DE3641105A1 - Kraftfahrzeugbremsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit einem wirkungsmäßig zwischen Bremspedal und Haupt­ bremszylinder angeordneten Vakuum-Bremskraftverstärker mit zumindest zwei durch einen Membranteller voneinander getrennten Arbeitsräumen, von denen der eine über ein Hauptmagnetventil mit einer Vakuumquelle verbunden und der andere über ein mittels des Bremspedals betätigbares Steuer­ ventil belüftbar ist, um eine zur Bremspedalkraft proportionale Bremskraft zu erzeugen, mit Radbremszylinder beaufschlagenden Bremskreisen, die an den Hauptbremszylinder angeschlossen sind, mit den zu bremsenden Rädern zugeordneten Sensoren, die das Drehverhalten der Räder erfassen, um ein Blockieren festzu­ stellen, und deren Ausgangssignale an eine zentrale Regel­ elektronik angelegt sind, die in Abhängigkeit von den Ein­ gangssignalen zumindest ein Umschaltsignal an das Haupt­ magnetventil liefert, so daß der mit der Vakuumquelle verbundene Arbeitsraum statt mit der Vakuumquelle mit der Außenluft verbindbar ist.

Bei einer derartigen bekannten Kraftfahrzeugbremsvorrichtung (DE-OS 33 17 629) ist ein Vakuum-Bremskraftverstärker vorge­ sehen, der die mittels des Bremspedals erzeugte Bremspedal­ kraft über eine Kolben- und Druckstange an einen Tandem-Haupt­ bremszylinder weiterleitet. Der Vakuum-Bremskraftverstärker besitzt einen Vakuum-Arbeitsraum der durch einen Membran­ teller von einem belüftbaren Arbeitsraum getrennt ist. Der Membranteller ist dabei an der Kolben- und Druckstange befestigt. Der Tandem-Hauptbremszylinder ist über zwei Brems­ kreise mit entsprechenden Radbremszylindern der Bremsen verbunden.

Bei einem normalen Bremsvorgang wird zunächst die Brems­ pedalkraft über die Kolben- und Druckstange auf den Tandem- Hauptbremszylinder übertragen. Gleichzeitig wird der hintere Arbeitsraum des Vakuum-Bremskraftverstärkers mittels eines Steuerventils belüftet, während der vordere Arbeitsraum weiterhin mit einer Vakuumquelle verbunden ist, so daß auf beiden Seiten des Membrantellers unterschiedliche Drücke herrschen. Die Druckdifferenz am Membranteller bewirkt somit eine Hilfskraft, die zusammen mit der Bremspedalkraft als Bremskraft an den Hauptbremszylinder weitergeleitet wird.

Wird nun beim Bremsen eine Bremsschlupfregelung erforderlich, weil eines der gebremsten Räder blockiert, was von einer Vorrichtung zur Überwachung des Drehverhaltens der Räder erfaßt wird, so muß die auf den Hauptbremszylinder wirkende Bremskraft abgebaut werden. Hierzu ist vorgesehen, daß der Vakuumarbeitsraum belüftet wird, während der hintere Druck­ arbeitsraum mit der Vakuumquelle verbunden und somit evakuiert wird. Dabei wird zunächst die auf den Membranteller wirkende Druckdifferenz so lange verringert, bis die Hilfskraft ver­ schwindet. Ist eine weitere Verringerung des Bremsdrucks erforderlich, so wird am Membranteller eine dem Normalfall entgegengesetzte Druckdifferenz aufgebaut, die über den Membranteller eine der Bremspedalkraft entgegengesetzte Kompensationskraft bewirkt, so daß der Hauptbremszylinder weiter entlastet werden kann. Sobald die Bremsschlupf­ regelung nicht mehr erforderlich ist, werden die normalen Anschlüsse des Vakuum-Bremskraftverstärkers wieder herge­ stellt, so daß der Bremsvorgang in der üblichen Weise weiter durchgeführt werden kann.

Obwohl bei dieser bekannten Kraftfahrzeugbremsvorrichtung eine Bremsschlupfregelung sehr rasch erfolgt, ist es im Interesse einer erhöhten Verkehrssicherheit von Kraftfahr­ zeugen erforderlich, den vom Hauptbremszylinder erzeugten Bremsdruck noch schneller abbauen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen vereinfacht aufgebauten Vakuum-Bremskraftverstärker zu schaffen, bei dem die vom Vakuum-Bremskraftverstärker an den Hauptbrems­ zylinder übertragene Bremskraft möglichst schnell ab- und wieder aufgebaut wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Vakuum-Bremskraftverstärker ein an einer Führungshülse befestigter Hilfsmembranteller vorgesehen ist, der einen zusätzlichen, permanent mit der Vakuumquelle verbundenen Arbeitsraum vom belüftbaren Arbeitsraum trennt, daß eine die Bremspedalkraft aufnehmende Kolbenstange über ein Feder­ paket an der Führungshülse abgestützt ist und daß der Membran­ teller zur Erzeugung der Bremskraft frei von der Führungs­ hülse weg verschiebbar angeordnet ist.

Durch die Anordnung der Führungshülse, die von einer zur Bremskraft proportionalen Kraft normalerweise in ihrer Ruhelage gehalten und an der die Kolbenstange über das Federpaket abgestützt ist, läßt sich der Membranteller frei verschiebbar lagern, so daß als Bremskraft nur die von der Druckdifferenz am Membranteller erzeugte Kraft genutzt wird. Erfindungsgemäß ist somit eine mechanische Trennung der Bremspedalkraft von der Bremskraft vorgesehen, wodurch bei einer Bremsschlupfregelung die Bremskraft in dem Moment zu Null wird, in dem die Druckdifferenz am Membranteller verschwindet. Da keine der Brems­ pedalkraft entgegenwirkende Kompensationskraft auf­ gebaut werden muß, läßt sich die Bremsschlupfregelung noch schneller als bei herkömmlichen Kraftfahrzeug­ bremsvorrichtungen durchführen.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Kraftfahrzeugbremsvor­ richtung ermöglicht auch noch weitere konstruktive Vereinfachungen, da es nun ausreicht zum Abbau der Druck­ differenz am Membranteller nur den Vakuumarbeitsraum zu belüften. Als Hauptmagnetventil ist daher nur noch ein ein­ faches 3/2-Wegeventil nötig, um den Vakuumarbeitsraum statt mit der Vakuumquelle mit der Außenluft zu verbinden. Durch schnelles Umschalten Vakuum/Außenluft des einfach aufge­ bauten Hauptmagnetventils läßt sich in einfacher und exakter Weise eine Modulation der allein von der Druckdifferenz am Membranteller erzeugten Bremskraft erreichen.

Schließlich wird die Bremsbereitschaft auch bei Ausfall der Vakuumquelle sichergestellt, da die die Führungshülse haltende Kraft in gleicher Weise erzeugt wird wie die Brems­ kraft. Bei Ausfall der vom Vakuum erzeugten Bremskraft ver­ schwindet auch die die Führungshülse haltende Kraft, so daß diese sich von der Kolbenstange gegen den Membranteller ver­ schieben läßt und so den Membranteller unmittelbar beaufschlagt. Die Bremspedalkraft wird somit im Störungsfall mechanisch durch den Vakuum-Bremskraftverstärker durchgeleitet und als den Haupt­ bremszylinder beaufschlagende Bremskraft genutzt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Führungshülse mit ihrer vom Membranteller abgewandten Stirnfläche gegen ein hinteres Gehäuseteil des Vakuum-Bremskraftverstärkers drückbar ist. Hierdurch läßt sich die Führungshülse in besonders einfacher Weise fest in ihrer Ruhestellung am Gehäuse des Vakuum-Brems­ kraftverstärkers halten.

Um die Aufnahme von quer zur Bremspedalkraft wirkenden Kräften durch die Führungshülse zu verbessern, ist vorge­ sehen, daß die Führungshülse gleitend und vakuumdicht durch einen am hinteren Gehäuseteil des Vakuum-Bremskraftver­ stärkers vorgesehenen Führungsstutzen hindurchgeführt ist und daß der Hilfsmembranteller mit einem Anschlagring gegen das hintere Gehäuseteil drückbar ist, wobei der Anschlagring am Außenumfang des Hilfsmembrantellers angebracht ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der am Hilfsmembranteller angebrachte Anschlagring mit der Führungshülse ver­ bunden ist und gegen einen zwischen Führungshülse und Führungsstutzen angeordneten Dichtring drückbar ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet die Führungshülse mit ihrer vorderen Stirnfläche einen Anschlag für den Membranteller. Hierdurch wird in konstruktiv besonders einfacher Weise eine definierte Ruhe­ stellung für den Membranteller festgelegt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Membranteller an einem Membran­ tellerhaltetopf gehalten ist, der gegen den Anschlag an der Führungshülse drückbar ist, wobei der Membrantellerhaltetopf einstückig mit einer Druckstange hergestellt ist, die die Bremskraft auf den Hauptbremszylinder überträgt. Hierdurch läßt sich der Membran­ teller unabhängig vom Membrantellerhaltetopf herstellen, so daß sich die Fertigung der erforderlichen Bauteile besonders einfach gestaltet. Die einstückige Ausbildung des Membran­ tellerhaltetopfs mit der Druckstange ermöglicht dabei ein besonders kompaktes und stabiles Bauteil, das die Bremskraft vom Vakuum-Bremskraftverstärker an den Hauptbremszylinder weiterleitet.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Führungshülse eine das Steuer­ ventil umfassende Steuereinheit gleitend gelagert ist, die von der Kolbenstange beaufschlagt und über das Federpaket gegen einen im Bereich des vorderen Endes der Führungs­ hülse an dieser vorgesehenen Stützrings abgestützt ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Bremspedalkraft unmittel­ bar zur Regelung der am Membranteller anliegenden Druck­ differenz benutzt werden kann, wobei das Federpaket einen der Bremspedalkraft entgegenwirkenden Widerstand bildet.

Um über die Kolbenstange eine der Bremskraft entsprechende Rückmeldung an das Bremspedal zu erhalten, ist bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das Federpaket eine Kraft-Wegcharakteristik aufweist, die der der Originalverbraucher entspricht. Somit wird bei der Betätigung des Bremspedals ein Widerstand erzeugt, der proportional zur auf den Hauptbremszylinder wirkenden Bremskraft ist.

Um die die Steuereinheit beaufschlagende Kolbenstange nach jedem Bremsvorgang definiert in ihre Ruhestellung zurück­ zuführen ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das Federpaket die Steuereinheit in der Ruhestellung gegen eine hintere Anschlagschulter drückt, wobei die Anschlagschulter am Führungsstutzen des hinteren Gehäuseteils ausgebildet ist.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlagschulter an der Führungshülse ausgebildet ist. Hierdurch wird für den Fall, daß die Führungshülse durch den Führungsstutzen am Gehäuse des Vakuum-Bremskraftverstärkers hindurchgeführt ist, in besonders kompakter Weise die Ruhestellung der Steuereinheit und damit der Kolbenstange festgelegt.

Hierbei ist bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die Anschlagschulter an der Führungshülse ausgebildet ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Steuereinheit mit einem vorderen Steuergehäuseteil kolbenartig in der Führungshülse geführt ist und so den Innenraum der Führungshülse in einen vorderen und einen hinteren Innenraum unterteilt, wobei der hintere Innenraum mit dem belüftbaren Arbeitsraum des Vakuum-Bremskraftverstärkers in Verbindung steht, während der vordere Innenraum mit der Vakuumquelle verbindbar ist. Hierbei wird durch die Druckdifferenz zwischen dem vorderen und dem hinteren Innenraum der Führungshülse eine zusätzliche, die Steuereigenschaft des Steuerventils beeinflussende Kraft erzeugt, wodurch sich das Verhältnis von Bremspedalkraft zu Bremskraft beliebig einstellen läßt.

Dabei ist bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Er­ findung vorgesehen, daß der vordere Innenraum der Führungs­ hülse über den ersten, durch den Membranteller vom belüftbaren Arbeitsraum getrennten Arbeitsraum mit der Vakuumquelle ver­ bindbar ist. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Zusatzkraft, die auf die Steuereinheit wirkt, im Falle einer Bremsschlupf­ regelung ändert und somit eine Änderung des gegen die Brems­ pedalkraft wirkenden Widerstands bewirkt. Das Auftreten einer Bremsschlupfregelung wird also über die Kolbenstange an das Bremspedal rückgemeldet.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dem­ gegenüber vorgesehen, daß der vordere Innenraum der Führungs­ hülse über den zweiten, durch den Hilfsmembranteller vom belüftbaren Arbeitsraum getrennten Arbeitsraum mit der Vakuum­ quelle verbunden ist. Hierbei entspricht der vom Federpaket und von der Zusatzkraft bewirkte Widerstand gegen die Brems­ pedalkraft stets der beim normalen Bremsvorgang erzeugten Bremskraft, selbst dann wenn durch Belüften des Vakuumarbeitsraums eine Bremskraftregelung vorgenommen wird. Der Druck im belüfteten Arbeitsraum ist also auch bei einer Brems­ schlupfregelung nur von der über die Kolbenstange wirkenden Bremspedalkraft abhängig und kann auch während einer Brems­ schlupfregelung unabhängig davon weiter erhöht werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kraft­ fahrzeugbremsvorrichtung,

Fig. 1a eine schematische Darstellung einer vereinfach­ ten Kraftfahrzeugbremsvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel eines Vakuum-Bremskraftverstärkers,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungs­ beispiel eines Bremskraftverstärkers,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Details des Bremskraftverstärkers nach Fig. 3 und

Fig. 5 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungs­ beispiel eines Bremskraftverstärkers.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt eine Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit einem Vakuum-Bremskraftverstärker 10, der über eine Kolbenstange 11 in bekannter Weise mit einem Bremspedal 12 verbunden ist. Auf der der Kolbenstange 11 abgewandten Seite des Vakuum-Bremskraft­ verstärkers 10 ist ein Tandem-Hauptbremszylinder 13 vorgesehen, der über Versorgungsleitungen 14 mit einem Bremsflüssigkeits­ vorratsgefäß 15 verbunden ist. An den Tandem-Hauptbremszylinder 13 ist ein erster und ein zweiter Bremskreis 16 bzw. 17 angeschlossen.

Der erste Bremskreis 16 verbindet über zwei Magnetventile 18, 19, die als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, die Radbremszylinder der nur schematisch dargestellten rechten und linken Vorderradbremse 20 bzw. 21 mit dem Tandem-Hauptbrems­ zylinder 13. Jedes der beiden Magnetventile 18, 19 ist hier­ bei einer der beiden Vorderradbremsen 20 bzw. 21 zugeordnet. Der zweite Bremskreis 17 verbindet die Radbremszylinder der ebenfalls nur schematisch dargestellten Hinterradbremsen 22, 23 über ein gemeinsames Magnetventil 24, das ebenfalls als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist.

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 Regel­ elektronik 33 verbunden sind. Die Sensoren 25, 26, 27 und 28, die beispielsweise als induktive Meßwertaufnehmer ausgebildet sein können, überwachen das Raddrehverhalten und liefern ent­ sprechende Signale über die Signalleitungen 29, 30, 31 bzw. 32 an die Regelelektronik 33. Die Regelelektronik 33 ist über Steuerleitungen 34, 35, 36 mit den Magnetventilen 18, 19 bzw. 24 verbunden, um diese in Abhängigkeit von den Sensorsignalen zu betätigen.

Ein erster Arbeitsraum 37 (Fig. 2 und 3) des Vakuum-Brems­ kraftverstärkers 10 ist über eine Vakuumleitung 38, ein Hauptmagnetventil 39, einen Vakuumspeicher 40 und ein Rück­ schlagventil 41 mit einer Vakuumquelle 42 verbunden. Das Hauptmagnetventil 39 ist hierbei als 3/2-Wegeventil ausge­ bildet, das in seiner ersten Stellung - wenn es stromlos ist - die Vakuumleitung 38 mit dem Vakuumspeicher 40 bzw. der Vakuumquelle 42 verbindet. In seiner zweiten Stellung sperrt das Hauptmagnetventil 39 - wenn es erregt ist - den Durchgang zur Vakuumquelle 42 und verbindet gleichzeitig die Vakuumleitung 38 mit einem Außenluftanschluß 43. Um das Hauptmagnetventil 39 mittels der zentralen Regelelektronik 33 zu betätigen, ist eine Steuerleitung 44 von der Regelelektronik 33 zum Hauptmagnetventil 39 vorgesehen.

Ein zweiter Arbeitsraum 45 (Fig. 2 und 3) des Vakuum-Brems­ kraftverstärkers 10 ist über eine Vakuumleitung 46 und ein Rückschlagventil 47 unmittelbar mit der Vakuumquelle 42 verbunden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Kraftfahrzeug­ bremsvorrichtung sind, wie in Fig. la dargestellt, die Rad­ bremszylinder der Vorder- und Hinterradbremsen 20, 21 bzw. 22, 23 unmittelbar über die Bremskreise 16 bzw. 17 mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 13 verbunden. Außerdem kann hierbei auch auf den Vakuumspeicher 40 verzichtet werden, so daß der erste Arbeitsraum 37 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 über die Vakuumleitung 38, das Hauptmagnetventil 39 sowie ein Rückschlagventil 41 mit der Vakuumquelle 42 in Verbindung steht.

Nach Fig. 2 weist der Vakuum-Bremskraftverstärker 10 zwei schalenförmige, mit ihren offenen Seiten zusammengebaute Gehäuseteile 48, 49 auf. Das in Fig. 2 linke Gehäuseteil 48 ist fest mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 13 verbunden, während das rechte Gehäuseteil 49 einen zentralen Führungs­ stutzen 50 aufweist, der die Steuereinheit 51 des Vakuum- Bremskraftverstärkers 10 gleitend und vakuumdicht geführt hält. Die Steuereinheit 51 besitzt ein hinteres Steuergehäuse­ teil 52, das sich aus dem Vakuum-Bremskraftverstärker 10 in Richtung des Bremspedals 12 hinauserstreckt, sowie ein vorderes Steuergehäuseteil 53, das im wesentlichen innerhalb des Bremskraftverstärkers 10 angeordnet ist.

Die vom Bremspedal 12 beaufschlagbare Kolbenstange 11 erstreckt sich in die Steuereinheit 51 hinein und beaufschlagt mit ihrem vorderen Ende einen Ventilkolben 54, der ein nach rückwärts oder rechts (in Fig. 2) weisenden Ventilring 55 aufweist. Der Ventilring 55 ist von einer nach hinten weisenden Ringdichtfläche 56 umgeben, die am vorderen Steuergehäuseteil 53 angeordnet ist. Axial gegenüber der Ring­ dichtfläche 56 und dem Ventilring 55 befindet sich ein Ventil­ teller 57, der ringförmig ausgebildet ist und sich in radialer Richtung über den Ventilring 55 und die Ringdichtfläche 56 erstreckt. Eine ziehharmonikaartig axial stauchbare Schlauch­ manschette 58 dichtet den Ventilteller 57 gegenüber dem die Kolbenstange 11 mit Abstand umgebenden hinteren Steuerge­ häuseteil 52 ab. Zwischen der Kolbenstange 11 und dem hinteren Steuergehäuseteil 52 ist ein Ringfilter 59 vorgesehen, durch das Atmosphärenluft in Richtung des Pfeils f in das Innere der Steuereinheit 51 einströmen kann, sofern dort ein Unter­ druck vorliegt.

Die Schlauchmanschette 58 wird mittels eine Steuergehäuse­ feder 59′in Anlage am hinteren, hülsenförmigen Abschnitt des vorderen Steuergehäuseteils 53 gehalten. Hierbei stützt sich die Steuergehäusefeder 59′ an einem Anschlagring 60 ab, der dem hinteren Steuergehäuseteil 52 fest angeordnet ist. Am axial vorderen Ende des Anschlagrings 60 ist ein erster Anschlag 61 ausgebildet, der die axiale Bewegung des Ventil­ tellers 57 nach hinten begrenzt, der durch eine sich am Anschlagring 60 abstützende Tellerventilfeder 62 in Richtung auf den Ventilring 55 und die Ringdichtfläche 56 vorgespannt ist.

Das vordere Steuergehäuseteil 53 ist mit seinem vorderen Ende kolbenartig in einer Führungshülse 63 eines Hilfsmembran­ tellerteils 64 gleitend und dicht geführt. Das im Gehäuse 48, 49 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 angeordnete Hilfs­ membrantellerteil 64 weist einen Hilfsmembranteller 65 auf, der fest mit der Führungshülse 63 verbunden ist und sich radial nach außen von dieser wegerstreckt. An der Außen­ seite der Führungshülse 63 ist ein Rollbalg 66 dicht ange­ bracht, der auf der Vorderseite des Hilfsmembrantellers 65 anliegt und sich zum radial außen liegenden Bereich des hinteren Gehäuseteils 49 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 erstreckt, wo er ebenfalls dicht angebracht ist. Die Führungs­ hülse 63 liegt mit ihrer hinteren Stirnfläche 63′ dicht am hinteren Gehäuseteil 49 an, so daß zwischen dem hinteren Gehäuseteil 49 des Bremskraftverstärkers 10 und dem Hilfs­ membranteller 65 bzw. dem Rollbalg 66 der zweite Arbeitsraum 45 gebildet ist.

Die Vakuumleitung 46, die den zweiten Arbeitsraum 45 mit der Vakuumquelle 42 verbindet, ist durch eine Öffnung im Gehäuse­ teil 49 hindurchgeführt und mittels einer Dichtmanschette 46′ abgedichtet.

Die Führungshülse 63 weist im Bereich ihres vom vorderen Steuergehäuseteil 53 abgewandten Ende einen sich nach innen erstreckenden Stützring 67 auf, der eine zentrale Öffnung 68 besitzt, durch die ein Hohlzapfen 69 hindurchge­ führt ist und der an seinem der Steuereinheit 51 zugeordneten Ende mit einem Stützflansch 70 über ein elastisches Reaktions­ glied 71 am vorderen Steuergehäuseteil 53 anliegt. Der Stütz­ flansch 70 ist mit seiner radialen Außenumfangsfläche in einer Zylinderbohrung 73 im vorderen Steuergehäuseteil 53 gleitend aufgenommen. Zwischen dem Stützflansch 70 und dem Stützring 67 der Führungshülse 63 ist ein Federpaket 72 ange­ ordnet, das über den Stützflansch 73 das vordere Steuerge­ häuseteil 53 nach hinten und damit die Ringdichtfläche 56 gegen den Ventilteller 57 vorspannt.

Außerdem ist im Stützflansch 70 eine Radialbohrung 74 vorgesehen, die den axialen Hohlraum 75 des Hohlzapfens 69 mit einem Verbindungskanal 76 im vorderen Steuergehäuse­ teil 53 verbindet.

Im Hohlzapfen 69 ist mit Spiel ein Führungszapfen 77 an­ geordnet, der einstückig mit einer Druckstange 78 ausge­ bildet ist, die im hohl ausgebildeten Ende einer Druck­ kolbenstange 79 des Tandem-Hauptbremszylinders 13 aufge­ nommen ist, um die Bremskraft auf den Tandem-Hauptbrems­ zylinder 13 zu übertragen. Im Übergangsbereich zwischen dem Führungszapfen 77 und der Druckstange 78 ist an dieser ein Membrantellerhaltetopf 80 befestigt. Ein Membranteller 81 der am Membrantellerhaltetopf 80 abgestützt ist, erstreckt sich im Gehäuse 48, 49 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 radial nach außen. An der Führungshülse 63 ist ein zweiter Rollbalg 82 dicht angebracht, der sich auf der dem Hilfs­ membranteller 65 zugewandten Seite des Membrantellers 81 an diesem entlang radial nach außen zum vorderen Gehäuse­ teil 48 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 hin erstreckt, wo er ebenfalls dicht befestigt ist, um den ersten Arbeits­ raum 37 gegenüber einem dritten Arbeitsraum 83 abzudichten.

Zwischen dem Membrantellerhaltetopf 80 und dem vorderen Gehäuseteil 48 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 ist eine Rückholfeder 84 eingesetzt, die den Membrantellerhalte­ topf 80 gegen einen an der Führungshülse 63 vorgesehenen Anschlag 85 drückt und somit den Membranteller 81 nach hinten vorspannt.

Der erste Arbeitsraum 37, der über die Vakuumleitung 38 und das Hauptmagnetventil 39 wahlweise mit der Vakuumquelle 42 oder mit der Außenluft verbindbar ist, ist über erste axiale Bohrungen 86 im Membrantellerhaltetopf 80 und über zweite axiale Bohrungen 87 mit dem rechts vom vorderen Steuer­ gehäuseteil 53 liegenden Innenraum 88 der Führungshülse 63 verbunden.

Der dritte Arbeitsraum 83 ist schließlich über radiale Bohrungen 89 mit dem hinteren Innenraum 90 der Führungs­ hülse 63 verbunden. Dieser hintere Innenraum 90, der durch das kolbenartig in der Führungshülse 63 geführte vordere Ende des vorderen Steuergehäuseteils 53 gegenüber dem vorderen Innenraum 88 der Führungshülse 63 abgedichtet ist, ist über einen Durchgangskanal 91 mit einem den Ventilkolben 54 um­ gebenden Ringraum 92 verbunden, der durch das Tellerventil 55, 56, 57 gegen den Verbindungskanal 76 und den die Kolbenstange 11 umgebenden Hohlraum 93 abdichtbar ist. Im Ringraum 92 ist eine Ventilkolbenrückholfeder 94 angeordnet, die den Ventilkolben 54 gegen den Ventilteller 57 vorspannt.

Im folgenden wird die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 beschrieben:

Bei gelösten Bremsen, also im unbetätigten Zustand des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 sind die drei Arbeitsräume 37, 45, 83 sowie die Innenräume 88 und 90 der Führungshülse 63 evakuiert, so daß in ihnen die gleichen Druckverhältnisse herrschen. Die Rückholfeder 84 drückt dabei den Membranteller­ haltetopf 80 gegen den Anschlag 85 der Führungshülse 63 und schiebt diese so gleichzeitig mit ihrer hinteren Stirn­ fläche 63′ gegen das hintere Gehäuseteil 49 des Vakuum-Brems­ kraftverstärkers 10. Das Federpaket 72 hält den Hohlzapfen 69 in Anlage am vorderen Steuergehäuseteil 53 das über die Ring­ dichtfläche 56, den Ventilteller 57 und den Anschlagring 60 in Anlage am hinteren Steuergehäuseteil 52 gehalten wird, das gleichzeitig gegen eine Anschlagschulter 95 am Führungs­ stutzen 50 gedrückt ist. Gleichzeitig hält die Ventilkolbenrück­ holfeder 94 den Ventilring 55 des Ventilkolbens 54 in Anlage am Ventilteller 57, so daß das Steuerventil 55, 56, 57 geschlossen ist.

Wird nun beim Bremsen das Bremspedal 12 betätigt, so wird durch die Krafteinwirkung die Kolbenstange 11 nach vorn oder in Fig. 2 nach links verschoben, wobei sie den Ventilkolben 54 mitnimmt, so daß der Ventilring 55 vom Ventilteller 57 abhebt und das Steuerventil 55, 56, 57 die Verbindung zwischen dem die Kolbenstange 11 umgebenden Hohlraum 93 und dem Ringraum 92 freigibt, so daß Außenluft unter Atmosphärendruck durch den Durchgangskanal 91 in den hinteren Innenraum 90 der Führungshülse 63 und weiter durch die Bohrungen 89 in den dritten Arbeitsraum 83 einströmen kann. Die Druckdifferenz zwischen dem dritten Arbeitsraum 83 und dem ersten Arbeitsraum 37 bewirkt nun eine Ver­ schiebung des Membrantellers 81 und damit über den Membrantellerhaltetopf 80 eine Verschiebung der Druck­ stange 78 gegen die Kraft der Rückholfeder 84, die eine Kraftbeaufschlagung der Druckkolbenstange 79 des Tandem-Hauptbremszylinders 13 bewirkt, wodurch der für die Betätigung der Bremsen erforderliche Druck in den Bremskreisen 16, 17 in bekannter Weise vom Tandem- Hauptbremszylinder 13 erzeugt wird.

Gleichzeitig bewirkt die Druckdifferenz zwischen dem zwei­ ten Arbeitsraum 45 und dem dritten Arbeitsraum 83, daß das Hilfsmembrantellerteil 64 vom Hilfsmembranteller 65 mit sei­ ner Stirnfläche 63′ vakuumdicht in Anlage am hinteren Gehäuse­ teil 49 gehalten wird. Die auf den Hilfsmembranteller 65 wir­ kende Kraft ist dabei proportional zur Fußkraft und verhindert ein mechanisches Durchsteuern der Fußkraft.

Da in den Innenräumen 88, 90 der Führungshülse 63 unter­ schiedliche Drücke herrschen, entsteht über die Fläche A des vorderen Steuergehäuseteils 53 eine Kraft, die ggfs. zusammen mit der über das Bremspedal 12, der Kolbenstange 11 und das elastische Reaktionsglied 71 auf das vordere Steuergehäuseteil 53 übertragenen Bremspedal- oder Fußkraft dieses nach vorn verschiebt, so daß die Tellerventilfeder 62 den Ventilteller 57 wieder in Anlage mit dem Ventilring 55 bringen kann. Bei einer weiteren Erhöhung der Fußkraft wird der Ventil­ kolben 54 wieder verschoben, so daß weiter Außenluft über die beschriebenen Strömungswege in den dritten Arbeitsraum einströmen kann. Der Vakuum-Bremskraftver­ stärker 10 befindet sich somit in seiner Regelstellung, wobei die auf die vordere Steuereinheit 53 wirkenden Kräfte vom Federpaket 72 aufgenommen werden, das sich dabei am Hilfsmembrantellerteil 64 abstützt.

Die Druckdifferenz zwischen dem ersten Arbeitsraum 37 und dem dritten Arbeitsraum 83 ist hierbei proportional zur Krafteinwirkung auf die Kolbenstange 11, so daß die auf den Tandem-Hauptbremszylinder 13 wirkende Kraft in Abhängigkeit von der am Bremspedal 12 wirkenden Fußkraft geregelt wird.

Das vordere Steuergehäuseteil 53 der Steuereinheit 51 macht einen von der am Membranteller 81 liegenden Druck­ differenz unabhängigen Hub, der durch die an der Fläche A des vorderen Steuergehäuseteils 53 auftretenden Druck­ differenz und der über die Kolbenstange 11 anstehenden Fußkraft bewirkt wird. Die auf die Fläche A wirkende Druckdifferenz stellt die Regelfunktion des Vakuum-Brems­ kraftverstärkers 10 sicher, da infolge der Vorwärtsver­ schiebung der Ringdichtfläche 56 der Ventilteller 57 von der Tellerventilfeder 62 immer wieder in Anlage an den Ventilring 55 gedrückt werden kann. Außerdem läßt sich über die Größe der Fläche A das Übersetzungsverhältnis bei gegebener Kraft-Weg-Charakteristik des Federpakets 72 einstellen, da die von der Druckdifferenz über die Fläche A erzeugte Kraft das Öffnen und Schließen des Steuerventils 55, 56, 57 beeinflußt.

Wird nach Beendigung des Bremsvorgangs die Kraftein­ wirkung auf die Kolbenstange 11 zurückgenommen, so schiebt die Ventilkolbenrückholfeder 94 den Ventil­ kolben 54 mit seinem Ventilring 55 gegen den Tellerventil­ teller 57 und hebt diesen gegen die Kraft der Ventil­ feder 62 von der Ringdichtfläche 56 ab. Jetzt ist die Verbindung zwischen dem dritten Arbeitsraum 83 und dem die Kolbenstange 11 umgebenden Hohlraum 93 unterbrochen während gleichzeitig der erste Arbeitsraum 37 über die radialen Bohrungen 86 im Membrantellerhaltetopf, den Hohlraum 75 des Hohlzapfens 69, die radiale Bohrung 74 und den Verbindungskanal 76 mit dem den Ventilkolben 54 umgebenden Ringraum 92 verbunden ist, der seinerseits über die oben beschriebenen Verbindungswege mit dem dritten Arbeitsraum 83 in Verbindung steht. Jetzt kann also der dritte Arbeitsraum 83 zusammen mit dem ersten Arbeitsraum 37 über die Vakuumleitung 38 evakuiert werden, bis wieder in beiden Arbeitsräumen 37, 83 die gleichen Druckverhältnisse herrschen und das Steuerventil 55, 56, 57 wieder vollständig geschlossen ist.

Wird während eines Bremsvorgangs von einem oder mehreren der Sensoren 25, 26, 27, 28 ein Blockieren des zugeordneten Rades festgestellt und an die zentrale Regelelektronik 33 gemeldet, so erzeugt diese ein Umschaltsignal, das über die Steuerleitung 44 an das Hauptmagnetventil 39 weitergegeben wird. Auf das Umschaltsignal hin unterbricht das Hauptmagnetventil 39 die Verbindung des ersten Arbeitsraums 37 mit der Vakuum­ quelle 42 und verbindet diesen statt dessen unmittelbar mit einem Außenluftanschluß. Somit kann Luft unter Atmosphären­ druck in den ersten Arbeitsraum 37 einströmen, wodurch die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem dritten Arbeitsraum 37 bzw. 83 abgebaut wird. Hierdurch wird die vom Membranteller 81 erzeugte und über die Druckstange 78 auf die Druck­ kolbenstange 79 des Tandem-Hauptbremszylinders 13 übertragene Kraft verringert, so daß der vom Tandem- Hauptbremszylinder 13 erzeugte Bremsdruck ebenfalls abgebaut wird.

Die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Arbeitsraum 45 und dem dritten Arbeitsraum 83 bleibt hiervon unbeein­ flußt, da zum einen der zweite Arbeitsraum 45 unmittel­ bar über die Vakuumleitung 46 mit der Vakuumquelle 42 verbunden ist und zum anderen auch der Druck im dritten Arbeitsraum 83 unverändert bleibt, so daß auch die Steuer­ einheit 51 in der Voll- bzw. Teilbremsstellung bleibt.

Da aber der vordere Innenraum 88 der Führungshülse 63 über die axialen Bohrungen 87 und 86 mit dem ersten Arbeitsraum in Verbindung steht, steigt auch hier der Druck an, so daß die Druckdifferenz zwischen dem vorderen und dem hinteren Innenraum 88 bzw. 90 der Führungshülse 63 abnimmt, wodurch die auf das vordere Steuergehäuseteil 53 wirkende Kraft verringert wird. Der Abbau der über die Fläche A des vorderen Steuergehäuseteils 53 erzeugten Kraft bewirkt eine Rückmeldung der Antiblockier-Regelfunktion des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 an das Bremspedal 12, da die Rückstellkraft des Federpakets 72 nicht mehr so stark kompensiert wird wie bei einer störungsfreien Bremsung und die auf das Bremspedal 12 wirkende Fußkraft entsprechend erhöht werden muß, um das Pedal in der entsprechenden Stellung zu halten.

Sobald der vom Tandem-Hauptbremszylinder 13 erzeugte Brems­ druck soweit abgebaut ist, daß das blockierte Rad wieder frei wird, entfällt das Umschaltsignal von der Regel­ elektronik 33 und das Hauptmagnetventil 39 verbindet den ersten Arbeitsraum 37 wiederum mit der Vakuumquelle 42.

Der erste Arbeitsraum 37 wird dann wiederum evakuiert, wodurch sich in diesem Augenblick die der mittels des Bremspedals 12 erzeugten Fußkraft proportionale Druck­ differenz zwischen dem ersten Arbeitsraum 37 und dem dritten Arbeitsraum 83 einstellt, so daß auch die auf die Druckkolbenstange 79 des Tandem-Hauptbremszylinders 13 wirkende Kraft und der entsprechend erzeugte Bremsdruck erneut aufgebaut werden.

Blockiert ein Rad erneut, so wird auch das Hauptmagnetventil 39 in der beschriebenen Weise wieder umgeschaltet. Das Um­ schalten der Vakuumverbindung des Arbeitsraums 37 auf den Außenluftanschluß 43 durch das Hauptmagnetventil 39 kann hierbei sehr schnell erfolgen, so daß dadurch die Bremskraft moduliert wird.

Sollte vor oder während eines Bremsvorgangs infolge einer Störung oder aus anderen Gründen ein Vakuumausfall auftreten, so werden die drei Arbeitsräume 37, 45, 83 in gleicher Weise belüftet und die vom Bremspedal 12 auf die Kolbenstange 11 übertragene Fußkraft wird dann mechanisch über das elastische Reaktionsglied 71, den Stützflansch 73 auf das Federpaket 72 übertragen, das die Kraft auf die innere Führungshülse 63 und über den Anschlag 85 sowie den Membrantellerhaltetopf 80 auf die Druckstange 78 überträgt. Hierbei wird der Membran­ teller 65 von der Führungshülse 63 mitgeschleppt.

Die mechanische Durchkoppelung der Fußkraft von der Kolben­ stange 11 zur Druckstange 78 gewährleistet auch im Falle eines Vakuumausfalls eine einwandfreie Funktion der be­ schriebenen Kraftfahrzeugbremsvorrichtung.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Vakuum- Bremskraftverstärkers 10, der wie der Vakuum-Bremskraftver­ stärker 10 nach Fig. 2 ein aus zwei Gehäuseteilen 48, 49 bestehendes Gehäuse aufweist, in dem ein erster, ein zweiter sowie ein dritter Arbeitsraum 37, 45, 83 vorgesehen sind. Die Arbeitsräume 37, 45, 83 sind durch mit Rollbälgen 82, 66 belegte Membranteller 81 bzw. 65 voneinander getrennt.

Wie bei dem bereits beschriebenen Vakuum-Bremskraftver­ stärker 10 nach Fig. 2 ist auch bei dem nach Fig. 3 eine Kolbenstange 11 vorgesehen, die auf einen Ventil­ kolben 54 eines Steuerventils 55, 56, 57 einwirkt, das in einer Steuereinheit 51 vorgesehen ist, die entsprechend der anhand von Fig. 2 beschriebenen Steuereinheit aufgebaut ist und ein vorderes Steuergehäuseteil 53 sowie ein hinteres Steuergehäuseteil 52 besitzt.

Das vordere Steuergehäuseteil 53 ist mit seinem vorderen Ende kolbenartig gleitend und dicht in der Führungshülse 63 des Hilfsmembrantellerteils 64 angeordnet und dichtet den vorderen Innenraum 88 gegen den hinteren Innenraum 90 der Führungs­ hülse 63 ab. Der vordere Innenraum 88 steht mit dem ersten Arbeitsraum 37 und der hintere Innenraum 90 steht mit dem dritten Arbeitsraum 83 in Verbindung. Das hintere Steuer­ gehäuseteil 52 ist in einem sich durch den Führungsstutzen 50 hindurcherstreckenden Abschnitt 63′′ der Führungshülse 63 angeordnet. Dabei ist das hintere Steuergehäuseteil 52 von einem Dichtungsring 96 umgeben, der mit seinem Außenumfang am Innenumfang des hinteren Abschnitts 63′′ der Führungs­ hülse 63 anliegt und den hinteren Innenraum 90 der Führungs­ hülse 63 gegen die Außenluft abdichtet.

Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, die das mit dem Kreis C markierte Detail des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 vergrößert darstellt. Am hinteren Abschnitt 63′′ der Führungshülse 63 ist eine Anschlagschulter 97 ausgebildet, an der der Dichtungsring 96 mit seiner hinteren Fläche in Anlage bringbar ist. Das hintere Steuergehäuseteil 52 weist eine Anschlagschulter 98 auf, die sich radial nach außen erstreckt und mit der vorderen Fläche des Dichtungsrings 96 in Eingriff treten kann. Durch die Anschlagschultern 97 und 98 und den dazwischen liegenden Dichtungsring 96 wird ein Anschlag 95′ gebildet, der die Verschiebung der Steuereinheit 51 nach hinten begrenzt.

Das Hilfsmembrantellerteil 64, das mit seinem hülsen­ artigen hinteren Abschnitt 63′′ gleitend und dicht durch den Führungsstutzen 50 des hinteren Gehäuseteils 49 hindurchgeführt ist, weist am radialen Außenumfang des Hilfsmembrantellers 65 einen sich nach hinten erstreckenden Anschlagring 65′ auf, der bei einer Verschiebung des Hilfs­ membrantellerteils 64 nach hinten mit dem hinteren Gehäuse­ teil 49 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 in Eingriff tritt und so die Rückwärtsverschiebung des Hilfsmembrantellerteils 64 begrenzt.

Im folgenden wird die Funktion des Vakuum-Bremskraftver­ stärkers 10 nach Fig. 3 beschrieben:

Im unbetätigten Zustand sind die drei Arbeitsräume 37, 45, 83 evakuiert, so daß keinerlei Druckdifferenzen bestehen, die Kräfte auf die Membranteller 81, 65 oder das vordere Steuer­ gehäuseteil ausüben könnten. Der Membrantellerhaltetopf 80 wird von der Rückholfeder 84 nach hinten oder in Fig. 3 nach rechts gedrückt, bis der Membrantellerhaltetopf 80 am An­ schlag 85 anliegt, der an der Führungshülse 63 des Hilfs­ membrantellerteils 64 vorgesehen ist. Somit wird das Hilfs­ membrantellerteil 64 ebenfalls so weit nach hinten gedrückt, bis der Anschlagring 65′ am Hilfsmembranteller 65 in Anlage mit dem hinteren Gehäuseteil 49 des Vakuum-Bremskraftver­ stärkers 10 gelangt und so einer weiteren Verschiebung ent­ gegenwirkt. Das vordere Steuergehäuseteil 53 wird vom am Hilfsmembrantellerteil 64 abgestützten Federpaket 72 nach hinten verschoben, bis es vom hinteren, am Anschlag 95′ anliegenden Steuergehäuseteil 52 an einer weiteren Rück­ wärtsbewegung gehindert wird.

Wird nun beim Bremsen die Fußkraft über die Kolbenstange 11 auf den Ventilkolben 54 übertragen, so hebt dessen Ventil­ ring 55 vom Ventilteller 57 ab und der dritte Arbeitsraum 83 wird wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben, belüftet. Hierdurch entsteht eine Druckdifferenz zwischen dem ersten Arbeitsraum 37 und dem dritten Arbeitsraum 83, die eine auf den Membranteller 82 wirkende Kraft bewirkt, die in oben erläuterter Weise zur Bremsdruckerzeugung auf die Druckkolben­ stange 79 des Tandem-Hauptbremszylinders 13 übertragen wird. Gleichzeitig stellt sich eine Druckdifferenz zwischen dem vor­ deren Innenraum 88 der Führungshülse 63 und deren hinteren In­ nenraum 90 ein, die eine das vordere Steuergehäuseteil 53 nach vorne verschiebende Kraft bewirkt, so daß das Steuerventil 55, 56, 57 wieder schließen kann. Es erfolgt somit die oben beschriebene geregelte Bremskraftverstärkung.

Die Belüftung des dritten Arbeitsraums 83 bewirkt eine Druck­ differenz zwischen diesem und dem zweiten Arbeitsraum 45, die das Hilfsmembrantellerteil 64 in seiner hinteren Stellung hält.

Liefert bei Feststellung des Blockierens eines oder mehrerer Räder die Regelelektronik 33 ein Umschaltsignal an das Haupt­ magnetventil 39, so wird die Vakuumverbindung zum ersten Ar­ beitsraum 37unterbrochen und dieser gleichzeitig mit der Außenluft verbunden. Hierdurch wird die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem dritten Arbaitsr?um 37 bzw. 83 vermindert, was gleichzeitig eine Verminderung des vom Tandem-Hauptbrems­ zylinders 13 erzeugten Bremsdruck bewirkt. Sobald das oder die blockierenden Räder wieder frei sind, wird der erste Arbeitsraum 37 wieder über die Vakuumleitung 38 mit der Vakuumquelle 42 verbunden und die die Brems­ kraft erzeugende Druckdifferenz zwischen dem ersten Arbeitsraum 37 und dem dritten Arbeitsraum 83 wird wieder aufgebaut.

Wird schließlich der Bremsvorgang beendet, so hebt der in seine Ruhestellung zurückgedrückte Ventil­ kolben 54 den Ventilteller 57 von der Ringdichtfläche 56 ab, wodurch die Verbindung zwischen dem dritten und dem ersten Arbeitsraum 83 bzw. 37 hergestellt wird, so daß nun auch der dritte Arbeitsraum wieder evakuiert werden kann, und die die Bremskraft erzeugende, auf den Membran­ teller 81 wirkende Druckdifferenz verschwindet, so daß die Steuereinheit 51 und der Membranteller 81 zusammen mit dem Membrantellerhaltetopf 80 in ihre Ausgangslage zurückverschoben werden können.

Bei dem Vakuum-Bremskraftverstärker 10 nach Fig. 3 kann ebenso wie bei dem nach Fig. 2 der vordere Innenraum 88 der Führungshülse 63 statt mit dem ersten Arbeitsraum 37 mit dem zweiten, permanent an die Vakuumquelle 42 angeschlosse­ nen Arbeitsraum 45 verbunden sein. Dies hat zur Folge, daß auch im Falle einer Bremsschlupfregelung die Druckdifferenz zwischen dem vorderen Innenraum 88 und dem hinteren Innen­ raum 90 der Führungshülse 63 unverändert aufrechterhalten bleibt, so daß auf eine Rückmeldung des Vorliegens eines Bremsschlupfregelvorgangs verzichtet wird. In diesem Fall ist am Bremspedal 12 während des Bremsschlupfregelvorgangs keine Kraftänderung zu verspüren.

Die Evakuierung des belüfteten Arbeitsraums 83 nach Be­ endigung des Bremsvorgangs erfolgt bei einem derartigen Ausführungsbeispiel über den hinteren Innenraum 90 der Führungshülse 63, den Ringraum 92, das zwischen Ring­ dichtfläche 56 und Ventilteller 57 offene Tellerventil 55, 56, 57, den vorderen Innenraum 88 der Führungshülse 63 und den zweiten Arbeitsraum 45.

Als nächstes wird die Antiblockier-Regelung der Kraftfahr­ zeugbremsvorrichtung nach Fig. 1 beschrieben:

Beim Bremsen wird, wie oben beschrieben, die vom Bremspedal 12 erzeugte Kraft vom Vakuum-Bremskraftverstärker 10 verstärkt und auf den Tandem-Hauptbremszylinder 13 übertragen, der den erforderlichen Bremsdruck erzeugt und über die Bremskreise 16, 17 zu den Radbremszylindern der Vorder- und Hinterradbremsen 20, 21 bzw. 22, 23 weiterleitet. Stellt einer der Sensoren, z.B. der der Vorderradbremse 20 zugeordnete Sensor 25 ein Blockieren des entsprechenden Rades fest, so erzeugt die zentrale Regelelektronik ein Umschaltsignal für das Haupt­ magnetventil 39 sowie Umschaltsignale die über die Steuer­ leitungen 35, 36 diejenigen Magnetventile 19, 24 beaufschlagen, die den nicht blockierenden Rädern zugeordnet sind. Diese Magnetventile 19, 24 unterbrechen die Bremsflüssigkeits­ leitungen der Bremskreise 16, 17 die zu den den drehenden Rädern zugeordneten Bremsen 21, 22, 23 führen, so daß der Hydraulikdruck in den entsprechenden Radbrems­ zylindern aufrechterhalten bleibt. Durch das Schalten des Hauptmagnetventils 39 wird die den Tandem-Hauptbrems­ zylinder 13 beaufschlagende Kraft vermindert und in ent­ sprechender Weise wird der vom Tandem-Hauptbremszylinder 13 erzeugte Hydraulikdruck abgebaut. Dieser Druckabbau hat das Lösen der Vorderradbremse 20 des blockierenden Vorder­ rades zur Folge, da das entsprechende Magnetventil 18 nicht geschlossen wurde. Sobald das Hauptmagnetventil 39 und die übrigen Magnetventile 19, 24 wieder geöffnet sind, werden die Vorderrad- und Hinterradbremsen 20, 21, 22, 23 wieder in der üblichen Weise betätigt.

Bei der vereinfachten Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Fig. 1a wird beim Feststellen des Blockierens eines Rades das Hauptmagnetventil 39 in gleicher Weise umgeschaltet, was einen Druckabbau am Tandem-Hauptbremszylinder 13 zur Folge hat. Da in den Bremskreisen 16, 17 jedoch keine Magnetventile vorgesehen sind, werden alle Bremsen 20, 21, 22, 23 gelöst, bis das blockierende Rad wieder frei ist und das Hauptmagnetventil 39 den ersten Arbeitsraum 37 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 wieder mit der Vakuum­ quelle 42 verbindet, so daß der Bremsvorgang in üblicher Weise fortgesetzt werden kann.

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Vakuum- Bremskraftverstärkers 10, der ein aus zwei Gehäuseteilen 48, 49 bestehendes Gehäuse aufweist, in dem ein erster, ein zweiter und ein dritter Arbeitsraum 37, 45 bzw. 83 vorgesehen sind. Die Arbeitsräume 37, 45, 83 sind durch mit Rollbälgen 82, 66 belegte Membranteller 81 bzw. 65 von­ einander getrennt.

Der Hilfsmembranteller 65, der den durch eine Vakuum­ leitung 46 mit der Vakuumquelle 42 permanent verbundenen zweiten Arbeitsraum 45 abgrenzt, ist an einer Führungs­ hülse 63 befestigt, die mit ihrem hinteren Abschnitt 63′′ in einem Führungsstutzen 50 des hinteren Gehäuseteils 49 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 10 mittels eines Dicht­ rings 100 gleitend und dicht geführt ist. An der Führungs­ hülse 63 ist ein Anschlagring 65′ vorgesehen, der mit dem Hilfsmembranteller 65 verbunden ist und der die Bewegung der Führungshülse 63 und des Hilfsmembrantellers 65 nach hinten begrenzt, wenn er an den Dichtring 100 gedrückt wird.

Um das Eindringen von Schmutz und Staub in den Bereich zwischen den Führungsstutzen 50 und die Führungshülse 63 zu verhindern, ist ein Faltenbalg 101 vorgesehen, der mit seinem einen Ende am Führungsstutzen 50 und mit seinem anderen Ende an der hinteren Stirnfläche 63′′′ der Führungshülse 63 angebracht ist.

Der Membranteller 81, der gleitend und dicht auf der Führungshülse 63 gelagert ist, ist von einem Membran­ tellerhaltetopf 80 gehalten, der aus einer die Führungs­ hülse 63 umgebenden Haltehülse 80′ und einem Topfboden 102 gebildet ist. Am Topfboden 102 ist eine Druckstange 78 befestigt, die die vom Bremskraftverstärker 10 er­ zeugte Bremskraft auf den Tandem-Hauptbremszylinder 13 überträgt. Zwischen dem vorderen Gehäuseteil 48 des Bremskraftverstärkers 10 und dem Membrantellerhaltetopf 80 ist eine Rückholfeder 84 vorgesehen, die den Membran­ tellerhaltetopf 80 und damit den Membranteller 81 nach hinten vorspannt.

Im ersten Arbeitsraum 37, der über die Vakuumleitung 38 und das Hauptmagnetventil 39 wahlweise mit der Vakuum­ quelle 42 oder der Außenluft verbindbar ist, ist ein ringförmiges Stabilisatorbauteil 103 vorgesehen, das am vorderen Gehäuseteil 48 anliegt und einen die Bewegung des Hilfsmembrantellers 81 nach vorne begrenzenden An­ schlag bildet.

Das Hauptmagnetventil 39 ist bei diesem Ausführungs­ beispiel mit einer Klammer 104 am Befestigungsflansch 105 des Tandem-Hauptbremszylinders 13 gehalten, an dem der Vakuum-Bremskraftverstärker 10 angeflanscht ist. Dabei ist die Klammer 104 mit einer Schraube 106 am Be­ festigungsflansch 105 angeschraubt.

In der Führungshülse 63 ist eine Steuereinheit 51 ange­ ordnet, die ein kolbenartig in der Führungshülse 63 ge­ lagertes Gehäuseteil 53′ umfaßt, das über ein erstes, längenmäßig einstellbares Druckstück 106, ein Federpaket 72 und ein zweites Druck­ stück 107 gegen einen Stützring 67 abgestützt ist, der am vorderen Ende der Führungshülse 63 vorgesehen ist.

Das Gehäuseteil 53′ trennt einen vorderen Innenraum 88 der Führungshülse 63 von einem hinteren Innenraum 90, wobei der hintere Innenraum 90 nach hinten mittels eines versteiften Dichtrings 107 gegen die Außenluft abgedichtet ist. Der Dichtring 107 ist über eine An­ schlaghülse 108 am hinterne Abschnitt 63′′ der Führungs­ hülse 63 abgestützt und bildet einen Anschlag für das Gehäuseteil 53′, der dessen Bewegung nach hinten begrenzt.

Im Innern des Gehäuseteils 53 ist ein Tellerventil 55, 56, 57 angeordnet, dessen Ventilkolben 54 von der Kolbenstange 11 beaufschlagt wird. Am Ventilkolben 54 ist ein Ventilring 55 vorgesehen, gegen den ein Ventilteller 57 von einer Tellerventilfeder 62 gedrückt wird, die mit ihrem anderen Ende an der Kolbenstange 11 abgestützt ist. Ferner ist eine Ventilkolbenrückholfeder 94 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende ebenfalls an der Kolbenstange 11 und mit ihrem anderen Ende über eine Stützhülse 109 am Gehäuseteil 53′ ab­ gestützt ist, so daß der Ventilring 55 in Dichteingriff mit dem Ventilteller 57 gehalten ist, so lange die Kolben­ stange 11 nicht über das Bremspedal 12 von einer Fußkraft beaufschlagt ist.

Mit Abstand um den Ventilkolben 54 ist eine Ringdichtfläche 56 am Gehäuseteil 53′ vorgesehen, die ebenfalls mit dem Ventilteller 57 zusammenwirkt. Zwischen dem Ventilteller 57 und dem Gehäuseteil 53′ ist eine Dichtmanschette 58 ange­ ordnet, die einen Verbindungsraum 76′im Gehäuseteil 53′ gegen die Außenluft abdichtet.

Ein den Ventilkolben 54 umgebender Ringraum 92 wird durch das Tellerventil 55, 56, 57 gegen den Verbindungsraum 76′ abgedichtet, wenn der Ventilteller 57 an der Ringdichtfläche 56 anliegt. Der Ringraum 92 ist über eine radiale Durch­ gangsöffnung 110 mit dem hinteren Innenraum 90 der Führungs­ hülse 63 verbunden, der seinerseits über radiale Bohrungen 89 mit dem belüftbaren Arbeitsraum 83 des Bremskraftver­ stärkers 10 in Verbindung steht.

Der Verbindungsraum 76′ führt zum vorderen Innenraum 88 der Führungshülse 63, der seinerseits über eine Durch­ gangsöffnung 111 in der Führungshülse 63 und axiale Bohrungen 86 im Topfboden 102 mit dem ersten Arbeitsraum 37 verbunden ist.

Im folgenden wird die Funktion des Vakuum-Bremskraftver­ stärkers 10 nach Fig. 5 beschrieben:

Im unbetätigten Zustand der Kraftfahrzeugbremsvorrichtung liegt in allen drei Arbeitsräumen 37, 45, 83 des Vakuum- Bremskraftverstärkers 10 das gleiche Vakuum vor. Somit wird der Membrantellerhaltetopf 80 von der Rückholfeder 84 gegen das vordere Ende der Führungshülse 63 gedrückt, die somit zusammen mit dem Hilfsmembranteller 65 in ihrer durch den Anschlagring 65′ und den Dichtring 100 festgelegten hintersten Stellung gehalten wird. Gleichzeitig wird das Gehäuseteil 53′ der Steuereinheit 51 vom Federpaket 72 ebenfalls in seiner hinteren, durch den versteiften Dicht­ ring 107 begrenzten Stellung gehalten. Außerdem wird der Ventilring 55 des Ventilkolbens 54 in Eingriff mit dem Ventilteller 57 gehalten.

Wird nun bei Einleitung eines Bremsvorgangs vom Bremspedal 12 eine Bremspedalkraft auf die Kolbenstange 11 übertragen, so wird der Ventilkolben 54 nach vorn - also in der Zeichnung nach links - verschoben, wobei der Ventilteller 57 so lange folgt, bis er in Anlage an die Ringdichtfläche 56 gelangt. In diesem Moment schließt das Tellerventil 55, 56, 57 die Verbindung zwischen dem Verbindungsraum 76′ und dem Ringraum 92. Die weitere Verschiebung des Ventilkolbens 54 durch die Kolbenstange 11 bewirkt, daß der Ventilring 55 vom Ventilteller 57 abgehoben wird und der Ringraum 92 dadurch mit der Außenluft verbunden ist. Jetzt kann Luft unter Atmosphärendruck durch das entsprechend geöffnete Tellerventil 55, 56, 57, den Ringraum 92 und die Bohrungen 110 in den hinteren Innenraum 90 der Führungshülse 63 und von dort durch die radialen Bohrungen 89 in den belüftbaren Arbeits­ raum 83 einströmen.

Jetzt erfolgt die Bremskraftverstärkung in der gleichen Weise, wie sie im Zusammenhang mit den Vakuum-Bremskraft­ verstärkern 10 nach den Fig. 2 und 3 beschrieben wurde.

Dabei wird die Führungshülse 63, wie bei den anderen be­ schriebenen Vakuum-Bremskraftverstärkern 10, auch von der am Hilfsmembranteller 65 anliegenden Druckdifferenz in ihrer hinteren Stellung gehalten.

In dem Fall, daß einer oder mehrere der Sensoren 25, 26, 27, 28 das Blockieren eines oder mehrerer Räder feststellt, liefert die Regelelektronik 33 ein Umschaltsignal an das Hauptmagnetventil 39 und der erste Vakuum-Arbeitsraum 37 wird mit der Außenluft verbunden. Die Antiblockierregelung erfolgt dabei ebenfalls wie bei den anderen Ausführungs­ beispielen beschrieben.

Sobald der Bremsvorgang beendet wird und auf die Kolben­ stange 11 keine Bremspedalkraft mehr wirkt, wird die Kolben­ stange 11 und damit der Ventilkolben 54 wieder nach hinten verschoben, so daß der Ventilring 55 in Eingriff mit dem Ventilteller 57 gelangt und diesen von der Ringdichtfläche 56 abhebt. Hierdurch gibt das Tellerventil 55, 56, 57 die Verbindung zwischen dem Ringraum 92 und dem Verbindungsraum 67′ frei, während gleichzeitig die Verbindung zur Außenluft unterbrochen wird. Im folgenden kann der belüftbare Arbeits­ raum 83 über die Radialbohrungen 89, den hinteren Innenraum 90 der Führungshülse 63, die Radialbohrung 110, den Ringraum 92, den Verbindungsraum 76 und den vorderen Innenraum der Führungs­ hülse 63, der über den Vakuum-Arbeitsraum 37 mit der Vakuumquelle 42 verbunden ist, evakuiert werden, bis in allen drei Arbeitsräumen 37, 45, 83 wieder das gleiche Vakuum herrscht. Daraufhin werden die einzelnen Bauteile von der Rück­ holfeder 84 bzw. dem Federpaket 72 in ihre Ausgangs­ stellungen zurückverschoben. Die Kraftfahrzeugbrems­ vorrichtung ist dann für einen erneuten Bremsvorgang bereit.

Für den Fall, daß die Vakuumquelle 42 ausfällt, wird die Bremspedalkraft über die Kolbenstange 11, den Ventilkolben 54 direkt auf das Gehäuseteil 53′ übertragen, welches die Bremspedalkraft dann über das erste Druckstück 106, das Federpaket 72, das zweite Druckstück 107 auf die Führungs­ hülse 63 überträgt, die am Topfboden 102 anliegt und somit die Bremspedalkraft unmittelbar auf die Druckstange 78 über­ trägt, die die Bremskraft an den Tandem-Hauptbremszylinder 13 weiterleitet. Hierdurch wird auch im Falle einer Störung der Kraftfahrzeugbremsvorrichtung sichergestellt, daß die Brems­ pedalkraft - jedoch unverstärkt - auf den Haupt-Tandembrems­ zylinder 13 übertragen wird, so daß das Fahrzeug gebremst werden kann.

Claims (17)

1. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung
mit einem wirkungsmäßig zwischen Bremspedal und Haupt­ bremszylinder angeordneten Vakuum-Bremskraftverstärker mit zumindest zwei durch einen Membranteller voneinander getrennten Arbeitsräumen, von denen der eine über ein Hauptmagnetventil mit einer Vakuumquelle verbunden und der andere über ein mittels des Bremspedals betätigbares Steuer­ ventil belüftbar ist, um eine zur Bremspedalkraft pro­ portionale Bremskraft zu erzeugen,
mit Radbremszylinder beaufschlagenden Bremskreisen, die an den Hauptbremszylinder angeschlossen sind,
mit den zu bremsenden Rädern zugeordneten Sensoren, die das Drehverhalten der Räder erfassen, um ein Blockieren festzustellen, und deren Ausgangssignale an eine zentrale Regelelektronik angelegt sind, die in Abhängigkeit von den Eingangssignalen zumindest ein Umschaltsignal an das Hauptmagnetventil liefert, so daß der
mit der Vakuumquelle verbundene Arbeitsraum statt mit der Vakuumquelle mit der Außenluft verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß im Vakuum-Bremskraftverstärker (10) ein an einer Führungshülse (63) befestigter Hilfsmembranteller (65) vorgesehen ist, der einen zusätzlichen, permanent mit der Vakuumquelle (42) verbundenen Arbeitsraum (45) vom belüftbaren Arbeitsraum (83) trennt,
daß eine die Bremspedalkraft aufnehmende Kolbenstange (11) über ein Federpaket (72) an der Führungshülse (63) abge­ stützt ist und
daß der Membranteller (81) zur Erzeugung der Bremskraft frei von der Führungshülse (63) weg verschiebbar angeordnet ist.

2. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (63) mit ihrer vom Membranteller (81) abgewandten Stirnfläche (63′) gegen ein hinteres Gehäuseteil (49) des Vakuum-Bremskraftverstärkers (10) drückbar ist.

3. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (63) gleitend und vakuumdicht durch einen am hinteren Gehäuseteil (49) des Vakuum-Bremskraftver­ stärkers (10) vorgesehenen Führungsstutzen (50) hindurchge­ führt ist und daß der Hilfsmembranteller (66) mit einem Anschlagring (65′) gegen das hintere Gehäuseteil (49) drückbar ist.

4. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag­ ring (65) am Außenumfang des Hilfsmembrantellers (66) angebracht ist.

5. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am Hilfs­ membranteller (66) angebrachte Anschlagring (65′) mit der Führungshülse (63) verbunden ist und gegen einen zwischen Führungshülse (63) und Führungsstutzen (50) angeordneten Dichtring (100) drückbar ist.

6. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (63) mit ihrer vorderen Stirnfläche einen Anschlag (85) für den Membranteller (81) bildet.

7. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranteller (81) an einem Membrantellerhalte­ topf (80) gehalten ist, der gegen den Anschlag (85) an der Führungshülse (63) drückbar ist.

8. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Membrantellerhaltetopf (80) einstückig mit einer Druckstange (78) hergestellt ist, die die Bremskraft auf den Hauptbremszylinder (13) überträgt.

9. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungs­ hülse (63) eine das Steuerventil (55, 56, 57) umfassende Steuereinheit (51) gleitend gelagert ist, die von der Kolbenstange (11) beaufschlagt und über das Federpaket (72) gegen einen im Bereich des vorderen Endes der Führungs­ hülse (63) an dieser vorgesehenen Stützrings (67) abge­ stützt ist.

10. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federpaket (72) eine Kraft-Wegcharakteristik auf­ weist, die der der Originalverbraucher (20, 21, 22, 23) entspricht.

11. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Federpaket (72) die Steuereinheit (51) in der Ruhe­ stellung gegen eine hintere Anschlagschulter (95; 97) drückt.

12. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschulter (95) am Führungsstutzen (50) des hinteren Gehäuseteils (49) ausgebildet ist.

13. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschulter (97) an der Führungshülse (63) ausgebildet ist.

14. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Führungshülse (63) ausgebildete Anschlagschuler (97) an deren hinteren Ende angeordnet ist.

15. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (51) mit einem vorderen Steuerge­ häuseteil (53) kolbenartig in der Führungshülse (63) ge­ führt ist und so den Innenraum der Führungshülse (63) in einen vorderen und einen hinteren Innenraum (88) bzw. (90) unterteilt, wobei der hintere Innenraum (90) mit dem belüft­ baren Arbeitsraum (83) des Vakuum-Bremskraftverstärkers (10) in Verbindung steht, während der vordere Innenraum (88) mit der Vakuumquelle (42) verbindbar ist.

16. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Innenraum (88) der Führungshülse (63) über den ersten, durch den Membranteller (82) vom belüftbaren Arbeitsraum (83) getrennten Arbeitsraum (37) mit der Vakuum­ quelle (42) verbindbar ist.

17. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Innenraum (88) der Führungshülse (63) über den zweiten, durch den Hilfsmembranteller (65) vom belüftbaren Arbeitsraum (83) getrennten Arbeitsraum (45) mit der Vakuumquelle (42) verbunden ist.