdruck (1 bar) entspricht. Der
pneumatische Bremskraftverstärker 18 ist so ausgelegt,
daß sein Verstärkungsfaktor einen Wert um 4 hat, d. h.
die über die Druckstange 27 auf den Primärkolben 26 des
Tandem-Hauptzylinders 17 eingeleitete Betätigungskraft
KB etwa den vierfachen Betrag der über den Pedalstößel
33 in das Steuerteil 41 eingeleiteten Steuerkraft KS
hat, welche ihrerseits der mit der Pedalübersetzung
multiplizierten Kraft Kp entspricht, mit der der Fahrer
das Bremspedal 19 betätigt.
Das topfförmige Gehäuse 39 des Steuerteils 41 hat einen
massiven, blockförmigen Boden 43, von dem, zum Bremspedal
19 hinweisend der Mantelbereich 44 des topfförmigen
Gehäuses 39 ausgeht und andererseits, zum Antriebskolben
37 des Bremskraftverstärkers 18 hinweisend einen
sich konisch erweiternder Flansch 46, der druckdicht
an den inneren Rand des der Grundform nach kreisscheibenförmigen
Antriebskolbens 37 anschließt, dessen äußerer
Randbereich 47 über eine Rollmembran 48, die im
äußersten peripheren Randbereich die Abgrenzung der
Unterdruckkammer 36 gegen die Antriebskammer 34 des
Bremskraftverstärkers 18 vermittelt, dicht an dessen
insgesamt mit 49 bezeichneten Gehäuse anschließt.
Der Tandem-Hauptzylinder 17 ist in koaxialer Anordnung
bezüglich der zentralen Längsachse 51 des Bremskraftverstärkers
18 druckdicht an dessen die gehäusefeste
Begrenzung der Vakuumkammer 36 bildendes Gehäuseteil
49′ angesetzt und ragt mit seinem rohrförmigen, den
Primärkolben 26 aufnehmenden Endabschnitt 24′ in die
Vakuumkammer 36 des Bremskraftverstärkers 18 hinein.
Das blockförmige Bodenteil 43 des Gehäuses 39 hat eine
zentrale Durchgangsbohrung 52, die in eine flach-topfförmig,
an der dem Hauptzylinder 17 zugewandten Seite
des Steuerteilgehäuses 39 angeordnete Vertiefung 53 des
Steuerteilgehäuses 39 mündet, in die ein den größten
Teil des Innenraumes dieser topfförmigen Vertiefung
ausfüllendes, dickwandig-kreisscheibenförmiges elastisches
Reaktionselement 54 eingesetzt ist, das, die vakuumkammer-seitige
Mündungsöffnung der Durchgangsbohrung
52 des blockförmigen Bodenteils 43 abdeckend, an
der diese Mündungsöffnung umgebenden radialen Ringschulter
53 dieses Bodenteils 43 großflächig anliegt, wobei
die Anlagefläche etwa der dreifachen lichten Querschnittsfläche
der zentralen Durchgangsbohrung 52 des
Bodenteils 43 entspricht.
An dem Reaktionselement 54 ist die zur Einleitung der
Betätigungskraft KB in das Bremsgerät vorgesehene
Druckstange 27 mit einem Flansch 56 abgestützt, dessen
Anlagefläche mit der Reaktionsscheibe 54 deren Grundfläche
entspricht. Die Druckstange 27 wird auch im nicht
betätigtem Zustand der Bremsanlage durch die Rückstellfedern
des Tandem-Hauptzylinders 17 in Anlage mit der
Reaktionsscheibe 54 gehalten und ist durch eine Fesselhülse
57 gegen ein Ausrücken aus der Vertiefung 53 des
blockförmigen Bodens 43 des Steuerteilgehäuses 42 gesichert.
In der zentralen Durchgangsbohrung 52 des Steuerteilgehäusebodens
43 ist ein insgesamt mit 58 bezeichneter
Reaktionskolben axial verschiebbar geführt, auf den bei
einer Betätigung der Bremsanlage 10 über den Pedalstößel
33 die in Richtung des Pfeils 60 angreifende
Steuerkraft KS wirkt.
Das blockförmige Bodenteil 43 des Steuerteilgehäuses 39
ist mit einer zur Pedalseite hin offenen Ringnut 59
versehen, deren radial äußere Begrenzung durch die
Innenseite des rohrförmigen Mantelteils des Steuerteilgehäuses
39 gebildet ist. Die radial innere Begrenzung
der Ringnut 59 ist durch eine Ringrippe 61 gebildet,
welche auch die radiale Begrenzung einer zylindrisch-topfförmigen
Vertiefung 62 des blockförmigen Bodenteils
43 markiert, innerhalb derer zentral die Durchgangsbohrung
52 mündet, in welcher der Reaktionskolben 58 verschiebbar
geführt ist.
Innerhalb des in axialer Richtung der Ringrippe 61 benachbarten
Bereiches des Mantels 44 des Steuerteilgehäuses
39 ist eine in eine Dichtmanschette 63 eingearbeitete
Ringscheibe 64 angeordnet, welche über die
Dichtmanschette dicht an den Mantel 44 des Steuerteilgehäuses
39 anschließt und mit radialem Verlauf ihrer
Scheibenebene axial beweglich ist und durch eine an einer
radialen Ringschulter 65′ einer in den Mantelbereich
44 des Steuerteilgehäuses 39 fest eingesetzten,
den Pedalstößel 33 in radialem lichtem Abstand koaxial
umgebenden Flanschhülse 65 abgestützte Ventilfeder 66
in dichtende Anlage mit der - schmalen - Ringstirnfläche
67 der Ringrippe 61 des blockförmigen Bodenteils
43 des Steuerteil-Gehäuses 39 gedrängt wird.
Der Reaktionskolben 58 ist zweiteilig ausgebildet und
umfaßt ein an der Reaktionsscheibe 54 axial abgestütztes,
druckstangenseitiges Kolbenteil 58′ mit dem der
Reaktionskolben 58 in der zentralen Durchgangsbohrung
52 des blockförmigen Bodenteils 43 des Steuerteilgehäuses
39 axial verschiebbar geführt ist und ein pedalseitiges
Kolbenteil 58′′ an dem der mit dem Bremspedal 19
bewegungsgekoppelte Pedalstößel 33 angreift. Diese beiden
Teilkolben 58′ und 58′′ des Reaktionskolbens 58
stehen über komplementär gestaltete Gewinde 70 und 70′
in formschlüssigem Eingriff miteinander, der selbsthemmend
ist.
Der in einer sacklochförmigen Vertiefung das Kugelkopf-Ende
33′ des Pedalstößels 33 aufnehmende, die topfförmige
Vertiefung 62 des blockförmigen Bodenteils 43 durchsetzende
pedalseitige Teilkolben 58′′ des Reaktionskolbens
58 hat innerhalb dieser Vertiefung 62 einen radialen
Endflansch 68, dessen Außendurchmesser kleiner ist
als der Innendurchmesser der durch die Ringrippe 61 begrenzten
Vertiefung 62, jedoch größer als der Innendurchmesser
der in die Dichtmanschette 63 eingebetteten
Ringscheibe 64. Der radiale Endflansch 68 des Reaktionskolbens
58 hat im peripheren Bereich seiner der Ringscheibe
64 zugewandten Stirnfläche eine axial geringfügig
vorspringende Ringrippe 69, mit der der Reaktionskolben
58 an einem radial inneren, als Dichtfläche wirkenden
Bereich der von der Manschette 63 umschlossenen
Ringscheibe 64 abstützbar ist.
Das Steuerteil-Gehäuse 39 ist in einem radial äußeren
Bereich seines blockförmigen Bodenteils 43 mit einem
die Vakuumkammer 36 mit der Ringnut 59 verbindenden Vakuumkanal
71 versehen. Des weiteren ist das blockförmige
Bodenteil 43 mit einem radialen in axialer Richtung
langlochförmig ausgebildeten, die Antriebskammer 34
kommunizierend mit der topfförmigen Vertiefung 62 des
Bodenteils 43 verbindenden Schlitz 72 versehen, der
zusammen mit dem durch die Vertiefung 62 und den Teilkolben
58′′ begrenzten Ringraum 73 insgesamt den Atmosphärenkanal
75 bildet, über den, wenn die Ringrippe 69
des pedalseitigen Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens
58 von der Ringscheibe 64 abgehoben ist, Luft aus dem
unter Atmosphärendruck stehenden, radial außen durch den
pedalseitigen Endabschnitt des Gehäusemantels 44 begrenzten
Innenraum 74 des Steuerteils 41 in die Antriebskammer
34 einströmen kann, wodurch diese unter
einen gegenüber dem in der Vakuumkammer 36 herrschenden
Druck erhöhten Druck Ps gelangt, durch dessen Wirkung
der Antriebskolben 37 und mit diesem die Druckstange 27
des Bremskraftverstärkers 18 eine Verschiebung in Richtung
des Pfeils 76 der Fig. 1, d. h. in Bremsdruck-Aufbau-Richtung
erfahren.
Der pedalseitige Teilkolben 58′′ des Reaktionskolbens
58 ist mit einem Anschlagriegel 77 versehen, der fest
mit dem Teilkolben 58′′ verbunden ist und in radialer
Richtung durch den einen Teil des Atmosphärenkanals 75
bildenden Schlitz 72 hindurchtritt, dessen axialer lichter
Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Anschlagriegels
77. In axialer Richtung mögliche Relativbewegungen
des Reaktionskolbens 58 insgesamt gegenüber
dem Gehäuse 39 des Steuerteils 41 sind in der einen
Richtung durch Anlage des Anschlagriegels 77 an der dem
Reaktionselement 54 zugewandten radialen Begrenzung 78
des radialen Schlitzes 72 begrenzt, in der entgegengesetzten
Richtung durch Anlage des Anschlagriegels 77 an
der gegenüberliegenden, stößelseitigen Begrenzung 79
des Schlitzes 72.
Der Anschlagriegel 77 vermittelt auch durch Anlage seines
freien Endabschnittes 81, der radial aus dem
Schlitz 72 herausragt, an einer Ringschulter 82 des die
Antriebskammer 34 des Bremskraftverstärkers 18 gehäusefest
begrenzenden Gehäuseteils 49′′ eine pedalseitige
Begrenzung des mit einer Rückzugsbewegung des Bremspedals
19 verknüpften Rückzughubes des Reaktionskolbens
58 und markiert durch diese Anschlagposition auch die
Grundstellung des Reaktionskolbens 58, die dieser vor
dem Einschalten des Fahrzeugmotors sowie - bei laufendem
Fahrzeugmotor - vor bzw. am Beginn einer Bremsung
einnimmt.
Der druckstangenseitige Teilkolben 58′ des Reaktionskolbens
58 ist an dem Reaktionselement 54 über ein
Stützelement 83 abgestützt, das einen zum Reaktionselement
54 hin vorspringenden, zentralen Höcker 84 hat,
der mit glatter Krümmung an eine radial verlaufende
Abstützfläche 86 des Stützelements 83 anschließt, mit
der dieses innerhalb der zentralen Bohrung 52, in welcher
der Reaktionskolben 58 mit seinem druckstangenseitigen
Teilkolben 58′ verschiebbar geführt ist, mit
dem Reaktionselement 54 in Anlage gelangen kann.
Der insoweit erläuterte und, abgesehen von der zweiteiligen
Ausbildung des Reaktionskolbens 58 insoweit auch
als bekannt voraussetzbare Bremskraftverstärker 18 arbeitet
wie folgt:
Solange der Fahrzeugmotor nicht angelassen ist, stehen
sowohl die Vakuumkammer 36 als auch die Antriebskammer
34 des Bremskraftverstärkers 18 unter Atmosphärendruck,
und der Antriebskolben 37 des Bremskraftverstärkers
wird durch eine Rückstellfeder 87, die sich am Boden
des flach-topfförmigen, die Vakuumkammer 36 gehäusefest
begrenzenden Gehäuseteils 49′ abstützt, in seine mit
minimalem Volumen der Antriebskammer 34 verknüpfte
Grundstellung gedrängt, die durch Anlage des Bodenteils
43 des Steuerteilgehäuses 39 mit der einen, reaktionselementseitigen
Begrenzung 78 der Sackbohrung 72 an dem
Anschlagriegel 77 markiert ist, der seinerseits an der
Ringschulter 82 des Gehäuseteils 49′′ axial abgestützt
ist, das die gehäusefeste Begrenzung der Antriebskammer
34 bildet und/oder durch Anlage des Antriebskolbens 37
mit Stützvorsprüngen 88, die im peripheren Randbereich
47 des Antriebskolbens angeordnet sind, an dem die Antriebskammer
34 gehäusefest begrenzenden Gehäuseteil
49′′ markiert ist. In dieser Grundstellung des Antriebskolbens
37 des Bremskraftverstärkers 18, des Gehäuses
39 seines Steuerteils 41 und dessen Reaktionskolben 58
ist die Ringscheibe 64 an der äußeren Ringstirnfläche
67 der Ringrippe 61 abgestützt, jedoch von der Ringrippe
69 des radialen Endflansches 68 des pedalseitigen
Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 abgehoben, mit
der Folge, daß der unter Atmosphärendruck stehende Innenraum
74 des Gehäuses 39 des Steuerteils 41 über den
Atmosphärenkanal 75 mit der Antriebskammer 34 in kommunizierender
Verbindung steht, diese jedoch gegen die
Vakuumkammer 36 abgesperrt ist. Sobald der Fahrzeugmotor
läuft und der Druck in der Vakuumkammer 36 abnimmt,
erfährt der Antriebskolben 37, der in der Antriebskammer
34 mit dem Atmosphärendruck beaufschlagt ist, eine
auf den Hauptzylinder 17 zu gerichtete Verschiebung,
wodurch auch die Ringscheibe 64 eine auf den Reaktionskolben
58 zu gerichtete Verschiebung erfährt, der durch
die zunächst noch bestehende, jedoch abnehmende Vorspannung,
die durch das Reaktionselement 54 ausgeübt
wird, in seiner Grundstellung gehalten bleibt. Durch
diese Verschiebung gelangt die Ringscheibe 64 in dichtende
Anlage mit der in axialer Richtung vorspringenden
Ringrippe 69 des radialen Endflansches 68 des pedalseitigen
Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58, wodurch
die Verbindung des unter Atmosphärendruck stehenden
Innenraumes 74 des Steuerteilgehäuses 39 mit der Antriebskammer
34 des Bremskraftverstärkers 18 abgesperrt
wird. Da diese bis dahin noch unter Atmosphärendruck
steht, erfolgt eine weitere Verschiebung des Antriebskolbens
37 und mit diesem des Steuerteilgehäuses 39 auf
den Hauptzylinder 17 zu, wodurch die äußere Ringrippe
61 des blockförmigen Bodenteils 43 des Steuerteilgehäuses
39 von der Ringscheibe 64 abhebt und nunmehr über
den Vakuumkanal 71 und den zwischen der Ringscheibe 64
und der Ringrippe 61 frei gewordenen Spalt sowie den
Atmosphärenkanal 75 kommunizierende Verbindung zwischen
der Vakuumkammer 36 und der Antriebskammer 34 entsteht,
die dadurch ebenfalls unter Unterdruck gelangt, mit der
Folge, daß die Rückstellfeder 87 den Antriebskolben 37
wieder zurückdrängen kann, bis die in der Fig. 1 dargestellte
Gleichgewichts-Position erreicht ist, in der
die Ringscheibe 64 sowohl an der äußeren Ringrippe 61
des blockförmigen Bodenteils 43 des Steuerteilgehäuses
39 als auch an der axial vorspringenden Ringrippe 69
des radialen Endflansches 68 des pedalseitigen Teilkolbens
58′′ des Reaktionskolbens 58 dichtend anliegt uund
dadurch sowohl die Vakuumkammer 36 gegen die Antriebskammer
34 abgesperrt ist als auch diese gegen den unter
Atmosphärendruck stehenden Innenraum 74 des Steuerteilgehäuses
39, wobei in dieser Gleichgewichtsposition der
in der Antriebskammer 34 herrschende Druck geringfügig
größer ist als der in der Vakuumkammer 36 herrschende
Druck, der im Betrieb des Motors einen typischen Wert
von 0,2 bar hat. Wird die Bremsanlage 10 betätigt, wobei
über den Pedalstößel 33 in Richtung des Pfeils 60
die Steuerkraft Ks auf den Reaktionskolben 58 ausgeübt
wird, so erfährt dieser eine zur Reaktionsscheibe 54
hin gerichtete Verschiebung relativ zu dem Steuerteilgehäuse
39, wodurch die axiale Ringrippe 69 des radialen
Endflansches 68 des pedalseitigen Teilkolbens 58′′
des Reaktionskolbens 58 von der Ringscheibe 64 abhebt,
so daß über den hierdurch frei werdenden Ringspalt der
unter Atmosphärendruck stehende Innenraum 74 des
Steuerteilgehäuses 39 über den Atmosphärenkanal 75 mit
der Antriebskammer 34 in kommunizierende Verbindung
gelangt und dadurch der Antriebskolben 37 des Bremskraftverstärkers
18 einseitig mit einem erhöhten Druck
beaufschlagt wird. Hieraus resultiert zum einen eine
Verschiebung der Kolben 26 und 23 des Tandem-Hauptzylinders
17 und damit ein Aufbau eines Bremsdruckes PB,
der zu einer Reaktionskraft KR führt, welche durch die
Beziehung
KR=F · PB
gegeben ist, wobei mit F die wirksame Querschnittsfläche
des Primärkolbens 26 des Hauptzylinders 17 bezeichnet
ist. Diese Reaktionskraft KR ist zu einem überwiegenden
Teil über den Flansch 56 der Druckstange 27 und
die Reaktionsscheibe 54 an der dem Flansch 56 gegenüberliegenden
kreisringförmigen Fläche 89 des Bodens
der das scheibenförmige Reaktionselement 54 aufnehmenden
flach-topfförmigen Vertiefung 53 abgestützt, während
im zentralen Bereich des Reaktionselementes 54 der
Reaktionskolben 58 mit der wirksamen Querschnittsfläche
FK seines druckstangenseitigen Teilkolbens 58′ an dem
elastischen Reaktionselement 54 axial abgestützt ist,
so daß auch auf den Reaktionskolben 58 eine der Steuerkraft
Ks entgegengesetzte gerichtete Reaktionskraft Ksr
wirkt, deren Betrag der wirksamen Querschnittsfläche FK
seines druckstangenseitigen Teilkolbens 58′ proportional
ist.
Durch die auf den Reaktionskolben 58 insgesamt wirkende
Rückstellkraft Ksr, deren Betrag mit zunehmendem Betrag
des Bremsdruckes PB zunimmt, erfährt der Reaktionskolben
58 relativ zu dem Steuerteilgehäuse 39 eine Verschiebung
in Richtung des Pfeils 91, die die axiale
Ringrippe 69 des radialen Endflansches 68 des pedalseitigen
Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 wieder
in Anlage mit der Ringscheibe 64 bringt, wodurch der
Atmosphärenkanal 75 wieder gegen den Innenraum 74 des
Steuerteilgehäuses 39 abgesperrt wird und der Druck in
der Antriebskammer 34 auf dem bis zum Absperren des
Atmosphärenkanals 75 erreichten Wert gehalten bleibt.
In der solchermaßen erreichten Position des Reaktionskolbens
58 innerhalb des Gehäuses 39 des Steuerteils
41, in der sowohl das durch die Ringrippe 69 des pedalseitigen
Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 und
die Ringscheibe 64 gebildete Einlaßventil als auch das
durch diese Ringscheibe 64 und die Ringrippe 61 des
Steuerteilgehäuses 39, 43 gebildete Ausgleichsventil des
Steuerteils 41 geschlossen sind, ist Gleichheit der
Steuerkraft Ks und der in der entgegengesetzten Richtung
wirkenden Reaktionskraft Ksr gegeben, d. h. eine
Gleichgewichtsstellung des Reaktionskolbens 58 und des
Antriebskolbens 37 des Bremskraftverstärkers 18, die
einem mit der Betätigungs- bzw. Steuerkraft Ks verknüpften
Erwartungswert der Fahrzeugverzögerung, die
der Fahrer erreichen möchte, entspricht.
Ein gleichsam "hydrostatisches" Verhalten der aus einem
nachgiebigen Elastomer bestehenden Reaktionsscheibe 54
vorausgesetzt, ist der im Gleichgewichtszustand sich
ergebende Verstärkungsfaktor A des pneumatischen Bremskraftverstärkers
18 durch die folgende Relation:
A=(Fr+Fk)/(Fk)
gegeben, in welcher mit Fr der Betrag der Ringfläche 89
bezeichnet ist, auf der die Reaktionsscheibe 54 am Boden
der druckstangenseitigen Vertiefung 53 des Steuerteilgehäuses
39 abgestützt ist und mit Fk die wirksame
Querschnittsfläche des druckstangenseitigen Teilkolbens
58′ des Reaktionskolbens 58, mit der dieser im zentralen
Bereich der Reaktionsscheibe 54 angreift. Bei dem
zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel, bei dem
der Betrag Fr der Ringfläche 89 ca. dreimal größer ist
als die Querschnittsfläche Fk des druckstangenseitigen
Teilkolbens 58′ des Reaktionskolbens, ergibt sich somit
für den Verstärkungsfaktor A ein Wert um 4.
Nimmt der Fahrer, ausgehend von einer einer erwünschten
Fahrzeugverzögerung entsprechenden Gleichgewichtsposition
des Reaktionskolbens 58 bzw. des Bremspedals 19
die Betätigungskraft zurück, so erfährt der Reaktionskolben
58 - relativ zu dem Steuerteilgehäuse 39 - eine
Verschiebung, durch die, von dem Reaktionskolben 58
gleichsam "mitgenommen", die Ringscheibe 64 von der
äußeren Ringrippe 61 abhebt, wodurch nunmehr über den
frei werdenden Ringspalt die Vakuumkammer 36 über den
Vakuumkanal 71, den frei gewordenen Ringspalt und den
Atmosphärenkanal 75 mit der Antriebskammer 34 des Brems
kraftverstärkers 18 in kommunizierende Verbindung gelangt
und diese druckentlastet wird. Dadurch nimmt die
auf den Antriebskolben 37 wirkende Kraft ab, der nunmehr
so lange der Pedal-Zurücknahmebewegung folgt, bis
der Fahrer das Bremspedal 19 in einer einer erwünschten,
niedrigeren Bremskraft entsprechenden Position
hält und der Vakuumkanal 71 wieder gegen den Atmosphären
kanal 75 abgesperrt wird, sobald die äußere Ringrippe
61 des Steuerteilgehäuses 39 wieder in Anlage mit
der Ringscheibe 64 gelangt.
Damit der in soweit erläuterte Bremskraftverstärker im
Bedarfsfalle, d. h., wenn der Fahrer eine Bremsung mit
möglichst hoher Fahrzeugverzögerung erreichen möchte
und daher das Bremspedal 19 mit einer Geschwindigkeit
betätigt, die größer als ein vorgegebener oder vorgebbarer
Schwellenwert S- ist selbsttätig auf einen deutlich
erhöhten Wert Amax des Verstärkungsfaktors umgeschaltet
wird, ist eine insgesamt mit 92 bezeichnete
Umschalteinrichtung vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 nach dem Prinzip arbeitet, die
zwischen dem Reaktionselement 54, an dem sich der Reak
tionskolben 58 mit seinem druckstangenseitigen Teilkolben
58′ abstützt, und dem ringscheibenförmigen Ventilelement
64, an dem sich der Reaktionskolben 58 mit seinem
pedalseitigen Teilkolben 58′′ axial abstützt, gemessene
effektive Länge des Reaktionskolbens 58 zu verkürzen,
sobald die Geschwindigkeit , mit der das Brems
pedal 19 beim Einleiten der Bremsung betätigt wird, den
genannten Schwellenwert S überschreitet. Zur dies
bezüglichen Erkennung der Pedal-Betätigungsgeschwindigkeit
ist ein beim dargestellten Ausführungsbeispiel
als Winkelgeber ausgebildeter Pedalstellungs-Sensor 93
vorgesehen, der elektrische Ausgangssignale erzeugt,
aus deren Auswertung eine lediglich schematisch angedeutete
elektronische Steuereinheit 94 "erkennt", wie
schnell der Fahrer das Bremspedal 19 betätigt und, wenn
der Schwellenwert -S der Betätigungsgeschwindigkeit
überschritten wird, ein Ausgangssignal erzeugt, durch
das die Umschalteinrichtung 92 im Sinne einer "Verkürzung"
des Reaktionskolbens 58 mit definierter Geschwindigkeit
dl/dt angesteuert wird, die, je nach Auslegung
der elektronischen Steuereinheit, einem festen Wert ent
sprechen kann, oder auch mit der erfaßten Pedal-Betäti
gungsgeschwindigkeit S korreliert sein, zweckmäßigerweise
derart, daß die Geschwindigkeit dl/dt der Änderung
der effektiven Länge des Reaktionskolbens 58 um so
größer ist, je größer die Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremspedals 19 ist.
Die - mit konstanter oder variierender Geschwindigkeit
dl/dt erfolgende - im mathematischen Sinne stetige Ver
kürzung der effektiven Länge l des Reaktionskolbens 58
des Steuerteils 41 hat zur Folge, daß eine Öffnung-
Betätigung des Einlaß-Ventils 64, 69, über das der unter
Atmosphärendruck stehende Innenraum 74 des Steuerteils
41 mit der Antriebskammer 34 des Bremskraftverstärkers
18 in kommunizierende Verbindung bringbar ist, auch
dann noch möglich ist, wenn der Fahrer, nachdem die
Umschalteinrichtung 92 angesprochen hat, die Kraft, mit
der er das Bremspedal 19 betätigt, lediglich konstant
hält, d. h., das Bremspedal 19 so weit niederdrückt, wie
es durch die Verkürzung des Reaktionskolbens 58 möglich
wird, was einem Betrieb des Bremskraftverstärkers 18
mit zunehmendem Verstärkungsfaktor entspricht.
Hierbei wird die "Verkürzung" des Reaktionskolbens 58
dadurch erreicht, daß dessen pedalseitiger Teilkolben
58′′ mittels eines durch die elektronische Steuereinheit
94 ansteuerbaren Elektromotors 96, dessen Dreh
richtung umkehrbar ist, über ein einfaches, insgesamt
mit 97 bezeichnetes Untersetzungsgetriebe zunächst mit
demjenigen Drehsinn angetrieben wird, daß die aus dem
Gewindeeingriff der beiden Teilkolben 58′ und 58′′ re
sultierende Relativbewegung derselben zu der genannten
Verkürzung des Reaktionskolbens 58 führt.
Der Elektromotor 96 ist mit zur zentralen Achse 51 des
Steuerteils 41 parallelem Verlauf der Drehachse 98 seiner
Motorwelle 98, deren radialer Abstand von der zentralen
Längsachse 51 des Steuerteils 41 etwa dem halben
Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 44 des Steuer
teilgehäuses 39 entspricht, innerhalb des pedalseitigen
Endabschnittes dieses rohrförmigen Steuergehäuseteils,
dessen Bewegungen mit ausführend, fest montiert und
treibt über das Untersetzungsgetriebe 97 eine mit dem
pedalseitigen Teilkolben 58′′ des Reaktionskolbens 58
drehfest verbundene, den Pedalstößel 33 koaxial umgebende
Hohlwelle 99 an, mit deren pedalseitigem Endabschnitt
ein Stirn-Zahnrad 101 drehfest verbunden ist,
dessen Durchmesser annähernd dem Innendurchmesser des
rohrförmigen Gehäuseabschnitts 44 entspricht und beim
dargestellten Ausführungsbeispiel etwa sechsmal größer
ist als der Durchmesser des fest mit der Motorwelle 98
des Antriebsmotors 96 verbundenen Antriebsritzels 102,
mit dem das Stirnrad 101 der Hohlwelle 99 in kämmendem
Eingriff steht.
Die Hohlwelle 99 ist innenseitig gleitend auf einem
zylindrischen Mittelabschnitt 33′′ des Pedalstößels 33
und außenseitig ebenfalls gleitend in einer zentralen
Öffnung 103 eines Luftfilters 104 gelagert, das innerhalb
des rohrförmigen Abschnittes 44 des Steuerteilgehäuses
39 gleichsam eine luftdurchlässige Zwischenwand
bildet, durch die der unter Atmosphärendruck stehende
Innenraum 74 des Steuerteilgehäuses 39 gegen den pedal
seitigen Endabschnitt desselben abgegrenzt ist, innerhalb
dessen der Elektromotor 96 und das Untersetzungsgetriebe
97 angeordnet sind.
Die Hohlwelle 99 ist an einer radialen Stufe 106 des
Pedalstößels 33, die innerhalb des pedalnahen, äußeren
Endabschnittes des rohrförmigen Gehäuseteils 44 angeordnet
ist, axial abgestützt, so daß sie dessen Axialbewegungen,
die relativ zu dem Steuerteilgehäuse 39
erfolgen, mit ausführt, wobei durch eine hinreichende
axiale Dimensionierung z. B. des Antriebsritzels 102 des
Elektromotors 96 sichergestellt ist, daß in jeder Position
des Pedalstößels 33 der kämmende Eingriff des
Stirnrades 101 mit dem Antriebsritzel 102 erhalten
bleibt.
Der druckstangenseitige Teilkolben 58′ des Reaktions
kolbens 58 ist bei dem in der Fig. 1 dargestellten Aus
führungsbeispiel als eine Gewindekappe ausgebildet, mit
deren Innengewinde 70 ein als Gewindebolzen mit Außengewinde
70′ ausgebildeter, axialer Abschnitt des pedalseitigen
Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 in
kämmendem Eingriff steht, wobei die Sicherung des druck
stangenseitigen Teilkolbens 58′ gegen ein Verdrehen in
der zentralen Bohrung 52 des blockförmigen Bodenteils
43 durch Eingriff eines von dem Teilkolben 58′ radial
abstehenden, nicht dargestellten Zapfens mit einer
axialen Innennut des blockförmigen Gehäuseteils 43 realisiert
sein kann, die in die zylindrisch-tropfförmige
Vertiefung 62 des blockförmigen Gehäuseteils mündet und
in einem kleinen axialen Abstand von der die Reaktionsscheibe
54 aufnehmenden Vertiefung 53 des blockförmigen
Gehäuseteils 43 endet.
Der mögliche Hub der durch Verdrehen des pedalseitigen
Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 erzielbaren
Relativbewegungen der Teilkolben 58′ und 58′′ entspricht
dem maximalen Öffnungshub des durch das ringscheiben
förmige Ventilelement 64 und den radialen Endflansch
68 des pedalseitigen Teilkolbens 58 gebildeten
Einlaßventils 64, 69, so daß bis zum Aussteuerpunkt des
Bremskraftverstärkers 18 der höchstmögliche Verstär
kungsfaktor Amax ausnutzbar ist.
Die in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr ver
wiesen sei, dargestellte Modifikation der im Rahmen der
Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 vorgesehenen Bremsdruck-
Steuereinrichtung unterscheidet sich von dieser in baulicher
Hinsicht lediglich durch die Gestaltung der beiden
Teilkolben 58′ und 58′′ des Reaktionskolbens 58
sowie dadurch, daß der Anschlagriegel 77′ als ein innerhalb
der topfförmigen Vertiefung 62 mit dem Steuerteilgehäuse
39 fest verbundenes Teil ausgebildet ist, gegenüber
dem die Teilkolben 58′ und 58′′ und damit der
Reaktionskolben 58 insgesamt axial verschiebbar sind.
Im übrigen, auch soweit in der Fig. 2 nicht eigens dar
gestellt, ist die in der Fig. 2 dargestellte Variante
der Bremsdruck-Steuereinrichtung mit dem in der Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel in baulicher Hinsicht
identisch. Insoweit daher zur Bezeichnung von Elementen
der Bremsdruck-Steuereinrichtung gemäß Fig. 2 dieselben
Bezugszeichen verwendet sind wie in der Fig. 1 soll
dies den Hinweis auf die Baugleichheit und/oder -analogie
der jeweils identisch bezeichneten Teile bedeuten
und, soweit solche Teile nachfolgend nicht eigens erläutert
werden, den Verweis auf die anhand der Fig. 1
gegebene Beschreibung solcher Elemente beinhalten. Dasselbe
gilt sinngemäß auch für die anhand der Fig. 3
nachfolgend noch zu erläuternde, weitere Variante einer
dem Grundprinzip nach anhand der Fig. 1 erläuterten
Bremsdruck-Steuereinrichtung.
Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der an der Reaktionsscheibe 54 axial abstützbare
Teilkolben 58′, der mit seinem Innengewinde 70 mit dem
Gewinde 70′ des bolzenförmigen Endabschnittes des pedal
seitigen Teilkolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 in
Eingriff stehend durch dessen rotatorischen Antrieb
axial verschiebbar ist, einen radialen Stützflansch
107, der von einer topfförmigen Verlängerung des mit
dem Innengewinde 70 versehenen, kappenförmigen Kolbenteils
des Teilkolbens 58′ ausgeht. In der in der Fig. 2
dargestellten, bei laufendem Fahrzeugmotor dem nicht
betätigten Zustand der Bremsanlage entsprechenden Grund
stellung der Teilkolben 58′ und 58′′ des Reaktionskolbens
58 ist dieser mit dem radialen Stützflansch 107
des an der Reaktionsscheibe 53 angreifenden Teilkolbens
58′ an dem fest mit dem Gehäuse 39 des Steuerteils 41
verbundenen Anschlagriegel 77′ axial abgestützt.
Der maximale Öffnungshub H des Einlaßventils 64, 69,
d. h. der Maximalwert des lichten axialen Abstandes,
den der radiale Endflansch 68 des pedalseitigen Teil
kolbens 58′′ des Reaktionskolbens 58 von dem durch die
Ringscheibe 64 und deren Umkleidung gebildeten Ventil
element einnehmen kann, ist durch den in der dargestellten
Grundstellung der Teilkolben 58′ und 58′′ zwischen
dem Anschlagriegel 77′ und der diesem zugewandten
Seite des radialen Endflansches 68 vorhandenen lichten
Abstand bestimmt.
Der Maximalbetrag ΔL, um den die in der dargestellten
Grundstellung gegebene Länge L des Reaktionskolbens -
durch Verdrehen des pedalseitigen Teilkolbens 58′′ gegenüber
dem druckstangenseitigen Teilkolben 58′ verringerbar
ist, ist durch den in dieser Grundstellung
zwischen der Bodenfläche 109 der topfförmigen Verlängerung
108 des druckstangenseitigen Teilkolbens 58′ von
der dieser gegenüberliegend angeordneten Ringstirnfläche
111 des pedalseitigen Teilkolbens 58′′ bestimmt,
von welcher der als Gewindebolzen ausgebildete Endabschnitt
des pedalseitigen Teilkolbens 58′′ ausgeht.
Dieser Maximalbetrag ΔL der möglichen Längenänderungen
des Reaktionskolbens 58 ist um 10% bis 20% kleiner als
der maximale Öffnungshub H des Einlaßventils 64, 69.
Hinsichtlich des Umschaltens des Bremskraftverstärkers
auf einen Betrieb mit höherem Verstärkungsfaktor, wenn
der Fahrer das Bremspedal 19 mit hoher Geschwindigkeit
( < S) betätigt, ist die Funktion der Bremsdruck-
Steuereinrichtung mit der in der Fig. 2 dargestellten
Variante der Gestaltung des Reaktionskolbens 58 dem in
der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel völlig
analog. Die Gestaltungsvariante der Bremsdruck-Steuer
einrichtung gemäß Fig. 2 bietet jedoch dadurch, daß der
druckstangenseitige Teilkolben 58′ des Reaktionskolbens
58 an dem bezüglich des Steuerteilgehäuses feststehenden
Anschlagriegel 77′ abgestützt ist und daher, wenn
die Umschalteinrichtung 92 aktiviert und dadurch die
Hohlwelle 99 rotatorisch angetrieben wird, das Einlaßventil
64, 69 zwangsläufig öffnet, mit der Folge, daß
die Antriebskammer 34 des Bremskraftverstärkers 18 mit
einem höheren als in der Unterdruckkammer 36 herrschenden
Druck beaufschlagt wird, die Möglichkeit einer
Bremsen-Betätigung ohne Mitwirkung des Fahrers. Diese
Möglichkeit kann unter Mitausnutzung der Hydraulikeinheit
29 des Antiblockiersystems und dessen elektronischer
Steuereinheit 112 z. B. zu einer selbsttätigen
Abstandsregelung im Kolonnenfahren und/oder zu einer
Antriebs-Schlupf-Regelung durch selektive Aktivierung
der Radbremse eines zum Durchdrehen neigenden, ange
triebenen Fahrzeugrades ausgenutzt werden, wie auch
allgemein zur Betätigung einer oder mehrerer Radbremse(n)
des Fahrzeuges, um dieses in einem dynamisch stabilen
Fahrzustand zu halten.
Das in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten nunmehr Bezug
genommen sei, dargestellte weitere Ausführungsbeispiel
einer Bremsdruck-Stuereinrichtung, die durch das
Steuerteil 41 des Bremskraftverstärkers 18 repräsentiert
ist, ist der Funktion nach zu dem anhand der Fig. 2
geschilderten Ausführungsbeispiel völlig analog, unter
scheidet sich von diesem jedoch durch die Art d er
Betätigung der Umschalteinrichtung 92 und dadurch be
dingte konstruktive Einzelheiten.
Der Reaktionskolben 58 ist als einstückiges Stahlteil
ausgebildet, mit dem der Anschlagriegel 77 fest, zumindest
axial verschiebefest verbunden ist. Der Kolben 58
ist in der zentralen Längsbohrung des massiven block
förmigen Bodenteils 43 des Steuerteilgehäuses 39 axial
verschiebbar geführt und durch einen kolbenfesten, radialen
Zapfen 113, der in eine sich über einen Teil der
Länge der zentralen Bohrung 52 erstreckende Nut 114
hineinragt, gegen Verdrehen um die zentrale Längsachse
51 des Steuerteils 41 gesichert. Dargestellt ist wiederum
diejenige Grundstellung der Steuereinheit 41 und
ihrer Umschalteinrichtung 92, die - bei laufendem Fahr
zeugmotor - dem nicht betätigten Zustand der Bremsanlage
10 entspricht.
Soweit in der Fig. 3 Bezugszeichen verwendet sind, die
mit Bezugszeichen identisch sind, mit denen Bau- und
funktionselemente der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen
Steuereinheiten belegt sind, die in der nachfolgenden
Beschreibung jedoch nicht erwähnt werden, soll
dies den Verweis auf die zu den Fig. 1 und 2 gehörenden
Beschreibungsteile bedeuten.
Die das gehäuseseitige Ventilelement des Ausgleichsventils
bildende Ringrippe 61 ist am radial inneren Rand
eines radial nach innen ragenden Ringflansches 116 einer
im übrigen zylindrischen Hülse 117 angeordnet, die
an dem unmittelbar an das blockförmige Bodenteil 43 des
Steuerteilgehäuses 39 anschließenden Abschnitt 44′ des
Mantelbereichs 44 des Steuerteilgehäuses 39 axial ver
schiebbar gelagert ist. die Hülse 117 ist innerhalb des
Ringraumes 118 angeordnet, der radial innen durch die
Lichtmanschette 63 begrenzt ist, in die die Ringscheibe
64 eingebettet ist, welche zusammen mit ihrer Umkleidung
das ringscheibenförmige Ventilelement 64 sowohl
des Ausgleichsventils 61, 64 als auch des Einlaßventils
69, 64 des Steuerteils 41 bildet. Sie ist auch nur inner
halb dieses Ringraumes 118 axial verschiebbar, wobei
der maximale Hub hm dieser Verschiebung dem maximalen
Öffnungshub des Einlaßventils 64, 69 entspricht, soweit
dieser allein durch Aktivierung der Umschalteinrichtung
92 erzielbar ist.
In der dargestellten Grundstellung der Ventilelemente
des Steuerteils 41 ist die Hülse 117 mit ihrem radialen
Ringflansch 116 unmittelbar an der Ringstirnfläche 119
des blockförmigen Bodenteils 43 des Steuerteilgehäuses
39 abgestützt, von der dessen zylindrischer Mantelbereich
44 ausgeht. In diesen Mantelbereich 44 ist eine
dünnwandige Hohlwelle 99′ drehbar, axial jedoch unver
schiebbar eingesetzt und mittels einer gehäusefesten
Ringdichtung 120 gegen den Mantelbereich 44 abgedichtet.
Die axial bewegliche Hülse 117 ist an ihrem der Ring
stirnfläche 119 des blockförmigen Bodenteils 43 zuge
wandten Seite mit einem röhrchenförmigen Fortsatz 127
versehen, der in den Vakuumkanal 71 des Steuerteilgehäuses
39 hineinragt und gegenüber diesem durch eine gehäusefeste
Ringdichtung 128 gleitfähig abgedichtet ist.
Durch diesen röhrchenförmigen Fortsatz 127 wird die
Hülse 117 gegen ein Verdrehen innerhalb des Steuerteil
gehäuses 39 gesichert.
Die Flanschhülse 65, die mit ihrer radial inneren Ring
schulter 65′ das axiale Wiederlager für die das ring
scheibenförmige Ventilelement 64 in Anlage mit der Ringrippe
61 des Flansches 116 der Hülse 117 als Ventilsitz
des Ausgleichsventils drängende Ventilfeder 66 bildet
und mit einer radial äußeren Schulter 128 und mit einem
diese mit der radial inneren Ringschulter 65′ verbindenden,
kurzen zylindrischen Mantelabschnitt 129 einen
äußeren Randwulst 131 der Dichtmanschette 63 in gleitend
dichtender Anlage mit der inneren Mantelfläche der
mittels des Elektromotors 96 rotatorisch antreibbaren
Hohlwelle 99′ hält, ist durch einen hülsenfesten Querbolzen
132, der durch ein in axialer Richtung ausgedehntes
Langloch 133 des Pedalstößels 33 hindurchtritt,
gegen ein Verdrehen innerhalb des Steuerteilgehäuses 39
gesichert.
Einem Betrieb des Bremskraftverstärkers 18 mit erhöhtem
Verstärkungsfaktor ist derjenige Drehsinn des Elektromotors
96 zugeordnet, bei dem die zylindrische Hülse
117 durch den Eingriff ihres Gewindes 126 mit dem Innen
gewinde 124 der Hohlwelle 99′ eine zur Antriebsseite
hin gerichtete Verschiebung erfährt, durch die das ring
scheibenförmige Ventilelement 64 von der Ringrippe 69
des Endflansches 68 des Reaktionskolbens 58 abgehoben
und dadurch das Einlaßventil 64, 69 geöffnet wird, über
das Luft aus dem unter Atmosphärendruck stehenden Innenraum
74 des Steuerteils 41 in die Antriebskammer 34 des
Bremskraftverstärkers 18 überströmen kann. Durch eine
derartige Ansteuerung des Elektromotors 96 der Umschalt
einrichtung 92 ist auch dann, wenn der Fahrer das Bremspedal
19 nicht betätigt, eine Aktivierung der Bremsanlage,
z. B. zum Zweck einer Abstandsregelung, möglich.
Um einen möglichst raumsparenden Aufbau der Umschalt
einrichtung 92 zu erzielen, kann, wie im rechten unteren
Teil der Fig. 3 gestrichelt angedeutet, der freie
Endabschnitt 121 der Hohlwelle 99′ auch mit einer Innen
zahnung versehen sein, an der das Antriebsritzel 102
des Elektromotors 96 angreift, der dann radial weiter
ins Innere des Steuerteilgehäuses 39 gerückt werden kann.
Nach Abschluß einer Bremsung und/oder einer Bremsphase,
bei der der erhöhte Verstärkungsfaktor des Bremskraft
verstärkers 18 ausgenutzt werden soll, wird der Elektro
motor 96 in derjenigen Drehrichtung und so lange an
gesteuert, daß die Hülse 117 wieder in ihre Grundstellung
zurückgelangt, in der sie an der Ringstirnfläche
119 des blockförmigen Bodenteils 43 abgestützt ist.
Claims (13)
1. Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein Straßenfahrzeug
mit hydraulischer Mehrkreis-Bremsanlage, bei
der zur Erzeugung der in die Radbremsen einzukoppelnden
Bremsdrücke ein Hauptzylinder vorgesehen
ist, der mittels eines pedalgesteuerten pneumatischen
Bremskraftverstärkers betätigbar ist, der
mit einer auf das Betätigungs-Verhalten des Fahrers
ansprechenden Umschalteinrichtung versehen
ist, die eine selbsttätige Umschaltung des Brems
kraftverstärkers von einem für eine Zielbremsung
bedarfsgerechten Wert des Verstärkungsfaktors auf
einen höheren, für eine Vollbremsung bedarfsgerechten
Wert des Verstärkungsfaktors mindestens
für den Fall vermittelt, daß die Geschwindigkeit ,
mit der der Fahrer das Bremspedal in der einleitenden
Phase einer Bremsung betätigt, einen
Schwellenwert S- überschreitet, wobei
- a) der Bremskraftverstärker eine an den Ansaugstutzen des Fahrzeugmotors angeschlossene Unterdruckkammer und eine gegenüber dieser durch einen Antriebskolben beweglich begrenzte Antriebskammer hat, die über ein ein Einlaßventil und ein Ausgleichsventil umfassendes, mittels des Bremspedals betätigbares, insgesamt als proportional wirkendes Steuerteil mit einem höheren als dem in der Unterdruckkammer herrschenden Druck beaufschlagbar ist, der proportional zu der vom Fahrer ausgeübten Stellkraft ist, die über einen Pedalstößel, einen Reak tionskolben, ein nachgiebiges Reaktionselement und eine Druckstange, die in dieser Reihenfolge in mechanischer Reihenschaltung axial aneinander abgestützt sind und den Kraftübertragungsstrang bilden, über den die Betätigungskraft in den Hauptzylinder eingeleitet wird und die aus der Bremsdruckerzeugung resultierende Reaktionskraft auf das Bremspedal zurückwirkt,
- b) das Einlaßventil durch ein Flanschstück des Reaktionskolbens, das in einer Vertiefung des Steuerteilgehäuses axial verschiebbar angeordnet ist, die mit der Antriebskammer in kommunizierender Verbindung steht, sowie durch ein ringscheibenförmiges, mit einem inneren Randbereich an dem Flanschstück dichtend abstützbares Ventilelement gebildet ist, das über eine Dicht manschette druckdicht mit der durch einen rohrförmigen Abschnitt des Steuerteilgehäuses gebildeten, radial äußeren Begrenzung eines unter Umgebungsdruck stehenden Raumes verbunden ist, durch den der am Reaktionskolben angreifende Pedalstößel zentral hindurchtritt, und
- c) das Ausgleichsventil durch einen die Vertiefung, in der der Dichtflansch des Reaktionskolbens axial verschiebbar angeordnet ist, koaxial umgebenden und diese gegen einen äußeren koaxialen Ringraum, der mit der Unterdruckkammer über einen Gehäusekanal kommunizierend verbunden ist, abgrenzenden Sitz sowie den radial äußeren Bereich des ringscheibenförmigen Ventil elements gebildet ist, das durch eine Ventilfeder in Anlage mit diesem Sitz gedrängt wird,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- A der Reaktionskolben (58) ist zweiteilig aus gebildet und umfaßt einen an der Reaktionsscheibe (54) axial abstützbaren ersten Teilkolben (58′), der an dem die Reaktionsscheibe (54) tragenden Gehäuseteil (43) axial ver schiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist, sowie einen zweiten, den Dichtflansch (68) des Einlaßventils (69, 64) bildenden Teilkolben (58′′), der drehbar ist, wobei die beiden Teil kolben (58′, 58′′) über komplementäre, sich in axialer Richtung erstreckende Gewinde (70, 70′) miteinander in Eingriff stehen;
- B die Umschalteinrichtung (92) umfaßt einen Elektro motor (96) mit umkehrbarer Drehrichtung, mittels dessen der zweite Teilkolben (58′′) über ein Untersetzungsgetriebe (97) rotatorisch antreibbar ist, wobei für den Fall, daß der Fahrer am Beginn einer Bremsung das Bremspedal mit hoher Geschwindigkeit ( < S betätigt, eine Ansteuerung des Elektromotors (96) in demjenigen Drehsinn erfolgt, daß die rotatorische Relativbewegung der beiden Teilkolben (58′, 58′′) zu einer Verkürzung des Reaktionskolbens (58) insgesamt führt und spätestens am Ende einer Bremsung eine Ansteuerung des Elektromotors (96) in der entgegengesetzten Drehrichtung erfolgt, bis wieder eine einer maximalen Länge des Reaktionskolbens (58) entsprechende Position seiner Teilkolben (58′, 58′′) erreicht ist;
- C der Elektromotor (96) ist in einem pedalseitigen Endabschnitt des Steuerteilgehäuses (39), dessen Bewegungen mit ausführend, angeordnet und über eine den Pedalstößel (33) koaxial um gebende Hohlwelle (99) mit dem drehbaren Teil kolben (58′′) antriebsgekoppelt.
2. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Elektromotor (96)
mit zur zentralen Achse (51) des Steuerteils (41)
parallelem Verlauf seiner Motorwelle (98) angeordnet
ist und über ein Ritzel (102) kleinen Durchmessers
ein mit der Hohlwelle (99) drehfest verbundenes
Zahnrad (101) antreibt, dessen Durchmesser einen
Wert zwischen dem Dreifachen und dem Achtfachen
des Ritzeldurchmessers hat.
3. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle
(99) auf einem zylindrischen Abschnitt (33′′)
des Pedalstößels (33) gleitend gelagert ist.
4. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an der
Reaktionsscheibe (54) axial angreifende Teilkolben
(58′) des Reaktionskolbens (58) als Gewindekappe
ausgebildet ist, deren Gewinde (70) auf einem Abschnitt
seiner Länge mit einem als Gewindebolzen
ausgebildeten Endabschnitt des drehbaren Teilkolbens
(58′′) des Reaktionskolbens (58) in Eingriff steht.
5. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der an der
Reaktionsscheibe (54) abstützbare, axial verschiebbare
Teilkolben (58′) des Reaktionskolbens (58) an
einem bezüglich des Steuerteilgehäuses (39) fest
angeordneten Anschlagelement axial abstützbar ist.
6. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine das
ringscheibenförmige Ventilelement (64) in Anlage
mit dem Sitz des Ausgleichsventils (61, 64) und dem
Teilkolben (58′′) des Einlaßventils (69, 64) drängende
Ventilfeder (66) an einem radial nach innen
ragenden Stützflansch einer in das Steuerteilgehäuse
(39) fest eingesetzten Flanschhülse (65) ab
gestützt ist.
7. Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein Straßenfahrzeug
mit hydraulischer Mehrkreis-Bremsanlage, bei
der zur Erzeugung der in die Radbremsen einzukoppelnden
Bremsdrücke ein Hauptzylinder vorgesehen
ist, der mittels eines pedalgesteuerten pneumatischen
Bremskraftverstärkers betätigbar ist, der
mit einer auf das Betätigungs-Verhalten des Fahrers
ansprechenden Umschalteinrichtung versehen
ist, die eine selbsttätige Umschaltung des Brems
kraftverstärkers von einem für eine Zielbremsung
bedarfsgerechten Wert des Verstärkungsfaktors auf
einen höheren, für eine Vollbremsung bedarfsgerechten
Wert des Verstärkungsfaktors mindestens
für den Fall vermittelt, daß die Geschwindigkeit ,
mit der der Fahrer das Bremspedal in der einleitenden
Phase einer Bremsung betätigt, einen
Schwellenwert S- überschreitet, wobei
- a) der Bremskraftverstärker eine an den Ansaugstutzen des Fahrzeugmotors angeschlossene Unterdruckkammer und eine gegenüber dieser durch einen Antriebskolben beweglich begrenzte An triebskammer hat, die über ein ein Einlaßventil und ein Ausgleichsventil umfassendes, mittels des Bremspedals betätigbares, insgesamt als proportional wirkendes Steuerteil mit einem höheren als dem in der Unterdruckkammer herrschenden Druck beaufschlagbar ist, der proportional zu der vom Fahrer ausgeübten Stellkraft ist, die über einen Pedalstößel, einen Reak tionskolben, ein nachgiebiges Reaktionselement und eine Druckstange, die in dieser Reihenfolge in mechanischer Reihenschaltung axial aneinander abgestützt sind und den Kraftübertragungsstrang bilden, über den die Betätigungskraft in den Hauptzylinder eingeleitet wird und die aus der Bremsdruckerzeugung resultierende Reaktionskraft auf das Bremspedal zurückwirkt,
- b) das Einlaßventil durch ein Flanschstück des Reaktionskolbens, das in einer Vertiefung des Steuerteilgehäuses axial verschiebbar angeordnet ist, die mit der Antriebskammer in kommunizierender Verbindung steht, sowie durch ein ringscheibenförmiges, mit einem inneren Randbereich an dem Flanschstück dichtend abstützbares Ventilelement gebildet ist, das über eine Dicht manschette druckdicht mit der durch einen rohrförmigen Abschnitt des Steuerteilgehäuses gebildeten, radial äußeren Begrenzung eines unter Umgebungsdruck stehenden Raumes verbunden ist, durch den der am Reaktionskolben angreifende Pedalstößel zentral hindurchtritt und
- c) das Ausgleichsventil durch einen die Vertiefung, in der der Dichtflansch des Reaktionskolbens axial verschiebbar angeordnet ist, koaxial umgebenden und diese gegen einen äußeren ko axialen Ringraum, der mit der Unterdruckkammer über einen Gehäusekanal kommunizierend verbunden ist, abgrenzenden Sitz sowie den radial äußeren Bereich des ringscheibenförmigen Ventil elements gebildet ist, das durch eine Ventilfeder in Anlage mit diesem Sitz gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäuseseitige Ventilelement (61) des Ausgleichsventils (61, 64), an dem das ringscheibenförmige Ventilelement (64) mit seinem radial äußeren Bereich abstützbar ist, ein am Steuerteilgehäuse (39) in axialer Richtung druckdicht verschiebbar geführtes, hülsenförmiges Teil (117) umfaßt, daß über ein in axialer Richtung sich über einen Längenabschnitt des Hülsenmantels erstreckendes Gewinde (126) mit einem komplementären Gewinde (124) einer in den rohrförmigen Abschnitt (44) des Steuerteilgehäuses (39), durch den zentral der Pedalstößel (33) hindurchtritt, diesen in radialem Abstand koaxial umgebenden und gegen den rohrförmigen Abschnitt (44) des Steuerteilgehäuses (39) abgedichteten, drehbar gelagerten Hohlwelle (99′) in Eingriff steht, die mittels eines als Betätigungseinrichtung der Umschalteinrichtung (92) vorgesehenen Elektromotors (96) mit umkehrbarer Drehrichtung rotatorisch antreibbar, jedoch gegen axiale Verrückungen innerhalb des Steuerteilgehäuses (39) gesichert ist, wobei der Elektromotor (96) im Falle einer mit überhöhter Geschwindigkeit (- < S) erfolgenden Betätigung des Bremspedals (19) in derjenigen Drehrichtung angesteuert wird, in welcher die aus der Drehung der Hohlwelle (99′) resultierende axiale Verrückung des hülsenförmigen Ausgleichs ventilelements (117), an dem das ringscheiben förmige Ventilelement (64), das auch Ventilelement des Einlaßventils (64, 69) ist, abgestützt ist, zu einem Abheben des ringscheiben förmigen Ventilelements (64) von dem Ventilelement (69) des Reaktionskolbens (58) führt und spätestens bei Beendigung der Bremsenbestätigung der Elektromotor (96) in derjenigen Drehrichtung angesteuert wird, in der die hieraus resultierende axiale Verschiebung des hülsenförmigen Ausgleichsventilelements (117) wieder in die dem sperrenden Zustand des Einlaßventils (64, 69) entsprechende Grundstellung des ring scheibenförmigen Ventilelements (64) zurückführt.
8. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß der zum rotatorischen
Antrieb der Hohlwelle (99′) vorgesehene Elektromotor
(96) an einer pedalseitigen Verlängerung des
Steuerteilgehäuses (39, 44) montiert ist.
9. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 7 oder
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das An
triebsritzel (102) des Elektromotors (96) einen
deutlich kleineren Durchmesser als die mit diesem
Ritzel (102) kämmende Zahnung (121) der Hohlwelle
(99) hat und zu deren Durchmesser in einem Verhältnis
zwischen 1/8 und 1/4 steht.
10. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Zahnung, mit der das
Antriebsritzel (102) des Elektromotors (96) der
Umschalteinrichtung (92) kämmt, als eine am pedal
seitigen Endabschnitt (121) der Hohlwelle (99′)
angeordnete Innenzahnung ausgebildet ist.
11. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche
7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das axial
verschiebbare Ventilelement (117) des Ausgleichsventils
(61, 64) mittels eines einen Teil des Durchgangskanals
(71), der die Unterdruckkammer (36) des
Bremskraftverstärkers (18) mit dem mit dieser kom
munizierenden Ringraum (118) des Steuerteils (41)
verbindet, bildenden Röhrchens (127), das von dem
Ventilelement (117) ausgeht und in einer den Durch
gangskanal (71) im übrigen begrenzenden Gehäusebohrung
druckdicht verschiebbar ist, gegen Verdrehen
gesichert ist.
12. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche
7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine das
ringscheibenförmige Ventilelement (64) in Anlage
mit dem axial beweglichen, rippenförmigen Ventil
element (69) des Ausgleichsventils (61, 64) des
Steuerteils (41) drängende Ventilfeder (66) an einer
inneren radialen Stufe (65′) einer den Pedalstößel
(33) in radialem lichtem Abstand koaxial
umgebende Flanschhülse (65) abgestützt ist, die
auch eine äußere radiale Stufe (128) hat, an der
eine Dichtmanschette (63) axial und über eine die
beiden radialen Stufen (65′ und 128) miteinander
verbindendem mantelförmigem Abschnitt (129) der
Flanschhülse (65) radial abgestützt und in dichtender
Anlage mit der inneren Mantelfläche der drehbaren
Hohlwelle (99′) gehalten ist, und daß die
Flanschhülse (65) innerhalb des Steuerteilgehäuses
(39) gegen ein Verdrehen um die Längsachse (51) des
Steuerteils (41) gesichert ist.
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