DE3215954A1 - Hydraulic brake system - Google Patents
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Abstract
Description
Hydraulische Bremsanlage Hydraulic braking system
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage mit einem dynamischen Kreis und mindestens einem statischen Kreis, bei der der statische Kreis an einem Hauptbremszylinder und der dynamische Kreis am Druckraum eines dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten hydraulischen Kraftverstärkers angeschlossen ist,bei der der Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers mit einem von der Stellung eines pedalbetätigbaren Bremsventils abhängigen Fremddruck beaufschlagbar ist und bei der der dynamische Kreis unter Zwischenschaltung einer Ventileinrichtung mit dem statischen Kreis verbunden ist, wobei die Ventileinrichtung derart schaltbar ist, daß im statischen Kreis bereits ein Bremsdruck aufgebaut wird, wenn der Druck im Druckraum geringer als der Ansprechdruck des hydraulischen Kraftv.erstärkers ist.The invention relates to a hydraulic brake system with a dynamic circle and at least one static circle, in which the static circle on a master brake cylinder and the dynamic circuit on the pressure chamber of one of the master brake cylinders upstream hydraulic power amplifier is connected, in which the pressure chamber of the hydraulic booster with one of the position of a pedal-operated Brake valve-dependent external pressure can be applied and in which the dynamic Circuit connected to the static circuit with the interposition of a valve device is, wherein the valve device is switchable in such a way that already in the static circuit a brake pressure is built up when the pressure in the pressure chamber is less than the response pressure of the hydraulic booster.
Eine derartige hydraulische Bremsanlage ist bereits in der älteren Patentanmeldung P 30 16 683.7 beschrieben.Such a hydraulic brake system is already in the older one Patent application P 30 16 683.7 described.
Die dort vorgeschlagene Bremsanlage verfügt über einen Tandemhauptzylinder, dem ein hydraulischer Kraftverstärker vorgeschaltet ist. Jeweils eine Arbeitskammer des Tandemhauptzylinders steht über eine Bremsleitung unter Zwischenschaltung eines sogenannten Wechselventils mit Radbremszylindern in Verbindung. Radbremszylinder heutiger Fahrzeugbremsen haben in der Regel die Eigenschaft, daß sie ein mehr oder weniger großes Maß an Bremsflüssigkeit aufnehmen, bevor der Belag an der Bremsscheibe zur Anlage kommt. Entsprechendes gilt für mit Trommelbremsen ausgerüstete Fahrzeuge.The braking system proposed there has a tandem master cylinder, which is preceded by a hydraulic booster. One working chamber each of the tandem master cylinder is via a brake line with the interposition of a so-called changeover valve in connection with wheel brake cylinders. Wheel brake cylinder Today's vehicle brakes usually have the property that they have a more or Absorb less large amount of brake fluid before the lining on the brake disc comes to the plant. The same applies to vehicles equipped with drum brakes.
Herkömmliche Bremsanlagen, bei denen über einen dem Hauptzylinder vorgeschalteten hydraulischen Kraftverstärker eine Erhöhung des Bremsdrucks stattfindet, weisen daher infolge des Schluckvolumens der Radbremszylinder den Nachteil auf, daß die Hauptzylinderkolben einen gewissen Weg ausführen müssen, bevor überhaupt eine Bremswirkung einsetzt. Ferner ist in diesem Zusammenhang der Losbrecheffekt der Hochdruckdichtungen am Verstärkerkolben zu nennen, der sich derart äußert, daß sich der Verstärkerkolben erst bei einem relativ hohen Druck im Druckraum in Bewegung setzt, wobei sich die Reibkräfte des Dichtungsmaterials vom Übergang von der Haftreibung in die Gleitreibung schlagartig vermindern, so daß ein mehr oder weniger abrupter Bremsdruckanstieg in den Arbeitskammern des Hauptzylinders einsetzt, was dadurch begünstigt wird, daß in Folge des Schluckvolumens zunächst ein entsprechender Gegendruck in den Bremskreisen fehlt.Conventional brake systems in which one of the master cylinder upstream hydraulic power booster an increase in the brake pressure takes place, therefore have the disadvantage due to the absorption volume of the wheel brake cylinders that the master cylinder pistons have to go some way before even a braking effect begins. Also in this context is the breakaway effect to call the high pressure seals on the booster piston, which expresses itself in such a way that the booster piston only starts moving when the pressure in the pressure chamber is relatively high sets, whereby the frictional forces of the sealing material from the transition from the static friction abruptly decrease in the sliding friction, so that a more or less abrupt Brake pressure increase in the working chambers of the master cylinder begins, which is what What is favored is that, as a result of the swallowing volume, there is initially a corresponding counterpressure is missing in the brake circuits.
Zur Vermeidung dieses Funktionsnachteils sind in der älteren Patentanmeldung P 30 16 683.7 die hydraulisch betätigbaren Wechselventile vorgesehen, die in der Bremslösestellung, d.h., im drucklosen Zustand der Arbeitskammern des Hauptzylinders die Bremsleitunyen zwischen den Arbeitskammern und den Radbremszylindern absperren.To avoid this functional disadvantage are in the earlier patent application P 30 16 683.7 the hydraulically operated shuttle valves provided in the Brake release position, i.e. when the working chambers of the master cylinder are depressurized Block the brake lines between the working chambers and the wheel brake cylinders.
Ferner sind die Wechselventile am Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers angeschlossen. Wenn ein pedalbetätigbares Bremsventil des hydraulischen Kraftverstärker angesteuert wird, so wird bekanntlich zunächst eine Verbindung zwischen dem Druckraum und einem drucklosen Behälter verschlossen, während nach einem darüberhinausgehenden Steuerweg die Druckzufuhr zum Druckraum zunächst teilweise yeöffnet wird. Dadurch baut sich im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers zunächst ein relativ kleiner Druck auf, der zwar noch nicht dazu ausreicht, den Verstärkerkolben in Bewegung zu setzen, aber bereits über die am Druckraum angeschlossenen Wechselventile zu den Radbremszylindern gelangt. Dadurch wird bei dem älteren Vorschlag bereits unter geringem Druck stehendes Medium zu den Radbremszylindern geleitet, was dazu führt, daß die Radbremszylinder durch Aufnahme eines gewissen Schluckvolumens die Systembedingten Totwege überwinden. Durch geeignete Dimensionierung der Bremsanlage läßt sich erreichen, daß die Totwege dann überwunden sind, wenn der Druck im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers gerade so groß ist, daß sich der Verstärkerkolben in Bewegung setzt. Dadurch erfolgt auch in den Arbeitskammern des Tandemhauptzylinders ein Druckaufbau.The changeover valves are also located in the pressure chamber of the hydraulic booster connected. When a pedal-operated brake valve of the hydraulic booster is controlled, it is known that a connection between the pressure chamber is first established and a pressureless container closed, while after a further one Control way the pressure supply to the pressure chamber is initially partially opened. Through this Initially, a relatively small one builds up in the pressure chamber of the hydraulic booster Pressure on, although not yet sufficient to do this, the booster piston to be set in motion, but already via the shuttle valves connected to the pressure chamber reaches the wheel brake cylinders. This is already the case with the older proposal medium under low pressure passed to the wheel brake cylinders, which is why leads to the fact that the wheel brake cylinder by absorbing a certain absorption volume Overcome system-related dead paths. By suitably dimensioning the braking system it can be achieved that the dead paths are overcome when the pressure in the pressure chamber of the hydraulic booster is just big enough that the booster piston sets in motion. This also takes place in the working chambers of the tandem master cylinder a pressure build-up.
Die hydraulisch betätigbaren Wechselventile sind ferner so aufgebaut, daß sie umschalten, wenn der Druck in den Arbeitskammern des Hauptzylinders den Druck im dynamischen Kreis übersteigt. Bei diesem Umschaltdruck wird eine freie Verbindung zwischen den Radbremszylindern und den Arbeitskammern des Tandemhauptzylinders hergestellt, während die Verbindung zwischen dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers und den Radbremszylindern unterbrochen wird.The hydraulically actuated shuttle valves are also constructed in such a way that that they switch when the pressure in the working chambers of the master cylinder Pressure in the dynamic circuit exceeds. At this switching pressure a free Connection between the wheel brake cylinders and the working chambers of the tandem master cylinder established while the connection between the pressure chamber of the hydraulic booster and the wheel brake cylinders is interrupted.
In bestimmten Anwendungsfällen ist es erwünscht,daß bereits eine geringe Bremswirkung an den Radbremsen einsetzt, auch wenn die Arbeitskammern des Hauptbremszylinders noch drucklos sind. Eine derartige Funktionsweise ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einem automatischen Getriebe vorteilhaft, da man ein derartiges Fahrzeug bereits mit einer geringen Betätigungskraft am Bremspedal bei eingelegter Fahrstufe an Ampeln in der Ruhestellung halten kann. Dieser fumktionelle Vorteil ist bei dem älteren Vorschlag der Anmelderin nicht vorgesehen.In certain applications it is desirable that even a small Braking effect on the wheel brakes sets in, even if the working chambers of the master brake cylinder are still depressurized. Such a mode of operation is particularly common in motor vehicles Having an automatic transmission is advantageous as you already have such a vehicle with a low actuation force on the brake pedal when the gear is engaged at traffic lights can hold in the rest position. This functional advantage is with the older one Not proposed by the applicant.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Bremsanlage der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß durch den in den Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers eingesteuerten Druck auch bei bei noch feststehendem Verstärkerkolben und Hauptzylinderkolben eine geringe Abbremsung an den Fahrzeugbremsen wirksam wird, wodurch sich sanfte Verzögerungen aus geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten verwirklichen lassen und Automatik fahrzeuge bei geringer Pedalbetätigungskraft auch bei eingelegter Fahrstufe im Stillstand halten lassen.It is therefore the object of the present invention to provide a hydraulic Train the brake system of the type mentioned in such a way that by the in the pressure chamber of the hydraulic booster controlled pressure also at The booster piston and master cylinder piston that are still stationary have a slight braking effect takes effect on the vehicle brakes, resulting in gentle decelerations from small Realize vehicle speeds and automatic vehicles at lower Let the pedal actuation force be held at a standstill even when the gear is engaged.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ventileinrichtung einen in den in den statischen Kreis fördernden Kolben enthält, der gegen den Druck im statischen Kreis und eine Rückstellkraft mit dem Druck des dynamischen Kreises beaufschlagt ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es insbesondere als vorteilhaft anzusehen, daß sich bereits allein durch einen in den Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers eingesteuerten Fremddruck, der unterhalb des Ansprechdrucks des Verstärkers liegt, eine gewisse Abbremsung an den Radbremsen erzielen läßt. Wie bereits bei der Funktionsheschreibung der früher vorgeschlagenen hydraulischen Bremsanlage erörtert wurde, so wird auch beim Gegenstand der Erfindung zunächst das erforderliche Schluckvolumen in die Radbremszylinder geleitet, wodurch jegliche Toleranzen und Totwege überwunden werden. Bei weiterem Druckanstieg im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers setzt bereits eine geringe Bremswirkung an den Fahrzeugbremsen ein, die sich in verschiedenen Anwendungsfällen als vorteilhaft erwiesen hat. Durch geeignete Dimensioinierung der Kolben Zylinder-Einheit läßt sich diese Mindestbremswirkung in einfacher Weise an die gewünschte Mindestbremswirkung anpassen.According to the invention this object is achieved in that the valve device Contains a piston which is conveying into the static circuit and which acts against the pressure in the static circuit and a restoring force with the pressure of the dynamic circuit is applied. In this embodiment, it is particularly advantageous to that is already through one in the pressure chamber of the hydraulic booster controlled external pressure, which is below the response pressure of the booster, can achieve a certain braking on the wheel brakes. As with the description of the function the previously proposed hydraulic braking system was discussed, so will in the subject matter of the invention, first of all, the required displacement into the wheel brake cylinder guided, whereby any tolerances and dead paths are overcome. With further An increase in pressure in the pressure chamber of the hydraulic power booster already sets in low braking effect on the vehicle brakes, which can be found in various applications has proven beneficial. By suitably dimensioning the piston-cylinder unit this minimum braking effect can be easily adapted to the desired minimum braking effect adjust.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet darüberhinaus den Vorteil, daß die aus der älteren Anmeldung bekannten Wechselventile, die relativ kompliziert aufgebaut sind, eingespart werden. Ferner besteht durch den Kolben der Ventileinrichtung eine Trennung zwischen dem statischen und dem dynamischen Kreis, wodurch die Sicherheit gegen Ausfall der Bremsanlage erhöht ist.The configuration according to the invention also offers the advantage that the shuttle valves known from the earlier application, which are relatively complicated are built up, can be saved. Furthermore, the valve device consists of the piston a separation between the static and the dynamic circuit, thereby increasing safety against failure of the brake system is increased.
Vorteilhafterweise ist der Zylinder der Ventileinrichtung über einen Behälteranschluß mit einem druck losen Druckbehälter verbunden, der nach dem Erreichen des Ansprechdrucks der Ventileinrichtung abgeschlossen wird. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß der Zylinder der Ventileinrichtung in der unbetätigten Ruhelage auf jeden Fall drucklos ist. Der Zylinder der Ventileinrichtung ist ferner mit einer Ausgleichsbohrung des Hauptzylinders verbunden, so daß sich eine bei Betätigung der Ventileinrichtung getrennte Verbindung zwischen der Ausgleichsbohrung des Hauptzylinders und dem Ausgleichsbehälter ergibt. In diesem Fall übernimmt die Ventileinrichtung zusätzlich eine Ventilfunktion, durch die ein elektromagnetisch, mechanisch oder hydraulisch betätigbares Ventil eingespart wird.The cylinder of the valve device is advantageously via a Container connection connected to a pressureless pressure vessel, which after reaching the response pressure of the valve device is completed. By this measure it is ensured that the cylinder of the valve device is in the non-actuated rest position is definitely depressurized. The cylinder of the valve device is also with a Compensating bore of the master cylinder connected, so that when actuated the valve device separate connection between the compensation bore of the master cylinder and the expansion tank results. In this case, the valve device takes over In addition, a valve function through which an electromagnetic, mechanical or hydraulically operated valve is saved.
Zu einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gelangt man ferner, wenn am dynamischen Kreis zusätzlich Radbremszylinder der Hinterachse und am statischen Kreis Radbremszylinder der Vorderachse angeschlossen sind. Man gelangt auf diese Weise zu einem hydraulischen Mehrkreisbremssystem, bei dem die Radbremszylinder der Hinterachse durch einen dynamischen Bremsdruck und die Radbremszylinder der Vorderachse durch einen statischen Bremsdruck beaufschlagt werden. Eine derartige Ausgestaltung kommt den Forderungen nach mehrkreisigen Bremssystemen entgegen, die heutzutage aus sicherheitstechnischen Aspekten aus- schließlich Verwendung finden. Von einem derartigen Zweikreisbremssystem mit einem statischen Kreis und einem dynamischen Kreis gelangt man in einfacher Weise zu einem dreikreisigen Bremssystem mit einem dynamischen Kreis und zwei statischen Kreisen, wenn anstelle eines Ei.n£achhaupt:-zylinders ein Tandemhauptzylinder eingesetzt ist. Dcsgleichen läßt sich dieser Vorteil auch durch Einsatz eines Twin-Hauptzylinders erzielen. Dabei besitzt jede der beiden Arbeitskammern des Hauptbremszylinders eine Verbindung zur Ventileinrichtung. Alternativ ist es allerdings denkbar, jedem statischen Kreis eine separate Ventileinrichtung zuzuordnen, wodurch unter Umständen eine höhrere Gesamtabbremsung bei Kreis ausfall erzielbar ist.An advantageous further development of the invention also leads to if the dynamic circuit also has wheel brake cylinders for the rear axle and the static circuit Circle wheel brake cylinders of the front axle are connected. One arrives at this Way to a hydraulic multi-circuit brake system, in which the wheel brake cylinder the rear axle through dynamic brake pressure and the wheel brake cylinder of the Static brake pressure is applied to the front axle. Such a one Design meets the requirements for multi-circuit braking systems that nowadays for safety-related aspects in the end Find use. From such a dual-circuit brake system with a static one Circle and a dynamic circle one arrives in a simple way to a three-circle one Braking system with one dynamic circle and two static circles if instead of a primary cylinder, a tandem master cylinder is used. The same this advantage can also be achieved by using a twin master cylinder. Each of the two working chambers of the master cylinder has a connection to the valve device. Alternatively, however, it is conceivable to use any static circle to assign a separate valve device, which may result in a higher one Total braking is achievable in the event of a circuit failure.
Der Anmeldungsgegenstand läßt sich in einfacher und vorteilhafter Weise dadurch weiterbilden, daß in jeden Kreis ein stromlos geöffnetes, elektromagnetisch betätigbares Ventil eingeschaltet ist und daß stromab dieser Ventile stromlos geöffneter elektromagnetisch betätigbare Ventile zur Druckmittelentnahme aus den Kreisen angeordnet sind.The subject of the application can be more simple and advantageous Way to further train that in each circuit a currentless open, electromagnetically actuatable valve is switched on and that downstream of these valves normally open arranged electromagnetically actuated valves for the removal of pressure medium from the circles are.
Durch eine derartige Zuordnung von elektromagnetisch betätigbaren Ventilen entsteht eine hydraulische Bremsanlage mit Bremsschlupfregelung, wenn die Ventile in Abhängigkeit des Dreh zustandes am Rand von einer elektronischen Überwachungseinheit angesteuert werden.Zweckmäßigerweise ist die Ventileinrichtung zwischen der Arbeitskammer des Hauptbremszylinders und dem stromlos geöffneten Ventil am statischen Kreis angeschlossen. Auch die Druckzufuhr zur Ventileinrichtung erfolgt vorteilhafterweise direkt aus dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers, zumindest aber aus einem Abschnitt des dynamischen Kreises, der -vom Druckraum aus gesehen -vor dem stromlos geöffneten Ventil im dynamischen Kreis liegt. Zweckmäßigerweise ist der Verstärkerkolben ein mit dem Hauptzylinderkolben starr verbundener (gefesselter) Kolben und der Raum zwischen den Kolben über einen Behälteranschluß mit einem Ausgleichsbehälter verbunden.Such an assignment of electromagnetically actuated A hydraulic brake system with brake slip control is created when the valves Valves depending on the state of rotation on the edge of an electronic monitoring unit The valve device is expediently between the working chamber of the master brake cylinder and the normally open valve are connected to the static circuit. The pressure supply to the valve device is also advantageously carried out directly from the pressure chamber of the hydraulic booster, but at least from one section of the dynamic circuit, which - seen from the pressure chamber - in front of the de-energized open Valve is in the dynamic circle. The booster piston is expediently a with The piston is rigidly connected to the main cylinder piston (tethered) and the space between the pistons via a tank connection with a surge tank tied together.
Die Zweckmäßigkeit dieser Weiterbildung wird deutlich, wenn man davon ausgeht, daß im hydraulischen Kraftverstärker eine zusätzliche Druckübersetzung vorgenommen wird, der Hauptzylinderkolben also geringeren Durchmesser als der Verstärkerkolben besitzt. Es entsteht bei einer derartigen Ausgestaltung eine Volumenveränderung zwischen dem Verstärkerkolben und dem Hauptzylinderkolben, die die Funktion der Bremsanlage infolge des Behälteranschlusses nicht behindern kann.The usefulness of this training becomes clear when you think of it assumes that there is an additional pressure boost in the hydraulic booster is made, so the master cylinder piston has a smaller diameter than the booster piston owns. With such a configuration, a change in volume occurs between the booster piston and the master cylinder piston, which is the function of the Cannot hinder the braking system due to the tank connection.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Hauptzylinder über eine als Rückschlagventil wirkende Manschette zu dichten, wobei die Manschette zu einer mit dem statischen Kreis verbundenen Arbeitskammer des Hauptbremszylinders aufschaltbar ist. Bremsmedium, das beispielsweise durch eine Druckinittelentnahme (Druckmodulation) im statischen Kreis entnommen wurde, läßt sich bei diesem Aufbau in einfacher Weise über die Manschette in die Arbeitskammer des Hauptbremszylinders bzw. in den entsprechenden statischen Kreis nachführen. Vorteilhaft ist es ferner, die Bremsanlage derart auszugestalten, daß der Hauptzy li.nderkolben relativ zum Verstärkerkolben verschiebbar ist und daß ein zwischen dem Hauptzylinderkolben und dem Verstärkerkolben gebildeter Raum über die Ventileinrichtung mit dem Behälter verbunden ist.It has proven advantageous to have the master cylinder via a to seal the cuff acting as a check valve, the cuff becoming a The working chamber of the master brake cylinder connected to the static circuit can be switched on is. Braking medium, which, for example, by a pressure medium extraction (pressure modulation) was taken in the static circle, can be easily done with this structure via the sleeve into the working chamber of the master brake cylinder or into the corresponding one tracking static circle. It is also advantageous to design the brake system in such a way that that the main cylinder left piston is displaceable relative to the booster piston and that a space formed between the master cylinder piston and the booster piston is connected to the container via the valve device.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is shown below with reference to the drawing explained in more detail.
Die in der Zeichnung dargestellte hydraulische Bremsanlage weist zur Bereitstellung eines Fremddruckes eine Druckmittelpumpe 1 und einen hydropneumatischen Druckspeicher 2 auf.The hydraulic brake system shown in the drawing points to Provision of an external pressure a pressure medium pump 1 and a hydropneumatic Pressure accumulator 2 on.
Die Druckmittepumpe 1 fördert Bremsmedium aus einem druck- losen Behälter 3 über ein Rückschlagventil 4 in den Druckspeicher 2. Der Druckspeicher 2 führt über einen Leitungsstrang und ein weiteres Rückschlagventil 5 dem hydraulischen Kraftverstärker 6 unter Druck stehendes Bremsmedium zu.The pressure medium pump 1 conveys braking medium from a pressure to solve Container 3 via a check valve 4 into the pressure accumulator 2. The pressure accumulator 2 leads via a cable harness and another check valve 5 to the hydraulic one Booster 6 pressurized brake medium to.
Der hydraulische Kraftverstärker 6 ist in an sich bekannter Weise aufgebaut und verfügt über einen Verstärkerkolben 7, der an seiner Mantelfläche gedichtet in einer ersten Gehäusebohrung 8 verschiebbar geführt ist.The hydraulic booster 6 is known per se constructed and has a booster piston 7, which is on its outer surface sealed in a first housing bore 8 is guided displaceably.
Der Verstärkerkolben 7 weist an seiner Mantelfläche eine Umfangsnut 9 auf, durch die zusammen mit dem Gehäuse 1o ein Ringraum gebildet wird. Der durch die Druckmittelpumpe 1 und den Druckspeicher 2 bereitgestellte Druck gelangt über einen ersten Anschluß 11 in die Umfangsnut 9. Von der Umfangsnut 9 führt ein erster Radialkanal 12 zu einer koaxial zur Achse des Verstärkerkolbens 7 liegenden Innenbohrung 13, in der ein durch ein Bremspedal 14 betätigbarer Schieberkolben 15 geführt ist. Der Schieberkolben 15 weist seinerseits einen Axialkanal 16 sowie Radialkanäle 17,18 auf. Die in der Darstellung rechte Stirnfläche des Verstärkerkolbens 7 bildet mit dem Gehäuse 1o einen Druckraum 19, der in der gezeichneten Bremslösestellung über den Radialkanal 18 und den Axialkanal 16 sowie einen weiteren Druckmittelkanal 20 und einen weiteren Gehäuseanschluß 21 mit dem drucklosen Behälter 3 verbunden ist. Der Schieberkolben 15 wird durch eine Druckfeder 22 in einer in der Darstellung rechten Endstellung gehalten. Der hydraulische Kraftverstärker 6 steht mit einem Hauptzylinder 23 in Verbindung. In einer Gehäusebohrung 24 des Hauptzylinders 23 ist ein Hauptzylinderkolben 25 gedichtet geführt und in Axialrichtung durch eine Kolbenstange 26 starr mit dem Verstärkerkolben 7 verbunden, so daß zwischen dem Verstärkerkolben 7 und dem Hauptzylinderkolben 24 ein Raum 27 entsteht , der infolge der Verbindung zum Behälter 3 ständig mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Die in der Darstellung linke Stirnfläche des Hauptzylinderkolbens 24 begrenzt eine Arbeitskammer 28, mit der über einen Gehäuseanschluß 29 und einen statischen Kreis 30 Radbremszylinder 31,32 der Vorderachse 33 verbunden sind. In der Arbeitskammer 28 des Hauptzylinders 23 ist eine Rückstellfeder 34 angeordnet, die sich einerseits am Hauptzylinderkolben 25 und andererseits am Boden 35 der Gehäusebohrung 24 abstützt. In den statischen Kreis 30 ist ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 36 eingeschaltet, das im stromlosen Zustand die Verbindung zwischen der Arbeitskammer 28 des Hauptbremszylinders 23 freigibt und durch eine nicht dargestellte Schlupfüberwachungselektronik gesteuert wird.The booster piston 7 has a circumferential groove on its outer surface 9, through which an annular space is formed together with the housing 1o. The through the pressure medium pump 1 and the pressure accumulator 2 provided pressure passes through a first connection 11 in the circumferential groove 9. From the circumferential groove 9 leads a first Radial channel 12 to an inner bore lying coaxially to the axis of the booster piston 7 13, in which a slide piston 15 which can be actuated by a brake pedal 14 is guided. The slide piston 15 for its part has an axial channel 16 and radial channels 17, 18 on. The right end face of the booster piston 7 in the illustration forms with the housing 1o a pressure chamber 19, which in the drawn brake release position about the radial channel 18 and the axial channel 16 as well as a further pressure medium channel 20 and a further housing connection 21 is connected to the pressureless container 3. The slide piston 15 is in the representation by a compression spring 22 right end position held. The hydraulic booster 6 is available with a Master cylinder 23 in connection. In a housing bore 24 of the master cylinder 23 a master cylinder piston 25 is guided in a sealed manner and in the axial direction by a Piston rod 26 rigidly connected to the booster piston 7, so that between the Booster piston 7 and a space 27 is created for the master cylinder piston 24 , which is constantly exposed to atmospheric pressure due to the connection to the container 3 is. The end face of the master cylinder piston 24 on the left in the illustration is limited a working chamber 28, with a housing connection 29 and a static Circle 30 wheel brake cylinder 31,32 of the front axle 33 are connected. In the work chamber 28 of the master cylinder 23, a return spring 34 is arranged, which on the one hand on the master cylinder piston 25 and, on the other hand, on the bottom 35 of the housing bore 24. An electromagnetically actuated valve 36 is switched on in the static circuit 30, in the de-energized state, the connection between the working chamber 28 of the master brake cylinder 23 releases and controlled by a non-illustrated slip monitoring electronics will.
Zwischen dem Ventil 36 und den Radbremszylindern 31,32 ist ein weiteres Ventil 37 angeschlossen, das im stromlosen Zustand in der Sperrstellung gehalten ist und in der Betätigungsstellung eine Verbindung zwischen den Radbremszylindern 31,32 und dem Behälter 3 freigibt. Auch das Ventil 37 ist durch die nicht dargestellte Schlupfüberwachunqselektronik steuerbar.Between the valve 36 and the wheel brake cylinders 31, 32 is another one Valve 37 connected, which is held in the locked position in the de-energized state is and in the actuated position a connection between the wheel brake cylinders 31,32 and the container 3 releases. The valve 37 is also not shown by the Controllable slip monitoring electronics.
Am Druckraum 19 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 ist über einen Anschluß 38 ein dynamischer Kreis 39 angeschlossen, der über eine erste Druckmittelleitung eine Verbindung zu Radbremszylindern 41,42 der Hinterachse 43 hat und ferner von einem Verzweigungspunkt 44 über eine zweite Druckmittelleitung 45 Verbindung mit einer Ventileinrichtung 46 hat. Es ist wiederum in die Druckmittelleitung 40 ein stromlos geöffnetes Ventil 47 eingeschaltet.At the pressure chamber 19 of the hydraulic booster 6 is a Connection 38 is connected to a dynamic circuit 39, which is connected via a first pressure medium line has a connection to wheel brake cylinders 41,42 of the rear axle 43 and also from a branch point 44 via a second pressure medium line 45 connection with a valve device 46. It is in turn into the pressure medium line 40 normally open valve 47 switched on.
Stromab dieses Ventils 47 ist ein elektromagnetisch betatigbares Ventil 48 angeschlossen, das eine Verbindung zum Behalter 3 hat. Auch die Ventile 47, 48 sind durch eine Schlupfüberwachungselektronik steuerbar, auf die nicht näher eingegangen ist.Downstream of this valve 47 is an electromagnetically actuated valve 48 connected, which has a connection to the container 3. The valves 47, 48 are through a slip monitoring electronics controllable on the is not detailed.
Im wesentlichen besteht die Ventileinrichtung 46 aus einem zylindrischen Gehäuse 49 mit einer Innenbohrung So, in der ein Kolben 51 verschiebbar geführt ist. Die in der Darstellung rechte Stirnfläche des Kolbens 51 begrenzt einen Raum 52, dem über einen Anschluß 53 und die Druckmittelleitung 45 der Druck des dynamischen Kreises 39 zuführbar ist. Das andere Ende der Innenbohrung 50 zeigt einen weiteren Anschluß 54, der über eine.The valve device 46 consists essentially of a cylindrical one Housing 49 with an inner bore So, in which a piston 51 is displaceably guided is. The right end face of the piston 51 in the illustration delimits a space 52, which via a connection 53 and the pressure medium line 45, the pressure of the dynamic Circle 39 can be fed. The other end of the inner bore 50 shows another Connection 54, which has a.
Druckmittelleitung 55 eine Verbindung mit einer Nachlaufbohrung 56 am Hauptzylinder 53 hat. Von der Innenbohrung 50 der Ventileinrichtung 46 zweigt ein radialer Anschluß 57 ab, der über die Druckmittelleitung 58 mit dem Behälter 3 verbunden ist. Der Anschluß 57 ist durch eine in der Darstellung nach links gerichtete Verschiebung des Kolbens 51 verschließbar.Die linke Stirnfläche des Kolbens 51 begrenzt eine Kammer 59, in der zur Rückstellung des Kolbens 51 eine Druckfeder 60 angeordnet ist.Pressure medium line 55 connects to a follow-up bore 56 on the master cylinder 53. Branches from the inner bore 50 of the valve device 46 a radial connection 57 which connects via the pressure medium line 58 to the container 3 is connected. The connection 57 is through a in the illustration to the left Displacement of the piston 51 closable. The left end face of the piston 51 is limited a chamber 59 in which a compression spring 60 is arranged to reset the piston 51 is.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung näher erläutert, wobei Ausgangspunkt der Betrachtung der in der Darstellung gezeigte Bremslösestellung ist, in der alle Teile die gezeigte Position einnehmen und keine Kraft auf das Bremspedal 14 ausgeübt wird. Ferner ist angenommen, daß der Druck im Druckspeicher 2 das erforderliche Maß hat. In diesem Fall steht der Speicherdruck über das Rückschlagcentil 5 und den Gehäuseanschluß 11 in dem durch das Gehäuse 1o und die Umfangsnut 9 gebildeten Ringraum. Der Druck der Druckquelle 2 gelangt ferner in den Radialkanal 12, wo er jedoch durch den Schieberkolben 15 an einem Eindringen in den Druckraum 19 des hydraulischen kraftverstärkers 6 gehindert ist.The mode of operation of the described arrangement is explained in more detail below explained, the starting point for considering the brake release position shown in the illustration in which all parts are in the position shown and no force is applied to the brake pedal 14 is exercised. It is also assumed that the pressure in the pressure accumulator 2 is the required Has measure. In this case, the storage pressure is on the Rückschlagcentil 5 and the housing connection 11 in the one formed by the housing 1o and the circumferential groove 9 Annulus. The pressure of the pressure source 2 also reaches the radial channel 12, where it however, by the spool 15 at a penetration into the pressure chamber 19 of the hydraulic power amplifier 6 is prevented.
Wird eine Kraft auf das Bremspdal 14 ausgeübt, so verschiebt sich der Schieberkolben gegen die Kraft der Druckfeder 22 in der Innenbohrung 30 in der Darstellung nach links wobei zunächst der radial in die Innenbohrung mündende Druckmittelkanal 20 verschlossen wird. In dieser Stellung des Schieberkolbens 15 ist der Druckraum 19 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 vom Behälter 3 getrennt. Bei weiter nach links gerichteter Verschiebung des Schieberkolbens 15 infolge Vergrößerung der Kraft auf das Bremspedal 14 gelangt der Radialkanal 18 des Schieberkolbens 15 mit dem Radialkanal 12 des Verstärkerkolbens7 teilweise zur Uberdeckung, wodurch unter Druck stehendes Bremsmedium in den Druckraum 19 gelangt.If a force is exerted on the brake pedal 14, it shifts the slide piston against the force of the compression spring 22 in the inner bore 30 in the Representation to the left, with the pressure medium channel opening radially into the inner bore first 20 is closed. The pressure chamber is in this position of the slide piston 15 19 of the hydraulic booster 6 separated from the container 3. With further after left-hand shift of the slide piston 15 as a result of an increase in the force The radial channel 18 of the slide piston 15 with the reaches the brake pedal 14 Radial channel 12 of the booster piston 7 partially to cover, whereby under pressure standing braking medium reaches the pressure chamber 19.
Das unter Druck stehende Bremsmedium gelangt darüberhinaus über einen Axialkanal 16 in den die Druckfeder 22 aufnehmenden Raum, so daß bereits eine Reaktionskraft am Bremspedal 14 fühlbar wird.The pressurized brake medium also passes through a Axial channel 16 in the space receiving the compression spring 22, so that there is already a reaction force on the brake pedal 14 is felt.
Infolge der Dichtungsreibung und aller äußeren Rückstellkräfte muß der Druck im Druckraum 19 ein bestimmtes Maß erreichen, bis sich der Verstärkerkolben 7 mit dem mit ihm verbundenen Hauptzylinderkolben 25 in Bremsbetätigungsrichtung in Bewegung setzt. Ein unterhalb des Ansprechdrucks im Druckraum 19 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 liegender Druck kann zwar nicht unmittelbar zu einer Druckerhöhung in der Kammer 28 bzw. im statischen Kreis 30 führen, doch pflanzt sich der Druck im Druckraum 19 über den dynamischen Kreis 39, die Druckmittelverbindung 40 und das stromlos offene Ventil 47 zu den Radbremszylindern 41,42 der Hinterachse 43 fort. Die Radbremszylinder 41,42 der Hinterachse 43 nehmen in diesem Betriebszustand also das systembedingte Schluckvolumen auf und überwinden sämtliche Totwege. Darüberhinaus wird an den Radbremsen der Hinterachse 43 bereits eine geringe Breinswirkung erzielt.As a result of the seal friction and all external restoring forces the pressure in the pressure chamber 19 can reach a certain level until the booster piston 7 with the master cylinder piston 25 connected to it in the brake actuation direction sets in motion. One below the response pressure in the pressure chamber 19 of the hydraulic Power amplifier 6 lying pressure can not directly lead to a pressure increase lead in the chamber 28 or in the static circle 30, but the pressure is planted in the pressure chamber 19 via the dynamic circuit 39, the pressure medium connection 40 and the normally open valve 47 to the wheel brake cylinders 41, 42 of the rear axle 43 away. The wheel brake cylinders 41, 42 of the rear axle 43 take place in this operating state thus the system-related displacement volume and overcome all dead paths. Furthermore a slight impact is already achieved on the wheel brakes of the rear axle 43.
Vom Verzweigungspunkt 44 des dynamischen Kreises 39 gelangt der im Druckraum 19 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 eingestellte Druck andererseits über die Druckmittelleitung 45 zum Anschluß 53 der Ventileinrichtung 46 und somit in den Raum 52. Der nunmehr im Raum 52 vorherrschende Druck übt eine in der Darstellung nach links gerichtete Kraft auf den Kolben 51 aus, wodurch dieser gegen die rückstellende Wirkung der Druckfeder 60 nach links verschoben wird. Nach dem Zurücklegen eines geringen Weges wird der Anschluß 57 vom Kolben 51 überfahren und der Behälter 3 von der Kammer 59 getrennt. Eine in der Darstellung weiter nach links gerichtete Bewegung des Kolbens 51 der Ventileinrichtung 46 hat zur Folge, daß sich die Kammer 59 weiter verkleinert, wodurch Bremsmedium aus der Kammer 59 über den Anschluß 54, die Druckmittelleitung 55 und die Nachlaufbohrung 56 in die Arbeitskammer 28 des Hauptzylinders 23 verdrängt wird. Das aus der Kammer 59 der Ventileinrichtung 46 verdrängte Bremsflüssiykeitsvolumen füllt zunächst das Schluckvolumen im statischen Kreis 30 bzw.From branch point 44 of dynamic circle 39 comes the im Pressure chamber 19 of the hydraulic booster 6 set pressure on the other hand Via the pressure medium line 45 to the connection 53 of the valve device 46 and thus in the room 52. The pressure now prevailing in the room 52 exerts one in the representation leftward force on the piston 51, causing this against the restoring Effect of the compression spring 60 is shifted to the left. After putting back a The piston 51 passes over the connection 57 and the container 3 over a short distance separated from the chamber 59. One directed further to the left in the illustration Movement of the piston 51 of the valve device 46 has the consequence that the chamber 59 further reduced, whereby braking medium from the chamber 59 via the connection 54, the pressure medium line 55 and the follow-up bore 56 in the working chamber 28 of the Master cylinder 23 is displaced. That from the chamber 59 of the valve device 46 The displaced brake fluid volume initially fills the displacement in the static District 30 or
den Radbremszylinders 31,32 der Vorderachse aus und sorgt im weiteren bereits für eine relativ geringe Bremswirkung an den Radbremsen der Vorderachse.the wheel brake cylinder 31,32 of the front axle and provides further already for a relatively low braking effect on the wheel brakes of the front axle.
Wird die auf das Bremspedal 14 ausgeübte Kraft weiter erhöht, so steigt auch der Druck im Druckraum 19 des hydraulischen Kraftverstärkers 6 an. Dabei wird auch der Druck erreicht, der zum Vortrieb des Verstärkerkolbens 7 und des Hauptzylinderkolbens 25 ausreicht.If the force exerted on the brake pedal 14 is increased further, it increases also the pressure in the pressure chamber 19 of the hydraulic booster 6. It will the pressure that is required to propel the booster piston 7 and the master cylinder piston is also reached 25 is sufficient.
Nach dem Zurücklegen eines gewissen Weges verschließt der Hauptzylinderkolben 25 die Nachlaufbohrung 56, so daß die Arbeitskammer 28 von der Ventileinrichtung getrennt ist. Der weitere Druckanstieg im statischen Bremskreis 30 erfolgt nun in herkömmlicher Weise durch weitere Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 25.Beim Fortfall der Kraft auf das Bremspedal 14 gelangt die gesamte Anordnung durch die Federn 34,22 und 60 in die in der Zeichnung dargestellte Bremslösestellung.After a certain distance has been covered, the master cylinder piston closes 25 the follow-up bore 56, so that the working chamber 28 of the valve device is separated. The further increase in pressure in the static brake circuit 30 now takes place in conventionally by further displacement of the master cylinder piston 25.Beim Elimination the force on the brake pedal 14 reaches the entire arrangement by the springs 34, 22 and 60 in the brake release position shown in the drawing.
Eine Notbetätigung der beschriebenen Bremsanlage bei ausgefallenem Fremddruck ist jederzeit dadurch möglich, daß der Schieberkolben 50 durch die Pedalkraft am Grund der Innenbohrung 13 zur Anlage kommt und der Hauptzylinderkoiben 25 durch manuelle Einwirkung zu einer Verkleinerung der Arbeitskammer 28 bzw. zu einem Druckaufbau im statischen Kreis 30 führt. In diesem Fall fällt die Bremswirkung an den Radbremsen der Hinterachse 43 fort, doch ist durch geeignete Dimensionierung der Bremsanlage die vorgeschriebene Mindestabbremsung des Fahrzeuges allein durch die Betätigung der Radbremszylinder 31,32 an der Vorderachse 33 gewährleistet.An emergency actuation of the braking system described in the event of a failure External pressure is possible at any time because the slide piston 50 is activated by the pedal force comes to rest on the bottom of the inner bore 13 and the master cylinder piston 25 passes through manual action to reduce the size of the working chamber 28 or to build up pressure leads in static circle 30. In this case, the braking effect is reduced by the wheel brakes the rear axle 43 continues, but is by suitable dimensioning of the brake system the prescribed minimum braking of the vehicle through actuation alone the wheel brake cylinder 31,32 on the front axle 33 is guaranteed.
Die elektromagnetischen Ventile 36,37,47 und 48 machen es durch geeignete Umschaltung möglich, die Bremsdrücke in den Radbremsen von Vorderachse 33 und Hinterachse 43 derart zu modulieren, daß ein Blockierzustand vermieden wird.The electromagnetic valves 36,37,47 and 48 make it through suitable Switching possible, the brake pressures in the wheel brakes of the front axle 33 and rear axle 43 to modulate such that a stall condition is avoided.
Der in der Darstellung gezeigte Einfach-Hauptzylinder 23 läßt sich natürlich durch einen anders aufgebauten Hauptzylinder ersetzt. Beispielsweise könnte dies durch einen Tandemhauptzylinder oder einen Twin-Hauptzylinder geschehen, der gegenüber dem Einfach-Hauptzylinder den Vorteil zweier voneinander getrennter Arbeitskammern hat, so daß man auf diese Weise zu einem Dreikreisbremssystem mit einem dynamischen Kreis und zwei voneinander getrennten statischen Kreisen gelangt. Ebenso ist es möglich, den Behälter 3 vom Gehäuseanschluß 21 des hydraulischen Kraftverstarkers 6 zu trennen und am Anschluß 21 die Druckmittelleitung 55 anzuschließen. Bei dieser Abwandlung des Erfindungsgegenstandes wäre dann noch die Kolbenstange 26 zwischen dem Verstärkerkolben 7 und dem Hauptzylinderkolben 25 zu entfernen und die Rückwärtsbewegung des Verstärkerkolbens durch einen geeigneten Anschlag oder eine Stufe der Gehäusebohrung 24 des Hauptzylinders 23 zu begrenzen. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird der Raum 27 bei geringer Ansteuerung des Schieberkolbens 15 bereits durch die Drucksteuereinrichtung 46 druckbeaufschlagt. In diesem Fall wäre durch Bohrungen 61 im Verstärkerkolben 25 und als Rückschlagventil wirkende Dichtmanschetten 62 dafür zu sorgen, daß sich der in den Raum 27 eingesteuerte Druck in die Arteitskammer 28 des Hauptzylinders 23 fortpflanzt. LeerseiteThe simple master cylinder 23 shown in the illustration can of course replaced by a differently designed master cylinder. For example, could this is done by a tandem master cylinder or a twin master cylinder, the compared to the single master cylinder the advantage of two separate working chambers has, so that one in this way to a three-circuit braking system with a dynamic Circle and two separate static circles. It is the same possible, the container 3 from the housing connection 21 of the hydraulic booster 6 and to connect the pressure medium line 55 to connection 21. At this Modification of the subject matter of the invention would then be the Piston rod 26 to remove between the booster piston 7 and the master cylinder piston 25 and the backward movement of the booster piston by a suitable stop or to limit a step of the housing bore 24 of the master cylinder 23. With such a In an embodiment, the space 27 is already in place when the slide piston 15 is only slightly actuated pressurized by the pressure control device 46. In this case it would be through Bores 61 in the booster piston 25 and sealing collars acting as a check valve 62 to ensure that the pressure introduced into space 27 is in the arteity chamber 28 of the master cylinder 23 propagates. Blank page
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