DE3626388A1

DE3626388A1 - Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit bremsschlupfregelung

Info

Publication number: DE3626388A1
Application number: DE19863626388
Authority: DE
Inventors: Hans-Christof Klein
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1988-02-11
Also published as: GB2226859B; GB2226859A; GB2193546B; FR2602196A1; GB2193546A; GB9001731D0; GB8717931D0; FR2602196B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit einer Bremsschlupfregelung und einem zwischen das Bremspedal und einen hydraulischen Hauptzylinder ange ordneten Vakuum-Bremsverstärker, in dessen Kolbenwand ein von der Steuerschaltung der Bremsschlupfregelung beaufschlagtes schnellschaltendes pneumatisches Kurz schlußventil angeordnet ist, welches während einer Bremsung beim Auftreten eines Bremsschlupfes zwischen der Druck- und der Vakuumkammer einen den Bremsschlupf ab bauenden Druckausgleich bewirkt.

Eine derartige Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit in der Kolbenwand des Vakuum-Bremskraftverstärkers vorgesehenen Kurzschlußventil ist bekannt (DE-OS 34 28 869). Ein besonderes Problem bei derartigen Kurzschlußventilen besteht darin, daß sie keine ausreichend großen Strömungs querschnitte freilegen und für ihre Betätigung insbesondere dann erhebliche Kräfte benötigen, wenn sie gegen den Druck in der Druckkammer anarbeiten müssen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Kraftfahrzeugbremsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der das Kurzschlußventil mit relativ geringen, von der Druckdifferenz an der Kolbenwand weitgehend unbeeinflußten Kräften schnell zu öffnen ist und dann einen vergleichsweise großen Überströmquerschnitt zwischen der Druckkammer und der Vakuumkammer freilegt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Kurzschlußventil einen eine Verbindungsbohrung zwischen der Druckkammer und der Vakuumkammer von der Druckkammer her abdeckenden, durch einen Elektromagneten in Richtung der Druckkammer von der Verbindungsbohrung abhebbaren Ventil teller aufweist, und daß der Betätigungsstößel des Ventil tellers entgegen der Öffnungsrichtung bis zu einem daran ange brachten Ausgleichskolben reicht, auf den von der der Öffnungs richtung entgegengesetzten Seite der Druck der Druckkammer und von der der Öffnungsrichtung zugewandten Seite das Vakuum der Vakuumkammer einwirkt.

Aufgrund dieser Ausbildung kann ein einen relativ großen Strömungsquerschnitt freilegendes Tellerventil verwendet werden, ohne daß dieses beim Öffnen in Richtung der Druck kammer gegen den dort herrschenden Druck anarbeiten muß, weil durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Druckaus gleich in dem Sinne geschaffen ist, daß auf den Ventilstößel nicht nur von der Seite des Ventiltellers, sondern auch von der entgegengesetzten Seite im wesentlichen die gleiche Druckkraft angreift, so daß die von dem Elektromagneten bewirkte Öffnungsbewegung des Ventiltellers von der Druck differenz zwischen der Druckkammer und der Vakuumkammer praktisch unbeeinflußt ist.

Eine baulich vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß im Bereich einer in der Kolbenwand vor gesehenen Öffnung an der Kolbenwand ein die Verbindungs bohrung enthaltender Ventilkörper befestigt ist. Aufgrund dieser Ausbildung kann das Ventil als vormontierte Einheit an der Kolbenwand angebracht werden.

Eine erste praktische Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Ventilkörper in der Öffnung der Kolben wand angebracht ist und daß die Achse der Verbindungs bohrung sowie die Bewegungsrichtung des Ventiltellers senkrecht auf der Ebene der Kolbenwand stehen. Hierbei soll insbesondere vorgesehen sein, daß der Betätigungs stößel mit einer zentralen Ausgleichsbohrung versehen ist, die sich von der Druckkammer bis zu einem hinter dem Aus gleichskolben liegenden Ausgleichsraum erstreckt, der gegen über der Vakuumkammer durch eine feste Wand abgeschlossen ist, und daß die von dem Ausgleichsraum abgewandte Fläche des Aus gleichskolbens an das Vakuum der Vakuumkammer angeschlossen ist.

Weiter ist es für eine kompakte Anordnung bei dieser Aus führungsform zweckmäßig, wenn zwischen dem Ventilteller und dem Ausgleichskolben am Ventilkörper der Elektromagnet und am Betätigungsstößel ein magnetischer Anker angeordnet sind.

Um einen innerhalb eines Kolbens gleitend verschiebbaren Ausgleichskolben zu vermeiden sieht eine besonders bevor zugte Ausführungsform vor, daß der Ausgleichskolben rundum durch eine Längsbewegungen des Ausgleichskolbens aufnehmende Ringmembran gegenüber der festen Wand längsverschieblich abgedichtet ist. Insbesondere angesichts der relativ geringen Verschiebungswege kann bei allen Ausführungsformen der Er findung der Ausgleichskolben zweckmäßigerweise mit einer fest am Ventilkörper bzw. dem Betätigungsstößel befestigten Membran versehen werden, die die erforderlichen Längsbewegungen zu läßt.

Ausreichende Strömungsquerschnitte hinter der Verbindungs bohrung werden bereitgestellt, indem zwischen dem Ventil teller und der Vakuumkammer rundum Verbindungskanäle zwischen der Verbindungsbohrung und der Vakuumkammer vorgesehen sind.

Aufgrund dieser Ausbildung sind der Ventilteller sowie der Betätigungsstößel frei von statischen Druckkräften. Es wird eine kompakte Anordnung erzielt, weil alle Betätigungselemente einschließlich der elektromagnetischen Spule im Kernbereich der Strömung angeordnet sind. Vorteilhaft ist weiter, daß die Bewegungsrichtung des Ventiltellers und des Betätigungs stößels senkrecht zur Kolbenwand erfolgen.

Eine zweite Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß das Kurzschlußventil auf der Seite der Druckkammer mit parallel zur Kolbenwand verlaufendem Betätigungsstößel an der Kolben wand befestigt ist, wobei von der Verbindungsbohrung zu einer mit der Öffnung in der Kolbenwand ausgerichteten, seit lichen Durchlaßbohrung des Ventilkörpers ein gekrümmter Kanal verläuft. Hierbei soll insbesondere vorgesehen sein, daß der Betätigungsstößel sich über den gekrümmten Kanal hinaus bis zu dem Ausgleichskolben erstreckt, dessen von dem Ventilteller abgewandte Fläche an einem angeschlossenen Ausgleichsraum anliegt, der durch eine Bohrung mit der Druckkammer verbunden ist, während die dem Ventilteller zugewandte Fläche des Aus gleichskolbens druckmäßig an den gekrümmten Kanal angeschlossen ist.

Weiter ist es für eine kompakte und strömungsgünstige Anordnung zweckmäßig, wenn der Betätigungsstößel sich über den Ausgleichs kolben hinaus in den Elektromagneten erstreckt und dort einen Anker trägt.

Auch bei dieser Ausführungsform wird zweckmäßig auf einen in einem Zylinder verschiebbaren Ausgleichskolben verzichtet, indem der Ausgleichskolben als biegsame Membran ausgebildet ist, die radial innen am Betätigungsstößel und radial außen am Ventilkörper befestigt ist.

In allen Fällen ist es zweckmäßig, wenn eine Rückstell feder zwischen der vom niedrigen Druck beaufschlagten Fläche des Ausgleichskolbens und einem ventilkörperfesten Teil angeordnet ist.

Bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform kann der Ventildurchsatz gemäß der erstbeschriebenen Aus führungsform um eine Zehnerpotenz erhöht werden. Vorzugs weise wird ein kegeliger Ventilsitz mit einem Zentrier winkel von 150° verwendet, wodurch die Strömungskräfte die Ventilöffnungsbewegung unterstützen.

Auch in diesem Fall ist der Druck am Ventilteller und am Betätigungsstößel ausgeglichen. Das Gewicht ist minimiert.

Die Achse des Betätigungsstößels verläuft parallel zur Trenn wand, und vorzugsweise ist der Ventilkörper etwa zu eindrittel in einer Mulde der Kolbenwand angeordnet.

Weiter ist bei dieser Ausführungsform wichtig, daß der Elektromagnet innerhalb der Druckkammer angeordnet ist, was den Vorteil einer besseren Kühlung mit sich bringt, denn in der Druckkammer herrscht eine höhere Luftdichte.

Die Strömung wird innerhalb des Ventilkörpers um 90° umge lenkt, übt jedoch keine Reaktionskraft in Schließrichtung auf den beweglichen Ventilteller aus. Zweckmäßigerweise nimmt der Strömungsquerschnitt von z.B. etwa 200 auf etwas 300 mm² zu, was eine Diffusorwirkung ergibt. Der Öffnungshub des Ventils kann z.B. 4 mm betragen.

Bevor das Kurzschlußventil im Falle der Bremsschlupf regelung kurzzeitig oder impulsartig geöffnet wird, sollen der Atmosphärendruck und das Vakuum durch Schnellschluß ventile von der Druckkammer bzw. der Vakuumkammer des Vakuum-Bremskraftverstärkers abgeschaltet werden. Der Er findung liegt daher die weitere Aufgabe zugrunde, ein mit Unterstützung der vorhandenen Druckkräfte besonders schnell schließendes Schnellschlußventil zu schaffen.

Somit betrifft die Erfindung auch eine Kraftfahrzeugbrems vorrichtung mit einer Bremsschlupfregelung und einem zwischen das Bremspedal und einen hydraulischen Hauptzylinder ange ordneten Vakuum-Bremsverstärker, in dessen Kolbenwand ein von der Steuerschaltung der Bremsschlupfregelung beaufschlagtes schnellschaltendes pneumatisches Kurzschlußventil angeordnet ist, welches während einer Fußbremsung beim Auftreten eines Bremsschlupfes zwischen der Druck- und der Vakuumkammer einen den Bremsschlupf abbauenden Druckausgleich bewirkt, wobei zu sätzlich Schnellschlußventile in den Zuleitungen des Atmos phärendruckes und/oder des Vakuums zur Druckkammer bzw. Vakuumkammer angeordnet sind.

Damit die an dem Schnellschlußventil vorhandene Druck differenz mit zum schnellen Schließen des Schnellschluß ventils genutzt werden kann, sieht die Erfindung auch unab hängig von den obengenannten Merkmalen vor, daß ein mit seiner offenen Seite dem höheren Druck zugewandter Topf kolben in einem Zylinder axial verschiebbar ist, daß der Topfkolben im Bereich seiner Bodenwand ringsum Durch gangsbohrungen aufweist, die in einem zwischen dem Zylinder und dem Topfkolben dort vorgesehenen Ringraum münden, daß die Auslaßöffnung im Abstand vor der Bodenwand des Topf kolbens in der vorderen Stirnwand des Zylinders vorgesehen und von einer Ringdichtfläche umgeben ist, die mit einer Ringdichtung an der Bodenwand des Topfkolbens zusammen wirkt, und daß am Zylinder ein auf den Topfkolben ein wirkender Schließ-Elektromagnet vorgesehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Kraft fahrzeugbremsvorrichtung mit hydraulischem Haupt zylinder und Vakuum-Bremskraftverstärker,

Fig. 2 in vergrößerter schematischer Schnittdarstellung durch die Kolbenwand eine erste Ausführungsform eines in die Kolbenwand eingebauten Kurzschluß ventils,

Fig. 3 eine ähnliche schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 4 einen schematischen teilweisen Axialschnitt eines für die Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Fig. 1 verwendbaren Schnellschlußventils und

Fig. 5 eine hydraulische Schaltung des Schnellschluß ventils nach Fig. 5 derart, daß das Schnellschluß ventil stets von der Seite des Topfkolbens her durch strömt wird.

Nach Fig. 1 beaufschlagt das Bremspedal 12 eines Kraft fahrzeuges über ein Standard-Vakuumventil 45 einen Vakuum- Bremskraftverstärker 14′, der mit einem mechanischen Weg simulator 46 versehen ist und der eine bewegliche Kolben wand 11′ enthält, die eine Druckkammer 16′ von der Vakuum kammer 17′ trennt. Die Vakuumkammer 17′ ist über eine Leitung 47 an einen Vakuumzwischenbehälter 48 angeschlossen, der durch eine Unterdruckquelle 49 auf einem vorbestimmten Unterdruck gehalten wird. Die Unterdruckquelle 49 ist zweck mäßig das Saugrohr des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges.

Die Druckkammer 16′ ist durch das Standard-Vakuumventil 45 in bekannter Weise an den Atmosphärendruck anschließbar, wodurch die Kolbenwand 11′ entsprechend dem Grad des Nieder tretens des Bremspedals 12 verschoben wird.

Über Schnellschlußventile 50 sind sowohl die Druckkammer 16′ als auch die Vakuumkammer 17′ mit der Druckkammer 16 bzw. der Vakuumkammer 17 eines einen größeren Durchmesser aufweisenden Vakuum-Bremskraftverstärkers 14 verbunden. Die Schnellschlußventile 50 werden durch Schließ-Elektromagnete 44 betätigt, die von einer Steuerschaltung 15 beaufschlagt sind, welche die Schließsignale für die Schnellschlußventile 50 im Falle des Erfordernisses einer Bremsschlupfregelung abgibt.

An die für die Bremsschlupfregelung vorgesehene Steuer schaltung 15 ist außerdem der Elektromagnet 21 eines Kurz schlußventils 18 angelegt, welches die Druckkammer 16 mit der Vakuumkammer 17 des Vakuum-Bremskraftverstärkers 14 verbindet. Das Kurzschlußventil 18 ist - wie im einzelnen aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht - tatsächlich in der Kolbenwand 11 angeordnet.

Fig. 1 zeigt die Stellung der Ventile 50 bzw. 18 im Falle, daß keine Bremsschlupfregelung stattfindet. Wird jetzt das Bremspedal 12 niedergedrückt, so erhöht sich der Druck in den Druckkammern 16′ bzw. 16 und die Kolbenwände 11′, 11 bewegen sich in Fig. 1 nach rechts, wobei der Zentralstößel 51 der Kolbenwand 11 die Kolben 52 eines Tandemhauptzylinders 53 beaufschlagt, welche den erforderlichen hydraulischen Druck in zu den Brems kreisen führenden hydraulischen Leitungen 54, 55 aufbaut.

Wenn jetzt während einer Bremsung von einem Bremsschlupf sensor 55′ein bei beginnender Blockierung eines der Räder erzeugtes Bremsschlupfsignal an die Steuerschaltung 15 ab gegeben wird, bewirkt diese über die Schließ-Elektromagnete 44 eine Schnellschließung der Schnellschlußventile 50 und eine Öffnung des Kurzschlußventils 18. Bevorzugt erfolgt die Öffnung des Kurzschlußventils 18 impulsartig. Hierbei erfolgt ein mehr oder weniger starker Druckausgleich zwischen der Druckkammer 16 und der Vakuumkammer 17, und zwar so lange, bis der Bremsschlupf an dem betreffenden Rad behoben ist, worauf das Kurzschlußventil 18 wieder schließt und die Schnell schlußventile 50 öffnen.

Nach Fig. 2 weist das Kurzschlußventil 18 einen rotations symmetrischen Ventilkörper 24 mit senkrecht auf der Kolben wand 11 stehender Mittelachse 83 auf. Der Ventilkörper 24 ist in einer kreisförmigen Öffnung 25 der Kolbenwand 11 dicht befestigt. In dem in die Druckkammer 16 vorstehenden Bereich weist der Ventilkörper 24 eine großflächige, kreis förmige Verbindungsbohrung 19 auf, auf die von der Druck kammer 16 her ein die Verbindungsbohrung 19 radial über greifender Ventilteller 20 dichtend aufgesetzt ist, wobei der Rand der Verbindungsbohrung 19 den Ventilsitz 84 bildet.

Mit einem von der Druckkammer 16 weg vorspringenden zylindrischen Vorsprung 13 sitzt der Ventilteller 20 gleitend auf einem Führungszapfen 56 des Ventilkörpers 24. Rundum den Vorsprung 13 ist ein möglichst breiter Strömungs durchlaß vorgesehen, der an rundum angeordnete Verbindungs kanäle 31 angrenzt, die jenseits der Kolbenwand 11 in der Vakuumkammer 17 münden.

Auf der der Vakuumkammer 17 zugewandten Seite des Ventil körpers 24 ist konzentrisch ein Elektromagnet 21 befestigt, in dessen Innerem sich ein hülsenförmiger magnetischer Anker 29 befindet, der fest auf dem Betätigungsstößel 22 des Ventil tellers 20 angeordnet ist.

Der Betätigungsstößel 22 ist fest und zentral mit dem Ventilteller 20 verbunden und erstreckt sich durch eine Zentralbohrung 57 des Ventilkörpers 24 sowie eine Zentral bohrung 58 des Elektromagneten 21 in diesen hinein, wo auf ihm der hülsenförmige, magnetische Anker 29 angeordnet ist.

Der Betätigungsstößel 22 steht auf der von der Druckkammer 16 abgewandten Seite deutlich über den Elektromagneten 21 und den Anker 29 vor und trägt dort einen Ausgleichskolben 23. Zwischen dem Elektromagneten 21 und dem Ausgleichskolben 23 erstreckt sich eine Rückstellfeder 34.

Der Betätigungsstößel 22 weist eine durchgehende zentrale Ausgleichsbohrung 26 auf, die die Druckkammer 16 mit einem hinter dem Ausgleichskolben 23 vorgesehenen Ausgleichsraum 27 verbindet, der durch eine feste Wand 28 abgeschlossen ist. Der Ausgleichskolben 23 ist durch eine radial nach außen ge führte Ringmembran 30 relativ zum Umfang der festen Wand 28 dicht befestigt. Die Ringmembran 30 gestattet die erforderliche Axialbewegung des Ausgleichskolbens 23.

Vom Umfang der festen Wand 28 aus erstreckt sich eine zur Vakuumkammer 17 hin Durchgangsbohrungen 60 aufweisende Kappe 59 zum Umfang des Elektromagneten 21 und ist dort auf geeignete Weise befestigt. Die feste Wand 28 bildet somit einen festen Bestandteil des Ventilkörpers 24.

Der Durchmesser des Ausgleichkolbens 23 einschließlich der wirksamen Druckfläche der Ringmembran 30 entspricht dem Durchmesser der Ventilbohrung 19.

Fig. 2 zeigt die Ruhelage des Kurzschlußventils 18. Wird der Elektromagnet 21 betätigt, so wird der in der Ruhelage etwas zur Vakuumkammer 17 aus dem Elektromagneten 21 vor stehende Anker 29 in den Elektromagneten 21 hineingezogen, wodurch der Betätigungsstößel 22 in Fig. 2 nach links be wegt und der Ventilteller 20 vom Ventilsitz am Umfang der Ventilbohrung 19 abgehoben wird. Nunmehr kann Luft von der Druckkammer 16 um den Ventilteller 20 herum in die Vakuum kammer 17 einströmen, solange das Kurzschlußventil 18 offen ist.

Nach dem Abschalten des Elektromagneten 21 bewegt die Rück stellfeder 34 den Betätigungsstößel 22 und den Ventilteller 20 wieder in die in Fig. 2 gezeigte Schließstellung zurück.

In der Schließstellung nach Fig. 2 wirkt auf den Ventil teller 20 der Druck in der Druckkammer 16 in Richtung des Pfeiles F. Dieser Druck herrscht jedoch wegen der zentralen Bohrung 26 im Betätigungsstößel 22 auch im Ausgleichsraum 27, so daß auf den Ausgleichskolben 23 von der dem Pfeil F ent gegengesetzten Richtung ein gleich großer Druck wirksam ist und somit die beiden entgegengesetzt gleichen Druckkräfte am Betätigungsstößel 22 sich aufheben und dieser damit unabhängig von der Druckdifferenz zwischen der Druckkammer 16 und der Vakuumkammer 17 arbeiten kann. Voraussetzend hierfür ist allerdings, daß die dem Elektromagneten 21 zugewandte Fläche des Ausgleichskolbens 23 ebenso wie die Rückfläche des Ventiltellers 20 dem Vakuum in der Vakuumkammer 17 ausgesetzt ist,was durch die rundum in der Kappe 59 angeordneten Bohrungen 60 gewährleistet wird, welche in der Vakuumkammer 17 münden.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bezeichnen gleiche Bezugszahlen entsprechende Teile wie in Fig. 2.

Nach Fig. 3 ist der Betätigungstößel 22 parallel zu der mit einer Mulde 61 versehenen Kolbenwand 11 angeordnet, und zwar auf der der Druckkammer 16 zugewandten Seite. Der Ventilkörper 24 weist eine seitliche Durchlaßbohrung 32 auf, die an die Öffnung 25 in der Kolbenwand 11 angrenzt und mit ihr ausgerichtet ist. Von der Durchlaßbohrung 32 führt ein gekrümmter, sich etwas verjüngender Kanal 33 über einen Winkelvon 90° zu der Ventilbohrung 19 mit dem Ventilsitz 84, die von außen wieder durch den Ventilteller 20 abgeschlossen ist. Der Betätigungsstößel 22 erstreckt sich durch eine zentrale Bohrung 57 des Ventilkörpers 24 sowie durch eine Bohrung 62 in einer hinter dem Kanal 33 vorgesehenen Zwischenwand 63 bis zum Ausgleichskolben 23, der bei diesem Ausführungs beipiel vollständig als eine biegsame Membran ausgebildet ist, die radial innen am Betätigungsstößel 22 und radial außen am Umfang einer entsprechend großen Öffnung 64 im Ventil körper 24 befestigt ist.

Hinter der den Ausgleichskolben 23 bildenden Membran ist eine abgerundete Stützscheibe 65 an dem Betätigungsstößel 22 befestigt, welche die Membran beim Durchbiegen in entgegen gesetzter Richtung, als dies in Fig. 3 dargestellt ist, abstützt.

Zwischen der Zwischenwand 63 und der den Ausgleichs kolben 23 bildenden Membran erstreckt sich die Rückstell feder 34, wobei zwischen der Membran und der Rückstellfeder 34 noch ein die Membran abdeckendes Federwiderlager 66 ange ordnet ist.

Jenseits des Ausgleichskolbens 23 erstreckt sich der Betätigungsstößel durch eine zentrale Bohrung 58 des Elektromagneten 21 in diesen hinein, wo der Anker 29 be festigt ist. Zwischen dem Ausgleichskolben 23 und dem Elektromagneten 21 befindet sich ein Ausgleichsraum 27, der durch eine Bohrung 26′ mit der Druckkammer 16 verbunden ist. Der die Rückstellfeder 34 enthaltende Raum ist durch die Bohrung 62 mit dem Inneren des gekrümmten Kanals 33 ver bunden, so daß dort der Druck der Vakuumkammer 17 vorliegt.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, wobei ebenfalls am Betätigungsstößel 22 ein Druckausgleich stattfindet, sofern die Fläche des Ausgleichskolbens 23 der Fläche der Ventil bohrung 19 entspricht.

Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Schnellschlußventil 50, wie es bei der Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach Fig. 1 ver wendet werden kann.

Nach Fig. 4 ist in einem Stufenzylinder 36 ein Stufen-Topf kolben 35 axial verschiebbar angeordnet. Die Bodenwand 37 des Topfkolbens 35 liegt mit einem den Öffnungsspalt des Schnellschlußventils 50 definierenden Abstand gegenüber der Auslaßöffnung 40, die in der in Fig. 4 rechten Stirnwand 41 des Zylinders 36 zentral vorgesehen ist und auf der dem Topfkolben 35 zugewandten Seite von einer Ringdicht fläche 42 umgeben ist. Axial gegenüber der Ringdichtfläche 42 ist an der Bodenwand 37 des zur Auslaßöffnung 40 kon zentrischen Topfkolbens 35 eine Ringdichtung 43 vorgesehen, die mit der Ringdichtfläche 42 zusammenwirkt.

In dem der Bodenwand 37 nahen Umfangsbereich des Topf kolbens 35 sind rundum in Strömungsrichtung (Pfeil f) schräg verlaufende Durchgangsbohrungen 38 vorgesehen, die in einem Ringraum 39 münden, der dadurch gebildet ist, daß der Innendurchmesser des Zylinders 36 an dieser Stelle deutlich größer als der Außendurchmesser des Topfkolbens 35 ist.

Im Bereich hinter den Durchgangsbohrungen 38 ist der Topf kolben 35 dicht und axial verschiebbar innerhalb des Zylinders 36 gelagert.

Unmittelbar hinter den Durchgangsbohrungen 38 erweitert sich der Zylinder 36 stufenartig radial nach außen, und hinter der Stufe 67 ist ein Führungsring 68 angeordnet, der radial nach innen den Ringraum 39 überbrückt und außen am Topfkolben 35 gleitend anliegt.

Entgegen der Strömungsrichtung in einem Abstand 69 von dem Führungsring 68 springt der Topfkolben 35 über eine Ring stufe 70 radial nach außen vor, um dort etwa den Innendurch messer des vorderen Teils des Zylinders 36 zu erreichen.

Das hintere Ende des Topfkolbens 35 weist einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 71 auf, der axial an einem ringförmigen Vorsprung 72 des Stufenzylinder 36 anliegt.

Rundum den Topfkolben 35 ist in der Erweiterung 73 des Zylinders 36 ein Schließ-Elektromagnet 44 angeordnet, der bei Erregung auf den entsprechend magnetisch ausge bildeten Topfkolben 35 in Schließrichtung einwirkt. Weiter kann entgegen der Strömungsrichtung f hinter dem Topfkolben 35 auch noch ein Öffnungs-Elektromagnet 74 vorgesehen sein.

An dem Flansch 71 liegt rundum ein vorzugsweise magnetisch ausgebildeter Federwiderlagerring 75 an, zwischen dem und dem Führungsring 68 sich eine Rückstellfeder 76 erstreckt.

Zwischen einem im hinteren Bereich des Zylinders 36 vorge sehenen inneren Ringanschlag 77 und der hinteren Fläche des Flansches 71 kann gegebenenfalls noch eine schwache Hilfsfeder 78 angeordnet sein, welche der Auslösung der Schließbewegung dient.

Fig. 4 zeigt die durch die Rückstellfeder 76 definierte Öffnungslage des Schnellschlußventils 50, in der das Strömungsmittel von der Druckseite 79 in Richtung des Pfeiles f durch die Durchlaßbohrungen 38 zur Auslaß öffnung 40 fließt.

Vom Ventileingang her ist der Strömungsquerschnitt erfindungs gemäß reduziert, um die Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen und den statischen Druck abzubauen. In dem Stauraum 80 vor den Durchlaßbohrungen 38 baut sich dadurch ein statischer Druck auf, der in Schließrichtung des Schnellschlußventils 50 wirkt.

Sobald der Schließ-Elektromagnet 44 erregt wird, wird entweder der Topfkolben 35 bei magnetischer Ausbildung oder nur der Feder widerlagerring 75 in Richtung des Pfeiles f schlagartig verschoben, wobei der Topfkolben entweder allein durch die Strömungskraft oder zusätzlich durch die Magnetkraft schlagartig in die Schließlage in Fig. 4 nach rechts be wegt wird, in der sich die Ringdichtung 43 auf die Ring dichtfläche 42 dichtend aufsetzt.

Nach Entregung des Schließ-Elektromagneten 44 bewegt die Rück stellfeder 76 den Topfkolben 35 über den Federwiderlager ring 75 wieder in die Ausgangslage zurück. Diese Rückbe wegung kann durch Erregung des Öffnungs-Elektromagneten 24 unterstützt werden.

Es ist zu bemerken, daß der Magnetkreis nicht die Masse des gesamten Ventilkörpers beschleunigen muß, sondern nur den Federwiderlagerring 75 gegen die relativ schwache Rückstellfeder 76 zu bewegen hat. Der Öffnungsvorgang des Ventils muß allein durch die Federkraft bewerkstelligt werden, weshalb im Magnetkreis entsprechende Antiklebefolien angebracht sind. Sollte dies nicht ausreichen, ist der die Öffnung unterstützende Öffnungs-Elektromagnet 74 zusätzlich vorgesehen.

Die Voraussetzung für die einwandfreie Funktion des Schnell schlußventils 50 nach Fig. 4 ist, daß es stets in Richtung des Pfeiles f durchströmt wird. Eine Schaltwirkung bei Um kehrung der Strömungsrichtung ist nicht ohne weiteres sicher gestellt. Durch die in Fig. 5 skizzierte hydraulische Schaltung 81 kann jedoch erreicht werden, daß das Ventil 50 in jedem Fall in Richtung des Pfeiles f durchströmt wird. Hierfür ist das Schnellschlußventil 50 an eine hydraulische Ringleitung mit vier gemäß Fig. 5 geschalteten Rückschlagventilen 82 ange ordnet. Je nach Strömungsrichtung (durchgehender Pfeil bzw. gestrichelter Pfeil) öffnen bzw. schließen die Rückschlag ventile 82 jeweils automatisch in der Weise, daß das Schnell schlußventil 50 immer in der gleichen Richtung f durchströmt wird.

Bezugszeichenliste: 11 Kolbenwand
11′ Kolbenwand
12 Bremspedal
13 Vorsprung
14 Vakuum-Bremskraftverstärker
14′ Vakuum-Bremskraftverstärker
15 Steuerschaltung
16 Druckkammer
16′ Druckkammer
17 Vakuumkammer
17′ Vakuumkammer
18 Kurzschlußventil
19 Verbindungsbohrung
20 Ventilteller
21 Elektromagnet
22 Betätigungsstößel
23 Ausgleichskolben
24 Ventilkörper
25 Öffnung
26 Bohrung
26′ Bohrung
27 Ausgleichsraum
28 Wand
29 Anker
30 Ringmembran
31 Verbindungskanäle
32 Durchlaßbohrung
33 Kanal
34 Rückstellfeder
35 Topfkolben
36 Stufenzylinder
37 Bodenwand
38 Durchgangsbohrung
39 Ringraum
40 Auslaßöffnung
41 Ringdichtfläche
42 Ringdichtfläche
43 Ringdichtung
44 Schließ-Elektromagnet
45 Standard-Vakuumventil
46 Wegsimulator
47 Leitung
48 Vakuumzwischenbehälter
49 Unterdruckwelle
50 Schnellschlußventil
51 Zentralstößel
52 Kolben
53 Tandemhauptzylinder
54 Leitung
55 Leitung
56 Führungszapfen
57 Bohrung
58 Zentralbohrung
59 Kappe
60 Durchgangsbohrung
61 Mulde
62 Bohrung
63 Zwischenwand
64 Öffnung
65 Stützscheibe
66 Federwiderlager
67 Stufe
68 Führungsring
69 Abstand
70 Ringstufe
71 Flansch
72 Vorsprung
73 Erweiterung
74 Öffnungs-Elektromagnet
75 Federwiderlagerring
76 Rückstellfeder
77 Ringanschlag
78 Hilfsfeder
79 Druckseite
80 Stauraum
81 hydraulische Schaltung
82 Rückschlagventile
83 Mittelachse
84 Ventilsitz

Claims

1. Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit einer Bremsschlupf regelung und einem zwischen das Bremspedal und einen hydraulischen Hauptzylinder angeordneten Vakuum-Brems verstärker, in dessen Kolbenwand ein von der Steuer schaltung der Bremsschlupfregelung beaufschlagtes schnell schaltendes pneumatisches Kurzschlußventil angeordnet ist, welches während einer Bremsung beim Auftreten eines Bremsschlupfes zwischen der Druck- und der Vakuumkammer einen den Bremsschlupf abbauenden Druckausgleich bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschluß ventil (18) einen eine Verbindungsbohrung (19) zwischen der Druckkammer (16) und der Vakuumkammer (17) von der Druckkammer (16) her abdeckenden, durch einen Elektromagneten (21) in Richtung der Druckkammer (16) von der Verbindungsbohrung (19) abhebbaren Ventil teller aufweist, und daß der Betätigungsstößel (22) des Ventiltellers (20) entgegen der Öffnungsrichtung bis zu einem daran angebrachten Ausgleichskolben (23) reicht, auf den von der der Öffnungsrichtung entgegen gesetzten Seite der Druck der Druckkammer (16) und von der der Öffnungsrichtung zugewandten Seite das Vakuum der Vakuumkammer (17) einwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer in der Kolbenwand (11) vorgesehenen Öffnung (25) an der Kolbenwand (11) ein die Verbindungsbohrung (19) enthaltender Ventilkörper (24) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (24) in der Öffnung (25) der Kolbenwand (11) angebracht ist und daß die Achse der Verbindungsbohrung (19) sowie die Bewegungsrichtung des Ventiltellers (20) senkrecht auf der Ebene der Kolbenwand (11) stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs stößel (22) mit einer zentralen Ausgleichsbohrung (26) versehen ist, die sich von der Druckkammer bis zu einem hinter dem Ausgleichskolben (23) liegenden Ausgleichs raum (27) erstreckt, der gegenüber der Vakuumkammer (17) durch eine feste Wand (28) abgeschlossen ist, und daß die von dem Ausgleichsraum (27) abgewandte Fläche des Ausgleichskolbens (23) an das Vakuum der Vakuum kammer (17) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilteller (20) und dem Ausgleichskolben (23) am Ventilkörper (24) der Elektromagnet (21) und am Betätigungsstößel (22) ein magnetischer Anker (29) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichs kolben (23) rundum durch eine Längsbewegungen des Aus gleichskolbens (23) aufnehmende Ringmembran (30) gegen über der festen Wand (28) längsverschieblich abgedichtet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilteller (20) und der Vakuumkammer (17) rundum Ver bindungskanäle (31) zwischen der Verbindungsbohrung (19) und der Vakuumkammer (17) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschluß ventil (18) auf der Seite der Druckkammer (16) mit parallel zur Kolbenwand (11) verlaufendem Betätigungsstößel (22) an der Kolbenwand (11) befestigt ist, wobei von der Ver bindungsbohrung (19) zu einer mit der Öffnung (25) in der Kolbenwand (11) ausgerichteten, seitlichen Durchlaß bohrung (32) des Ventilkörpers (24) ein vorzugsweise ge krümmter Kanal (33) verläuft.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs stößel (22) sich über den gekrümmten Kanal (33) hinaus bis zu dem Ausgleichskolben (23) erstreckt, dessen von dem Ventilteller (20) abgewandte Fläche an einem abge schlossenen Ausgleichsraum (27) anliegt, der durch eine Bohrung (26′) mit der Druckkammer (16) verbunden ist, während die dem Ventilteller (20) zugewandte Fläche des Ausgleichskolbens (23) druckmäßig an den gekrümmten Kanal (33) angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungs stößel (22) sich über den Ausgleichskolben (23) hinaus in den Elektromagneten (21) erstreckt und dort einen Anker (29) trägt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichs kolben (23) als biegsame Membran ausgebildet ist, die radial innen am Betätigungsstößel (22) und radial außen am Ventilkörper (24) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstell feder (34) zwischen der vom niedrigen Druck beaufschlagten Fläche des Ausgleichskolbens (23) und einem ventilkörper festen Teil angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Ausgleichskolbens im wesentlichen gleich der Fläche der Befestigungsbohrung (19) ist.

14. Vorrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Schnellschlußventilen in den Zuleitungen des Atmosphärendruckes und/oder des Vakuums zur Druckkammer bzw. Vakuumkammer, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit seiner offenen Seite dem höheren Druck zu gewandter Topfkolben (35) in einem Zylinder (36) axial verschiebbar ist, daß der Topfkolben (35) im Bereich seiner Bodenwand (37) ringsum Durchgangsbohrungen (38) aufweist, die in einem zwischen dem Zylinder (36) und dem Topfkolben (35) dort vorgesehenen Ringraum (39) münden, daß die Auslaßöffnung (40) im Abstand vor der Bodenwand (37) des Topfkolbens (35) in der vorderen Stirnwand (41) des Zylinders (36) vorgesehen und von einer Ringdichtfläche (42) umgeben ist, die mit einer Ringdichtung (43) an der Bodenwand (37) des Topfkolbens (35) zusammenwirkt, und daß am Zylinder (36) ein auf den Topfkolben (35) einwirkender Schließ-Elektromagnet (44) vorgesehen ist.