WO1994014641A1 - Blockiergeschützte kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

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WO1994014641A1
WO1994014641A1 PCT/EP1993/003336 EP9303336W WO9414641A1 WO 1994014641 A1 WO1994014641 A1 WO 1994014641A1 EP 9303336 W EP9303336 W EP 9303336W WO 9414641 A1 WO9414641 A1 WO 9414641A1
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piston
motor vehicle
pressure
chamber
brake system
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PCT/EP1993/003336
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Hans-Jörg Feigel
Ulrich Neumann
Lothar Schiel
Original Assignee
Itt Automotive Europe Gmbh
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
    • B60T8/447—Reducing the boost of the power-assist booster means to reduce brake pressure
    • B60T8/448—Reducing the boost of the power-assist booster means to reduce brake pressure the power-assist booster means being a vacuum or compressed air booster
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    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
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    • B60T13/46—Vacuum systems
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    • B60T13/565—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by being associated with master cylinders, e.g. integrally formed
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems

Definitions

  • the actuating element has a radial widening at its end facing the second (secondary) piston.
  • the first (primary) pressure chamber is sealed by means of standing sealing sleeves which are arranged in the main cylinder housing, in the wall and in a guide part which guides the first (primary) piston.
  • This type of sealing has the advantage that a pressure generated by "pumping up" (driver pumps during the pressure control mode) in the first pressure chamber, which has not yet been reduced even shortly before the connection to the trailing container is opened, does not destroy the sealing sleeves.
  • a further advantageous development of the subject matter of the invention consists in that a preferably sleeve-shaped intermediate piston rests on the inner part of the first (primary) piston, which interacts with the sealing sleeve arranged in the master cylinder housing. This results in a considerable reduction in the overall length.
  • a pressure medium connection is provided between the first (primary) pressure chamber and the hydraulic chamber, which pressure connection in the brake pressure control mode is preferably electrically operable valve can be shut off.
  • the diameter of the intermediate piston corresponds to that of the modulator piston or is larger than this.
  • the latter measure enables a part of the pressure medium volume displaced by the first (primary) piston to be used for a further pressure increase in the event of a failure of the second valve and the brake booster in accordance with the area ratio of the two pistons.
  • Fig. 1 shows an anti-lock motor vehicle brake system with a vacuum brake booster 1, which is connected via an input member 4 in a known manner Brake pedal 3 is connected.
  • a master brake cylinder 2 On the side of the vacuum brake booster 1 facing away from the input member 4, a master brake cylinder 2 is provided, the pressure chambers 6, 8 of which are connected to a pressure medium reservoir 5.
  • a first hydraulic line 11 connects the first (primary) pressure chamber 6, which is delimited by a first master cylinder piston (primary piston) 9, to the wheel brake cylinders of two wheel brakes 22, 23, only shown schematically and possibly assigned to the rear axle, via two as 2/2 -Way valves designed wheel valves 14, 24, which are usually housed in a valve block.
  • the front and rear wheel brakes 20, 21, 22 and 23 are each assigned a sensor 25, 26, 27 and 28, which are connected to central control electronics 33 via corresponding signal lines 29, 30, 31 and 32, respectively.
  • the control electronics 33 is connected via control lines 34, 35, 36 and 37 to the wheel valves 47, 48, 14, 24 in order to actuate them in dependence on the sensor signals.
  • the working chamber on the master cylinder side of the vacuum brake booster 1 is continuously connected to a vacuum source 12 via a check valve 41.
  • the first (primary) piston 9 delimiting the first (primary) pressure chamber 6 is constructed in three parts and consists of an inner part 15 of smaller diameter, which is connected to the input member 4 of the brake booster 1 (FIG. 1) has a force-transmitting connection, an outer part 16 of larger diameter which forms a modulator piston which interacts with the movable wall of the vacuum brake booster 1, not shown, and a sleeve-shaped intermediate piston 17 which bears axially against the inner part 15 under the pretension of a first piston return spring 18 and cooperates with a sealing sleeve 38 arranged immovably in the master cylinder housing 19.
  • the diameter of the intermediate piston 17 can correspond to that of the modulator piston 16 or, as shown in FIG. 2, can be designed larger than this.
  • an axial extension 64 of the closing body 55 of the central valve 54 which is biased by a valve spring 65, bears against this transverse pin 58 and is thereby held at a distance from a sealing seat 60 formed in the inner part 15 or intermediate piston 16, so that the Modulator space 7 is connected to part 57 of the first pressure space 7.
  • the modulator chamber 7 is sealed off from the outside by means of a second standing sealing sleeve 39, which is arranged in an annular groove of a guide part 40 guiding the intermediate piston 17.
  • the guide part 40 which is preferably made of a suitable plastic, delimits, together with the intermediate piston 17, an annular space 66 which is connected to the modulator space 7 and is connected to a further annular space 68 via radial channels 67 provided in the guide part 40, to which the wheel brakes 22, 23 (FIG. 1) assigned to the first pressure chamber 6 are connected and which is formed between the guide part 40 and the master brake cylinder housing 19.
  • part 57 of the first (primary) pressure chamber 6 is delimited by a wall 42 immovably arranged in the main cylinder housing 19, against which the second (secondary) Second (secondary) piston 10 limiting pressure chamber 8 is supported axially, between the second (Secondary) piston 10 and the wall 42 a hydraulic chamber 43 is formed, which is connected by means of a Druck ⁇ medium connection 61 with the first (primary) pressure chamber 6 and the second annular space 68.
  • an actuation element 44 is provided which is axially supported on the intermediate piston 17 on one end and the other on the other second (secondary) piston 10 can be brought into a force-transmitting connection.
  • the actuating element 44 which is sealed off from the dividing wall 42 by means of a standing third sealing collar 50, extends through a passage 45 provided in the dividing wall 42 and has at its end facing the secondary piston 10 a radial extension 49 which, when a force is transmitted from the primary (9 or 57) is inserted onto the secondary piston 10 into a cylindrical recess 46 formed in the secondary piston 10.
  • the pressure is built up and released as in a known actuation unit consisting of a master brake cylinder and a vacuum brake booster connected upstream of it.
  • the inner part 15 of the primary piston 9 moves when the vacuum brake booster 1 is actuated synchronized with the modulator or outer piston 16, so that there is no change in the relative position of the two parts 15, 16 to one another and the central valve 54 remains open.
  • the pressure build-up in the first pressure chamber 6 or 7.57 of the master brake cylinder 2 accordingly takes place through the action of the modulator piston 16 together with the inner piston 15.
  • the hydraulic pressure medium connection 61 enables pressure equalization between the two pressure spaces 6 and 8 of the master cylinder 2.
  • the central control electronics 33 If, during a braking operation, one of the sensors 25 to 28 detects that one of the wheels is blocking, the central control electronics 33 generate switchover signals which result in the vacuum brake booster 1 reversing, its movable wall, not shown becomes weak and the modulator piston 16 is pushed back.
  • the primary pressure chamber 6 or 57 is now blocked and the inner part 15 of the primary piston 9 or the input member 4 with the coupled brake pedal 3 remain, so that the driver's foot force is supported on the volume locked in the pressure chamber part 57 and no further pressure increase in the wheel brakes by the driver is possible.
  • the dismantling of the Wheel brakes 20, 21, 22, 23 supplied pressure can take place via the pressure medium connection 61. Since the modulator chamber 7 is permanently connected to the hydraulic chamber 43, the pressure prevailing in the system can be changed by changing the position of the modulator piston 16. The normal case is ended by bringing the modulator piston 16 back into its original position and opening the central valve 54.
  • the behavior of the central valve 54 separating the modulator chamber 7 from the primary pressure chamber part 57 is determined only by the relative movement of the modulator piston 16 relative to the inner part 15 of the primary piston 9.
  • the master brake cylinder 2 according to the invention shown in FIG. 3 is between the part 57 of the first (primary) pressure chamber 6 and the hydraulic one Chamber 43 a second hydraulic pressure medium connection 51 is provided, which can be shut off by means of an electromagnetically actuated, preferably normally open first valve 53. In the normal braking mode, the second pressure medium connection 51 remains open, and as a rule it closes during the entire regulation. is.
  • the first hydraulic pressure middle connection 61 between the modulator chamber 7 and the hydraulic chamber 43 an electromagnetically actuated, preferably de-energized closed second valve 62 is inserted, which remains closed in the normal braking mode and is opened as a rule in order to release the mentioned first hydraulic pressure medium connection 61.

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Abstract

Bei einer Betätigungseinheit für eine blockiergeschützte Bremsanlage, die aus einem Hauptbremszylinder (2) sowie einem ihm vorgeschalteten Bremskraftverstärker (1) besteht, und bei der ein einen ersten Druckraum (6) begrenzender erster (Primär-)Kolben (9) mindestens zweiteilig ausgebildet ist und durch einen Innenkolben (15) sowie einen Aussen- bzw. Modulatorkolben (16) gebildet ist, wobei der letztere einen Modulatorraum (7) begrenzt, der im Normalbremsmodus einen Teil des ersten Druckraumes (6) bildet, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der erste Druckraum (6) durch eine feststehende Wand (42) von einer hydraulischen Kammer (43) getrennt ist, die in ständiger Verbindung mit dem Modulatorraum (7) steht und andererseits durch den zweiten (Sekundär-)Kolben (10) begrenzt wird.

Description

Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage
Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Kraft¬ fahrzeugbremsanlage mit einer Betätigungseinheit- die aus einem Bremskraftverstärker sowie einem ihm nachge¬ schalteten Hauptbremszylinder besteht, mit einer zen¬ tralen Regelelektronik, an deren Eingänge Ausgangs¬ signale von das Drehverhalten der zu bremsenden Räder erfassenden Sensoren zugeführt werden, wobei im Haupt¬ bremszylinder zwei durch mindestens zwei Kolben be¬ grenzte Druckräume sowie ein Modulatorraum ausgebildet sind, der im Normalbremsmodus einen Teil des ersten Druckraumes bildet, im Bremsdruckregelmodus getrennt vom ersten Druckraum mit den Radbremsen verbindbar ist und durch einen mit der beweglichen Wand des Bremskraftver¬ stärkers in kraftübertragender Verbindung stehenden Modulatorkolben begrenzt wird, der einen (Außen-) Teil des den ersten Druckraum begrenzenden, mindestens zweiteilig ausgeführten ersten (Primär-) Kolbens bildet, dessen anderer (Innen-) Teil mit einem die Betätigungs¬ kraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Eingangs- glied zusammenwirkt. Eine derartige Bremsanlage ist beispielsweise aus der DE-OS 41 01 480.4 bekannt. Bei dem Gegenstand dieser Veröffentlichung erfolgt die im Bremsdruckregelmodus erforderliche Druckmodulation durch Belüften der Unter¬ druckkammer des pneumatisehen Bremskraftverstärkers, wobei beide Hauptbremszylinder-Druckräume mittels elektromagnetisch betätigbarer hydraulischer Ventile abgesperrt werden. Die Radbremsen sind dabei mit einer Druckausgleichseinrichtung verbunden, an die außer den beiden Hauptzylinder-Druckräumen auch der Modulatorraum angeschlossen ist. Das Be- und Entlüften der Unterdruck¬ kammer des Bremskraftverstärkers erfolgt mittels einer pneumatischen Ventilanordnung, die eine Verbindung der Unterdruckkammer mit einer Unterdruckquelle bzw. der Atmosphäre ermöglicht.
Als besonders nachteilig ist bei der vorbekannten Brems¬ anlage die verhältnismäßig hohe Anzahl der hydraulischen Ventile anzusehen, deren Verwendung erhebliche Kosten verursacht. Ein weiterer Nachteil wird in der hydrau¬ lischen Druckausgleichseinrichtung gesehen, die als potentielle Störungsquelle angesehen wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Gattung anzugeben, die bei Erhöhung ihrer Funktionssicherheit auf besonders kostensparende Weise, insbesondere durch Reduzierung der Anzahl der erforder¬ lichen hydraulischen Ventile, hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Druckraum durch eine feststehende Wand von einer hydraulischen Kammer getrennt ist, die in ständiger Verbindung mit dem Modulatorraum steht und andererseits durch den zweiten (Sekundär-) Kolben be¬ grenzt wird.
Um bei einem Ausfall des ersten (Primär-) Druckraumes eine ausreichende Bremswirkung zu gewährleisten, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungs¬ gegenstandes vor, daß ein am ersten (Primär-) Kolben anliegendes Betätigungselement vorgesehen ist, das sich durch eine in der Wand vorgesehene Durchführung hin¬ durcherstreckt und eine Kraftübertragung vom ersten auf den zweiten (Sekundär-) Kolben ermöglicht. Zwischen dem zweiten Kolben und dem Betätigungselement ist dabei ein Abstand vorgesehen, der so bemessen ist, daß im Brems¬ druckregelmodus der Druck in dem durch den zweiten (Sekundär-) Kolben beaufschlagten Bremskreis vollständig abgebaut werden kann, ohne daß es zwischen dem zweiten Kolben und dem Betätigungselement zum Kontakt kommt. Hierdurch ist auch eine Modulation im ersten Bremskreis, ohne Verzicht auf den mechanischen Durchgriff, möglich.
Eine Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäß auf¬ gebauten HauptbremsZylinders wird bei einer Weiterbil¬ dung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Betäti¬ gungselement an seinem dem zweiten (Sekundär-) Kolben zugewandten Ende eine radiale Erweiterung aufweist. Bei einer anderen vorteilhaften AusfuhrungsVariante der Erfindung ist der erste (Primär-) Druckraum mittels stehender Dichtmanschetten abgedichtet, die im Haupt¬ zylindergehäuse, in der Wand sowie einem den ersten (Primär-) Kolben führenden Führungsteil angeordnet sind. Diese Art der Abdichtung hat den Vorteil, daß ein durch "Aufpumpen" (Fahrer pumpt während des Druckregelmodus) im ersten Druckraum erzeugter Druck, der auch kurz vor dem Öffnen der Verbindung zum Nachlaufbehälter noch nicht abgebaut ist, die Dichtmanschetten nicht zerstört.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungs¬ gegenstandes besteht darin, daß am Innenteil des ersten (Primär-) Kolbens ein vorzugsweise hülsenförmiger Zwischenkolben anliegt, der mit der im Hauptzylinder- gehäuse angeordneten Dichtmanschette zusammenwirkt. Dadurch wird eine erhebliche Reduzierung der Baulänge erreicht.
Eine weitere Kostensenkung bei gleichzeitiger Gewichts- reduzierung wird nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch erreicht, daß das Führungsteil aus Kunststoff besteht.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungs¬ gegenstandes besteht darin, daß zwischen dem ersten (Primär-) Druckraum und der hydraulischen Kammer eine DruckmittelVerbindung vorgesehen ist, die im Bremsdruck¬ regelmodus mittels eines vorzugsweise elektrisch be- tätigbaren Ventils absperrbar ist. Durch diese Maßnahme wird eine erhebliche Erhöhung der Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Bremsanlage, insbesondere bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers, erreicht.
Um dem Fahrer das bei der Normalbremsung gewohnte Pedal¬ gefühl zu vermitteln, sieht eine weitere vorteilhafte AusfuhrungsVariante vor, daß die Verbindung zwischen dem Modulatorrauin und der hydraulischen Kammer mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigbaren zweiten Ventils absperrbar bzw. im Bremsdruckregelmodus freigebbar ist.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es selbstver¬ ständlich auch denkbar, die beiden vorhin erwähnten Ven¬ tile als ein einziges 3/2-Wegeventil auszubilden.
Dabei ist es sinnvoll, wenn der Durchmesser des Zwischenkolbens dem des Modulatorkolbens entspricht bzw. größer als dieser ausgelegt ist. Durch die letztgenannte Maßnahme wird ermöglicht, daß bei einem Ausfall des zweiten Ventils und des Bremskraftverstärkers gemäß dem Flächenverhältnis der beiden Kolben ein Teil des durch den ersten (Primär-) Kolbens verdrängten Druckmittel¬ volumens zur weiteren Druckerhöhung genutzt wird.
Eine Erhöhung der Qualität des Regelprozesses wird schließlich dadurch erreicht, daß in die die Haupt¬ zylinder-Druckräume mit den Radbremsen verbindenden hydraulischen Leitungen den Radbremsen vorgeschaltete Druckmittelventile eingefügt sind, die im Bremsdruck¬ regelmodus durch Steuersignale der zentralen Regel¬ elektronik betätigt werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen an- hand der beiliegenden Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der blockierge¬ schützten Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung,
Fig. 2 eine erste Ausführung eines bei der erfindungs- gemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage nach Fig. 1 ver- wendeten HauptbremsZylinders im Axialschnitt,
Fig. 3 eine zweite Ausführung des bei der
Kraftfahrzeug- bremsanlage nach Fig. 1 verwendeten Hauptbrems- Zylinders im Axialschnitt, und
Fig. 4 eine dritte Ausführung des bei der
Kraftfahrzeug- bremsanlage nach Fig. 1 verwendeten Hauptbrems- Zylinders im Axialschnitt.
In den Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbrems- anläge mit einem Unterdruckbremskraftverstärker 1, der über ein Eingangsglied 4 in bekannter Weise mit einem Bremspedal 3 verbunden ist. Auf der dem Eingangsglied 4 abgewandten Seite des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 ist ein Hauptbremszylinder 2 vorgesehen, dessen Druckräume 6,8 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 5 in Verbindung stehen.
Eine erste hydraulische Leitung 11 verbindet den ersten, durch einen ersten Hauptzylinderkolben (Primärkolben) 9 begrenzten (Primär-) Druckraum 6 mit den Radbrems¬ zylindern von nur schematisch dargestellten, ggf. der Hinterachse zugeordneten zwei Radbremsen 22,23 über zwei als 2/2-Wegeventile ausgebildete Radventile 14,24, die üblicherweise in einem Ventilblock untergebracht sind.
An den zweiten, durch einen zweiten Hauptzylinderkolben (Sekundärkolben) 10 begrenzten (Sekundär-) Druckraum 8 sind mittels einer zweiten hydraulischen Leitung 13 die Radbremszylinder der nur schematisch dargestellten zwei Radbremsen 20,21 angeschlossen, denen zwei weitere Rad¬ ventile 47,48 vorgeschaltet sind und die beispielsweise der Vorderachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind.
Den Vorder- und Hinterradbremsen 20,21,22 und 23 ist jeweils ein Sensor 25,26,27 bzw. 28 zugeordnet, die über entsprechende Signalleitungen 29,30,31 bzw. 32 mit einer zentralen Regelelektronik 33 verbunden sind. Die Regel¬ elektronik 33 ist über Steuerleitungen 34,35,36 und 37 mit den Radventilen 47,48,14,24, verbunden, um diese in Abhängigkeit von den Sensorsignalen zu betätigen. Die hauptzylinderseitige Arbeitskammer des Unterdruck- bremskraftverstärkers 1 ist über ein Rückschlagventil 41 ständig mit einer Unterdruckquelle 12 verbunden.
Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, ist der den ersten (Primär-)Druckraum 6 begrenzende erste (Primär-) Kolben 9 dreiteilig ausgebildet und besteht aus einem Innenteil 15 kleineren Druchmessers, der mit dem Ein¬ gangsglied 4 des Bremskraftverstärkers 1 (Fig. 1) in kraftübertragender Verbindung steht, einem Außenteil 16 größeren Durchmessers der einen mit der nicht gezeigten beweglichen Wand des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 zusammenwirkenden Modulatorkolben bildet, sowie einem hülsenförmigen Zwischenkolben 17, der unter der Vor¬ spannung einer ersten Kolbenrückstellfeder 18 am Innen¬ teil 15 axial anliegt und mit einer im Hauptzylinder- gehäuse 19 unbeweglich angeordneten Dichtmanschette 38 zusammenwirkt. Der Durchmesser des Zwischenkolbens 17 kann dem des Modulatorkolbens 16 entsprechen, oder, wie in Fig. 2 gezeigt, größer als dieser ausgelegt sein.
Der Zwischenkolben 17 begrenzt zusammen mit dem Modulatorkolben 16 einen ringförmigen Modulatorraum 7, der mittels eines im im Innenteil 15 bzw. Zwischenkolben 17 ausgebildeten hydraulischen Kanals 52 mit einem in Betätigungsrichtung vor dem Zwischenkolben 17 liegenden Teil 57 des ersten Druckraums 6 verbunden ist. Die Ver¬ bindung erfolgt dabei über ein im Zwischenkolben 17 angeordnetes Zentralventil 54, das durch den Modulator¬ kolben 16 betätigbar ist. Zu diesem Zweck stützt sich am Modulatorkolben 16 ein auf dem Innenteil 15 geführter Ring 59 axial ab, in dem ein durch ein im Innenteil 15 ausgebildetes Langloch 56 sich hindurch erstreckender Querstift 58 verankert ist. An diesem Querstift 58 liegt in der Ruhestellung ein axialer Fortsatz 64 des durch eine Ventilfeder 65 vorgespannten Schließkörpers 55 des Zentralventils 54 an, der dadurch in einem Abstand von einem im Innenteil 15 bzw. Zwischenkolben 16 ausge¬ bildeten Dichtsitz 60 gehalten wird, so daß der Modula¬ torraum 7 mit dem Teil 57 des ersten Druckraumes 7 ver¬ bunden ist. Die Abdichtung des Modulatorraums 7 nach außen erfolgt mittels einer zweiten stehenden Dichtman¬ schette 39, die in einer Ringnut eines den Zwischen¬ kolben 17 führenden Führungsteils 40 angeordnet ist. Das vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff bestehende Führungsteil 40 begrenzt zusammen mit dem Zwischenkolben 17 einen Ringraum 66, der mit dem Modulatorraum 7 ver¬ bunden ist und über im Führungsteil 40 vorgesehene radiale Kanäle 67 mit einem weiteren Ringraum 68 in Ver¬ bindung steht, an den die dem ersten Druckraum 6 zuge¬ ordneten Radbremsen 22,23 (Fig. 1) angeschlossen sind und der zwischen dem Fuhrungsteil 40 und dem Hauptbremszylindergehäuse 19 ausgebildet ist.
Wie der Fig. 2 weiter zu entnehmen ist, wird der Teil 57 des ersten (Primär-) Druckraumes 6 durch eine im Haupt¬ zylindergehäuse 19 unbeweglich angeordnete Wand 42 be¬ grenzt, an der sich in der Lösestellung der den zweiten (Sekundär-) Druckraum 8 begrenzende zweite (Sekundär-) Kolben 10 axial abstützt, wobei zwischen dem zweiten (Sekundär-) Kolben 10 und der Wand 42 eine hydraulische Kammer 43 ausgebildet ist, die mittels einer Druck¬ mittelverbindung 61 mit dem ersten (Primär-) Druckraum 6 bzw. dem zweiten Ringraum 68 verbunden ist.
Um bei einem Ausfall des ersten (Primär-) Druckraumes 6 eine Übertragung der Betätigungskraft auf den zweiten (Sekundär-) Kolben 10 zu ermöglichen, ist ein Betäti¬ gungselement 44 vorgesehen, das einenendes am Zwischen¬ kolben 17 axial abgestützt ist und anderenendes mit dem zweiten (Sekundär-) Kolben 10 in kraftübertragende Ver¬ bindung bringbar ist. Das gegenüber der Trennwand 42 mittels einer stehenden dritten Dichtmanschette 50 ab¬ gedichtete Betätigungselement 44 erstreckt sich dabei durch eine in der Trennwand 42 vorgesehene Durchführung 45 hindurch und weist an seinem dem Sekundärkolben 10 zugewandten Ende eine radiale Erweiterung 49 auf, die bei einer Kraftübertragung vom Primär(9 bzw. 57) auf den Sekundärkolben 10 in eine im Sekundärkolben 10 aus¬ gebildete zylindrische Ausnehmung 46 eingeführt wird.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der in Fig. 1 dar¬ gestellten erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbrems- anläge im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben:
Bei einer Normalbremsung erfolgt der Druckauf- und - abbau wie bei einer bekannten, aus einem Hauptbrems- zylinder und einem ihm vorgeschalteten Unterdruckbrems- kraftverstärker bestehenden Betätigungseinheit. Der Innenteil 15 des Primärkolbens 9 bewegt sich bei der Betätigung des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 synchron mit dem Modulator- bzw. Außenkolben 16, so daß keine Änderung der relativen Lage der beiden Teile 15,16 zueinander erfolgt und das Zentralventil 54 offen bleibt. Der Druckaufbau im ersten Druckraum 6 bzw. 7,57 des HauptbremsZylinders 2 erfolgt demnach durch die Wirkung des Modulatorkolbens 16 zusammen mit dem Innen¬ kolben 15.
Die hydraulische Druckmittelverbindung 61 ermöglicht dabei einen Druckausgleich zwischen den beiden Druck¬ räumen 6 und 8 des Hauptzylinders 2.
Wird nun während eines Bremsvorganges von einem der Sensoren 25 bis 28 ein Blockieren eines der Räder fest¬ gestellt, so erzeugt die zentrale Regelelektronik 33 Umschaltsignale, die ein Umsteuern des Unterdruck-Brems- kraftverstärkers 1 zur Folge haben, dessen nicht ge¬ zeigte bewegliche Wand kraftlos wird und der Modulator¬ kolben 16 zurückgedrückt wird. Durch die Rückstell¬ bewegung des Modulatorkolbens 16, die einen Abbau des in den Radbremsen 20,21,22,23 herrschenden Druckes er¬ möglicht, wird der Ring 59 entlastet, so daß der Schlie߬ körper 55 des Zentralventils 54 dessen Dichtsitz 60 schließt und der Modulatorraum 7 vom Teil 57 des Primär¬ druckraumes 6 getrennt wird. Der Primärdruckraum 6 bzw. 57 ist jetzt gesperrt und der Innenteil 15 des Primär¬ kolbens 9 bzw. das Eingansglied 4 mit dem gekoppelten Bremspedal 3 bleiben stehen, so daß sich die Fußkraft des Fahrers am im Druckraumteil 57 eingesperrten Volumen abstützt und keine weitere Druckerhöhung in den Rad¬ bremsen durch den Fahrer möglich ist. Der Abbau des den Radbremsen 20,21,22,23 zugeführten Druckes kann dabei über die Druckmittelverbindung 61 erfolgen. Da der Modulatorraum 7 mit der hydraulischen Kammer 43 ständig verbunden ist, kann der im System herrschende Druck durch Änderungen der Position des Modulatorkolbens 16 geändert werden. Der Regelfall wird beendet, indem der Modulatorkolben 16 wieder in seine ursprüngliche Position gebracht und das Zentralventil 54 geöffnet wird,
Aus der vorstehenden Beschreibung geht ganz klar hervor, daß das Verhalten des den Modulatorraum 7 vom Primär¬ druckraumteil 57 trennenden Zentralventils 54 lediglich durch die Relativbewegung des Modulatorkolbens 16 gegen¬ über dem Innenteil 15 des Primärkolbens 9 bestimmt wird. Um die Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Brems¬ anlage zu erhöhen bzw. die Bremsfunktion bei einem Unterdruckausfall abzusichern ist bei der in Fig. 3 dar¬ gestellten Ausführung des HauptbremsZylinders 2 nach der Erfindung zwischen dem Teil 57 des ersten (Primär-) Druckraumes 6 und der hydraulischen Kammer 43 eine zweite hydraulische Druckmittelverbindung 51 vorgesehen, die mittels eines elektromagnetisch betätigbaren, vor¬ zugsweise stromlos offenen ersten Ventils 53 absperrbar ist. Im Normalbremsmodus bleibt die zweite Druckmittel¬ verbindung 51 offen, wobei sie in einem Regelfall während der gesamten Regelung geschlossen. ist.
Um eine effektive Bremsdruckerhöhung oberhalb des Aus¬ steuerpunktes des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 zu gewährleisten, ist in der ersten hydraulischen Druck- mittelverbindung 61 zwischen dem Modulatorraum 7 und der hydraulischen Kammer 43 ein elektromagnetisch betätig¬ bares, vorzugsweise stromlos geschlossenes zweites Ven¬ til 62 eingefügt, das im Normalbremsmodus geschlossen bleibt und in einem Regelfall geöffnet wird, um die erwähnte erste hydraulische Druckmittelverbindung 61 freizugeben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es selbstver¬ ständlich auch denkbar, die Funktionen der vorhin er¬ wähnten Ventile 53,62 durch ein einziges elektromagne¬ tisch betätigbares 3/2-Wegeventil 63 zu realisieren. Eine solche AusfuhrungsVariante ist der Fig. 4 zu entnehmen, in der sowohl die Ausbildung der Druckmittel¬ verbindungen 61,51 als auch der Aufbau des 3/2-Wege- ventils 63 schematisch dargestellt sind.
Bezugszeichenliste
1 Unterdruckbremskraftverstärker
2 Hauptbremszy1inder
3 Bremspedal
4 Eingangsglied
5 Druckmittelvorratsbehälter
6 erster Druckraum
7 Modulatorraum
8 zweiter Druckraum
9 erster Kolben
10 zweiter Kolben
11 erste Leitung
12 Unterdruckquelle
13 zweite Leitung
14 Radventil
15 Innenteil
16 Außenteil, Modulatorkolben
17 Zwischenkolben
18 Kolbensrückstellfeder
19 Hauptzylindergehäuse
20 Radbremse
21 Radbremse
22 Radbremse
23 Radbremse
24 Radventil
25 Sensor
26 Sensor
27 Sensor
28 Sensor
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Claims

Patentansprüche
1. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage mit einer Betätigungseinheit, die aus einem Bremskraft¬ verstärker sowie einem ihm nachgeschalteten Haupt¬ bremszylinder besteht, mit einer zentralen Regel¬ elektronik, an deren Eingänge Ausgangssignale von das Drehverhalten von zu bremsenden Rädern er¬ fassenden Sensoren zugeführt werden, wobei im Hauptbremszylinder zwei durch mindestens zwei Kolben begrenzte Druckräume sowie ein Modulatorraum ausgebildet sind, der im Normalbremsmodus einen Teil des ersten Druckraumes bildet, im Bremsdruck¬ regelmodus getrennt vom ersten Druckraum mit den Radbremsen verbindbar ist und durch einen mit der beweglichen Wand des Bremskraftverstärkers in kraftübertragender Verbindung stehenden Modulator¬ kolben begrenzt wird, der einen (Außen-) Teil des den ersten Druckraum begrenzenden, mindestens zweiteilig ausgeführten ersten (Primär-) Kolbens bildet, dessen anderer (Innen-) Teil mit einem die Betätigungskraft des Bremskraftverstärkers über¬ tragenden Eingangsglied zusammenwirkt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der erste Druck¬ raum (6) durch eine feststehende Wand (42) von einer hydraulischen Kammer (43) getrennt ist, die in ständiger Verbindung mit dem Modulatorraum (7) steht und andererseits durch den zweiten (Sekundär-) Kolben (10) begrenzt wird.
2. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein am ersten (Primär-) Kolben (9) anliegendes Betätigungselement (44) vorgesehen ist, das sich durch eine in der Wand (42) vorgesehene Durch¬ führung (45) hindurcherstreckt und eine Kraftüber¬ tragung vom ersten (9) auf den zweiten (Sekundär-) Kolben (10) ermöglicht.
3. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem zweiten Kolben (10) und dem Be¬ tätigungselement (44) ein Abstand besteht, der so bemessen ist, daß im Bremsdruckregelmodus der Druck in dem durch den zweiten (Sekundär-) Kolben (10) beaufschlagten Bremskreis vollständig abgebaut werden kann, ohne daß es zwischen dem zweiten Kolben (10) und dem Betätigungselement (44) zum Kontakt kommt.
4. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h ¬ n e t, daß das Betätigungselement (44) an seinem dem zweiten (Sekundär-) Kolben (10) zugewandten Ende eine radiale Erweiterung (49) aufweist.
5. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der erste (Primär-) Druckraum (6) mittels stehender Dichtmanschetten (38,50,39) abgedichtet ist, die im Hauptzylindergehäuse (19), in der Wand (42) sowie einem den ersten (Primär-) Kolben (9) führenden Führungsteil (40) angeordnet sind.
Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß am Innenteil (15) des ersten (Primär-) Kolbens (9) ein vorzugsweise hülsenförmiger Zwischenkolben (17) anliegt, der mit der im Hauptzylindergehäuse (19) angeordneten Dichtmanschette (38) zusammen¬ wirkt.
Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß das Führungsteil (40) aus Kunststoff besteht.
I. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem ersten (Primär-) Druckraum (6) und der hydraulischen Kammer (43) eine Druckmittelverbindung (51) vorgesehen ist, die im Bremsdruckregelmodus mittels eines vorzugs¬ weise elektrisch betätigbaren Ventils (53) absperr¬ bar ist.
9. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verbindung (61) zwischen dem Modulatorraum (7) und der hydraulischen Kammer (43) mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigbaren zweiten Ventils (62) absperrbar bzw. im Bremsdruckregel- modus freigebbar ist.
10. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n z e i c h ¬ n e t, daß die Ventile als ein 3/2-Wegeventil (63) ausgebildet sind.
11. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Durchmesser des Zwischenkolbens (17) dem des Modulatorkolbens (16) entspricht.
12. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Durchmesser des Zwischenkolbens (17) größer ist als der Durchmesser des Modulatorkolbens (16).
13. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an die Druckräume über hydraulische Leitungen die Rad¬ bremsen des Kraftfahrzeuges angeschlossen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in die hydraulischen Leitungen (11,13) den Radbremsen
(20.21.22.23) vorgeschaltete Druckmittelventile
(47.47.14.24) eingefügt sind, die im Bremsdruck¬ regelmodus durch Steuersignale der zentralen Regel¬ elektronik (33) betätigt werden.
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