DE2910929A1 - Fahrzeugbremssystem - Google Patents

Description

Fahrzeugbremssystem

Die Erfindung betrifft Fahrzeugbremssysteme mit zwei Kreisen für angetriebene bzw. nicht angetriebene Achsen, bei denen sowohl luftbetätigte Bremseinheiten, nämlich die Betriebsbremsen, und Federbremseinheiten, nämlich Parkbremsen oder Sekundärbremsen, auf beiden Achsen vorgesehen sind. Bei solchen Systemen ist es erforderlich, daß die Federbremseinheiten von einem Handsteuerventil getrennt von dem Betriebsbremspedal betätigbar sind. Weiterhin soll bei dem Ausfall des Betriebsbremssystems an einer der Achsen das sekundäre Bremssystem an dieser Achse durch die Betriebsfußsteuerung betätigbar sein. Aus Gründen der Fahrzeug-Stabilität während des Bremsens und insbesondere dann, wenn das Fahrzeug nicht vollständig beladen ist, soll die Bremsstärke an den hinteren getriebenen Rädern bezüglich der Bremsstärke an den vorderen nicht getriebenen Rädern reduzierbar sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein lremssystem zu schaffen, welches diesen Anforderungen genügt.

Dieee Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugbremssystem der genannten Art gelöst, das ein Handsteuerventil zum Lüften

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der Federbremseinheiten für Bremszwecke, vom Fahrer betätigte Luftventileinrichtungen zur Herbeiführung der Betriebsbetätigung der luftbetätigten Einheiten und Servoventileinrichtungen aufweist, die bei einem Ausfall der Betriebsbremsen in jedem Kreis betätigbar sind und auf den Betriebsdruck im anderen Kreis ansprechen, um eine allmähliche bzw. abgestufte Betätigung der Federbremseinheiten in dem Kreis herbeizuführen, in welchem die Betriebsbremsung ausgefallen ist, wobei die Federbremseinheiten an der getriebenen Achse und/oder die Servoventileinrichtung, die die Betätigung dieser Einheiten steuert, so gebaut ist, daß die Kraft gedämpft wird, die durch die Federbremseinheiten auf die getriebene Achse aufgebracht wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Fahrzeugbremssystem mit zwei Kreisen, die eine angetriebene bzw. eine nicht angetriebene Achse bedienen und bei denen sowohl luftbetätigte Betriebsbremseinheiten als auch Federbremseinheiten für das Parken an beiden Achsen vorgesehen sind. Das System hat eine Servoventileinrichtung, die so arbeitet, daß beim Ausfall der Betriebsbremsung in einem der Kreise und ansprechend auf den Betriebsdruck im anderen Kreis eine abgestufte Betätigung der Federbremseinheiten in dem Kreis erfolgt, in dem die Betriebsbremsung gestört ist. Die Federbremse an der getriebenen Achse und/oder die Servoventileinrichtung ist so gebaut, daß die Kraft gedämpft wird, die von den Federbremseinheiten auf die getriebene Achse ausgeübt wird.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines Fahrzeugbremssystems mit einer geschnittenen Regulierventileinheit,

Fig. 2 das Schaltbild einer weiteren Ausführungsform eines Fahrzeugbremssystems, bei welchem die Regulierventile getrennt sind, und

Fig. 3 und 4 in Schnittansichten Regulierventile für den Einsatz

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zusammen mit Federbremseinheiten des in Fig. 2 gezeigten Systems für die Vorderachse und Hinterachse«

Das in Fig. 1 gezeigte System hat ein doppelt wirkendes bzw. Zweikreisluftventil 1, das von einem Pedal 2 über eine hydraulische Übertragung 3 betätigbar ist, wobei auch eine mechanische oder eine andere Übertragung verwendet werden kann. Das Ventil steuert die Zufuhr der Druckluft von den Betriebsspeichern S1 und S2 zu den Diaphragmabremseinheiten 4 und 5 der Vorderachse und Hinterachse über die Leitungen 4a bzw. 5a. Wenn das System an einem Zugfahrzeug oder an einer Zugfahrzeug-Hänger-Kombination angebracht ist, führen von den Leitungen 4a und 5a Zweigleitungen 4b und 5b zu einem Anhängerservoventil 6, welches in bekannter Weise zusammen mit der Notleitung 7 arbeitet, die Luft aus einem kombinierten Hänger-Federbremsspeicher 8 zuführt. Die Federbremseinheiten 9 und 10 sind mit Luftbetätigungseinrichtungen 4 bzw. 5 kombiniert. Ein zugeordnetes inverses Handsteuerventil 11 arbeitet in bekannter Weise für die Zuführung von Luft von dem Speicher 8 zu diesen Einheiten über Leitungen 12 bzw. 12a und zum Lüften der Einheiten, wenn dies erforderlich ist. In den Leitungen 12 und 12a ist eine Regulierventileinheit bzw. eine modulierende Ventileinheit angeordnet, die aus zwei umgekehrten bzw. inversen Servoventilen 13, 13a besteht, die Rücken an Rücken in einem gemeinsamen Gehäuse 14 angeordnet sind. Jedes Ventil hat ein Kolbenventilelement 15, 15a, das in einer Kammer 16, 16a angeordnet ist, durch welche Luft zu der zugeordneten Federbremseinheit geleitet wird. Das Kolbenventilelement wird durch eine Feder 17, 17a mit einstellbarer Vorspannung in Eingriff mit einem koaxialen büchsenförmigen Ventilsitzelement 18, 18a gedrückt, welches auf einen festen Sitz durch eine Feder gedrückt wird. Zwischen den beiden Servoventilen ist eine Steuerkolbenanordnung vorgesehen, die aus einem Paar von Kolben 19, 19a besteht, die aneinanderliegen und zwischen sich eine Ringkammer 20 bilden, die über eine öffnung 21 im Gehäuse zur Atmosphäre entlüftet ist. Jeder Kolben hat einen hohlen Schaft 22, 22a mit einem abdichtenden Gleitsitz in dem zugehörigen Ventilsitzelement 18, 18a, wobei der Innenraum mit der Kammer 20 in Verbindung steht, öffnungen in den Stirnseiten der

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Kolbenschäfte münden auch ins Innere der Ventilsitzelemente, während Zweigleitungen 23, 23a aus den Betriebsleitungen 4a, 5a Betriebsdruck über die öffnungen im Gehäuse 14 zu den Räumen auf den gegenüberliegenden Seiten der Steuerkolbenanordnung führen. Die Stärke der Belastung der ServoventilvorSpannfedern 17, 17a wird in Abhängigkeit von den wirksamen Flächen der Kolbenventilelemente 15, 15a so gewählt, daß die Elemente eine Überdeckungsstellung in Eingriff mit den Ventilsitzelementen 18, 18a einnehmen, um einen Druck in den zugehörigen Federbremseinheiten aufrecht zu erhalten, der gerade ausreicht, um die Einheiten in dem "Freigabe"-Zustand zu halten.

Wenn alle Teile normal arbeiten, ist die Betriebsbetätigung der Diaphragmaeinheiten 4, 5 von einem Anlegen des Servicedrucks auf gegenüberliegenden Seiten der Steuerkolbenanordnung begleitet, die dadurch ortsfest bleibt, während für das Parken das Handsteuerventil 11 betätigt werden kann, um die Federbremseinheiten 9, 10 zu entlüften, so daß die Federbremseinheiten unabhängig von der Steuerung durch die Reguliereinheit angelegt werden. Wenn jedoch die Betriebsbremsung einer Achse, beispielsweise der Vorderachse, ausfällt, sind die Drucke an der Steuerkolbenanordnung nicht mehr im Gleichgewicht, wenn das Pedal 2 das nächste Mal betätigt wird, so daß sich die Anordnung nach links bewegt, bis der Kolbenschaft 22 an dem Kolbenventilelement 13 angreift und es von dem zugehörigen Ventilsitzelement 18 entgegen der Vorspannung der Feder 17 abhebt. Bei einer geeigneten Auslegung des Servoventils und seiner Federspannung ist es möglich, eine allmähliche Betätigung der vorderen Federbremseinheit abhängig von dem Betriebsdruck herbeizuführen, der auf die hinteren Diaphragmaeinheiten übertragen wird. Falls eine Betätigung des fußbetätigbaren Ventils und des Handventils erfolgen sollte, wird ein Zusammenwirken der Federkräfte und der Kräfte der Betriebsbetätigungseinrichtung durch Einsatz von Umschaltventilen 24 und 24a verhindert.

Wir erwähnt, ist unter bestimmten Bedingungen ein differentielles Bremsen der Hinterachse erwünscht. Dies wird bei dem beschriebe-

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nen System dadurch erreicht, daß eine Kolbenfläche für das KoI-benventilelement 15a und proportional die darauf wirkende abgestufte Federkraft derart gewählt werden, daß eine gewünschte Reduzierung, beispielsweise von 50%, der Bremskraft erreicht wird, die auf die hinteren Federbremsen aufgebracht wird, und zwar bezogen auf die Bremskraft der Federbremsen an der Vorderachse. Diese Regulierung bzw. Modulierung soll jedoch nur im Falle einer Betriebsleitungsstörung erfolgen, wobei durch Betätigung des Handventils 11 der volle Parkdruck an beiden Achsen vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt ein alternatives System mit zwei getrennten Modulierbzw. Regulierventilen 25, 25a mit gesonderten Luftventilen 26, 26a, die hydraulisch von einem pedalbetätigten Hauptzylinder 27 aktiviert werden. Die Anordnung hat den Vorteil, daß die Bauelemente an den jeweiligen Achsen oder in der Nähe davon gruppiert werden können. Außerdem erhält man eine besser ausgeglichene Bremssteuerung sowie ein günstigeres Ansprechen dieser Steuerung. Das Regulierventil 25 ist im einzelnen in Fig. 3 gezeigt. Es hat gegenüberliegende Kolben 36, 37, die jeweils auf zwei Betriebsdrucke ansprechen. Der Kolben 37 liegt direkt an einem Servokolben 28 an, während der Kolben 36 eine Schubübertragungsverbindung mit dem Servokolben über eine Stange 29 hat. Der Servokolben wird durch eine einstellbare Federeinrichtung 29a vorgespannt. Er ist als Ventilelement gebaut und wirkt mit dem Ventilsitzelement 30 derart zusammen, daß das Lüften der zugeordneten Federbremsen in der Weise wie bei dem Servoventil 13 von Fig. 1 steuerbar ist. In dem Ventil von Fig. 3, das zusammen mit den Vorderachsen-Federbremsen verwendet wird, sind die wirksamen Flächen der Kolben 36 und 37 gleich, so daß eine volle Federbremsleistung unter allen Bedingungen erreicht wird. Bei dem modifizierten Ventil 25a, das zusammen mit den Hinterachsen-Federbremsen verwendet wird und das in Fig. 4 gezeigt ist, ist jedoch der Kolben 37a, der auf der Vorderachsenbetriebsdruck anspricht, kleiner als der Kolben 36a, der auf den Hinterachsenbetriebsdruck anspricht, wodurch im Störungsfall des Vorderachsenbetriebskreises der Abhaltedruck der hinteren Federbremsen entsprechend reduziert wird, wobei diese

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Reduzierung beispielsweise in der Größenordnung von 50% bei einem Kolbenflächenverhältnis von 1:2 liegt. In dem System sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, Umschaltventile 31 eingesetzt, um ein Zusammenwirken der Luft- und Federbremsen auf einer Achse zu verhindern.

Bei den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Regulierventilen führt eine radiale öffnung 32 zwischen den Kolben 37 und 28 zu dem Innenraum dieser Kolben, der dauernd mit der Atmosphäre verbunden ist. Diese Anordnung ist zur Entlüftungsöffnung 21 von Fig. 1 äquivalent. In beiden Fällen sind die Kolben auf jeder Seite der öffnung oder der Entlüftung gegen die Gehäusewand abgedichtet. Diese Dichtungsentlüftung gewährleistet, daß eine Dichtungsstörung oder eine andere Störung in dem Kreis nicht unbemerkt erfolgen kann, während gleichzeitig der Betrieb des anderen Kreises aufrecht erhalten wird.

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Le e rs e i t e

Claims (6)

Patentansprüche

1.J Fahrzeugbremssystem mit zwei Kreisen, die eine Antriebsachse ■ bzw. eine nicht angetriebene Achse bedienen, wobei an beiden Achsen sowohl fluidbetätigte Betriebsbremseinheiten als auch Federbremseinheiten vorgesehen sind, gekennzeichnet, durch ein Handsteuerventil (11) zum Lüften der Federbremseinheiten (9, 10) für Bremszwecke, durch eine vom Fahrer betätigte Fluidventileinrichtung (1) zum Betätigen der fluidbetätigten Einheiten (4, 5) und durch Servoventileinrichtungen (13, 13a, 25), die bei einer Störung der Betriebsbremsung in einem der "Kreise betätigbar sind und auf den Betriebsdruck im anderen Kreis ansprechen, um eine abgestufte Betätigung der Federbremseinheiten (9, 10) in dem Kreis zu erhalten, in welchem die Federbremsung ausgefallen ist, wobei die Federbremse an der getriebenen Achse und/oder die Servoventileinrichtung (13, 13a), welche die Betätigung dieser Einheiten steuert, so gebaut ist, daß die Kraft gedämpft wird, die durch die Federbremseinheiten (9, 10) auf die angetriebene Achse ausgeübt wird.

2. Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoventileinrichtung zwei Servoventile (13, 13a) aufweist, von denen jedes die Fluidzufuhr zu der Federbremseinheit (9, 10) an einer der Achsen steuert und, wenn der Betriebsdruck in einem Bremskreis ausfällt, ansprechend auf den Betriebsdruck im anderen Kreis betätigbar ist, um die Lüftung der zugeordneten Federbremsen (9, 10) zu steuern.

3. Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Steuerkolbenanordnung zwischen den zwei Servoventilen (13, 13a), die zwei gegenüberliegende Kolben (19, 19a) aufweist, die aneinander anliegen und jeweils auf den Druck in den beiden Kreisen derart ansprechen, daß bei einer Störung der Betriebsbremsung in einem Kreis die Anordnung das Gleichgewicht verliert und sich so bewegt, daß das Servo-

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ORIGINAL !NSPEGTED

ventil betätigt wird, welches den Federbremseinheiten (9, 10) in dem Kreis zugeordnet ist, in welchem die Betriebsbremsen ausgefallen sind.

4. Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Servoventil (13, 13a) ein Kolbenventilelement (15, 15a) aufweist, welches von seinem Sitz (18, 18a) entgegen einer abgestuften Federkraft (17, 17a) bewegbar ist, um die zugeordnete Federbremse (9, 10) zu lüften, und daß die wirksame Fläche des Kolbenventilelements (15, 15a), das der angetriebenen Achse zugeordnet ist, und die darauf wirkende abgestufte Federkraft so gewählt sind, daß eine modulierte Federbremsung mit einem reduzierten Verhältnis erreicht wird.

5. Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Servoventil gegenüberliegende Kolben (36, 37) aufweist, die jeweils auf die beiden Betriebsdrucke ansprechen und von denen einer (37) an dem Servoventilelement (28) anliegt, während der andere (36) eine Schubübertragungsverbindung damit hat, um die Lüftung der zugeordneten Federbremseinheit (9, 10) zu steuern.

6. Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Servoventil, welches den Federbremseinheiten der angetriebenen Achse zugeordnet ist, der Kolben (37a) , welcher dem Betriebsdruck der nicht angetriebenen Achse ausgesetzt ist, kleiner ist als der Kolben (36), der dem Betriebsdruck der angetriebenen Achse ausgesetzt ist, wodurch die Dämpfung erreicht wird.

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