WO2015078547A2

WO2015078547A2 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2015078547A2
Application number: PCT/EP2014/002883
Authority: WO
Inventors: Tobias Brok; Martin Stemmer; Gero Bromme; Michael Eisenhut
Original assignee: Audi Ag
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2014-10-25
Publication date: 2015-06-04
Also published as: WO2015078547A3; DE102013019843A1

Abstract

Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Räder mit jeweils wenigstens einer zugeordneten, hydraulisch betätigbaren Bremse, wenigstens einen Bremskreis, über den' die Bremsen betätigbar sind, sowie einen Bremskraftverstärker, über den der Bremskreis bedienbar ist, wobei der Bremskraftverstärker über ein vom Fahrer zu betätigendes Bremspedal betätigbar ist, wobei der Bremskraftverstärker (4) entfernt vom Bremspedal (7) angeordnet und mit dem Bremspedal (7) über eine hydraulische oder mechanische Kraftübertragungseinrichtung (6) verbunden ist.

Description

Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Räder mit jeweils wenigstens einer zugeordneten, hydraulisch betätigbaren Bremse, wenigstens einen Bremskreis, über den die Bremsen betätigbar sind, sowie einen Bremskraftverstärker, über den der Bremskreis bedienbar ist, wobei der Bremskraftverstärker über ein vom Fahrer zu betätigendes Bremspedal betätigbar ist.

Kraftfahrzeug verfügen in der Regel über den jeweiligen Rändern zugeordnete Scheibenbremsen, wobei mitunter auch Trommelbremsen verbaut sind. Die Bremsen werden über einen hydraulischen Bremskreis betätigt, der wiederum über einen Bremskraftverstärker bedient wird, um den erforderlichen Hydraulikdruck zu erzeugen. Im vorliegenden sind unter einem Bremskraftverstärker sowohl Bremsdruckerzeugungseinrichtungen ohne als auch mit Modulationsvorrichtungen, die zur Bereitstellung von ABS- und ESP-Funktionen dienen, zu verstehen. Der Bremskraftverstärker wiederum ist bei bekannten Fahrzeugen direkt mit dem Bremspedal gekoppelt, wobei das Bremspedal üblicherweise Teil eines Fußhebelwerks ist, an dem zumindest noch ein Fahrpedal, gegebenenfalls auch ein Kupplungspedal vorgesehen sind. Das heißt, dass der Bremskraftverstärker und das Bremspedal respektive das Fußhebelwerk direkt miteinander verbunden sind.

Das Fußhebelwerk und der Bremskraftverstärker sind üblicherweise an einer Stirnwand der Karosserie verbaut. Je nachdem, ob das Kraftfahrzeug ein Rechtslenker- oder ein Linkslenkerfahrzeug ist, sind die entsprechenden Komponenten, also Fußhebelwerk, Stirnwand respektive die entsprechenden Bauteile an der Stirnwand bzw. dem Wasserkasten separat zu entwickeln respektive auch auszugestalten. Dies führt zu einem erheblichen Doppelaufwand. Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, das im Hinblick auf die Konzeption des Bremssystems, insbesondere der beiden Systemelemente Bremskraftverstärker und Bremspedal, einfacher aufgebaut ist.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Bremskraftverstärker entfernt vom Bremspedal angeordnet und mit dem Bremspedal über eine hydraulische oder mechanische Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist.

Beim erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug bilden der Bremskraftverstärker und das Bremspedal respektive das Fußhebelwerk keine bauliche Einheit mehr, das heißt, dass der Bremskraftverstärker nicht mehr unmittelbar mit dem Bremspedal respektive dem Fußhebelwerk verbunden respektive verschraubt ist. Vielmehr, wird der Bremskraftverstärker verlagert und an eine quasi standardisierte respektive einheitliche Position verbracht, die er unabhängig davon, ob das Fahrzeug nun ein Rechtslenkerfahrzeug oder ein Linkslenkerfahrzeug ist, stets einnimmt. Bevorzugt wird der Bremskraftverstärker fahrzeugmittig positioniert, vorstellbare wäre eine Positionierung im Bereich des Tunnels unterhalb der Armaturentafel.

Um den Bremskraftverstärker über das Bremspedal betätigen zu können, ist erfindungsgemäß eine hydraulische oder mechanische Kraftübertragungseinrichtung vorgesehen, über die das Bremspedal und der Bremskraftverstärker miteinander verbunden sind, derart, dass eine Betätigung des Bremspedals zu einer entsprechenden Betätigung des Bremskraftverstärkers führt.

Die Trennung von Bremspedal respektive Fußhebelwerk und Bremskraftverstärker sowie die Positionierung des Bremskraftverstärkers an einer einheitlichen Position ist in mehrerlei Hinsicht vorteilhaft. Zum einen sind, zumindest was diese beiden Komponenten respektive insbesondere die Auslegung und Anordnung des Bremskraftverstärkers angeht, keine besonderen Vorkehrungen mehr in Bezug auf Rechtslenker- und Linkslenkerfahrzeug vorzuneh- men. Auch kann ein einfacher ausgelegtes Fußhebelwerk verwendet werden. Denn es kommt nicht mehr zu einer Blockbildung, also zu einer Ausbildung einer baulichen Einheit aus Fußhebelwerk und Bremskraftverstärker, was bisher mitunter dazu führte, dass dieser Aggregateblock im Hinblick auf einen etwaigen Crash mit einer speziellen Crashfunktionalität ausgeführt werden musste, die also im Crashfall greift, um diese Aggregate respektive die Umgebung zu schützen, und um insbesondere zu vermeiden, dass im Crashfall der Motor gegen den Bremskraftverstärker geschoben wird, der wiederum gegen das Fußhebelwerk, als die Pedale und diese wiederum gegen den Fahrerfuß bzw. die unteren Extremitäten geschoben werden. Gleichwohl kann das System ohne weiteres„fail safe" ausgelegt werden, so dass eine hinreichende Funktionssicherheit gegeben ist. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich moderne Kraftfahrzeuge üblicherweise über wenigstens zwei Bremskreise verfügen, die einen sicheren Bremsbetrieb auch im Fehlerfall ermöglichen.

Wie beschrieben sind als Kraftübertragungseinrichtung entweder eine hydraulisch arbeitende Kraftübertragungseinrichtung oder eine mechanisch arbeitende Kraftübertragungseinrichtung bevorzugt. Die erfindungsgemäß vorgesehene hydraulische Kraftübertragungseinrichtung weist dabei wenigstens einen ersten Zylinder, der mit dem Bremspedal gekoppelt ist, auf, sowie wenigstens einen zweiten Zylinder, der mit dem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, sowie eine die beiden Zylinder verbindende Hydraulikleitung. Dem Bremspedal ist also ein erster Geberzylinder zugeordnet, der bei Betätigung des Bremspedals betätigt wird und über den der Druck in der angeschlossenen Hydraulikleitung entsprechend erhöht wird. Die Hydraulikleitung ist mit einem zweiten Zylinder, einem Nehmerzylinder, verbunden, der seinerseits mit dem Bremskraftverstärker gekoppelt ist. Der erhöhte Druck in der Hydraulikleitung führt nun zu einer Betätigung des zweiten Zylinders, der wiederum den Bremskraftverstärker betätigt, so dass in dem oder den Bremskreisen der entsprechende Bremsdruck erzeugt wird. Wird das Bremspedal entlastet, so wird der Druck in der Hydraulikleitung wieder reduziert, die beiden Zylinder gehen wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Hydraulikleitung kann dabei mittels eines starren Rohres oder mittels einer flexiblen Rohrleitung, beispielsweise einer Stahlflexleitung, gebildet sein. Im Falle eines starren Rohres ist dieses in die entsprechende Form zu bringen, um das Rohr je nach vorhandenem Bauraum vom ersten Zylinder zum zweiten Zylinder zu führen. Eine flexible Rohrleitung hingegen bedarf keiner gesonderten geometrischen Gestaltung, sie kann ohne weiteres im vorderen Bauraum aufgrund ihrer Anpassbarkeit verlegt werden.

Wenngleich bereits mittels nur eines ersten und nur eines zweiten Zylinders mit nur einer Hydraulikleitung eine sichere Betätigung des Bremskraftverstärkers möglich ist, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, zwei erste Zylinder zu verbauen, die über separate Hydraulikleitungen mit dem zweiten Zylinder verbunden sind, wobei die beiden ersten Zylinder simultan durch das Bremspedal betätigbar sind. Bei dieser Ausgestaltung ist das System redundant aufgebaut. Für den Fall, dass einer der beiden ersten Zylinder defekt ist, ist stets der andere erste Zylinder funktionssicher betätigbar, wobei der eine hier als Tandemzylinder ausgeführte zweite Zylinder über die jeweilige separate Hydraulikleitung bedient wird. Der zweite Zylinder ist hier wie ausgeführt ein Tandemzylinder, bestehend aus zwei hintereinander angeordneten Druckzylindern.

Die simultane Betätigung der beiden ersten Zylinder durch das Bremspedal wird zweckmäßigerweise dadurch realisiert, dass die beiden ersten Zylinder über einen Waagebalken gekoppelt sind. Dieser Waagebalken ist seinerseits mit dem Bremspedal gekoppelt, was dazu führt, dass eine Bremspedalbetätigung zu einer Bewegung des Waagebalkens führt, der seinerseits simultan und synchron die beiden ersten Zylinder betätigt.

Wenngleich bereits ein zweiter Zylinder, dann bevorzugt als Tandemzylinder ausgeführt, für eine volle Funktionalität des Systems ausreichend ist, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung die Verwendung zweier zweiter Zylinder vor, die über jeweils eine Hydraulikleitung mit einem ersten Zylinder verbunden sind, und die über eine mechanische Köppelverbindung mit dem Bremskraftverstärker verbunden sind. Die beiden zweiten Zylinder werden ebenfalls simultan und synchron betätigt, vorausgesetzt, dass beide ersten Zylinder arbeiten. Der Ausgang der beiden zweiten Zylinder ist gemeinsam mit dem Bremskraftverstärker gekoppelt, beide wirken also auf den Bremskraftverstärker. Dieses System bestehend aus zwei ersten Zylindern, zwei zweiten Zylindern und zwei Hydraulikleitungen ist folglich komplett redundant aufgebaut, so dass es stets funktionsfähig ist, selbst wenn ein erster Zylinder oder ein zweiter Zylinder ausfällt, da eine Betätigung des Bremskraftverstärkers dann über den jeweiligen anderen Kreis möglich ist.

Die Koppelverbindung, über die die beiden zweiten Zylinder mit dem Brems- kraftverstärker verbunden sind, kann entweder mittels eines T-Stücks, auf das die beiden Zylinderausgängen der zweiten Zylinder drücken, realisiert sein, oder mittels einer Hebelanordnung. Die Hebelanordnung lässt eine nochmalige Verstärkung zu, da je nach Ausgestaltung der Hebel respektive der Hebellängen eine entsprechende Übersetzung möglich ist. Auch kann diese Hebelanordnung derart ausgeführt sein, dass bei Ausfall eines zweiten Zylinders, dessen Kolbenstange sich folglich nicht bewegt, der mit dieser Kolbenstange gekoppelte Hebelarm frei läuft, da ja der andere zweite Zylinder ordnungsgemäß arbeitet und über seine Kolbenstange den anderen Hebel des Hebelsystems bewegt, so dass durch eine entsprechende Lagerung der beiden Hebel ein gegenseitiges Sperren ausgeschlossen ist.

Hierzu können auf einer Achse zwei endseitig positionierte, spiegelbildliche Hebel vorgesehen sein, welche mit den Kolben- oder Druckstangen der zweiten Zylinder verbunden sind. Zwischen diesen beiden Hebeln befindet sich ein weiterer, auf den Eingang respektive die Druckstange des Bremskraftverstärke rs wirkender Hebel. Diese drei Hebel greifen über ihre Mitnehmersegmente ineinander, welche auf ihrer Gegenseite eine entsprechende Freimachung aufweisen. Somit können die beiden äußeren Hebel unabhängig voneinander auf den mittleren Hebel wirken und die Pedalkraft auf den Bremskraftverstärker übertragen.

Alternativ zur hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung ist wie einleitend ausgeführt auch eine mechanische Kraftübertragungseinrichtung denkbar. P T/EP2014/002883

Nach einer ersten Erfindungsausgestaltung kann eine solche mechanische Kraftübertragungseinrichtung eine oder mehrere Schiebestangen, die linear oder schwenkbar gelagert sind, umfassen. Beispielsweise können zwei als Zahnstangen ausgeführte Schiebestangen vorgesehen sein, die über einen Umlenkmechanismus, insbesondere eine Umlenkspindel, gekoppelt sind. Eine erste Zahnstange ist dabei mit dem Bremspedal gekoppelt, sie wird bei Betätigung des Bremspedals linear bewegt. Aufgrund des Umlenkmechanismus respektive der Umlenkspindel, mit dem respektive der diese erste Zahnstange verbunden ist, wird diese lineare Bewegung der Zahnstange auf die zweite Zahnstange, die ebenfalls linear beweglich ist, übertragen. Diese zweite Zahnstange ist mit dem Eingang des Bremskraftverstärkers verbunden, so dass ihre Linearbewegung eine entsprechende Betätigung des Bremskraftverstärkers führt.

Alternativ zur Verwendung zweier Zahnstangen ist es denkbar, wenigstens drei Schiebe- und/oder Drehstangen vorzusehen, die gelenkig miteinander gekoppelt sind, wobei z.B. eine Schiebestange, z. B. die mittlere Schiebestange, drehbar gelagert ist und die beiden anderen Schiebestangen mit dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker gekoppelt sind. Die erste mit dem Bremspedal gekoppelte Schiebestange ist primär linear beweglich. Ihre Linearbewegung bei Bremspedalbetätigung führt dazu, dass die mittlere Schiebestange, die gelenkig mit der ersten Schiebestange verbunden ist, um ihre Drehachse gedreht wird. Am anderen Ende ist die mittlere Schiebestange über eine gelenkige Verbindung mit der dritten Schiebestange, die mit dem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, verbunden. Aus der Schwenkbewegung der mittleren Schiebestange resultiert damit zwangsläufig auch eine entsprechende Linearbewegung dieser dritten Schiebestange, die zur Betätigung des Bremskraftverstärkers führt. Denkbar ist es auch, die als Drehstangen ausgeführten Bauteile mit kardanischen Umlenkungen zu verbinden, so dass die gekoppelten Drehstangen insgesamt tordiert werden können und diese Torsionsbewegung weitergegeben werden kann, z.B. auf einen Hebel, der mit dem Bremskraftverstärker gekoppelt ist und der durch diese Bewegung geschoben bzw. gezogen wird. Diese Ausgestaltung ist nach Art eines Drehgestänges ausgeführt. Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer mechanischen Kraftübertragungseinrichtung sieht vor, einen Kanal vorzuhalten, in dem eine in ihm geführte Schubgliederkette oder Kugelkette aufgenommen ist, die aus einer Vielzahl einzelner, hintereinander angeordneter Kettenglieder oder Kugeln besteht. Diese Schubgliederkette oder Kugelkette ist innerhalb des Kanals bei Druckbeaufschlagung verschiebbar. Diese Druckbeaufschlagung wird durch Betätigung des Bremspedals realisiert. Der an einem Ende auf diese Schubgliederkette oder Kugelkette aufgebrachte Druck verschiebt die Schubgliederkette oder die Kugelkette im Kanal, was dazu führt, dass dieser Druck auf den Bremskraftverstärker übertragen wird, der hierüber betätigt wird.

Um die entsprechende Kopplung der Kugelkette mit dem Bremspedal einerseits und dem Bremskraftverstärker andererseits zu ermöglichen, ist an beiden Kanalenden, an die Schubgliederkette oder die Kugelkette anschließend, ein bewegbarer Bolzen vorgesehen, wobei das Bremspedal mit dem einen Bolzen und der Bremskraftverstärker mit dem anderen Bolzen gekoppelt ist. Das Bremspedal drückt also auf den einen Bolzen, der seinerseits die Schubglieder- oder Kugelkette verschiebt, die ihrerseits wiederum den anderen Bolzen bewegt, was zur Betätigung des Bremskraftverstärkers führt.

Der Kanal ist bevorzugt mittels eines kalibrierten Rohres gebildet, das natürlich hinreichend stabil ist und sich druckbedingt nicht deformiert. Bevorzugt kommt hierzu ein Metallrohr zum Einsatz, denkbar ist aber auch eine Stahlflexleitung. Während die Schubgliederkette in einer Ebene verlegt bzw. geführt werden kann, ist die Kugelkette vorteilhaft im Raum, also dreidimensional verlegbar bzw. führbar.

Zur Kopplung des Bremspedals mit diesem Bolzen ist am Bremspedal bevorzugt eine Druckstange angeordnet, die bei Pedalbetätigung entsprechend verschoben wird. Diese Druckstange ist beispielsweise über eine Gewindeverbindung mit dem Bolzen verbunden, sie kann aber auch durch eine Kugelgelenksverbindung oder Ähnliches mit ihm gekoppelt sein. Der andere Bolzen kann ein separater Bolzen sein, der im Rohr respektive im Kanal aufgenommen ist und über eine geeignete Verbindung wie Gewinde oder Kugelgelenk mit einer Druckstange des Bremskraftverstärkers verbunden sein. Denkbar ist es aber auch, dass der andere Bolzen bereits Teil des Bremskraftverstärkers ist, mithin also von dessen am Eingang angeordneter Druckstange gebildet ist.

Wenngleich das Bremspedal nach seiner Betätigung . wieder durch den Bremskraftverstärker in seine Ausgangslage zurückgedrückt wird, ist es denkbar, eine entsprechende Zusatzfeder zur Rückstellung des Bremspedals vorzusehen. Eine spielfreie Einstellung der Kopplung von Bremspedal zur Kugelkette ist beispielsweise dadurch denkbar, dass die Druckstange über die Gewindeverbindung mit dem Bolzen entsprechend justiert werden kann, oder dass die Druckstange selbst zweiteilig ist und in ihrer Länge verändert werden kann.

Schließlich kann alternativ zur Verwendung eines Rohres zur Bildung des Kanals auch ein entsprechendes mehrteiliges rahmenartiges Bauteil verwendet werden, das über entsprechende Befestigungsabschnitte verfügt, mit dem es beispielsweise spritzwandseitig verbaut werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform einer

Kopplung von Bremspedal und Bremskraftverstärker mittels einer hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung, Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer

Kopplung von Bremspedal und Bremskraftverstärker mittels einer hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung,

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungsform einer

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer vierten Ausführungsform einer

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung eines bei der Ausführungsform nach

Fig. 5 verwendbaren Hebelsystems,

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform einer

Kopplung von Bremspedal und mit Bremskraftverstärker mittels einer mechanischen Kraftübertragungseinrichtung,

Fig. 8 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer

Fig. 9 eine Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungsform einer

Fig. 10 eine detailliertere Explosionsdarstellung einer mechanischen

Kraftübertragungseinrichtung mit Kugelkette gemäß Fig. 9, und

Fig. 11 + 12 zwei Prinzipdarstellungen der mechanischen Kraftübertragungseinrichtung mit Kugelkette zur Darstellung der Funktionsweise bei unbetätigtem und betätigtem Bremspedal. Fig. 1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 , umfassend vier Räder 2, denen jeweils eine Bremse 3, beispielsweise eine Scheibenbremse, zugeordnet ist. Die Bremsen 3 sind hydraulisch betätigbar, wozu ein Bremskraftverstärker 4 vorgesehen ist, der über entsprechende Hydraulikleitungen 5 mit den Bremsen verbunden ist. Der Bremskraftverstärker 4 seinerseits ist über eine hydraulische oder mechanische Kraftübertragungseinrichtung 6 mit dem Bremspedal 7 verbunden, so dass er bei Betätigung des Bremspedals 7 durch den Fahrer entsprechend betätigt wird, um den Bremsdruck aufzubauen, der über durch die entsprechenden Hydraulikleitungen 5 gebildete Bremskreise an die Bremsen verteilt wird. Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Kraftfahrzeugs, insbesondere im Hinblick auf die Realisierung der Bremskreise etc. ist hinlänglich bekannt.

Erfindungsgemäß ist der Bremskraftverstärker 4 und das Bremspedal 7 getrennt voneinander verbaut, sie sind folglich nicht, wie bisher, miteinander zu einer einen Block bildenden Einheit verbunden. Dies ermöglicht es, den Bremskraftverstärker 4 an einer sowohl für ein Rechtslenkerfahrzeug als auch für ein Linkslenkerfahrzeug einheitlichen Position zu verbauen, beispielsweise im Bereich der Fahrzeugmitte, während das Bremspedal 7, das Teil eines Fußhebelwerks mit dem Fahrpedal und gegebenenfalls dem Kupplungspedal ist, je nach Rechts- oder Linkslenkeraüsführung an der entsprechenden Position angeordnet wird.

Fig. 2 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung eine erste Ausführungsform einer hier hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung 6. In der Prinzipdarstellung ist zum einen das Bremspedal 7 gezeigt, das um eine Schwenkachse 8 in Richtung des Pfeils schwenkbar ist. Gezeigt ist ferner der Bremskraftverstärker 4 sowie die von ihm abgehenden Hydraulikleitungen 5.

Die hydraulische Kraftübertragungseinrichtung 6 umfasst einen ersten Zylinder 9, der über eine Verbindung 10 mit dem Bremspedal 7 gekoppelt ist. Der erste Zylinder 9 ist über eine Hydraulikleitung 11 mit einem zweiten Zylinder 12 verbunden, der seinerseits über eine Verbindung 13 mit einer Druckstan- 2883 ge 14 des Bremskraftverstärkers 4 verbunden ist. Selbstverständlich ist ein Behälter mit Hydraulikflüssigkeit vorgesehen, aus dem die Hydraulikleitung 11 gespeist wird, der hier jedoch nicht näher gezeigt ist. Dies gilt für alle in den Figuren 2 - 5 gezeigten hydraulischen Kraftübertragungseinrichtungen.

Wird nun das Bremspedal 7 wie durch den Pfeil dargestellt verschwenkt, so wird über die Verbindung 10 der Kolben 15 des ersten Zylinders 9 verschoben, worüber es zu einem Druckaufbau in der Hydraulikleitung 11 kommt. Dies führt dazu, dass der Kolben 16 des zweiten Zylinders 12 ebenfalls bewegt wird, er fährt aus dem Zylinder heraus und schiebt die Druckstange 14, was zu einer Erzeugung eines entsprechenden hohen Bremsdrucks durch den Bremskraftverstärker 4 führt.

Die Hydraulikleitung 11 kann entweder ein starres Rohr sein, alternativ kann sie auch als flexible Leitung, beispielsweise eine Stahlflexleitung, sein.

Ersichtlich ermöglicht die Verwendung einer solchen Hydraulikleitung 11 die Positionierung des Bremspedals 7 des Bremskraftverstärkers 4 an entsprechenden unterschiedlichen Positionen, da über die Hydraulikleitung 11 in Verbindung mit den beiden Zylindern 9 und 12 eine Kraftübertragung auch über größere Distanzen möglich ist. Auch kann das Pedalwerk im Fahrzeug verschiebbar und damit einstellbar angeordnet werden, was aus ergonomischen Gründen zweckmäßig ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Ausgestaltung einer hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung 6. Diese umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei erste Zylinder 9, die mit ihren jeweiligen Kolben 15 respektive den Kolbenstangen mit einem Waagebalken 17 verbunden sind, der seinerseits über die Verbindung 10 mit dem Bremspedal 7 gekoppelt ist.

Von den beiden Zylindern 9 gehen jeweils separate Hydraulikleitungen 11 ab und laufen zum zweiten Zylinder 12, der hier als Tandemzylinder ausgeführt ist, mithin also aus zwei hintereinander angeordneten Druckzylindern besteht. Diese arbeiten auf die Druckstange 14 des Bremskraftverstärkers 4. Das in Fig. 3 gezeigte System ist redundant ausgeführt. Ein Ausfall eines der ersten Zylinder 9 beeinträchtigt nicht die Funktionalität der hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung. Da beide ersten Zylinder 9 über den Waagebalken 17 simultan und synchron betätigt werden, wird über den anderen ersten Zylinder 9 der entsprechende Druck aufgebaut und über die Hydraulikleitung 11 an den zweiten Zylinder 12 gegeben, der den Bremskraftverstärker 4 betätigt.

Der Ausfall eines ersten Zylinders im System gemäß Fig. 3 führt dazu, dass der Pedalweg des Bremspedals 7 etwas größer wird, um den Bremskraftverstärker 4 entsprechend zu betätigen respektive den Bremsdruck aufzubauen. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist gemäß Fig. 4 ein ebenfalls redundantes hydraulisches System gezeigt, das weitestgehend dem aus Fig. 3 entspricht. Vorgesehen sind auch hier zwei erste Zylinder 9, deren Kolben 15 wiederum über einen Waagebalken 17 simultan und synchron betätigbar sind. Auch sind wiederum zwei Hydraulikleitungen 11 vorgesehen. Anders als gemäß Fig. 3 sind hier jedoch zwei separate zweite Zylinder 12 vorgesehen, die mit jeweils einer Hydraulikleitung 11 verbunden sind. Das heißt, dass zwei parallele Betätigungskreise jeweils bestehend aus einem ersten Zylinder 9, einer Hydraulikleitung 11 und einem zweiten Zylinder 12 realisiert sind.

Die beiden zweiten Zylinder 9 sind mit ihren beiden Kolben 16 im gezeigten Beispiel mit einem T-Druckstück 18 verbunden, das seinerseits mit der Druckstange 14 des Bremskraftverstärkers 4 verbunden ist. Da die beiden zweiten Zylinder 12 simultan beaufschlagt werden, arbeiten sie folglich gemeinsam über das T-Stück 8 auf den Bremskraftverstärker 4.

Im Falle des Ausfalls eines Zylinders 9 oder 12 wird die Funktionalität der hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung vom jeweils anderen Kreis übernommen, so dass eine redundante, ausfallsichere Ausgestaltung gegeben ist. Fig. 5 zeigt eine Ausführung einer ebenfalls hydraulischen Kraftübertragungseinrichtung 6, die im Aufbau der gemäß Fig. 4 entspricht. Auch hier sind zwei erste Zylinder 9, die über einen Waagebalken 17 synchron und simultan betätigbar sind, zwei Hydraulikleitungen 11 sowie zwei zweite Zylinder 12 vorgesehen. Diese beiden zweiten Zylinder 12 sind nun mit ihren beiden Kolben 16 respektive deren Kolbenstangen über eine Hebelanordnung 19 mit der Druckstange 14 des Bremskraftverstärkers 4 verbunden. Die Hebelanordnung 19, die in Fig. 6 etwas detaillierter gezeigt ist, umfasst zwei erste Hebel 20, die spiegelbildlich auf einer Achse 21 drehbar angeordnet sind. Vorgesehen ist ferner ein mittiger weiterer Hebel 22, der ebenfalls auf der Achse 21 sitzt. Die Hebel 20 sind mit den entsprechenden Kolben 16 respektive deren Kolbenstangen verbunden, werden also beim Ausfahren der Kolben 16 entsprechend um die Achse 21 geschwenkt. Über eine Eingriffsgeometrie in Form eines Anschlags 23 wirken sie mit dem ebenfalls einen entsprechenden Anschlag 24 aufweisenden mittleren Hebel 22 zusammen, der, siehe die eingezeichneten Pfeile, in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird. D.h., dass die die Hebelarme 20 gegeneinander eingeschränkt frei bewegen lassen.

Für den Fall, dass der eine Zylinder 9 oder 12 ausfällt, mithin also der zugeordnete Kolben 16 nicht ausfährt, verbleibt der mit diesem Kolben 16 gekoppelte Hebel 20 in der entsprechenden Position, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Er läuft also leer. Die Pedalkraft wird über den anderen Hebel 20 und den weiteren Hebel 22 auf den Bremskraftverstärker übertragen.

Ersichtlich kann durch diesen ein gleichbleibender Pedalweg trotz Zylinderausfalls realisiert werden. Auch ist eine entsprechende Kraftverstärkung durch entsprechende Auslegung der Längen der einzelnen Hebel 20, 22 möglich.

Fig. 7 zeigt eine erste Ausführung einer mechanischen Kraftübertragungseinrichtung 6. Diese umfasst zwei Schiebestangen 25, 26, bei denen es sich im gezeigten Beispiel um Zahnstangen 27, 28 handelt. Die Zahnstange 27 ist mit dem Bremspedal 7 über eine entsprechende Verbindung 0 verbunden, während die Zahnstange 28 mit dem Bremskraftverstärker 4 bzw. dessen Druckstange 14 über eine entsprechende Verbindung 13 verbunden ist. Die beiden Zahnstangen 27, 28 sind über einen Umlenkmechanismus 29, hier exemplarisch dargestellt über zwei miteinander verbundene Zahnräder 30, gekoppelt. Die Zahnräder sitzen z.B. auf einer gemeinsamen Welle und drehen somit gleichsinnig, jedoch in verschiedenen Ebenen.

Die Betätigung des Pedals 7, siehe den Pfeil P, führt dazu, dass die Zahnstange 27 linear verschoben wird. Diese Linearverschiebung führt zu einer Drehung des mit ihr kämmenden ersten Zahnrads 30, das mit dem anderen Zahnrad 30 auf einer gemeinsamen Welle sitzt, das seinerseits mit der zweiten Zahnstange 28 kämmt. Die Zahnradrotation führt zu einer Linearbewegung der zweiten Zahnstange 28, die wiederum zu einer Bewegung der Druckstange 14 und damit zu einer Betätigung des Bremskraftverstärkers 4 führt. Die Ausgestaltung des Umlenkmechanismus mittels geeigneter Zahnräder ist hier lediglich exemplarisch, es sind beliebige Umlenkmechanismen denkbar.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer mechanischen Kraftübertragungseinrichtung 6, die im gezeigten Beispiel drei Wellen oder Drehstangen 31 , 32 und 33 und eine Schiebestange 34 umfasst. Die Drehstange 31 ist mit dem Bremspedal 7 gekoppelt und über eine kardanische Gelenkverbindung 35 mit der Drehstange 32 gekoppelt. Diese Drehstange 32 ist um ihre Längsachse 36 drehbar. Über eine weitere kardanische Gelenkverbindung 37 ist die Drehstange 32 mit der Drehstange 33 gekoppelt, die ihrerseits mit der Schiebestange 34 verbunden ist, die wiederum mit der Druckstange 14 des Bremskraftverstärkers 4 gekoppelt ist.

Wird bei dieser Ausgestaltung das Bremspedal 7 bewegt, so wird die erste Drehstange 31 um ihre Längsachse gedreht, was zu einer Verdrehung der zweiten Drehstange 32 um die Längsachse 36 führt. Dies führt wiederum zu einer Rotationsbewegung der dritten Drehstange 33, die wiederum die Schiebestange 34 mitnimmt, was zu einer Betätigung des Bremskraftverstärkers 4 führt. Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer mechanischen Kraftübertragungseinrichtung 6, die bei dieser Ausgestaltung ein kalibriertes Rohr 37, beispielsweise ein Metallrohr, aufweist, das einen Kanal 38 bildet, in dem eine Kugelkette 39 bestehend aus einer Vielzahl hintereinander angeordneter einzelner Kugeln 40 verschiebbar aufgenommen ist. Über einen ersten Bolzen 41 , der am einen Ende der Kugelkette 39 anliegt, ist die Kugelkette 39 mit dem Bremspedal 7 verbunden. Über einen zweiten Bolzen 42, der am anderen Ende der Kugelkette 39 angeordnet ist, ist die Kugelkette 39 mit der Druckstange 14 des Bremskraftverstärkers 4 gekoppelt. Wird nun das Bremspedal bewegt, so wird der Bolzen 41 in den Kanal 38 gedrückt, was dazu führt, dass die Kugelkette 39 im Kanal 38 verschoben wird. Dies führt zu einer Verschiebung des Bolzens 42 und wiederum zu einer Verschiebung der Druckstange 14 und damit zu einer Betätigung des Bremskraftverstärkers 4.

Fig. 10 zeigt in einer detaillierteren Prinzipdarstellung den Aufbau des Systems aus Fig. 9. Gezeigt ist das Bremspedal 7, das mit einer Druckstange 43 verbunden ist, die bei einer Pedalbetätigung längsbewegt wird. Die Druckstange 43 weist ein Außengewinde 44 auf, mit dem sie in den Bolzen 41 , der ein entsprechendes Innengewinde aufweist, eingeschraubt wird. Hierüber kann ein Längenausgleich und damit eine Spieleinstellung erfolgen.

Der Bolzen 41 greift in den Kanal 38 ein. Dieser Kanal 38 ist bei dieser Ausführung an einem mehrteiligen Kanalbauteil 45 ausgebildet. Exemplarisch ist eines der Kanalelemente 46, die das Kanalbauteil 45 bilden, entfernt dargestellt. Ersichtlich sind an den zusammensetzenden Kanalteilen 46 entsprechende halbschalenförmige Kanalgeometrien ausgebildet, so dass in der Montagestellung der Kanal 38 ausgebildet ist. Insgesamt ergibt sich ein Bauteil 45, das entsprechende Befestigungsabschnitte 47 aufweist, über die es an einer Spritzwand oder dergleichen fixiert werden kann.

Im Kanal 38 ist auch hier die Kugelkette 39 aufgenommen. Am anderen Kanalende greift in der Montagestellung das Druckstück 14 ein, das in diesem Fall den zweiten Bolzen 42 bildet. Das heißt, dass hier die Kugelkette 39 direkt auf das Druckstück 14 des Bremskraftverstärkers 4 arbeitet. Ist der Bremskraftverstärker 4 noch weiter entfernt positioniert, so wird zur Weg- überbrückung ein zusätzlicher Bolzen 42, wie er in Fig. 9 gezeigt ist, zwischengeschaltet.

Die Fig. 1 und 12 zeigen in Form einer Prinzipdarstellung die Funktionsweise der in Fig. 10 gezeigten mechanischen Kraftübertragungseinrichtung. Ersichtlich ist die Druckstange 43 mit dem ersten Bolzen 41 gekoppelt, der in den Kanal 38 eingreift und an der ersten Kugel 40 der Kugelkette 39 anliegt. Die letzte Kugel 40 der Kugelkette 39 liegt am Druckstück 14 des hier nicht weiter gezeigten Bremskraftverstärkers 4 an.

Wird nun das Pedal 7 betätigt, so wird die Druckstange 43 linear verschoben, was zu einer Verschiebung des Bolzens 41 führt, wobei der Verschiebeweg mehrere Zentimeter beträgt, je nach Pedaldrehwinkel. Ersichtlich wird die Kugelkette 39 durch den Kanal 38 geschoben und das Drückstück 14 entsprechend bewegt, worüber die Betätigung des Bremskraftverstärkers 4 erfolgt. Wird das Bremspedal 7 wieder entlastet, so drückt der Bremskraftverstärker 4 über seine Druckstange 14 die Kugelkette 39 wieder zurück, die Kraftübertragungseinrichtung 6 kehrt wieder in die Ausgangsstellung zurück.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Räder mit jeweils wenigstens einer zugeordneten, hydraulisch betätigbaren Bremse, wenigstens einen Bremskreis, über den die Bremsen betätigbar sind, sowie einen Bremskraftverstärker, über den der Bremskreis bedienbar ist, wobei der Bremskraftverstärker über ein vom Fahrer zu betätigendes Bremspedal betätigbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Bremskraftverstärker (4) entfernt vom Bremspedal (7) angeordnet und mit dem Bremspedal (7) über eine hydraulische oder mechanische Kraftübertragungseinrichtung (6) verbunden ist.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die hydraulische Kraftübertragungseinrichtung (6) wenigstens einen ersten Zylinder (9), der mit dem Bremspedal (7) gekoppelt ist, und wenigstens einen zweiten Zylinder (12), der mit dem Bremskraftverstärker (4) gekoppelt ist, sowie eine beide Zylinder (9, 12) verbindende Hydraulikleitung (11) umfasst.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Hydraulikleitung (11) mittels eine starren Rohres oder mittels einer flexiblen Rohrleitung gebildet ist.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwei erste Zylinder (9) vorgesehen sind, die über separate Hydraulikleitungen (11) mit dem zweiten Zylinder (12) verbunden sind, wobei die beiden ersten Zylinder (9) simultan durch das Bremspedal (7) betätigbar sind. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Bremspedal (7) und die beiden ersten Zylinder (9) über einen Waagebalken (17) gekoppelt sind.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwei zweite Zylinder (12) vorgesehen sind, die über jeweils eine Hydraulikleitung (11) mit einem ersten Zylinder (9) verbunden sind, und die über eine mechanische Koppelverbindung mit dem Bremskraftverstärker (4) verbunden sind.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

die Koppelverbindung mittels eines T-Stücks (18) oder mittels einer Hebelanordnung (19) realisiert ist.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die mechanische Kraftübertragungseinrichtung (6) eine oder mehrere Schiebe- und/oder Drehstangen (25, 26, 31 , 32, 33, 34), die linear oder schwenkbar oder um ihre Längsachse drehbar gelagert sind, um- fasst.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwei als Zahnstangen (27, 28) ausgeführte Schiebestangen (25, 26) vorgesehen sind, die über einen Umlenkmechanismus (29), insbesondere eine Umlenkspindel, gekoppelt sind, oder dass wenigstens drei Schiebestangen (31 , 32, 33, 34) gelenkig gekoppelte vorgesehen sind, wobei die mittlere Schiebestange (32) drehbar gelagert und die beiden anderen Schiebestangen mit dem Bremspedal (7) und dem Bremskraftverstärker (4) gekoppelt sind. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die mechanische Kraftübertragungseinrichtung (6) ein einen Kanal

(38) und eine in diesem geführte Schubgliederkette oder Kugelkette

(39) umfasst, die innerhalb des Kanals (38) bei Druckbeaufschlagung verschiebbar ist.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass an beiden Kanalenden, an die Schubgliederkette oder die Kugelkette (39) anschließend, ein bewegbarer Bolzen (41 , 42) vorgesehen ist, wobei das Bremspedal (7) mit dem einen Bolzen (41) und der Bremskraftverstärker (4) mit dem anderen Bolzen (42) gekoppelt ist.

Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der zweite Bolzen (42) von einer Druckstange (14) des Bremskraftverstärkers (4) gebildet ist.

Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kanal (38) mittels eines Rohres gebildet ist.