DE1755906A1

DE1755906A1 - Antiblockierregelsystem fuer druckmittelbetaetigte Fahrzeugbremsen

Info

Publication number: DE1755906A1
Application number: DE19681755906
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Kfm Kruemling; Heinz Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-07-08
Filing date: 1968-07-08
Publication date: 1972-01-05
Also published as: GB1273032A; JPS4932494B1; FR2012496A1; DE1755906B2; US3645584A; SE366698B

Description

TELDIX

LUPTPAHRT-AUSRÜSTUNGS-GMBH Heidelberg, Grenzhöfer Weg 36

69 Heidelberg, den k. Juli 1968 E/Pt-S B-126

Äritiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Pahrzeugbremsen

Die Erfindung betrifft ein Äntiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Pahrzeugbremsen mit einem normalerweise geschlossenen Auslaßventil, das den Radbremszylinder mit einer Auslaßleitung verbindet·

Es sind Bremssysteme für Fahrzeuge.bekannt, bei denen das während eines geregelten Brerasvorganges aus dem Radbremszylinder über das Auslaßventil entweichende Druckmittel in einer sog. Speicherkammer gesammelt wird. Das Volumen dieser Speicherkammer muß aus Sicherheitsgründen kleiner bemessen sein als das Volumen des Hauptdruckzylinders des entsprechenden Bremskreises, um zu verhindern, daß nach •iner gewissen Zahl von Druckabsenkungen während' des geregelten Bremsvorganges sich der größere Teil des Bremsmittels in der Speicherkammer befindet und di· Bremse dadurch unwirksam wird· Bei mehreren unabhängig voneinander geregelten Bremsdruckkreisen fällt jedoch ein· so große Druckraittelmeng· ab, daß das Volum·» der Speicherkammer

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nicht mehr ausreicht, um das Druckmittel aufzunehmen. Man hat daher eine Pumpe vorgesehen, die bei einer bestimmten Füllung der Speicherkammer eingeschaltet wird und das Druckmittel aus der Speicherkammer in die Hauptdruckleitung zurückpumpt.

Es kann jedoch der Fall eintreten, daß infolge eines Fehlers im Betätigungskreis für den Pumpenmotor dieser nicht mehr abschaltet und die Pumpe über längere Zeit leerläuft. Dadurch kann ein Unterdruck im Pumpenzylinder entstehen, so daß selbst bei bestmöglicher Kolbendichtung Luft in den Zylinder eingesaugt wird. Bei wiederholtem Bremsvorgang wird dann die Luft zusammen mit dem Druckmittel in das Bremssystem gefördert.

Bine weitere Schwierigkeit ist darin zu sehen, daß die Pumpe häufig unter Vollast, d.h. unter vollem Bremsdruck in der •Hauptdruckleitung ein- und abgeschaltet wird. Ein besonderes Problem liegt in der Beherrschung der dabei auftretenden grossen Abschaltströme. Ein weiterer Nachteil ist, daß jeder Druckkreis eine Pumpe mit Antriebsmotor und Schalter besitzen muß·

Aufgab« der Erfindung ist es« die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen· Erfindungsgemäß wird daher zwischen der Auslaßleitung und der Hauptdruckleitung eine Kolbenpumpe ange-

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ordnet, deren Kolben mit eine« Antrieb derart in kraftschlüssiger Verbindung steht, daß er nur in Förderrichtung von dem Antrieb mitgenommen wird. Die Einschaltung des Antriebes

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der Kolbenpumpe kann in verschiedener Weise erreicht werden* So ist es denkbar, einen vorbestimmten Füllstand in der Speicherkammer als Einschaltkriterium zu benutzen. Ferner kann der Pumpenmotor zugleich mit der Betätigung des Bremslichtschalters zum Anlauf gebracht werden. Auch von der Betätigung mindestens eines der vorhandenen Ventile kann die Einschaltung des Antriebsmotors abhängig gemacht werden. Schließlich kann auch ein mechanischer Antrieb über einen mit einem Exzenter ausgestatteten Teil des Fahrzeugmotors vorgesehen werden.

In jedem Fall ist es als vorteilhaft anzusehen, daß trotz Einschaltung des Motors der Kolbenpumpe die eigentliche Belastung der Pumpe erst nach dem Öffnen der Auslaßventile erfolgt. Der Antriebsmotor wird nur im Leerlauf ausgeschal-

tet, und ein fehlerhafter Dauerlauf des Motors hat keine nachteiligen Folgen, da die Pumpenkolben in Ruhe bleiben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Druckkreis mit einer Speicherkammer für ein Fahrzeugrad,

Fig. 2 eine Regelanordnung ohne Speicherkamaer für die individuelle Regelung der Räder einer Fahrzeugachse,

Fig. 3 eine vereinfachte Anordnung für eine fast unabhängige Regelung

zweier Fahrzeugräder, Fig. k den seitlichen Verlauf des Druckabfalles im Bremssystem.

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Gemäß Pig. 1 verbindet die Hauptdruckleitung 1 einen links gelegenen Hauptbremszylinder mit einem rechts liegenden, in einem Rad eingebauten Radbremszylinder. In der Hauptbrcmsleitung liegen das Einlaßventil E₁ und das Auslaßventil Λ. Das Auslaßventil ist als Drei-Wege-Ventil ausgebildet« in dessen Auslaßleitung 2 eine Speicherkammer 3 mit einem durch eine Feder k belasteten Kolben 5 angeordnet ist. Der Kolben 5 bewirkt bei Erreichung einer vorbestimmten Füllung der Speicherkammer die Schließung eines Kontaktelementes 6 im Stromkreis des Antriebsmotors 7 des Pumpenaggregates 8. Die Speicherkammer 3 steht über eine Leitung 9, die ein Rückschlagventil 10 aufweist, mit dem Zylinder 11 des Pumpenaggregates 8 in Verbindung, in dem ein freibeweglicher Kolben 12 angeordnet ist. Schließlich ist der Zylinderraum über ein Rückschlagventil 13 und eine Leitung l4 mit der Hauptdruckleitung 1 verbunden.

Das Pumpenaggregat 8 weist ein exzentrisch gelagertes Antriebeelement 15 auf, das von dem Pumpenmotor 7 angetrieben wird und auf den Kolben 12 einwirkt. Zwischen dem Kolben 12 und dem Exzenter 15 des Pumpenaggregates 8 besteht lediglich eine kraftschltissige Verbindung.

Venn nach einem mehrmaligen Regelvorgang ein bestimmter Füllstand in der Speicherkammer 3 erreicht ist, wird über den Kolben 5 das Kontaktelement 6 geschlossen und damit der Motor 7 an Spannung gelegt. Damit wird das exzentrisch ge-

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lagerte Antriebselement 15 des Aggregats 8 in Drehbewegung versetzt. Der Druck des Bremsmittels in der Speicherkammer 3 und der Leitung 9 bewirkt, daß über das Rückschlagventil 10 der Kolben 12 im Zylinderraum 11 gegen das Antriebselement 15 gedruckt wird und sich - von der gezeichneten Stellung ausgehend«· bei weiterer Drehung des Antriebs nach links verschiebt. Dann wird der Kolben 12 unter Schließung des Rückschlagventiles 10 und öffnung des Rückschlagventiles 13 nach rechts bewegt und fördert dabei das im Zylinder 11 befindliche Bremsmittel Über die Leitung Ik in die Hauptdruckleitung zurück. Am Ende des Förderhubes des Kolbens 12 wird dieser unter Einwirkung des Druckes des Bremsmittels in der Leitung 9 nach öffnen des Rückschlagventiles 10 wieder in Richtung auf das Antriebselement 15 bewegt, so daß nach Wiedererreichen der dargestellten Stellung der Förderhub

des Kolbens 12 einsetzen kann. Dieses wiederholt sich so lange, bis die Speicherkammer 3 nahezu geleert ist und der Kolben 5 unter dem Einfluß der Feder Ί seine Ruhestellung eingenommen hat· Dabei wird die Kontaktstelle 6 geöffnet und der Pumpenmotor 7 abgeschaltet.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß «9 ebenfalls la Rahme» der Erfindung möglich ist, die beiden Auslaßleitungen der individuellen Regelsysteme einer Achse zusammenzufassen und au einer gemeinsamen Speicherkammer su führen· Sind Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeuges alt je einer Speicherkammer auegerüstet, so kann das Pumpenaggregat alt einea weiteren Kolben versehen sein, wie später noch ausgeführt wird·

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Der Einsatz eines Pumpenaggregates mit freibeweglichem Kolben nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, die bisher notwendigen Speicherkammern entfallen zu lassen. In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt:

Vom Hauptbremszylinder 16 werden über die Hauptdruckleitung bei Betätigung des Bremspedals l8 die Radbremszylinder des linken und rechten Fahrzeugrades 19 und 20 über die Einlaßventile E, und E sowie die Auslaßventile A₁ und A beaufxr χ r

schlagt. Die Ventile werden durch die Sensoren 21 für das linke Fahrzeugrad und 22 für das rechte Fahrzeugrad individuell betätigt. Die Auslaßleitungen 23 und 2k der Ventile A^ und A führen über die Rückschlagventile 25 und 26 zu den Pumpenzylindern 27 und 28· Über die Leitungen 29 und 30 mit den Rückschlagventilen 31 und 32 ist die Verbindung der Pumpen· räume 27 und 28 mit der Hauptbremsleitung 17 hergestellt.

In den Pumpenzylinder 27 und 28 sind die freibeweglichen Pumpenkolben 33 und 3* gelagert, die nur kraftschlüssig mit dem Antriebsteil 35 verbunden sind. Das Antriebselement 35 wird durch den Pumpenmotor 36 angetrieben, der in diesem Fall in Abhängigkeit von der Ventilbetätigung gesteuert wird. Hierzu kann beispielsweise der Eingang eines elektronischen Verstärkers 37 parallel «nail· vorhandenen Ein- und Auslaßventile angeschlossen werden, so daß der Verstärker ausgesteuert wird, solang« wenigstens «ines der vorhandenen Ventil« erregt ist, d.h. solange dl« Regelung in Tätigkeit ist,

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Ein Pumpenaggregat gemäß Fig. 2 ist auch bei einem Bremssystem mit mehreren Speicherkamraern, wie bereits oben .erwähnt wurde, anwendbar, wobei dann die Schaltkontakte der Speicherkammern im Stromkreis des Pumpenmotors parallel zu schalten sind. Es ist aber auch möglich, daß die Speicherkammern mechanisch auf einem gemeinsamen elektrischen Schaltkontakt für den Pumpenmotor einwirken.

Es ist auch möglich, die in Fig. 2 dargestellte von der Ventilbetätigung abhängige Steuerung des Antriebsmotors der ^ Pumpe in entsprechender Weise bei Bretnssystemen mit Speicherkammern einzusetzen.

Weiterhin ist es denkbar, unabhängig von der Ausbildung des hydraulischen Systems den Antriebsmotor des Pumpenaggregates vom Stopplichtschalter ein- und auszuschalten. Der Motor läuft dann bei jeder Betätigung der Bremse an, gleichgültig, ob ein Regelvorgang stattfindet.

Schließlich ist es auch möglich, auf einen elektrischen An- m triebsmotor für das Pumpenaggregat zu verzichten und dieses mechanisch vom Fahrzeugmotor aus anzutreiben, so daß der Exzenter dauernd mitläuft. Beispielsweise kann die Welle des Zündrertei- '. · lers oder die Welle der Lichtmaschine als exzentrisches Antriebselement für den Pumpenantrieb ausgebildet werden.

In Fig. 3, die eine Regelanordnung für zwei Fahrzeugräder einer Achse zeigt, sind mit E und A- die Ein- und Auslaß-

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ventile für das Rad 38 und mit E. und A. die entsprechenden Ventile für das Rad 39 bezeichnet. Das Bremspedal und der Hauptbremszylinder tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2. Die Auslaßleitungen 40 und 4l der Auslaßventile Α. und A. führen gemäß diesem AusfUhrungsbeispiel über ein Rückschlagventil 42 zu einem einzigen Pumpenzylinder 43 mit dem Pumpenkolben 44, der mit einem Antriebsexzenter 45 kraftschlüssig verbunden ist. Der Antriebsexzenter 45 wird'durch den Motor 46 angetrieben. Vom Pumpenzylinder ^3 wird das Bremsmittel über ein weiteres Rückschlagventil 47 in der Leitung 48 in die Hauptbremsleitung zurückgebracht.

Solange Bremsmittel aus den Auslaßventilen A- und A· am Rückschlagventil 42 unter Druck ansteht, so lange wird

der Pumpenkolben 44 Druckmittel in die Hauptbremsleitung zurückfördern. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß sie technisch einfach ist, da nur eine Pumpe mit eine^vm Pumpenkolben benötigt wird«

Von den vorstehend angegebenen Lösungen haben diejenigen ohne Speicherkammern den Vorteil, daß der zeitliche Verlauf des Druckabfalles sich insofern günstig ändert, als gleiche mittlere Steilheit der Kennlinien im oberen und unteren Druckbereich erzielt wird und auch beliebig einstellbar ist. Außerdem ist eine geringere Temperaturabhängigkeit gegeben. Im Schaubild nach Fig. 3 ist mit ρ .

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der bisherige Verlauf des Druckabfalles bei geöffnetem Auslaßventil und hoher Temperatur, dh. dünnflüssigem 01, wiedergegeben. Bei tiefer Temperatur und dem entsprechend dickflüssigen Öl ergibt sich, der Druckabfall nach der Kurve p„.

Bei Verwendung der Kolbenpumpe mit zwei beweglichen Kolben nach der Erfindung kann daran gedacht werden, die Durchflußquerschnitte der beteiligten Leitungen und Ventile so groß zu machen, daß unabhängig von der Temperatur die Drehzahl des Exzenters des Pumpenaggregates die mittlere Steilheit der Druckabfallkennlinio bestimmt. Die Kurve p_ zeigt diesen Druckabfall.Jeder Umdrehung des Pumpenexzenters entspricht eine Stufe der Kennlinie. Solange der freibeweglicho Kolben zurückstößt und der Pumpenraum sich füllt, sinkt der Druck ab, während bei der zweiten Hälfte der Exzenterumdrehung der Kolben in Forderrichtung bewegt und der Pumpenzylinder geleert wird. Der Druck bleibt während dieser Zeit konstant. Durch eine hohe Drehzahl des Antriobsexzenters kann die Stufung beliebig fein gewählt werden. Drehzahl und Hubvolumen des Kolbens bestimmen somit die mittlere Steilheit des Druckabfalles.

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Claims

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Patentansprüche

1) Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einem normalerweise geschlossenen Aus* laßventil, welches den Radbremszylinder mit einer Auslaßleitung verbindet, gekennzeichnet durch eine zwischen der Auslaßleitung und der Hauptdruckleitung angeordnete Pumpe, deren beweglicher Teil mit einem Antrieb derart in kraftschlüssiger Verbindung steht, daß er nur in Förderrichtung von dem Antrieb mitgenommen wird·

2) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 mit einer Druckwelle und mehreren Radbremszylindern, denen Mehrere Auslaßventile zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitungen der Auslaßventile miteinander Verbunden und gemeinsam an einen Pumpenzylinder angeschlossen sind.

3) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 mit einer Speieher· kammer in der Auslaßleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Speicherkammer liegende bewegliche Wand bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstandes den Stromkreis

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für den Pumpenmotor schließt.

k) Antiblockierregelsystera nach den Ansprüchen 1 und 3

mehreren unabhängig voneinander regelbaren Druckkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitungen der Auslaßventile eines Druckkreises an eine gemeinsame Speicherkammer angeschlossen sind.

5) Antiblockierregelsystera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammern jedes Druckkreises je
einen Schaltkontakt für den Pumpenmotor aufweisen, die
elektrisch parallel geschaltet sind.

6) Antiblockierregelsystera nach Anpruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkatnmern jedes Druclckreises mechanisch auf einen geraeinsamen Schaltkontakt für den Pumpen· motor einwirken.

7) Antiblockierregelsystera nach den Ansprüchen k und 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenpumpe entsprechend
der Anzahl der Speicherkammern und/oder Druckkreise Kolben besitzt.

8) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenmotor gleichzeitig mit der Betätigung des Bremslichtschalters anläuft.

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9) Antiblockierregelaystom nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einschaltung des Pumpenmotors in Abhängigkeit von der Betätigung mindestens eines der vorhandenen Von* tile.

10) AntiblockierregelSystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn* zeichnet, daß als Antrieb ein mit einem Exzenter ausgestatteter Teil des Fahrzeugmotorβ dient.

11) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der Lichtmaschine als Antriebs» exzenter ausgebildet ist.

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