DE69100477T2 - Pneumatischer Bremskraftverstärker. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antischlupfsystem für die Antriebsräder und ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremssystem zwei hydraulische Bremskreise enthält, die jeweils den Bremszylinder eines Antriebsrades und den Bremszylinder eines freien Rades mit einer Arbeitskammer eines Hauptzylinders verbinden, der mit einem Hauptvorratsbehälter von unter niedrigem Druck stehendem Fluid verbunden ist, und eine Antiblockiervorrichtung für die Räder beim Bremsen beinhaltet.
• Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein durch den Oberbegriff des Hauptanspruchs definiertes und im Stand der Technik durch das Dokument EP-A-0 376 788 bestimmtes System.
• Obwohl dieses Dokument ein Bremssystem mit Antiblockier- und Antischlupffunktion beschreibt, bei dem jeder Bremskreis nur drei Elektroventile enthält, ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Anzahl der benötigten Elektroventile weiter zu vermindern, um ein noch einfacheres, noch zuverlässigeres und kostengünstigeres Antischlupfsystem bereitzustellen.
• Die Erfindung bezieht sich daher im wesentlichen auf ein Bremssystem, das eine Antiblockiervorrichtung beinhaltet, die für jedes Rad enthält: ein Elektroventil mit drei Wegen, welches normalerweise eine Verbindung zwischen einem Eingang für unter Druck stehendes Fluid und dem dem Rad zugeordneten Bremszylinder öffnet, während es in Phasen der Druckminderung der Antiblockiervorrichtung diese Verbindung schließt und den Bremszylinder mit einem jedem Bremskreis eigenen Vorratsbehälter für unter niedrigem Druck stehendes Fluid verbindet, und für jeden Bremskreis wenigstens einen Schaltschieber, der die Bremszylinder von der Arbeitskammer des Hauptzylinders trennt, wenn die der Antiblockiervorrichtung zugeordnete Pumpe des Bremskreises arbeitet, wobei die Pumpe bei der Antiblockierfunktion Fluid aus dem eigenen Vorratsbehälter ansaugt.
• Gemäß der Erfindung enthält das System außerdem für jeden Bremskreis ein Differenzventil, das durch einen Steuerschieber gebildet und bezüglich des dem Bremszylinder des freien Rades dieses Bremskreises zugeordneten Elektroventils parallel angebracht ist, wobei das Differenzventil im Ruhezustand eine direkte verbindung zwischen dem Bremszylinder des freien Rades und der Arbeitskammer des Hauptzylinders bestimmt und diese Verbindung unterbricht, wenn der Fluiddruck im Bremszylinder des freien Rades größer als ein vorbestimmter Wert ist.
• Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung bestimmt das Differenzventil zusätzlich eine Verbindung zwischen dem Förderausgang der Pumpe und der Arbeitskammer, wenn der Fluiddruck im Bremszylinder des freien Rades größer als ein vorbestimmter Wert ist.
• Die Gesamtanzahl der Elektroventile in jedem Bremskreis kann also zwei nicht überschreiten.
• Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden, und ihre weiteren Ziele, Vorteile und Merkmale ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung einer nicht einschränkend gegebenen Ausführungsform, der zwei Zeichnungsblätter beigefügt sind. Darin zeigen:
• - Fig. 1 schematisch ein die Erfindung enthaltendes Bremssystem,
• - die Figuren 2 und 3 schematisch und ausschnittsweise zwei bevorzugte Ausführungsformen der hydraulischen Bremskreise.
• Mit Bezug auf Fig. 1 enthält der Bremskreis in üblicher Weise einen pneumatischen Bremskraftverstärker 3, der durch ein Pedal 28 betätigt wird, das mit einem elektrischen Erfassungsmittel 27 zum Erfassen seiner Betätigung versehen ist, das wiederum durch die Leitung E5 mit einer elektrischen Steuerzentraleinheit 29 verbunden ist. Der Bremskraftverstärker 3 betätigt einen schematisch dargestellten Tandemhauptzylinder 1, dessen beide Kammern aus einem Vorratsbehälter 20 über Leitungen 18 bzw. 19 mit unter niedrigem Druck stehender Flüssigkeit versorgt werden. Die Ausgangsleitungen 6 bzw. 7 der beiden Kammern des Hauptzylinders 1 bestimmen die zwei hydraulischen Bremskreise, die Primär- bzw. Sekundärbremskreis genannt werden.
• Die Leitung 6 - bzw. 7 - ist im Ruhezustand mit den Bremszylindern 34, 33 - bzw. 32, 31 - eines Antriebsrades 34, 32 und eines freien Rades 33, 31 mittels eines Hydraulikschiebers 11 - bzw. 12 - und zweier Elektroventile 54, 53 - bzw. 52, 51 - mit drei Wegen und zwei Stellungen verbunden. Wenn sie erregt sind, unterbrechen die Elektroventile 54, 53 - bzw. 52, 51 - die oben genannte Verbindung und verbinden den zugeordneten Bremszylinder 34, 33 - bzw. 32, 31 - über eine Leitung 37 - bzw. 35 - mit einem speziellen Vorratsbehälter mit reduziertem Fassungsvermögen, speziell mit dem Volumen 21 - bzw. 22 -.
• Diese Erregung wird von der Zentraleinheit 29 gesteuert, wenn die entsprechenden, jedem Rad zugeordneten Meßwertgeber S4, S3 - bzw. S2, S1 - eine Blockiergefahr erfassen.
• Bei einer solchen Erfassung bewirkt die Zentraleinheit 29 das Einschalten des Antriebsmotors M der Pumpen 46, 45 über den elektrischen Leiter m. Diese Pumpen saugen die in den Volumen 21, 22 enthaltene Flüssigkeit an, um über ein Rückschlagventil 39, 38 den betreffenden Bremszylindern 34, 33, 32, 31 unter Druck stehende Flüssigkeit zu liefern, sobald das zugeordnete Elektroventil 54, 53, 52, 51 in die Ruhestellung zurückgekehrt ist.
• Wenn die Pumpe 46, 45 eingeschaltet ist, ist die entsprechende Kammer des Hauptzylinders von dem hydraulischen Bremskreis durch das Differenzventil 11, 12 getrennt, das durch einen Schaltschieber gebildet ist und an das auf der einen Seite der in dem Bremszylinder des Antriebsrades 34, 32 herrschende Druck und an der anderen Seite der von der Pumpe 46, 45 erzeugte Druck angelegt sind.
• Ein anderes Differenzventil 63, 61, das durch einen Steuerschieber gebildet ist, dessen eine Fläche den im Bremszylinder 33, 31 des freien Rades herrschenden Druck erhält und dessen andere Fläche von einer Feder beaufschlagt wird, verbindet in der Ruhestellung den Bremszylinder 33, 31 mit der Leitung 6, 7, die zum Hauptzylinder und zum Vorratsbehälter führt. Wenn sich im Bremszylinder 33, 31 des freien Rades ein Hydraulikdruck ausbildet, der größer als die Wirkung der von der Feder erzeugten Kraft ist, verschiebt sich der Steuerschieber und unterbricht diese Verbindung.
• Das System arbeitet in der folgenden Weise. Bei einer einfachen Bremsung befinden sich bis auf die Ventile 63, 61, die sich schließen, die Ventile in der dargestellten Stellung, und unter Druck stehende Flüssigkeit ist an alle Bremszylinder angelegt. Bei der Erfassung eines unmittelbar bevorstehenden Blockierens eines Rades wird das zugeordnete Elektroventil ebenso wie der Motor der Pumpe erregt.
• Die Flüssigkeit im betroffenen Bremszylinder entspannt sich in das zugeordnete Volumen, wo sie sogleich von der Pumpe angesaugt wird und im Falle einer üblichen Pumpe (Fig. 3) über eine Drosselstelle 71, 70 in den Hauptzylinder zurückgeschickt wird oder in einer Ausgangskammer der Pumpe gespeichert wird (Fig. 2).
• Im Falle des Versagens der Pumpe bleibt der Hauptzylinder mit dem Bremszylinder in Verbindung, nur die in dem betreffenden Volumen enthaltene Flüssigkeit ist verloren, und das Fahrzeug kann um den Preis eines geringfügig längeren Weges des Bremspedals 28 immer noch gebremst werden.
• Wenn die Meßwertgeber ein Durchdrehen eines Antriebsrades erfassen, wird nur das dem freien Rad zugeordnete Elektroventil erregt und die entsprechende Pumpe eingeschaltet. Wenn z. B. das mit dem Bremszylinder 34 versehene Rad durchdreht, erfaßt die Zentraleinheit dies leicht aufgrund des Unterschiedes der Drehzahlen der dem zweiten Bremskreis zugeordneten Räder und aufgrund der Tatsache, daß das Erfassungsmittel 27 keine Bremsabsicht des Fahrers signalisiert hat. Dann wird das Elektroventil 53 erregt und die Pumpe 46 eingeschaltet. Aufgrund des Fehlens eines Drucks im Bremszylinder 33 verbleibt das Differenzventil 63 in der Ruhestellung, und die Pumpe 46 saugt über die Leitung 37, das Elektroventil 53, das Differenzventil 63, die Leitung 6, die entsprechende Kammer des Hauptzylinders 1 und die Leitung 19 aus dem Flüssigkeitsvorratsbehälter 20 unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit an. Die von der Pumpe 46 ausgegebene, unter Druck stehende Flüssigkeit trennt den Hauptzylinder 1 vom Versorgungskreis mit unter hohem Druck stehendem Fluid durch das Differenzventil 11 ab und wird zum Bremszylinder 34 des durchdrehenden Antriebsrades geleitet.
• Wenn der Fahrer während einer Antischlupfphase zu bremsen wünscht, empfängt das Erfassungsmittel 27 die Information und leitet sie zur Zentraleinheit 29, die dann die Versorgung des Motors der Pumpe 46 beendet und das Elektroventil 53 entregt. Der im Hauptzylinder 1 erzeugte Druck wirkt auf das Differenzventil 63, um die direkte Verbindung zwischen der Leitung 6 und dem Bremszylinder 33 zu unterbrechen.
• Das Hinzufügen eines Differenzventils 75, 73 erlaubt die Begrenzung des Druckes am Ausgang der Pumpe.
• In den Figuren 2 und 3 sind schematisch zwei Ausführungsformen eines Bremskreises dargestellt. Die verwendeten Bezugszeichen sind die gleichen, die mit Bezug auf Fig. 1 verwendet sind.
• In Fig. 2 wird das Proportionalventil 11 an einer Seite seines Schiebers mit dem größeren der in den beiden Bremszylindern 34, 33 herrschenden Drücke beaufschlagt. Dieser Druck ist auch an einen Kolben 49 angelegt, der das Förderrückschlagventil der Pumpe 46 trägt, die ein Hemmen der Pumpe 46 besonders bei Druckminderungsperioden des Antiblockierzykluses und ein Begrenzen des von ihr erzeugten Drucks erlaubt. Der Schieber des Differenzventils 63 ist in der Ruhestellung durch eine einfache, vorkalibrierte Feder belastet, da die Bohrung zum Atmosphärendruck geöffnet ist. In Fig. 3 ist die Pumpe 46 eine übliche Ausführung, bei der die Begrenzung ihres Ausgangsdrucks vom Differenzventil 63 gewährleistet ist, das einen zweiten Weg enthält, der unter Druck stehende, von der Pumpe ausgegebene Flüssigkeit über eine Drosselstelle 70 zum Hauptzylinder zurückführen kann, wenn der Druck im Bremszylinder 33 einen Wert erreicht, der durch die Einstellung der Feder, die den Schieber des Differenzventils belastet, bestimmt wird. Bei einer Antischlupfphase dient das Elektroventil 53 als Überdruckventil.
• Es versteht sich, daß der Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung zahlreiche Veränderungen und Abwandlungen ausführen könnte, ohne den Bereich der beigefügten Patentansprüche zu verlassen.

Claims (8)

1. Pneumatischer Bremskraftverstärker (10), der ohne eine Betätigung durch ein Peda1 (14) arbeiten kann, wobei der Bremskraftverstärker enthält: zwei durch einen einzigen Kolben (24) und eine einzige Abrollmembran (26) getrennte Kammern (20, 22), wenigstens einen feststehenden Abschnitt (36), und eine mit dem Pedal (14) zusammenwirkende Steuerstange (12), dadurch gekennzeichnet, daß eine Buchse (30) sich gegen das Pedal (14) abstützt und teilweise die Steuerstange (12) umschließt, daß die Steuerstange (12) eine Schulter (32) enthält, die in der Ruhestellung, und wenn der Bremskraftverstärker durch das Pedal betätigt wird, mit der Buchse (30) als Anschlag zusammenwirkt, und daß die Buchse (30) von einer Feder (34) beaufschlagt wird, die das Pedal (14) in einem bestimmten Abstand von dem feststehenden Abschnitt (36) des Bremskraftverstärkers (10) hält, wenn das Pedal (14) nicht betätigt wird.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (34) eine Schraubenfeder ist, deren Längung durch ein Distanzstück (40, 42) mit bestimmter Länge beschränkt ist.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Länge den bestimmten Abstand bestimmt.

4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmte Länge des Distanzstücks einstellbar ist.

5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück durch einen Zylinder (40) gebildet ist, der an dem feststehenden Abschnitt (36) befestigt ist, die Stange (12) umschließt, und an dem eine Gabel (42) angesetzt ist, und daß auf dem Zylinder (40) ein Mittel (46) zur Verriegelung der Gabel vorgesehen ist.

6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsmittel (46) durch einen Satz Zähne gebildet ist, der entweder am Zylinder (40) oder an der Gabel (42) angebracht ist und am jeweils anderen Element angreift.

7. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsmittel (46) durch zwei Sätze Zähne gebildet ist, die an der Gabel (42) bzw. am Zylinder (40) angebracht sind und ineinander eingreifen.

8. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (30) nach außen gerichtete Finger (38) enthält, die zwischen den Zinken (44) der Gabel (42) mit der Feder (34) zusammenwirken.