DE2631604C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zwei-Kreis- Hilfskraft-Bremsvorrichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Merkmalen.

Eine derartige Bremsvorrichtung ist durch die DE-OS 23 59 303 bekannt. Die bekannte Hilfskraft-Bremsvorrichtung umfaßt einen Tandem-Hauptzylinder, dessen Primärkolben als Stufenkolben ausgebildet ist, der eine im Durchmesser dem als Schwimm­ kolben ausgebildeten Sekundärkolben entsprechende Kolben­ stufe hat, die zusammen mit dem Sekundärkolben den Primär- Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders begrenzt. Weiter hat der Primärkolben eine zweite, ringförmige, im Durchmesser größere Kolbenstufe, die innerhalb des Zylinder­ gehäuses einen Ringraum einseitig begrenzt, der mit dem - Pedalweg-proportionalen - Ausgangsdruck der Hilfsdruck­ quelle beaufschlagbar ist. Der Primärkolben ist in seinem der Druckstange, die mit dem Bremspedal gekoppelt ist, zu­ gewandten Teil topfförmig ausgebildet, wobei ein einen Antriebs-Ringraum begrenzender Kolbenflansch gegen eine gehäusefeste, rohrförmige Hülse abgedichtet ist, die eine zentrale Bohrung aufweist, in der ein Stab verschiebbar angeordnet ist, an dem sich die mit dem Bremspedal beweg­ lich gekoppelte Druckstange abstützt, wobei die Pedalkraft über diese Druckstange und den zwischen dieser und dem Boden des topfförmigen Teils des Primärkolbens angeordneten Stab auf den Primärkolben übertragen wird. Bei einer mit Hilfs­ kraftunterstützung erfolgenden Bremsung ist die Kraft, die auf den Primärkolben im Sinne eines Druckaufbaues im Primär- Ausgangsdruckraum und damit auch im Sekundär-Ausgangsdruck­ raum des Tandem-Hauptzylinders wirksam ist, gleich der Summe der Pedalkraft und derjenigen Kraft, die aus der Druckbeauf­ schlagung des Antriebs-Druckraumes bzw. der Ringfläche der im Durchmesser größeren Kolbenstufe des Primärkolbens resul­ tiert. Fällt die Hilfskraftunterstützung aus, so wirkt bei einer Betätigung der bekannten Bremsvorrichtung auf den Primärkolben lediglich noch die Pedalkraft, wobei nunmehr der maximal erreichbare Bremsdruck nunmehr durch den Quotienten aus dem Maximalwert der Pedalkraft und der Querschnittsfläche der den Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders begrenzenden Kolbenstufe des Primärkolbens gegeben ist. Eine übliche Auslegung der bekannten Hilfskraft-Bremsvorrich­ tung vorausgesetzt, bedeutet dies, daß bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle nur noch etwa ¹/₃ der Bremsverzögerung er­ reichbar ist, die bei intakter Hilfskraftunterstützung an­ sonsten erreichbar wäre. Ein derart niedriger Wert der Brems­ verzögerung ist, auch wenn er den gesetzlichen Mindest­ anforderungen genügt, unbefriedigend niedrig.

Entsprechendes gilt sinngemäß auch für die aus der DE-OS 24 61 295 weiter bekannte Bremsvorrichtung, bei der ein dem Tandem-Haupt­ zylinder der vorstehend erläuterten DE-OS 23 59 303 entsprechen­ der Tandem-Hauptzylinder und ein Druckregelventil, das einen Pedalweg-proportionalen Ausgangsdruck erzeugt, der auf die Antriebsfläche des Primärkolbens des Tandem-Hauptzylinders wirkt, baulich in einem langgestreckten Gehäuse vereinigt sind.

Bei dieser weiter bekannten Bremsvorrichtung tritt, wenn die Hilfskraftunterstützung ausfällt, eine Pedalwegverlängerung ein, da dann auch eine hydraulische Wegübersetzung entfällt, die bei intakter Hilfskraftunterstützung dadurch zustande­ kommt, daß der den Antriebsdruckraum begrenzende Verstärker­ kolben einen größeren Querschnitt hat als der Primärkolben des Tandem-Hauptzylinders. Entfällt die Hilfskraftunter­ stützung, so wird die Pedalkraft über den Ventilkolben und einen Stößel direkt auf den Primärkolben des Tandem-Haupt­ zylinders übertragen, wobei dann wiederum, wie vorstehend schon erläutert, die in den Ausgangsräumen des Tandem- Hauptzylinders erzielbaren Ausgangsdrücke den dem Quotienten aus Pedalkraft und Kolben-Querschnittsfläche gegebenen, bei üblicher Auslegung des Tandem-Hauptzylinders relativ geringen Wert haben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei einem Ausfall der Hilfskraftquelle dennoch gute Werte der Bremsver­ zögerung erreicht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Hiernach besteht die Erfindung, zusammenfassend ausgedrückt, darin, daß bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle der Stufen­ kolben des Tandem-Hauptzylinders der erfindungsgemäßen Brems­ vorrichtung stehenbleibt und die Pedalkraft allein auf den Tauchkolben wirkt, dessen für den Druckaufbau in den Ausgangs­ druckräumen des Tandem-Hauptzylinders wirksame Kolbenfläche kleiner ist als die bei intakter Hilfskraftunterstützung wirksame Kolbenfläche des den Stufenkolben und den Tauch­ kolben umfassenden Primärkolbens. Die vorteilhafte Folge hiervon ist, daß bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle mit der dann noch ausübbaren Pedalkraft - bei etwas ver­ längertem Pedalweg - ein größerer Druck in den Ausgangs­ druckräumen des Tandem-Hauptzylinders erzeugt und demge­ mäß eine entsprechend größere Bremsverzögerung erzielt werden kann als bei den bekannten Bremsvorrichtungen, wobei der für den Fall einer Fehlfunktion der Hilfsdruckquelle erzielte Sicherheitsgewinn erheblich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand einer prinzipiellen Darstellung näher erläutert:

In dem dargestellten Längsschnitt des Hauptbremszylinders einer erfindungsgemäßen Zwei-Kreis-Hilfskraft-Bremsvor­ richtung sind ein Gehäuse mit 1, die Arbeitskolben mit 2 und 3, ein Tauchkolben mit 4, ein Eingangskolben mit 5, die Kolbenrückstellfedern mit 6, 7 und 8, eine Fessel­ schraube mit 9, eine Ventilbetätigungshülse mit 10, eine Feder mit 11, ein Ventilstößel mit 12 und ein Absperr­ ventil insgesamt mit 13 bezeichnet.

Im Gehäuse 1 befindet sich eine Ausgleichsbohrung 14, die über ein absperrbares Ventil 13 und eine Bohrung 15 mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter in Verbindung steht. Von den Ar­ beitskolben 2 und 3 werden die Druckräume 16 und 17 abgeteilt. Eine Bohrung 18 verbindet einen Druckraum 19 über ein nicht dargestelltes Zuschaltventil mit einer Druckmittelquelle. Der als Stufenkolben ausgebildete Arbeitskolben 3 trägt auf der Seite seines kleineren Durchmessers eine Dichtung 20, die mit der Ausgleichsbohrung 14 zusammenarbeitet.

Die Servobremsvorrichtung arbeitet bei intakter Verstärkerein­ richtung in folgender Weise: Bei Betätigung des Eingangskol­ bens 5 wird ein nicht dargestelltes Zuschaltventil, welches mit einer Druckmittelquelle zusammenarbeitet, angesteuert. Hierdurch wird das Zuschaltventil zum Öffnen gebracht. Druck­ mittel strömt sodann über Bohrung 18 in den Druckraum 19, wo­ durch der betätigungsseitige Arbeitskolben 3 und der Tauch­ kolben 4 auf die Arbeitsdruckräume 16 und 17 zu bewegt werden, die über die Bohrungen 21 und 22 mit den Bremszylindern an den Vorder- und Hinterrädern in Verbindung stehen.

Infolge weiterer Bewegung überfährt die Lippendichtung 20 die Ausgleichsbohrung 14, wonach sich in den Druckräumen 16 und 17 ein hydraulischer Druck aufbaut, wodurch die Radbremsen in be­ kannter Weise druckbeaufschlagt werden. Gleichzeitig wirkt auf den Eingangskolben 5 eine sich auf das Bremspedal übertragende Reaktionskraft. Wird die Verstärkerdimensionierung so vorge­ nommen, daß sich zwischen dem Weg des Arbeitskolbens 3 und dem Weg des Eingangskolbens 5 eine Übersetzung größer oder gleich eins ergibt, so kann sich bei Betätigung der Tauchkolben 4 nicht am Eingangskolben 5 abstützen. Um eine Bewegung des Tauchkolbens entgegen der Betätigungsrichtung zu verhindern, wird der Tauchkolben 4 mit Hilfe der Schraube 9 an den Ar­ beitskolben 3 gefesselt, so daß er nur in Betätigungsrich­ tung verschiebbar ist.

Bei ausgefallener Verstärkereinrichtung und bei Bremsbetäti­ gung wird der Eingangskolben 5 zusammen mit dem Tauchkolben 4 in Richtung auf die Druckräume 16 und 17 zu verschoben. Dabei bleibt der Arbeitskolben 3 in seiner Ausgangsstellung, weil auf seiner Stirnseite 23 der sonst übliche Druck der Druck­ mittelquelle der Servo-Einrichtung fehlt. Infolge der Tauch­ kolbenbewegung können nun die Ventilhülse 10 von der Feder 11 und der Ventilstößel 12 von der Ventilfeder des Ventils 13 verschoben werden, so daß das Ventil 13 geschlossen wird. Da­ mit ist die Verbindung des Druckraumes 17 mit dem Vorratsbe­ hälter über die Bohrung 15 unterbrochen. Bei weiterer Kolben­ bewegung kann sich in den Druckräumen 16 und 17 ein hydrauli­ scher Druck aufbauen, wodurch wiederum die Radbremsen in be­ kannter Weise druckbeaufschlagt werden. Für gleiche Drücke in den Radbremszylindern braucht man nur einen längeren Weg des Eingangskolbens 5 und einen größeren Druck auf denselben, weil ja nun die Servounterstützung fehlt. Jedoch können beide bei angepaßter Dimensionierung der Kolbenquerschnitte in angemes­ senen und in den geforderten Grenzen gehalten werden.

Claims (1)

1. Hydraulische Zwei-Kreis-Hilfskraft-Bremsvorrichtung mit einem Tandem-Hauptzylinder, in dem zwei Arbeitskolben gleichachsig hintereinander angeordnet sind, die axial bewegliche Begren­ zungen für den Bremskreisen einzeln zugeordnete Ausgangsdruck­ räume des Tandem-Hauptzylinders bilden, die über Ausgleichs­ strömungskanäle, welche im nicht betätigten Zustand der Bremsvorrichtung offen und bei einer Betätigung der Brems­ vorrichtung gesperrt sind, an einen Bremsflüssigkeitsvor­ ratsbehälter der Bremsanlage angeschlossen sind, wobei der betätigungsseitig angeordnete Arbeitskolben ein Stufen­ kolben ist, der mit seiner kleineren Kolbenstufe den einen Ausgangsdruckraum des Hauptzylinders einseitig begrenzt, dessen andere axiale Begrenzung durch den anderen Arbeits­ kolben gebildet ist, und der mit seiner größeren Kolbenstufe die einseitige axiale Begrenzung eines Antriebs-Druckraumes bildet, in den bei Betätigung der Bremsanlage mittels eines Pedals ein mit dem Pedalweg anwachsender Hilfsdruck über ein Zuschaltventil von einer Hilfsdruckquelle einkoppelbar ist, der auf die größere Kolbenstufe wirkt, wodurch der Stufen­ kolben im Sinne eines Bremsdruckaufbaues in den Ausgangs­ druckräumen des Tandem-Hauptzylinders verschiebbar ist, wobei, falls die Hilfsdruckquelle ausfällt, ein Teil des Stufenkolbens durch Pedalbetätigung mechanisch verschiebbar ist und einen Aufbau von Bremsdruck in mindestens einem der Bremskreise der Bremsanlage ermöglicht, wozu der Stufenkolben eine zentrale Bohrung aufweist, in der das Stufenkolbenteil durch Bremspedalbetätigung axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Pedalbetätigung ver­ schiebbare Stufenkolbenteil als Tauchkolben (4) ausgebildet ist, der an den Stufenkolben (3) im Sinne einer Mitnahme durch diesen gefesselt ist, jedoch - bei ausgefallener Hilfsdruckquelle - durch Pedalbetätigung im Sinne eines Druckaufbaues in den Ausgangsdruckräumen (16 und 17) des Tandem-Hauptzylinders relativ zu dem Stufenkolben (3) ver­ schiebbar ist, und daß ein Ventil (13) vorgesehen ist, das bei einer im Sinne eines Druckaufbaues erfolgenden Verschie­ bung des Tauchkolbens (4) den Ausgleichsströmungskanal (14) sperrt, über den der durch die beiden Arbeitskolben (2, 3) des Tandem-Hauptzylinders begrenzte Arbeitsdruckraum (17) an den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter der Bremsvorrich­ tung angeschlossen ist.