DE1655383B2

DE1655383B2 - Antiblockierregelsystem fuer eine kolbengesteuerte hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE1655383B2
Application number: DE1967T0033620
Authority: DE
Inventors: Heinz 6906 Leimen Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1967-04-08
Filing date: 1967-04-08
Publication date: 1973-08-02
Also published as: US3521934A; GB1243523A; FR1597560A; DE1655383C3; DE1655383A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem für eine kolbengesteuerte hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge, bei dem in die Verbindungsleitung zwischen einem die Bremsdruckquelle bildenden Hauptbremszylinder und einem Radbremszylinder eine Ventilanordnung eingeschaltet ist, die normalerweise den Hauptbremszylinder mit dem Rudbremszylinder verbindet, jedoch im Falle der Bremskraftregelung zeitweise diese Verbindung sperrt und zur Verminderung der Bremskraft den Radbremszylinder mit einer Flüssigkeitsrückführleitung verbindet und bei dem eine Rückförderung von ausgeflossenem Druckmittel in den zwischen dem Hauptbremszylinder und der Ventilanordnung liegenden Abschnitt der Verbindungsleitung erfolgt.

Unter kolbengesteuerten Bremsanlagen werden Bremsanlagen verstanden, bei denen die Bremsbetätigung durch Verschieben des Kolbens des Hauptbremszylinders bewirkt wird, wobei es gleichgültig ist, ob die Verschiebung durch das Bremspedal direkt oder über einen Bremskraftverstärker erfolgt. Bei diesen Bremsanlagen besteht im Gegensatz zu sogenannten Pumpenspeicherbremsen, bei denen sich das Bremsmittel in einem ständigen Kreislauf befindet, die Schwierigkeit, daß nach einer begrenzten Zahl von Druckabsenkungen das ganze Hubvolumen eines der Kolben des Hauptbremszylinders ausgeflossen ist und die Bremse unwirksam wird. Auch bei Verwendung von Modulatoren zur Bremskraftbeeinflussung (die z. B. aus der Zeitschrift »Automobil Engineer«, August 1965, S. 364 und 365 bekannt ist) tritt das erwähnte Problem der Notwendigkeit der Rückförderung von Bremsflüssigkeit nicht auf. Bei diesen Systemen wird in Abhängigkeit vom Drehbewegungsverhalten des Rades ein Hilfskolben bewegt, der seinerseits bei Blockierneigung zuerst ein in die Verbindungsleitung zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylinder eingeschaltetes, normalerweise geöffnetes Ventil schließt und dann durch Bewegung eines Modulatorkolbens das Volumen für das zwischen Ventil und Radbremszylinder eingeschlossene Druckmittel variiert und damit den Druck ändert.

Das ältere Patent 1 555 472 hat ein Antiblockierregelsystem :nit den eingangs erwähnten Merkmalen zum Gegenstand. Zui Rückförderung des bei der Bremskraftregelung ausfließenden Druckmittels ist dort in die Rückführleitung eine volumenveränderliche Speicherkammer eingeschaltet, die das ausfließende Druckmittel während des Regelvorganges aufnimmt und nach Been, .gung des Bremsvorganges — also nach Verschwinden des Bremsdrucks — das Druckmittel über ein Rückschlagventil in den zwischen Hauptbremszylinder und Ventilanordnung liegenden Abschnitt der Verbindungsleitung zurückfördert. Die Speicherkammer hat vorzugsweise eine bewegliche Wand, die unter Federkraft steht.

Hierdurch wird erreicht, daß bei Zurücknehmen des Bremspedales die ausgeflossene Flüssigkeitsmenge in den Bremskreis zurückgefördert wird. Da aber bereits während eines Regelvorganges der Vorrat an Bremsflüssigkeit erschöpft sein kann, kann man es auf eine solche Zurücknahme und die hierdurch bewirkte Neufüllung des Druckzylinders nicht ankommen lassen. Normalerweise ist der Fahrer infolge des Schreckens, den das plötzliche Fehlen der Bremswirkung hervorruft, ja nicht imstande, das Bremspedal schnell genug zurückzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Nachfüllen von Bremsflüssigkeit in das Hauptdruck-Leitungssystem während des geregelten Bremsvorganges zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale erreicht.

An sich ist die Verwendung einer Pumpe bei Bremssystemen zum Zwecke der Blockierverhinderung bekannt (USA.-Patentschrift 3 276 822). Bei dem bekannten System handelt es sich um eine »automatische Stotterbremse«, also um ein Bremssystem, bei dem bei Blockierneigung ein Pumpen an den Bremsen automatisch bewirkt wird. Hierzu wird bei Blockierneigung ein in die Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylinder eingeschaltetes Ventil geschlossen und dann das Volumen für das zwischen Radbremszylinder und Ventil eingelassene Bremsmittel periodisch mittels eines durcli einen Exzenter angetriebenen Kolbens geändert, was periodische Druckerniedrigungen. und Druckerhöhungen an den Bremsen zur Folge hat. Mit dem der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Problem dei Rückförderung von Bremsflüssigkeit in den zwischer dem Hauptbremszylinder und dem Ventil liegender Leitungsabschnitt hat diese bekannte Lösung jedoch nichts zu tun.

Die in den Unteransprüchen dieser Anmeldung be schriebenen Aus- und Weiterbildungen der Erfin dung, auf die im folgenden näher eingegangen wird

wird nur in Verbindung mit der Rückförderung gcmaß Anspruch I Schutz begehrt.

Die Abhängigkeit der Wirksamkeit der Pumpe von der ausgeflossenen Flüssigkeitsmenge kann bei der Erfindung in verschiedener Weise realisiert werden. Bevorzugt werden die beiden Möglichkeiten, entweder die ausgeflossene oder die im Bremssystem noch vorhandene Menge zu messen (Ausfluß- oder Restbcstandsmessung). Hierauf wird im folgenden noch näher eingegangen werden. Der beste Weg, die Erfindung zu verwirklichen, wird gewöhnlich sehr stark von der Art der Bremsanlage und des Regelsystems mitbestimmt.

Vorzugsweise ist, um die Pumpe zeitweise wirksam zu machen ein Schnappmechanismus vorgesehen, der in seiner ersten Lage die Pumpe unbeeinflußt läßt, sic dagegen in seiner zweiten Lage wirksam macht. Dieser Schnappmechanismus ist von einem in Abhängigkeit von Bremsflüssigkeitsinhalt des Hauptdruck-Leitungssystems bewegten Bauteil betätigbar in der Weise, daß er beim Unterschreiten einer bestimmten Mindestmenge im Hauptdruckleitungssystern in die zweite Lage und beim Überschreiten einer bestimmten Sollmenge in die erste Lage gebracht wird.

Unter Hauptdruckleitungssystem wird der Hauptbremsylindcr und die angeschlossene Hauptdruckleitung mit all ihren Verzweigungen verstanden, und zwar jeweils bis zu den bei der Antiblockierrcgelung mitwirkenden Ventilen Das erwähnte bewegte Bauteil kann bei der Restbestandsmessung der Hauptbremskolben oder ein ihm vorgeschaltetes Gelenkglied, z. B. der Bremshebel, sein. Wird die ausgeflossene Flüssigkeitsmenge mittels einer Speicherkammer gemessen, so kann die bewegliche Speicherkammerwand den Schnappmechanismus betätigen. Der Schnappmechanismus kann ein Ventil steuern, jedoch auch einen elektrischen Schalter.

Gemäß einem Lösungsweg der Erfindung saugt die Pumpe aus dem Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter an und fördert in das Hauptdruck-Leitungssystem.

Gemäß einem anderen Lösungsweg saugt die Nachfüllpumpe aus einer Speicherkammer an, die zwisehen Ventilanordnung und die Pumpe eingeschaltet ist und dazu dient, die beim Regeln abgelassene Brcmsflüssigkeit vorübergehend aufzunehmen. Die Speicherkammer enthält eine bewegliche Wand, die unter Federdruck steht. Die Entleerung der Speicherkammer erfolgt entweder ausschließlich durch die Pumpe, oder es kann — wie bei dem oben angeführten älteren Patent — zwischen Speicherkammer und Hauptdnickleitung parallel zur Pumpe ein Rückschlagventil vorgesehen sein, durch das sich die Kammer bei entlastetem Bremspedal entleeren kann. Hier kann bei einer bestimmten Verschiebung der beweglichen Wand die Pumpe wirksam gemacht werden. Die Pumpe kann dann unwirksam gemacht werden, wenn die Speicherkammer weitgehend entleert ist. Hierbei kann ein Schnappschalter verwendet werden.

Die Pumpe kann z. B. durch einen Elektromotor ingetrieben sein, der schnell aus- und eingeschaltet iverden kann, durch einen elektromagnetischen Jchwingantrieb, oder sie kann an einen dauernd lauenden Antrieb elektromagnetisch ankuppelbar sein. Wan kann die Pumpe gemäß einer anderen Ausfühungsform aber auch ständig laufen lassen und in die förderleitung ein elektromagnetisch betätigbares Absperrventil einbauen. Den Pumpenantrieb oder da· Förderventil schaltet man mittels eines Schalters z. B. eines Schnappschaltcrs, der die schon erwähnte Wirkungsweise hat und der in Abhängigkeit von dei noch vorhandenen oder ausgeflossenen Fliissigkeitsmenge geschaltet wird. Es ist aber auch möglich, einen elektrischen Schalter zu verwenden, der eingeschaltet bleibt, solange der Brcmsfliissigkeitsinhall größer als eine bestimmte Sollmcngc ist. Hierbei gibt

es folglich für das Kraftübertragungsglied nur eine Umschalistcllurig.

Da bei geöffnetem Auslaßventil der Ventilanordnung pro Zeiteinheit im graben Mittel etwa gleiche Bremsflüssigkeitsmengen austreten, ist es auch möglieh, das Auslaßventil und das Förderventil der Pumpe abhängig voneinander, insbesondere synchron zu öffnen und zu schließen, so daß also im Mittel so viel Flüssigkeit in die Hauptdruckleitung eingepreßt wird, wie über das Auslaßventil ausfließt.

ao Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, als Nachfüllpumpe eine aperiodisch arbeitende Kolbenpumpe einzusetzen. Ihr Hubraum ist so groß bemessen, daß sie nur »nach Bedarf« einen Hub ausführt. Den Kolben einer solchen Pumpe kann man, da hier sehr große Kräfte erforderlich sind, mit einem Hilfskraftkolbcn starr verbinden, dessen Druckmittelzufluß gesteuert wird. Der Hilfskraftkolben ''ann mit Saugluft, mit Druckluft, mit dem Schmieröldruck oder mit dem Druck einer sonstigen Flüssigkeitspumpe betrieben werden, insbesondere mit der für die Servolenkung vorgesehenen Pumpe.

Speziell bei dieser Version der Weiterbildung der Erfindung mit Hilfskraftkolben kann man auch errcichcn. daß der Bremsflüssigkeitsinhalt des Hauptdruck-Leitungssystems auf einem konstanten Wert bleibt.

Hier sorgt eine besondere Ventilanordnung dafür, daß die Stellung des Nachfüllkolbens vom Füllungsgrad einer Speicherkammer etwa proportional abhängt. Das hat den Vorteil, daß der Bremspedalweg sehr kurz gehalten werden kann und daß kein Stoßen und Vibrieren am Bremspedal spürbar ist.

Geht man von der erwähnten aperiodisch arbeitenden Nachfüllpumpe aus, die aus einer Speicherkammer ansaugt und deren Kolben von einem Elektromagneten angetrieben wird, dann eignet siel besonders eine sogenannte Zugpumpe. Darunter soll eine Pumpe verstanden sein, auf deren Kolben eine Feder

so wirkt, die stark genug ist, den Kolben unter überwindung des Hauptbremsdruckes, also in Pumprichtung, bis in die Endstellung zu treiben. Zur Steuerung des Pumpenmagneten reichen dann zwei Endschalter, die miteinander in Reihe liegen. Der eine ist ein Schließer und möglichst mit einem gewissen Überhub ausgeführt. Er wird von der beweglichen Speicherkammerwand betätigt. Der andere ist ein öffner und wird bei gespannter Feder und angezogenem Pumpenmagneten vom Kolben betätigt.

Andere Weiterbildungen der Erfindung befassen sich mit dem Problem, die Bauart der verwendeten elektrischen Kontakte zu vereinfachen und ihre Anzahl zu verringern. Geht man von der obenerwähnten Zugpumpe aus und läßt man sie wie beschrieben

«^ aus der Speicherkammer ansaugen, dann läßt sMi ein Schalter dadurch einsparen, da£ zwischen der Speicherkammer und der Pumpe eine Schaltkammer angeordnet ist, die ebenfalls eine bewegliche und un-

V -7 -} Ί

ter Federkraft stehende Wand aufweist, die bei bestimmlcr Auslenkung einen Schaller mit kurzem Überhub betätigt, der den Pumpenmagneten einschaltet. Durch eine Drosselstclle zwischen der Speicherkammer und der Schaltkammer wird bewirkt, daß sich der Druck der Speicherkammer langsam auf die Schaltkammer überträgt. Die Federkräfte und Flächen der beweglichen Wände beider Kammern sind so ausgelegt, daß der Speicherkammerdruck allein genügt, um die bewegliche Wand der Schaltkammcr so weil auszulenken, daß der Schalter bctätigt und der Magnet eingeschaltet wird. Das Hubvolumen des Kolbens der Nachfüllpumpe soll etwa dem Volumen der Schaltkammer entsprechen und nur einen Bruchteil des Speicherkammervolumens ausmachen. Damit ist im Grunde genommen, wieder eine periodisch arbeitende Kolbenpumpe geschaffen worden, deren periodische Arbeitsweise jedoch mit hydraulischen Hilfsmitteln herbeigeführt wird. Insbesondere arbeitet diese Pumpe nicht auf ao ein elektrisches Einschaltsignal hin, sondern beim Vorliegen eines bestimmten Druckes in der Speicherkammer, d. h., solange diese gefüllt ist.

Ein besonderer Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die Pumpe sehr klein ist und sehr gut zusammen »5 mit der Speicher- und Schaltkammer und womöglich auch mit den Ventilen des Antiblockierrcgelsystems ir> einer Baugruppe vereinigt werden kann.

Aber auch mit einer sogenannten Stoßpumpe, die im Oegensa!» ?mt Zugpumne in Pumnrichtung vom Elektromagneten getrieben wird, lassen sich hinsiehtlieh konstruktiver Einfachheit und Betriebssicherheit günstige Lösungen angeben. Es sei zunächst ausgegangen von einer Stoßpumpe, deren Kolben den eigenen Magnet selbst schaltet, und zwar mittels eines Kippschalters an den Enden eines Leerweges. Diese sclbsluntcrbrechendc Kolbenpumpe wird von der beweglichen Speicherkammerwand eingeschaltet, sobald diese einen bestimmten Füllungsgrad erreicht oder überschreitet. Gemäß einer Ausfühningsfonn der Erfindung wird die Bewegung des Kolbens auf ein Betätigungsorgan übertragen, das sich nur mit verhältnismäßig großer Reibung bewegen kann und dem Kolben mit Spiel folgt. Dieses Betätigungsorgan wirkt auf einen einfachen Einschalter mit Überhub. Ein von der beweglichen Speicherkammerwand betätigter weiterer elektrischer Schalter läßt sich nun dadurch einsparen, daß man zwischen dem Betätigungsorgan am Kolben und dem Einschalter einen so großen Zwischenraum läßt, daß normalerweise keine Schaltbewegung zustande kommt, sondern nur, wenn ein Übertragungsorgan, z. B. ein flacher Keil, zwi-Schengeschoben wird. Die Bewegung dieses Keiles kann man aber mit der Speicherkammerwand koppein,

Einzelne Ausrührungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Zur schnellen Orientierung sei vorweg bemerkt, daß bei allen Figuren einfache Linien elektrische ⁶< > Leitungen darstellen, dick ausgeführte Linien mechatusche Gestänge oder elektrische Schaltkontakte. Doppellinien mit geringem Abstand sind bydraulisehe und Doppellinien mit größerem Abstand pneumatische Rohrleitungen. Es zeigt ⁶S

F i g. 1 eine Nachfüllvorrichtung für eine Bremsanlage mit einem Nachfüllkolben, der von einem pneumalischen Hilfskraftkolben angetrieben wird,

F i g. 2 bei der gleichen Bremsanlage eine elcktro· motorisch betriebene Nachfüllpumpe,

F i g. 3 eine Nachfüllvorrichtung mit einer dauernc laufenden Pumpe mit Förderventil, das mit derr Auslaßventil der Antiblockierregeleinrichtung synchron gesteuert wird,

F i g. 4 eine Nachfüllvorrichtung mit elektromagnetisch angetriebener, aperiodisch arbeitender Zugpumpe, die aus einer Speicherkammer ansaugt,

F i g. 5 eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fi g. 4, wobei der Arbeitsrhythmus durch eine Schaltkammer gesteuert wird,

F i g. 6 eine Nachfüllvorrichtung mit einer periodisch elektromagnetisch angetriebenen Stoßpumpe mit Selbstunterbrecher; sie wird von einem elektri· sehen Schalter an der Speicherkammer geschaltet, und

F i g. 7 eine Nachfüllvorrichtung mit dem gleicher Arbeitsprinzip wie bei der Vorrichtung nach F i g. 6, jedoch sind hier die Schaltfunktioncn der Speicherkammer und zum Teil auch der Selbststeuerung mil mechanischen Hilfsmitteln verwirklicht.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 zeigt eine einfache Bremsanlage, bei der mittels des Bremspedals 1 ein Hauptdruckkolben 3 in einem Hauptbremszylinder 2 bewegt werden kann. Der Hauptbremszylinder 2 ist mittels der Hauptdruckleitung 1 mit dem normalerweise geöffneten Einlaßventil 12 eines Antiblockierregelsystems verbunden und weitei mit dem Radbremszylinder am Fahrzeugrad 8. Die Auslaßleitung mit dem normalerweise geschlossener Auslaßventil 13 des Antiblockierregelsystems mündet hier in den Bremsflüssigketts-Vorratsbehälter 6.

Zur Erfassung der während eines geregelter Bremsvorganges ausgeflossenen Bremsflüssigkeitsmenge dient hier die Stellung der Hauptdruckkolben-Stange 4. An Stelle einer direkten ZwangsrUckstellung des Hauptdruckkolbens 3 wird hier »littel« eines Nachfüllkolbens 9 Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 6 in die Hauptdruckleitung 7 gefördert. Der Nachfüllkolben 9 und sein Zylinder sind wie ein Hauptdruckkolben und -zylinder ausgebildet, d. h., der Kolben hat eine Manschette und wirkt als Pumpe. In der Förderleitung sitzt ein Rückschlagventil 10, welches beim Bremsen den hohen Druck vom Nachfüllzylinder abgrenzt. Der Nachfüllkolben 9 ist nach Art eines pneumatischen Bremskraft-Verstärkers mit einem pneumatischen Hilfskraftkolben 11 zu einem Doppelkolben fest verbunden. Die Rückstellung wird durch eine Feder S bewirkt. Di« Kammer links des Hilfskraftkolbens 11 ist ober eine Luftleitung 14 mit einem Dreiwegeventil IS verbun den, das diese Kammer, wie gezeichnet, mit dem at- mosphärischen Luftraum oder bei Umschaltung mil einer nicht gezeichneten Saugluftquelle verbindet Dies ist durch die Saugluft-Schlauchleitung 16 ange deutet. Die Kammer rechts des pneumatischen KoI ⁰^ ^{JI ΛεηΙ imn}«r ™* der Außenluft in Verbin dung.

Die Schaltung des Dretwegeventils 15 besorgt eir Schnappmechanismus 1?, dessen Schalthebel 18 vor einem Anschlag 4 α an der Kolbenstange 4 nach link: bewegt wird, wenn der Hauptdruckkolben 3 einei bestimmten Sicherheitsabstand von seiner linkei Endstellung erreicht. In diesem Augenblick win durch den Schnappmechanismus 17 das Dreiwege ventil umgeschaltet, und der Doppelkolben 9, 11 be wegt sich nach links und drückt den Inhalt des Nach

309531/38)

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füllzylinders durch das Rückschlagventil 10 in die an der NacKüllkolben-Stange öffnet ihn in der obe-

Hauptdruckleilung. Der Hauptdruckkolben 3 bewegt ren Stellung des Nachfüllkolbens,

sich dabei so weit nach rechts, bis ein zweiter An- Speicherkolben 26 und Nachfüllkolben 28 haben

schlag Ab an seiner Kolbenstange4 den Schalthebel etwa das gleiche Hubvolumen. Wenn die Speicher-

18 des Schnappmechanismus wieder zurückstellt. 5 kammer so weit gefüllt ist, daß Kontakt 34 schließt,

Der Nachfüllvorgang ist damit beendet. Sollte sich dann zieht der Magnet den Nachfüllkolben 28 entge-

dabei ein höherer Bremsdruck in der Hauptdrucklei- gen seiner Feder 31 hoch. Eine Ventil manschette

tung ergeben, als er vorher bestand, so ist anzuneh- 31 α am Pumpenkolben läßt dabei die über dem KoI-

men, daß das Antiblockierregelsystem das Einlaß- ben befindliche Flüssigkeit in den Raum unter den

ventil 12 selbsttätig schließt. io Kolben übertreten. Sowie der Kolben oben ist, öffnet

F i g. 2 bezieht sich auf die ähnliche Bremslage. Kontakt 36, und der Magnet wird stromlos. Jetzt Auch hier wird die ausgeflossene BremsflUssigkeits- folgt der eigentliche Pumphub, wobei der Inhalt der menge mittels der Stellung der Hauptdruckkolben- Speicherkammer in den Raum über dem Nachfüll-Stangc4 gemessen. Es ist eine rotierende Nachfüll- kolben übertritt und der Inhalt des Nachfüllzylinders pumpe 19 mit einem Elektromotorantrieb 20 vorgc- 15 unterhalb des Kolbens in die Hauptdruckleitur.g zusehen. Diese saugt wie in F i g. 1 aus dem Bremsflüs- rückgepreßt wird.

sigkeits-Vorratsbehälter 6 an und fördert über das Eine andere Ausführungsform einer Nachfüllvor-

Rückschlagventil IO in die Hauptdruckleitung. Der richtung nach der Erfindung ist in F i g. 5 dargestellt.

Motor 20 wird durch einen in zwei Stellungen stabi- Sie ist durch Abwandlung der Anordnung nach

len Kippschalter211 eingeschaltet, bevor der Haupt- »o Fig.4 entstanden. Die Speicherkammer ist wieder

druckkolben seine linke Endstellung erreicht, und mit 25 bezeichnet, es fehlt jedoch ein Stößel oder

wird wieder ausgeschaltet, wenn der Hauptdruckkol- eine Schaltstange am Kolben der Kammer. Sie steht

ben weit genug rechts steht. Zur Betätigung des nicht über ein Rückschlagventil direkt mit der

Schalters sind wie in F i g. 1 zwei Anschläge an der Hauptdruckleitung in Verbindung, sondern unter

Kolbenstange 4 vorgesehen. 35 Zwischenschaltung einer Drosselstelle 37 und einer

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.3 wird der Schaltkammer 38 mit der Ansaugleitung 39 einer

Motor über einen an der Hauptdruckleitung ange- Zugpumpe 40.

schlosscncn Druckschalter 22 geschähet, solange ein Diese hat einen in beiden Bewegungsrichtungen

bestimmter Mindestbremsdruck herrscht. Der Druck- abdichtenden Kolben 41 und braucht daher ein

schalter 22 entspricht etwa einem herkömmlichen 30 Rückschlagventil 42 in der Ansaugleitung. Ein weite-

Bremslichlschalter. Damit die Pumpe aber nicht res Rückschlagventil 42 verbindet die Pumpe mii der

ständig fördert, ist ein elektromagnetisch betätigtes Hauptdruckleitung. Die Schaltkammer 38 hat als be

Förderventil 23 in ihrer Förderleitung vorgesehen. wegliche Wand eine federelastische Membran 44,

Dieses ist mit dem Auslaßventil 13 elektrisch parallel weiche ein Kontaktstück 45 trägt. Dieses legt sich bei

geschaltet und wird von der Vcntilsteucrschaltung 35 Auswölbung der Membran 44 nach oben gegen zwei

des Antiblockierregelsystems 24, der z. B. Drehver- feste Kontakte und schließt den Stromkreis eines Be-

zögerungs- und Drehbeschleunigungssignale züge- tätigungsmagneten 46, der den Kolben entgegen der

führt werden, aus mit dem Auslaßventil zusammen Feder 47 nach oben zieht. Das Hubvolumen des

synchron geschaltet. Die Förderleistung der Pumpe Nachfüllkolbens 41 entspricht etwa Cim Volumen

bzw. die Querschnitte der Leitungen sind so bemes- 40 der Schaltkammer 38 und ist wesentlich kleiner als

sen, daß zumindest im groben zeillichen Durch- das Speichervolumen der Speicherkammer 25.

schnitt so viel Bremsflüssigkeit nachgefördert wird, Wenn das Auslaßventil 13 öffnet, nimmt die

wie durch das Auslaßventil 13 ausfließt. Dadurch Speicherkammer 25 den Flüssigkeitsstoß zunächst

wird ein Volumengleichgewicht innerhalb der Brems- auf. Dann tritt aber die Bremsflüssigkeit unter dem

anlage aufrechterhalten, und es kann praktisch nicht 45 Druck der Speicherkammerfedern 48 durch die

vorkommen, daß infolge Anschlagens des Haupt- Drosselstelle 37 in die Schaltkammer 38 über. Ein

druckkolbens die Bremswirkung der Anlage aussetzt. wenig Flüssigkeit kann auch in den Nachfüllzylinder

Die Anordnung nach F i g. 4 basiert auf einer ein- übertreten. Das Rückschlagventil 43 stellt jedoch fachen Bremsanlage mit Speicherkammer. Die einen Verschluß dar, solange auf der anderen Seite Speicherkammer ist mit 25 bezeichnet und über ein 5° der Hauptbremsdruck ansteht. Speicherkammer 25 Rückschlagventil 27 an der Hauptdruckleitung ange- und Schaltkammer 38 sind so dimensioniert, daß die schlossen. Bine Zugpumpe mit einem Nachfullkolben Schdtkammermembran 44 sich durchwölbt und den 28 saugt über eine Leitung 29 direkt aus der Kontakt 45 schließt, solange der Speicherkammer-Speicherkammer ab und fordert über ein Rück- kolben noch dicht die gezeichnete Endstellung einschlagventi! 30 in die Hauptdruckleitung. Eine Feder SS nimmt. Nach jedem Ansaughub wird die Schaltkam-31 drückt den Nachfüllkolben 28 in die gezeichnete mer so weit entleert, daß der Kontakt 45 wieder öff-RuhesteUvng. Sie ist so stark bemessen, daß sie den net und der Pumpkolben wieder nach unten geht Kolben auch bewegen kann, wenn in der Haupt- Nach einer bestimmten Zeh, die vom Querschnitt der druckleitung der größtmögliche Druck herrscht. Ein Drosselstelle abhängt, wiederholt sieb das Spiel von Anker 32, der an der Nachfüllkolbenstange ange- Go neuem. Eine Arbeitsfrequenz des Nachfüllkolbens bracht ist, wird von einem Elektromagneten, dessen von etwa 10 bis 30Hz hat sich als ausführbar erwie-Wicklung mit 33 bezeichnet ist, entgegen der Feder ~en. Diese Nachfullpumpe kann verhältnismäßig Jl nach oben gezogen. Mit der Wicklung liefen zwei klein ausgelegt und, da die elektrische Schalteinrich-Kontakte elektrisch in Reihe. Der eine mit 34 be- tung denkbar einfach ist, leicht mit der SpHcherkam- :eichnete ist ein Schließer und wird von einem Stößel 65 mer, der Schaltkammer und den Ventilen des Regel (5 am Kolben 26 der Speicherkammer kurz vor der systems baulich vereinigt werden. /oll-Stellung betätigt. Der andere Kontakt 36 ist ein Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in F i g. 6 dariffner und ab W<ppe ausgebildet. Ein Anschlag 36 a gestellt. Die Speicherkammer 25 ka: η sich hier aus-

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schließlich über die zur Nachfüllpumpe gehörigen Rückschlagventile 49 und 50 in die Hauptdruckleitung entleeren. Ähnlich Fig.4 trägt ein Stößel der Speicherkammerwand 26 einen Schaltknopf 51, der sich bei Füllung der Speicherkammer zwischen zwei Blattfedern 52 und 53 schiebt und diese elektrisch verbindet. Die Anordnung wirkt somit als Schalter, der schließt, solange der Bremsflüssigkeitsinhalt des Hauptdruck-Leitungssystems kleiner als eine bestimmte Sollmenge ist. Die Messung des Bremsflüssigkeitsinhaltes erfolgt mittels der ausgeflossenen Menge, und diese bemißt sich wieder nach der Stellung des Speicherkammerkolbens 26.

Die Nachfüllpumpe ist eine sogenannte Stoßpumpe, deren Kolben 54 von einer Rückstellfeder 55 in Saugrichtung und vom Elektromagnet in Pumprichtung bewegt wird. Zur periodischen Schaltung der Erregerwicklung 56 des Magneten dient ein Schnappschalter 57. Die Kontaktzunge dieses Schalter., wird von zwei Abkröpfungen 58 α und 58 b der Kolbenstange hin und her bewegt. In der Figur liegt die Schaltzunge an den beiden Anschlußkontaktstiften an und verbindet diese elektrisch. Diese AnschluBkontaktstifte, die Erregerwicklung 56 und die Blattfedern 52 und 53 liegen in Reihe zwischen der Stromquelle und Masse.

Die Wirkungsweise der in F i g. 6 dargestellten Anordnung ist kurz folgende: Sobald beim Arbeiten des Bremsregelsystems so viel Bremsflüssigkeit durch das Auslaßventil in die Speicherkammer geflossen ist, daß die Snllmenge im Hauptdruck-Leitungssystem unterschritten wird, schließt der Speicherkammerkontakt, und der Betätigungsmagnet der Pumpe wird erregt. Der Kolben 54 bewegt sich nach unten entgegen der Federkraft und drückt die vor ihm liegende Flüssigkeitsmenge durch das Rückschlagventil 50 in das Hauptdruck-Leitungssystem zurück. Kurz vor dem Ende des Hubes kommt die Abkröpfung 58 a an der Schaltzunge zur Anlage und kippt diese um. Damit ist der Magnet abgeschaltet, und der Kolben bewegt sich infolge der Federkraft wieder zurück, wobei er durch das Ventil 49 aus der Speicherkammer Flüssigkeit ansaugt. Kurz vor Beendigung dieses Saughubes legt die Abkröpfung 58 6 der Kolbenstange den Schalter 57 wieder zurück und schaltet den Magnet ein. Dieses Spiel wiederholt sich periodisch, solange der Kontaktknopf 51 noch zwischen den Blattfedern ist. Die Pumpe kann unter Umständen auch schon mit einem Hin- und Hergang des Kolbens die Speicherkammer so weit entleeren, daß die gezeichnete Stellung schon wieder erreicht wird. Das Beispiel geht aber davon aus, daß normalerweise der Bremsflüssigkeitsanfall in der Speicherkammer so groß ist, daß eine ganze Reihe von Pumpenstößen notwendig sind, um den Endzustand wieder zu erreichen and die Pumpe stillzusetzen Aus verständlichen Gründen ist anzustreben, das Hubvolumen der Pumpe möglichst klein zu machen. Bei einem bestimmten Hubvolumen ist es dann eine Frage der praktischen Betriebserfahrung, wie groß die Speicherkammer ausgelegt werden muß, um auch bei Dauerbremsungen auf allen möglichen Straßenoberflächen eine restlose Füllung der Speicherkammer und damit ein Unwirksamwerden des Antiblockierregelsystems zu verhindern.

In F i g. 7 ist eine weitere Nachfüllvorrichtung dargestellt, die nach demselben Prinzip, wie diejenige in F i g. 6 arbeitet. Da jedoch elektrische Kontakte und besonders Schnappschalter störanfällig sind, ist in F i g. 7 gezeigt, wie man mit nur einem einfachen Einschalter 59, beispielsweise einem üblichen Mikroschalter, auskommen kann. Dieser Schalter hat einen S Betätigungsstift 60, der fast ganz eingedrückt werdeu muß, um den Schalter zu schließen. Mit diesem Betätigungsstift arbeitet eine Anschlaghülse 61 zusammen, die sich in einer zur Kolbenachse koaxialen Bohrung eines Grundkörpers 62 verschieben läßt.

ίο Dabei erzeugt ein Kunststoffring 63, welcher in einer Rille der Grundkörperbohrung liegt und die Anschlaghülse umgibt, eine Reibungskraft. Die Anschlaghülse weist eine zentrale Bohrung auf, die sich nach oben erweitert und einen ringförmigen Absatz

t5 61 α bildet. In Verlängerung der Kolbenstange und des Magnetankers 64 ragt ein Mitnehmer 65 in die Bohrung der Anschlaghülse hinein. Der Mitnehmer hat oben eine Verbreiterung 65 a, welche bewirkt, daß der Kolben 66 bei seinem Pumphub nach Zu-

rücklegen eines bestimmten Leerweges die Anschlaghülse ein Stück nach unten mitnimmt. Dabei kommt die Verbreiterung 65 α am Absatz 61 α zur Anlage. Bei der entgegengesetzten riubbewegung muß der Kolben ebenfalls wieder zuerst den Leerweg

»5 zurücklegen, bis die obere Kante des Magnetankers 64 an der Anschlaghülse ansetzt und sie wieder nach oben in die gezeichnete Stellung zurückschiebt. Dabei bewegt die Hülse den Schaltstift 60 aber nicht.
Hierzu ist erforderlich, daß als Übertragungsglied ein Keilstück 67 dazwischengeschoben wird. Das Keilstück verjüngt sich auf der rechten Seite keilförmig und hat auf der ganzen übrigen Länge eine gleichmäßige Breite α. Das Keilstück kann sich innerhalb einer Ausnehmung 68 des Grundkörpers nach oben und unten und außerdem nach rechts und links bewegen. Wenn es mit seinem parallelflankigen Teil unter dem Betätigungsstift 60 liegt und die Anschlaghüise 61 die gezeichnete Lage hat, dann ist der Schalter geschlossen. Steht bei dieser Lage des Keil-Stückes die Hülse unten, dann ist der Schalter geöffnet.

Das Keilstück steht über eine Verbindungsstange

69 mit dem Kolben 70 einer Sp.-'cherkammer 25 in Verbindung. Die Speicherkammer ist entgegen den

übrigen Beispielen um 90° gedreht dargestellt, so daß sich der Kolben bei Füllung nach rechts bewegt. Die Verbindungsstange ist mit einem Ende am Keilstück starr befestigt. Das andere Ende ist T-förmig ausgebildet und in eine besondere Ausneh.. ang des Kolbens 70 so eingehängt, daß sie zwar parallel zum Kolben frei verschieblich ist, in Achsrichtung abei vom Kolben geführt wird.

Wenn sich nun, ausgehend von der gezeichneter Ruhestellung der einzelnen Teile, die Speicherkammer füllt, so bewegt sich auch das Keilstück nach rechts. Es wird dabei zunächst angehoben, wenn siel die eine Keilflanke über die obere linke Kante dei Anschlaghülse 61 schiebt. Dann wird auch der Beta tigungsstift 60 angehoben, bis die ganze Breite de: Keilstückes sich zwischen dem Betätigungsstift um

6n der Anschlaghülse befindet. Die Anschlaghülse win ja durch den Kunststoffring 63 in ihrer Lage zu nächst festgehalten. Der Schalter 59 gibt Kontakt und der Kolben bewegt sich nach unten. Gleichzeitij kann sich die Speicherkammer weiter füllen und da Keilstück weiter nach rechts bewegen. Gegen Endi des Hubes bewegt sich auch die Anschlaghülse 6 nach unten. Eine nicht gezeichnete Rückstellfeder in Schalter 59 drückt jetzt den Betätigungsstift 60 de

Bewegung der Anschlaghülse folgend wieder heraus, wobei sich das Keilstück mit nach unten bewegt. Sobald der Schalter dann öffnet, treibt die Rückstellfeder des Kolbens diesen wieder nach oben und nimmt zum Schluß die Anschlaghülse wieder in die gezeich-

nete Stellung mit. Dieses Spiel wiederholt sich periodisch so lange, bis durch die Pumpwirkung die Speicherkammer so weit entleert ist, daß das Keilstück ein erneutes Einschalten des Pumpmagneten nicht mehr erlaubt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antiblockierregelsystem für eine kolbengesteuerte hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge, bei dem in die Verbindungsleitung zwischen einem die Bremsdruckquelle bildenden Hauptbremszylinder und einem Radbremszylinder eine Ventilanordnung eingeschaltet ist, die normalerweise den Hauptbremszylinder mit dem Radbremszylinder verbindet, jedoch im Falle der Bremskraftregelung zeitweise diese Verbindung sperrt und zur Verminderung der Bremskraft der Radbremszylinder mit einer Flüssigkeitsrückführleitung verbindet, und bei dem eine Rückförderung von ausgeflossenem Druckmittel in den zwischen dem Hauptbremszylinder und der Ventilanordnng liegenden Abschnitt der Verbindungsleitung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückförderung in die Verbindungsleitung (7) zwischen Hauptbremszylinder (2) und Ventilanordnung (12, 13) während des geregelten Bremsvorganges eine Pumpe (9, 19) vorgesehen ist, wobei die Rückförderung durch die Pumpe (9, 19) von der Menge der ausgeflossenen Flüssigkeit abhängt.

2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (4 a, Ab, 17, 18. 21) vorgesehen sind, die die Pumpe (9, 19) wirksam mache'., wenn die im Hauptbremszylinder (2) vorhandene Flüssigkeit eine Mindestmenge unterschreit -t.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (26, 34, 35; 44, 45; 26, 51 bis 53; 59, 60, 67 bis 70) vorgesehen s.ind, die nach Ausfließen einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge aus dem Bremssystem die Pumpe (28; 41; 54; 66) wirksam machen.

4. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schnappschalter (17; 21) vorgesehen ist, der in einer ersten Lage die Pumpe (9; 19) unbeeinflußt läßt, sie dagegen in einer zweiten Lage wirksam macht, und daß dieser Schnappschalter (17; 21) derart mit der Bremsdruckquelle (2) im Eingriff steht, daß er bei Verschiebung des Kolbens (3) des Hauptbremszylinders (2) über eine vorgegebene, eine Mindestmenge der Bremsflüssigkeit kennzeichnende Stellung hinaus in seine zweite Lage gebracht und „0 bei einer anderen, eine Sollmenge kennzeichnenden Stellung des Kolbens (3) wieder rückgeschaltet wird.

5. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappschalter (21) einen elektrischen Kontakt für das Wirksammachen der Pumpe (19) betätigt.

6. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1,2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderseite der Pumpe (9; 19) an den Bremsflüssiglceitsvorratsbehälter (6) angeschlossen ist und die Rückführleitung in diesem mündet.

7. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe (28; 40; 54; 66) eine Speicherkammer (25) vorgeschaltet ist, deren bewegliche Wand (26; 70) unter Federkraft steht und die zur vorübergehenden Aufnahme der beim Regeln abgelassenen Bremsflüssigkeit bestimmt ist.

8. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schakmittel (34, 35; 51 bis 53; 59, 60, 67) vorgesehen sind, die bei einer vorgegebenen Auslenkung der beweglichen Wand (26; 70) der Speiche.rkammer (25) die Pumpe (28; 54; 66) wirksam machca.

9. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (51 bis 53; 59, 60, 67) die Pumpe (54; 66) erst unwirksam machen, wenn die Speicherkammer (25) weitgehend entleert ist.

10. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Speicherkammer (25) und der Hauptdruckleitung (7) parallel zur Pumpe (28) ein Rückschlagventil (27) eingeschaltet ist, durch das sich die Speicherkammer (25) bei Verschwinden des Bremsdruckes entleert.

11. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch schaltbarer Pumpenantrieb (20; 33; 46; 56; 64) vorgesehen ist.

12. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (19) zumindest während des Bremsvorganges ständig läuft und daß in der Förderleitung ein elektromagnetisch betätigbares Absperrventil (23) (Förderventil) eingeschaltet ist, durch dessen öffnen die Pumpe (19) wirksam gemacht wird.

13. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderventil (23) zusammen mit dem Auslaßventil (13) steuerbar ist.

14. Antiblockierregel'ystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolbenpumpe verwendet ist, die einen großen Hubraum aufweist, und daß diese Pumpe bei Bedarf nur zur Durchführung einzelner Hübe angesteuert wird.

15. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Kolbens ein damit starr verbundener Hilfskraftkolben dient, dessen Druckmittelzufluß steuerbar ist.

16. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer konstanten Bremsflüssigkeitsmenge in der Hauptdruckleitung der Nachfüllkolben proportional dem Füllungsgrad der Speicherkammer verstellbar ist.

17. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch betätigbare Kolbenpumpe (28, 30, 31, 31a, 32, 33; 40, 46) verwendet ist, auf deren Kolben (28; 41) eine Feder (31; 47) wirkt, die stark genug ist, den Kolben unter Überwindung des Hauptbremsdruckes bis in eine Endstellung zu treiben und bei der die entgegengesetzte Hubbewegung in Saugrichtung unter elektromagnetischem Antrieb (32, 33; 46) erfolgt.

18. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endschalter (36, 36 a) vorgesehen ist, der bei Erreichen der Endstellung bei erregtem Antrieb (32, 33) die Stromzufuhr unterbricht.

19. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugleitung (39) der Pumpe (40) zwischen dieser und der Speicherkammer (25) eine Schaltkammer (38) angeordnet ist, die eine bewegliche und unter Federkraft stehende Wand (44) aufweist, die bei bestimmter Auslenkung einen Schalter (45) betätigt, der den Pumpenmagneten (46) einschaltet, daß zwischen Speicherkammer (25) und der Schaltkammer (38) eine Drosselstelle (37) an- ic geordnet ist und daß Federkraft und Fläche der beweglichen Wand (44) der Schaltkammer (38) so ausgelegt sind, daß der in der Speicherkammer (25) infolge der Elastizität ihrer eigenen beweglichen Wand anstehende Flüssigkeitsdruck stets zur Betätigung des Schalters (45) ausreicht und daß das Hubvolumen des Kolbens (41) etwa dem Volumen der Schaltkammer (38) entspricht und nur einen Bruchteil des Speicherkammervolumens ausmacht.

20. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolbenpumpe (49, 50, 54, 55, 56; 64, 66) verwendet ist, die unter der Wirkung des elektromagnetischen Antriebes (56; 64) den Pumphub -25 und unter der Wirkung der Rückstellfeder (55) den Saughub ausführt und deren Koioen (54; 66) den Elektromagnet (56; 64) kurz vor Beendigung des Saughubes ein- und kurz vor Beendigung des Pumphubes ausschaltet, so daß sich eine periodisehe Arbeitsweise ergibt.