DE3322583C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für Straßenfahrzeuge mit TH-Bremskreisaufteilung, bei der eine Betätigung der Fahrbremse bei intakter Bremsanlage im Rahmen des T-Bremskreises eine Aktivierung allein der Vorderradbremsen und im Rahmen des H-Bremskreises sowohl eine Aktivierung der Vorderradbremsen als auch der Hinterradbremsen bewirkt und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Eine Bremsanlage dieser Art ist durch die US-PS 33 06 678 bekannt.

Die bekannte Bremsanlage hat als Trommelbremsen ausgebildete Radbremsen. Die Radbremsen der Vorderräder haben zwei durch je einen Kolben einseitig begrenzte Druckräume, durch deren Druckbeaufschlagung beide Kolben in entgegengesetzter Richtung verschiebbar und dadurch die Bremsbacken an die Bremstrommeln anlegbar sind, auch wenn Bremsdruck nur in jeweils einen der Druckräume eingekoppelt wird. Die Radbremszylinder der Hinterradbremsen haben in üblicher Gestaltung nur einen einzigen Druckraum. Im Rahmen des H-Bremskreises sind die Druckräume der Hinterradbremsen und je einer der Druckräume der Vorderradbremsen an den Ausgang der größeren Zylinderstufe eines zweistufigen Tandem-Hauptzylinders angeschlossen, mittels dessen die Bremsanlage betätigbar ist. Die beiden anderen Druckräume der Radbremszylinder der Vorderradbremsen sind im Rahmen des T-Bremskreises an den Druckausgang der kleineren Zylinderstufe des Tandem-Hauptzylinders angeschlossen.

Diese Art des Anschlusses des T- und H-Bremskreises an den Hauptbremszylinder ist insoweit günstig, als bei einem Ausfall des H-Bremskreises der auf eine bestimmte Pedalkraft bezogene Bremsdruck im Vorderachs-Bremskreis im Verhältnis F₁/F₂ der wirksamen Querschnittsflächen F₁ und F₂ der die größere bzw. die kleinere Zylinderstufe begrenzenden Kolben des Tandem-Hauptzylinders übersetzt wird und somit, wenn allein noch der T-Bremskreis wirksam ist, mit relativ niedriger Pedalkraft noch günstig hohe Bremskräfte in dem gleichsam auf die "halben" Vorderradbremsen wirkenden T-Bremskreise erzeugt werden können. Da bei einem Ausfall des H-Bremskreises die Hinterradbremsen nicht mehr wirksam sind, ergeben sich bei einer Bremsung, bei der allein noch der T-Bremskreis wirksam ist, auch keinerlei Probleme hinsichtlich der Fahrstabilität, da das hierfür maßgebliche Kriterium, nämlich daß bei einer Bremsung eine Blockiertendenz allenfalls an der Vorderachse, nicht aber an der Hinterachse, auftreten sollte, dann gleichsam zwangsläufig erfüllt ist.

Fällt jedoch der nur auf die "halbe" Vorderachse wirkende T-Bremskreis aus, mit der Folge, daß bei einer Bremsung mittels des dann noch funktionsfähigen H-Bremskreises, verglichen mit ordnungsgemäßer Funktion der Bremskraftanlage, an der Vorderachse nur die halbe Bremskraft, an der Hinterachse jedoch dieselbe Bremskraft wie bei normaler Funktion der Bremsanlage erzeugt werden, mithin die Hinterachse relativ stärker gebremst wird als die Vorderachse, so besteht die Gefahr einer Überbremsung der Hinterräder des Fahrzeuges, mit der Folge, daß das Fahrzeug - bei einer Bremsung - sehr leicht in einen instabilen Bewegungszustand gelangen kann, was aus Sicherheitsgründen höchst unerwünscht ist, da ein instabiles Bewegungsverhalten des Fahrzeuges bei einer Bremsung als weit gefährlicher einzuschätzen ist als die mit einem Ausfall eines der Bremskreise, z. B. des T-Bremskreises verknüpfte Reduzierung der auf eine bestimmte Betätigungskraft bezogenen Bremskraft.

Ausgehend von einer Bremsanlage der eingangs genannten Art liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage mit TH-Bremskreisaufteilung dahingehend zu verbessern, daß sie auch bei einem Ausfall des T-Bremskreises eine mit guter Fahr- bzw. Bremsstabilität verknüpfte Vorderachs-/ Hinterachs-Bremskraftverteilung vermittelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Hiernach ist für den H-Bremskreis eine Drucksteuereinrichtung vorgesehen, die bei einem Ausfall des T-Bremskreises den zur Beaufschlagung der Hinterradbremsen ausgenutzten Druck relativ zu demjenigen Druck, mit dem - im Rahmen des H-Bremskreises - die Vorderradbremsen noch beaufschlagbar sind, soweit erniedrigt, daß sich insgesamt wieder ein stabiles Bewegungsverhalten des Fahrzeuges bei einer Bremsung ergibt, wobei aufgrund des für die Auslegung des Hauptzylinders vorgesehenen Flächenverhältnisses F₁/F₂ der wirksamen Querschnittsflächen F₁ und F₂ des Primärkolbens und des Sekundärkolbens des zur Betätigung der Bremsanlage vorgesehenen Tandem-Hauptzylinders noch hinreichend gute, das heißt weit über den gesetzlichen Mindestanforderungen liegende Werte der Bremsverzögerung erreichbar sind.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist ein diesbezüglich als besonders geeigneter und daher bevorzugter Wertebereich für das Verhältnis F₁/F₂ dieser Kolbenflächen F₁ und F₂ angegeben.

Durch die gemäß Anspruch 3 vorgesehene Auslegung der Drucksteuereinrichtung dahingehend, daß bei einem Ausfall des T-Bremskreises der an die Hinterradbremsen abgegebene Bremsdruck P′₁ auf die Hälfte des Ausgangsdruckes P₁ reduziert wird, mit dem die Vorderradbremsen im Rahmen des H-Bremskreises beaufschlagt werden, wird erreicht, daß die Bremsanlage auch bei einem Ausfall des T-Bremskreises weiterhin mit einer der installierten Bremskraftverteilung entsprechenden Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung arbeitet und insoweit dieselbe Bremsstabilität gewährleistet ist wie bei vollkommen intakter Bremsanlage.

Eine geeignete Drucksteuereinrichtung könnte z. B. als mit dem Ausgangsdruck des Primärkreises des Tandem- Hauptzylinders beaufschlagter Druckuntersetzer ausgebildet sein, der durch einen Bypass überbrückbar ist, der durch ein druckgesteuertes Ventil freigegeben wird, wenn bei einer Betätigung der Bremsanlage auch im Sekundärkreis derselbe Druck aufgebaut wird, falls dies nicht der Fall ist, jedoch selbsttätig gesperrt wird.

Eine in dieser Weise ausgebildete Bremsanlage hätte die Eigenschaft, daß auch bei ordnungsgemäßer Funktion beider Bremskreise ein vergrößerter Pedalweg auftreten würde und die Bremswirkung an der Hinterachse erst voll entfaltet würde, wenn der Untersetzerkolben auf Anschlag gelaufen ist.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ist eine demgegenüber bevorzugte Gestaltung der erfindungsgemäßen Bremsanlage mit einem durch einen Steuerkolben betätigbaren, lediglich den Hinterradbremsen zugeordneten Hauptbremszylinder angegeben.

Eine solche Anlage könnte in der Weise realisiert sein, daß das Gehäuse des Hilfszylinders 2 durch eine Zwischenwand gegeneinander abgesetzte Bohrungsabschnitte enthält, wobei in dem einen Arbeitskolben des Hilfszylinders und in dem anderen ein als doppeltwirkender Kolben mit einseitiger Druckstange ausgebildeter Steuerkolben angeordnet ist, der sich mit dieser Druckstange, die in der Zwischenwand druckdicht verschiebbar gelagert ist, an dem Arbeitskolben abstützt. Bei dieser Gestaltung des Steuerteils der Bremsanlage müßten jedoch beide Teile der Zylinderbohrung durch einen eigenen Abschlußflansch dicht abgeschlossen sein, was aus Gründen der zuverlässigen Funktion des Hilfszylinderkreises unerwünscht sein könnte.

Unter diesem Gesichtspunkt vorteilhafter ist die durch die Merkmale des Anspruchs 5 angegebene Gestaltung des Hilfszylinders und seines Steuerkolbens, da hier das den Arbeitskolben aufnehmende Gehäuseteil durch eine mit dem Zylindermantel einstückig ausgebildete Stirnwand abgeschlossen sein kann und lediglich für das den Steuerkolben enthaltende Gehäuseteil ein dicht schließender Abschlußflansch erforderlich ist.

Bei der gemäß Anspruch 6 vorgesehenen, bevorzugten Gestaltung des Hilfszylinders und seines Steuerkreises ist auch das den Steuerkolben aufnehmende Gehäuseteil als topfförmiges Teil ausgebildet, das durch eine einstückig mit dem zylindrischen Mantel ausgebildete Stirnwand abgeschlossen ist, wobei an der Verbindungsstelle des den Arbeitskolben des Hilfszylinders enthaltende Gehäuseteils mit dem den Steuerkolben enthaltenden Gehäuseteil eine Druckdichtung nicht erforderlich ist und insoweit ein für die zuverlässige Funktion der Bremsanlage insgesamt besonders günstiger Aufbau derselben erzielt ist.

Das gemäß Anspruch 7 ausgebildete, zur zweckgerechten Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens bzw. eines Steuerflansches des Arbeitskolbens des Hilfszylinders vorgesehene Steuerventil kann als eigenes, an den Tandem- Hauptzylinder einerseits und den Hilfszylinder andererseits angeflanschtes, seinem Aufbau nach bekanntes Bauelement ausgebildet sein.

In der gemäß Anspruch 8 vorgesehenen, bevorzugten Gestaltung der erfindungsgemäßen Bremsanlage sind der Tandem-Hauptzylinder, der Hilfszylinder mit seinem Steuerteil und das Steuerventil selbst baulich integriert, wodurch ein insgesamt äußerst einfacher und funktionssicherer Aufbau der Bremsanlage erzielt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine gattungsbildende Bremsanlage mit T-H-Bremskreisaufteilung, mit einem Stufen-Tandem-Hauptzylinder als zentraler Bremsdruck-Steuereinheit, und

Fig. 2 die zentrale Bremsdruck-Steuereinheit einer erfindungsgemäßen T-H-Bremsanlage mit einem Tandem-Hauptzylinder und einem im Rahmen des H- Bremskreises vorgesehenen Hilfszylinder zur Steuerung des an den Hinterradbremsen wirksamen Bremsdruckes, im Schnitt längs der zentralen Achsen des Tandem-Hauptzylinders und des Hilfszylinders.

Für die in der Fig. 1 dargestellte gattungsbildende TH-Bremsanlage 10 eines Kraftfahrzeuges sei angenommen, daß die für die Vorderräder und für die Hinterräder vorgesehenen Bremsen jeweils als Scheibenbremsen 11 und 12 bzw. 13 und 14 ausgebildet sind, wobei die Scheibenbremsen 11 und 12 des rechten und des linken Vorderrades mit Vierzylinder-Bremssätteln 16 bzw. 17 und die Bremsen 13 und 14 des rechten bzw. des linken Hinterrades jeweils mit Zweizylinder-Bremssätteln 18 bzw. 19 ausgerüstet sind, die in der Zeichnung jeweils durch die innerhalb des Umfanges der Bremsscheiben 21 liegenden Kolbenflächen 22 ihrer im einzelnen nicht dargestellten Radbremszylinder wiedergegeben sind.

Die Aktivierung der Bremsanlage 10 erfolgt in üblicher Weise durch Betätigung eines Tandem-Hauptzylinders 23 bekannter, gestufter Bauart, dessen Primärkolben 24, an dem die Druckstange 26 des insgesamt mit 27 bezeichneten Bremsenbetätigungsgliedes angreift, eine größere Kolbenfläche hat als der schwimmend angeordnete Sekundärkolben 28. Der Druckausgang 29 des durch den Primärkolben 24 und den Sekundärkolben 28 in axialer Richtung begrenzenden Primärdruckraumes 31 ist über eine erste, zu den Vorderachsbremsen 11 und 12 führende Bremsleitung 32 an das jeweils eine Zylinderpaar 33 bzw. 34 der Vierzylinder-Bremssättel 16 bzw. 17 der Vorderradbremsen 11 bzw. 12 und über eine zweite Bremsleitung 36 an die Zylinderpaare 37 und 38 der Bremssättel 18 bzw. 19 der rechten bzw. der linken Hinterradbremse 13 bzw. 14 angeschlossen. Über die durch diese Leitungsverbindung 32 und 36 zu einem H-Kreis zusammengeschlossenen Zylinderpaare 33 und 34 bzw. 37 und 38 der Vorderradbremsen 11 und 12 bzw. der Hinterradbremsen 13 und 14 wird - bei intakter Bremsanlage 10 - die halbe, insgesamt an der Vorderachse des Fahrzeuges wirksame Bremskraft und die gesamte, an der Hinterachse wirksame Bremskraft erzeugt.

Der Druckausgang 39 des durch den Sekundärkolben 28 und die Endstirnwand 41 (s. Fig. 2) begrenzten Sekundärdruckraumes 42 des Tandem-Hauptzylinders 23 ist über eine dritte Bremsleitung 43 mit den jeweils anderen Zylinderpaaren 44 und 46 der Bremssättel 16 bzw. 17 der Vorderradbremsen 11 bzw. 12 verbunden. Über die hiernach zu einem T-Bremskreis zusammengeschlossenen Zylinderpaare 44 und 46 der beiden Vorderradbremsen 11 und 12 wird die andere Hälfte der - bei intakter Bremsanlage 10 - insgesamt an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges wirksamen Bremskraft erzeugt.

Die Kolbenfläche F₁ des Primärkolbens 24 ist größer als die Kolbenfläche F₂ des Sekundärkolbens 28, und der T- Bremskreis ist an den Sekundärraum 42 des Tandem-Hauptzylinders 23 angeschlossen.

Zur Erläuterung der Funktion der Bremsanlage 10 sei mit Bezug auf bauliche Einzelheiten des Tandem-Hauptzylinders 23 nunmehr auch auf die Fig. 2 verwiesen und als Fallbeispiel angenommen, daß die Bremskraftaufteilung auf die Vorderachse und die Hinterachse im Sinne einer Festabstimmung im Verhältnis 60/40 getroffen sei.

Fehlerhafte Funktion der Bremsanlage 10 angenommen, werden bei einer Betätigung derselben hiernach 70% der insgesamt wirksamen Bremskraft im Rahmen des H-Bremskreises erzeugt, wovon 40% auf die Hinterachse und 30% auf die Vorderachse entfallen, d. h. die Hälfte der insgesamt an dieser wirksamen Bremskraft. Die andere Hälfte der an der Vorderachse insgesamt wirksamen Bremskraft wird im Rahmen des T-Bremskreises erzeugt.

Bei einem Ausfall des T-Kreises, z. B. durch Dampfblasenbildung in einem oder beiden der zum T-Kreis gehörenden Zylinderpaare 44 und/oder 46 oder wegen eines Lecks im Bremsleitungssystem 43, bleiben, eine bestimmte Betätigungskraft K vorausgesetzt, die in Richtung des Pfeils 47 der Fig. 2 auf den Primärkolben 24 des Tandem-Hauptzylinders 23 wirkt, durch die weitere Funktionsfähigkeit des H-Bremskreises die genannten 70% der Bremskraft erhalten, wobei an der Hinterachse dieselbe Bremskraft wie bei intakter Bremsanlage zur Verfügung steht, d. h. etwas mehr als die Hälfte der mittels des H-Bremskreises insgesamt erzeugbaren Bremskraft.

Bei einem Ausfall des H-Kreises wird über den noch intakten T-Bremskreis lediglich noch an der Vorderachse über die Zylinderpaare 44 und 46 Bremskraft erzeugt, die jedoch, verglichen mit dem Fall normaler Funktion der Bremsanlage 10 oder alleiniger Funktionsfähigkeit des H-Bremskreises, im Verhältnis F₁/F₂ der wirksamen Kolbenfläche F₁ des Primärkolbens 24 zur wirksamen Kolbenfläche F₂ des Sekundärkolbens 28 des Tandem- Hauptzylinders 23 übersetzt ist, da sich bei einer Fehlfunktion des H-Bremskreises der Primärkolben 24 im Falle einer Bremsbetätigung direkt an dem Sekundärkolben 28 abstützt und auf diesen die volle Betätigungskraft K übertragen wird, mit der Folge, daß der im T- Bremskreis wirksame Bremsdruck P₂ nunmehr durch den Wert K/F₂ bestimmt ist, und nicht, wie im Fall einer fehlerfreien Funktion der Bremsanlage 10 oder einer alleinigen Funktion des H-Bremskreises, lediglich den Wert K/F₁ erreicht, dem der im Primärdruckraum 31 erzeugte Druck P₁ entspricht, wenn die Bremsanlage 10 insgesamt oder lediglich deren H-Bremskreis intakt ist.

Mit einem noch hinreichend niedrigen Wert des im Primärdruckraum 31 des Tandem-Hauptzylinders 23 enthaltenen Bremsflüssigkeitsvolumens einerseits und erwünscht hohen Übersetzungsverhältnisses andererseits verträgliche Werte des Flächenverhältnisses F₁/F₂ betragen zwischen 1,6 und 2.

Wird für das Flächenverhältnis F₁/F₂ der Wert 1,8 gewählt, so ergibt sich, daß dann bei vorgegebener Betätigungskraft K, über den T-Bremskreis allein, an der Vorderachse 54% der Bremskraft zur Verfügung stehen, also wesentlich mehr als bei einer konventionellen Bremsanlage mit H-T-Bremskreisaufteilung, bei der im vergleichbaren Fall nur 30% der maximalen Bremskraft noch zur Verfügung stünden.

Für die in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, weiter dargestellte, erfindungsgemäße Bremsanlage 20 sei hinsichtlich der hier nicht näher dargestellten Radbremsen, hinsichtlich der Bremskreisaufteilung in einen T- und einen H-Kreis sowie hinsichtlich des Tandem-Hauptzylinders 23 im wesentlichen dieselbe Gestaltung und Dimensionierung vorausgesetzt wie bei der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1; demgemäß sind in den Fig. 1 und 2 für einander entsprechende Elemente jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.

Im Unterschied zur Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 erfolgt bei der Bremsanlage 20 die Druckbeaufschlagung der Hinterradbremsen nicht direkt mit dem im Primärdruckraum 31 des Tandem-Hauptzylinders erzeugbaren Ausgangsdruck P₁, sondern mit dem Ausgangsdruck P₁′ eines im Rahmen des H-Bremskreises vorgesehenen, insgesamt mit 50 bezeichneten Hilfszylinders, an dessen Druckausgang 51 die zu den Hinterradbremsen führende zweite Bremsleitung 36 angeschlossen ist.

Dieser Hilfszylinder 50 hat die Funktion eines Drucksteuergliedes, das, solange die Bremsanlage 20 intakt ist, einen dem primärseitigen Ausgangsdruck P₁ des Tandem-Hauptzylinders 23 entsprechenden Ausgangsdruck P₁′ in die Bremsleitung 36 einkoppelt, und, wenn der T-Kreis der Bremsanlage 20 ausfällt, den in die Bremsleitung 36 eingekoppelten Druck P₁′ auf einen definierten Bruchteil des Ausgangsdruckes P₁ des Tandem-Hauptzylinders 23 reduziert. Das Reduktionsverhältnis ist vorzugsweise so gewählt, daß auch dann, wenn nur noch der H-Bremskreis allein funktionsfähig ist, die Vorder/ Hinterachs-Bremskraftverteilung dem für korrekte Funktion der Bremsanlage 20 charakteristischen Wert von z. B. 60/40 entspricht und insgesamt ein stabiles Bremsverhalten des Fahrzeuges erhalten bleibt.

Der Hilfszylinder 50 ist seinerseits als Hauptbremszylinder für die beiden Hinterachsbremsen 13 und 14 ausgebildet, der durch Druckbeaufschlagung eines Steuerdruckraumes 52 betätigbar ist, dessen Steuerdruckeingang 53 über eine Zwischenleitung 54 mit dem primären Druckausgang 29 des Tandem-Hauptzylinders 23 verbunden ist.

Das Gehäuse des Hilfszylinders 50 ist in der aus der Fig. 2 ersichtlichen Gestaltung aus zwei Teilen 56 und 57 zusammengesetzt. In dem einen, gemäß Fig. 2 linken Gehäuseteil 56 ist der insgesamt mit 58 bezeichnete Kolben des Hilfszylinders 50 angeordnet. Es umfaßt eine erste, dem Durchmesser nach kleinere Bohrungsstufe 59, die durch die End-Stirnwand 61 dieses Gehäuseteils 56 abgeschlossen ist, und eine zweite, sich an die erste Bohrungsstufe 59 anschließende, dem Durchmesser nach größere Bohrungsstufe 62, in die wiederum engere Kolbenbohrung 63 des zweiten Gehäuseteils 57 mündet, in der ein Steuerkolben 64 angeordnet ist, der die bewegliche axiale Abgrenzung des mit dem Primärdruckraum 31 des Tandem-Hauptzylinders 23 verbundenen Steuerdruckraumes 52 des Hilfszylinders 50 bildet. Die größere Bohrungsstufe 62 ist durch einen Steuerflansch 66 des Zylinderkolbens 58 gegen die Kolbenbohrung 63 des Steuerkolbens 64 einerseits und durch einen in der engeren Bohrungsstufe 59 angeordneten Trennflansch 67 des Zylinderkolbens 58 andererseits jeweils druckdicht abgegrenzt. Der Steuerflansch 66 ist mit dem Trennflansch 67 durch eine Kolbenstange 68 starr verbunden. Der den Ausgangsdruck 69 einseitig begrenzende Druckflansch 71 ist seinerseits über eine Kolbenstange 72 starr mit dem Trennflansch 67 verbunden und begrenzt zusammen mit diesem den mit dem nicht dargestellten Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter kommunizierenden Nachlaufraum 73 des Hilfszylinders 50. Die den Druckflansch 71 mit dem Trennflansch 67 verbindende Kolbenstange 72 ist mit einem in radialer Richtung durchgehenden Längsschlitz versehen, der von einem in das Gehäuseteil 56 fest eingesetzten Anschlagröhrchen 74 durchquert ist, an dem sich der Druckflansch 71 in seiner dargestellten Grundstellung abstützt. Über in den Nachlaufraum 73 mündende Auslaßöffnungen dieses Anschlagröhrchens, dessen zentraler Kanal in den Nachlaufstutzen 76 des Hilfszylinders 50 mündet, ist auch die kommunizierende Verbindung des Nachlaufraumes 73 mit dem Bremsflüssigkeits- Vorratsbehälter erzielt.

Der Druckflansch 71 des Zylinderkolbens 58 ist mit einem speziell als Tellersitzventil ausgebildeten, insgesamt mit 77 bezeichneten Zentralventil versehen, das durch Federwirkung in seine Sperrstellung gedrängt wird. In der dargestellten Grundstellung des Kolbens 58, in die dieser durch die Wirkung einer Rückstellfeder 78 gedrängt wird, ist der Ventilkörper dieses Zentralventils von seinem Sitz abgehoben, so daß eine kommunizierende Verbindung des Ausgangsdruckraumes 69 mit dem Nachlaufraum 73 besteht. Das Zentralventil 77 geht bei einer Betätigung der Bremsanlage 20 schon nach einem kleinen Bruchteil des für den Druckaufbau im Ausgangsdruckraum 69 des Hilfszylinders 50 erforderlichen Hubes des Kolbens 58 in seine Sperrstellung über.

Der zur Bremsdruckbeaufschlagung der Hinterradbremsen 13 und 14 dienende Ausgangskreis des Hilfszylinders 50 ist hinsichtlich der Dimensionierung der wirksamen Flächen seines Druckflansches 71, seines Trennflansches 67 sowie deren Anordnung und Gestaltung innerhalb des Gehäuseteils 56 und der Bremsflüssigkeitsversorgung identisch mit dem die Bremsdruckbeaufschlagung des T-Bremskreises vermittelnden Sekundärkreis des Tandem- Hauptzylinders 26. Die wirksame Fläche des Steuerkolbens 64, der sich über einen Stößel 79 an dem steuerflanschseitigen, freien Ende des Hilfszylinderkolbens 58 abstützt, ist gleich der wirksamen Fläche des Druckflansches 71 dieses Kolbens 58.

Der innerhalb der größeren Bohrungsstufe 62 einseitig durch den Steuerflansch 66 begrenzte Ringraum 81 ist über eine in den Nachlaufraum 73′ des Tandem-Hauptzylinders 23 mündende druckfeste Leitung 82 an diesen angeschlossen. Die Mündungsstelle 83 ist in der Art einer Schnüffelbohrung ausgebildet, die, wenn sich der Sekundärkolben 28 des Tandem-Hauptzylinders in seiner dargestellten Grundstellung befindet, innerhalb des Nachlaufraumes 73′ befindet, die aber, wenn der Sekundärkolben 28 des Tandem-Hauptzylinders als Folge eines Ausfalles des T-Bremskreises in seine gemäß Fig. 2 linke Endstellung übergeht, innerhalb des durch den Trennflansch 67′ und den Primärkolben 24 begrenzten Ausgangsdruckraumes 31 des Primärkreises des Tandem-Hauptzylinders liegt und damit der in diesem herrschende Druck P₁ auch in den Ringraum 81 des Hilfszylinders 50 eingekoppelt wird.

Die Bremsanlage 20 arbeitet, solange sie intakt ist, genau wie die Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1, d. h. die Ausgangsdrücke P₁, P₂ und P₁′ an den Druckausgängen 29 und 39 des Tandem-Hauptzylinders 23 bzw. am Druckausgang 51 des Hilfszylinders haben bei einer Betätigung der Bremsanlage 20 denselben Wert P₁.

Im Hinblick auf eine Fehlfunktion des H-Bremskreises sind für das Verhalten der Bremsanlage 20 bei einer Bremsung zwei repräsentative Fälle zu unterscheiden:

A. Auftreten eines Lecks in dem an den Druckausgang 51 des Hilfszylinders 50 angeschlossenen Teil 13, 14, 36 der Bremsanlage 20

An den beiden Druckausgängen 29 und 39 des Tandem- Hauptzylinders 23 wird jeweils derselbe Ausgangsdruck des Wertes P₁ erzeugt, mit dem jeweils beide Zylinderpaare 33 und 44 bzw. 34 und 46 der Vorderradbremsen 11 und 12 beaufschlagt werden. Der Kolben 58 des Hilfszylinders 50 läuft in seine gemäß Fig. 2 linke Endstellung, der Druckausgang 51 des Hilfszylinders 50 bleibt drucklos. Der Pedalweg zur Betätigung des Primärkolbens 24 des Tandem-Hauptzylinders wird entsprechend der Bremsflüssigkeitsaufnahme im Steuerdruckraum 52 des Hilfszylinders 50 vergrößert; an der Vorderachse steht entsprechend der installierten Bremskraftaufteilung der volle Vorderachs-Bremskraftanteil von z. B. 60% zur Verfügung.

B. Auftreten eines Lecks in dem an den Druckausgang 29 des Primärkreises des Tandem-Hauptzylinders 23 angeschlossenen Teil 43, 44, 46 des Vorderachs-Bremssystems

Der Druckausgang 29 des Primärdruckraumes 31 des Tandem-Hauptzylinders 23 bleibt drucklos, desgleichen der Druckausgang 51 des Hilfszylinders 50. Der Primärkolben 24 des Tandem-Hauptzylinders läuft mit entsprechend vergrößertem Betätigungsweg auf den Sekundärkolben 28 auf, worauf am Druckausgang 39 des Sekundärkreises des Tandem-Hauptzylinders 23 der Bremsdruck P₂ erzeugt wird, der, bezogen auf die Betätigungskraft K um das Flächenverhältnis F₁/F₂ der Kolbenflächen des Primärkolbens 24 und des Sekundärkolbens 28 übersetzt ist. Mit diesem Ausgangsdruck P₂ werden die Zylinderpaare 44 und 46 der Vorderradbremsen 11 und 12 beaufschlagt. Das Verhalten der Bremsanlage 20 entspricht in diesem Falle dem Verhalten der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 bei einem Gesamtausfall des H-Bremskreises.

Bei einem Ausfall des an den Druckausgang 39 des Sekundärkreises des Tandem-Hauptzylinders 23 angeschlossenen T-Kreises arbeitet die Bremsanlage 20 wie folgt:

Bei einer Betätigung der Bremsanlage 20 läuft zunächst der Sekundärkolben 28 des Tandem-Hauptzylinders in seine gemäß Fig. 2 linke Endstellung, wobei sein Trennflansch 67′ die Mündungsstelle 83 überfährt und der Primärdruckraum 31 des Tandem-Hauptzylinders in kommunizierende Verbindung mit dem Steuerdruckraum 81 des Hilfszylinders 50 gelangt. Mit dem im Primärdruckraum 31 des Tandem-Hauptzylinders 23 erzeugten Druck P₁, der den Betrag K/F₁ hat, werden die Zylinderpaare 33 und 34 der Vorderradbremsen 11 und 12 beaufschlagt, an denen, verglichen mit dem Fall intakter Bremsanlage 50% der möglichen Vorderachsbremskraft erzeugt werden, bei einer angenommenen Vorderachs/Hinterachs-Bremskraftaufteilung von 60/40, also 30% der maximal erzeugbaren Bremskraft. Durch die Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens 64 des Hilfszylinders 50 mit dem Ausgangsdruck P₁ des Primärkreises des Tandem-Hauptzylinders 23 wird auf den Kolben 58 des Hilfszylinders 50 eine in Richtung des Pfeils 84 der Fig. 2 wirkende Kraft K₁ ausgeübt, deren Betrag gleich dem Wert P₁ · F₃ ist, wobei mit F₃ die wirksame Kolbenfläche des Steuerkolbens 64 bezeichnet ist, die gleich der wirksamen Fläche des Trennflansches 67 bzw. des Druckflansches 71 des Kolbens 58 angenommen sei. Infolge der Einkopplung des Ausgangsdruckes P₁ des Tandem-Hauptzylinders 23 in den Steuerdruckraum 81 des Hilfszylinders 50 wirkt auf dessen Kolben 58 in der durch den Pfeil 86 markierten Gegenrichtung die Kraft K₂, die den Wert P₁ · (F₄-F₃) hat, wobei mit F₄ die Querschnittsfläche der weiteren Bohrungsstufe 62 und mit F₃ die Querschnittsfläche des Trennflansches 67 bzw. der engeren Bohrungsstufe 59 bezeichnet sind. Für den Wert (F₄-F₃) den Wert F₃/2 unterstellt, hat die aus den Kräften K₁ und K₂ resultierende, in Richtung des Pfeils 84 auf den Kolben 58 wirkende Kraft den Wert K₃ = P₁ · F₃/2, und der Ausgangsdruck P₁′ des Hilfszylinders 50 ist dementsprechend auf den Wert P₁/2 reduziert. Bezogen auf eine bestimmte Pedalkraft K, mit der der Tandem-Hauptzylinder betätigt wird, wird in den Vorderradbremsen 11 und 12 sowie in den Hinterradbremsen 13 und 14 jeweils die Hälfte der bei intakter Bremsanlage 20 erreichbaren Bremskräfte erzeugt und damit genau mit der installierten Bremskraftverteilung gebremst.

Claims (8)

1. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für Straßenfahrzeuge mit T-H-Bremskreisaufteilung, bei der eine Betätigung der Fahrbremse bei inaktiver Bremsanlage im Rahmen des T- Bremskreises eine Aktivierung allein der Vorderradbremsen und im Rahmen des H-Bremskreises sowohl eine Aktivierung der Vorderradbremsen als auch der Hinterradbremsen bewirkt und sich die im Rahmen des T- und und des H- Bremskreises an den Vorderradbremsen erzeugten Bremskräfte addieren, mit einem gestuften Tandem-Hauptzylinder als zentralem Steuerglied für die Bremsdruckaufteilung, wobei dem Primärkreis die Zylinderstufe mit dem größeren Durchmesser und der H-Bremskreis an den Druckausgang des Primärkreises und der T-Bremskreis an den Druckausgang des Sekundärkreises des Tandem-Hauptzylinders angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen des H-Bremskreises eine Drucksteuereinrichtung (50) vorgesehen ist, die bei einem Ausfall des T-Bremskreises den zur Beaufschlagung der Hinterradbremsen (13 und 14) ausgenutzten Druck (P′₁) auf einen definierten, mit einem stabilen Bremsverhalten des Fahrzeugs verträglichen Bruchteil des im Rahmen des H-Bremskreises zur Beaufschlagung der Vorderradbremsen (11 und 12) ausgenutzten Druckes (P₁) erniedrigt und daß das Verhältnis der wirksamen Kolbenflächen (F₁) des Primärkolbens (24) des Tandem-Hauptzylinders (23) zu der wirksamen Fläche (F₂) seines Sekundärkolbens (28) zwischen 1,4 und 2 beträgt.

2. Hydraulische Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der wirksamen Kolbenfläche (F₁) des Primärkolbens (24) des Tandem- Hauptzylinders (23) zu der wirksamen Fläche (F₂) seines Sekundärkolbens (28) zwischen 1,7 und 1,8 beträgt.

3. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung (50) bei einem Ausfall des T- Bremskreises den an die Hinterradbremsen (13 und 14) abgegebenen Bremsdruck (P′₁) auf die Hälfte des Ausgangsdruckes (P₁) reduziert, mit dem die Vorderradbremsen (11 und 12) beaufschlagt sind.

4. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckbeaufschlagung der Hinterradbremsen (13 und 14) im Rahmen des H-Bremskreises ein Hilfszylinder (50) vorgesehen ist, dessen den an die Hinterradbremsen (13 und 14) angeschlossenen Ausgangsdruckraum (69) begrenzender Kolben (58) mittels einer doppeltwirkenden Steuerkolbenanordnung (64 und 66) mit unterschiedlich großen Steuerflächen betätigbar ist, die einen Steuerflansch (66), dessen wirksame Querschnittsfläche der kleineren Steuerfläche entspricht, umfaßt, und die bei einseitiger Druckbeaufschlagung - der größeren Steuerfläche - eine größere Betätigungskraft erzeugt als bei druckgleicher Beaufschlagung der beiden Steuerflächen, und daß ein druckgesteuertes Ventil vorgesehen ist, das durch Druck im Sekundärkreis (28, 42) des Tandem-Hauptzylinders in seine Grundstellung gesteuert ist, in der nur die größere Steuerfläche der Steuerkolbenanordnung (64, 66) mit dem Ausgangsdruck des Primärkreises (24, 31) des Tandem-Hauptzylinders beaufschlagt ist, die kleinere Steuerfläche aber drucklos gehalten ist, und daß dieses Ventil bei Drucklosigkeit des Sekundärkreises (28, 42) des Tandem-Hauptzylinders (23) in eine Durchflußstellung gesteuert ist, in der zusätzlich zu der größeren Steuerfläche der Steuerkolbenanordnung (64, 66) auch deren kleinere Steuerfläche mit dem Ausgangsdruck des Primärkreises (24, 31) des Tandem-Hauptzylinders (23) beaufschlagt ist.

5. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (64) mit koaxialer Anordnung seiner Längsachse mit derjenigen des Hilfszylinderkolbens (58) in einem eigenen Gehäuseteil (57) angeordnet ist, das fest mit dem Gehäuse (56) des Hilfszylinders (50) verbunden ist.

6. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (58) des Hilfszylinders (50) über eine Kolbenstange (72), deren Länge mindestens dem größten axialen Verschiebeweg des Kolbens (58) entspricht, mit dem in einer erweiterten Bohrungsstufe (62) seines Gehäuses (56) angeordneten Steuerflansch (66) verbunden ist, der die erweiterte Bohrungsstufe (62) nach außen druckdicht abschließt, wobei durch den Steuerflansch (66) einerseits und den in der engeren Gehäusebohrungsstufe (59) des Gehäuses (56) angeordneten Druckkolben (58) des Hilfszylinders (50) andererseits in axialer Richtung ein Steuerdruckraum (81) begrenzt ist, der im Falle einer Fehlfunktion des Sekundärkreises (T-Kreises) des Tandem-Hauptzylinders (23) mit dem Ausgangsdruck (P₁) seines Primärkreises (24, 31) beaufschlagt ist, und daß der Steuerkolben (64) als einseitig wirkender Kolben ausgebildet ist, der über einen Stößel (79) außenseitig an dem Steuerflansch (66) des Kolbens (58) des Hilfszylinders (50) angreift und dessen Fläche (F₃) der wirksamen Fläche (F₃) des Druckkolbens (58) des Hilfszylinders (50) entspricht, wobei die Differenz der Flächen (F₄-F₃) des Steuerflansches (66) und des Druckflansches (71) des Hilfszylinderkolbens (58) kleiner ist als die wirksame Fläche (F₃) des Steuerkolbens (64).

7. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Steuerkolben (64) einseitig begrenzte Steuerdruckraum (52) mit dem Ausgang (29) des Primärdruckraumes (31) des Tandem- Hauptzylinders (23) kommunizierend verbunden ist, und daß das druckgesteuerte Ventil als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, das in seiner Grundstellung den durch den Steuerflansch (66) einseitig begrenzten Steuerdruckraum (81) mit dem Vorratsbehälter des Tandem-Hauptzylinders (23) kommunizierend verbindet, diesen Steuerdruckraum (81) jedoch gegen den Primär-Ausgangsdruckraum (31) des Tandem-Hauptzylinders (23) absperrt und in seiner bei Drucklosigkeit des Sekundärkreises (28, 42) des Tandem-Hauptzylinders (23) eingenommenen Durchflußstellung den Primär-Ausgangsdruckraum (31) des Tandem-Hauptzylinders (23) mit dem Steuerdruckraum (81) verbindet und diesen gegen den Vorratsbehälter absperrt.

8. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachlaufraum (73′) des Sekundärkreises (28, 42) des Tandem-Hauptzylinders (23) mit einer Gehäusebohrung (83) versehen ist, die über eine Druckleitung (82) mit dem durch den Steuerflansch (66) des Hilfszylinderkolbens (58) und einen Trennflansch (67) desselben axial begrenzten Steuerdruckraum (81) verbunden ist, und daß diese Bohrung (83) an einer Stelle des Tandem-Hauptzylindergehäuses angeordnet ist, die sich, wenn der Sekundärkolben (28) des Tandem-Hauptzylinders (23) seine einem Ausfall des Sekundärkreises (28, 42) entsprechende Endstellung einnimmt, innerhalb des Primärdruckraumes (31) des Tandem-Hauptzylinders (23) befindet, bei ordnungsgemäßer Funktion des Sekundärkreises (28, 42) des Tandem-Hauptzylinders (23) jedoch innerhalb des Nachlaufraumes (73′) seiner Sekundärstufe angeordnet ist.