DE3203730C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für zwei beim Bremsen unterschiedlich belastete Achsen eines Kraftfahr­ zeuges, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches auf­ geführten Merkmalen.

Zur Erzielung einer guten Bremswirkung bei sich während des Bremsens einstellenden, unterschiedlichen dy­ namischen Achslasten sind durch die Radbremsen der einer höheren Belastung unterliegenden Achse entsprechend größere Bremskräfte zu erzeugen.

Bei modernen Zweileitungs-Druckluftbremsanlagen, wie sie beispielsweise die EG-Norm vorschreibt (Wabco-Brems­ technisches Taschenbuch - Ausgabe 1979, Seite 14), werden deshalb die Bremskräfte an der höher belasteten Vorder­ achse mittels entsprechend ausgelegten Membranzylindern erzeugt, während die Bremskräfte an der Hinterachse durch Federspeicher-Bremszylinder aufgebracht werden.

Es ist jedoch auch bereits eine druckschriftlich nicht belegte Bremseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbe­ griffes des Patentanspruches bekannt, die für beide Achsen, entsprechend den beim Bremsen zu erwartenden, unterschied­ lichen dynamischen Achslasten, verschieden dimensionierte Federspeicher-Bremszylinder aufweist.

Nachteilig ist in diesem Falle, daß auf dem Markt bezüglich ihrer Kraftabgabe nur relativ grob abgestufte Federspeicher- Bremszylinder angeboten werden und somit auch nur eine relativ grobe Abstimmung der Bremskräfte an den ent­ sprechenden Fahrzeugachsen möglich ist.

Eine bessere Bremskraftabstimmung ist zwar dadurch erreich­ bar, daß Federspeicher-Bremszylinder den zu erwartenden Achslasten speziell angepaßt werden, jedoch schlagen solche Maßnahmen mit entsprechend hohen Kosten zu Buche.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Bremseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches erläuterten Art anzugeben, die an den Achsen entsprechend den beim Bremsen zu erwartenden unterschiedlichen Achslasten optimal anpaß­ bare Bremskräfte ermöglicht, ohne an eine spezielle Aus­ wahl von Federspeicher-Bremszylindern gebunden zu sein.

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

Die erfindungsgemäß ausgelegte Bremseinrichtung erlaubt es somit, zur Betätigung der Radbremsen von beim Bremsen unterschiedlichen dynamischen Achslasten unterliegenden Fahrzeugachsen gleich dimensinierte Federspeicher-Brems­ zylinder zur Erzeugung verschieden starker Bremskräfte einzusetzen. Nach Abbau des Haltedruckes in den Feder­ speicher-Bremszylindern sind dann die vollen, unreduzierten und damit an beiden Fahrzeugachsen gleich starken Feder­ kräfte zum Bremsen und Halten des Fahrzeuges wirksam, wobei die dem Kreis des Federspeicher-Bremszylinders der weniger belasteten Achse zugeordnete Druckeinstell­ vorrichtung eine stufenlose Veränderung der zu erzeugenden Bremskräfte zueinander ermöglicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema der Bremseinrichtung der Hilfskraftbremse eines Nutzfahrzeuges,

Fig. 2 und 3 Diagramme zur Veranschaulichung der Kraft­ abgabe der Federspeicher-Bremszylinder der Bremseinrichtung.

In Fig. 1 sind zwei gleich ausgebildete und gleich di­ mensionierte Federspeicher-Bremszylinder als Ganzes mit 10 und 12 bezeichnet. An jeder Achse eines Nutzfahrzeu­ ges, beispielsweise eines Lastkraftwagens, auf die beim Abbremsen unterschiedliche dynamische Lasten wirken, ist je Radbremse ein solcher Federspeicher-Bremszylinder 10 bzw. 12 der Hilfskraftbremse vorgesehen. Dies bedeutet, daß beispielsweise bei einem Lastkraftwagen mit einer Vorder- und einer Hinterachse den Radbremsen der Vorder­ achse jeweils ein Federspeicher-Bremszylinder 10 und den Radbremsen der Hinterachse jeweils ein Federspeicher- Bremszylinder 12 zugeordnet ist. An jeder Achse sitzt also ein Paar dieser Federspeicher-Bremszylinder 10 bzw. 12 der Hilfskraftbremse.

Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 je Achse lediglich ein Federspeicher-Bremszylinder 10 bzw. 12 gezeigt. Diese besitzen einen in einem Zylindergehäuse 14 verschiebbar geführten Kolben 16, der an seiner einen Stirnseite eine aus dem Zylindergehäuse 14 herausgeführte Kolbenstange 18 trägt, während sich an seiner anderen Stirnseite eine an der geschlossenen Stirnwand 20 des Zylindergehäuses 14 anliegende Druckfeder 22 abstützt. Mit der Kolben­ stange 18 betätigen die Federspeicher-Bremszylinder 10 bzw. 12 jeweils die Radbremsen.

Mit 24 ist als Ganzes eine Ventilvorrichtung bezeichnet, mit deren Hilfe sich der Vorratsdruck in den Federspeicher- Bremszylindern 10 bzw. 12, entsprechend einer gewünschten unterschiedlichen Kraftabgabe, einstellen läßt.

Bei einem zweiachsigen Nutzfahrzeug wird dessen Vorder­ achse beim Abbremsen stärker belastet als dessen Hinter­ achse. Demgemäß muß durch die den Radbremsen der Vorder­ achse zugeordneten Federspeicher-Bremszylinder 10, ent­ sprechend den unterschiedlichen dynamischen Achslasten, eine größere Spannkraft (Anpreßkraft) an den Radbremsen erzeugt werden als durch die auf die Radbremsen der Hinter­ achse wirkenden Federspeicher-Bremszylinder 12.

Zur Erzeugung dieser verschieden starken Spannkräfte weist die Ventilvorrichtung 24 je Federspeicher-Brems­ zylinder 10 bzw. 12 ein Relaisventil 26 bzw. 28 auf.

Diese sind einmal über jeweils eine Verbindungsleitung 30 bzw. 32 mit der Kammer des Zylindergehäuses 14 des zugeordneten Federspeicher-Bremszylinders 10 bzw. 12 verbunden, die der die Druckfeder 22 aufnehmenden Ge­ häusekammer gegenüberliegt. Andererseits sind sie über jeweils eine an einem Anschluß 34 bzw. 36 angeschlossene Anschlußleitung 38 bzw. 40 mit einer Versorgungsleitung 42 verbunden, die von einem Behälter 44 beispielsweise mit Druckluft gespeist wird.

Zur Erzeugung eines Haltedruckes an Luft im Federspeicher- Bremszylinder 10 kann der Steuerkreis des Relais-Ventils 26 willkürlich angesteuert werden. Hierzu ist ein Bremssteuerventil 46 vorgesehen, das über eine An­ schlußleitung 48 ständig an der Versorgungsleitung 42 liegt. Vom Bremssteuerventil 46 führt eine Druckluft führende Steuerleitung 50 zu einem Anschluß 52 des Relaisventils 26.

Das Relaisventil 28 ist durch einen Steuerdruck ansteuer­ bar, der über eine Steuerleitung 54 von der zum Feder­ speicher-Bremszylinder 10 führenden Verbindungsleitung 30 hergeführt ist.

Damit, entsprechend den unterschiedlichen dynamischen Achs­ lasten des Nutzfahrzeuges, durch den Federspeicher-Brems­ zylinder 12 eine gegenüber dem Federspeicher-Bremszylinder 10 entsprechend geringere Kraftabgabe erfolgt, ist das Relaisventil 28 mit einer Druckeinstellvorrichtung 56 zur variablen Druckaussteuerung ausgestattet. Deren Ein­ stellung ist so zu treffen, daß der Kolben 16 des Feder­ speicher-Bremszylinders 12 im Bremsvorgang mit einem entsprechend höheren Haltedruck beaufschlagt wird als derjenige des Feder­ speicher-Bremszylinders 10.

Bei nicht betätigter Hilfskraftbremse, bzw. im Fahrzustand des Nutzfahrzeuges stehen die Anschlußleitungen 38 und 40 mit den entsprechenden Verbindungsleitungen 30 und 32 in Verbin­ dung, so daß in beiden Federspeicher-Bremszylindern 10 und 12 unterschiedlich große Haltedrücke zum Vorspannen der Druckfedern 22 herrschen. Zur Druckerzeugung ist hierbei das Relaisventil 26 über einen in der Steuerleitung 50 geführten Steuerdruck und das Relaisventil 28 über einen in der Steuerleitung 54 geführten und von der Verbindungs­ leitung 30 abgezweigten Steuerdruck in einer Schaltstellung gehalten, in der eine ständige Verbindung der an der Ver­ sorgungsleitung 42 anliegenden Anschlußleitungen 38 und 40 mit den Verbindungsleitungen 30 und 32 gewährleistet ist. Hierzu befindet sich das Bremssteuerventil 46 im Fahrzustand in Belüftungsstellung.

Zum Einschalten der Hilfskraftbremse ist vom Führerstand aus das Bremssteuerventil 46 zu betätigen, wodurch die Steuerlei­ tung 50 über einen Anschluß 46′ des Bremsventils 46 entlüftet wird. Dadurch erfolgt zunächst die Entlüftung des Federspeicher-Bremszylinders 10, indem die Verbin­ dungsleitung 30 mit einer nicht gezeigten, an einem An­ schluß 26′ des Relaisventils 26 angeschlossenen Ent­ lastungsleitung verbunden wird.

Die Entlüftung des Federspeicher-Bremszylinders 12 mit dem höheren Haltedruck erfolgt mit entsprechender zeitlicher Verzögerung, sobald der Druck in der Verbindungsleitung 30 und damit auch der Steuerdruck in der Steuerleitung 54 um einen Wert abgebaut ist, der der anfänglichen Druck­ differenz der Haltedrücke in beiden Federspeicher-Brems­ zylindern 10 und 12 entspricht. Hierzu wird die Verbindungs­ leitung 32 mit einem gleichfalls mit der nicht gezeigten Entlastungsleitung in Verbindung stehenden Anschluß 28′ des Relaisventils 28 verbunden.

Die beschriebene Schaltung stellt damit sicher, daß der Haltedruck im Federspeicher-Bremszylinder 12 auch nach Einschalten der Hilfskraftbremse um einen gleichbleibenden Wert größer bleibt als der Haltedruck im Federspeicher- Bremszylinder 10. Dieser höhere Haltedruck bewirkt damit über die Kolbenfläche des Federspeicher-Bremszylinders 12 eine Kraft, die dessen Kraftabgabe gegenüber derjenigen des Federspeicher-Bremszylinders 10 um einen konstanten Wert geringer hält.

Im Bereich der abstufbaren Betätigung der beiden Feder­ speicher-Bremszylinder 10 und 12 bleibt damit die entsprechend erhöhte Kraftabgabe des Federspeicher-Bremszylinders 10 erhalten, was die Diagramme der Fig. 2 und 3 veranschau­ lichen.

In diesen Diagrammen entspricht die senkrechte Achse 58 einer möglichen Kraftabgabe F, während auf die waagerechte Achse 60 der Kolbenhub S aufgetragen ist.

Da beide Federspeicher-Bremszylinder 10, 12 gleich ausge­ bildet und übereinstimmend dimensioniert sind, ist bei Null bar Restdruck, d. h. in vollentlüftetem Zustand, die Kraftabgabe gleich. Wenn deshalb bei einer intakten Hilfskraftbremse zur Erzeugung der erforderlichen Spannkräfte an den Radbremsen die Kolben 16 einen Weg von beispiels­ weise 20 mm zurückgelegt haben, entspricht die Kraftab­ gabe beider Federspeicher-Bremszylinder 10 bzw. 12 ca. 560 N im Beispiel Fig. 2 und 3.

Zur Erzielung der erwünschten differenzierten Kraftabgabe ist, wie vorstehend erläutert, der Haltedruck im Feder­ speicher-Bremszylinder 12 entsprechend zu erhöhen. Um dies zu veranschaulichen, ist in das sich auf diesen Federspeicher-Bremszylinder 12 beziehende Diagramm gemäß Fig. 3 eine Vielzahl von Differenzdrücken in einer Abstufung von jeweils 0,5 bar eingezeichnet.

Ist beispielsweise der Haltedruck im Federspeicher-Brems­ zylinder 12 um ein bar höher als im Federspeicher-Brems­ zylinder 10, bedeutet dies, daß bei gleichem Kolben­ hub die Kraftabgabe des Federspeicher-Bremszylinders 12 lediglich noch ca. 415 N beträgt. Bei einem um 2 bar größeren Vorratsdruck werden lediglich noch 265 N er­ reicht.

Das Diagramm gemäß Fig. 3 veranschaulicht außerdem, daß der Restdruck im Federspeicher-Bremszylinder 12 nicht be­ liebig erhöht werden kann, da sonst der Kolbenhub ver­ ringert wird.

Claims (1)

1. Bremseinrichtung für zwei beim Bremsen unterschiedlich be­ lastete Achsen eines Kraftfahrzeuges, mit deren Radbremsen zugeordneten Federspeicher-Bremszylindern und mit einer über ein Bremssteuerventil ansteuerbaren Ventilvorrichtung zur Druckversorgung der Federspeicher-Bremszylinder, wobei die Ventilvorrichtung zumindest ein vom Bremssteuerventil ange­ steuertes Relaisventil umfaßt, mit dem der in den Feder­ speicher-Bremszylindern wirksame Haltedruck in Abhängig­ keit von dem im Bremssteuerventil ausgesteuerten Druck gesteuert wird, gekennzeichnet durch die Merkmale

   • - die Federspeicher-Bremszylinder (10 bzw. 12) der unterschiedlich belasteten Achsen sind gleich dimensioniert;
   • - die Ventilvorrichtung (24) umfaßt je ein Relaisventil (26 und 28) für die Beaufschlagung der Federspeicher- Bremszylinder (10 bzw. 12) jeder Achse und eine dem Kreis des Federspeicher-Bremszylinders (12) der weniger belasteten Achse zugeordnete Druckeinstell­ vorrichtung (56);
   • - die Relaisventile (26; 28) sind hinsichtlich der Druck­ versorgung parallel und hinsichtlich der Ansteuerung in Reihe geschaltet, dergestalt, daß das dem Kreis der stärker belasteten Achse zugeordnete Relaisventil (26) vom Bremsventil (46) und das Relaisventil (28) der geringer be­ lasteten Achse von dem am Federspeicher-Bremszylinder (10) der stärker belasteten Achse wirksamen Druck gesteuert ist;
   • - der Haltedruck der Federspeicher-Bremszylinder (12) der weniger belasteten Achse ist bei nicht betätigter Bremse größer als der andere Haltedruck;
   • - bei Bremsbetätigung erfolgt zunächst ein Druckabbau in dem Federspeicher-Bremszylinder (10) mit dem ge­ ringeren Haltedruck;
   • - der Druckabbau in dem Federspeicher-Bremszylinder (12) mit dem höheren Haltedruck beginnt erst, wenn sich der Druck im Federspeicher-Bremszylinder (10) mit dem geringeren Haltedruck um die ursprünglich vorhandene Differenz der Haltedrücke verringert hat.