DE1755965A1

DE1755965A1 - Hydraulische Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE1755965A1
Application number: DE19681755965
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Loewis Of Menar A Von
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-07-17
Filing date: 1968-07-17
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE1755965C3; CH493351A; SE363282B; US3554614A; DE1755965B2; GB1212490A; FR2013077A1

Description

R. 9180

27. Juni 1968 He/Wa

Anlage zur
Patent-und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBdRT BOSCH GMBH, Stuttgart-W, Breitscheidstrasse

Hydraulische Bremsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsvorrichtung mit einem Hauptzylinder, einem Nachfüllbehälter und mindestens einem über eine Bremsleitung mit dem Hauptzylinder verbundenen Radbremszylinder sowie mit einer Blockierschutzeinrichtung, die ein Fühlglied für jedes zugeordnete Rad be~ üitzt, übtjr das beim übermäßigen Verzögerung des Rades mittels eines über-waehungsventils der Bremszylinder gegenüber der Bremsleitung abgeriegelt und mit einer Entlaetungsleitung verbunden wird, und bei welcher durch mindestens eine Rückfördereinrichtun" eile Druckflüssigkeit aus der Bntlastungsleitung in lie Bremfj leitung zurückgepumpt wird.

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Robert Bosch GmbH d. 9180 He/V/a

Stuttgart 1755965

Ea iat bereite ein Bremssystem bekannt, bei dem entgegen der vom Fahrer beim Bremsen aufgewendeten Kraft beim Erreichen der Blockiergrenze eine Gegenkraft aufgebracht wird, welche die in die Radbremse eingeleitete Kraft so vermindert, daü sich das fahrzeugrad beim Vollbremsen gerade an der Blockiergrenze befindet, aber nicht zum Blockieren kommt, dadurch wird die maximal mögliche Bremskraft auf die Straße übertragen.

Kine zweite Möglichkeit ist, bei hydraulischen bremsen bei Erreichen der Blockiergrenze Bremsflüssigkeit aus dem Radzylinder auafließenzulaasen und so die Bremskraft auf den gewünschten Wert zu verringern. Dieser Vorgang erfolgt vorzugsweise pulsierend, da jedes Fühlglied ständig auf die wechselnde Verzögerung jedes Rades anspricht.

Dadurch wird jeweils bei Erreichen der Blockiergrenze durch ein Hydraulikventil die Zufuhr der Bremsflüssigkeit zum Radbremszylinder unterbrochen. Dann läßt das Hydraulikventil Bremsflüssigkeit aus dem Radbremszylinder ausströmen. Die ausströmende Bremsflüssigkeit wird meist dem drucklosen Vorratsbehälter des Hauptzylinders zugeleitet. Nach Abfall der Bremskraft auf einen bestimmten Wert, der einer verringerten Radverzögerung entspricht, wird dieser Vorgang wieder rückgängig gemacht, so daß ein dauerndes Ein- und Ausschalten der Blockierschutzeinrichtung ein Vollblockierei des Rades verhindert.

Ein großer Nachteil dieses Systeme ist es, daß die Bremsanlage während einer solchen Bremsung in kürzester Zelt erschöpft ist, weil bei jedem Einschalten des Blockierschutzgerätes Bremsflüssigkeit abgelassen, aber beim Ausschalten des Geräts keine Flüssigkeit zugeführt wird,so lange der Fahrer die Bremse betätigt.

Zum Vermeiden dieses Kachteils ist es schon bekannt, eine Vorrichtung vorzusehen, die bei Erreichen eines bestimmten

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max. Pedalweges die Blockierschutzeinrichtung abschaltet. Aber diese Lösung arbeitet nicht hei allen Betriebsbedingungen sicher und zuverlässig. Sie erfordert öfteres Nachpurnpen mit dem Bremspedal, wenn die Blockiersehutzeinrichtung weiter arbeiten soll.

Schließlich ist es auch schon bekannt, die vom Bremszylinder abgelassene Bremsflüssigkeit mit Hilfe einer Pumpe wieder in die Bremsleitung zurückzupumpen. Eine Pumpe stellt aber gewöhnlich ein verhältnismäßig träge arbeitendes System dar, so daS die Gefahr besteht, daß sowohl das aus den Bremszylindern Flüssigkeit ablassende Ventil als auch der Bremsleitungsüruck von der Pumpe her unzulässig beeinflußt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und ein blockiergeschütztes hydraulisches Bremssystem zu schaffen, das unex'schöpflich ist und sicher, rasch und zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kückföraereinrichtung einen ständig unter Druck stehenden Arbeitsraum aufweist, der mit der Bremsleitung über ein entlastungsdruckabhängig gesteuertes Schaltventil verbunden ist, das bei druckloser Entlastungsleitung die Verbindung geschlossen hält und bei Druckanstieg in der Entlastungsleitung die Verbindung öffnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:

Kig. 1 eine bremsvorrichtung in vereinfachter Darstellung I¹Mg. 2 eine Kückf orderen nri chtung

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Fig. 3 eine andere Ausführung der Rückfördereinrichtung

Fig. 4 eine Bremsvorrichtung mit" dieser zweiten Ausführungslorm der Rückfördereinrichtung.

Eine hydraulische Bremsvorrichtung nach Fig. 1 hat einen fußbetätigten Hauptzylinder 1, der mit einem Verstärker 2 ausgerüstet ist und einen an den Verstärker angesetzten hydraulischen Tandem-Zylinder'2' aufweist. Der Hauptzylinder 1 versorgt über eine -Bremsleitung 3 einen Vorderradbremskreis und über eine Bremsleitung 4 einen Hinterradbremskreis mit Bremsflüssigkeit. An den Vorderrädern sind Bremszylinder 5 und an den Hinterrädern Bremszylinder ο angeordnet, die über je eine scheibenbremse auf die Fahrzeugrüder einwirken. An jedem Fahrzeugrad befindet sich ein Fühlglied 7 zum Ermitteln der Radverzö^erung bzw. des Schlupfes beim Blockieren eines Rades. Jedes Fühlglied 7 ist mittels elektrischer Leitungen mit einer gemeinsamen Datenverarbeitungsanlage B verbunden. An diese Anlage ist für jeden Bremszylinder ein Magnetventil 9 angeschlossen, das sich nahe beim Bremszylinder 5 bzw. 6 befindet. Von jedem Magnetventil geht eine Entlastungsieitung 10 zu einer Rückfördereinrichtung 11, die für jede Achse nur einmal vorgesehen ist.

Wie in der Fig. 2 zu erkennen, besteht die Rückfördereinrichtung

11 aus einer Rückförderpumpe 11* mit einem großen Antriebskölben

12 und einem mit diesem verbundenen kleineren Förderkolben 13. Der Antriebskolben hat zwei Arbeitsräume 14 und 1^rS, die über ein seitlich angeflanschtes Umschaltventil 10 wechselweise untci· Unterdruck oder atmosphärischem Druck stehen. Ein dior>e Verbindung steuerndes Gestänge trägt die Bezugszahl on V) und .¹O und ragt in die beiden Arbeitsr^:iume 14 und 1'·> derart hinein, daß es in den beiden Endstelion des Kolbens 1 i."¹ von dioaem betätigt wird. Dor Föx'derkolben 13 arbeitet in zwei mit Bremsflüssigkeit gefüllten Arbeitsräumen Ib und 17, die liier Hüok-

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schlagventile 26 und 27 mit der -üntlastungsleitung 10 verbunden und über Rückschlagventile 28 und 29 an ein Schaltventil 21 angeschlossen sind. Die Rückschlagventile öffnen

TO sich in Richtung von der .iSntlastungsleitung/zum ochaltventil 21 hin.

In dem Schaltventil 21 ist eine über die Rückschlagventile 28 und 29 herangeführte .Förderleitung 30 an einen Raum 31 angeschlossen, der über einen von einem Ventilschließglied 24 überwachten Ventilsitz 32 mit der -bremsleitung 3 bzw. 4 verbunden ist. Das Ventilschließglied 24 ist an'einer Kolbeniange 25 befestigt, die einen Kolben 22 trägt. Der Kolben 22 stellt eine oewegllche Wand eines üchluckzylinders 33 dar, der ebenfalls an die ^ntlastungsleitung 10 angeschlossen ist. Aui3erdem steht der Kolben unter der «Wirkung der Kraft einer auf seine RüCKseite -mgreifenden Restdruckfeder 23.

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgti

Beim Bremsen werden die Bremszylinder 5 und 6 in bekannter Weise nit Druckflüssigkeit beschickt und die Bremsen zur Wirkung gebracht. Beginnt ein Rad zu blockieren, so spricht sein Fühlglied 7 an, durch das Magnetventil 9 wird die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 1 und dem entsprechenden Radzylinder unterbrochen, und der Radzylinder wird mit der iintlastungsleitung verbunden. Diese Leitung fuhrt aber nicht zum Vorratsbehälter des Haupt^ylinders, sondern zu der Riickförderpumpe 11' der Rückfördereinrichtung 11. Die Ruckfürderpumpe pumpt auf folgende i/eiiie dir» abgelassene Bremsflüssigkeit in dip Bremsleitung bzw. 4 zurück:

Die Arbuitsräume 14 und 15 des Antriebskolbens 12 werden wechselweise mit Außenluft und mit Vakuum beaufschlagt. Die jeweilige

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Steuerung wird durch den Luft-Antriebskolben 12 in seinen beiden iindstellungen über die Gestänge 19 und 20 ausgelöst. Steht z.B. der obere Arbeitsraum 15 mit der Außenluft, der Raum 14 mit einem Unterdruckerzeuger in Verbindung, so versucht der Druckunterschied den Antriebskolben 12 nach unten zu ziehen. Der in den flüssigkeitsgefüllten Räumen 16 und 17 angeordnete Pörderkolben 13 drückt dadurch auf die im Kaum 17 befindliche Flüssigkeit. Beide Kolben 12 und 13 können sich aber nicht bewegen, wenn das Schließglied 24 des Schaltventils 21 geschlossen ist, da der Flüssigkeitsrücklauf in die Entlastungsleitung 10 durch eines der Rückschlagventile 26,27 gesperrt ist. Erst wenn bei blockierender Bremse der Druck in der Rücklaufleitung 10 steigt und diese Drucksteigerung im Schluckzylinder 33 des Gchaltventils den Kolben 22 gegen die Kraft der Restdruckfeder 23 nach unten stößt, öffnet sich das Ventil 24/32. -üann beginnt die Pumpe 11· unverzüglich mit ihrer Arbeit. Der von dem Antriebskolben/angetriebene Förderkolben 13 drückt dann Flüssigkeit aus dem nun als Förderraum anzusprechenden Druckraum 17 über das Rückschlagventil 28 in die Bremsleitung 3 bzw. 4. Außerdem läßt er über das Rückschlagventil 27 Flüssigkeit aus der Rücklaufleitung 10 in den Arbeitsraum 16 eintreten d.h. der Arbeitsraum 16 arbeitet ala Saugraum der Pumpe.

Hört das Fahrzeugrad auf zu blockieren, so sinkt der Druck in der Rücklaufleitung 10 und das Schaltventil 21 schließt sich wieder. Dann bleibt die Pumpe 11 aufgrund des hydraulischen Gegendruckes stehen. Beim Blockieren und Lösen wiederholt sich die stufenweise Bewegung der Kolben 12 und 13 der Rückförderpumpe 11· so oft bis die beiden Kolben 12,U ihre unterste Stellung erreichen. Dann schaltet der Luft-Antriebskolben 12 das Umschaltventil 18 uerart um, daß nun in den Arbeitsraum 14 des Luf t-A kolbens AuiJenluftfeingesteuert wird und der Arbeitsraum 1b unter Vakuumeinfluß gelangt. Unter dieser Druckeinwirkung versuchen sich

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die Kolben 12 und 13 nach oben zu bewegen, ^enn der Blockierschutz wieder in Tätigkeit tritt, wird nun uer vorher al.3 Druckrauin arbeitende Raum 17 zum oaugraum der RücKförderpumpe. Er saugt über das Rückschlagventil 26 Flüssigkeit aus der Rücklaufleitung 10 ab, und aus dem jetzt als Druckraum 16 wirkenden ArDeitsraum der Pumpe wird über das geöffnete Schaltventil 21 Flüssigkeit über das Ruckschlagventil 29 in Richtung auf die Bremsleitung 3 bzw. 4 ausgestoßen. Erreicht der Kolben 12 seine obere Undstellung, so betätigt er das Gestänge 19 und daa Umschaltventil 18 steuert wieder Atmosphäre in die obere Arbeitskammer 15 und verbindet die untere mit der Vakuumquelle. Die Bewegung des Doppelkolbens 12,13 erfolgt dann wieder von oben nach unten. Seine Geschwindigkeit ist abhängig von der pro Blockierbremsung aus dem Radzylinder abgelassenen Flüssigkeitsmenge und der Größe der Pumpe. Arbeitet der Blockierschutz z.B. mit einer Frequenz von 100 Hz, dann wird auch die Pumpe mit 100 Hz ein- und ausgeschaltet. Sie bewegt sich beim Einschalten des Blockierschutzes ruckartig mit der Blockierschutzfrequenz nach oben oder unten und fördert bei ihrer Bewegung Bremsflüssigkeit in die Bremsleitung zurück, bei ausgeschaltetem Blockierschutz bleibt sie stehen.

Der iJchluckraum des Schluckzylinders 33 hat die Aufgabe, in der Rücklaufleitung 10 eventuell auftretende schnelle Druck-

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stöi3e aufzunehmen. Das Schaltventil ist gemäß einem Merkmal der Erfindung nahe bei den Bremszylindern 3 oder 4 angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die erwähnten Druckstöße nicht die _t$anze Flüssigkeitssäule bewegen müssen, die zwinchen den Broms^ylindern 3 oder 4 und der Rückforderpumpe 11' liegt.

Jie beschriebene Arbeitsweise führt dazu, daß auch bei kräftig ansprechendem Blockiersehutz, d.h. wenn viel Bremsflüssigkeit

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aus den Bremszylindern austritt, doch in den Bremsleitungen 3,4 sofort und ständig ausreichend Bremsflüssigkeit vorhanden ißt, die .bremse also nicht in ihrer Wirkung nachläßt oder sich gar erschöpft.

Anstatt der beachriebenen Bauart der Hückförderpumpe 11' können auch andere Bauarten verwendet werden, z.B. mit Antrieb durch Druckluft. JSs muß nur durch die paarweise Anordnung von Rückschlagventilen dafür gesorgt sein, daß die Pumpe beim Hin- und Rückhub Druckmittel fördern kann.

Eine Abwandlung der Erfindung ist in den Figuren 3 und 4 dar-

^.usfuhrung

gestellt.Die/ eignet; sich besonders für fahrzeuge ohne Druckluft- oder Unterdruckquelle. Dabei zeigt die Figur 3 eine andere Pumpenbauart der Rückförderpumpe. Diese andere Rückförderpumpe 50' hat zwei getrennte, jeweils außen liegende Förderkolben 51 und 52 und entsprechende Rückschlagventile 53,54 zur Entlastungsleitung und zum Schaltventil. Für den Antrieb der Kolben 51 und 52 ist ein Exzenter 55 vorgesehen, der über Schubstangen 56 und 57 mit den Kolben 51 und 52 verbunden ist.

Als Antrieb für die Rückförderpumpe 50' dient wie in der Fig. zu erkennen, ein Elektromotor 58, der mit einer den Exzenter 55 tragenden Exzenterwelle 59 getriebeverbunden ist. Die gesamte •Rückfördereinrichtung trägt die Bezugszahl 50. Als Einschalter für den motor 58 ist ein druckflüssigkeitsbetätigter Schalter 60 verwendet. Zwischen einer der Leitung 10 entsprechenden Entlasturiftsleitung 61 und einer der Leitung 30 entsprechenden Förderleitung 62 liegt ein η ich zur JSntlaatungsl eitun,·* 61 hin öffnendes überdruckventil 63, über das von der Rückförderpumpe 50' zuviel gefördertes Druckmittel in die Entlastungsleitung zurückgelangen kann. Das Überdruckventil 63 kann aber auch durch eine andere Leerlaufeinrichtung-z.B. rein mechanisch durch eino

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Rutschkupplung 64 an der Pumpe bO- ersetzt sein. Das Schaltventil 21 ifjt dasselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Die ueschriebene Vorrichtung wirkt weitgehend geradeso wie die Einrichtung nach den Figuren 1 und 2. Jedoch wird hier die Rückforderpumpe 50' über den Druckschalter 60 erst eingeschaltet, wenn in der JSntlastungsleitung 61 ein bestimmter Druck erreicht oder überschritten wird. Alle übrigen Schaltungen laufen gerade so ab wie bei dem Ausführungbeispiel nach den Fig. 1 und 2. Durch entsprechendes Abstimmen der Drücke, bei denen der Schalter 60,das Schaltventil 21 und das Überdruckventil' 63 ansprechen, ist auch bei dieser Bremsvorrichtung sichergestellt, daß der Pumpenauslaß und die Förderleitung 62 stets unter Druck stehen, dai3 also rasch und ausreichend Bremsflüssigkeit in die Bremsleitung nach-,jeföraert wird, so_vbald der Blockierschutz merklich anspricht. In den Zwischenzeiten wird keine .Energie für die Üückförderpumpe gebraucht.

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Claims

Robert BoBch GmbH . 9180 He/Wa Io Ansprüche

1. Hydraulische Bremsvorrichtung mit einem Hauptzylinder, einem Nachfüllbehälter und mindestens einem über eine Bremsleitung mit dem Hauptzylinder verbundenen Radbremszylinder sowie mit einer Blockierschutzeinrichtung, die ein Fühlglied für jedes zugeordnete Rad besitzt, über das beim übermäßigen Verzögern des Rades mittels eines Überwachungsventils der Bremszylinder gegenüber der Bremsleitung abgeriegelt und mit einer Entlastungsleitung verbunden wird, und bei welcher durch mindestens eine Rückfördereinrichtung die .Druckflüssigkeit aus der Entlastungsleitung in die Bremsleitung zurückgepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung (11,50) einen ständig unter Druck stehenden Arbeitsraum (16,17) aufweist, der mit der Bremsleitung (3,4) über ein entlastungsdruckabhängig gesteuertes Schaltventil (21) verbunden ist, das bei druckloser Entlastungsleitung (10,61) die Verbindung geschlossen hält und bei Druckanstieg in der Entlastungsleitung die Verbindung öffnet.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfördereinrichtung (11,50) eine Rückförderpumpe (11·, 50·) mit einem Förderkolben (13,51,52) aufweist, der zwei weitgehend gleiche Arbeitsflächen besitzt, und daß dem Förderkolben (13,51,52) zwei Arbeitsräume (16,17) zugeordnet sind, die abwechselnd jeweils bis zu ihrer Leerung als Förderräume und bis zu ihrer Füllung als Saugräume dienen.

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3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsglied (22) des Schaltventils (21) ein vom Druck der Entlastungsleitung (10,61) entgegen einer Kraft einer Restdruckfeder (23) bewegbarer Kolben ist, der mit einem beweglichen Ventilschließglied (24) durch eine Kolbenstange (25) verbunden ist.

4. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (21) in seiner Offenstellung durch Überhub ein gewisses Schluckvermögen aufweist.

5. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden wechselweise als Flüssigkeitsförcler- oder -saugraum der Rückförderpumpe (11 ',50') dienenden Räume (16 und 17) über je ein erstes Rückschlagventil (26,27»^l>3) mit der Rücklaufleitung (10,61) und über je ein zweites Rückschlagventil (28,29,54) sowie über das Schaltventil (21) mit der Bremsleitung (3,4) verbunden sind, und die Durchflußrichtung aller Rückschlagventile von der Rücklaufleitung zum Schaltventil weist.

6. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltventil (?1) nahe bei den zugehörigen Bremszylindern (b,6) angeordnet ist.

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7. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebskolben (12) der Rückförderpumpe (11¹) über ein kolbenlageabhängig gesteuertes Umschaltventil (18) stcändig unter dem Druck eines gasförmigen Antriebsmittels steht und dadurch den Ji'örderkolben (13) der Rückförderpumpe stets belastet.

8. Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (18) die Pumpe auf gleiche Förderung bei umgekehrter Hubrichtung umschaltet, wenn der dem gasförmigen Druckmittel unterliegende Antriebskolben (12) eine seiner beiden Endstellungen erreicht.

9. Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Rückförderpumpe (50') ein Elektromotor (58) vorgesehen ist.

10. Bremsvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß

der Rückfördereinrichtung (50) eine Leerlaufeinrichtung in Form

(64) eines Überdruckventils (63) oder einer Rutschkupplung zugeordnet ist.

11. Bremsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromotor (58) ein Schalter (60) vorgeschaltet ist, der vom Druck in der Entlastungsleitung (61) beeinflußt ist und den Motor einschaltet, wenn in dieser Leitung ein Druck

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