DE4234923A1 - Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Brems- und Lenk­ bremsanlage für Kraftfahrzeuge, bei der zur Druckerzeugung zwei mittels zweier Bremspedale getrennt oder gemeinsam betätigbare Hauptzylinder eingesetzt sind, an deren Druck­ räume mittels hydraulischer Druckleitungen jeweils eine Radbremse einer lenkbremsbaren Fahrzeugachse angeschlossen sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die einen Druckaus­ gleich zwischen den Radbremsen ermöglichen.

Eine derartige Brems- und Lenkbremsanlage ist z. B. aus der DE-OS 35 16 854 bekannt. Das Besondere an der vorbekannten Anlage besteht darin, daß der Druckausgleich über eine an die Druckräume der beiden Hauptzylinder angeschlossene hydraulische Leitung erfolgt, deren Verbindung mit den Druckräumen mittels je eines in den Hauptzylindern inte­ grierten Steuerventils steuerbar ist. Das in Abhängigkeit von der Stellung des Hauptzylinderkolbens gesteuerte, vor­ zugsweise doppeltwirkende Steuerventil ermöglicht gleich­ zeitig eine Verbindung zwischen dem jeweiligen Druckraum und einem drucklosen Vorratsbehälter.

Weniger vorteilhaft ist bei der vorbekannten Brems- und Lenkbremsanlage die Tatsache anzusehen, daß bei höherem Volumenbedarf, beispielsweise bei der Verwendung von Lamellenbremsen, erhebliche Betätigungskräfte erforderlich sind, die vom Fahrer nicht mehr oder nur sehr schwer auf­ zubringen sind. Als nachteilig wird auch die Anordnung der Steuer- bzw. Ausgleichsventile empfunden, die an den Hauptzylindern angebaut sind und mehrere Teile aufweisen, so daß beim Einbau einer derartigen Brems- und Lenkbrems­ anlage ein großer Platzbedarf sowie ein hoher Montageauf­ wand erforderlich sind.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 053 056 ist eine Bremsanlage für Nutzfahrzeuge bekannt, bei der zwei von einem Tandemhauptzylinder ansteuerbare, pneumatisch be­ tätigbare Verstärkereinheiten vorgesehen sind, an die je­ weils einer Fahrzeugachse zugeordnete Radbremsen ange­ schlossen sind. Die Verstärkungseinheiten werden durch je einen Unterdruckbremskraftverstärker gebildet, dem je ein hydraulischer Zylinder nachgeschaltet ist. Die der einen Fahrzeugachse zugeordneten Radbremsen sind dabei als Scheibenbremsen ausgebildet, während an der anderen Fahr­ zeugachse nicht selbsthemmende Trommelbremsen vorgesehen sind. Der Gegenstand der erwähnten Patentanmeldung läßt jedoch keine Mittel erkennen, die eine Betätigung der An­ lage mittels zweier Bremspedale zum Zweck einer Lenk­ bremsung ermöglichen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage der eingangs ge­ nannten Gattung anzugeben, bei der bei höherem Volumen­ bedarf keine übermäßige Erhöhung der Betätigungskraft er­ forderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Hauptzylindern und den Radbremsen je eine hydraulisch ansteuerbare pneumatisch betätigbare Ver­ stärkereinheit geschaltet ist, deren Verstärkerteil eine evakuierbare erste Arbeitskammer und eine belüftbare zweite Arbeitskammer aufweist, wobei die Druckausgleichs­ mittel durch eine die zweiten Arbeitskammern verbindende pneumatische Leitung gebildet sind.

Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens wird vorge­ schlagen, daß die Verstärkungseinheit durch einen durch den im Hauptzylinder herrschenden Druck hydraulisch an­ steuerbaren Unterdruckbremskraftverstärker sowie einen ihm nachgeschalteten Hilfshauptzylinder gebildet ist.

Um bei einer Betätigung der erfindungsgemäßen Brems- und Lenkbremsanlage mit einem Betätigungspedal den durch die Verbindung der belüftbaren Arbeitskammern verursachten Unterdruckverlust möglichst gering zu halten, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vor, daß in der pneumatischen Leitung eine Drossel bzw. Blende geschaltet ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an die Ausgänge der Hilfshauptzylinder ein Zuschaltventil ange­ schlossen, an dessen Ausgang die Radbremsen der nicht lenkbremsbaren Fahrzeugachse angeschlossen sind. Durch diese Maßnahme wird eine wirksame Abbremsung aller vier Fahrzeugräder ermöglicht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage für Kraftfahrzeuge in schematischer Darstellung; und

Fig. 2 eine der in Fig. 1 gezeigten Verstärker­ einheiten im Längsschnitt.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Brems- und Lenkbremsanlage aus einem ersten Hauptzylinder 10, einem zweiten Haupt­ zylinder 20, Bremsleitungen 70 und 80 sowie zwei der lenk­ bremsbaren Achse eines Kraftfahrzeuges zugeordneten Rad­ bremsen 90 und 100. Die Hauptzylinder 10 und 20 stehen in Verbindung mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 50 und sind über Bremspedale 30, 40 einzeln bzw. gemeinsam (gestrichelt dargestellt) betätigbar. Die Bremsleitungen 70, 80 sind an näher nicht bezeichnete Steuereingänge von zwei pneumatisch betätigbaren Verstärkereinheiten 110, 120 angeschlossen, die durch je einen pneumatischen Brems­ kraftverstärker, vorzugsweise einen Unterdruckbremskraft­ verstärker 1, 2 sowie je eine dem Unterdruckbremskraft­ verstärker nachgeschalteten Hilfshauptzylinder 3, 4 gebil­ det sind. An näher nicht bezeichnete Ausgänge der Hilfs­ hauptzylinder 3, 4 sind die Radbremsen 90 und 100 ange­ schlossen. Um einen Druckausgleich zwischen den nicht ge­ zeigten Druckräumen der Hilfshauptzylinder 3, 4 zu er­ möglichen, stehen die Bremskraftverstärker 1, 2 mittels einer pneumatischen Leitung 60 in Verbindung, in die eine Drossel 130 bzw. eine Blende eingefügt ist und deren Aufgabe in Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert ist.

Mit den zu den Radbremsen 90, 100 führenden Leitungen 170, 180 steht eine dritte hydraulische Leitung 140 in Verbindung, in der ein Zuschaltventil 150 geschaltet ist, an dessen Ausgang eine vorzugsweise zu den nicht gezeigten Radbremsen der anderen Fahrzeugachse führende Leitung 160 angeschlossen ist.

Der Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Verstärkungseinheiten 110, 120 ist aus der Darstellung in Fig. 2 ersichtlich. So weist der Unterdruckbremskraftverstärker 1 ein Verstärker­ gehäuse 11 auf, dessen Innenraum durch eine axial beweg­ liche Wand 5 in eine an eine geeignete Unterdruckquelle anschließbare Unterdruckkammer 6 sowie eine Arbeitskammer 7 unterteilt ist, die mittels eines Steuerventils 8 mit der Unterdruckkammer 6 oder der Atmosphäre in Verbindung bringbar ist. Das Steuerventil 8 ist in einem Ventilge­ häuse 9 angeordnet, das vorzugsweise einteilig mit dem Hilfshauptzylinder 3 ausgebildet und an der die Unter­ druckkammer 6 begrenzenden Wand des Verstärkergehäuses 11 angebracht ist. Das Steuerventil 8 besteht aus einer mittels eines hydraulischen Steuerkolbens 13 betätigbaren, durch eine erste Druckfeder 15 vorgespannten Membranwand 12, die einen Unterdruckventilsitz 14 trägt, der zusammen mit einem tellerförmigen Unterdruckventilkörper 16 ein Unterdruckventil 18 bildet, das mit einem Atmosphären­ ventil 28 in Wechselwirkung steht. Das Atmosphärenventil 28 besteht dabei aus einem mit dem Unterdruckventilkörper 16 gekoppelten Atmosphärenventilkörper 26, der mit einem im Ventilgehäuse 9 ausgebildeten Atmosphärenventilsitz 24 zusammenwirkt und durch eine zweite Druckfeder 25 in Schließrichtung vorgespannt ist. Die Luftzufuhr zum Atmosphärenventil 28 erfolgt vorzugsweise mittels einer im Ventilgehäuse 9 ausgebildeten Ansaugöffnung 19, in der ein Luftfilter 21 angeordnet ist. Der vorhin erwähnte Steuer­ kolben 13 ist mit einem Steuerdruck beaufschlagbar, der in einem dem Hilfshauptzylinder 3 vorgeschalteten Steuer­ druckraum 17 durch Betätigung des an den Steuereingang 22 angeschlossenen Hauptzylinders 10 aufgebaut werden kann. Der Innenraum des Ventilgehäuses 9 steht einerseits über eine Bohrung 23 mit der Unterdruckkammer 6 und anderer­ seits über ein Steuerrohr 27 mit der Arbeitskammer 7 in Verbindung.

Die in Fig. 1 gezeigte Brems- und Lenkbremsanlage arbeitet wie folgt: Werden die beiden Bremspedale 30, 40 gleich­ zeitig zum Zwecke der Abbremsung der lenkbremsbaren Fahr­ zeugräder betätigt, so werden näher nicht bezeichnete Kolben der beiden Hauptzylinder 10, 20 verschoben, so daß in deren Druckräumen ein hydraulischer Druck aufgebaut wird.

Dieser hydraulische Druck pflanzt sich über die Druck­ leitungen 70, 80 in die Steuerräume 17,- der Verstärkungs­ einheiten 110, 120 fort und bewirkt ein gleichzeitiges Ver­ schieben der Steuerkolben 13,- der Steuerventile 8,- der Unterdruckbremskraftverstärker 1, 2, deren Arbeitskammern 6, 7 in Lösestellung über das offene Unterdruckventil 18 miteinander verbunden waren. Durch das Verschieben der Steuerkolben 13,- erfolgt zunächst ein Schließen der Unterdruckventile 18,-, so daß eine pneumatische Trennung der Arbeitskammern 6, 7 stattfindet. Durch weiteres Ver­ schieben der Steuerkolben 13,- werden die Atmosphären­ ventile 28,- geöffnet, so daß die Arbeitskammern 7,- mittels der Steuerröhre 27,- belüftet werden. Unter der Wirkung der auf die beweglichen Wände 5,- einwirkenden Druckdifferenz werden diese in Betätigungsrichtung ver­ schoben, so daß in den Hilfshauptzylindern 3, 4 hydrau­ lische Drücke aufgebaut werden, mit denen sowohl die Rad­ bremsen 90, 100 der lenkbremsbaren Fahrzeugachse als auch die an die Ausgangsleitung 160 des Zuschaltventils 150 an­ geschlossenen, nicht gezeigten Radbremsen der nicht lenk­ bremsbaren Fahrzeugachse beaufschlagt werden. Die zwischen den beiden Steuerröhren 27,- geschaltete pneumatische Leitung 60 ermöglicht einen wirksamen Druckausgleich zwischen den Hilfshauptzylindern 3, 4, so daß ein absolut gleichmäßiger Druckaufbau in den daran angeschlossenen Druckleitungen 170, 180 bzw. eine vollständig gleichmäßige Abbremsung aller vier Räder gewährleistet ist.

Zum Zwecke einer Lenkbremsung wird nur einer der beiden Hauptzylinder 10, 20 betätigt. Wird beispielsweise der Kolben des Hauptzylinders 10 verschoben, so baut sich in seinem Druckraum ein Druck auf, durch dessen Wirkung die Verstärkungseinheit 110 angesteuert wird, so daß die daran angeschlossene Radbremse 90 betätigt wird. Die in die be­ lüftbare Arbeitskammer 7 des ersten Unterdruckbremskraft­ verstärkers 1 strömende Luft wird über die pneumatische Ausgleichsleitung 60 sowie das in der Ruhestellung offene Unterdruckventil des zweiten Unterdruckbremskraftver­ stärkers 2 teilweise abgesaugt, wodurch das in den Unter­ druckkammern 6,- der beiden Unterdruckbremskraftverstärker 1, 2 vorhandene Unterdruckniveau gesenkt und die Ver­ stärkungskraft des ersten Unterdruckbremskraftverstärkers 1 reduziert wird. Durch den Einsatz der auf das Fahrzeug abgestimmten Drossel 130 in der Ausgleichsleitung 60 wird der Unterdruckverlust so gering gehalten, daß immer noch ausreichend Unterdruck für den betätigten Unterdruckbrems­ kraftverstärker 1 vorhanden ist. Die an die zweite Ver­ stärkungseinheit 120 angeschlossene andere Radbremse 100 bleibt drucklos. Da das Zuschaltventil 150 lediglich einseitig vom hydraulischen Druck beaufschlagt wird, schaltet es die an die Druckleitung 160 angeschlossene Radbremsen der nicht lenkbremsbaren Fahrzeugachse ab, so daß auch sie bei einem Lenkbremsvorgang drucklos bleiben.

Bezugszeichenliste

  1 Unterdruckbremskraftverstärker
  2 Unterdruckbremskraftverstärker
  3 Hilfshauptzylinder
  4 Hilfshauptzylinder
  5 Wand
  6 Unterdruckkammer
  7 Arbeitskammer
  8 Steuerventil
  9 Ventilgehäuse
 10 Hauptzylinder
 11 Verstärkergehäuse
 12 Membranwand
 13 Steuerkolben
 14 Unterdruckventilsitz
 15 Druckfeder
16 Unterdruckventilkörper
 17 Steuerdruckraum
 18 Unterdruckventil
 19 Ansaugöffnung
 20 Hauptzylinder
 21 Luftfilter
 22 Steuereingang
 23 Bohrung
 24 Atmosphärenventilsitz
 25 Druckfeder
 26 Atmosphärenventilkörper
 27 Steuerrohr
 28 Atmosphärenventil
 29 -
 30 Betätigungspedal
 40 Betätigungspedal
 50 Druckmittelvorratsbehälter
 60 Leitung
 70 Druckleitung
 80 Druckleitung
 90 Radbremse
100 Radbremse
110 Verstärkungseinheit
120 Verstärkungseinheit
130 Drossel
140 Leitung
150 Schaltventil
160 Leitung
170 Leitung
180 Leitung

Claims (4)

1. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage für Kraft­ fahrzeuge, bei der zur Druckbegrenzung zwei mittels zweier Bremspedale getrennt oder gemeinsam betätig­ bare Hauptzylinder eingesetzt sind, an deren Druck­ räume mittels hydraulischer Leitungen jeweils eine Radbremse aus einer lenkbremsbaren Fahrzeugachse angeschlossen sind, wobei die einen Druckausgleich zwischen den Radbremsen ermöglichen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Hauptzylin­ dern (10, 20) und den Radbremsen (90, 100) je eine hydraulisch ansteuerbare pneumatisch betätigbaren Verstärkungseinheit (110, 120) geschaltet ist, deren Verstärkerteil (1, 2) eine evakuierbare erste Arbeits­ kammer (6) und eine belüftbare zweite Arbeitskammer (7) aufweist, wobei die Druckausgleichsmittel durch eine die zweiten Arbeitskammern (7) verbindende pneumatische Leitung (60) gebildet sind.

2. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stärkungseinheit (110, 120) durch einen durch den im Hauptzylinder (10, 20) herrschenden Druck hydraulisch ansteuerbaren Unterdruckbremskraftverstärker (1, 2) sowie einen ihm nachgeschalteten Hilfshauptzylinder (3, 4) gebildet ist.

3. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der pneumatischen Leitung (60) eine Drossel (130) bzw. Blende geschaltet ist.

4. Hydraulische Brems- und Lenkbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge der Hilfshauptzylinder (3, 4) ein Zuschalt­ ventil (150) ausgeschlossen ist, an dessen Ausgang die Radbremsen der nicht lenkbremsbaren Fahrzeugachse angeschlossen sind.