WO1997025232A1 - Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage Download PDF

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WO1997025232A1
WO1997025232A1 PCT/EP1997/000123 EP9700123W WO9725232A1 WO 1997025232 A1 WO1997025232 A1 WO 1997025232A1 EP 9700123 W EP9700123 W EP 9700123W WO 9725232 A1 WO9725232 A1 WO 9725232A1
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brake
motor vehicle
hydraulic motor
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PCT/EP1997/000123
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Inventor
Hans-Jörg Feigel
Peter Rieth
Original Assignee
Itt Automotive Europe Gmbh
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/30—Controlling members actuated by foot
    • G05G1/32—Controlling members actuated by foot with means to prevent injury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26—Compressed-air systems
    • B60T13/40—Compressed-air systems indirect, i.e. compressed air booster units indirect systems
    • B60T13/44—Compressed-air systems indirect, i.e. compressed air booster units indirect systems with two-chamber booster units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/06—Disposition of pedal
    • B60T7/065—Disposition of pedal with means to prevent injuries in case of collision

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic motor vehicle brake system with an actuation unit which has a master brake cylinder and a brake booster upstream of the master brake cylinder, and means which simulate an increased volume requirement of the brake system in the event of an accident and thus enable the actuation unit's actuation path to be extended.
  • all brackets of the pedal bracket on the bulkhead are designed to be self-releasing in the event of a rear-end collision, and the pedal bracket covers one
  • the projection of the pedals protrudes from the opening in the bulkhead, so that it can move freely into the engine compartment under the effect of the inertial forces acting on it.
  • a disadvantage of this known arrangement is the fact that a free space must be provided in the front part or in the engine compartment of the motor vehicle, which is not the case in many cases.
  • the known arrangement is a relatively complex construction with a high weight, in which it must be ensured that no unintentional loosening of the pedal mechanism takes place.
  • a hydraulic motor vehicle brake system has become known from DE 4304565A1, in which means are provided which simulate an increased volume requirement of the brake system in the event of an accident leading to deformation of the motor vehicle advantage and thus an extension of the actuation path enable the actuating unit.
  • the invention is therefore based on the object of proposing measures for a hydraulic motor vehicle brake system of the type mentioned at the outset with which a further increase in safety in the event of accidents can be achieved.
  • this object is achieved in that means are arranged in the working chamber of the brake booster, which in addition to the Effective rapid increase in atmospheric pressure pressure in the working chamber.
  • the brake pedal can be pulled against the bulkhead with maximum dynamics, a differentiated procedure being made possible depending on the type of accident.
  • Fig. 1 shows a hydraulic motor vehicle brake system
  • FIG. 2 shows a partial vacuum brake booster with a main cylinder and pressure medium container.
  • the hydraulic motor vehicle brake system consists of a pneumatic brake booster, preferably a vacuum brake booster 1, which can be actuated by means of a brake pedal 3 and is fastened to a dashboard 4 of the motor vehicle, which is only indicated schematically.
  • a master brake cylinder preferably a tandem master brake cylinder 2
  • a first hydraulic line 10 connects the first pressure chamber 6, delimited by a first master cylinder piston 7, to the wheel brake cylinders of two wheel brakes 18, 19, which are only shown schematically and possibly assigned to the rear axle, while to the second one, by a second master cylinder piston 9 limited pressure chamber 8, the wheel brake cylinders of two further wheel brakes 20, 21, possibly assigned to the front axle, are connected by means of a second hydraulic line 11.
  • valves, preferably hydraulic 3/2-way valves 12, 13 are inserted into the hydraulic lines 10, 11, which are designed to be electromagnetically actuated, for example, and are activated by a crash sensor 24 in the event of a rear-end collision.
  • pressure volume sensors 16, 17 are connected in parallel with the wheel brakes 18, 19 and 20, 21, so that an increased volume requirement is simulated, which results in an extension of the actuation path of the brake pedal 3.
  • a pyro cartridge 32 or a similar explosive device which is provided with an electrically triggerable igniter which is ignited by a control unit (not shown) in the event of a crash.
  • An electrical connection 42 can be led from the pyro cartridge 32 through the screw 44 of the brake booster 1.
  • two or more such pyropatrones 32 can also be distributed over the circumference of the membrane plate 34 of the vacuum brake booster 1.
  • a sealed elastic container 40 may also be provided, which the pyro cartridge 32 or several such cartridges.
  • This elastic container 40 can be arranged in a hose-like manner around the control housing 36 of the brake booster 1.
  • the closed elastic container also prevents the pressure built up by the pyro cartridge 32 from being released via the control housing. If such a container is not provided, the pressure reduction can also be prevented via a flap or the like which closes the opening leading from the working chamber 30 to the control housing and only opens in one direction.
  • the first case requires a dosed (damped) retreat of the brake pedal under the driver's foot force (reduction of the so-called impact impact pulse).
  • the following measures are possible: Controlled opening of the ABS-SG valves of the brake system, use of a so-called "brake assistant", i.e. a device with which, independently of the foot force actually applied by the driver, brake force is applied by the brake booster in a controlled manner (pretensioned braking system in the event of a crash) and possibly additional ignition of the explosion means to support the process. If the dynamics are sufficient without explosion support, a case distinction to the second case can be made using the brake assist release switch.
  • the valve is opened Pyro cartridge triggered, especially when the airbag is triggered.

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Abstract

Es wird eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einer Betätigungseinheit vorgeschlagen, die mittels eines Bremspedals betätigbar ist. Um das insbesondere bei einem Auffahrunfall auftretende Verletzungsrisiko zu minimieren, werden erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass in der Arbeitskammer (30) des Bremskraftverstärkers (1) Mittel (32) angeordnet sind, die in einer Unfallsituation eine zusätzlich zum Atmosphärendruck wirksame Erhöhung des Druckes in der Arbeitskammer bewirken.

Description

Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbrems¬ anlage mit einer Betätigungseinheit, die einen Hauptbrems¬ zylinder und einen dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Bremskraftverstärker aufweist, sowie Mittel, die bei einem Unfall einen erhöhten Volumenbedarf der Bremsanlage simulie¬ ren und somit eine Verlängerung des Betätigungsweges der Betätigungseinheit ermöglichen.
Es ist bekannt, daß insbesondere bei Unfällen, die Verfor¬ mungen des Kraftfahrzeug-Vorderteiles zur Folge haben, die Gefahr besteht, daß in diesem Bereich angeordnete Teile, insbesondere die an der Spritzwand angeordnete Betätigungs¬ einheit der hydraulischen Bremsanlage, den Raum unmittelbar vor dem Fahrer so weit verringern, daß eine Verletzungsge¬ fahr besteht. Um diese Gefahr zu verringern, ist beispiels¬ weise aus der DE-OS 3741881 eine Anordnung bekannt, die bei einem Auffahrunfall auftretende Schwenkbewegungen von an einem Pedalträger angeordneten Betätigungspedalen verhindert und darüber hinaus eine Vergrößerung des Fußraumes sicher¬ stellt. Zu diesem Zweck sind sämtliche Halterungen des Pe¬ dalträgers an der Spritzwand bei einem Auffahrunfall selbst¬ tätig lösend ausgebildet und der Pedalträger deckt eine über die Projektion der Pedale hinausragende Öffnung in der Spritzwand ab, so daß er unter der Wirkung der auf ihn wir¬ kenden Trägheitskräfte frei in den Motorraum ausweichen kann. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung ist darin zu sehen, daß im Vorderteil bzw. im Motorraum des Kraftfahr¬ zeuges ein Freiraum vorgesehen werden muß, was in vielen Fällen nicht gegeben ist. Außerdem stellt die vorbekannte Anordnung eine relativ aufwendige Konstruktion mit hohem Gewicht dar, bei der gewährleistet sein muß, daß kein unbeabsichtigtes Lösen des Pedalwerkes erfolgt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist aus der DE 4304565A1 eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt geworden, bei der Mittel vorgesehen sind, die bei einem zu Verformun¬ gen des Kraftfahrzeug-Vorteiles führenden Unfall einen er¬ höhten Volumenbedarf der Bremsanlage simulieren und somit eine Verlängerung des Betätigungsweges der Betätigungsein¬ heit ermöglichen. Mit dieser Lösung wird zwar bereits sichergestellt, daß auf platzsparende Art und mit möglichst geringem Aufwand und Gewicht der durch den Aufprall bedingte Kraftstoß reduziert und die Gefahr einer Verletzung weit¬ gehend eliminiert wird. Diese Maßnahmen können jedoch in manchen Fällen noch nicht ausreichend sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs genann¬ ten Gattung Maßnahmen vorzuschlagen, mit der eine weitere Erhöhung der Sicherheit bei Unfällen erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers Mittel angeord¬ net sind, die in einer Unfallsituation eine zusätzlich zum Atmosphärendruck wirksame schnelle Erhöhung des Druckes in der Arbeitskammer bewirken.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, daß das Bremspedal mit höchster Dynamik gegen die Spritzwand gezogen werden kann, wobei je nach Art des Unfalles eine differen¬ zierte Vorgehensweise ermöglicht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un¬ teransprüchen beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung hervor.
Es zeigen
Fig. 1 eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, und
Fig. 2 einen Unterdruckbremskraftverstärker mit Hauptzylin¬ der und Druckmittelbehälter, teilweise geschnitten.
Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße hydrauli¬ sche Kraftfahrzeugbremsanlage besteht aus einem pneumati¬ schen Bremskraftverstärker, vorzugsweise einem Unterdruck- bremskraftverstärker 1, der mittels eines Bremspedals 3 be¬ tätigbar ist und an einer lediglich schematisch angedeuteten Spritzwand 4 des Kraftfahrzeuges befestigt ist. Auf der dem Bremspedal 3 abgewandten Seite des Bremskraftverstärkers 1 ist ein Hauptbremszylinder, vorzugsweise ein Tandemhaupt- bremszylinder 2 angeflanscht, dessen Druckräume 6,8 mit ei¬ nem Druckmittelvorratsbehälter 5 in Verbindung stehen. Eine erste hydraulische Leitung 10 verbindet den ersten, durch einen ersten Hauptzylinderkolben 7 begrenzten Druck¬ raum 6 mit den RadbremsZylindern von nur schematisch dargestellten, ggf. der Hinterachse zugeordneten zwei Rad¬ bremsen 18,19, während an den zweiten, durch einen zweiten Hauptzylinderkolben 9 begrenzten Druckraum 8 die Radbrems¬ zylinder von zwei weiteren, ggf. der Vorderachse zugeordne¬ ten Radbremsen 20,21 mittels einer zweiten hydraulischen Leitung 11 angeschlossen sind. Wie die Figur weiter erkennen läßt, sind in die hydraulischen Leitungen 10,11 Ventile, vorzugsweise hydraulische 3/2-Wegeventile 12,13 eingefügt, die beispielsweise elektromagnetisch betätigbar ausgeführt sind und im Falle eines Auffahrunfalles durch einen Crash- Sensor 24 aktiviert werden. Durch Umschalten der Ventile 12,13 werden zu den Radbremsen 18,19 und 20,21 Druckvolumen¬ aufnehmer 16,17 parallelgeschaltet, so daß ein erhöhter Vo¬ lumenbedarf simuliert wird, der eine Verlängerung des Be¬ tätigungsweges des Bremspedales 3 zur Folge hat.
In der Arbeitskammer 30 des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 ist eine Pyropatrone 32 oder ein ähnliches Explosionsmit¬ tel angeordnet, das mit einem elektrisch auslösbaren Zünder versehen ist, der von einer (nicht dargestellten) Steuer¬ einheit im Crashfall gezündet wird. Eine elektrische Verbin¬ dung 42 kann von der Pyropatrone 32 durch die Schraube 44 des Bremskraftverstärkers 1 geführt sein.
Um eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung zu erreichen, können auch zwei oder mehr solcher Pyropatronen 32 über den Umfang des Membrantellers 34 des Unterdruckbremskraftver¬ stärkers 1 verteilt sein. Zu diesem Zwecke kann ferner ein abgeschlossener elastischerBehälter 40 vorgesehen sein, der die Pyropatrone 32 bzw. mehrere solcher Patronen aufnimmt. Dieser elastische Behälter 40 kann schlauchartig um das Steuergehäuse 36 des Bremskraftverstärkers 1 herum angeord¬ net sein. Der geschlossene elastische Behälter verhindert außerdem, daß der durch die Pyropatrone 32 aufgebaute Druck sich über das Steuergehäuse abbauen kann. Falls ein derarti¬ ger Behälter nicht vorgesehen ist, kann der Druckabbau auch über eine die von der Arbeitskammer 30 zum Steuergehäuse führende Öffnung Verschließende, nur in einer Richtung öff¬ nende Klappe oder dergl. verhindert werden.
Bei einem Unfall sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Fälle zu unterscheiden, nämlich ein erster Fall, bei dem der Fahrer beim Auftreten des Unfalles das Bremspedal getreten hält, und der andere Fall, daß der Fahrer beim Auftreten des Unfalles das Bremspedal nicht betätigt. Der erste Fall erfordert ein dosiertes (gedämpftes) Zurückweichen des Brem¬ spedals unter der Fahrerfußkraft (Abbau des sog. Prall¬ schlagimpulses) . Dazu sind folgende Maßnahmen möglich: kon¬ trolliertes Öffnen der ABS-SG-Ventile des Bremssystems, Ver¬ wendung eines eines sog. "Bremsassistenten", d.h. einer Ein¬ richtung, mit der, unabhängig von der vom Fahrer tatsächlich aufgebrachten Fußkraft, vom Bremskraftverstärker kontrol¬ liert Bremskraft aufgebracht wird (vorgespanntes Bremssystem beim Crash) und eventuell zusätzliches Zünden der Ex¬ plosionsmittel zur Unterstützung des Vorganges. Wenn die Dynamik ohne Explosionsunterstützung ausreichend ist, kann eine Fallunterscheidung zum zweiten Fall mittels des Bremsassistenten-Löseschalters erfolgen.
Im zweiten Fall wird zusätzlich zum Öffnen der ABS-SG-Venti¬ le und eventuell noch vorgesehener weiterer Ventile in die Pyropatrone ausgelöst, insbesondere gleichzeitig mit der Auslösung des Airbag. Dadurch wird das Bremspedal mit höch¬ ster Dynamik gegen die Spritzwand gezogen ( ≤ = 80 ms) .
Bezugszeichenliste
1 Unterdruckbremskraftverstärker
2 Hauptbremszylinder
3 Bremspedal
4 Spritzwand
5 Druckmittelvorratsbehälter
6 Druckraum
7 Kolben
8 Druckraum
9 Kolben
10 Leitung
11 Leitung
12 Ventil
13 Ventil
16 Druckmittelaufnehmer
17 Druckmittelaufnehmer
18 Radbremse
19 Radbremse
20 Radbremse
21 Radbremse
24 Crash-Sensor
30 Arbeitskammer
32 Pyropatrone
34 Membranfelder
36 Steuergehäuse
40 Behälter
42 elektrische Verbindung
44 Schraube

Claims

Patentansprüche
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einer Be¬ tätigungseinheit, die einen Hauptbremszylinder, einen dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Bremskraftver¬ stärker sowie ein den Bremskraftverstärker betätigen¬ des Bremspedal aufweist und Mittel, die in bestimmten Situationen (Unfall) einen erhöhten Volumenbedarf der Bremsanlage simulieren und somit eine Verlängerung des Betätigungsweges der Betätigungseinheit ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitskammer (30) des Bremskraftverstärkers (1) Mittel (32) angeordnet sind, die bei einer Unfallsituation eine zusätzlich zum Atmosphärendruck wirksame schnelle Erhöhung des Druckes in der Arbeitskammer bewirken.
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Explosionseinrich¬ tung, insbesondere eine Explosionspatrone (Pyropatro¬ ne) (32) in der Arbeitskammer angeordnet ist.
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage Ventile aufweist, die eine Druckredu¬ zierung im Bremssystem ermöglichen und die gleichzei¬ tig mit den Mitteln zur schnellen Erhöhung des Druckes in der Arbeitskammer (32) betätigbar sind.
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile, die ABS-SG- Ventile sind.
5. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyropatrone (32) in einem geschlossenen elasti¬ schen Behälter (40) angeordnet ist.
6. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionseinrichtung zumindest zwei Pyropatronen (32) aufweist, die über den Umfang des Vakuumbremskraftver¬ stärkers (1) verteilt, angeordnet sind.
PCT/EP1997/000123 1996-01-13 1997-01-13 Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage WO1997025232A1 (de)

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