DE2026587C3 - Hilfskraftunterstützte, hydraulische Bremsbetätigungsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hilfskraftunterstützte, hydraulische Bremsbetätigungsanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Mit einer derartigen, aus der GB-PS 8 37 576 bekannten Bremsbetätigungsanlage soll eine erhöhte Sicherheit gegen Ausfall dadurch erreicht werden, daß jeder Abschnitt der Bremsanlage aurch zwei voneinander unabhängige Druckmittelkreise gebildet wird. Die bekannte Bremsbetätigungsanlage ist jedoch auf die Verwendung von zwei Druckmittelkreisen beschränkt Sie hat ferner den Nachteil, daß eine Veränderung des Verstärkungsverhältnisses der Bremsbetätigungsanlage eine Änderung der hydraulischen Wirkflächen des Steuerventils für den pneumatischen Bremsdruckverstärker erforderlich macht.

Aus der US-PS 3040 534 ist ein Zweikreis-Hauptbremszylinder bekannt mit einem direkt betätigbaren Primärkolben, dessen Flüssigkeitsverdrängung zum Antrieb von zwei den Bremsbetätigungsdruck erzeugenden Sekundärkolben dient, die jeweils in einen unabhängigen Bremskreis fördern. Diese Hauptbremszylinderausführung hat jedoch den Nachteil, daß bei einem Ausfall des Druckmittelkreises zum Antrieb der beiden Sekundärkolben, beispielsweise durch eine undichte Manschette, ein Betätigen der Sekundärkolben nicht mehr möglich ist, d. h. ein Ausfall der gesamten Bremsanlage eintritt

:i Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hilfskraftunterstützte, hydraulische Bremsbetätigungsanlage der im Oberbegriff angegebenen Art zu schaffen, die im Aufbau kompakt ist, auf mehr als zwei voneinander unabhängige Druckmittelkreise erweiterbar ist und eine Optimierung der Hysterese des geregelten Bremsdruckverstärkerkreises ermöglicht

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4

ι«, angegeben.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die einzelnen Komponenten der Bremsbetätigungsan'.age, wie Hauptbremszylinder, Bremsdruckverstärker mit Geberzylinder und Hufs·

2(> hauptzylinder und Nehmerzylinder getrennt voneinander angeordnet und durch Rohrleitungen miteinander verbunden werden können, wodurch die Unterbringung der erfind.ungsgemäßen Bremsbetätigungsanlage in Kraftfahrzeugen mit geringen Einbauräumen erleich-

2s tert wird. Ferner wird die Verwirklichung eines Baukastensystems möglich, da durch die Kombination eines Bremsdruckverstärkers mit unterschiedlichen Geber- und Nehmerzylindern eine Anpassung an die unterschiedlichen Volumen- und Druckerforder-

)o nisse der Bremsanlage verschiedener Fahrzeugtypen ermöglicht wird. Die mit der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsanlage erreichte Trennung der beiden voneinander unabhängigen Druckmittelkreise gewährleistet sowohl bei Ausfall eines Druckmittelkreises als auch bei Ausfall des Bremsdruckverstärkers die Betätigung eines Teils der Bremsanlage mittels des zweiten Druckmittelkreises. Dabei wird am Bremspedal nur die durch den vom Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinder bedingte Vergrößerung des Betäti· gungsweges spürbar. Der Leerweg des Hilfshauptzylinders wird durch einen größeren Arbeitshub des Bremsdruckverstärkers ausgeglichen.

Durch eine Veränderung des Verhältnisses der Kolbenfläche der Nehmerzylinder zur Kolbenfläche der Hüfshauptzylinder ist das Verstärkungsverhältnis der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungsanlage in bestimmten Grenzen beliebig variierbar, d. h. die Hysterese und das Ansprechverhalten des Bremsdruckverstärkers, die von den Druck- und Wirkflächenverhältnissen zwischen den Kolben des Steuerventils, dem Kolben des Geberzylinders und dem Kolben des Hauptbremszylinders abhängig sind, kann ohne Rücksichtnahme auf das gesamte Übersetzungsverhältnis der Bremsbetätigungsanlage optimiert werden. Bei den bekannten Bremsbetätigungsanlagen wird das Verstärkungsverhältnis durch Vergrößern oder Verkleinern der Kolbenwirkflächen des Steuerventils variiert, was häufig zur Verschlechterung der Regelbarkeit und einer verminderten Ausnutzung des Steuerventils führt.

Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme wird ein Volumenausgleich in den Ausgleichsbehältern der Hüfshauptzylinder beim Betätigen der Bremsanlage erzielt und die Trennkammern gegen Korrosion geschützt. Die Weiterbildung der Erfindung gemäß

'>s Anspruch 4 ermöglicht die Verwendung von Nehmerzylindem unterschiedlicher Wirkfläche unter Beibehaltung des gleichen Gehäuses für die Hüfshauptzylinder.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fi g. 1 eine schematische Darstellung der Bremsbetätigungsanlage,

Fig.2 das Steuerventil des Bremsdruckverstärkers im Schnitt

F i g. 3 den Bremsdruckverstärker im Schnitt und

Fig.4 Hilfshauptzylinder und Nehmercylinder im Schnitt

In F i g. 1 ist eine hydraulische Bremsbetätigungsanlage dargestellt bei der ein von einem Bremspedal 2 betätigbarer Hauptbremszylinder 1 über Leitungen D; E an ein Steuerventil 4 und Hilfshauptzylinder 50 angeschlossen ist Der Hauptbremszylinder 1 wird aus einem Nachfüllbehälter 3 mit Bremsflüssigkeit versorgt Das Steuerventil 4 ist über Leitungen A; B mit einem Bremsdruckverstärker 6 verbunden, der über eine Anschlußleitung Can eine Unterdruckquei'e, beispielsweise den Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors angeschlossen ist Die Anschlußleitung C enthält ein Rückschlagventil 7. In der Ruhestellung bei gelöster Bremse sind die Leitungen A; B über das Steuerventil 4 miteinander verbunden, so daß in beiden Arbeitskammern des Bremsdruckverstärkers Unterdruck herrscht Am Bremsdruckverstärker 6 ist ein einkreisiger Geberzylinder 8 befestigt der vom Arbeitskolben des Bremsdruckverstärkers betätigt wird und die Hilfshauptzylinder 50 mit Druckmittel versorgt Die Hilfshauptzylinder 50 sind über eine Verbindungsleitung 20 an einen Nachfüllbehälter 9 angeschlossen, der auch den Geberzylinder 8 mit Druckmittel versorgt Von den Hilfshauptzylindern 50 führen zwei voneinander getrennte Druckmittelleitungen zu den Betätigungsorganen 10; 12 der Radbremsen 11; 13.

Die aus den Hilfshauptzylindern 50 und Nehmerzylindern 67; 68 bestehende Baueinheit ist in Fig.4 dargestellt Die Zylinderbohrungen der Hilfshauptzylinder 50 sind durcli Kolben 59; 60 in Kammern 58; 72 und 56; 73 unterteilt Über Anschlüsse 51; 52 sind die Kammern 58; 56 an die Betätigungsorgane 10; 12 der Radbremsen angeschlossen. Die Kammern 72; 73 sind an die Leitungen D; E des Hauptbremszylinders 1 angeschlossen.

Die Kolben 59; 60 der Hilfshauptzylinder 50 werden durch Federn 77; 78 gegen Trennwände 65; 66 gedrückt, die die Kammern 72; 73 verschließen. Die Federn 77; 78 stützen sich über zylindrisch geformte Anschlagstücke 70; 71 am Boden der Kammern 58; 56 ab. Zwischen den Kolben 59; 60 und den Federn 77; 78 sind Manschettendichtungen 82; 83 angeordnet Die Kolben 59; 60 weisen mittige Ventilbohrungen 79; 80 auf, die durch Stößel 63; 64 verschließbar sind, die durch die Trennwände 65; 66 in die Kammern 72; 73 hineinragen und starr mit Kolben 61; 62 der Nehmerzylinder 67; 68 verbunden sind.

Die Nehmerzylinder 67; 68 sind durch in das Gehäuse der Hilfshauptzylinder 50 eingeschraubte Schraubhülsen gebildet und über Anschlüsse 74; 75 mit dem Geberzylinder 8 verbunden. Die Kolben 61; 62 der Nehmerzylinder 67; 68 werden durch an den Trennwänden 65; 66 abgestützte Federn 76; 81 gegen die Bodenflächen der Schraubhülsen gedrückt An den Trennwänden 65; 66 vorgesehene Anschläge begrenzen den Hub der Kolben 61; 62 in Betätigungsrichtung. Durch die Trennwände 65; 66 und die Kolben 61; 62 begrenzte Trennkammern 55; 57 sind über Zwischenkaiiäle 69 miteinander verbunden und über die Verbindungsleitung 20 an den Nachfüllbehälter 9 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende:
Durch Betätigen des Bremspedals 2 wird im Hauptbremszylinder 1 Druckmittel verdrängt das über die Leitungen D; E in die Kammern des Steuerventils 4, die Kammern 72; 73 der Hilfshauptzylinder 50 und von dort durch die offenen Ventilbohrungen 79; 80 der Kolben 59; 60 zu den Bremsbetätigungsorganen 10; 12 gelangt Erreicht der hierbei in den beiden Druckmittelkreisen ansteigende Druck den Ansprechdruck des Steuerventils, so betätigen dessen Kolben 14; 15 mechanisch ein Ventil 16. Hierbei wird die Leitung A geschlossen und in die Leitung B strömt Außenluft ein und wird in die an die Leitung B angeschlossene Arbeitskammer des Bremsdruckverstärkers 6 geleitet Entsprechend dem an den Kolben 14; 15 des Steuerventils 4 wirksamen hydraulischen Druck erhöht sich der Druck in der Leitung Bund der Arbeitskammer des Bremsdruckverstärkers 6 und verschiebt dessen Arbeitskolben in Richtung des Geberzylinders 8. Hierdurch wird im Geberzylinder Druckmittel verdrängt und ein Druck aufgebaut der die beiden Kolben 61; 62 und die Stößel 63; 64 in Richtung der Hilfshauptzylinder 50 bewegt bis die Stößel 63; 64 an

Ji₅ den Kolben 59; 60 anliegen und die Ventilbohrungen 79; 80 verschließen. Durch die nunmehr vorhandene mechanische Verbindung zwischen den Kolben 61; 62 der Nehmerzylinder und den Kolben 59; 60 der Hilfshauptzylinder trägt die Betätigungskraft des Bremsdruckverstärkers zur Druckerhöhung in den Kammern 56; 58 der Hilfshauptzylinder 50 und den an diese angeschlossenen Druckmittelkreisen bei. Zusätzlich werden die Kolben 59; 60 von dem in den Kammern 72; 73 herrschenden und vom Hauptbremszylinder 1 erzeugten Druck beaufschlagt wodurch sich die Betätigungskräfte des Hauptbremszylinders 1 und des Bremsdruckverstärkers 6 addieren. Das Lösen der Bremse erfolgt durch Verminderung des Betätigungsdrucks am Hauptbremszylinder 1. Hierdurch kehrt das Steuerventil 4 in seine in F i g. 2 dargestellte Ausgangslage zurück, so daß ein Druckausgleich in den beiden Arbeitskammern des Bremsdruckverstärkers erfolgen kann und seine Betätigungskraft abnimmt. Der in den Dnickmittelkreisen aufgebaute Druck und die Federn 76; 77; 78; 81 schieben die Kolben der Hilfshauptzylinder und der Nehmerzyl;nder in ihre Ausgangslage zurück.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hilfskraftunterstützte, hydraulische Bremsbetätigungsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem vom Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinder, der über mehrere voneinander unabhängige Druckmittelkreise mit den Radbremszylindern verbunden ist, und einem in den Druckmittelkreisen angeordnete Hüfshauptzylinder betätigenden, pneumatischen Bremsdruckverstärker, dessen hydraulisch betätigbares Steuerventil an jeden der Druckmittelkreise angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bremdruckverstärker (6) und Hüfshauptzylinder (50) ein Geberzylinder (8) und daran angeschlossene Nehmerzylinder (67; 68) zur Kraftübertragung dazwischengeschaltet sind, daß der Arbeitskolben des ßremsdruckverstärkers (6) auf den Kolben des Geberzylinders (8) einwirkt und daß die Kolben (61; 62) der jeweils einem Hüfshauptzylinder (50) zugeordneten Nehmerzylinder (67; 68) über Stößel (63; 64) die Kolben (59;60) der Hüfshauptzylinder (50) betätigen.

2. Bremsbetätigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (59; 60) der Hüfshauptzylinder (50) Ventilbohrungen (79; 80) aufweisen, durch die die an den Hauptbremszylinder (1) angeschlossenen Kammern (72; 73) und die an die Radbremszylinder angeschlossenen Kammern (56; 58) miteinander verbunden sind, und daß die Stößel (63; 64) mit ihren Enden Ventilverschlußglieder zum Verschließen der Ventilbohrungen (79; 80) bilden.

3. Bremsbetätigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hilfshauptzylindern (50) und den Nehmerzylindern (67; 68) Trennkammern (55; 57) angeordnet sind, die mit dem Nachfüllbehälter (9) des Geberzylinders (8) verbunden sind.

4. Bremsbetätigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nehmertylinder (67; 68) aus Schraubhülsen bestehen, die in das Gehäuse der Hüfshauptzylinder (50) eingeschraubt sind.