DE2918772C2

DE2918772C2 -

Info

Publication number: DE2918772C2
Application number: DE19792918772
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1987-11-26
Also published as: GB2050540A; GB2050540B; JPS6366701B2; JPS55152648A; DE2918772A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer mehrkreisigen Druckmittelbremsan lage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Druckmittel bremsanlage ist bekannt (DE-OS 27 02 819).

Bei derartigen Bremsanlagen bestehen Probleme in der Bremskraftver stärkung, der Bremskraftabstimmung und der Bremskraftregelung. Bremskraftverstärker sind in großer Zahl bekannt.

Zum Problemkreis Bremskraftabstimmung ist zu sagen, daß in zunehmen dem Maße Anlagen verwendet werden, die den Bremsdruck mindern, soge nannte Druckminderer, oder auch den Bremsdruck begrenzen, also Druckbegrenzer; beide arbeiten abhängig von der Fahrzeugverzögerung. Zum einen sind diese Anlagen fast unumgänglich bei Fahrzeugen, die an der Hinterachse starken Radlaständerungen unterworfen sind, z.B. bei frontgetriebenen Kraftfahrzeugen und Nutzfahrzeugen. Zum anderen ist man bestrebt, den Belagverschleiß zu reduzieren bzw. das Aus wechselintervall zu verlängern. Dies führt dazu, daß vornehmlich im Teilbremsgebiet die Hinterachse stärker zur Abbremsung beitragen muß.

Wird eine Bremsanlage in dieser Weise ausgelegt, besteht bei höheren Fahrzeugverzögerungen, d.h. starker dynamischer Entlastung der Hin terachse, die Gefahr des Blockierens der Räder dieser Achse vor den Vorderrädern, was bekanntlich einen gefährlichen Fahrzustand herbei führen kann.

Bei der Bremskreisabstimmung ist man grundsätzlich bestrebt, das Blockieren der Vorderräder vor den Hinterrädern zu gewährleisten. Die heute zum Teil verwendeten Druckminderer oder Druckbegrenzer ha ben jedoch einen schwerwiegenden Nachteil für den Fall des Brems kreisausfalls der Vorderachse, wobei z.B. bei Verwendung eines Druckminderers mit stark erhöhtem Bremsdruck (hohe Pedalkräfte) ge bremst werden muß, was oft den Fahrer überfordert.

Fahrzeuge mit Blockierschutzeinrichtungen könnten an sich grundsätz lich auf solche Einrichtungen verzichten. Zwei Fakten sprechen je doch dagegen:

1. Wird eine Bremskraftabstimmung gewählt, bei der die gewünschte stärkere Bremswirkung der Hinterachse im Teilbremsgebiet wirksam ist, so ist diese Auslegung außerordentlich kritisch für den Fall, daß ein Fehler in der Blockierschutzeinrichtung auftritt, was zur Folge hätte, daß die Hinterachse überbremst wäre.
2. Es wäre die Fahrstabilität nicht optimal für den Fall einer stär keren Abbremsung der Hinterachse, was im Bereich der höheren Verzö gerung zur Folge haben könnte, daß die Hinterachse bereits im Regel bereich ist und die Vorderachse noch nicht. Dies bedeutet, daß die Hinterachse in einem höheren Bremsschlupf arbeitet als die Vorder achse. Die Fahrstabilität wäre in diesem Bereich vornehmlich bei Ab bremsung aus höheren Geschwindigkeiten gefährdet.

Bei der durch die DE-OS 27 02 819 bekannten Bauart ist an eine last abhängige Beeinflussung eines Bremskreises nicht gedacht.

Durch die DE-OS 20 36 220 ist zwar eine Druckbegrenzungseinrichtung in dem zu den Hinterradbremsen führenden Bremskreis bekannt. Diese bekannte Druckbegrenzungseinrichtung arbeitet aber unabhängig davon, ob der Bremsdruck von der Blockierschutzeinrichtung verändert wird oder nicht.

Schließlich ist es bei der einer Bauart nach der DE-OS 15 55 435 be reits bekannt, einen fahrzeugverzögert gesteuerten Bremsdruckbegren zer in Form einer Kugel vorzusehen, die eine Druckbegrenzung durch ihre Masse bewirkt. Die Ein- und Ausschaltung der Kugel ist dabei abhängig von einem Schaltkolben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Bauarten da hingehend zu verbessern, daß trotz Begrenzung oder Minderung des Bremsdruckes in der Hinterachse im Teilbremsbereich eine stärkere Ab bremsung der Hinterachse möglich ist. Damit die volle Abbremsung der Hinterachse ausgenutzt werden kann, soll die Begrenzung oder Min derung in ihrer Funktion ausgeschaltet werden, wenn die Arbeit der Blockierschutzeinrichtung entweder an der Vorderachse oder an der Hinterachse einsetzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Bremsanlage durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Damit ergeben sich folgende Vorteile:

Erhöhung der Bremswirkung der Hinterachse im Teilbremsgebiet, was günstigere Ergebnisse hinsichtlich des Belagverschleißes zur Folge hat. Reduzierung der Blockiergefahr der Hinterachse bei Ausfall der Blockierschutzeinrichtung. Für den Fall, daß eine mechanisch hyrau lische Lösung gewählt wird, ist die Funktion wirksam ohne Hilfsener gie, d.h. unabhängig von der elektrischen Energieversorgung.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung kann bei entsprechender Aus legung und Bauart eines Hydraulikverstärkers eine veränderte Druck übersetzung zur Hinterachse angewendet werden, was höheren Brems druck in diesem Kreis im Vergleich zur Vorderachse bedeutet. Diese Druckübersetzung kann ausgeschaltet werden bei Ausfall der Druckver sorgung des Hydraulikverstärkersystems.

Durch die Anwendung einer derartigen Druckübersetzung bei den Haupt zylinderkolben läßt sich die Druckversorgung auf ein geringeres Niveau festlegen. Auch der Bremskraftverstärker kann zumindest in dem Bereich, der den geringeren Drücken ausgesetzt ist, schwächer dimensioniert werden; was eine beachtliche Gewichtsersparnis bringt.

Durch Kombination oder Integration der vorbeschriebenen Druckbegren zungs- und Druckmindereinrichtung das Hydraulikverstärkersystem oder auch in das Drucksteuerventil der Blockierschutzeinrichtung wird ein besonders kleiner Bauaufwand erreicht.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargstellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Druckmittelbremsanlage mit konventioneller Bremskraftaufteilung,

Fig. 2 eine Druckmittelbremsanlage mit dia gonaler Bremskraftaufteilung und

Fig. 3 eine Umschalteinrichtung der Druckmittelbremsanlage.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein hydraulischer Bremsverstärker 1 ist in ein hydraulisches Zwei kreis-Bremssystem zwischen einem Bremspedal 2 und einem Radbrems zylinderpaar 3, 3′ der Vorderachse sowie getrennten Radbremszylin dern 4 und 4′ der Hinterachse angeordnet. Das Radzylinderpaar 3, 3′ gehört zu einem Bremskreis I und die beiden anderen Radzylinder 4, 4′ sind Teile eines Bremskreises II.

Zur Bremsverstärkung dient eine aus Pumpe 6 und Speicher 7 beste hende Druckquelle, die an ein Gehäuse 8 des Bremskraftverstärkers 1 angeschlossen ist. Im Gehäuse 8 des Bremskraftverstärkers 1 sind im wesentlichen drei parallele Bohrungen 9, 10 und 11 vorgesehen, von denen zwei Bohrungen 9 und 10 für die zwei Hauptzylinder 90 und 100 bestimmt sind. Zwischen den beiden Hauptzylindern 90 und 100 liegt die Bohrung 11, die ein als Schieberventil ausgebildetes Steuerven til 110 aufnimmt.

Ein Schieber 12 des Steuerventils 110 ragt mit einem Ende aus dem Gehäuse 8 heraus und ist dort über eine Wegfeder 15 und ein als Rohrkörper ausgebildetes Führungsrohr 17 mit dem Bremspedal 2 ver bunden. Das Führungsrohr 17 trägt zwei Arme 19 und 20, deren Enden zwei Stößeln 21 und 22 gegenüberstehen, die ihrerseits in die Haupt zylinder 90 und 100 hineinragen und dort je einen Hauptzylinderkol ben 23 bzw. 24 tragen.

Auf der Sekundärseite jedes Kolbens 23 und 24 liegt je ein Druckraum 25 bzw. 26, von denen der eine (26) über einen Kanal 27 an den Bremskreis I und der andere (25) über einen Kanal 28 an den Brems kreis II angeschlossen ist. Der Bremskreis II ist der Hinterachs bremskreis. Gleichachsig hinter dem Steuerschieber 12 liegt ein Ar retierkolben 29, der bei intakter Druckmittelversorgung den Hub der Wegfeder 15 begrenzt.

Mittig zwischen den Achsen der beiden Hauptzylinder 90 und 100 und innerhalb der Außenwand des Führungsrohres 17 ist ein Abstützpunkt 30 für einen Hebel 31 angeordnet, der zwei gleichlange Arme 32 und 33 hat (Länge L ₁ und L ₂). Die Arme 32 und 33 liegen an den freien, mit einer Verbreiterung 34 bzw. 35 versehenen Enden der Stö ßel 21 und 22 an, und zwischen jeder Verbreiterung 34 bzw. 35 und dem Gehäuse 8 ist eine die Stößel umgebende Rückholfeder 36 bzw. 37 für die mit den Stößeln 21 und 22 verbundenen Hauptzylinderkolben 23 und 24 angeordnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Druckbegrenzungseinrichtung 49 zwar zwischen Steuerventil 110 und Hauptzylinderkolben 24 einge schaltet, es ist aber auch möglich, sie in den Sekundärkreis zwischen Hauptzylinderkolben 24 und Bremszylinder 3, 3′ einzusetzen.

Die allgemeine Arbeitsweise des Bremsverstärkers ist in der eingangs genannten DE-OS 27 02 819 beschrieben. Der Hebel 31 stellt eine Aus fallsicherung für den Fall eines Defektes in der Druckversorgung dar.

ln einer Verbindungsleitung 40 vom Steuerventil 110 zu Primärseiten 41 und 42 der Hauptzylinderkolben 23 und 24 liegt ein 3/2-We ge-Hauptventil 43, das über ein 3/2-Wege-Magnetventil 44 vorgesteu ert wird. Auf der Sekundärseite der Hauptzylinderkolben 23 und 24 sind 2/2-Wege-Magnetventile 45, 46 und 47 angeordnet, die eine Druck haltefunktion bewirken. Die Ventile 43, 44, 45, 46 und 47 sind Teile einer Blockierschutzeinrichtung 48, zu der auch noch nicht darge stellte Radsensoren und eine ebenfalls nicht gezeigte elektronische Schalteinrichtung gehören. Eine in einfacher Weise mit einer Kugel 49′ als träger Masse bestückte Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist in eine von der Primärseite 42 kommende, zu dem Hinterachsbremksreis I führende Leitung 50 eingesetzt. Anstelle dieser einfachen Druckbe grenzungseinrichtung 49 ist auch die Verwendung eines Schaltventils möglich, das bei einem bestimmten Druck schließt. Mit mehr Bauauf wand ist auch der Einsatz eines sogenannten Druckminderers mit fest eingestelltem Umschaltdruck (Gradientenwechsel) denkbar.

Wenn bei dem Ausführungsbeispiel durch die Fahrzeugverzögerung eine bestimmte Massenkraft auf die Kugel 49′ wirkt, schließt diese den Durchgang, in dem sie sich auf einen Sitz 51 legt. Dies hat zur Fol ge, daß von der Primärseite hier in dem entsprechenden Bremskreis kein weiterer Druckanstieg erfolgen kann. Das gilt jedoch nur für den Fall, daß die Blockierschutzeinrichtung nicht arbeitet.

Mit der verzögerungsabhängigen Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist ein druckmittelbetätigtes Stellglied 52 zusammengebaut, das einen Stößel 53 aufweist, der in den Bereich der Kugel 49′ gelangen kann. Wenn nun die Blockierschutzeinrichtung eingeschaltet ist, hat das 3/2-Wege-Ventil 44 umgeschaltet, der Stößel 53 geht druckabhängig nach oben und drückt die Kugel 49′ von ihrem Sitz 51 weg. Dadurch wird der Durchgang wieder geöffnet, was zur Folge hat, daß anschlie ßend ein ungehinderter Druckaufbau an der Fahrzeughinterachse mög lich ist.

Die Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist in der Fig. 3 noch einmal und in vergrößertem Maßstab dargestellt. Dort ist zu erkennen, daß mit dem Stößel 53 noch ein Arretierkolben 54 kombiniert ist, der entgegen der Kraft einer Feder 55 dem an einem Anschluß 56 zugeführ ten Primärdruck unterliegt. Der Sitz 51 bildet den Anfang der zu den Hinterachsradbremszylindern 4, 4′ führenden Bremsleitung. Der Stößel 53 wird von einem Steuerkolben 58 betätigt, der dem vom 3/2-We ge-Ventil 44 eingesteuerten Druck unterliegt. Außerdem hat der Stößel 53 einen Radialansatz 57, an dem der Arretierkolben 54 gewöhnlich anliegt.

Wird in den Hinterachs-Bremskreis I ein bestimmter Bremsdruck einge steuert, so bewegt sich schon nach geringer Drucksteigerung der Ar retierkolben 54 gegen die Kraft der Feder 55 nach oben. Damit ist der Stößel 53 zwar frei, er bewegt sich aber nicht. Es kann ungehin dert gebremst und abhängig von der Fahrzeugverzögerung der Brems druck begrenzt werden.

Erfolgt nun aber ein Einsatz der Blockierschutzeinrichtung, so schaltet das 3/2-Wege-Ventil 44 und es entsteht unter dem Steuerkol ben 58 ein Druck, was zur Folge hat, daß der Stößel 53 die eventuell auf dem Sitz 51 liegende Kugel 49′ wegstößt. Damit ist die Druckbe grenzung des Druckbegrenzungsventils 49 ausgeschaltet.

Die genannte Betätigung kann für bistabile Funktion ausgelegt sein, d.h. durch eine einmalige Ansteuerung verharrt der Stößel 53 in sei ner Umschaltstellung. Er wird erst wieder in seine Ausgangslage zu rückgestellt, wenn der Bremsdruck in der Leitung 50 auf Null abge fallen ist, was einer Beendigung des Bremsvorganges gleichkommt. Der Stößel 53 ist in seinem Durchmesser so klein bemessen, daß die Rei bungskraft seiner notwendigen Abdichtung größer ist als die wirk same, aus den Drücken vor und hinter dem Magnetventil 44 resultie rende Druckkraft. Anstelle eines Arretierkolbens 54 kann auch die Druckdifferenz ausgenutzt werden, die bei der Arbeit der Blockier schutzeinrichtung zwischen dem Steuerventildruck und dem geregelten Radbremszylinderdruck entsteht. Eine solche Lösung ist besonders sinnvoll bei einer Blockierschutzeinrichtung für ein pneumatisches Bremssystem.

Im gezeigten Beispiel ist das hydraulische Verstärkersystem durch das Flächenverhältnis F _II : F ₀ und F _I : F ₀ so ausgelegt, daß für den Bremskreis 1 eine größere Druckübersetzung wirksam ist im Vergleich zum Bremskreis II. Diese Druckübersetzung ist nicht wirk sam, wenn die Druckversorgung ausfällt. In diesem Fall wird die Pedalkraft über den Hebel 31 zu den beiden Hauptbremszylindern 23 und 24 übertragen. Durch entsprechendes Hebelverhältnis kann dann für beide Bremskreise derselbe Bremsdruck sichergestellt werden.

Zur Platzersparnis und zur Verminderung von störanfälligen Leitungen und Dichtstellen ist es möglich, die Druckbegrenzungseinrichtung di rekt in den Bremsverstärker 1 oder in die Blockierschutzeinrichtung 48 zu integrieren.

Die Abwandlung nach der Fig. 2 bezieht sich unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen für die der Bauart nach der Fig. 1 entspre chenden Teile auf eine Zweikreisbremsanlage mit diagonaler Brems kreisaufteilung. Bei einer solchen Bremsanlage erfolgt die Regelung des Hinterachsbremskreises II nach dem sogenannten Select-low-Prin zip über ein gemeinsames Stellglied. Ein Magnetventil 60 übernimmt die Vorsteuerfunktion und steuert 2/2-Wege-Ventile 61 und 62 in den entsprechenden Bremskreisen I und II. Da bei dieser Systemkonfigura tion an der Hinterachse zwei unterschiedliche Bremskreise I und II vorhanden sind, ist für jedes Hinterrad eine eigene Druckmin der- oder Druckbegrenzungseinrichtung 63 bzw. 64 notwendig. Die Wir kungsweise ist identisch mit der nach der Fig. 1.

Claims

1. Mehrkreisige Druckmittelbremsenlage für Kraftfahrzeuge

a) mit einem Bremskraftverstärker, dessen Steuerventil von einer Fremddruckquelle beaufschlagbar ist, die Hauptzylinder dadurch unter Druck setzt, die wiederum die geschlossenen Bremskreise sekundärseitig mit Bremsdruck beaufschlagen,
b) mit einer Blockierschutzeinrichtung, die eine Ventilanordnung um faßt, welche bei drohendem Radblockieren umschaltet und dadurch den Druck der Bremskraftverstärkung unterhalb des Blockierdruckes abbaut,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) eine die Radbremsen (4, 4′) der Hinterachse beeinflussende fahr zeugverzögerungsabhängig arbeitende Druckbegrenzungseinrichtung (49; 63, 64) verwendet ist,
d) die mit einem Stellglied (52) zusammenarbeitet, das beim Umschal ten der Ventilanordnung (43, 44, 60) mit Druck aus der Fremd druckquelle (6, 7) beaufschlagt wird und dadurch die Druckbegren zungseinrichtung (49; 63; 64) ausschaltet.

2. Mehrkreis-Druckmittelbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckbegrenzungseinrichtung (49; 63, 64) in den Primärkreis des Bremskraftverstärkers (1) zwischen Steuerventil (110) und Hauptzylinderkolben (24) eingeschaltet ist (Fig. 1).

3. Mehrkreis-Druckmittelbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckbegrenzungseinrichtung (49; 63, 64) in den Sekundärkreis des Bremskraftverstärkers zwischen Hauptzylinderkol ben (24) und Radbremszylinder (4, 4′) eingeschaltet ist (Fig. 2).

4. Mehrkreis-Druckmittelbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Einrichtung (Schaltkolben 58) für die Ein- und Ausschaltung der Druckbegrenzungseinrichtung (49; 63, 64) mit einem Arretierkolben (54) kombiniert ist.

5. Mehrkreis-Druckmittelbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bremskraftverstärker (1) eine un terschiedliche Druckübersetzung zwischen einem Vorderachs- (I) und einem Hinterachskreis (II) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der Hinterachskreis die höhere Druckübersetzung entsprechend dem Flä chenverhältnis (F _II : F ₀) aufweist.

6. Mehrkreis-Druckmittelbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbegrenzungseinrichtung (49; 63, 64) in den hydraulischen Bremsverstärker (1) integriert ist.

7. Mehrkreis-Druckmittelbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbegrenzungseinrichtung (49; 63, 64) in die Blockierschutzeinrichtung integriert ist.