DE2452952C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweikreisbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Bremsanlage ist in der auf eine ältere Anmeldung zurückgehenden DE-PS 24 43 545 be­ schrieben. Das Steuergehäuse stützt sich über ein Simulatorfederpa­ ket am Hauptzylinderkolben ab, dessen Wirkfläche größer ist als die Wirkfläche des Steuergehäuses. Dies hat zur Folge, daß während einer Bremsung mit Unterstützung durch die Hilfsdruck­ quelle der Hauptzylinderkolben an einem pedalnahen Anschlag verbleibt und daß das Steuergehäuse unter Zusammendrücken des Federpaketes relativ zum Hauptzylinderkolben verschoben wird. Eine entsprechende spielbehaftete Verbindung ist zwischen dem Hauptzylinderkolben und dem Steuergehäuse vorgesehen. Die An­ ordnung hat allerdings den Nachteil, daß bei Ausfall der Hilfsdruckquelle die Pedalkräfte über das Simulatorfederpaket auf den Hauptzylinderkolben übertragen werden. Dies hat zur Folge, daß bei einer Bremsung ohne Unterstützung durch die Hilfsdruckquelle die Pedalkraft über das Simulatorfederpaket auf den Hauptzylinderkolben übertragen wird. Daraus resultiert ein schwammiges Bremsgefühl, da mit dem Niedertreten des Pe­ dals nicht nur der Hauptzylinderkolben verschoben wird, son­ dern auch das Federpaket zusammengedrückt wird.

Bei der Zweikreisbremsanlage gemäß der DE-OS 20 45 803 wird durch Niedertreten des Bremspedals vom Druckregelventil Druck in einen Verstärkerraum eingesteuert. Dieser Druck wirkt auf eine Beaufschlagungsfläche eines Hauptzylinderkolbens. Dadurch verschiebt sich der Hauptzylinderkolben und verdrängt aus sei­ nem Arbeitsraum Bremsflüssigkeit. Der sich aufbauende Brems­ druck wirkt auf einen zweiten Hauptzylinderkolben, so daß die­ ser auf gleiche Weise aus seinem Arbeitsraum Bremsflüssigkeit verdrängen kann.

Ein Nachteil, der durch die DE-OS 20 45 803 bekannten Bremsan­ lage liegt darin, daß das in den beiden Bremskreisen zur Ver­ fügung stehende Volumen durch das Volumen der beiden Arbeits­ räume des Hauptzylinderkolbens begrenzt ist. Auch wenn die Hilfsdruckquelle voll zur Verfügung steht, kann in den Brems­ kreisen keine Druckerhöhung mehr stattfinden, wenn die beiden Hauptzylinderkolben ihren maximal möglichen Weg zurückgelegt haben. Ein solcher Fall kann beispielsweise auftreten, wenn Luft in die Bremskreise eingedrungen ist. Die Tatsache, daß das in beiden Bremskreisen zur Verfügung stehende Volumen an Bremsflüssigkeit begrenzt ist, macht auch den Einbau ei­ ner einfachen Antiblockiervorrichtung in den Bremskreisen, bei der zum Druckaufbau Bremsflüssigkeit entnommen wird, unmöglich.

Durch die US-PS 36 39 008 ist bereits eine Bremsanlage be­ kannt, bei der vom Bremspedal über zwei separate Stößel sowohl ein Hauptzylinder als auch ein Druckregelventil betätigbar sind. Vom Druckregelventil wird Druckmittel aus einer Hilfs­ druckquelle zu den Radbremsen geleitet. Ebenfalls besteht eine Verbindung zwischen dem Druckregelventil zum Hauptzylinder. Bei Bremsbetätigung verhindert der vom Druckregelventil einge­ steuerte Druck eine Bewegung des Hauptzylinderkolbens. Auf diese Weise steht der Hauptzylinderkolben stets für eine Not­ betätigung der Bremse bei Ausfall der Hilfsdruckquelle zur Verfügung.

Die durch die US-PS 36 39 008 bekannte Bremsanlage hat gegen­ über der erstgenannten den Vorteil, daß an den Radbremszylin­ dern ein genügend großes Bremsflüssigkeitsvolumen zur Verfü­ gung steht. Durch die Anordnung zweier separater Bremsbetäti­ gungseinrichtungen wird die Anlage jedoch aufwendig und kom­ pliziert. Zu berücksichtigen ist auch, daß zu jeder Bremse zwei Leitungen führen müssen. Ein Defekt in der Verbindung der Rad­ bremszylinder mit der Hilfsdruckquelle kann auch eine Bremsbe­ tätigung über den Hauptbremszylinder unmöglich machen. Will man die Anlage so erweitern, daß auch bei einer Zweikreis­ bremsanlage bei Ausfall der Hilfsdruckquelle beide Kreise unab­ hängig voneinander über einen Hauptzylinder betätigbar sind, so vervielfältigt sich der erforderliche Aufwand entsprechend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bremsanla­ ge so zu verbessern, daß während einer Bremsung ohne Hilfs­ kraftunterstützung eine direkte Übertragung der Pedalkräfte auf den Hauptzylinderkolben möglich wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Zweikreisbremsanlage durch die im kennzeichnenden Teil des im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch diese Gestaltung ergibt sich der Vorteil, daß sich das Steuergehäuse bei jeder Bremsbetätigung gegen die Kraft der Simulatorfeder bewegt. Dadurch entsteht auch bei Betätigung der Bremsanlage über die Hilfsdruckquelle ein ausreichender Pedalweg, was einem sogenannten Bremsgefühl förderlich ist. Weiterhin wird erreicht, daß die Hauptzylinderkolben bei jeder Bremsbetätigung bewegt werden. Die Hauptzylinderkolben bauen dadurch in beiden Bremskreisen Druck auf, bevor vom Druck­ regelventil Druck aus der Hilfsdruckquelle über die Ringräume in die Arbeitsräume der Zweikreisbremsanlage gelangt. Das bie­ tet den Vorteil, daß der Fahrer einen Defekt der Manschetten­ dichtung durch einen größeren Bremspedalweg wahrnehmen kann. Auf diese Weise macht sich Luft in den Arbeitsräumen des Hauptzylinders bemerkbar. Würden die Hauptzylinderkolben bei der Bremsbetätigung stillstehen, so könnte es vorkommen, daß durch defekte Manschettendichtungen oder Lufteinschlüsse eine Bremsbetätigung über die Hauptzylinderkolben unmöglich wird. Der Fahrer würde dies erst bei Ausfall der Hilfsdruckquelle wahrnehmen, da vorher durch Einsteuern von Druckmittel aus der Hilfsdruckquelle ein normales Abbremsen möglich ist.

Die Kraft der Simulatorfeder kann in bezug auf die Beaufschla­ gungsfläche des Steuergehäuses auch so abgestimmt sein, daß das Füllen beider Bremskreise von der Hilfs­ druckquelle aus erfolgt und die Hauptzylinderkolben sich nur geringfügig verschieben.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Simulatorfeder gegen einen auf dem Fortsatz axial ver­ schiebbaren Kolben abgestützt ist, der vom eingesteuerten Druck gegen einen gehäusefesten Anschlag gehalten ist und grö­ ßere Wirkfläche hat als das Steuergehäuse. Durch diese Gestal­ tung wird erreicht, daß bei Ausfall der Hilfsdruckquelle die Simulatorfeder kraftlos verschiebbar ist und zur Bremsbetäti­ gung nicht die Kraft der Simulatorfeder überwunden werden muß. Dadurch, daß das Steuergehäuse mit einem Fortsatz unmittelbar gegen den bremspedalseitigen Hauptzylinderkolben bewegt werden kann, tritt auch bei Betätigung der Bremsanlage ohne Hilfsdruckquelle kein Wegverlust am Bremspedal auf.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß in die Ver­ bindung zwischen den Ringräumen der Hauptzylinderkolben und dem Druck­ regelventil ein Stufenkolben geschaltet ist. Diese Anordnung macht es möglich, die Zweikreisbremsanlage mit einer Hilfsdruckquelle gerin­ geren Drucks zu betreiben. Es kann beispielsweise der durch eine Len­ kungspumpe erzeugte Druck ausgenutzt werden. Auch ist es möglich, für die Hilfsdruckquelle und das Druckregelventil ein anderes Flüssig­ keitsmedium zu verwenden als für die eigentliche Bremsanlage.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und werden nachfolgend beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt ein Bremsgerät, welches über ein Bremspedal 1 be­ tätigbar ist. Das Bremsgerät besteht aus einem Druck­ regelventil 13 und einem Hauptzylinder 120 mit Hauptzylinderkolben 10 und 10′. Die Hauptzylinderkolben 10 und 10′ verdrängen Bremsflüssig­ keit aus Arbeitsräumen 12 und 12′ über Bremsleitungen 58 und 50 zu Bremszylindern 52 und 5 von Kraftfahrzeugbremsen. Als Hilfsdruckquelle dient ein Druckspeicher 3.

Nunmehr sei zunächst das Druckregelventil 13 näher beschrieben, durch das beim Niedertreten des Bremspedals 1 Druckmittel von der Hilfsdruck­ quelle 3 in die Radzylinder 52 und 5 gesteuert wird. Dieses Druckre­ gelventil besteht aus einem Steuergehäuse 68, welches in dem Bremsgerät dichtend axial verschiebbar ist. Das Steuergehäuse 68 hat eine Ring­ kammer 69, die über eine Bohrung 70 ständig mit der Hilfsdruckquelle 3 Verbindung hat. In dem Steuergehäuse 68 ist axial verschiebbar ein Steuerschieber 16 vorgesehen, der fest mit dem Bremspedal 1 verbunden ist. Der Steuerschieber 16 hat eine Längsbohrung 71 und Querbohrungen 72 und 73. Durch die Längsbohrung 71 wird ein Raum 74 zwischen einer pedalseitigen Stirnwand 75 des Steuergehäuses 68 und der bremspedal­ seitigen Abschlußwand des Bremsgerätes über einen Kanal 76 mit einem Raum 77 verbunden. Diese Raum 77 hat über eine Leitung 66 ständig Anschluß zu einem drucklosen Behälter 29. Die Querbohrungen 72 und 73 im Steuerschieber 16 sind so gestaltet, daß bei einem Verschieben des Steuerschiebers 16 in Betätigungsrichtung diese Verbindung zwischen den beiden Räumen 74 und 77 zunächst unterbrochen wird. Anschließend kann Druckmittel aus der Ringkammer 69 über eine Bohrung 126 und der Querbohrung 72 sowie der Längsbohrung 71 in den Raum 74 strömen.

Von dem Raum 74 führt ein Längskanal 78 zu einem Nachlaufbehälter 24 und einem weiteren Nachlaufbehälter 24′.

Nunmehr sei zunächst der Hauptzylinder 120 näher erläutert. Wie be­ reits erwähnt, besteht der Hauptzylinder aus zwei Hauptzylinderkolben 10 und 10′. Diese haben unterschiedlichen Durchmesser. Der Hauptzylin­ derkolben 10 mit größerem Durchmesser ist dem Bremspedal 1 zugewandt. Wie bei Stufenhauptzylindern üblich, sind die beiden Hauptzylinderkol­ ben 10 und 10′ aneinander gefesselt. Die Fesselung bewirkt, daß die beiden Hauptzylinder 10 und 10′ sich begrenzt einander nähern oder voneinander entfernen können.

Die beiden Hauptzylinderkolben 10 und 10′ haben jeweils zwischen ei­ ner Manschettendichtung 11 und 11′ und einer bremspedalseitigen Dich­ tung 21 und 21′ einen Ringraum 20 bzw. 20′. Von diesen Ringräumen führt jeweils eine Nachlaufbohrung 23 bzw. 23′ zu dem Nachlaufbehälter 24 bzw. 24′.

Als letztes sei nun ein Wegsimulator 79 beschrieben, der zwischen dem Druckregelventil 13 und dem Hauptzylinder 120 geschaltet ist. Dieser Wegsimulator 79 besteht aus einer Simulatorfeder 80, die sich einer­ seits am Steuergehäuse 68 abstützt, andererseits gegen einen Halte­ kolben 121 anliegt. Dieser Haltekolben befindet sich in einem Druck­ raum 122, der über eine Öffnung 123 Verbindung mit dem Längskanal 78 hat. Der Druckraum 122 hat in Richtung des Bremspedals 1 einen ge­ häusefesten Anschlag 124, gegen den der Haltekolben 121 vom Druck im Druckraum 122 gehalten ist, weil im Raum 77 stets Behälterdruck herrscht. Der Druckraum 122 ist durch eine Wand 124 vom Hauptzylinder 120 abgetrennt. Durch diese Wand 124 und durch den Haltekolben 121 ragt ein Fortsatz 125 des Steuergehäuses 68. Dieser Fortsatz ist so­ wohl im Haltekolben 121 als auch in der Wand 124 dichtend axial ver­ schiebbar. Er liegt fest gegen den Hauptzylinderkolben 10 an. Das hat zur Folge, daß bei einem Verschieben des Steuergehäuses 68 gegen die Kraft der Simulatorfeder 80 der Hauptzylinderkolben 10 mit ver­ schoben wird.

Die beschriebene Zweikreisbremse wirkt wie folgt. Dargestellt ist das Bremsgerät in nicht betätigter Stellung. Der Raum 74 hat über die Querbohrung 73 und die Längsbohrung 71 sowie dem Kanal 76 Verbin­ dung mit dem Raum 77 und damit mit dem drucklosen Behälter 29. Eben­ so ist in den Nachlaufbehältern 24 und 24′ kein Druck vorhanden, da diese über den Längskanal 78 mit dem Raum 74 Verbindung haben. Durch Niedertreten des Bremspedals 1 bewegt sich der Steuerschieber 16 in das Steuergehäuse 68 hinein. Zunächst wird dabei der Kanal 76 ver­ schlossen, so daß der Raum 74 keine Verbindung mehr mit dem mit dem drucklosen Behälter 29 in Verbindung stehenden drucklosen Raum 77 über die Längsbohrung 71 hat. Bei einer weiteren Verschiebung des Steu­ erschiebers 16 in Betätigungsrichtung gelangt die Querbohrung 72 mit der Steuerbohrung 126 in Überdeckung, so daß Druckmittel aus der Ringkammer 69 über die Steuerbohrung 126, der Querbohrung 72 und der Längsbohrung 71 in den Raum 74 strömen kann. Von dort gelangt das Druckmittel über den Längskanal 78 in die Nachlaufbehälter 24 und 24′. Aus den Nachlaufbehältern 24 und 24′ strömt das Druckmittel über die Nachlaufbohrungen 23 und 23′ in die Ringräume 20 und 20′.

Der Druck in dem Raum 74 verschiebt gleichzeitig das Steuergehäuse 68 gegen die Kraft der Simulatorfeder 80 in der Zeichnung gesehen nach links. Dadurch verschiebt der Fortsatz 125 den Hauptzylinderkol­ ben 10 und dieser wiederum den Hauptzylinderkolben 10′ in Betätigungs­ richtung. Es baut sich in beiden Arbeitskammern 12 und 12′ der Haupt­ zylinderkolben 10 und 10′ ein Druck auf, der sich aus der Fläche des Steuergehäuses 68 und der Kraft der Simulatorfeder 80 sowie den Flächen der Hauptzylinderkolben 10 und 10′ ergibt. Erst wenn das Bremspedal soweit niedergetreten ist, daß in den Ausgleichsbehältern 24 und 24′ und damit in den Ringräumen 20 und 20′ ein Druck ansteht, der höher ist als der Druck in den Arbeitskammern 12 und 12′, strömt Druckmittel aus den Ringräumen 20 und 20′ durch die Längsbohrungen 22 und 22′ entlang der Manschettendichtungen 11 und 11′ in die jewei­ ligen Arbeitsräume 12 und 12′.

Damit ergibt sich, daß das Steuergehäuse 68 durch den Simulator 79 und durch den Druck in den beiden Arbeitskammern 12 und 12′ abgestützt wird. Baut sich in den Arbeitskammern 12 und 12′ bei­ spielsweise infolge von Lufteinschlüssen erst verspätet ein Druck auf, so verschiebt sich das Steuergehäuse 68 in Bremsbetätigungsrich­ tung. Für den Fahrer macht sich der Lufteinschluß dadurch durch einen größeren Pedalweg bemerkbar.

Nunmehr sei angenommen, daß die Hilfsdruckquelle 3 ausgefallen ist und der Fahrer das Bremsgerät allein durch seine Fußkraft betätigen muß. Da im Druckraum 122 kein Druck vorhanden ist, kann sich der Hal­ tekolben 121 zusammen mit dem Fort­ satz 125 in Betätigungsrichtung verschieben. Dadurch setzt der Si­ mulator 79 der Bremsbetätigung bei Ausfall der Hilfsdruckquelle 3 keinen Widerstand entgegen. Über den Fortsatz 125 wird der Hauptzy­ linderkolben 10 mechanisch verschoben, so daß sich in den beiden Ar­ beitskammern 12 und 12′ wie bei einem normalen Stufenhauptzylinder Druck aufbaut. Da die Fußkraft geringer ist als die über die Hilfs­ druckquelle 3 erzeugte Kraft, ist der Druck in den beiden Arbeits­ kammern 12 und 12′ geringer als bei Betätigung mit Hilfs­ kraft. Die Hauptzylinderkolben 10 und 10′ können aber im Durchmesser so ausgelegt werden, daß sich auch ohne Hilfsdruckquelle ausrei­ chender Bremsdruck erzeugen läßt.

Falls die Hilfsdruckquelle und ein Bremskreis ausfallen, stützt sich die Fußkraft über das Bremspedal 1, dem Steuergehäuse 68 und dem Fortsatz 125 nur noch auf einem Hauptzylinderkolben 10 oder 10′ ab. Damit kann mit gleicher Kraft in dem verbliebenen Bremskreis größerer Bremsdruck erzielt werden, so daß auch mit nur einem einzi­ gen Bremskreis noch eine ausreichende Abbremsung möglich ist.

Nunmehr wird auf Fig. 2 Bezug genommen und dieses Ausführungsbei­ spiel erläutert. Das Bremsgerät nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß in die Verbindung zwischen den Ring­ räumen 20 bzw. 20′ und dem Druckregelventil 13 ein Stufenkolben 127 geschaltet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Stufenkolben 127 zwischen dem Raum 74 und dem Ausgleichsbehälter 24 vorgesehen. Der Stufenkolben hat auf der Seite des Einlasses eine große Beauf­ schlagungsfläche 128 und auf der dem Ausgleichsbehälter 24 zugewandten Seite eine kleine Beaufschlagungsfläche 129. Dadurch ist es möglich, eine Hilfsdruckquelle mit verhältnismäßig geringem Druck zu verwen­ den. Der von dem Druckregelventil in den Raum 74 eingesteuerte Druck wird nämlich durch den Stufenkolben 127 im Verhältnis der Beaufschla­ gungsflächen 128, 129 verstärkt. Auf diese Weise kann als Hilfs­ druckquelle 3 beispielsweise die Lenkungspumpe eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.

Claims (2)

1. Zweikreisbremsanlage, insbesondere für Bremsschlupfregel­ anlagen, mit einem Hauptzylinder (12) und zwei Hauptzylin­ derkolben (10, 10), deren Arbeitsräume (12, 12′) mit je­ weils einem Bremskreis (58, 5) verbunden sind, mit einem Druckregelventil (13) zur Einsteuerung von Druckmittel aus einer Hilfsdruckquelle (3) in die Zweikreisbremsanlage, bei der die Hauptzylinderkolben (10, 10′) bei Ausfall der Hilfsdruckquelle (3) durch Verschieben eines den Steuer­ schieber (16) des Druckregelventils aufnehmenden Steuerge­ häuses (68) betätigbar sind, bei der die Hauptzylinderkol­ ben (10, 10′) jeweils zwischen einer arbeitsraumseitigen Manschettendichtung (11) und einer pedalseitigen Dichtung (21) einen Ringraum (20) aufweisen, der jeweils über das Druckregelventil (13) mit der Hilfsdruckquelle (3) ver­ bindbar ist und von dem aus jeweils durch Längsbohrungen (22) im jeweiligen Hauptzylinderkolben (10, 10′) eine Druckmittelverbindung über den Außenumfang der Manschet­ tendichtung (11, 11′) in den jeweiligen Arbeitsraum (12, 12′) des Hauptzylinderkolbens (10, 10′) herstellbar ist, mit einem vom eingesteuerten Druck axial verschiebbaren Steuergehäuse (68), das über eine Simulatorfeder (80) an einem axial verschiebbaren Haltekolben (121) abgestützt ist, wobei der Haltekolben (121) vom eingesteuerten Druck an einem pedalseitigen, gehäusefesten Anschlag (124) ge­ halten ist, und wobei der Haltekolben (121) eine größere Wirkfläche hat, als das Steuergehäuse (68), dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuergehäuse (68) mit einem Fortsatz (125) gegen den pedalseitigen Hauptzylin­ derkolben (10) anliegt, wobei die Beaufschlagungsfläche des Steuergehäuses (68) in Richtung des pedalseitigen Hauptzylinderkolbens (10) größer ist, als die Beaufschla­ gungsfläche und der Hauptzylinderkolben (10, 10′) in umgekehr­ ter Richtung, und daß die Simulatorfeder (80) gegen einen auf dem Fortsatz (125) axial verschiebbaren Haltekolben (121) abgestützt ist, und vom eingesteuerten Druck gegen einen gehäusefesten Anschlag (124) gehalten ist.

2. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in die Verbindung zwischen den Ringräumen (20, 21) und dem Druckregelventil (13) ein Stufenkolben (128) geschaltet ist.