DE2918772A1

DE2918772A1 - Mehrkreis-druckmittelbremssystem

Info

Publication number: DE2918772A1
Application number: DE19792918772
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1980-11-20
Also published as: JPS6366701B2; DE2918772C2; GB2050540A; GB2050540B; JPS55152648A

Description

27.4.1979- He/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart

Mehrkreis-Druckmittelbremssystem

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solches Druckmittelbremssystem ist bekannt (DE-OS 27 02 819).

Bei derartigen Bremssystemen bestehen Probleme in der BremskraftverStärkung, der Bremskraftabstimmung und der Bremskraftregelung. Bremskraftverstärker sind in großer Zahl bekannt.

Zum Problemkreis Bremskraftabstimmung ist zu sagen, daß in zunehmende Maße Systeme eingesetzt werden, die den Bremsdruck mindern, sogenannte Druckminderer, oder auch den Bremsdruck begrenzen, also Druckbegrenzer; beide arbeiten abhängig von der Fahrzeugverzögerung. Zum einen sind diese Systeme fast unumgänglich bei Fahrzeugen, die an der Hinterachse starke«Radlaständerungen unterworfen sind, z.B. bei frontgetriebenen Kraftfahrzeugen und Nutzfahrzeugen. Zum anderen ist man bestrebt,

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den Belagverschleiß zu reduzieren bzw. das Auswechselintervall zu verlängern. Dies führt dazu, daß vornehmlich im Teilbremsgebiet die Hinterachse stärker zur Abbremsung beitragen muß.

Wird ein Bremssystem in dieser Weise ausgelegt, besteht bei höheren Fahrzeugverzögerungen, d.h. starker dynamischer Entlastung der Hinterachse, die Gefahr des Blockierens der Räder dieser Achse vor den Vorderrädern, was bekanntlich einen gefährlichen Fahrzustand herbeiführen kann.

Bei der Bremskreisabstimmung ist man grundsätzlich bestrebt, das Blockieren der Vorderräder vor den Hinterrändern zu gewährleisten. Die heute zum Teil verwendeten Druckminderer oder Druckbegrenzer haben jedoch einen schwerwiegenden Nachteil für den Fall des Bremskreisausfalls der Vorderachse, wobei z.B. bei Verwendung eines Druckminderers mit stark erhöhtem Bremsdruck (hohe Pedalkräfte) gebremst werden muß, was oft den Fahrer überfordert.

Fahrzeuge mit Blockierschutzeinrichtungen könnten an sich grundsätzlich auf solche Einrichtungen verzichten. Zwei Fakten sprechen jedoch dagegen:

1. Wird eine Bremskraftabstimmung gewählt, bei der die gewünschte stärkere Bremswirkung der Hinterachse im Teilbremsgebiet wirksam ist, so ist diese Auslegung außerordentlich kritisch für den Fall, daß ein Fehler in der Blockierschutzeinrichtung auftritt, was zur Folge hätte, daß die Hinterachse überbremst wäre.

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2. Es wäre die Fahrstabilität nicht optimal für den Fall einer stärkeren Abbremsung der Hinterachse, was im Bereich der höheren Verzögerung zur Folge haben könnte, daß die Hinterachse bereits im Regelbereich ist und die Vorderachse noch nicht. Dies bedeutet, daß die Hinterachse in einem höheren Bremsschlupf arbeitet als die Vorderachse. Die Fahrstabilität wäre in diesem Bereich vornehmlich bei Abbremsung aus höheren Geschwindigkeiten gefährdet.

Vorteile der Erfindung

Das Mehrkreis-Druckmittelbremssystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptans-pruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Druck an der Hinterachse begrenzt oder gemindert wird und daß trotzdem im Teilbremsbereich eine stärkere Abbremsung der Hinterachse möglich ist. Damit die volle Abbremsung der Hinterachse ausgenutzt werden kann, soll die Begrenzung oder Minderung in ihrer Funktion ausgeschaltet werden, wenn die Arbeit der Blockierschutzeinrichtung entweder an der Vorderachse oder an der Hinterachse einsetzt.

Damit ergeben sich folgende Vorteile: Erhöhung der Bremswirkung der Hinterachse im Teilbremsgebiet, was günstigere Ergebnisse hinsichtlich des Beschlagverschleisses zur Folge hat. Reduzierung der Blockiergefahr der Hinterachse bei Ausfall der Blockierschutzeinrichtung. Für den Fall, daß eine mechanisch hydraulische Lösung gewählt wird, ist die Funktion wirksam ohne Hilfsenergie, d.h. unabhängig von der elektrischen Energieversorgung.

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Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung kann bei entsprechender Auslegung und Bauart eines Hydraulikverstärkers eine veränderte Druckübersetzung zur Hinterachse angewendet werden, was höheren Bremsdruck in diesem Kreis, im Vergleich zur Vorderachse bedeutet. Diese Druckübersetzung kann ausgeschaltet werden bei Ausfall der Druckversorgung des Hydraulikverstärkersystems .

Durch die Anwendung einer derartigen Druckübersetzung bei den Hauptzylinderkolben läßt sich die Druckversorgung auf ein geringeres Niveau festlegen. Auch der Bremskraftverstärker kann zumindest in dem Bereich, der den geringeren Drücken ausgesetzt ist, schwächer dimensioniert werden; was eine beachtliche Gewichtsersparnis bringt.

Durch Kombination oder Integration der vorbeschriebenen Druckbegrenzungs- oder Druckmindereinrichtung in das Hydraulikverstärkersystem oder auch in das Drucksteuerventil der Blockierschutzeinrichtung wird ein besonders kleiner Bauaufwand erreicht.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Druckmittelbremssystem mit konventioneller Bremskraftaufteilung, Figur 2 ein Druckmittelbremssystem mit diagonaler Bremskraftaufteilung und Figur 3 eine Umschalteinrichtung des Druckmittelbremssystems.

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INSPECTED

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein hydraulischer Bremsverstärker 1 ist in ein hydraulisches Zweikreis-Bremssystem zwischen einem Bremspedal 2 und einem Radbremszylinderpaar 3> 3' der Vorderachse sowie getrennten Radbremszylindern k und 4' der Hinterachse angeordnet. Das Radzylinderpaar 3, 3¹ gehört zu einem Bremskreis I und die beiden anderen Radzylinder 4, 4' sind Teile eines Bremskreises II.

Zur Bremsverstärkung dient eine aus Pumpe 6 und Speicher 7 bestehende Druckquelle, die an ein Gehäuse 8 des Bremskraftverstärkers 1 angeschlossen ist. Im Gehäuse 8 des Bremskraftverstärkers 1 sind im wesentlichen drei parallele Bohrungen 9j 10 und 11 vorgesehen, von denen zwei Bohrungen 9 und 10 für zwei Hauptzylinder 90 und 100 bestimmt sind. Zwischen den beiden Hauptzylindern 90 und 100 liegt die Bohrung H₃ die ein als Schieberventil ausgebildetes Steuerventil 110 aufnimmt.

Ein Schieber 12 des Steuerventils 110 ragt mit einem Ende aus dem- Gehäuse 8 heraus und ist dort über eine Wegfeder 15 und ein als Rohrkörper ausgebildetes Führungsrohr 17 mit dem Bremspedal 2 verbunden. Das Führungsrohr 17 trägt zwei Arme 19 und 20, deren Enden zwei Stößeln 21 und 22 gegenüberstehen, die ihrerseits in die Hauptzylinder 90 und 100 hineinragen und dort je einen Hauptzylinderkolben 23 bzw. 2*1 tragen.

Auf der Sekundärseite jedes Kolbens 23 und 24 liegt

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je ein Druckraum 25 bzw. 26, von denen der eine (26) über einen Kanal 27 an den Bremskreis I und der andere (25) über einen Kanal 28 an den Bremskreis II angeschlossen ist. Der Bremskreis II ist der Hinterachsbremskreis. Gleichachsig hinter dem Steuerschieber 12 liegt ein Arretierkolben 29, der bei intakter Druckmittelversorgung den Hub der Wegfeder 15 begrenzt.

Mittig zwischen den Achsen der beiden Hauptzylinder 90 und 100 und innerhalb der Außenwand des Führungsrohres 17 ist ein Abstützpunkt 30 für einen Hebel angeordnet, der zwei gleichlange Arme 32 und 33 hat (Länge L. und L~). Die Arme 32 und 33 liegen an den freien, mit einer Verbreiterung 3^ bzw. 35 versehenen Enden der Stößel 21 und 22 an, und zwischen jeder Verbreiterung 3k bzw. 35 und dem Gehäuse 8 ist eine die Stößel umgebende Rückholfeder 36 bzw. 37 für die mit den Stößeln 21 und 22 verbundenen Hauptzylinderkolben 23 und 2k angeordnet.

Bei dein Ausführungsbeispiel ist die Druckbegrenzungseinrichtung k9 zwar zwischen Steuerventil 110 und Hauptzylinderkolben 24 eingeschaltet, es ist aber auch möglich, sie in den Sekundärkreis zwischen Hauptsylinderkolben 2k und Bremszylinder 3_S 3' einzusetzen.

Die allgemeine Arbeitsweise des Bremsverstärkers ist in der eingangs genannten DE-OS 27 02 819 beschrieben. Der Hebel 31 stellt eine Ausfallsicherung für den Fall eines Defektes in der Druckversorgung dar.

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In einer Verbindungsleitung 4θ vom Steuerventil 110 zu Primärseiten 4l und 42 der Hauptzylinderkolben 23 und 24 liegt ein 3/2-Wege-Hauptventil 43, das über ein 3/2-Wege-Magnetventil 44 vorgesteuert wird. Auf der Sekundärseite- der Hauptzylinderkolben 23 und 24 sind 2/2-Wege-Magnetventile 45, 46 und 47 angeordnet, die eine Druckhaltefunktion bewirken. Die Ventile 43* 44, 45, 46 und 47 sind Teile einer Blockierschutzeinrichtung 48, zu der auch noch nicht dargestellte Radsensoren und eine ebenfalls nicht gezeigte elektronische Schalteinrichtung gehören. Eine in einfacher Weise mit einer Kugel 49' als träger Masse bestückte Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist in eine von der Primärseite 42 kommende, zu dem Hinterachsbremskreis II führende Leitung 50 eingesetzt. Anstelle dieser einfachen Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist auch die Verwendung eines Schaltventils möglich, das bei einem bestimmten Druck schließt. Mit mehr Bauaufwand ist auch der Einsatz eines sogenannten Druckminderers mit festeingestelltem Umschaltdruck (Gradientenwechsel) denkbar.

Wenn bei dem Ausfürhungsbeispiel durch die Fahrzeugverzögerung eine bestimmte Massenkraft auf die Kugel 49' wirkt, schließt diese den Durchgang, in dem sie sich auf einen Sitz 51 legt. Dies hat zur Folge, daß von der Primärseite her in dem entsprechenden Bremskreis kein weiterer Druckanstieg erfolgen kann. Das gilt jedoch nur für den Fall, daß die Blockierschutzeinrichtung nicht arbeitet.

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Mit der verzögerungsabhängigen Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist ein druckmittelbetätigtes Stellglied 52 zusammengebaut, das einen Stößel 53 aufweist, der in den Bereich der Kugel 49' gelangen kann. Wenn nun die Blokkierschutzeinrichtung eingeschaltet ist, hat das 3/2-Wege-Ventil 44 umgeschaltet, der Stößel 53 geht druckabhängig nach oben und drückt die Kugel 49' von ihrem Sitz 51 weg. Dadurch wird der Durchgang wieder geöffnet, was zur Folge hat, daß anschließend ein ungehinderter Druckaufbau an der Fahrzeughinterachse möglich ist.

Die Druckbegrenzungseinrichtung 49 ist in der Figur noch einmal und in vergrößertem Maßstab dargestellt. Dort ist zu erkennen, daß mit dem Stößel 53 noch ein Arretierkolben 54 kombiniert ist, der entgegen der Kraft einer Feder 55 dem an einem Anschluß 56 zugeführten Primärdruck unterliegt. Der Sitz 51 bildet den Anfang der Bremsleitung zu dem Hinterachsradbremszylindern 3, 3^r führenden Bremsleitung. Der Stößel 53 wird von einem Steuerkolben 58 betätigt, der dem vom 3/2-Wege-Ventil 44 eingesteuerten Druck unterliegt. Außerdem hat der Stößel 53 einen Radialansatz 57₃ an dem der Arretierkolben 54 gewöhnlich anliegt.

Wird in den Hinterachs-Bremskreis II ein bestimmter Bremsdruck eingesteuert, so bewegt sich schon nach geringer Drucksteigerung der Arretierkolben 54 gegen die Kraft der Feder 55 nach oben. Damit ist der Stössel 53 zwar frei, er bewegt sich aber nicht. Es kann ungehindert gebremst und abhängig von der Fahrzeugverzögerung der Bremsdruck begrenzt werden.

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Erfolgt nun aber ein Einsatz der Blockierschutzeinrichtung, so schaltet das 3/2-Wege-Ventil 44 und es entsteht unter dem Steuerkolben 58 ein Druck, was zur Folge hat, daß der Stößel 53 ^di^e eventuell auf dem Sitz 51 liegende Kugel 49' wegstößt. Damit ist die Druckbegrenzung des Druckbegrenzungsventils 49 ausgeschaltet.

Die genannte Betätigung kann für bistabile Punktion ausgelegt sein, d.h. durch eine einmalige Ansteuerung verharrt der Stößel 53 in seiner Umschaltstellung. Er wird erst wieder in seine Ausgangslage zurückgestellt, wenn der Bremsdruck in der Leitung 50 auf Null abgefallen ist, was einer Beendigung des Bremsvorganges gleichkommt. Der Stößel 53 ist in seinem Durchmesser so klein bemessen, daß die Reibungskraft seiner notwendigen Abdichtung größer ist als die wirksame, aus den Drücken vor und hinter dem Magnetventil 44 resultierende Druckkraft. Anstelle eines Arretierkolbens 54 kann auch die Druckdifferenz ausgenutzt werden, die bei der Arbeit der Blockierschutzeinrichtung zwischen dem Steuerventildruck und dem geregelten Radbremszylinderdruck entsteht. Eine solche Lösung ist besonders sinnvoll bei einer Blockierschutzeinrichtung für ein pneumatisches Bremssystem.

Im gezeigten Beispiel ist das hydraulische Verstärkersystem durch das Flächenverhältnis F II zu F 0 und FI zu F 0 so ausgelegt, daß für den Bremskreis I eine größere Druckübersetzung wirksam ist im Vergleich zum Bremskreis II. Diese Druckübersetzung

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ist nicht wirksam, wenn die der Druckversorgung ausfällt. In diesem Fall wird die Pedalkraft über den Hebel 31 zu den beiden Hauptbremszylinderkolben 23 und 24 übertragen. Durch entsprechendes Hebelverhältnis kann dann für beide Bremskreise derselbe Bremsdruck sichergestellt werden.

Zu Platzersparnis und zur Verminderung von störanfälligen Leitungen und Dichstellen ist es möglich, die Druckbegrenzungseinrichtung direkt in den Bremsverstärker 1 oder in die Blockierschutzeinrichtung 48 zu integrieren.

Die Abwandlung nach der Figur 2 bezieht sich unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen für die der Bauart nach der Figur 1 entsprechenden Teile auf eine Zweikreisbremsanlage!! mit diagonaler Bremskreisaufteilung. Bei einer solchen Bremsanlage erfolgt die Regelung des Hinterachsbremskreises II nach dem sogenannten select-low-Prinzip über ein gemeinsames Stellglied. Ein Magnetventil 60 übernimmt die Vorsteuerfunktion und steuert 2/2-Wege-Ventile 6l und 62 in den entsprechenden Bremskreisen I und II. Da bei dieser Systemkonfiguration an der Hinterachse zwei unterschiedliche Bremskreise I und II vorhanden sind, ist für jedes Hinterrad eine eigene Druckminder- oder Druckbegrenzungseinrichtung 63 bzw. 64 notwendig. Die Wirkungsweise ist identisch mit der nach der Figur 1.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OOO Stuttgart

Ansprüche

.1 Mehrkreis-Druckmittelbremssystem für Kraftfahrzeuge mit einer Blockierschutzeinrichtung, über die der Bremsdruck unterhalb der Radblockiergrenze haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (Druckbegrenzungseinrichtung 49, 63, 64) verwendet sind, mit denen bei intakter aber nicht arbeitender Blockierschutzeinrichtung (48) eine separte Druckminderung oder Druckbegrenzung des Bremsdruckes an den Bremsen der Fahrzeug-Hinterachse (Bremskreis II) durchführbar ist.
2. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach Anspruch 1, das mit einem hydraulischen Bremskraftverstärker ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (Druckbegrenzungseinrichtung 49, 63, 64) in den Primärkreis des Bremsverstärkers (1) zwischen Steuerventil (110) und Hauptzylinderkolben (24) eingeschaltet s ind.

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3. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach Anspruch 1, das mit einem hydraulischen Bremsverstärker ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
(Druckbegrenzungseinrichtung 49, 63, 64) in den Sekundärkreis des Bremsverstärkers zwischen Hauptzylinderkolben (24) und Radbremszylinder (3, 3') eingeschaltet sind.
4. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Schaltkolben 58) für die Ein- oder Ausschaltung der Druckminderung oder Druckbegrenzung verwendet ist.
5. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (Schaltkolben 58) mit einem Arretierkolben (54) kombiniert
ist, mit dem' sie abhängig von der Druckmittelversorgung des hydraulischen Bremskraftverstärkers ein-
und ausschaltbar ist.
6. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (Schaltkolben 58) mit einem Schaltglied kombiniert ist, mit

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dem sie abhängig von der Arbeit der Blockierschutzeinrichtung (¹18) ein- und ausschaltbar ist.
7. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im. Bremskraftverstärker (1) eine unterschiedliche Druckübersetzung zwischen einem Vorderachs- (I) und einem Hinterachskreis (II) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der Hinterachskreis die höhere Druckübersetzung aufweist
8. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Hebel 31) verwendet ist, mit der bei Ausfall der Druckmittelversorgung gleicher Bremsdruck für beide Kreise (I, II) einsteuerbar ist, wobei diese Einrichtung durch Hebel oder Kolbenflächen erstellt ist.
9. Mehrkreis-Druckmttelbremssystem nach einem der An sprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit tel (Druckbegrenzungseinrichtung 49, 63, 64) in den hydraulischen Bremsverstärker (1) integriert sind.

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10. Mehrkreis-Druckmittelbremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (Druckbegrenzungseinrichtung 49, 63, 64) in die Blockierschutzeinrichtung, vorzugsweise in ein kombiniertes Drucksteuerventil der Blockierschutzeinrichtung (48) integriert sind.

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