DE19929059C1 - Bremsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Eine Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, umfassend eine von dem Fahrzeugführer bedienbare Betätigungseinrichtung, durch welche Radbremseinrichtungen betätigbar sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung umfaßt: DOLLAR A - sowohl einen abhängig vom Bremswunsch des Fahrzeugführers elektrisch ansteuerbaren Druckmodulator, durch den die Radbremseinrichtung mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid beaufschlagbar ist, DOLLAR A - als auch einen mittels eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers betätigbaren Hauptbremszylinder, durch den wenigstens zwei Radbremsen getrennt von dem Druckmodulator ansteuerbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hydraulische und pneumatische Bremsvorrichtungen für Fahrzeuge sind seit langem bekannt.

Um insbesondere Bremsleitungen, also hydraulische Leitungen oder Druckluftleitungen, vermeiden zu können und um Bremsvorrichtungen auf einfache Weise elektrisch ansteuern zu können, sollen in zukünftigen Fahrzeugen elektrohydraulische Bremseinrichtungen eingesetzt werden, welche die elektrische Ansteuerung hydraulischer Bremsen ermöglichen.

Bei derartigen Bremsvorrichtungen ist es problematisch, daß in vielen Fällen bei einem vollständigen oder teilweisen Ausfall der elektrohydraulischen Bremseinrichtung, beispielsweise bei einem Stromausfall oder bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs, die gesetzlich vorgeschriebenen Verzögerungswerte nicht erreicht werden können.

In der Zeitschrift ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 98 (1969) 6, Seiten 328 bis 333 wird ein Konzept für ei­ ne elektromechanische Fahrzeugbremse beschrieben, bei dem unter anderem auch elektrohydraulische Lösungen für Fahrzeugbremsen erwähnt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung für Fahrzeuge zu vermitteln, welche bei Einsatz einer elektrohydraulischen Bremsvorrichtung auch in Notsituationen die gesetzlich vorgeschriebenen Verzögerungswerte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung für Fahrzeuge durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Kombination und Koppelung eines elektrisch ansteuerbaren Druckmodulators bei einer elektrohydraulischen Bremseinrichtung mit einem durch einen Unterdruck-Bremskraftverstärker betätigbaren Hauptbremszylinder, durch den wenigstens zwei Radbremseinrichtungen getrennt von dem Druckmodulator ansteuerbar sind, wird bei einem Ausfall des elektrisch ansteuerbaren Druckmodulators eine Restbremswirkung durch die dann noch wirksame Unterdruckverstärkung sichergestellt.

Um sowohl bei einem Defekt des elektrischen Bordnetzes als auch bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine eine Bremsverzögerung erzielen zu können, die dem gesetzlich vorgeschriebenen Mindestverzögerungswert entspricht, ist bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ein Energiespeichermittel vorgesehen, durch das in den Druckräumen des Hauptbremszylinders bei einem Ausfall sowohl des Unterdruck-Bremskraftverstärkers als auch bei einem Ausfall des Druckmodulators Druck erzeugbar ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Unterdruck- Bremskraftverstärker und der Hauptbremszylinder durch ein Schaltmittel parallel zu dem Druckmodulator schaltbar sind, wobei die Parallelschaltung durch das Schaltmittel immer nur dann erfolgt, wenn der Druckmodulator nicht funktionsfähig ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei einem Ausfall des Druckmodulators und damit bei einem Ausfall der elektrohydraulischen Bremseinrichtung eine geforderte Restbremswirkung erzielt wird.

Ferner ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Speicherung der Energie in dem Energiespeichermittel dann erfolgt, wenn der Unterdruck-Bremskraftverstärker und der Hauptbremszylinder von dem elektrisch ansteuerbaren Druckmodulator abgekoppelt sind, d. h. immer dann, wenn der Druckmodulator funktionsfähig ist.

Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, daß das Energiespeichermittel eine Kolben-Zylindereinheit mit zwei Kolben ist, die durch Beaufschlagung mit Druck mindestens ein Federmittel vorspannen, wobei durch die Kolben begrenzte Druckräume mit den beiden Druckräumen des Hauptbremszylinders verbunden sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

In der einzigen Figur ist schematisch eine von der Erfindung Gebrauch machende Bremsvorrichtung für Fahrzeuge dargestellt.

Eine Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für schwere Fahrzeuge, umfaßt einen Druckmodulator 10, durch welchen mittels einer von einem Elektromotor betriebenen Pumpe (nicht dargestellt) gesteuert Druck in hydraulischen Bremskreisen erzeugbar ist, mit dem an sich bekannte hydraulische Radbremseinrichtungen, z. B. Scheiben- oder Trommelbremsen oder dgl., an den Vorderrädern 21, 22 (VL = vorne links, VR = vorne rechts) sowie an den Hinterrädern 23, 24 (HL = hinten links, HR = hinten rechts) zur Erzeugung einer Bremswirkung des Fahrzeugs beaufschlagbar sind.

Der Druckmodulator 10 ist von einer elektrischen Steuereinrichtung 30 über eine elektrische Leitung 31 abhängig von der von einem Pedalwegsensor 40 oder einem anderen die Pedalstellung erfassenden Sensor erfaßten Pedalstellung eines Bremspedals 42 ansteuerbar. Mit zunehmender Auslenkung des Bremspedals 42 werden die Radbremsen 21, 22, 23, 24 über (nicht dargestellte) Proportionalventile mit Druck beaufschlagt. Neben dem Druckmodulator 10 ist auf an sich bekannte Weise durch das Pedal 42 ein Unterdruck- Bremskraftverstärker 50 ansteuerbar, durch den ein Tandem- Hauptbremszylinder 52 betätigbar ist. Die beiden Druckkammern 52a, 52b des Tandem-Hauptbremszylinders sind über hydraulische Leitungen 53, 54 jeweils mit der vorderen linken Radbremse (VL) 21 sowie mit der vorderen rechten Radbremse (VR) 22 über Trennventile 61, 62, die wie dargestellt beispielsweise Bestandteil des Druckmodulators 10 sein können, verbindbar.

Mit den Druckkammern 52a, 52b des Tandem-Hauptbremszylinders 52 sind ferner Druckräume 71, 72 eines Energiespeichermittels 70 über Hydraulikleitungen 71a, 72a fluidisch verbunden. Das Energiespeichermittel 70 ist beispielsweise als Kolben- Zylindereinheit mit zwei Kolben 73, 74 ausgeführt, die durch Beaufschlagung mit Druck ein Federmittel in Form einer Feder 75 vorspannen. Wie in der Figur dargestellt, bewegen sich dabei die beiden Kolben 73, 74 aufeinander zu und spannen so die Feder 75.

Die Spannung der Feder 75 erfolgt dabei bei funktionsfähigem Druckmodulator 10. In diesem Fall sind die Trennventile 61, 62 geöffnet, so daß der Unterdruck-Bremskraftverstärker und der Tandem-Hauptbremszylinder 52 von den beiden Radbremsen 21, 22 am linken bzw. rechten Vorderrad abgekoppelt sind. In diesem Falle wird der in den beiden Druckräumen 52a, 52b des Tandem- Hauptbremszylinders 52 herrschende Druck durch die beiden Hydraulikleitungen 71a, 72a den beiden Druckräumen 71, 72 des Energiespeichers 70 zugeführt, so daß in beiden Druckräumen 71, 72 ein sehr hoher Druck herrscht, der zu einer Komprimierung der Feder 75 führt. Diese Komprimierung wird bei jedem Bremsvorgang erneuert. Das Energiespeichermittel 70 erfüllt hierdurch gleichzeitig auch die sehr vorteilhafte Funktion eines Pedalweg-Pedalkraftsimulators, der bei einer elektrischen Betätigung der Bremse erforderlich ist, um dem Fahrzeugführer das Pedalgefühl einer hydraulischen Fahrzeugbremse zu vermitteln.

Fällt nun der Druckmodulator 10 bei einer Vollbremsung, in dem das Bremspedal 42 ganz durchgetreten ist, beispielsweise durch einen Defekt der elektrischen Leitung 31 oder des Steuergeräts 30 oder des Pedalwegsensors 40 oder aufgrund eines Defekts der Bordnetzversorgung aus, schließen die beiden Trennventile 61, 62, so daß ein Abbremsen wenigstens der Vorderräder mittels des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 50 und des durch ihn betätigbaren Tandem-Hauptbremszylinders 52 möglich ist.

Fällt darüber hinaus beispielsweise durch einen Stillstand der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs noch der Unterdruck- Bremskraftverstärker 50 zusätzlich zu der den Pedalwegsensor 40, die Steuereinrichtung 30 und den Druckmodulator 10 umfassenden elektrohydraulischen Bremseinrichtung aus, wird die in dem Energiespeichermittel 70 gespeicherte Energie den Druckräumen 52a, 52b des Tandem-Hauptbremszylinders 52 durch Entspannen der vorgespannten Feder 75 zugeführt, die Trennventile 61, 62 schließen und der in dem Energiespeichermittel 70 gespeicherte Druck wird so den beiden Vorderradbremsen 21, 22 zugeführt, bis sich ein Kräftegleichgewicht mit der durch den Fahrzeugführer durch wiederholtes Niedertreten des Bremspedals 42 erzeugten Betätigungskraft ergibt.

Da die in dem, im ungestörten Betriebszustand als Simulator fungierenden Energiespeichermittel 20 gespeicherte Energie sehr groß ist, ist eine sichere Verzögerung des Fahrzeugs auf diese Weise bei einem Ausfall sowohl des Druckmodulators 10 als auch des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 50 möglich.

Claims (6)

1. Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, umfassend eine von dem Fahrzeugführer bedienbare Betätigungseinrichtung, durch welche Radbremseinrichtungen (21, 22, 23, 24) betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung umfaßt:

• - sowohl einen abhängig vom Bremswunsch des Fahrzeugführers elektrisch ansteuerbaren Druckmodulator (10), durch den die Radbremseinrichtung (21, 22, 23, 24) mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid beaufschlagbar ist,
• - als auch einen mittels eines Unterdruck- Bremskraftverstärkers (50) betätigbaren Hauptbremszylinder (52), durch den wenigstens zwei Radbremsen (21, 22) getrennt von dem Druckmodulator (10) ansteuerbar sind.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energiespeichermittel (70) vorgesehen ist, durch das in Druckräume (52a, 52b) des Hauptbremszylinders (52) sowohl bei einem Ausfall des Unterdruck- Bremskraftverstärkers (50) als auch bei einem Ausfall des Druckmodulators (10) Druck erzeugbar ist.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck-Bremskraftverstärker (50) und der Hauptbremszylinder (52) durch ein Schaltmittel (61, 62) parallel zu dem Druckmodulator (10) schaltbar sind, wobei eine Parallelschaltung durch das wenigstens eine Schaltmittel (61, 62) nur dann erfolgt, wenn der Druckmodulator (10) nicht funktionsfähig ist.

4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Schaltmittel zwei Trennventile (61, 62) sind, die jeweils in den die Druckräume (52a, 52b) mit den Radbremseinrichtungen (21, 22) verbindenden Druckleitungen (54, 53) angeordnet sind.

5. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Energie in dem Energiespeichermittel (70) dann erfolgt, wenn der Unterdruck-Bremskraftverstärker (50) und Hauptbremszylinder (52) von den Radbremseinrichtungen (21, 22) abgekoppelt sind.

6. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiespeichermittel eine Kolben- Zylindereinheit (70) mit zwei Kolben (73, 74) ist, die durch Beaufschlagung mit Druck wenigstens ein Federmittel (75) vorspannen, wobei durch die Kolben (73, 74) begrenzte Druckräume (71, 72) der Kolben-Zylindereinheit (70) mit den beiden Druckräumen (52a, 52b) des Hauptbremszylinders fluidisch verbunden sind.