DE1455655A1

DE1455655A1 - Hydraulisches Bremssystem fuer Motorfahrzeuge

Info

Publication number: DE1455655A1
Application number: DE19641455655
Authority: DE
Inventors: Wilkins Henry A; Lister Robert D; Kemp Richard N
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1963-06-26
Filing date: 1964-06-25
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1019104A; BE649747A; US3276822A

Description

H draulisches Bremssystem für Motorfahrzeuge ------------- Die b'rf indung bezieht sich auf ein hydraulisches Bremssystem für Motorfahrzeuge, das ein erstes hydraulisches System zum Ausüben von Bremskraft in .Abhängigkeit von der Kraft, mit welcher ein Bremspedal od. dgl. Steuermittel betätigt wird aufweist, sowie ein zweites hydraulisches System zum Verhindern des Blockierens der Fahrzeugräder durch Ändern der Bremskraft im Minne einer Verringerung der Kraftfahrzeugverzögerung.
Die Arfahrung hat gelehrt, daß der Gefahr, daß die Straßenräder von Motorfahrzeugen während des Befahrens glatter Oberflächen bei Anwendung niedrigen Bremsdruckes blockiert werden, am besten durch "i'umpen" begegnet werden kann, d.h. durch wiederholtes lInwenden der Bremsen mit einem für das Blockieren aller Räder hinreichenden Druck, unterbrochen durch Loslassen der Bremsen, wobei dieses wechselweise Betätigen und Loslassen der Bremsen so schnell wie möglich wiederholt werden muß, bis das Fahrzeug zum ätehen kommt. Dieses Pumpen setzt fahrerisches Können voraus und kann nicht so schnell erfolgen, wie es im gegebenen Fall notwendig sein könnte.
Um hier Abhilfe zu schaffen, hat man bereits Bremshilfssysteme entwickelt, welche das Blockieren der Fahrzeugräder dadurch verhindern sollen, daß eine mechanisch angetriebene Pumpvorrichtung während der Bremsbetätigung Pulsierungen des den Bremsen zugeleiteten hydraulischen Druckes bewirkt.
Diese bekannten Hilfssysteme erzeugen einen pulsierenden Druck in Abhängigkeit von der Bremskraft, jedoch unabhängig davon, ob durch diese der Effekt des Blockierens der Fahrzeugräder wirklich auftritt oder nicht. Bei Urreichen eines bestimmten Bremsdruckes wird dieser von den bekannten Hilfssystemen auf jeden Fall in pulsierende Druckstöße umgewandelt, auch wenn die Gefahr eines Blockierens der :Fahrzeugräder bei weiterer Anwendung eines gleichbleibenden Bremsdruckes nicht auftreten würde. Das hat zur Folge, daß die Bremsmöglichkeiten des Fahrzeuges überhaupt nicht mehr voll ausgenutzt werden können und auch in Fällen, in denen selbst die schärfste Bremsung nicht zum Blockieren der Fahrzeugräder führen würde, das Hilfssystemzur Erzeugung pulsierenden Druckes automatisch in Wirkung tritt, was gegenüber der normalen Bremsung eine Verlängerung des Bremsweges und damit eine Erhöhung der Uri- Fallgefahr bedeutet.
Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, ein Hilfssystem zum Verhindern des Blockierens der Fahrzeugräder durch pulsierenden Druck zu schaffen, welches nicht immer und auf jeden Fall bei Überschreiten eines bestimmten Bremsdruckes in Wirkung tritt, sondern nur sobald bei Erreichen eines von den jeweiligen Gegebenheiten abhängigen kritischen Bremsdruckes sich ein Blockierungseffekt abzeichnet.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß das Hilfssystem, welches eine Änderung der Bremskraft im Sinne einer Verringerung der Kraftfahrzeugverzögerung bewirkt, sowohl eine Vorrichtung zum Erzeugen von schnellen hydraulischen Druckschwingungen zwischen einem oberen Druckwert, der eine das Blockieren der Fahrzeugräder bewirkende Bremskraft erzeugt, und einem kein Blockieren bewirkenden unteren Druckwert aufweist, als auch eine auf eine plötzliche Hinderung der :Fahrzeugverzögerung ansprechende Vorrichtung, welche die Druckschwingungen erzeugende Vorrichtung in Tätigkeit setzt, sobald während der Betätigung des hydraulischen Systems zum Erzeugen der Bremskraft durch Blockieren der Fahrzeugräder eine plötzliche Verringerung der Fahrzeugverzögerung auftritt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die die Druckschwingungen erzeugende Vorrichtung aus einer durch eine Kraftquelle angetriebenen rumpvorrichtung zum Erzeugen von 2.zlsationen des den Bremsen durch das erste System zugeführten Druckes, die bei Fehlen von Druck in der Hydraulikleitung in an sich bekannter Weise unter Federwirkung von der Kraftquelle entkuppelt ist und in dieser Stellung ein Zeitungsventil in der Hydraulikleitung öffnet, das stromaufwärts einer Zuleitung zu einem Steuerventil liegt, welches zwischen dem Zeitungsventil und der Pumpvorrichtung angeordnet ist und unter Federwirkung in Schließstellung gedrückt und durch Schaltmittel od. dgl. zu öffnen ist zwecks In-Tätigkeit-Setzen des Systems. Zweckmäßigerweise ist das Steuerventil in einer Verbindungsleitung zwischen den Bremsen und der Pumpvorrichtung angeordnet und sperrt in Schließstellung diese Verbindung.
Die Pumpvorrichtung kann mit dem Zeitungsventil im Sinne eines Schließen dieses Ventils entgegen der Kraft einer Feder bei Druckbeaufschlagung der Pumpvorrichtung verbunden sein.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Pumpvorrichtung einen Kolben innerhalb eines Zylinders aufweist, dessen Kolbenstange einen Nockenstößel trägt, der mit einem drehbaren Nocken zusammenwirkt, wenn der Kolben entgegen der Kraft der Feder bewegt wird.
Das Steuerventil kann durch ein Solenoid betätigt werden, wobei dieses durch eine Pendelvorrichtung betätigbar sein kann, die sich entsprechend der Fahrzeugbeschleunigung bewegt. Auch kann der Druck in der Hydraulikleitung einen Kolben beaufschlagen, um das Pendel in eine den Bremskräften entgegengesetzte Richtung zu drücken.
Die die Pumpvorrichtung antreibende Kraftquelle kann die Fahrzeugmaschine, ein durch die Maschine über ein Freilauf-Rad auf Touren gebrachtes Schwungrad oder ein gleichzeitig mit dem Öffnen des Steuerventils angeschalteter Elektro-Motor sein.
Für jede Bremse oder für eine gewünschte Kombination von Bremsen können gesonderte Pumpvorrichtungen vorgesehen sein.
Lins beispielsweise Ausführungsform eines hydraulischen Bremssystems gemäß der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, bei welcher die Erfindung Anwendung finden soll.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des hydraulischen Bremssystems gemäß der Erfindung Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist ein schwenkbar gelagertes Bremspedal 11 mittels einer mechanischen Gelenkverbindung 12 mit dem Hauptbremszylinder 13 verbunden. Der Hauptzylinder 13 ist mittels einer hydraulischen Rohrleitung 14 mit dem Bremszylinder 15 verbunden zwecks Schließen der Bremsbacken 16 in Richtung auf eine Bremsscheibe 1`_7. Insoweit ist die Bremsanordnung die übliche. Die Bremsleitung 14 ist mit einem Zylinder 18 verbunden, der einen Kolben 19 enthält, welcher mittels eines Exzenters 20 hin- und herbewegbar ist. Wenn Anordnungen vorgesehen sind, durch welche der Zylinder 18 mit der Bremsleitung 14 verbunden wird oder der Exzenter 20 gedreht wird, wenn das Bremspedal 11 um einen gewissen Betrag heruntergedrückt wird, dann werden an dieser Stelle Druckstöße im hydraulischen Bremssystem bewirken, daß die Bremsen in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Exzenters 20 in schneller Wiederholungsfolge in Wirkung treten und wieder gelöst werden. Dies ruft eine sehr schnelle fumpwirkung des Bremspedals hervor.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung führt die Rohrleitung 21 hydraulische Flüssigkeit vom Hauptzylinder, während die Rohrleitung 22 mit den Fahrzeugbremsen verbunden ist. Die Teile sind in der Zeichnung in der Stellung bei gelösten Bremsen gezeigt. Wenn das Bremspedal sanft herabgedrückt wird zur Erzeugung einer leichten Bremswirkung, dann wird Druck durch die Rohrleitung 21 und durch das offene Ventil 23 zu der Leitung 22 und demzufolge zu den Bremsen übertragen. Demzufolge arbeiten die Bremsen unter diesen Bedingungen in der normalen Weise. Um die 2umpwirkung auszulösen, wird in der später beschriebenen Weise ein Solenoid 24 erregt zwecks Bewegung des Kolbens 25 entgegen der Kraft der Feder 26 zum Anhaben der Kugel 27 von ihrem Sitz entgegen der Wirkung der Feder 28. Hierdurch wird es möglich gemacht, daß die hydraulische Flüssigkeit durch die Zeitung 29 in den Raum oberhalb des Kolbens 30 läuft. Dieser wird dadurch gegen die Kraft der Feder 31 nach unten bewegt, wie in den Zeichnungen dargestellt ist. Wenn der Kolben sich über einen gewissen Abstand bewegt hat, berührt die Kugel 23 ihren Sitz unter der Wirkung der Feder 32 und wird durch den fortgesetzten Druck auf das Bremspedal dort gehalten. Zur gleichen Zeit wird die vom Kolben 30 getragene Rolle 33.jn eine derartige Stellung bewegt, daß sie vom Nocken 34 berührt wird, welcher. in Richtung des Pfeiles 35 umläuft. Die Rotation des Nockens erzeugt dann eine hin und her gehende Bewegung des Kolbens 30, welche bewirkt, daß die Bremsen mit einer der Drehzahl des Nockens entsprechenden Frequenz betätigt und wieder gelöst werden. Dies erzeugt eine schnelle Pumpwirkung der Bremsen. Wenn das Brems-Pedal gelöst wird, wird die Kugel 27 durch die Feder 28 gegen ihren Sitz gedrückt und wirkt dann als Rückschlagventil, so daß der Kolben 30, wenn er durch den Nocken 34 oder die Feder 31 angehoben wird, in der angehobenen Stellung verbleibt. Hierdurch wird wiederum das Ventil 23 geöffnet und in der Offenstelluxag gehalten. Um das Solenoid 24 zu erregen, sobald eine Blockierung der Räder einsetzt, so daß die Pumpwirkung durch eine Änderung in der Geschwindigkeitsverringerung des Fahrzeuges ausgelöst wird, kann ein Pendel 36 vorgesehen sein zusammen mit einem Mikroschalter 37. Durch dieses Mittel kann die Pumpwirkung ausgelöst werden, wenn eine plötzliche Änderung in der Geschwindigkeitsherabsetzung erfolgt, als Ergebnis des Blockierens der Räder eines Fahrzeuges, so daß es beginnt zu gleiten. Ein yendel kann auch mittels eines weiteren Kolbens 38 bewegt werden, der durch das hydraulische System betätigt wird, jedoch um zu verhindern, daß plötzliche Änderungen des Zeitungsdruckes im#Bremssystem durdh plötzliche knderungen im Volumen cbs Raumes hinter dem Kolben 38 erzeugt werden, ist dieser mit dem übrigen Teil des System mittels einer Drosselöffnung 39 verbunden. , Es versteht sich, daß es wünschenswert sein kann, eine gesonderte Pumpwirkung für jede Bremse vorzusehen oder für gewünschte Bremskombinationen und in diesem Fall kann der Nocken 34 so angeordnet sein, daß er zumindest eine andere Rolle 33 berührt, die mit einem dem beschriebenen Apparat ähnlichen Apparat verbunden ist.

Claims

Patentansprüche` ji Hydraulisches Bremssystem für Motorfahrzeuge, mit einem ersten hydraulischen System zum Ausüben von Bremskraft in Abhängigkeit von der Kraft, mit welcher ein Bremspedal od. dgl. Steuermittel betätigt wird, und mit einem zweiten hydraulischen System zum Verhindern des Blockierens der Fahrzeugräder durch Ändern der Bremskraft im Sinne einer Verringerung der Kraftfahrzeugverzögerung, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite System sowohl eine Vorrichtung (18-20) zum i'.rzeugen von schnellen hydraulischen Druckschwingungen zwischen einem oberen Druckwert, der eine das Blockieren der Fahrzeugräder bewirkende Bremskraft erzeugt, und einem kein Blockieren bewirkenden unteren Druckwert aufweist, als auch eine auf eine plötzliche Änderung der Fahrzeugverzögerung ansprechende Vorrichtung (36,37), welche die Druckschwingungen erzeugende Vorrichtung (18-20) in Tätigkeit setzt, wenn das erste hydraulische System (11-17) eine das Blockieren der Fahrzeugräder bewirkende Bremskraft erzeugt.
2. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekerm.-zeichnet, daß die Druckschwingungen erzeugende Vorrichtung aus einer durch eine Kraftquelle angetriebenen 'umpvorrichtung (30-35) zum srzeugen von 1'ulsationen des den Bremsen durch das erste System zugeführten Druckes besteht, die bei Fehlen von Druck in der Hydraulikleitung in an sich bekannter Weise unter .Federwirkung von der Kraftquelle entkuppelt ist und in dieser Stellung ein Ventil (23) in der Hydraulikleitung öffnet, das stromaufwärts eines Steuerventils (25-28) liegt, welches zwischen dem Zeitungsventil (23) und der Pumpvorrichtung angeordnet ist und unter Federwirkung in Schließstellung gedrückt und durch Schaltmittel od. dgl. zu öffnen ist zwecks In-Tätigkeit-Setzen des Systems.
3. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (25-28) in einer Verbindungsleitung zwischen den Bremsen und der Pumpvorrichtung angeordnet ist und in ächließstellung diese Verbindung sperrt.
4. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 2umpvorrichtung mit dem Leitungsventil (23) im Sinne eines Schließens dieses Ventils (23) entgegen der Kraft einer Feder (32) bei Druckbeaufschlagung der 2umpvorrichtung verbunden ist.
5. Hydraulisches Bremssystem nach den Ansprüchen 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 2umpvorrichturig einen Kolben (30) innerhalb eines Zylinders aufweist, dessen Kolbenstange einen Nockenstößel (33) trägt, der mit einem drehbaren Nocken (34) zusammen wirkt, wenn der Kolben entgegen der Kraft der Feder (31) bewegt wird.
6. Hydraulisches Bremssystem nachreinem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil durch ein Solenoid betätigt wird.
7. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid durch eine :2endelvorrichtung betätigbar ist, die sich entsprechend der Fahrzeugbeschleunigung bewegt. B.
Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Hydraulikleitung einen Kolben beaufschlagt, um das Pendel in eine den Bremskräften entgegengesetzte Hichtung zu drücken.
9. Hydraulisches Bremssystem nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pumpvorrichtung antreibende Kraftquelle die Fahrzeugmaschine, ein durch die Maschine über ein Freilauf-itad auf Touren gebrachtes Schwungrad oder ein gleichzeitig mit dem Öffnen des Steuerventils angeschalteter Elektromotor ist.
10. Hydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 2 bis dadurch gekennzeichnet, daß gesonderte 2umpvorrichtungen für jede Bremse oder für eine gewünschte Kombination von Bremsen vorgesehen sind