DE3422620A1

DE3422620A1 - Hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE3422620A1
Application number: DE19843422620
Authority: DE
Inventors: Juan 6083 Walldorf Belart
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1984-06-19
Filing date: 1984-06-19
Publication date: 1986-03-06
Also published as: FR2565916A1; US4611858A; FR2565916B1; GB2160607A; JPS6118545A; GB2160607B; GB8514431D0

Description

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Hydraulische Bremsanlage

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptzylinder und einem dem Hauptzylinder vorgeschalteten hydraulischen Kraftverstärker mit einem Druckraum, mit dem über ein pedalbetätigbares Bremsventil ein von der Betätigungskraft abhängiger Hilfsdruck einstellbar ist, wobei durch den aus Hauptzylinder und Kraftverstärker bestehenden Bremsdruckgeber zwei Bremskreise eines Kraftfahrzeuges druckbeaufschlagbar sind, bei der erste Ventilmittel vorgesehen sind, durch in Abhängigkeit von den Schaltsignalen einer SchlupfÜberwachungselektronik die Druckzufuhr zu den Bremskreisen unterbrechbar und den Bremskreisen Druckmittel entnehmbar ist, und bei der zweite Ventilmittel vorgesehen sind, die im Regelfall umschaltbar sind und eine hydraulische Verbindung zwischen zwei Radbremsen einer Fahrzeugachse herstellen, wobei die Radbremsen jeweils eines Bremskreises sich diagonal gegenüberliegend am Fahrzeug angeordnet sind und wobei die Radbremsen mit dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers verbindbar sind.

Eine hydraulische Bremsanlage mit den vorstehenden Merkmalen ist in der deutschen Patentanmeldung P 33 20 822.0 beschrieben. Die in der vorstehend genannten Schrift beschriebene Bremsanlage verfügt über einen hydraulischen Kraftverstärker mit einem Druckraum, in dem in Abhängigkeit von einer auf ein Bremspedal ausgeübten Betätigungskraft ein hydraulischer Hilfsdruck einstellbar ist. Zu diesem Zweck ist an einer mit dem Bremspedal

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verbundenen Druckstange ein Hebelmechanismus angeformt, über den ein Bremsventil betätigbar ist. Das Bremsventil ist derart ausgebildet, daß im Bremslösezustand eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers und einem drucklosen Nachlaufbehälter hergestellt ist. Bei Kraftbeaufschlagung des Bremspedals bzw. bei einer Verschiebung der mit dem Bremspedal verbundenen Druckstange verschiebt sich ein Kolben des Bremsventils in eine Arbeitsstellung, so daß der Druck eines Druckspeichers in den Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers gelangen kann und dafür sorgt, daß ein Verstärkerkolben in Betätigungsrichtung verschoben wird. Eine Verschiebung des Verstärkerkolbens des hydraulischen Kraftverstärkers führt dazu, daß die Kolben eines dem hydraulischen Kraftverstärker nachgeschalteten Hauptzylinders verschoben werden, so daß Arbeitskammern des Hauptzylinders unter Druck gesetzt werden.

Bei der in der oben genannten Patentanmeldung beschriebenen Bremsanlage ist vorgesehen, daß der Hauptzylinder über einen Kolben verfügt und somit einen Arbeitsraum begrenzt, an dem ein erster Bremskreis angeschlossen ist. Der erste Bremskreis verfügt seinerseits über zwei Radbremsen eines Kraftfahrzeuges, wobei diese Radbremsen sich diagonal gegenüberliegend an einem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Eine zweite Bremsdiagonale bzw. ein zweiter Bremskreis steht in hydraulischer Verbindung mit dem Druckrauin des hydraulischen Kraftverstärkers.

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Bei der bekannten Bremanlage ist jeder Radbremse der Vorderachse des Kraftfahrzeuges ein elektrisch umschaltbares 2/2-Wegeventil vorgeschaltet, das normalerweise eine Offenstellung einnimmt und durch eine SchlupfÜberwachungselektronik in eine Sperrstellung schaltbar ist. Ferner ist an jeder Radbremse der Vorderachse des Kraftfahrzeuges ein 2/2-Wegeventil angeschlossen, das ebenfalls durch eine Schlupfüberwachungselektronik schaltbar ist und bei einer Ansteuerung durch die Schlupfüberwachungselektronik eine hydraulische Verbindung zwischen der jeweiligen Radbremse und einem drucklosen Nachlaufbehälter herstellt. Bei der am Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers angeschlossenen Bremsdiagonalen ist ferner der entsprechenden Radbremse an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges ein normalerweise eine Offenstellung einnehmendes Elektromagnetventil angeordnet, das gleichfalls durch die SchlupfÜberwachungselektronik steuerbar ist. An dieser Radbremse ist darüberhinaus ein normalerweise eine Sperrstellung einnehmendes Elektromagnetventil angeschlossen, durch das der Bremsdruck in der betreffenden Hinterachse des Kraftfahrzeuges reduzierbar ist.

Weiteres Bestandteil der bekannten Bremsanlage ist ein Umschaltventil, das zu Beginn der Bremsschlupfregelung in eine Offenstel.lung schaltbar ist und somit eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers und der Arbeitskammer des

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Hauptzylinders herstellt. Sobald eine derartige Verbindung hergestellt ist, wird eine hydraulisch betätigbare Ventilanordnung umgeschaltet, so daß die an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges angeordneten Radbremsen hydraulisch miteinander verbunden sind.

Dies bedeutet im Regelfall, daß der Druck in den Radbremsen der Vorderachse individuell einstellbar ist, während der Bremdruck in den Radbremsen der Hinterachse des Kraftfahrzeuges nur gemeinsam geregelt werden kann. Dies hat zum Vorteil, daß an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zwei elektromagnetisch betätigbare Hydraulikventile eingespart werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Bremsanlage ist es als weniger vorteilhaft anzusehen, daß im Falle eines Kreiausfalls an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges an keiner der Radbremsen der Hinterachse eine Bremswirkung eintritt.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, die beschriebene Bremsanlage derart weiterzubilden, daß im Falle eines Kreisausfalls eine gezielte Abschaltung des gestörten Teils der Bremsanlage erfolgt.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an jeder Radbremse der Hinterachse ein vom im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers vorherrschenden Druck steuerbares Umschaltventil angeschlossen ist, wobei jedes Umschaltventil in einer ersten Schaltstellung sich

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diagonal gegenüberliegende Radbremsen miteinander verbindet, diese Verbindung bei Druckbeaufschlagung unterbricht und eine Verbindung zwischen zwei Radbremsen einer Fahrzeugachse herstellt. In einer vorteilhaften und zweckmäßigen Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Umschaltventile als Doppelsitzventile ausgebildet sind, wobei jedes Doppelsitzvetil über einen in einer Zylinderbohrung gleitbar geführten Ringkolben verfügt und über die Axialkanäle der Ringkolben normalerweise eine hydraulische Verbindung zwischen sich diagonal gegenüberliegenden Radbremsen hergestellt ist.

Bei jedem Doppelsitzventil ist eine Stirnfläche des Ringkolbens als erster Schließkörper ausgebildet, der normalerweise durch Federkräfte an einem ersten Ventilsitz zur Anlage gebracht ist. Durch die ersten Ventilsitze und die ersten Schließkörper sind hydraulische Verbindungen zwischen Druckkammern des Bremsdruckgebers steuerbar. Es ist ferner vorteilhaft, wenn jedes Doppelsitzventil einen durch den Druck im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers verschiebbaren Kolben mit einem angeformten, zweiten Schließkörper aufweist, durch den der Axialkanal des Ringkolbens verschließbar und der Ringkolben vom ersten Ventilsitz abhebbar ist. Es ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß durch die zweiten Ventilsitze und die zweiten Schließkörper der Doppelsitzventile hydraulische Verbindungen zwischen den Radbremsen einer Fahrzeugachse steuerbar sind.

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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes sieht vor, daß durch die ersten Ventilsitze und die ersten Schließkörper miteinander verbundene Gehäuseräume der Doppelsitzventile absperrbar sind, daß die Gehäuseräume im Regelfall mit dem im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers vorherrschenden Druck beaufschlagbar sind und daß dritte Ventilmittel vorgesehen sind, durch die die Druckzufuhr zu den Gehäuseräumen absperrbar und Druckmittel aus den Gehäuseräumen entnehinbar ist. Daraus ergibt sich, daß der Druck bei einer Umschaltung der Doppelsitzventile im Regelfall in den Radbremsen der Hinterachse des Kraftfahrzeuges durch zwei durch eine SchlupfÜberwachungselektronik steuerbare 2/2-Wegeventäle einstellbar ist, so daß sich gegenüber einer Individual-Regelung eine Einsparung von Ventilmitteln ergibt.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn den Steueranschlüssen der Doppelsitzventile ein Ventil vorgeschaltet ist, das im bremsfreien Betrieb sowie bei Normalbremsungen die Steueranschlüsse mit einem drucklosen Nachlaufbehälter verbindet, diese Verbindung im Regelfall unterbricht und die Steueranschlüsse mit dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers verbindet. Das den Doppelsitzventilen vorgeschaltete Ventil ist dabei ebenfalls als Doppelsitzventil ausgebildet und vorzugsweise hydraulisch steuerbar. Die Druckzufuhr zu dem den Doppelsitzventilen vorgeschalteten Ventil geschieht in vorteilhafter Weise derart, daß am Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers ein normalerweise gesperrtes, in eine

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Durchlaßstellung schaltbares 2/2-Wegeventil angeschlossen ist, das durch eine SchlupfÜberwachungselektronik steuerbar ist und so die Druckzufuhr zu den Steueranschlüssen der Doppelsitzventile steuert.

Bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist als Hauptzylinder vorzugsweise ein Tandemhauptzylinder mit zwei Arbeitskammern eingesetzt, wobei jede Arbeitskammer des Tandemhauptzylinders über ein am 2/2-Wegeventil angeschlossenes Zuschaltventil eine Verbindung zum Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers hat. Auch eine derartige Ausgestaltung trägt dazu bei, die Ausfallsicherheit der erfindungsgemäßen Bremsanlage zu erhöhen. Zweckmäßigerweise ist das Zuschaltventil aus zwei jeweils einer Arbeitskammer zugeordneten Ventileinheiten aufgebaut, wobei jede Ventileinheit einen normalerweise geöffneten, ersten Ventildurchgang aufweist, durch den eine Verbindung zwischen einer Arbeitskammer und einem drucklosen Nachlaufbehälter herstellbar ist, und wobei ein normalerweise geschlossener, zweiter Ventildurchgang bei Ansteuerung des am Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers angeschlossenen 2/2-Wegeventils in eine Offenstellung schaltbar ist, so daß bei gesperrtem ersten Ventildurchgang eine Verbindung zwischen dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers und den Arbeitskammern des Hauptzylinders hergestellt ist. Jede Ventileinheit ist vorteilhafterweise als hydraulisch steuerbares Doppelsitzventil ausgebildet, wobei in jeder Ventileinheit ein mit Ventilschließkörpern versehener Steuerkolben angeordnet ist und wobei Wirkflächen der Steuerkolben sich aneinander abstützend einer Steuerkammer ausgesetzt sind,

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die über das 2/2-Wegeventil mit dem Druck im Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers beaufschlagbar ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß jedem Steuerkolben eine Steuerkammer zugeordnet ist, daß jede Steuerkammer jeweils über ein 2/2-Wegeventil mit dem Druck des Druckraums des hydraulischen Kraftversta'rkers beaufschlagbar ist und daß jede Steuerkammer durch eine Abstützfläche für den Steuerkolben begrenzt ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Steuerkammer des Zuschaltventils über ein durch eine SchlupfÜberwachungselektronik steuerbares 3/2-Wegeventil normalerweise mit dem drucklosen Nachlaufbehälter verbunden und die Steuerkammer in der Arbeitsstellung des 3/2-Wegevenils direkt mit dem Druckraum des hydraulischen KraftversfcSrkers verbunden ist»

Die Erfindung ist nachfolgend durch in Fig. 1 bis Fig. dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine hydraulische Bremsanlage im Schnitt und

Fig. 2

und Fig. 3 Bremsanlagen mit einem gegenüber Fig. 1

teilweise abgewandelten Ventilaufbau.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist mit 1 ein schematisch dargestellter hydraulischer Kraftverstärker bezeichnet, der durch ein Bremspedal 2 betätigbar ist. Der hydraulische.

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Kraftverstärker 1 verfügt über einen Druckraum 3, in dem bei Kraftbeaufschlagung des Bremspedals 2 über ein aus der Darstellung nicht ersichtliches Bremsventil ein hydraulischer Druck einstellbar ist, der der jeweils auf das Bremspedal 2 ausgeübten Betätigungskraft proportional ist. Bei Kraftbeaufschlagung des Bremspedals 2 wird ein Kernkolben 4 über eine Druckstange 5 in Betätigungsrichtung verschoben, so daß eine Ansteuerung des Bremsventils erfolgt und aus einem Druckspeicher 5 Druckmittel in den Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 gelangt. Der Druckspeicher 6 ist Bestandteil einer Hilfsenergieversorgung, bei der durch geeignete Kontakte eine Druckmittelpumpe 7 derart gesteuert wird, daß der Druckspeicher 6 jeweils auf einen bestimmten Druck aufgeladen ist und ein entsprechendes Flüssigkeitsvolumen beinhaltet.

Der Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 ist unter anderem durch einen Verstärkerkolben 8 begrenzt. Der Verstärkerkolben 8 ist an seiner pedalfernen Stirnfläche mit einer im wesentlichen sackförmigen Bohrung versehen, in der ein Hauptzylinderkolben 9 gedichtet gleitbar geführt ist. Der Hauptzylinderkolben 9 begrenzt zusammen mit dem Verstärkerkolben 8 eine erste Arbeitskammer 10 eines Tandemhauptzylinders 11, wobei die erste Arbeits-kammer 10 normalerweise eine hydraulische Verbindung zu einem drucklosen Nachlaufbehälter 12 hat und nach einem relativ geringen Verschiebeweg des Verstärkerkolbens 8 durch ein Zentralventil 13 vom drucklosen Nachlaufbehälter 12 absperrbar ist. Der Hauptzylinderkolben 9 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und begrenzt mit seiner

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pedalfernen Stirnfläche eine zweite Arbeitskammer 14, die über ein weiteres Zentralventil 15 normalerweise eine Verbindung zum drucklosen Nachlaufbehälter 12 hat und bei einer geeigneten Verschiebung vom drucklosen Nachlaufbehälter trennbar ist. Die pedalferne Stirnfläche des Verstärkerkolbens 8 begrenzt einen Gehäuseringraum 16, der bei einer Verschiebung des Verstärkerkolbens 8 unter Druck gesetzt wird, so daß ein zusätzliches Druckflüssigkeitsvolumen über eine Dichtmanschette 17 in die erste Arbeitskammer 10 strömt, wodurch sich bei einer Betätigung des Tandemhauptzylinders 11 eine Relativverschiebung zwischen dem Verstärkerkolben 8 und dem Hauptzylinderkolben 9 ergibt.

Am Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 ist ein durch eine aus der Darstellung nicht ersichtliche Schlupfüberwachungselektonik steuerbares 2/2-Wegeventil 18 angeschlossen, das im unerregten Zustand eine Sperrstellung einnimmt und durch entsprechende Steuersignal in eine Offenstellung schaltbar ist. Am 2/2-Wegeventil 18 ist ein Einströmventil 19 angeschlossen, das im einzelnen wie folgt aufgebaut ist:

Das Einströmventil 19 verfügt über eine Steuerkammer 20, der Wirkflächen zweier Ventilkolben 21,22 ausgesetzt sind. Jeder Ventilkolben 21,22 verfügt an seinem der Steuerkamraer 20 abgewandten Ende über einen Ventilschließkörper 23,24, wobei die Ventilschließkörper 23,24 im Zusammenwirken mit Ventilsitzen 25,26 Ventildurchgänge bilden. Die

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Ventildurchgänge 24,25; 24,26 sind im drucklosen Zustand der Steuerkammer 20 geöffnet, so daß einerseits eine hydraulische Verbindung zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 und der zweiten Arbeitskammer 14 des Tandemhauptzylinders 11 besteht und andererseits eine hydraulische Verbindung zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 und dem Gehäuseringraum 16 bzw. der ersten Arbeitskammer 10 des Tandemhauptzylinders 11 hergestellt ist. Das Einströmventil 19 ist bezüglich der Steuerkammer 20 symmetrisch aufgebaut, wobei sich beide Ventilkolben 21,22 in der aus der Darstellung ersichtlichen Ruhestellung (bei druckloser Steuerkammer 20) aneinander abstützen. Auch die der Steuerkammer 20 zugewandten Endbereiche der Ventilkolben 21,22 sind als Ventilschließkörper 27,28 ausgebildet und stützen sich an Ringkolben 29,30 ab, wobei die Ringkolben 29,30 durch Druckfedern 31,32 in Richtung der Steuerkammer 20 vorgespannt sind. Axialöffnungen der Ringkolben 29,30 sind durch die Ventilschließkörper 27,28 verschließbar, so daß sich weitere Ventildurchgänge ergeben, durch die eine Verbindung zwischen der Steuerkammer 20 und den Arbeitskammern 14,10 des Tademhauptzylinders 11 herstellbar sind.

An der Arbeitskammer 14 des Tandemhauptzylinders 11 ist über ein elektromagnetisch durch die nicht dargestellte Schlupfüberwachungselektronik steuerbares 2/2-Magnetventil 33 eine Radbremse 34 eines Kraftfahrzeuges angeschlossen, wobei sich die Radbremse 34 vorzugsweise an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges befindet. Das ektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventil 33 nimmt normalerweise eine

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geöffnete Stellung ein und ist in eine Sperrstellung schaltbar. An der Radbremse 34 ist ein weiteres 2/2-Wegeventil 35 angeschlossen, das normalerweise gesperrt ist und während der Regelung durch die Schlupfüberwachungselektronik ggf. umgeschaltet wird, so daß bei gesperrtem 2/2-Wegeventil 33 eine hydraulische Verbindung zwischen der Radbremse 34 und dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 hergestellt ist. Desgleichen ist an der Arbeitskammer 10 des Tandemhauptzylinders 11 eine Radbremse 36 des Kraftfahrzeuges angeschlossen, wobei die Radbremse 36 ebenfalls an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Es befindet sich ebenfalls zwischen der Arbeitskammer 10 und der Radbremse 36 ein 2/2-Wegeventil 37, das in seiner Punktion und in seinem Aufbau dem Ventil 33 entspricht. An der Radbreme 36 ist ein weiteres 2/2-Wegeventil angeschlossen, das dem an der Radbremse 34 angeschlossenen Ventil 35 entspricht.

Ferner ist an der Arbeitskammer 14 des Tandemhauptzylinders 11 über ein Doppelsitzventil 39 eine Radbremse 40 der Hinterachse des Kraftfahrzeuges angeschlossen, wobei die Radbremse 40 der Radbremse 34 diagonal gegenüberliegt. Zwischen der Arbeitskammer 10 des Tandemhauptzylinders und einer der Radbremse 36 diagonal gegenüberliegenden Radbremse 41 des Kraftfahrzeuges ist ein weiteres Doppelsitzventil 42 angeschlossen, das hinsichtlich seiner Funktion und seines Aufbaues dem Doppelsitzventil 39 entspricht.

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Im Doppelsitzventil 39 ist ein Eingangsraum 40 vorgesehen, der unter anderem von einem Ringkolben 44 begrenzt wird. Der Ringkolben 44 verfügt seinerseits über einen Axialkanal 45 durch den in der aus der Darstellung ersichtlichen Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen der Arbeitskammer 14 des Tandemhauptzylinders und der Radbremse 40 hergestellt wird. Die dem Eingangsraum abgewandte Stirnfläche des Ringkolbens 44 ist in der bezeichneten Stellung des Ventils an einem Ventilsitz 46 zur Anlage gebracht. Die Ruhestellung des Ringkolbens 44 wird durch Druckfedern 47,48 hergestellt.

Die dem Eingangsraum 43 abgewandte Mündung des Axialkanals 45 ist als Ventilsitz ausgebildet und durch einen Ventilschließkörper 49 verschließbar. Der Ventilschließkörper 49 ist mit einem Kolben 50 verbunden, dessen in der Darstellung untere Stirnfläche durch einen hydraulischen Druck beaufschlagbar ist, wobei sich der Kolben 50 bei geeigneter Druckbeaufschlagung in der Darstellung nach oben bewegt, dadurch den Ventilschließkörper 49 den Axialkanal 45 des Ringkolbens 44 des Doppelsitzventils 39 verschließt und nach einem weiteren Verschiebeweg den Ringkolben 44 vom Ventilsitz 46 abhebt. Wie bereits dargelegt, ist das Doppelsitzventil 42 wie das Doppelsitzventil 39 aufgebaut und weist einen Eingangsraum 51, einen Ringkolben 52, einen Axialkanal 53, einen Ventilsitz 54, Druckfedern 55,56, einen Ventilschließkörper 57 und einen Kolben 58 auf. Jedes Doppelsitzventil 39,42 verfügt über einen Gehäuseraum

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59,60, wobei die Gehäuseräume 59,60 ständig miteinander verbunden sind. An einer Verbindungsleitung zwischen den Gehäuseräumen 59,60 ist ein durch die SchlupfÜberwachungselektronik steuerbares 2/2-Wegeventil 61 angeschlossen, das normalerweise eine Sperrstellung einnimmt und bei Umschaltung eine Verindung zwischen den Gehäuseräumen 59,60 und dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 herstellt. Ferner ist an den Gehäuseräumen 59,60 der Doppelsitzventile 39,42 ein ebenfalls durch die Schlupfüberwachungselektronik schaltbares 2/2-Wegeventil angeschlossen, das sich normalerweise in der Offenstellung befindet und durch die SchlupfÜberwachungselektronik in eine Sperrstellung schaltbar ist. In der aus der Darstellung ersichtlichen Schaltposition nimmt das 2/2-Wegeventil eine Durchlaßstellung ein, in der der die Kolben 50,58 der Doppelsitzventile 39,42 beaufschlagende Druck zu den Gehäuseräumen 59,60 geleitet wird. Die in der Darstellung unteren Stirnflächen der Kolben 50,58 begrenzen Steuerkammern 63,64, die über ein Umschaltventil 65 alternativ mit dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 bzw. mit dem jeweils im Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 vorherrschenden Druck beaufschlagt sind. Das Umschaltventil 65 ist am 2/2-Wegeventil 18 angeschlossen und ebenfalls als Doppelsitzventil ausgeführt.

Das Umschaltventil weist einen Ringkolben 66 auf, in dem ein Ventilkolben 67 geführt ist. Das in der Darstellung obere Ende des Ventilkolbens 67 ist als Ventilschließkörper 68 ausgebildet und bildet im Zusammenwirken mit dem Ringkolben 66 einen Ventildurchgang. Der Ventilkolben 67 wird durch die Kraft

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einer Druckfeder 69 in der Ruhestellung in einer in der Darstellung oberen Endlage gehalten. Das dem Ventilschließkorper 68 des Ventilkolbens 67 abgewandte Ende des Ventilkolbens 67 ist ebenfalls als Ventilschließkorper 68' ausgebildet, der an einem Ventilsitz 70 zur Anlage bringbar ist, so daß eine hydraulische Verbindung zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 und den Steuerkammern 63,64 der Doppelsitzventile 39,42 unterbrechbar ist. Bei Umschaltung des 2/2-Wegenventils 18 bewegt sich der Ventilkolben 67 durch Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 66 und des Ventilschließkörpers 68 in der Darstellung nach unten, bis der Ventilschließkorper 68' am Ventilsitz 70 zur Anlage kommt und dadurch den drucklosen Nachlaufbehälter 12 von den Steuerräumen 60,64 der Doppelsitzventile 39,42 trennt. Bei einer Drucksteigerung bewegt sich der Ring- kolben 66 des Umschaltventils 65 in der Darstellung nach unten, wobei ein Ventildurchgang zwischen dem Ventil- schließkorper 68 und dem Ringkolben 66 geöffnet wird, so daß der jeweils im Druckraum 3 des hydraulischen Kraftver- stärkers 1 vorherrschende Druck zu den Steuerkammern 63,64 der Doppelsitzventile gelangt unci eine Verschiebung der Kolben 50,58 bewirkt.

Am Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 ist ein Sperrventil 71 angeschlossen, das im bremsfreien Betrieb des Kraftfahrzeuges eine hydraulische Verbindung zwischen einem Gehäuseringraum 72 des hydraulischen Kraftverstärkers und dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 herstellt. Sobald im Druckraum 3 des hydraulischen

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Kraftverstärkers bei Kraftbeaufschlagung des Bremsdepals ein Druck aufgebaut wird, gelangt das Sperrventil 71 in eine Schaltstellung, in der der Gehäuseringraum 72, der normalerweise eine Verbindung zum drucklosen Nachlaufbehälter 12 hat, in eine Sperrstellung, in der der Gehäuseringraum 72 abgesperrt ist. Wie bereits dargelegt, ist der Verstärkerkolben 8 als Stufenkolben ausgebildet, wobei am Absatz des Verstärkerkolbens 8 mit dem Gehäuse ein Gehäuseraum gebildet wird, der über ein Sperrventil 74, das dem Sperrventil 71 entspricht, normalerweise eine Verbindung mit dem drucklosen Nachlaufbehälter 12 hat und bei Umschaltung des 2/2-Wegeventils in eine Schaltstellung gelangt, in der der Gehäuseraum 73 abgesperrt ist.

Nachfolgend ist die Wirkungsweise der beschriebenen Bremsanalge näher erläutert, bei der vom Bremslösezustand ausgegangen wird. Ferner ist vorausgesetzt, daß die Druckmittelpumpe 7 den Druckspeicher 6 auf ein ausreichendes Druckniveau aufgeladen hat. Im bremsfreien Betrie 6 nehmen alle beweglichen Teile der in Fig. 1 dargestellten Bremsanlage die aus der Darstellung ersichtliche Position ein.

Bei Kraftbeaufschlagung des Bremspedals 2 erfolgt eine Verschiebung der Druckstange 5 in der Darstellung nach links, so daß über das an der Druckstange angelenkte Bremsventil ein hydraulischer Druck im Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 eingeteilt wird. Der bei einer bestimmten Betätigungskraft auf das Bremspedal 2 im Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1

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vorherrschende Druck führt dazu, daß der Verstärkerkolben 8 in Betätigungsrichtung verschoben wird, so daß zunächst das Zentralventil 13 geschlossen wird und eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 10 des Tandemhauptzylinders .11 und dem drucklosen Nachlaufbehälter unterbrochen wird. Bei einer Fortsetzung der Verschiebebewegung des Verstärkerkolbens 8 infolge einer Steiergung der Kraft auf das Brempedal 2 verschiebt sich der Verstärkerkolben 8 weiter in den Gehäuseringraum 16 und verdrängt bei geschlossenem Zentralventil 13 über die Dichtmanschette 17 ein Volumen zum Arbeitraum 10 des Tandemhauptzylinders 11. Durch den nunmehr im Arbeitsraum 10 vorherrschenden Druck wird der Hauptzylinderkolben 9 in Betätigungsrichtung verschoben, so daß auch das Zentralventil 15 geschlossen wird und ein Druckaufbau in der Arbeitskammer 14 des Tandemhauptzylinders erfolgen kann. Der auf diese Weise in der Arbeitskammer 14 des Tandemhauptzylinders eingestellte Druck gelangt über das sich in der Offenstellung befindliche 2/2-Wegeventil 33 zur Radbremse 34 und über das Doppelsitzventil 39 zu der der Radbremse 34 diagonal gegenüberliegenden Radbremse 40. Desgleichen gelangt der in der Arbeitskammer 10 des Tandemhauptzylinders 11 eingestellt Druck über das geöffnete 2/2-Wegeventil 37 zur Radbremse 36 und gleichzeitig über ein eine Offenstellung einnehmendes Doppelsitzventil 42 zu der der Radbremse 36 diagonal gegenüberliegenden Radbremse 41. In einem derartigen Betriebeszustand wird der im Sperrventil 71 angeordnete Kolben gegen eine Druckfeder in der Darstellung nach unten bewegt, so daß der Gehäuseringraum 72 vom drucklosen Nachlaufbehälter 12 getrennt ist.

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Erkennt eine aus der Darstellung nicht ersichtliche Schlupfüberwachungselektronik, daß an einem oder mehreren der den Radbremsen 34,40,41,36 zugeordneten Fahrzeugrädern ein kritischer Schlupfwert vorliegt, so wird durch die Schlupfüberwachungselektronik das 2/2-Wegeventil 18 umgeschaltet, so daß der im Verstärkerraum 3 vorherrschende Druck über das 2/2-Wegeventii zum Umschaltventil 65 gelangt, den Ventilkolben 67 in der Darstellung nach unten verschiebt, bis schließlich der Ventilschließkörper 69 am Ventilsitz 70 zur Anlage gebracht ist. Dies hat zur Folge, daß die Steuerkammern 63,64 der Doppelsitzventile 39,42 vom drucklosen Nachlaufbehälter 12 getrennt sind.

Desgleichen gelangt der im Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers eingestellte' Druck nunmehr über das elektromagnetisch umgeschaltete 2/2-Wegeventil 18 zur Steuerkamrner 20 des Einströmventils 19. Außerdem wird der Gehäuseraum 73 durch Druckbeaufschlagung des im Sperrventil 74 angeordneten Kolbens vom drucklosen Nachlaufbehälter 12 getrennt.

Die Druckbeaufschlagung der Steuerkammer 20 des Einströmventils 19 hat zur Folge, daß die Ventilkolben 21, 22 mit den Ringkolben 29,30 ab einem bestimmten Druck gegen die Kräfte der Druckfedern 31,32 in Richtung der Ventilsitze 25,26 bewegt werden, so daß hydraulische Verbindungen zwischen dem drucklosen Nachlaufbehälter und dem Tandemhauptzylinder 11 unterbrochen sind. Bei einer Drucksteigerung in der Steuerkammer 20 des

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Einströmventils 19 werden schließelich die Ringkolben 29,30 durch den in der Steuerkammer 20 vorherrschenden Druck gegen die Kräfte der Druckfedern 31,32 bewegt, so daß sich zwischen den Ventilschließkörpern 27,28 und den Ringkolben 19,30 Ventildurchgänge öffnen, die eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 und den Arbeitskammern 10,14 des Tandemhauptzylinders öffnen. Über das 2/2-Wegeventil 18 und das Umschaltventil 65 werden die Steuerkammern 63,64 der Doppelsitzventile 39,42 druckbeaufschlagt, so daß die Kolben 58,50 der Doppelsitzventile 39,42 in der Darstellung nach oben bewegt werden, so daß zunächst eine hydraulische Verbindung zwischen den Radbremsen 34,40 bzw. den Radbremsen 36,41 unterbrochen wird. Bei einer fortgesetzten Bewegung der Kolben 50,58 werden die Ringkolben 44,52 schließlich von den Ventilsitzen 46,54 abgehoben, so daß die Gehäuseräume 59,60 der Doppelsitzventile 39,42 hydraulisch miteinander verbunden sind. In einem derartigen Betriebszustand sind aber auch die Radbremsen 40,41 miteinander verbunden.

Die vorstehenden Ausführungen verdeutlichen, daß die erfindungsgemäße Bremsanlage, die im Normalfall eines diagonale Bremskreisaufteilung hat, im Regelfall auf eine sogenannte Y-Bremkreisaufteilung umgeschaltet wird. Die an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges angeordneten Radbremsen 34,36 werden über die elektromagnetisch betätigbaren 2/2-Wegeventile 33,35,37,38 hinsichtlich des Bremsdruckes individuell geregelt, während die Radbremsen 40,41, die -wie zuvor beschriebenhydraulisch miteinander in Verbindung gebracht sind, über die elektromagnetisch

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betätigbaren 2/2-Wegeventile 61,62 hinsichtlich des Bremsdruckes gemeinsam regelbar sind, wodurch sich gegenüber einer Individual-Regelung eine Einsparung von Ventilmitteln ergibt.

Am Ende eines Regelvorganges wird durch die aus der Darstellung nicht ersichtliche SchlupfÜberwachungselektronik das 2/2-Wegeventil 18 in seine Ruhestellung geschaltet, wodurch auch die Ventile 74,65,19 in ihre Ruhestellung zurückgehen. Beim Breinslösevorgang kehren sich die zuvor beschriebenen Bewegüngsvorgänge um, bis wiederum die aus der Darstellung ersichtliche Position aller beweglichen Teile eingenommen ist. In Fig. 2 ist eine hydraulische Bremsanlage der eingangs genannten Art dargestellt, bei der das Einströmventil 19 zweiteilig ausgeführt ist und zwei unabhängig voneinander arbeitende Doppelsitzventile 75,76 aufweist. Zu diesem Zweck verfugen die Doppelsitzventile 75,76 über zwei voneinander hydraulisch getrennte Steuerkammern 77,78, die durch zwei unabhängig voneinander betätigbare 2/2—Wegeventile 79,80 mit dem Druckraum 3 des hydraulischen Kraftverstärkers druckbeaufschlagbar sind. Ansonsten entspricht die in Fig. 2 dargestellte Bremsanlage der Bremsanlage nach Fig. 1

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich die 2/2-Wegeventile 79,80 durqh ein gemeinsam ansteuerbares 3/2~Wegeventil 81 ersetzt. Ansonsten entspricht der Aufbau und die Wirkungsweise der in Fig. dargestellten Bremsanlage den Bremsanlagen nach Fig. 1 und Fig. 2.

Claims

ALFRED TEVES GMBH 21. Mai 1984 3422620 Prankfurt am Main ZL/Je/be P 5583 / 1243E? J. Beiart - 201 Patentansprüche

1. Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptzylinder und einem dem Hauptzylinder vorgeschalteten hydraulischen Kraftverstärker mit einem Druckraum, in dem über ein pedalbetätigbares Bremsventil ein von der Betätigungskraft abhängiger Hilfsdruck einstellbar ist, wobei durch den aus Hauptzylinder und Kraftverstärker bestehenden Bremsdruckgeber zwei Bremskreise eines Kraftfahrzeuges druckbeaufschlagbar sind, bei der erste Ventilmittel vorgesehen sind, durch die in Abhängigkeit von den Schaltsignalen einer SchlupfÜberwachungselektronik die Druckzufuhr zu den Bremskreisen unterbrechbar und den Bremskreisen Druckmittel entnehmbar ist, und bei der zweite Ventilmittel vorgesehen sind, die im Regelfall umschaltbar sind und eine hydraulische Verbindung zwischen zwei Radbremsen einer Fahrzeugachse herstellen, wobei die Radbremsen jeweils eines Bremskreises sich diagonal gegenüberliegend am Fahrzeug angeordnet sind und wobei die Radbremsen mit dem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Radbremse (40,41) der Hinterachse ein vom im Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) vorherrschenden Druck steuerbares Umschaltventil (39,42) angeschlossen ist, wobei jedes Umschaltventil (39,42) in einer ersten Schaltstellung sich diagonal gegenüberliegende Radbremsen (34,49;36,41) miteinander verbindet, diese Verbindung bei Druckbeaufschlagung unterbricht und eine Verbindung zwischen zwei Radbremsen . (40,41) einer Fahrzeugachse herstellt.

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2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventile (39,42) als Doppelsitzventil ausgebildet sind.

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzei chnet, daß jedes Doppelsitzventil (39,42) über einen in einer Zylinderbohrung gleitbar geführten Ringkolben (44,52) verfügt und daß jeweils über die Axialkanäle (54,53) der Ringkolben (44,52) normalerweise eine hydraulische Verbindung zwischen sich diagonal gegenüberliegenden Radbremsen (34,40;36,41) hergestellt ist.

4. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche des Ringkolbens (44,52) als ein erster Schließkörper ausgebildet ist, der normalerweise durch Federkräfte an einem ersten Ventilsitz (46,54) zur Anlage gebracht ist.

5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß durch die ersten Ventilsitze (46,54) und die ersten Schließkörper (44,52) hydraulische Verbindungen zwischen Druckkammern (10,14) des Bremsdruckgebers (1,11) steuerbar sind.

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6. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Doppelsitzventil (39,42) einen durch den Druck im Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) verschiebbaren Kolben (50,58) mit einem angeformten, zweiten Schließkörper (49,57) aufweist, durch den.der Axialkanal (45,53) des Ringkolbens (44,52) verschließbar und der Ringkolben (44,52) vom ersten Ventilsitz (46,54) abhebbar ist.

7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zweiten Ventilsitze und die zweiten Schließkörper (49,57) hydraulische Verbindungen zwischen den Radbremsen (40,41) einer Fahrzeugachse steuerbar sind.

8. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die ersten Ventilsitze (46,54) und die ersten Schließkörper (44,52) miteinander verbundene Gehäuseräume (59,60) der Doppelsitzventile (39,42) absperrbar sind, daß die Gehäuseräume (59,60) im Regelfall mit dem im Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) vorherrschenden Druck beaufschlagbar sind und daß dritte Ventilmittel (61,62) vorgesehen sind, durch die die Druckzufuhr zu den Gehäuseräumen (59,60) absperrbar und Druckmittel aus den Gehäuseräumen (59,60) entnehmbar ist.

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9. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß den Steueranschlüssen der Doppelsitzventile (39,42) ein Ventil (65) vorgeschaltet ist, das im bremsfreien Betriebs sowie bei Normalbremsungen die Steueranschlüsse mit einem drucklosen Nachlaufbehälter (12) verbindet, diese Verbindung im Regelfall unterbricht und die Steueranschlüsse mit dem Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) verbindet.

10. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (65) als Doppelsitzventil ausgebildet und hydraulisch steuerbar ist.

11. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) ein normalerweise gesperrtes, in eine Durchlaßstellung schaltbares 2/2-Wegeventil (18) angeschlosssen ist, das durch eine SchlupfÜberwachungselektronik steuerbar ist und die Druckzufuhr zu den Steueranschlüssen der Doppelsitzventile (39,42) steuert.

12. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptzylinder ein Tandemhauptzylinder (11) mit zwei Arbeitskammern (19,14)

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eingesetzt ist und daß jede Arbeitskammer (10,14) des Tandemhauptzylinders über ein am 2/2-Wegeventil angeschlossenes Zuschaltventil (19) eine Verbindung zum Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) hat.

13. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzei chnet, daß das Zuschaltventil (19) aus zwei jeweils einer Steuerkammer (20) zugeordneten Ventileinheiten aufgebaut ist, daß jede Ventileinheit einen normalerweise geöffneten, ersten Ventildurchgang (23,25;24,26) aufweist, durch den eine Verbindung zwischen einer Arbeitskammer (19,14) und einem druckloen Nachlaufbehälter (12) herstellbar ist und daß ein normalerweise geschlossener, zweiter Ventildurchgang (27,29; 28,30) bei Ansteuerung des am Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) angeschlossenen 2/2-Wegeventils (18) in eine Offenstellung schaltbar ist, so daß bei gesperrtem ersten Ventildurchgang (34,25;24,26) eine Verbindung zwichen dem Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) und den Arbeitskammern (10,14) des Hauptzylinders (11) hergestellt ist.

14. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventileinheit als hydraulisch steuerbares Doppelsitzventil ausgebildet ist, daß in jeder Ventileiheit ein mit Ventilschließkörpern (23,27;28,24) versehener Steuerkolben (21,22) angeordnet ist und daß

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Wirkflächen der Steuerkolben (21,22) sich aneinander abstützend einer Steuerkammer (20) ausgesetzt sind, die über das 2/2-Wegeventil (18) mit dem Druck im Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) beaufschlagbar ist.

15. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Steuerkolben (21,22) eine Steuerkammer (77,78) zugeordnet ist, daß jede Steuerkammer (77,78) jeweils über ein 2/2-Wegeventil (79,80) mit dem Druck des Druckraumes (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) beaufschlagbar ist und daß jede Steuerkammer (77,78) durch eine Abstützfla'che für den Steuerkolben (21,22) begrenzt ist.

16. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (20,77,78) des Zuschaltventils (19,75,76) über ein durch eine Schlupfüberwachungselektronik steuerbares 3/2-Wegeventil (81) normalerweise mit dem drucklosen Nachlaufbehälter (12) verbunden ist und daß die Steuerkammer (20,77,78) in der Arbeitsstellung des 2/2-Wegevetils (18) dierekt mit dem Druckraum (3) des hydraulischen Kraftverstärkers (1) verbunden ist.