DE2705467A1 - BRAKE SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES - Google Patents
BRAKE SYSTEM FOR MOTOR VEHICLESInfo
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Description
3 7 ' ■, 3 7 '■,
Die Erfindung geht aus von einer Bremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Bremsanlage ist bekannt. Der größte Teil der heutigen Kraftfahrzeuge besitzt eine sogenannte "feste BremsabStimmung", bei der das Verhältnis der Bremskräfte an der Vorderachse zu denen an der Hinterachse in einem festen Verhältnis steht. Eine solche feste Bremsabstimmung hat den Nacheil, daß z.B. bei einem beladenen Fahrzeug üblicher Bauart der Druck, bei dem die Hinterachsbremsen blockieren, erheblich größer ist als der für die Vorderachsbremsen. Dabei liegt der notwendige Blockierdruck oberhalb des proportionalen Verstärkungsbereiches des Bremsverstärkers, was zur Folge hat, daß die Pedalkräfte zur Erreichung eines höheren Bremsdruckes überproportional zunehmen.The invention is based on a brake system according to the preamble of the main claim. Such a braking system is known. Most of today's motor vehicles have a so-called "Fixed brake tuning", in which the ratio of the Braking forces on the front axle are in a fixed ratio to those on the rear axle. Such a fixed brake set-up has the disadvantage that, for example, in a loaded vehicle of the usual type, the pressure at which the rear axle brakes apply block, is considerably larger than that for the front axle brakes. The necessary blocking pressure is above the proportional gain range of the brake booster, which has the consequence that the pedal forces to achieve a higher brake pressure increase disproportionately.
Dies bedeutet, daß der normale Fahrer in einem solchen Fall nicht in der Lage ist, die möglichen Bremskräfte an der Hinterachse voll auszunutzen.This means that in such a case the normal driver is not able to apply the possible braking forces to the Take full advantage of the rear axle.
Dazu kommt, daß - wie neueste Untersuchungen ergeben haben im allgemeinen der Fahrer beim Bremsen die Pedalkraft nicht mehr steigert, wenn er eine Reaktion in der Lenkung spürt. Eine Reaktion in der Lenkung ist möglich, wenn die Vorderräder blockieren. Sie ist auch möglich, wenn die Vorderräder in den Blockierschutz-Regelbereich kommen, denn bekanntlich sind auch bei leistungsfähigen Blockierschutzeinrichtungen kleine Rückwirkungen in der Lenkung als Folge von Bremskraftänderungen nicht zu vermeiden.In addition, as the latest studies have shown, the driver generally does not use the pedal force when braking more increases when he feels a reaction in the steering. A reaction in the steering is possible when the front wheels To block. It is also possible when the front wheels come into the anti-lock control range, as is well known Even with powerful anti-lock devices, there are small repercussions in the steering as a result of changes in braking force can not be avoided.
Ähnliche Gesichtspunkte gelten auch für Fahrer, die infolge ihrer körperlichen Konstitution nicht in der Lage sind, größere Fußkräfte aufzubringen. Bei einer Notbremsung ist ein solcher Fahrer gewöhnlich nicht in der Lage, eine an sich maximal mögliche Bremskraft an der Vorderachse auszunutzen.Similar considerations also apply to drivers who, due to their physical constitution, are unable to apply greater foot forces. During emergency braking, such a driver is usually unable to take advantage of the maximum possible per se braking force on the front axle.
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Die erfindungsgemäße Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die vom Druckspeicher und vom Verstärker her mögliche volle Bremskraft auch voll ausgenutzt wird, wenn der vom Steuerventil eingesteuerte Bremsdruck eine gewisse Druckhöhe überschreitet.The brake system according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the full braking force possible from the accumulator and the booster is also fully utilized when the from Control valve applied brake pressure exceeds a certain pressure level.
Dabei soll die Umschaltung automatisch erfolgen.The switchover should take place automatically.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist die vorgeschlagene Lösung vorteilhaft anwendbar bei Zweikreisbremsen, wobei entweder ein oder beide Bremskreise eine höhere Druckbeaufschlagung erfahren. Ein weiterer Vorteil ist, daß die beschriebene Punktion eliminiert werden kann, wenn der Speicherdruck unter einen bestimmten Wert abgesunken ist.According to further features of the invention, the proposed solution is advantageously applicable to dual-circuit brakes, wherein either one or both brake circuits experience higher pressurization. Another advantage is that the one described Puncture can be eliminated when the accumulator pressure has dropped below a certain value.
Schließlich ist es ein Vorteil der Erfindung, daß die Einrichtung auch durch ein Regelsignal eines Blockierschutzsystems gesteuert werden kann. Dabei dient vorzugsweise als Ansteuerimpuls für die Druckbeaufschlagung der Hinterachsbremszylinder das Regelsignal eines der beiden Vorderräder.Finally, it is an advantage of the invention that the device can also be operated by a control signal from an anti-lock system can be controlled. In this case, it is preferably used as a control pulse for applying pressure to the rear axle brake cylinder the control signal from one of the two front wheels.
Zeichnungdrawing
Mehrere Ausführungsbeispxele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. l eine erste Bremsanlage mit einem Umschaltventil, Fig. 2 eine Abwandlung des Umschaltventils nach Fig. 1 und Fig. 3 eine elektronische Variante.Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description. 1 shows a first brake system with a switchover valve, FIG. 2 shows a modification of the switchover valve according to FIG. 1 and FIG 3 shows an electronic variant.
Eine Bremsanlage hat einen hydraulischen Zweikreis-Bremsverstärker 1, der über ein Bremspedal 2 betätigt wird und von dem aus unter wahlweiser Zwischenschaltung einer Blockierschutzeinrichtung 3, die im wesentlichen aus einem Mehrstellungsventil k, einem Positionsgeber 5 und nicht dargestellten Rad-A brake system has a hydraulic dual-circuit brake booster 1, which is actuated via a brake pedal 2 and from which, with the optional interposition of an anti-lock device 3, which essentially consists of a multi- position valve k, a position sensor 5 and not shown wheel
8Ü9833/0081 _i,_8Ü9833 / 0081 _i, _
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sensoren sowie einer elektronischen Steuereinrichtung besteht, Radbremszylinder 6, 6' und 7, 7* mit Druckmittel beschickbar sind. Die Bremszylinder 6, 6' gehören zu einem Vorderachsbremskreis I, der von einem gleichachsig hinter dem Bremsverstärkersensors and an electronic control device, wheel brake cylinders 6, 6 'and 7, 7 * can be charged with pressure medium are. The brake cylinders 6, 6 'belong to a front axle brake circuit I, the one equiaxed behind the brake booster
1 angeordneten Hauptzylinder 8 mit Nachfüllbehälter 9 versorgt werden, der Bremskreis I ist ein sogenannter "geschlossener Bremskreis".1 arranged master cylinder 8 are supplied with refill container 9, the brake circuit I is a so-called "closed" Brake circuit ".
Der Bremsverstärker 1 hat einen Verstärkerzylinder 10, in dem ein Verstärkerkolben 11 bewegbar ist. Eine Druckkammer 12 ist durch eine Trennwand 13 vom Hauptzylinder 8 getrennt und ist über eine rückschlagventilüberwachte Druckleitung 1*J an einen Speicher 15 und an eine mit dem Mehrstellungsventil k zusammengebaute und mit diesem von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetriebene Pumpe 17 angeschlossen.The brake booster 1 has a booster cylinder 10 in which a booster piston 11 can be moved. A pressure chamber 12 is separated from the master cylinder 8 by a partition 13 and is connected via a pressure line 1 * J monitored by a check valve to a reservoir 15 and to a pump 17 which is assembled with the multi-position valve k and driven by a common drive motor.
In der Druckkammer 12 ist eine Feder 18 angeordnet, die bestrebt ist, den Verstärkerkolben 11 in Richtung auf das PedalIn the pressure chamber 12, a spring 18 is arranged, which tends to move the booster piston 11 in the direction of the pedal
2 zu drücken. Dieser Feder 18 wirkt eine Tellerfeder 19 entgegen, die an der anderen Seite des Verstärkerkolbens 11 angreift. 2 to press. This spring 18 is counteracted by a plate spring 19 which acts on the other side of the booster piston 11.
Im Verstärkerkolben 11 ist ein Pedalstößel 20 beweglich, der über eine in einer Entlastungskammer 21 angeordnete WegfederA pedal tappet 20 is movable in the booster piston 11, which is actuated by a displacement spring arranged in a relief chamber 21
22 auf ein Steuerventil 23 einwirken kann. Das Steuerventil22 can act on a control valve 23. The control valve
23 ist als Doppelventil ausgebildet und hat ein Einlaßventil 2h und ein Auslaßventil 25- Das Auslaßventil 25 hat Verbindung mit der Entlastungskammer 21, die an einen Nachfüllbehälter 26 angeschlossen ist. Dieser Behälter 26 ist über eine Ringaussparung 27 im Verstärkerkolben 11 auch an eine Entlastungsleitung 28 angeschlossen, die zur Pumpe 17 führt. Ein Schließkörper des Auslaßventils 25 samt Ventilfeder sind in einer Druckwechselkammer 29 angeordnet, von der eine Bremsleitung 30 des Bremskreises II ihren Ausgang nimmt. In diese Bremsleitung 30 ist ein Umschaltventil 31 eingesetzt.23 is designed as a double valve and has an inlet valve 2h and an outlet valve 25. The outlet valve 25 is connected to the relief chamber 21, which is connected to a refill container 26. This container 26 is also connected to a relief line 28, which leads to the pump 17, via an annular recess 27 in the booster piston 11. A closing body of the outlet valve 25 together with the valve spring are arranged in a pressure change chamber 29, from which a brake line 30 of the brake circuit II takes its exit. A changeover valve 31 is inserted into this brake line 30.
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Von der Druckkammer 12 bzw. von dem Speicher 15 geht eine Leitung 32 aus, die gewöhnlich von dem Umschaltventil 31 abgeriegelt ist. Im Mehrstellungsventil 1J besteht eine Verbindung von der Leitung 30 über eine Leitung 33 zu einer Primärkammer 3*1 des Hauptzylinders 8. Schließlich ist vom Mehrstellungsventil ^ noch eine Druckleitung 35 zur Druckleitung 1U und von dieser rückschlagventilüberwacht zur Entastungsleitung 28 geführt.A line 32, which is usually sealed off by the switchover valve 31, extends from the pressure chamber 12 or from the reservoir 15. In the multi-position valve 1 J there is a connection from the line 30 via a line 33 to a primary chamber 3 * 1 of the master cylinder 8. Finally, a pressure line 35 is led from the multi-position valve ^ to the pressure line 1U and from there, monitored by a check valve, to the delimbing line 28.
Im Umschaltventil 31 ist ein der Kraft einer Feder 36 unterliegender Kolben 37 beweglich, der mit einer wirksamen Fläche dem Druck in der Bremsleitung 3O ausgesetzt ist. Ein über eine Kolbenstange 38 am Kolben 37 befestigter Schließkörper 39 hält gewöhnlich einen Eingang 40 der unter Speicherdruck stehenden Leitung 32 verschlossen.In the switchover valve 31, one of the force of a spring 36 is subject to Movable piston 37, which is exposed to the pressure in the brake line 3O with an effective area. A closing body 39 fastened to the piston 37 via a piston rod 38 usually holds an input 40 of the line 32 under storage pressure is closed.
Wenn das Bremspedal 2 betätigt wird, schaltet das Steuerventil 23 um und läßt Druckmittel aus der Druckkammer 12 in die Bremsleitung 30 des Bremskreises II gelangen. Der eingesteuerte Druck ist über das Mehrstellungsventil 4 auch in der Primärkammer 3Ί des Hauptzylinders 8 wirksam, so daß der Hauptzylinderkolben im Bremskreis I einen entsprechenden Druck erzeugt. Die Blockierschutzeinrichtung 3 sorgt dafür, daß der Bremsdruck an den einzelnen Rädern oder Radachsen nicht die Blockiergrenze überschreitet.When the brake pedal 2 is operated, the control valve switches 23 to and allows pressure medium from the pressure chamber 12 to reach the brake line 30 of the brake circuit II. The controlled Pressure is effective on the multi-position valve 4 in the primary chamber 3Ί of the master cylinder 8, so that the Master cylinder piston in brake circuit I a corresponding one Pressure generated. The anti-lock device 3 ensures that the brake pressure on the individual wheels or axles does not exceed the blocking limit.
Der jeweils eingesteuerte Bremsdruck wirkt über den Stößel 20 auf das Bremspedal 2 zurück und gibt somit dem Fahrer ein Gefühl für den wirksamen Bremsdruck. Wenn nun beim Bremsen entweder der Vorderachs-Blockierschutz arbeitet und der Fahrer eine Vibration am Pedal 2 spürt, oder wenn er rein körperlich nicht in der Lage ist, einen höheren Bremsdruck einzusteuern, dann betätigt er das Bremspedal 2 im Bremssinn nicht mehr weiter. Dann wird jedoch in den meisten Fällen die Bremsmöglichkeit der Hinterradbremsen nicht voll ausgenutzt, und es wird viel Bremsweg verschenkt.The brake pressure applied in each case acts back on the brake pedal 2 via the tappet 20 and thus gives it to the driver a feeling for the effective brake pressure. If either the front axle lock protection works when braking and the driver feels a vibration on the pedal 2, or if he is physically incapable, a higher one To control brake pressure, then he no longer operates the brake pedal 2 in the braking direction. But then in In most cases, the braking capabilities of the rear brakes are not fully used and there is a lot of braking distance given away.
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Hier setzt nun die vorteilhafte Arbeitsweise der Erfindung ein, indem bei Übersteigen einer gewissen Druckhöhe, z.B. 50 bar, des vom Steuerventil 23 eingesteuerten Druckes das Umschaltventil 31 umschaltet. Der Kolben 37 überwindet die Kraft der Feder 36, und der Schließkörper 39 gibt den Eingang hO frei. Nun kann Speicherdruckmittel unter dem Druck von etwa 200 bar in den Bremskreis II einströmen.This is where the advantageous mode of operation of the invention comes into play, in that the switching valve 31 switches over when the pressure introduced by the control valve 23 exceeds a certain pressure level, for example 50 bar. The piston 37 overcomes the force of the spring 36, and the closing body 39 releases the input hO . Storage pressure medium can now flow into brake circuit II at a pressure of around 200 bar.
Wenn die Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung in der dargestellten Art ausgerüstet ist, ist der eingesteuerte Bremsdruck über die Leitung 33 auch im BremskreisIf the brake system is equipped with an anti-lock device of the type shown, the activated one is Brake pressure via line 33 also in the brake circuit
I wirksam, andererseits ist ein so hoher eingesteuerter Druck ungefährlich, weil er ja in beiden Bremskreisen I undI effective, on the other hand, such a high input pressure is harmless because it is in both brake circuits I and
II blcokierüberwacht ist.II is blocked.
Ohne Blockierschutzeinrichtung arbeitet das Umschaltventil 31 so, dafi> nur der Hinterachsbremskreis II den vollen Speicherdruck erhält. Die Hinterachse verträgt gewöhnlich, besonders bei hoher Belastung durch Zuladung, einen höheren Bremsdruck, ohne daß die Räder blockieren.Without an anti-lock device, the switching valve 31 works so that> only the rear axle brake circuit II receives the full accumulator pressure. The rear axle usually tolerates a higher brake pressure without locking the wheels, especially when the vehicle is heavily loaded.
Die Fig. 2 zeigt weitgehend die gleiche Bremsanlage wie die Fig. 1, nur daß hier ein Umschaltventil hl mit einem zusätzlichen, dem Speicherdruck unterliegenden Schaltkolben h2 versehen ist. Dieser Schaltkolben H2 verhindert das Umschalten des Umschaltventil hl, wenn der Speicherdruck zu niedrig ist. Der Ansprechdruck sollte geringfügig über dem Fülldruck oder dem minimalen Arbeitsdruck des Speichers 15 liegen.FIG. 2 shows largely the same brake system as FIG. 1, only that here a switching valve hl is provided with an additional switching piston h2 which is subject to the accumulator pressure. This switching piston H2 prevents switching over of the switching valve hl when the accumulator pressure is too low. The response pressure should be slightly above the filling pressure or the minimum working pressure of the accumulator 15.
In der Fig. 3 ist dargestellt, daß die automatische Druckbeaufschlagung eines oder beider Bremskreise mit Speicherdruck nicht nur vom eingesteuerten Bremsdruck eingeleitet werden kann.In Fig. 3 it is shown that the automatic pressurization one or both brake circuits with accumulator pressure not only initiated by the applied brake pressure can be.
Je ein Regelsignal JGy1- bzw. JGyR eines der beiden Vorderräder und ein Regelsignal JGHA der Hinterachse werden in einer elektronischen Schalteinheit ^3, hh, h5 aufbereitetOne control signal JGy 1 - or JGy R from one of the two front wheels and one control signal JG HA from the rear axle are processed in an electronic switching unit ^ 3, hh, h5
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Als Ansteuerimpuls dienen jedoch nur die Regelsignale JGyL un<* JGVR der Vorderachse. In einer Oder-Schaltung kS werden die beiden Signale verknüpft und über eine Leitung 47 als Ansteuerimpuls zur Druckänderung und über eine Leitung als Ansteuerimpuls zur Speicherdruckaufschaltung auf den Hinterachsbremskreis II über ein Stellglied, z.B. an das Mehrstellungsventil 1J oder an ein Magnetventil weitergeleitet.However, only the control signals JGy L un < * JG VR of the front axle are used as the control pulse. The two signals are linked in an OR circuit kS and passed on via a line 47 as a control pulse to change the pressure and via a line as a control pulse to apply the accumulator pressure to the rear axle brake circuit II via an actuator, e.g. to the multi-position valve 1 J or to a solenoid valve.
Auf diese Weise kann dann die automatische Druckbeaufschlagung des Hinterachsbremskreises durch ein Regelsignal der Blockierschutzeinrichtung 3 erfolgen.In this way, the rear axle brake circuit can then be automatically pressurized by a control signal the anti-lock device 3 take place.
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