DE3623736A1 - Hydraulische bremsanlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für Kraft­ fahrzeuge mit einem an einen drucklosen Behälter angeschlossenen Hauptbremszylinder, dessen Hauptzylinderkolben ein Nachlaufventil enthält, das in der Ruhelage des Hauptzylinderkolbens geöffnet, sonst geschlossen ist und die Arbeitskammer mit einer hinter der Kolbendichtung vorgesehenen Nachlaufbohrung verbindet, und einer an einer Arbeitskammer des Hauptbremszylinders angeschlossenen Bremsleitung, die zu Drucksteuerventilen einer Bremsschlupfregel­ einrichtung führt, denen wenigstens eine Radbremse nachgeschaltet ist, wobei die Arbeitskammer des Hauptbremszylinders bei Ein­ schalten der Bremsschlupfregeleinrichtung über ein Rückschlag­ ventil an eine Druckmittelquelle anschließbar ist, deren Aus­ laßdruck über dem maximalen, durch Betätigung des Hauptbrems­ zylinders erzielbaren Bremsdruck liegt, so daß beim Einschalten der Bremsschlupfregeleinrichtung der Hauptzylinderkolben in seine Ruhelage verschoben und das Nachlaufventil geöffnet wird, bis der Druck in der Arbeitskammer auf den der Betätigungskraft am Bremspedal entsprechenden Wert abgesunken ist, wobei die vom Hauptzylinderkolben abgewandte Stirnseite der Arbeitskammer von einem dicht im Hauptzylinder angeordneten zweiten Hauptzylinder­ kolben abgeschlossen ist.

Bei einer vorgeschlagenen hydraulischen Bremsanlage dieser Art (DE-OS 36 01 914) ist die als Pumpe ausgebildete zusätzliche Druckquelle, die für die Bremsschlupfregelung benötigt wird, über Rückschlagventile unmittelbar an die zu regelnden Bremskreise angeschlossen. Dies bedeutet jedoch einen erhöhten Leitungs­ aufwand und das Erfordernis besonderer Rückschlagventile, welche die ausgeschaltete Druckquelle von dem Hauptzylinder­ druck entkoppeln.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hy­ draulische Bremsanlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der als besondere Bauteile ausgebildete Rück­ schlagventile nicht erforderlich sind und bei der der Leitungs­ aufwand herabgesetzt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der zweite Hauptzylinderkolben durch eine Rückschlagventil- Manschette gegen den Hauptzylinder abgedichtet ist und daß auf der von der Arbeitskammer abgewandten Seite der Rückschlag­ ventil-Manschette zwischen dem Hauptzylinder und dem zweiten Hauptzylinderkolben ein Ringraum vorgesehen ist, an den die Druckmittelquelle angeschlossen ist, wobei die Rückschlagventil- Manschette bei einem höheren Druck im Ringraum als in der Arbeitskammer öffnet.

Erfindungsgemäß wird also die zusätzliche Druckquelle unmittel­ bar an den Hauptzylinder angeschlossen, so daß lediglich zwischen der Druckquelle und dem Hauptzylinder eine zusätzliche hydraulische Leitung erforderlich ist, während für die Zu­ leitung zu den Radzylinderbremskreisen auch im Bremsschlupf­ regelfalle die vom Hauptzylinder ausgehenden Bremskreislei­ tungen verwendet werden können. Somit ist der zusätzliche Leitungsaufwand für die Bremsschlupfregelung mittels der zu­ sätzlichen Druckquelle denkbar gering.

Außerdem erübrigt sich erfindungsgemäß die Anordnung von außerhalb des Hauptzylinders befindlichen besonderen Rückschlag­ ventilen, denn das Rückschlagventil wird durch den den stirn­ seitigen Abschluß der Arbeitskammer bildenden zweiten Haupt­ zylinderkolben mit verwirklicht.

Besonders deutlich werden die Vorteile der Erfindung in An­ wendung auf eine hydraulische Bremsanlage mit zwei Arbeits­ kammern und zwei daran angeschlossenen Bremskreisen. In diesem Fall sieht die Erfindung vor, daß der zweite Hauptzylinderkolben, der die zweite Arbeitskammer im Hauptzylinder beaufschlagt, auch auf der von der ersten Rückschlagventil-Manschette abgewandten Seite des Ringraumes eine zweite Rückschlagventil-Manschette aufweist, welche bei einem höheren Druck im Ringraum als in der zweiten Arbeitskammer öffnet und sonst geschlossen ist, und daß die Nachlaufbohrung der zweiten Arbeitskammer unmittelbar an die zweite Arbeitskammer angrenzt und über ein weiteres Nach­ laufventil in der Ruhelage des zweiten Hauptzylinderkolbens ge­ öffnet, sonst geschlossen ist. Dabei soll insbesondere vorgesehen sein, daß die Nachlaufbohrung der zweiten Arbeitskammer in der vom ersten Hauptzylinderkolben abgewandten Stirnwand des Haupt­ zylinders vorgesehen ist und ein Nachlaufventilkörper des zweiten Nachlaufventils mit dem zweiten Hauptzylinderkolben derart ver­ bunden ist, daß der Nachlaufventilkörper die Nachlaufbohrung in der Ruhelage des zweiten Hauptzylinderkolbens öffnet, sonst verschließt.

Aufgrund dieser Ausbildung erfüllt der zweite Hauptzylinderkolben eine doppelte Funktion, indem er zum einen für den Aufbau des Bremsdruckes im zweiten Bremskreis verantwortlich ist, während er andererseits mit den beiden an ihm vorgesehenen und in entgegen­ gesetzter Richtung wirkenden Rückschlagventil-Manschetten auch die Funktion von zwei Rückschlagventilen übernimmt. Der Aufwand für die zusätzliche Anordnung der beiden Rückschlagventil-Man­ schetten ist dabei sehr gering, denn es werden lediglich zwei sonst ebenfalls erforderliche Umfangsdichtungen durch die Rück­ schlagventil-Manschetten ersetzt. Mit anderen Worten können die Rückschlagventile einfach durch speziell als Rückschlagventile ausgebildete Ringdichtungen verwirklicht werden, wobei gegenüber der vorbekannten Anlage die zusätzliche Druckquelle an den Ring­ raum des zweiten Hauptzylinderkolbens anzuschließen ist, so daß im Bereich des Hauptzylinders an der zweiten Arbeitskammer die Nachlaufbohrung mit dem sie beim bremsenschließenden Nachlaufventil vorzusehen ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur einen schematischen Längsschnitt durch einen Hauptzylinder einer hydraulischen Bremsanlage sowie die damit verbundenen Bauelemente nach Art einer Blockdarstellung widergibt.

Nach der Zeichnung beaufschlagt das Bremspedal 24 eines Kraft­ fahrzeuges einen Vakuumbremsverstärker 25, der an einen Haupt­ zylinder 13 angeflanscht ist. Der Ausgangsstößel 26 des Vakuum­ bremsverstärkers 25 beaufschlagt einen gleitend in dem Haupt­ zylinder 13 angeordneten ersten Hauptzylinderkolben 21, der durch eine Ringdichtung 27 gegenüber der Innenwand des Haupt­ zylinders 13 abgedichtet ist.

Auf der dem Vakuumbremskraftverstärker 25 zugewandten Seite der Ringdichtung 17 besitzt der erste Hauptzylinderkoben 21 eine Umfangsaufnehmung 28, an die eine Nachlaufbohrung 29 des Haupt­ zylinders 13 angrenzt, von der eine Leitung 30 zu einem nicht unter Druck stehenden Behälter 31 führt, der die Bremsflüssigkeit 32 enthält und höher als der Hauptzylinder 13 angeordnet ist, damit die Bremsflüssigkeit 32 durch Schwerkraft zur Nachlauf­ bohrung 29 gelangen kann.

Auf der von dem Vakuumbremskraftverstärker 25 abgewandten Seite des ersten Hauptzylinderkolbens 21 ist eine erste Arbeitskammer 14 vorgesehen, die mit der Ringausnehmung 28 durch einen im Hauptzylinderkolben 21 vorgesehenen Kanal 33 verbunden ist.

Auf der vom Vakuumbremskraftverstärker 25 abgewandten Stirnseite des ersten Hauptzylinderkolbens 21 befindet sich ein Nachlauf­ ventil 34, welches aus einem kugelartigen Nachlaufventilkörper 35, einer Rückstellfeder 36 und einem Betätigungsstößel 37 besteht, der durch eine Zentralbohrung 38 in einer Betätigungskappe 39 hindurchgreift und die Berandung der Bohrung 38 mit einem Kopf 40 hintergreift.

In der aus der Zeichnung ersichtlichen Ruhelage des ersten Hauptzylinderkolbens 21 liegt der Kopf 40 an der Umrandung der Bohrung 38 an und zieht dadurch den Nachlaufventilkörper 35 gegen die Kraft der Feder 36 von der Mündung des Kanals 33 weg, so daß das Nachlaufventil 34 geöffnet ist.

Sobald der Vakuumbremskraftverstärker 25 durch Niedertreten des Bremspedals 24 in Tätigkeit tritt, bewegt sich der erste Hauptzylinderkolben 21 in der Zeichnung nach links, wodurch der Kopf 40 des Betätigungsstößels 37 von der Umrandung der Bohrung 38 abhebt und die Rückstellfeder 36 den Nachlaufventilkörper 35 zur Anlage an der Mündung des Kanals 33 bringt, so daß das Nachlauf­ ventil 34 geschlossen wird und in der Arbeitskammer 14 der Brems­ druck für den an eine Bohrung 41 angeschlossenen Bremskreis I auf­ gebaut wird.

Eine Betätigungskappe 39 ist durch eine am ersten Hauptzylinder­ kolben 21 abgestützte Feder 51 mit ihrer offenen Seite an einen zweiten innerhalb des Hauptzylinders 13 gleitend angeordneten Hauptzylinderkolben 11 stirnseitig angedrückt, welcher eine Um­ fangsausnehmung 42 aufweist, durch die zwischen der kreiszylindri­ schen Innenwand des Hauptzylinders 13 und dem zweiten Hauptzylin­ derkolben 11 ein Ringraum 15 geschaffen wird, welcher über eine im Hauptzylinder 13 vorgesehene Anschlußbohrung 43 an den Ausgang einer Pumpe 13 angeschlossen ist.

Axial zu beiden Seiten der Umfangsausnehmung 42 sind am zweiten Hauptzylinderkolben Rückschlagventil-Manschetten 12 bzw. 18 vor­ gesehen, welche bei einem Überdruck im Ringraum 15 zu den Arbeits­ kammern 14 bzw. 17 öffnen.

Auf der von der Betätigungskappe 39 abgewandten Stirnseite des zweiten Hauptzylinderkolbens 11 ist durch eine an der Stirnwand 22 abgestützte Feder 50 spiegelbildlich eine zweite Betätigungskappe 44 mit ihrer offenen Seite angedrückt, welche an dem vom zweiten Hauptzylinderkolben 11 abgewandten, verjüngten Ende eine Durch­ laßbohrung 45 für den Betätigungsstößel 46 eines zweiten Nach­ laufventils 20 aufweist. Innerhalb der Betätigungskappe 44 weist der Betätigungsstößel 46 einen verbreiterten Kopf 47 auf, der die Umrandung der Bohrung 45 der Betätigungskappe 44 hinter­ greift.

Der Betätigungsstößel 46 erstreckt sich axial zu der vom Vakuum­ bremskraftverstärker 25 abgewandten Stirnwand 22 des Hauptzy­ linders 13, wo zentral eine zweite Nachlaufbohrung 19 für die zweite Arbeitskammer 17 vorgesehen ist. Von der zweiten Nachlauf­ bohrung führt eine Leitung 48 zum Behälter 31, um von dort die Bremsflüssigkeit 32 zur zweiten Arbeitskammer 17 zu leiten.

An dem der Nachlaufbohrung 19 zugewandten Ende des Betätigungs­ stößels 46 sitzt wieder ein kugelartiger Nachlaufventilkörper 23, der durch eine Rückstellfeder 49 in Richtung auf die Nachlauf­ bohrung 19 zu vorgespannt ist.

In der aus der Zeichnung ersichtlichen Ruhelage der beiden Hauptzylinderkolben 11, 21, die durch Rückstellfedern 50, 51 gewährleistet ist, zieht die Betätigungskappe 44 über den Kopf 47 und den Betätigungsstößel 46 gegen die Kraft der Rückstell­ feder 49 den Nachlaufventilkörper 23 von seinem Sitz auf der Mündung der Nachlaufbohrung 19 weg, so daß das zweite Nachlauf­ ventil 20 geöffnet.

Sobald bei einer Kraftbeaufschlagung durch den Vakuumbremskraft­ verstärker 25 die beiden Hauptzylinderkolben 11, 21 in der Zeichnung nach links verschoben werden, kann die Rückstellfeder 49 den Nachlaufventilkörper 23 in Richtung auf die Nachlaufbohrung 19 vorschieben, so daß schon nach einer geringen Bewegung des zweiten Hauptzylinderkolbens 11 das zweite Nachlaufventil 20 ge­ schlossen wird und somit auch in dem an eine Bohrung 52 des Haupt­ zylinders 13 im Bereich der zweiten Arbeitskammer 17 angeschlossener Bremskreis II mit Bremsdruck beaufschlagt werden kann.

An die Bremskreise I und II sind über von einer nicht darge­ stellten Bremsschlupfregeleinrichtung beaufschlagte Schließ­ ventile 53, 54 die Radbremszylinder 55 angeschlossen.

Von den Radbremszylindern 55 führen außerdem über ebenfalls von der Bremsschlupfregeleinrichtung betätigte Öffnungsventile 56 Rückführleitungen 57 zum drucklosen Behälter 31.

Zwischen der Auslaßseite und der Einlaßseite der Pumpe 16 ist ein vom Pumpendruck gesteuertes Überdruckventil 58 vorgesehen.

Des weiteren ist an die Druckseite der Pumpe 16, die Rücklauf­ leitung 57 sowie die beiden Bremskreise I und II ein Differenz­ druckwarnschalter 59 gelegt, der beim Abfall des Drucks der Pumpe 16 unter einem vorbestimmten Wert die nicht dargestellte Bremsschlupfregeleinrichtung abschaltet.

Des weiteren ist an die Druckseite der Pumpe 16, die Rücklauf­ leitung 57 sowie die beiden Hauptzylinderkammern ein Differenz­ druckwarnschalter 59 gelegt, der bei längerem (Δ t < 0,5 sec) Abfall des Drucks der Pumpe 16 deutlich unter den Hauptzylinder­ ausgangsdruck die nicht dargestellte Bremsschlupfregeleinrichtung abschaltet. Normalerweise besteht zwischen Pumpenausgang und Haupt­ zylinderkammerausgang ein gewisser Differenzdruck durch die Rück­ schlagventilwirkung der Manschetten 12, 18.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Bremsanlage ist wie folgt:

Bei einer normalen Bremsung ohne Bremsschlupfregelung bewegt der vom niedergedrückten Bremspedal 24 ausgelöste Vakuumbrems­ kraftverstärker 25 zunächst den ersten Hauptzylinderkolben 21 in den Hauptzylinder 13 hinein, wobei das Nachlaufventil 34 ge­ schlossen wird und sich in der Arbeitskammer 14 ein Druck auf­ baut, der den Bremskreis I und den zweiten Hauptzylinderkolben 11 beaufschlagt, so daß auch letzterer sich in der Zeichnung nach links bewegt. Dies hat das Schließen des zweiten Nachlaufventils 20 zur Folge, und es baut sich nunmehr auch in der Arbeitskammer 17 ein Druck auf, der den Bremskreis II beaufschlagt.

Wird jetzt von der nicht dargestellten Bremsschlupfregelein­ richtung ein beginnender Schlupf an einem der gebremsten Räder gemeldet, so schaltet die Pumpe 16 ein und erzeugt im Ringraum 15 einen Druck, der den Druck in den Arbeitskammern 14, 17 über­ steigt. Dadurch öffnen die Rückschlagventil-Manschetten 12, 18, und der erhöhte Druck kann sich in die Arbeitskammern 14, 17 fort­ setzen.

Hierdurch werden die beiden Hauptzylinderkolben 11 und 21 in ihre Ausgangslagen zurückverschoben, bis sich die Nachlauf­ ventile 20 und 34 öffnen.

Es muß darauf geachtet werden, daß die Rückstellfeder 36 ausreichend hart ist, um das Nachlaufventil 34 erst dann zu öffnen, wenn der zweite Hauptzylinderkolben 11 in seine Ruhelage zurück­ bewegt worden ist, wo auch das zweite Nachlaufventil 20 öffnet.

Bei der gleichzeitigen Öffnung der Nachlaufventile 20, 34 wird der Druck in den Arbeitskammern 14, 17 so lange abgebaut, bis er dem Pedaldruck am Bremspedal 24 entspricht. In diesem Augenblick schließen die Nachlaufventile 20, 34 wieder, öffnen allerdings erneut, wenn der Druck in den Arbeitskammern 14, 17 wieder an­ steigt. Die Nachlaufventile 20, 34 regeln also durch ständiges Schließen und Öffnen den Druck in den Arbeitskammern 14, 17 auf den dem Pedaldruck entsprechenden Arbeitsdruck ein.

Wird jetzt in den Radbremszylindern 55 durch das zyklische Schalten der Schließventile 53 und der Öffnungsventile 54 Brems­ flüssigkeit verbraucht, so wird diese sofort von der Pumpe 16 über die Rückschlagventil-Manschetten 12, 18 nachgeliefert.

• Bezugszahlenliste 11  - Hauptzylinderkolben
  12  - Rückschlagventil-Manschette
  13  - Hauptzylinder
  14  - Arbeitskammer
  15  - Ringraum
  16  - Pumpe
  17  - Arbeitskammer
  18  - Rückschlagventil-Manschette
  19  - Nachlaufbohrung
  20  - Nachlaufventil
  21  - Hauptzylinderkolben
  22  - Stirnwand
  23  - Nachlaufventilkörper
  24  - Bremspedal
  25  - Vakuumbremsverstärker
  26  - Ausgangsstößel
  27  - Ringdichtung
  28  - Umfangsausnehmung
  29  - Nachlaufbohrung
  30  - Leitung
  31  - Behälter
  32  - Bremsflüssigkeit
  33  - Kanal
  34  - Nachlaufventil
  35  - Nachlaufventilkörper
  36  - Rückstellfeder
  37  - Betätigungsstößel
  38  - Zentralbohrung
  39  - Betätigungskappe
  40  - Kopf
  41  - Bohrung
  42  - Umfangsausnehmung
  43  - Anschlußbohrung
  44  - Betätigungskappe
  45  - Durchlaßbohrung
  46  - Betätigungsstößel
  47  - Kopf
  48  - Leitung
  49  - Rückstellfeder
  50  - Rückstellfeder
  51  - Rückstellfeder
  52  - Bohrung
  53  - Schließventil
  54  - Öffnungsventil
  55  - Radbremszylinder
  56  - Öffnungsventil
  57  - Rückführleitung
  58  - Überdruckventil
  59  - Differenzdruckwarnschalter

Claims (3)

1. Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem an einen drucklosen Behälter angeschlossenen Hauptbremszylinder, dessen Hauptzylinderkolben ein Nachlaufventil enthält, das in der Ruhelage des Hauptzylinderkolbens geöffnet, sonst geschlossen ist und die Arbeitskammer mit einer hinter der Kolbendichtung vorgesehenen Nachlaufbohrung verbindet, und einer an einer Arbeitskammer des Hauptbremszylinders angeschlossenen Brems­ leitung, die zu Drucksteuerventilen einer Bremsschlupfregel­ einrichtung führt, denen wenigstens eine Radbremse nachge­ schaltet ist, wobei die Arbeitskammer des Hauptbremszylinders bei Einschalten der Bremsschlupfregeleinrichtung über ein Rückschlagventil an eine Druckmittelquelle anschließbar ist, deren Auslaßdruck über dem maximalen, durch Betätigung des Hauptbremszylinders erzielbaren Bremsdruck liegt, so daß beim Einschalten der Bremsschlupfregeleinrichtung der Hauptzylinder­ kolben in seine Ruhelage verschoben und das Nachlaufventil geöffnet wird, bis der Druck in der Arbeitskammer auf den der Betätigungskraft am Bremspedal entsprechenden Wert abgesunken ist, und wobei die vom Hauptzylinderkolben abgewandte Stirn­ seite der Arbeitskammer von einem dicht im Hauptzylinder ange­ ordneten zweiten Hauptzylinderkolben abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hauptzylinderkolben (11) durch eine Rückschlagventil-Manschette (12) gegen den Haupt­ zylinder (13) abgedichtet ist und daß auf der von der Arbeits­ kammer (14) abgewandten Seite der Rückschlagventil-Manschette (12) zwischen dem Hauptzylinder (13) und dem zweiten Hauptzylinder­ kolben (11) ein Ringram (15) vorgesehen ist, an den die Druck­ mittelquelle (16) angeschlossen ist, wobei die Rückschlagventil- Manschette (12) bei einem höheren Druck im Ringraum (15) als in der Arbeitskammer (14) öffnet.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1 mit zwei Arbeitskammern und zwei daran angeschlossenen Bremskreisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Hauptzylinderkolben (11), der die zweite Arbeitskammer (17) im Hauptzylinder (13) beaufschlagt, auch auf der von der ersten Rückschlagventil-Manschette (12) ab­ gewandten Seite des Ringraumes (15) eine zweite Rückschlagventil- Manschette (18) aufweist, welche bei einem höheren Druck im Ring­ raum (15) als in der zweiten Arbeitskammer (17) öffnet und sonst geschlossen ist, und daß die Nachlaufbohrung (29) der zweiten Arbeitskammer (17) unmittelbar an die zweite Arbeitskammer an­ grenzt und über ein weiteres Nachlaufventil (20) in der Ruhe­ lage des zweiten Hauptzylinderkolbens (11) geöffnet, sonst ge­ schlossen ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Nachlaufbohrung der zweiten Arbeitskammer (17) in der vom ersten Haupzylinderkolben (21) abgewandten Stirn­ wand (22) des Hauptzylinders (13) vorgesehen ist und ein Nach­ laufventilkörper (23) des zweiten Nachlaufventils (20) mit dem zweiten Hauptzylinderkolben (11) derart verbunden ist, daß der Nachlaufventilkörper (23) die Nachlaufbohrung (19) in der Ruhelage des zweiten Hauptzylinderkolbens (11) öffnet, sonst verschließt.