DE3004798A1 - Hydraulische bremsanlage - Google Patents

Description

Hydraulische Bremsanlagen der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 erwähnten Art sind allgemein "bekannt»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige -Bremsanlage so weiter auszugestalten, dass beider« seits des Kraftkolbens des Bremskraftverstärkers ein in eineifa vorgegebenen Druckbereich liegender Druck aufrechterhalten bleibt, so dass eine Bremskraftverstärkung auch dann ein« tritt, wenn die Pumpe nicht arbeitet öder einen ungenügenden Druck liefert«

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnüngs«. teil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst,,

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteransprueh.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung ist am Bremskraftverstärker auch bei fehlendem PumpendruGk eine mehrmalige Betätigung mit hydraulischer Kraftverstärkung ge-* währleistete Die Bremsanlage ist voll hydraulisch zu betreiben, ohne einen Saugdruck zu benötigen, wie dies bei zahlreichen bekannten Anlagen der Fall ist«. Die Bremsanläge ist daher besonders für Fahrzeuge vorteilhaft, deren Antriebs« . maschine keinen oder nur einen geringen Saugdruck aufweisen, wie zÜj Dieselmaschinen«, Da bei Wichtbetätigen der Bremsen kein Durchstrom durch den Bremskraftverstärker erfolgt, ist beim Betätigen lediglich die Flüssigkeitsmenge abzuregein, die die Druckdifferenz am Kraftkolben ergibt. Dadurch wird

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das Entstehen hydraulischer Geräusche erschwert,die bei dauernd durchströmten Bremskraftverstärkern häufig auftreten Die Anlage enthält eine Reservedruckquelle zur Pumpe und kann daher mit anderen hydraulischen Steueranlagen vereinigt werden, Da der Kraftkolben druekausgeglichen ausgebildet ist ermöglicht er die Übertragung eines Bremsgefühls an den rer_e

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig«, 1 eine schematische Darstellung einer hydrau Hschen Bremsanlage und

Figo 2 einen Längsschnitt durch den Bremskraftverstärker der Bremsanlage nach Mg„1₀

Die hydraulische Anlage IQ gemäss Pig. 1 enthält eine Pumpe 12 ,die Druckflüssigkeit zum Betätigen einer HiIf^s kraftlenkung 14 und eines hydraulischen Bremskraftverstärkers 16 liefert» Der Pumpe 12 ist ein Behälter 18 zugeordnet Ihr Auslass 20 ist über eine Förderleitung 22 mit der Hilfskraftlenkung 14 verbunden, die in bekannter Weise mit dauernfder Durchströmung ausgebildet ist. Eine Leitung 24 vom Auslass der Hilfskraftlenkung 14 führt über ein in Richtung auf die Pumpe 12 sperrendes Rückschlagventil 26 zu einem Einlass 28 des Bremskraftverstärkers 16_e Ferner ist zwischen dem Rückschlagventil 26 und dem Bremskraftverstärker 16 über eine Zweigleitung 32 ein Speicher 30 an die Leitung 24 angeschlossen. Eine Z_wei£JLeitung 34 der Leitung 24 ist zwi-

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sehen dem Rucksehlagventil 26 und dem Bremskraftverstärker 16 angeschlossen und führt zu einem Einlass 36 eines druekge-

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steuerten Ladeventils 38, sowie zur Einlassseite/eines Sicherheitsventils 42ο Der Seil der leitung 24 zwischen der Hilfskraftlenkung 14 und dem Rückschlagventil 26 ist mit einem zweiten Einlass 44, des Ladeventils 38 verbunden,, Mit dem Auslass 48 des Brentskraftver stärkers 16 ist eine Rücklaufleitung 46 zum Behälter 18 verbunden. Die Rücklaufleitung ist über eine Zweigleitung 50 mit der AuslaÄseite des Sicherheitsventils 42 und über eine Zweigleitung 52 mit eignem Auslass 54 des Ladeventils 38 verbunden.

Das Ladeventil 38 ist in Fig« 1 schematisch dar~ gestellt. In einem Gehäuse 56 ist eine Bohrung 58 zur Auf« nähme eines Tentilglieds 60 vorgesehen. Der Einlass 36 ist an die eine Stirnseite der Bohrung 58 angeschlossen, während der zweite Einlass 44 und der Auslass 54 radial zueinander ausgerichtet in die Mantelfläche der Bohrung.munden* Das Ventilglied 60 wird in die offene Stirnseite 62 in die Boh~ rung 58 eingeführt und dsiaoh eine Feder 64 eingesetzt·,: die sich an einem eingeschraubten Stopfen 66 abstützte Das Tentilglled 60 ist also stets in Richtung auf den Einlass 36 belastet. In der Mantelfläche des "Ventilglie&s 60 ist eine Ringnut 68 vorgesehen, die in der zum Einlass 44 und Auslass 54 ausgerichteten Lage den Rückstrom von Flüssigkeit aus der Leitung 24 zum Behälter 18 gestattete I_n der nicht ausgerichteten Stellung befindet sich die Ringnut 68,"bevor der

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Speicher 50 und der Brems&raftverstärker 16 aufgeladen- sind. Nach dem anfänjLi ehern Aufladen oder nach einem Wiederaufladen wird das Ventilglied 60 dann gegen die Kraft der Feder 64 verstellt, wenn der Druck am Einlass 36 die Kraft der -^eder 64 überwindet, wodurch die Verbindung zwischen dem Einlass 44 und dem Auslass 54 über die Ringnut 68 hergestellt wird. Bei voll aufgeladenem Speicher 30 und Bremskraftverstärker 16 strömt die Flüssigkeit von der Hilfskraftlenkung 14 mit verhältnismässig niedrigem Druck durch die Ringnut 68 zum Behälter 18 ab, so dass die -Belastung der Pumpe 12 gering* ist» wenn weder die HiIfskraftlenkung 14 noch der Bremskraftverstärker 16 betätigt sind. Unter diesen Bedingungen ist das Rückschlagventil 26 geschlossen. .

Der Bremskraftverstärker 16 wird vom Fahrer über ein Bremspedal 72 betätigt, der dann einen Hauptbremszylinder 74 aktiviert, der Bremsflüssigkeit zwei Bremskreisen 76 und 78 zuteilt. Diese Bremskreise sind in der Fig. 1 nur schematisch angedeutet und sind Vorderradbremsen 80 bzw. Hinterradbremsen 82 zugeordnet.

Der Bremskraftverstärker 16 ist in Fig«, 2 näher dargestellt» Er weist ein Gehäuse 84 mit einer durchgehenden Bohrung 86 auf, deren rückwärtiges Ende durch einen Deckel 88 verschlossen ist. Die Bohrung 86 hat ein mittleres Bohrungsteil 90 grösseren -Durchmessers, ein vorderes Bohrungsteil 9$ kleineren Durchmessers und ein hinteres im Deckel gebildetes Bohrungsteil 94 im wesentlichen gleichen Dureh-

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messers wie das Bohrungsteil 92 „ In der Bohrung ist äbgedichtet ein Kraftkolben 96 verschieblich, der mit einem bundähnliehen Kolbenkopf 98, durch einen in dessen Mantelfläche eingesetzten Dichtungsring 100 im Bohrungsteil 90 abgestützt ist» Her Kraftkolben 96 hat eine hintere Verlängerung 102, die sich durch das Bohrungsteil 94 durch eine Dichtung 104 abgedichtet erstreckt und aus dem Gehäuse 84 ragt. Der Kraftkolben 96 hat ferner eine vordere Verlängerung 106, die sich in das Bohrungsteil 92 erstreckt Die "Verlängerung 106 ist zwischen ihren Enden mit einer Dic.itung 108 und neben ihrem vorderen Ende mit einer Dichtung 110 versehen«, Diese Dichtungen liegen gegen das BohrungsteiJL 92 an„ Da die Teile des Kraftkolbens im bereich der Dichtungen 104,108 und 110 im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen ist der Kolbenkopf 98 hydraulisch ausgeglichen» Die vordere Verlängerung 106 weist zwischen den Dichtungen 108 und 110 einen etwas geringeren Durchmesser auf, so dass eine ringförmige Auslasskammesr 112 gebildet ist, die dauernjl mit dem Auslass 48 des Bremskraftverstärkers verbunden ist_o Die eine Stirnfläche des Kolbenkopfes 98 arbeitet mit dem Boikel 88 zusammen, um eine erste Druckkammer 114 auf der Rückseite dee Kraftkolbenkopfes 98 zu begrenzen^ mit der der Einlass 28 des Bremskraftverstärkers dauernd in Verbindung steht. Die vordere Stirnwand des K_olbenkopfes 98 begrenzt zusammen mit dem Bohrungsteil 90 und der vorderen Verlängerung 106 eine zweite Druckkammer 116, in der eine

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Rückstellfeder 118 liegt, die auf den Kolbenkopf 98 in Richtung auf die in ]?ig<>2 dargestellte Lage bei Nichtbetätigen drückte

Der Kraftkolben 96 enthält eine, durchgehende Bohrung 120, die _aus einem hinteren Bohrungsteil 122 besteht, das über eine Schulter 124 in ein zweites Bohrungsteil 126 übergeht. Nahe dem vorderen Ende der Verlängerung 106. ist
eine weitere Schulter 128 'öefeildet, in der das Bohrungsteil 126 in ein vorderes Bohrungsteil 130 übergeht. Die Bohrungsteile 122,126 und 130 haben vom hinteren anfangend jeweils etwas grössere DuBhmesser_e Im Bohrungsteil 126 ist eine
Ringnut 132 gebildet, die axial rückwärts neben dem Kolben— kopf 98 liegt und deren vordere Kante 134 Teil eines noch zu beschreibenden ^entils ist₀ Eine ähnliche Ringnut 136 ist
im Bphrungsteil 126 axial vorwärts der Dichtung 108 gebildet, deren hintere Kante 138 ein ^eil eines anderen noch zu beschreibenden ^entils ist«, Im Kraftkolben 96 sind mehrere radiale Kanäle 140 gebildet_s die eine Verbindung zwischen
der ersten Druckkammer 114 und der Ringnut 132 herstellen« Diese Kanäle 140 liegen daher an der Rückseite des Kolbenkopfes 98«, Ein.ähnlicher Satz von radialen Kanälen 142 ist diareht vor dem -^olbenkopf 98 vorgesehen und mündet in die
zweite -üruekkammer 116_O Ein weiterer Satz von radialen Kanöden 1^4 ist in der Verlängerung 106 axial dicht vorwärts der Dichtung 108 vorgesehen und stellt eine dauernde Verbindung zwischen der Ringnut 136 und der Auslasskammer 112

/ In der Bohrung 120 des Kraftkolbens 96 ist ein Yentilglied 146 geführt, der mit einem rückwärtigen Bund gegen einen im Bohrungsteil 122 festgelegten Anschlag 150 bewegbar ist« Über ein Kugelgelenk 154 ist das hintere Ende des Ventilglieds 146 mit einem Eingangestössel 152 verbunden der mit dem Bremspedal 72 verbunden ist« Die vordere Kante 156 des Bundes 148 hat normalerweise as^fi^an Abstand von der Schulter 124» kömmt jedoch gegen diese bei einer entsprechenden Vorwärtsbewegung des Ventilglieds 146 zur Anlage ο Das Ventilglied 146 hat einen weiteren Bund 158 etwas kleineren Durchmessers unmittelbar vor der Schulter 156. Seine vordere Kante 16fe an einer Schulter 160 bildet ein Teil eines Ventils 164» das durch die Kanten 134 und 162 gebildet wird, die bei nichtbetätigtem Bremskraftverstärker axialen Abstand voneinander haben, so dass das Ventil 164 also offen ist. Weiter vorwärts hat das Ventilglied·146 einen Schaft 166 kleineren Durehmessers, an dessen Ende ein Bund 168 sitzt, der im wesentlichen gleichen Durchmesser -wie der Buna 158 aufweist« Der vordere Bund 168 hat eine Sd₁-Ui •fcer 170, dessen Kante 172 ein Seil eines Ventils 174» das in der nichtbetätigten Stellung des Bremskraftverstärkers geschlossen ist. Die Mantelfläche des Bundes 168 versehließi die Ringnut 136 und die Kante 172 liegt axial rückwärts der Kante 138 der Ringnut 136.

Im Bohrungsteil 130 ist' ein Reaktionsglied .176

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geführt, das mit einemGehäuse 178 gegen die Schulter 130 ■ des Bohrungsteils 130 anliegt» Eine Scheibe 180 aus gummiartigern WerkstQff liegt gegen die vordere Stirnfläche des Gehäuses 178 an und steht mit ihrer anderen Stirnfläche in Anlage gegen ein Ausgangsglied 182, das im Bohrungsteil 130 geführt; sich aus dem Kraftkolben hinaus erstreckt. 3>as Ausgaxßt;sglied 182 nimmt einen Ausgangestössel 184 auf, der den ^ai-ptbremstylinder 74. "betätigt. Das **ehäuse 178 enthält eine abgesetzte Bohrung 186, in deren grösseren Durchmesser, aufweisenden Seil die ^ücheibe 180 liegt. Ein Reaktionskolben 188 ist verschieblieh in der Bohrung 186 _angeordnet und lieg mit s.einem. vorderen Ende. 190. grbsseren Durchmessers gegen di ϊ Rückseite der Scheibe 180 an. Der hintere ^eIl₅.192 kleineren Durchmessers erstreckt sich in eine Aussparung.194 in der vorderen S-fcirBflache des Tentilglieds 146. Ein Reaktlonsspal ist durch den axialen Abstand zwischen der hinderen Stirnfläche des Reaktionskolbens und der Bodenfläche der Aussparung 194. Eine Rückstellfeder 196 zwischen dem. Gehäuse 178 und dem Ventilschieber 146 belastet letzteren in die dargestellte Lage bei Nichtbetätigen des -öxemskraftverstärkers· In J¹Ig. 1 ist die Anlage in einem 2ustand dargestellt, in deia noch kein Druck erzeugt wird und im Speicher 30 und dem Bremskraftverstärker 16 nur geringer oder kein Druck herrscht. Wird nun die Pumpe 12 angelassen,so wird Druckflüssigkeit über die Förderleitung zur Hilfskraftlenkung 14 und durch diese zur Leitung 24 gefördert. Das

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Ventilglied 60 des Ladeventils 38 trennt den Einlass 44 vom Auslass 54, so dass die Druckflüssigkeit durch das Rück·« Schlagventil 26 strömt und in den Speicher 30 und zum Einlass 28 des Bremskraftverstärkers 16 gelangte Da das Yenttil 174 geschlossen ist, erfolgt kein Durchstrom zum Auslass des Bremskraftverstärkers« Es erfolgt daher ein Druckanstieg in der Leitung 24* dem Speicher 30 und den beiden Druckkam·=· mern 114 und 116 des ^remskraftverstärkerso Dieser Druck wird über den Einlass 36 auch auf das Ventilglied 60 des Ladeventils 38 ausgeübt« Ist ein vorgegebener Ladedruck erreicht, so wird das Ventilglied 60 gegen die ^'eder 64 nach unten bewegt und stellt die Verbindung zwischen der Leitung 24 und der Rücklauf leitung 46 her« Hierdurch wird der Drxick der aus der Hilfskraftlenkung 14 austretenden Flüssigkeit abgesenkt, so dass das Rückschlagventil 26 schliesst«. Die Pumpe 12 hat dann nur Flüssigkeit durch die Hilfskraftlenkung 14 und das Ladventil"38 zum Behälter 18 zu fördern. Arbeitet das Ladeventil 38 nicht einwandfrei, so öffnet · das Sicherheitsventil 42 beim maxijam£en Ladedrücke

Betätigt man der Fahrer das Bremspedal 72,so wird das Ventilglied 146 gegen die Kraft der ^eder 196 vorwärts bewegt und SSSSSS schliesst das bisher offene Ven·» til 164, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Druck-» kammern 114 und 116 unterbrochen wird«, Bei einer geringen weiteren Bewegung des--Ventilglieds 146 öffnet das bisher geschlossene Ventil 174, so dass Flüssigkeit aus der. Drück-

kammer 116 zur Auslasskammer 112 abströmen kann_o Der Druck wird hierbei durch das Ventil 1.74 modulierte Die abgeregel'te' Flüssigkeit strömt über den Auslass 48 und.die Rücklaufleitung 4-6 zum Behälter 18 ab_o-Durch den druckabfall in der Druckkammer 116 ergibt sich am Kolbenkopf 98 eine Druckdifferenz, durch die der Kraftkolben 96 vorwärts bewegt wird und die Betätigung des Hauptbremszylinder 74 bewirkt. Die Übertragung erfolgt über die Schulter 128, das Gehäuse 178 des Reaktionsglieds auf die -^eaktionsscheibe 180 und weiter au| das Ausgangsglied 182 und den AusgangsstÖssel 184. Bei der Vorwärtsbewegung des Ventilglieds wird der Reaktionsspalt zwischen der Stirnfläche des ^iueaktionskolbens und dem Boden der Aussparung 194 aufgenommen und das .vordere Ende des Reaktionskolbens 188 kommt ebenfalls zur Anlage gegen die Reak4 tionsscheibe 180. Diese wird wie bekannt etwa zusammengedrückt und überträgt eine Rektionskraft auf den Reaktionskolben im Verhältnis der entsprechenden Flächen. Über das Ventilglied 146 erhält somit der Fahrer am Bremspedal 72 ein Bremsgefühl Beim Lüften der Bremsen schliesst das Ventil 174, während das Ventil 164 öffnet, so dass sich in den beiden Druckkammern 114 und 116 wieder gleicher Druck einstellt, wobei der Druckanstieg in der Druckkammer 116 durch das Ventil 164 gesteuert werden kann. Eine bestimmte Druckdifferenz am Kolbenkopf 98 kann dadurch eingehalten werden, dass das Ventilglied 146 so eingestellt wird, dass beide ^entile 164 und 174 geschlossen oder doch gedrosselten Durchlass ha-

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Arbeitet die Pumpe 12 nicht, sind jedoch, der Speicher 30 und der Bremskraftverstärker 16 aufgeladen, so kann der Fahrer den Bremskraftverstärker betätigen, der mit hydraulischer Kraftverstärkung auf ^rund der ersorgung aus dem Speicher arbeitete Ja. nach der Aufnahmefähigkeit des Speichers 30 können dann mehrere Bremsvorgänge in dieser Weise vorgenommen werden«, Falls kein ausreichender Druck mehr zur Verfügung steht, so ist ein Bremsen durch mechanische Kraftübertragung mögliche Das Ventilglied 146 wird danr verwärtsbewegt, bis seine Schulter 156 gegen die Schulter 124 des Kraftkolbens 96 anfährt, der die Kraft dann in der bereits beschriebenen Weise auf den AusgangsstÖssel 184 uberträgte

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Claims (1)

Patentansprüche:. I 1«) Hydraulische Bremsanlage mit einer einen Flüssigkeitsdruck liefernden Pumpe mit zugeordnetem Behälter und einem Bremskraftverstärker, dessen Durchstrom bei ETichtbe- . tätigen unterbrochen ist> g e k e η η ζ e i ohne t durch folgende Merkmale: . a) Eine l^ste Leitung (22,24) verbindet die Förderseite (20) der Pumpe (12) mit dem Einlass (28) des Bremskraftverstärkers (16) und enthält- ein in Sichtung auf die Pumpe sperrendes Rückschlagventil (26); b) eine Rücklaufleitung (46) verbindet den Auslass (48) des Bremskraftyers tärkers (16) mi t dem Behälter (18); c) in der ersten leitung (22,24 liegt zwischen dem Rückschlagventil (26) und dem Einlass (28) des Bremskraftverstärkers ein von der Pumpe (12) aufladbarer Speicher (30) d) ein Sicherheitsventil (42) liegt in einer Verbindung (40) die die erste Leitung (22,24) zwischen dem Bremskraftverstärker (16) und dem Ruckschla^Tentil (26) mit der Rücklaufverbindung (46) verbint.-..ΐ, und begrenzt den Höchstdruck in der ersten Leitung und dem Speicher5 e) eine Ladeventil-(38) ist in der ersten Leitung (22,24) parallel zum Rückschlagventil (27) liegend angeordnet und hat eine gesteuerte Verbindung (52) zur Rücklaufleitjing (46); f) das Ladeventil (38) und das Sicherheitsventil (42) halten einen von der Pumpe (12) gelieferten Betriebsdruck in dem Teil der ersten leitung zwischen dem Ruckschlagven» til (26) und dem. Bremskraftverstärker (16) und im Speicher (30) innerhalb eines vorgegebenen Bruckbereichs aufrecht, der bei Betätigen des Bremskraftverstärkers in diesem eine Druckdifferenz zu bilden imstande ist, und zwar unabhängig vom 3%uek, den die Pumpe (12) in der ersten Leitung zwischen ijjr und dem Rückschlagventil (26) erzeugt« 2ο Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folggÄde Merkmale; g) Der Bremskraftverstärker (16) weist ein Gehäuse (84) mit einer durchgehenden Bohrung (86) zur Aufnahme eines in ihr verschieblichen Kraftkolbens (96) auf; h) der Kraftkelben (96) begrenzt mit der Bohrung (86) eine erste #rUQkkammer (114) und eine zweite Druckkammer(116J die je auf einer Seite des Kraftkolbens,liegen» und eine Auslasskammer (112)? i) die erste Druckkammer (114) ist dauernd mit dem Einlass Q3ÜÖ3 7/0S27 SOO 47.98 (28) ijnd der ersten leitung (22,24) verbunden, und die Auslas»kammer (112) ist dauernd über einen Auslass (48) mit der Rücklauf leitung (46) verbunden j. k) der Kraftkolben (96) treibt bei Betätigen der Bremsen ein auf einen Hauptbremszylinder (74) einwirkendes Ausgangsglied (182,184) an?

1) ein normalerweise geschlossenes Ventil (174) ist in einer Verbindung zwischen der zweiten Druckkammer (116) und der Auslasskammer (112), und ein normalerweise offenes Ventil (164) ist zwischen der ersten druckkammer (114)und der zweiten druckkammer (116) vorgesehen;

m) bei Betätigen des Bremskraftverstärkers wird zunächst das normalerweise offene Ventil (164) geschlossen und dann das normalerweise geschlossene Ventil (174) geöffnet, das den Druck zwischen der zweiten Druckkammer (116) und der Auslasskammer (112) moduliert, so dass eine Druckdifferem\ beiderseits des Kraftkolbens (96) diesen zur Betätigung des HauptbremsZylinders (74) verstellt.

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