DE19717999C1 - Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsan­ lage mit je Bremskreis einem Unterdruck-Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug mit einem zulässigen Gesamtgewicht von etwa 5 bis 8 t nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Bremsanlage ist beispielsweise aus US 5,188,431 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist Sorge dafür ge­ tragen, daß bei einem druckseitig eines Bremskraftverstärkers erfolgenden Ausfall eines Bremskreises der andere Bremskreis weiterhin voll wirksam arbeitsfähig bleibt. Dies ist jedoch nicht der Fall bei einem unterdruckseitig der Bremskraftver­ stärker auftretenden Defekt, das heißt bei einem Defekt in dem Anschlußbereich zwischen Unterdruckquelle und Bremskraft­ verstärker.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Pro­ blem, zusätzlich auch den unterdruckseitigen Bereich zwischen Unterdruckquelle und Bremskraftverstärkern so zu gestalten, daß bei einem Defekt immer noch einer der beiden Bremskreise arbeitsfähig bleibt.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Ausführung einer gat­ tungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage nach den kennzeichnen­ den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung beruht dabei auf dem Gedanken, auch den An­ schlußbereich zwischen Unterdruckquelle und Bremskraftver­ stärkern in der Form eines Zweikreissystemes auszubilden, bei dem ein Anschlußkreis ohne gleichzeitigen Ausfall des anderen Anschlußkreises versagen darf. Auf diese Weise wird bei einer hydraulischen Bremsanlage für ein Nutzkraftfahrzeug auch dann noch keine zusätzliche Hilfsbremse benötigt, wenn aufgrund des zulässigen Gesamtgewichtes bei Ausfall der Bremsverstär­ ker ein Abbremsen allein über die Betriebsbremse durch Betä­ tigen mit Fußkraft nicht mehr möglich ist. Hierin besteht ein besonderer Vorteil der Erfindung, da eine Bremsanlage ohne eine zusätzliche Betriebshilfsbremse erheblich wirtschaftli­ cher, das heißt kostengünstiger, hergestellt werden kann. Dies ergibt sich insbesondere daraus, daß Betriebshilfsbrem­ sen bei Fahrzeugen mit mehr als etwa 5 t Gesamtgewicht in der Regel druckluftbetätigt sind und daher einen kostenmäßig auf­ wendigen Drucklufterzeuger benötigen.

Da eine Betriebshilfsbremse üblicherweise druckluftbetätigt ist, werden im Falle der Notwendigkeit einer Betriebshilfs­ bremse die Bremsanlagen meist sogar insgesamt als Druckluft­ bremsanlagen ausgebildet.

Aus US 4,054,327 ist eine Druckluftbremsanlage bekannt, bei der die Druckluftversorgung eines Zweikreis-Bremssystemes be­ reits nach einem Zweikreissystem aus Sicherheitsgründen er­ folgt. Dort wird ein Drucklufterzeuger verwendet, der derart mit den Druckluftspeichern der beiden Bremskraftverstärker der Bremsanlage über ein Sperrventil verbunden ist, daß bei Ausfallen einer Druckluftversorgungsleitung diese gesperrt und dadurch die andere Druckluftversorgungsleitung betriebs­ bereit gehalten wird. Der Nachteil dieser Bremsanlage ist, daß sie als Druckluftbremsanlage kostenaufwendig ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der Ausführung nach den Unteransprüchen 2 und 3 wird das Zweikreis-Unterdruckversorgungssystem durch zwei getrennte Unterdruckquellen, die jede für sich getrennt mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, realisiert. Derart ge­ trennte Unterdruckquellen können beispielsweise dadurch er­ halten werden, daß eine Zweikammer-Unterdruckpumpe eingesetzt wird. Derartige Pumpen sind relativ kostengünstig herstell­ bar.

Bei der Ausführung nach den Ansprüchen 4 und 5 wird das Zweikreis-Unterdruckversorgungssystem durch den Einsatz eines Sperrventiles in die Unterdruckversorgungsleitungen der Bremskraftverstärker erreicht. Dieses Sperrventil sitzt zweckmäßigerweise direkt an der Unterdruckquelle, so daß der über das Zweikreis-Unterdruckversorgungssystem abgesicherte Bereich zwischen Druckluftquelle und Bremskraftverstärkern möglichst den gesamten Verbindungsbereich erfaßt.

Ein erfindungsgemäß vorteilhafter Einsatz eines solchen Sperrventiles in den Unterdruck-Versorgungsleitungen sowie die Ausbildung dieses Sperrventiles als solches sind Gegen­ stand des Anspruchs 5.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zweikreis-Bremsanlage mit einer Zweikreis-Unterdruck-Versor­ gung,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Sperrventil aus dem Zweik­ reis-Unterdruckversorgungssystem nach der Darstel­ lung in Fig. 1.

Bei der Bremsanlage nach Fig. 1 wird eine Bremsung über ein von dem Fuß eines Fahrers zu betätigendes Bremspedal 1 ausge­ löst. Zur Bremskraftverstärkung ist in der Bremsleitung jedes der beiden Bremskreise ein unterdruckbetätigter Bremskraft­ verstärker 2, 3 eingesetzt.

Die Bremskreise sind derart geschaltet, daß jeweils ein Vor­ derrad 4 bzw. 5 mit einem diagonal gegenüberliegenden Hinter­ rad 6 bzw. 7 verbunden ist.

Die Unterdruckversorgung der beiden Bremskraftverstärker 2, 3 geht von einer Vakuumpumpe als Druckluftquelle 8 aus. Die Un­ terdruckversorgungsleitungen 9 und 10 der Bremskraftverstärker 2 bzw. 3 münden über ein möglichst nahe der Unterdruckquelle 8 vorgesehenes Sperrventil 11 in die Druckquelle 8.

Der Aufbau des Sperrventiles 11 wird nachfolgend anhand der Darstellung in Fig. 2 erläutert.

In einem Ventil-Gehäuse 12 ist ein Steuer-Kolben 13 in einem Zylinder 14 in Richtung der Zylinderachse verschiebbar. Der Kolben 13 ist kürzer als die Längserstreckung des Zylinders 14, so daß die Stirnseiten des Kolbens 13 jeweils an eine Zy­ linderkammer 15 bzw. 16 angrenzen. In den Zylinderkammern 15 und 16 sind Druckfedern 17 vorgesehen, die sich an den Zylin­ derstirnflächen abstützen und den als Gegenlager dienenden Kolben 13 in einer Neutral-Lage zentrieren.

Das Gehäuse 12 des Sperrventiles 11 besitzt einerseits einen Anschluß 18 an die Druckquelle 8 sowie andererseits Anschlüs­ se 19 und 20 für die Unterdruck-Versorgungsleitungen 9 und 10. Diese Anschlüsse 18 bis 20 führen in eine Zylinder-Verbindungs­ kammer 21, die durch eine umlaufende Nut im Mit­ telbereich des Kolbens 13 gebildet wird. Die Nut in dem Kol­ ben 13 besitzt dabei eine Breite, die derart bemessen ist, daß die beiden Anschlüsse 19 und 20 in Zylinderlängsrichtung nebeneinander in diese Nut einmünden können. Die Einmündungs­ öffnung des Anschlusses 18 in die Nut des Kolbens 13 besitzt einen derartigen Durchmesser, daß dieser lediglich etwas ge­ ringer als die Breite der Nut ist.

In den Anschlüssen 19 und 20 befindet sich jeweils ein Rück­ schlagventil 22, das die betreffenden Anschlüsse 19, 20 je­ weils vor einem Verlust eines Unterdruckes in den Unterdruck-Ver­ sorgungsleitungen 9 und 10 sperrt. Die Anschlüsse 19 und 20 sind darüber hinaus noch mit den Zylinderkammern 15 und 16 über Leitungen 23 und 24 verbunden.

Die beiden Leitungen 23 und 24 sind wiederum über eine kleine Drosselöffnung 25 miteinander verbunden.

Das vorstehend in seinem Aufbau beschriebene Sperrventil 11 funktioniert wie folgt.

Fällt beispielsweise der Unterdruck in der Unterdruck-Versorgungs­ leitung 9 zusammen, so entsteht in der Leitung 23 und damit auch in der Zylinderkammer 15 ein Überdruck gegen­ über der Zylinderkammer 16. Dadurch wird der Kolben 13 in der Zeichnung nach links verschoben, wodurch der Anschluß 19 durch den Kolben 13 verschlossen wird. Auf diese Weise bleibt der Betriebsunterdruck über den Anschluß 20 gegenüber dem Bremskraftverstärker 3 unbeeinflußt, das heißt dieser Brems­ kreis ist weiterhin voll funktionsfähig.

Wird die Unterdruck-Versorgungsleitung 10 undicht, so bewegt sich der Kolben 13 in der Zeichnung nach rechts, das heißt der Anschluß 20 wird versperrt, wodurch der Betriebsunter­ druck an dem Bremskraftverstärker 2 unbeeinflußt weiter be­ stehen bleibt.

Die Drosselöffnung 25 dient allein dem Zweck, den bei einer defekten Unterdruck-Versorgungsleitung 9 oder 10 in eine seitliche Endlage verschobenen Kolben leicht zurückführen zu können. Im übrigen muß die Drosselöffnung 25 so klein sein, daß sie die Aufrechterhaltung eines Betriebsunterdruckes bei nur einem durchströmten Anschluß 19 oder 20 nicht behindert.

Claims (7)

1. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage mit je Bremskreis ei­ nem Unterdruck-Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug mit einem zulässigen Gesamtgewicht zwischen etwa 5 und 8 t, mit je einem Anschluß der Bremskraftverstärker an eine Unterdruckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremskraftverstärker (2, 3) zumindest bei ei­ nem unterdruckseitig ungewollten, über ein vorbestimmbares Maß hinausgehenden Druckanstieg in einem der beiden zu der Unterdruckquelle (8) führenden Anschlüsse (19, 20) keine druckausgleichende Verbindung untereinander besitzen.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremskraftverstärker (2, 3) von zwei voneinan­ der getrennten Unterdruckquellen (8) versorgt werden.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei voneinander getrennten Unterdruckquellen (8) durch eine Zweikammer-Unterdruckpumpe gebildet sind.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse (19, 20) der beiden Bremskraftverstärker (2, 3) über ein Sperrventil (11) an eine gemeinsame Unter­ druckquelle (8) führen, wobei das Sperrventil (11) bei einem vorgebbaren Unterdruck-Unterschied zwischen beiden Verstärkern (2, 3) den Anschluß (19 bzw. 20) zu dem Verstärker (2 bzw. 3) mit dem geringeren Unterdruck sperrt.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (11) direkt an der Unterdruckquelle (8) vorgesehen ist.

6. Sperrventil für eine Bremsanlage nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - ein an seinen beiden gegenüberliegenden Stirnflächen druck­ beaufschlagbarer kompakter Kolben (13) ist in einem Zylin­ der (14) eines Gehäuses (12) längsverschiebbar gelagert, wobei die an seine Stirnseiten angrenzenden Zylinderkammern (15, 16) durch den Kolben (13) gegeneinander gedichtet sind,
• - der Kolben (13) ist an seinen Stirnseiten gegensinnig von jeweils einer sich an dem Gehäuse abstützenden Druckfeder (17) mit gleicher Federkraft beaufschlagt,
• - in einer von den Federn (17) bestimmten Neutral-Lage des Kolbens (13) besteht in einem von dem Kolben (13) beauf­ schlagten Zylinderbereich (Verbindungskammer 21) eine Strö­ mungsverbindung zwischen den beiden zu den Bremskraftver­ stärkern (2, 3) führenden Versorgungsleitungen (9, 10) und einer Druckluftquelle (8),
• - die an die Stirnseiten des Kolbens (13) angrenzenden Zylin­ derkammern (15, 16) sind jeweils mit einer der Unterdruck-Ver­ sorgungsleitungen (9, 10) der Bremskraftverstärker (2, 3) verbunden,
• - bei einem über einen vorbestimmten Wert hinausgehenden Druckunterschied zwischen den beiden Zylinderkammern (15 und 16) verschiebt sich der Kolben (13) in eine Stellung, in der die Versorgungsleitung (9, 10) mit dem geringeren Unterdruck gleichzeitig einerseits von der anderen Versor­ gungsleitung (10 bzw. 9) und andererseits von der Unter­ druckquelle (8) abgetrennt ist,
• - die beiden getrennten Versorgungsleitungen (9, 10) münden über je ein diese Leitungen gegen höheren Außendruck sper­ rendes Rückschlagventil (22) in die Verbindungskammer (21) des Sperrventiles (11).

7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinderkammern (15, 16) über eine Drosselöff­ nung (25) miteinander verbunden sind.