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Bremsanlage für Kraftfahrzeuge.
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Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bestehend
aus einem auf einen Hauptbremszylinder wirkenden Bremskraftverstärker.
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dessen Hilfskraft durch eine Druckdifferenz zwischen zwei Kammern
des Bremskraftverstärkers bei im Betrieb befindlicher Antriebsmaschine erzeugt wird.
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Bremskraftverstärker dienen zur Unterstützung der vom Fahrer auf das
Bremspedal ausgeübten Fußkraft. Die dazu notwendige Hilfskraft wird durch die Druckdifferenz
zwischen einem Ueberdruck oder einem Vakuum und dem atmosphärischen Druck mittels
flüssiger oder gasförmiger Medien erzeugt. Der Überdruck wird üblicherweise von
einer von der Antriebsmaschine des Fahrzeugs angetriebenen Druckpumpe geliefert.
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Bei Personenfahrzeugen wird statt eines Uberdruokes du Vakuum im Ansaugrohr
der Antriebsmaschine zur Hilfskrafterzeugung benutzt.
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Bei beiden Erzeugungsarten der Druckdifferenz muß die Antriebsmaschine
in Betrieb stehen, damit die Bremskraftunterstützung durch den Bremskraftverstärker
gewährleistet ist.
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Ein Nachteil der bekannten Bremsanlagen ist es, daß - kost die Antriebsmaschine
durch einen unvorgesehenen Umstand zum Stehen -dann lediglich eine für einige wenige
verstärkte Bremsbetätigungen ausreichende Druckdifferenz im Bremskraftverstärker
zur Verfügung steht.
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Sobald diese Druckdifferenz abgebaut ist, muß die Bremskraft ohne
Unterstützung durch den Bremskrfatverstärker allein durch die vom Fahrer auf das
Bremspedal ausgeübte Fußkraft aufgebracht werden. Der Fahrer wird durch den plötzlichen
Ausfall der Bremskraftunterstützung überrascht, so daß es ZU einem Unfall kommen
kann. Ein solcher Unfall kann umso eher eintreten, je größer die Bremskraftunterstützung
durch den Bremskraftverstärker iet.
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Kommt die Antriebsmaschine eines in Fahrt befindlichen Fahrzeugs z.
B.
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zum Stillstand, wenn die Verbindung zwischen der Artriebsmaschine
und dem Wechselgetriebe des Fahrzeugs unterbrochen ist, so besteht im allg@meinen
die Möglichkeit, daß nach Einschalten einer Gangstufe die Antriebsmaschine durch
die bsi fahrendem Fahrzeug angetriebenen Teile des Antriebsstranges wieder in Betrieb
gesetzt werden kann. Bei Fahrzeugen mit automatischem W@chselgetriebe ist ein solcher
Antrieb der Antriebsmaschine durch d@n Antriebsstrang besonders bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten
nicht möglich.
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Mit der deutschen Patentschrift 1 245 769 / 63c, 53-01 ist für eine
Kraftfahrzeug-Bremsanlage ein Druckluft-Bremskraftverstärker mit einen Federspeicher
bekannt. Ein Teil der Druckenergie der Druckluft ist dabei im Normalbetrieb der
Bremsanlage als Federenergie gespeichert. Kommt der Fahrzeugmotor zum Stillstand,
so steht außer der Druck@nergie der
noch im Bremskraftverstärker
vorhandenen Druckluft die Federenergie zur Bremskraftunterstützung für einige Fahrzeugbremsungen
zur Verfügung. Vorausgesetzt ist dabei, daß der Fahrer durch eine Einrichtung zur
Bremskontrollanzeige rechtzeitig auf den Schaden an der Bremsanlage aufmerksam gemacht
wird. Diese Bremsanlage bietet nicht die erforderliche Sicherheit zur Durchführung
beliebig vieler vollwertiger Bremzungen auch nach Stillstand der Antriebsmaschine,
zumal Einrichtungen nur Bremskontrollan@eige nur in wenigen Fahrzeugen eingebaut
sind.
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Ferner ist mit dem Ate-Bremsen-Handbuch, 1960, 5. 66 - 68 eine Pu@penspeicher-Bremsanlage
für Kraftfahrzeuge bekannt, die einen Druckspeicherbehälter aufweist. Im Normalbetrieb
der Bremsanlage wird der Druckspeicherbehälter mit einem Druckmedium gefüllt. Bei
Stillstand des Fahrzeugmotors steht das Druckmedium des Druckspeicherbehälters zur
Erseugung der Hilfakraft für den Bremskraftverstärker für zahlreiche Bremsungen
des Fahrzeuge zur Verfügung. Mit dieser Bremsanlage ist zwar weitgehende Sicherheit
für Fahrzeugbremsungen bei fahrenden Fahrzeug auch nach Stillstand des Fahrzeugmotors
gegeben, die Bremsanlege ist Jedoch su aufwendig.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, unter Vermeidung der Nachteile der
bekannten Kraftfahrzeug-Bremsanlagen deren Betriebssicherheit zu verbes@ern, indem
sichergestellt wird, daß im Bremskraftverstärker die zu zeinem Betrieb erforderliche
Hilfakraft bei fahrendem Fahrzeug jederzeit zur Verfügung steht.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß mindestens
unterhalb der Mindest-Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine die Hilfskraft des Bremskraftverstärkers
von einer von Teilen des Antriebsstranges oder von gespeicherter bzw. von Teilen
des Antriebsstranges erzeugter elektrischer Energie angetriebenen Pumpe erzeugt
wird.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Pumpe an einer Kammer
des Bremskraftverstärkers angeschlossen und mittels eines gleichfalls mit der Kammer
des Bremskraftverstärkers verbundenen Druckschalters gesteuert.
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Dadurch wird die Hilfskraft des Bremskraftverstärkers unabhängig von
der Antriebsmaschine immer dann geliefert, wenn durch ein Abnahme der Drmokdifferenz
zwischen den Kammern des Bremskraftverstärkers eine ausreichende Hilfakraft zur
vollen Bremskraftunterstützung nicht mehr gegeben ist.
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Zin weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Pumpe mechanisch
von eine Teil des Antriebsstranges angetrieben wird, der sich bei fahrende Fahrzeug
zwaqaläufig mitdreht.
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Dadurch wird erreicht, daß bei fahrendem Fahrzeug - gleichgültig ob
die Antriebsmaschine in Betrieb ist oder nicht - die Hilfskraft für den Bremskraftverstärker
in einfacher Weis immer erzeugt wird und folglich Jederzeit für beliebig viele vollwertige
Bremsungen zur Verfügung steht.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Pumpe bei betätigtem Druckschalter und eingeschalteter Zündanlage des
Fahrzeugs
durch einen von der Batterie gespeisten Elektromotor angetrieben wird.
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Daiit wird die im Regelfall immer sur Verfügung stehende Speicherenergie
der Batterie durch einen Slektromotor mit bekanntlich hohem Wirkungsgrad zum Antrieb
der Pumpe ausgenutzt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird unterhalb der Mindest-Leerlaufdrehzahl
eines Verbrennungsmotors al auch unterhalb einer gewissen Drehzahl der Teile des
Antriebsstranges die Hilfakraft von einer von Teilen des Antriebsstranges angetriebenen
Pumpe oder vom Verbrennungsmotor erzeugt.
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Dadurch wird sichergestellt, daß die notwendige Hilf@kraft für den
Bremskraftverstärker erzeugt wird, wann der Verbrennung@motor außer Betrieb ist
und das Fehrseug fährt und ebenfalls, wenn du Fahrzeug nur sehr langsam fährt oder
still steht und der Verbrennungsmotor arbeitet.
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Ferner besteht ein Merkmal der Erfindung darin, daß in der vol Verbrennungsmotor
zum Bremskraftverstärker führenden Druckleitung unmittelbar am Bremskraftverstärker
ein magnetisch schaltbares Rückschlagventil vorgesehen ist, du nitteis eines @n
einem vor der Kupplung liegenden Antriebsteil befindlichen elektrischen Fliehkraftschalters
schaltbar ist.
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Dieses Merkmal ist darauf gerichtet, daß im Normalbetrieb der BrarunlrCI
die vom Antrieb@strang angetriebene Pumpe beispielsweise die Hilfakrafterzeugung
übernimmt, wenn der Verbrennung@motor eine gewisse Dr@hzahl erreicht.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, daß als Energiequelle
für den Elektromotor ein von einem Teil des Antriebsstranges des Fahrzeugs angetriebener
Generator vorgesehen ist.
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Durch einen solchen Generator, der von eine riob bei fahrende Fahrzeug
zwangsläufig mitdrehenden Teil des Antriebsstranges angetrieben wird, kann die elektrische
Energie für den Elektromotor geliefert werden, so da die Energieversorgung unabhängig
von der Batterie des Pahrzeugs wird.
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Mach eine weiteren Merkmal der Erfindung besteht der mit einer Kammer
des Bremskraftverstärkers verbundene Druckschalter aus einer Druckdose und einem
damit gekoppelten elektrischen Schalter, der im Stromkreis des Elektromotors liegt.
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Mittels eines solchen Druckschalters wird in einfacher Weise der Druck
des Hilfskraftmediums kontrolliert und eine Druckänderung in eine Betätigung eines
elektrischen Schalters zur Steuerung des Elektromotors umgewandelt.
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Ein weiteres @ Merkmal der dz Erfindung besteht darin, daß Jede Druckleitung
zwischen der Antriebsmaschine bzw. der Pumpe und dem Bremskraftverstärker für sich
an die Ziemer des Bremskraftverstärkers angeschlossen ist.
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Dadurch läßt sich eine große Sicherheit der Bremsanlage bei einem
Bruch einer Druckleitung erreichen.
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Ilroh eine weiteren Merkmal der Erfindung ist in Jeder Druckleitung
unmittelbar am Bremskraftverstärker ein Rückschlagventil vorgesehen.
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Dadurch wird eine gegenseitige Beeinflussung der Druckquellen auf
einfache Weise vermieden.
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Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist in den Stromkreis des mit
der Druckdose gekoppelten elektrischen Schalters ein elektrisches Verzögerungsglied
einschaltbar.
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Nach längerer standzeit des Fahrzeugs kann die Druckdifferens im Bremskraftverstärker
soweit abgebaut sein, daß der Druckschalter den Elektromotor beim Anlassen der Antriebsmaschine
einschaltet und die Gefahr einer Batterieüberlastung besteht. Mittels eines solchen
Vorzögerungsgliedes wird der Elektromotor automatisch erst dann eingeschaltet, wenn
der Anlaßvorgang in der Regel abgeschlossen ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet die Verw@ndung der
Bremsanlage in Kraftfahrzeugen, bei denen der Antrieb über ein automatisches Getriebe
erfolgt.
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Bei Fahrzeugen mit automatischem Getriebe, bei dem die Kupplung des
Getriebes alt der Antriebsmaschine hydraulisch erfolgt, kann bei geringen Fahrgeschwindigkeiten
nach Stehenbleiben der Antriebsmaschine diese von Teilen des Antriebsstranges nicht
wieder in Betrieb gesetzt werden, da die Getrieb@ölpumpe den zur Kupplung erforderlichen
Getriebeöldruck nicht aufbringen kann. Das Letztgesagte gilt besonders für automatische
Getriebe, die nur eine Getriebeölpumpe besitzen und diese infolge ihrer Anordnung
nur in Betrieb steht, solange die Antriebsmaschine läuft.
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Mit der Bremsanlage nach der Erfindung wird daher ein Beitrag zur
Bremssicherheit für Fahrzeuge mit automatischem Getriebe geleistet.
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Min weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die Hilfakraft des
Bremskraftverstärkers allein von der Pumpe erzeugt wird, die von
bei
fahrendem Fahrzeug sich zwangsläufig mitdrehenden Teilen des Antriebsstranges angetrieben
wird.
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Durch dieses Merkmal wird die Bremsanlage vollkommen unabhängig von
der Antriebsmaschine des Fahrzeugs. Die Hilfskraft für den Bremskraftverstärker
wird nur dann erzeugt, wenn das Fahrzeug fährt, denn nur dann können Bremsungen
erforderlich werden. Diese Bremsanlage ist @ehr störunanfällig und stellt dadurch
einen wesentlichen Sicherheitsbeitrag fUr Kraftfahrzeug-Bremsanlagen dar.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Pumpe von hinter
der Kupplung und vor dem oder im Ausgleichgotriebe befindlichen Teilen des Antriebsstranges
angetrieben.
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Dadurch können zum Antrleb der Pumpe Teile des Antriebsstranges verwendet
werden, die durch die Übersetzung des Ausgleichgetriebes schon bei geringsten Fahrzeuggeschwindigkeiten
genügend große Drehzahlen haben, so daß die Pumpe direkt oder über ein zusätzliches
Übersetzungsgetriebe angetrieben werden kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
bei mechanischem Antrieb der Pumpe von der Antriebsmaschine des Fahrzeugs zwisohen
der Pumpe und einem zweiten Antriebsorgan fur die Pumpe (Elektromotor, Teil des
Antriebsstranges) zwei Freiläufe vorgese@ an sind.
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Dadurch können Schäden am Pumpenantrieb vermieden werden, die auftreten
würden, wenn beim Antrieb der Pumpe - gleichgültig, ob vom Motor, vom Elektromotor
oder von Teilen des Antriebsstranges her - du jeweilige zweite Antriebgorgan der
Pumpe zwangsläufig mitgetrieben wurde.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer
Zeichnung beschrieben. Darin zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 Eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage
nach der Erfindung mit einer von einem Elektromotor angetri@benen Pumpe, Fig. 2
eine Kraftfahrzeug-Br@msanlage nach der Erfindung, wobei die Hilfskraft für den
Bremskraftverstärker sowohl von der Antriebsmaschine als auch von einer von der
Antriebsmaschine unabhängigen mechanisch angetriebenen Pumpe erzeugt werden kann,
Fig. 3 eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach der Erfindung mit einer von der Antriebsmaschine
unabhängigen mechanisch angetriebenen Pumpe zur Erzeugung der Hilfskraft für den
Bremskraftverstärker, Fig. 4 eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage naoh der Erfindung mit
einer von der Antriebsmaschine des Fahrzeugs und von einem Elektromotor antreibbaren
Pumpe zur Erzeugung der Hilfskraft für den Bremskraftverstärker und Fig. 5 eine
Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach der Erfindung mit einer von der Antriebsmaschine
und von Teilen des Antriebsstranges des Fahrzeugs antreibbaren Pumpe zur Erzeugung
der Hilfskraft für den Bremskraftverstärker.
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Mit 10 ist ein mit Fremdzündung arbeitender Verbrennungsmotor bezeichnet.
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Unter einem Luftfilter 11 befindet sich ein Vergaser des Motors 10,
dessen Ansaugrohr 13 des Motors 10 seitlich vom Luftfilter 11 erkennbar ist.
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In: Ansaugrohr 13 ist ein Vakuumleitung 14 angeschlossen, die mit
ihre anderen Ende über ein Vakuum-Rückschlagventil 15 mit einer Kammer 16 eines
Bremskraftverstärkers 17 verbunden ist. An die Kammer 16 des Bremskraftverstärkers
17 schließt sich ein Hauptzylinder 18 an, von dem Bremsleitungen 19 und 20 zu Radbremszylindern
21, 22 und 23, 24 führen. Der Bremskraftverstärker 17 trägt an @eine dem Hauptbremszylinder
18 abgeundten Seite einen Faltenbalg 25. Durch diesen Faltenbalg 25 hindurch erstreckt
sich eine Bremsstange 26, an der in Bremskraftverstärker 17 und im Hauptbremszylinder
18 Kolben befestigt sind.
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Der Kolben im Bremskraftverstärker 17 trennt den Innenraum des Bremskraftverstärkers
17 in die Kammer 16 und eine zweite Kammer 28. Der Kolben ist in Fig. 1 durch eine
gestrichelte Linie 29 angedeutet. Die Kolben des Hauptbremszylinders 18 sind nicht
dargestellt. Die Bremsstange 26 ist mit einem Bremspedal 30 gelenkig verbunden.
In der Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17 ist das im Ansaugrohr 13 vom Motor
10 erzeugte Vakuum ebenfalls vorhanden, während die Kammer 28 bei Betätigung des
Bremspedals 30 zur Atmosphäre hin geöffnet wird.
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Als Hilfskraft steht bei Betätigung des Bremspedals 30 die Druckdifferenz
zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Vakuum zur Verfügung.
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An die Kammer 16 sind außer der Vakuumleitung 14 zwei weitere Vakuumleitungen
31 und 32 angeschlossen. Die Vakuumleitung 32 PUhrt zu eine Vakuumschalter 33, der
aus einer Druckdose 34 und einem damit gekoppelten elektrischen schalter 35 besteht.
In der Zeichnung ist die Druckdose
34 wegen der besseren Übersicht
außerhalb des Bremskraftverstärkere 17 dargestellt. In der praktischen Ausführung
befindet sich der Vakuumschalter 33 an der Wandung des Bremskraftverstärkers 17,
so daß die Druckdose 34 mit der Kammer 16 in ummittelbarer Verbindung steht und
die Anschlußklemmen des elektrischen Schalters 35 von außen zugänglich sind.
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Die dritte an der Kammer 16 angeschlossene Vakuumleitung 31 stellt
die Verbindung zu einer Vakuumpumpe 36 her. Der Anschluß der Vakuumleitung 31 an
die Kammer 16 erfolgt wie bei der Vakuumleitung 14 über ein Vakuum-Bückschlagventil
37. Die Vakuumpumpe 36 wird über einen Keilriemen 38 von einem Elektromotor 39 angetrieben.
Dabei ist da Übersetzungsverhältnis der Riemenscheiben 40 und 41 geeignet ru whhlen.
Die in der Zeichnung @chematisch dargestellte Vakuumpumpe 36 ist eine Drehflügelpumpe.
Als Vakuumpumpe kann ebenso eine Kolben-, Kreisel- oder Strahlpumpe usw. verwendet
werden. Der Antrieb von Elektromotor 39 zur Vakuumpumpe 36 kann auch s. 3. über
ein Zahnradgetriebe erfolgen.
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Der Elektromotor 39 ist ein Gleichstrommotor, der aus einer Fahrzeug-Batterie
42 gespeist wird. Der Pluspol der Fahrzeug-Batterie 42 ist über eine elektrische
Leitung 43 mit einer Anschlußklemme des Blektromotors 39 verbunden. Der Minuspol
der Fahrzeug-Batterie 42 liegt ebenso wie die zweite Anschlußklemme des Elektromotors
39 an Masse. In der Leitung 43 zwischen Fahrzeug-Batterie 42 und Elektromotor 39
sind Schaltor 44 und 45 sowie der Schalter 35 des Vakuumschalters 33 angeordnet.
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Die Schalter 35, 44 und 45 sind in Ausschaltstellung dargestellt.
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Der Schalter 44 befindet sich im Zündschloß des Fahrzeugs und er verbindet
in Einschaltstellung die nicht gezeichnete Zündspule des
Motors
10 mit der Fahrzeug-Batterie 42. Zwischen der Leitung 43 und Masse ist zwischen
den Schaltern 35 und 44 ein Verzögerungsrelais 46 eingeschaltet. Die Schaltkontakte
und der Anker dieses Relais 46 bilden den Schalter 45. Das Verzögerungsrelais 46
kann auch durch geeignete elektrische Verzögerungsmittel wie z. B. durch einen Kondensator
oder eine Spule ersetzt werden.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage gemäß Fig.
1 hat folgende Wirkungsweise: Wenn der Motor 10 in Betrieb steht, wird das Vakuum
für den Bremskraftverstärker 17 im Ansaugrohr 13 erzeugt und durch die Vakuumleitung
14 zur Ziemer 16 geleitet. Bei Betätigung des Bremspedals 30 wird der mit der Bremsstange
26 verbundene Kolben im Bremskraftverstärker 17 in Richtung zum Hauptbremszylinder
18 verschoben und gleichzeitig wird ein Ventil der Kammer 28 geöffnet. Mittels der
dadurch vorhandenen Druckdifferenz zwischen den Kammern 28 und 16 wird der auf den
Kolben ausgeübte Druck vergrößert, der auf zwei Kolben des Hauptbremszylinders 18
wirkt. Die Kolben im Hauptbremszylinder 18 üben ihrerseits einen Druck auf die Bremsflüssigkeit
in den Bremsleitungen 19 und 20 aus, so daß der Druck schließlich zu den Radbremszylindern
21, 22 und 23, 24 übertragen zum Anlegen der nicht dargestellten Bremsbacken an
den Rädern des Fahrzeugs benutzt wird.
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Steht im Bremskraftverstärker 17 kein Vakuum zur verfügung, so wird
der auf du Bremspedal 30 ausgeübte Fußdruok ohne die Hilfskraft des Bremskraftverstärkers
17 durch die Bremsstange 26 di@@kt auf die Kolben des Hauptbremszylinders 18 übertregen.
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Die Vakuum-Rückschlagventile 15 und 37 am Bremskraftverstärker 17
sind so geschaltet, daß das Vakuum nur von außen in die Kammer 16 eintreten, jedoch
nicht aus der Kammer 16 austreten kann.
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Wenn die Vakuumversorgung durch den Motor 10 z. B. durch Stillstand
des Notors 10 oder Bruch der Vakuumleitung 14 unterbrochen ist, so erhöht sich nach
einer Bremsung der Druck in der Kammer 16 des Bronskraftverstärkers 17 über einen
Sollwert. Der Vakuumschalter 33 spricht an und schließt den Kontakt des Schalters
28. Ist der Schalter 44 des Zündeohlosses eingeschaltet, so ist nach Ablauf der
Verzögerungedauer des Relais 46 auch der Schalter 45 in Einschalt@tellung.
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Der Elektromotor 39 liegt damit an der Spannung der Fahrzeug-Batterie
42 und treibt die Vakuumpumpe 36 an. Diese Vakuumpumpe 36 liefert nun das Vakuum
tür den Bremskraftverstärker 17 solange, bis der Druok in der Kammer 16 auf seinen
Sollwert abgesunken ist. Danach schaltet der Vakuumschalter 33 ab und der elektrische
Schalter 35 wird geöffnet, so daß der Stromkreis unterbrochen und der Slektromotor
39 und damit die Vakuumpumpe 36 ausgeschaltet ist.
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Die Vakuumpumpe 36 ersetzt oder ergänzt - gesteuert durch den Vakuun
schalter 33 - immer dann das Vakuum der Kammer 16, wenn die Vakuumerzeugung vom
Motor 10 nicht ausreicht oder ausgefallen ist. Es ist also Jederzeit bei eingeschalteter
Zündung des Motors 10 die volle Bremskraftunterstützung durch den Bremskraftverstärker
17 sichergestellt.
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Die Vakuum-Rückschlagventile 15 und 37 verhindern ein gegenseitige
Beeinflussung der Vikuumquelln.
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Nach langer Standzeit des Fahrzeugs baut eich das Vakuum in der Kammer
16 des Bremskraftverstärkers 17 ab, so daß die Vakuumpumpe 36 sofort nach Einschalten
der Zündung in Betrieb gesetzt würde. Um zu verhindern, daß beim Anlassen des Motors
10 der Elektromotor 39 sofort mitläuft - da die Gefahr der Batterieüberlastung besteht
- ist das Verzögerungsrelais 46 vorgesehen. Die Verzögerungadauer des Relais 46
ist dabei so gewählt, daß der Anlaßvorgang beendet ist, wenn der Elektromotor 39
durch den Schalter 45 an die Fahrzeug-Batterie 42 angeschaltet wird. Danach bleibt
der Schalter 45 solange wie der Schalter 44 geschlossen, da beim öffnen des Schalters
44 der Strom durch das Relais 46 unterbrochen wird und das Relais 46 abfällt.
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In Fig. 2 sind dieselben Einzelteile der Bremsanlage mit den gleichen
Bezuguzeichen versehen wie in Fig. 1.
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Vom Ansaugrohr 13 des Motors 10 führt die Vakuumleitung 14 zum Bremskraftverstärker
17, wo sie durch ein magnetisch schaltbares Vakuum-Rückschlagventil 50 in die Kammer
16 einmündet. Ein magnetischer Teil 51 des Vakuum-Rückschlagventils 50 liegt mit
der Fahrzeug-Batterie 42 in eine Stromkreis unter Zwischenschaltung eines elektrischen
Fliehkraftschalters 52. Der Fliehkraftschalter 52 ist auf einer Motorwelle 53 zwischen
dem Motor 10 und einer Kupplung 54 betestigt.
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Der Fliehkraftschalter 52 ist dabei so dimensioniert, daß er bei der
üblicherweise zu Jedem Verbrennungsmotor angegebenen oberen Leerlaufdrehzahl Sohaltkontakte
55 schließt, so daß der magnetische Teil 51 des Rückschlagventils 50 an die Spannung
der Fahrz.ug-Batterie 42 angesohaltet wird.
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Die Vakuumpumpe 36 ist mit der Vakuumleitung 31 über das Vakuum-Rückschlagventil
37 an die Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17 angeschlossen. Der Antrieb der
Vakuumpumpe 36 erfolgt hier jedoch mechanisch über ein biegsame Welle 56, die von
einer Abtriebswelle 57 eines Wechselgetriebes 58 angetrieben wird. Vom Wechselgetriebe
58 sind @nd ferner ein Getriebestück 59 und ein Schalthebel 60 dargestellt.
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Mittels der biegsamen Welle 56 wird die für die einwandfreie Funktion
der Vakuumpumpe 36 erforderlich Drehzahl von der Abtriebswelle 57 in geeigneter
Weise ahgenommen. Beispielsweise in Form ein Tachometerantriebs mit geeigneter Übersetzung.
Praktisch kann die Vakuumpumpe 36 auch direkt auf du Getriebeendstück 59 montiert
werden, so daß der Antrieb der Vakuumpumpe 36 über eine starre Abtriebswelle erfolgen
kann.
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Die Bremsanlage nach Fig. 2 hat die folgend Wirkungsweise: Wird der
Motor 10 angelassen, so läuft die Motorwelle 53 zuerst mit der Leerlaufdrehsahl
des Motors 10 um. In dem Bereich der angegebenen Leerlaufdrehzahl des Motore 10
wird du Vakuum in der Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17 vom Motor 10 erseugt.
Wenn die obere angegebene Leerlaufdrehzahl des Motors 10 überschritten wird, schaltet
der Flehkraftschalter 52 die Schaltkontakte 55 ein und der magnetische Teil 51 des
Rückschlagventils 50 wird dadurch in den Stromkreis der Fahrzeug-Batterie 42 eingeschaltet.
Der magnetische Teil 51 bewirkt die Sperrung des Vakuum-Rückschlagventils 50, du
nun in beiden Richtungen gesperrt ist.
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Die Vakuumpumpe 36 wird nur bei fahrendem Fahrzeug angetrieben.
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Der Antrieb der Vakuumpumpe 36 wird zwischen der Kupplung 54 und dem
Ausgleichgetriebe von Teilen des Antriebestranges des Fahrzeugs abgenommen. Durch
die Festlegung des Antriebs der Vakuumpumpe 36 auf diesen örtlichen Bereich zwischen
Kupplung 54 und dem Ausgleich~ getriebe des Fahrzeugs kann die Drehzahlübersetzung
des Ausgleich getriebes zum Antrieb der Vakuumpumpe 36 in vorteilhafter Weise ausgenutzt
werden. Das Letztgesagte bezieht sich auf Fahrzeug, bei denen der Notor 10 vorn
liegt und der Radantrieb über die Hinterräder erfolgt. Bei Fahrzeugen, bei denen
der Motor 10 über der Radantriebsachse liegt, läßt sich in geeigneter Weise der
Antrieb für die Vakuumpumpe 36 abnehmen, wenn sichergestellt wird, daß die Vakuumpuppe
36 immer dann angetrieben wird, wenn das Fahrzeug fährt.
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Zusammengefaßt ergeben sich folgende Betriebszustände der Erzeugung
der Hilfekraft des Bremskraftverstärker. 17t 1. Innerhalb des für den Motor 10 angegebenen
Leerlaufdrehzahlbereichs wird das Vakuum für den Bremskraftverstärker 17 im Ansaugrohr
13 des Motor. 10 erzeugt und die Vakuumpumpe 36 ist nicht in Betrieb, da das Fahrzeug
steht.
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2. Wird die obere angegebene Leerlaufdrehzahl des Motors 10 überschritten,
so schaltet der Fliehkraftschalter 52 die Vakuumleitung 14 ab.
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a) Fährt das Fahrzeug dann nicht so, ist die Vakuumver.orgung des
Bremskraftverstärkers 17 kurzzeitig ausgesetzt, da Bremsungen im Stand des Fahrzeugs
normalerweise nicht notwendig sind.
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b) Fährt das Fahrzeug, so wird die Vakuumpumpe 36 angetrieben und
übernimmt die volle Vakuumversorgung des Bremskraftverstärkers 17.
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3. Fährt das Fahrzeug und wird gebremst, so sorgt die Vakuumpumpe
36 solange für das Vakuum, bis das Fahrzeug steht und der Motor 10 seine obere Leerlaufdrehzahl
erreicht. Danach übernimmt der Motor 10 bis zu seiner Mindest-Leerlaufdrehzahl die
Erzeugung des Vakuums.
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4. Bei stehendem Motor 10 und fahrendem Fahrzeug wird du Vakuum in
jedem Falle von der Vakuumpumpe 36 erzeugt.
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Es ist also - außer in dem Fall - daß der Motor 10 bei stehendem Rahrzeug
hochtourig über seiner oberen Leerlaufdrehzahl läuft, kein Botriebszustand bei stehendem
oder fahrendem Fahrzeug denkbar, in dem keine Vakuumerzeugung stattfindet. Die Hilf@kraft
des Bremskraftverstärkers 17 steht demnach Jederzeit für vollwertige Fahrzeugbremsungen
zur Verfügung.
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In Fig. 3 ist ein dritte Ausführungsbeispiel der Bremsanlage dargestellt.
Die Ziffern der Einzelteile stimmen mit denen in Figuren 1 und 2 überein. In dieser
Bremsanlage fehlt ein Anschluß des Bremskraftverstärkers
17 an
den Fahrzeugmotor 10. Die Vakuumversorgung des Bremskraftverstärkers 17 erfolgt
allein durch die Vakuumpumpe 36.
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Der Antrieb der Vakuumpumpe 36 ist dabei ebenso wie in Fig. 2 vorgesehen.
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In dieser Bremsanlage wird das für den Bremskraftverstärker 17 erforderliche
Vakuum nur bei fahrendem Fahrzeug erzeugt, denn nur dann sind Bremsungen des Fahrzeugs
notwendig. Die Vakuumpumpe 36 und ihr Antrieb müssen dabei in geeigneter Weise so
ausgelegt sein, daß bei geringsten Fahrzeuggeschwindigkeiten die Vakuumerzeugung
und -versorgung sichergestellt ist.
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Darüber hinaus oind geeignete Mittel vorzusehen - z. B. ein vor die
Vakuumpumpe 36 vorgeschaltetes Wendegetriebe - um sicherzustellen, daß die Vakuumpumpe
36 auch dann die Hilfskraft ftir den Bremskraftverstärker erzeugt, wenn das Fahrzeug
rückwärts fährt.
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In Fig. 4 ist eine weiters Aus@führung der Bremsanlage dargestellt.
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Die Bezugszeichen entsprechen denen in den Figuren 1 bis 3. Mit 12
ist ein Motor bezeichnet, der auch ein uit Eigenzündung oder ait Benzineinspritzung
arbeitender Verbrennungsmotor @ein kann. Die Vakuumpumpe 36 steht iit der vor 16
des Bremskraftverstärkers 17 durch die Vakuumleitung 31 in Verbindung. Der Antrieb
der Vakuum pumpe 36 erfolgt von der Kurbelwelle 66 des Motor 12 über Keilriemen
48 und Riemenscheiben 47 und 49.
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Eine Riememscheibe 68 ist unter Zwischenschaltung eines in der Zeichnung
angedeuteten Frei laufs 69 auf der Weil. des Elektromotors 39 gelagert. Ein zweiter
Freilauf 70 ist zwischen der Riemenscheibe 47 und der Welle der Pumpe 36 eingeschaltet.
Die Freiläufe 69, 70 sind
gleichsinnig wirkend ausgebildet. Beim
Antrieb der Pumpe vom Motor 12 her ist die Riemenscheibe 47 mit der Welle der Pumpe
36 gekuppelt, nährend die Riemensoheibe 68 auf der Welle des Elektromotors 39 frei
läuft. Wenn der Antrieb der Pumpe 36 vol Elektromotor 39 her erfolgt, ist die Riemenscheibe
68 mit der Welle des Elektromotore 39 gekuppelt und die Riemenscheibe 47 läuft auf
der Welle der Pumpe 36 frei.
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Durch Einschaltung der Freiläufe 69 und 70 wird somit verhindert,
daß Sohädsn auftreten, die nun Ausfall des Antriebs der Pumpe 36 führen könnten.
Beim Antrieb von Motor 12 her würde nämlich der Anker des Elektromotors 39 dauernd
mitgetrieben, während beim Antrieb vorn Elektromotor 39 her zwangsläufig versucht
würde, die Kurbelwelle 66 des Motors 12 in Drehung zu versetzen.
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Mit der gleichen technischen Wirkung kann der Freilauf 70 auch zwischen
der Riemenscheibe 49 und der Kurbelwelle 66 angeordnet werden. Ferner ist es auch
möglich, beide Freiläufe 69 und 70 zwischen den Riemenscheiben 47 und 40 und der
Welle der Pumpe 36 vorzusehen.
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Eine am Armaturenbrett des Fahrsougs befindliche Warnlampe 61 wird
gleichseitig mit dem Elktromotor 39 eingeschaltet.
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Bei einer Erhöhung des Druckes in der Kammer 16 des Bremskraftverstärkers
17, hervorgerufen durch den Stillstand des Motors 12, Bruch des Keilriemens 48 oder
der Vakuumleitung 31 wird über die Druckdose 34 der Schalter 35 eingeschaltet, so
daß der Elektromotor 39
in Betrieb gesetzt wird. Um einer Batterieüberlastung
vorzubeugen, ist außer dem Verzögerungsrelais 46 in einer von der Batterie 42 abgthenden
weiteren Leitung 67 ein Schaitrelais 62 vorgesehen, dessen einen Schalter 63 bildende
Schaltkontakte erst dann geöffnet werden, wenn der Elektromotor 39 in den Stromkreis
eingeschaltet wird. Damit können Verbraucher 64 und 65 ausgeschaltet werden, die
einen großen Strombedarf haben wie beispielsweise eine heizbare Heckscheibe oder
ein Heizungsgebläse usw.
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Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage, die
sich von der Bremsanlage in Fig. 2 in folgendem unterscheidet: Wenn der Motor 12
läuft, erfolgt der Antrieb einer beidseitig antreibbaren Vakuumpumpe 71 von der
Kurbelwelle 66 de. Motors 12 her.
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Wenn der Motor 12 stillsteht, wird die Vakuumpumpe 71 über die biegsame
Welle 56 von der Antriebswelle 57 des Wechselgetriebes 58 angetrieben. Freiläufe
72 und 73 erfüllen die gleiche Aufgabe wie zu Fig. 4 beschrieben.
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Mit dieser Bremsanlage ist ebenfalls die Versorgung des Bremskraftverstärkers
17 mit Vakuum im Leerlauf des Motors 12 und bei fahrendem Fahrzeug sichergestellt.
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Mit dieser Erfindung wird eine relativ einfache, @ichere Bremsanlage
besonders in Hinsicht auf einen unbeabsichtigten Stillstand der Antriebslachine
des Fahrzeugs vorgeschlagen. Es sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung denkbar,
für die im Rahmen der Patentansprüche ebenfalls ein Schutz bewehrt wird.
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Patentansprüche