DE1802454A1

DE1802454A1 - Bremsregler

Info

Publication number: DE1802454A1
Application number: DE19681802454
Authority: DE
Inventors: Horvath Robert Antone
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1967-10-11
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1207043A; DE1802454B2; US3401987A

Description

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A.

Bremsregler

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsregler zwischen einer Bremshauptleitung und mindestens einer Bremszuleitung mit einem Absperrventil in der Bremshauptleitung und einem beweglichen Kolben, der bei einem bestimmten abgefühlten Bremszustand das Schliess.en des Absperrventils gestattet und ein Absenken des Druckes in der Bremszuleitung bewirkt, und bei anderen Bremszuständen das Absperrventil öffnet und den Druck in der Bremszuleitung erhöht.

Derartige Bremsregler dienen der Verhinderung der Radblockierung, indem sie bei derartigen Bremszuständen eine zyklische Modulierung des Bremsdruckes bewirken, durch die das Blockieren der gebremsten Räder verhindert und die

Wirksamkeit der Bremsung erhöht wird. Derartige Bremsregler können von beliebig gewonnenen Impulsen für den Bremszustand betätigt werden.

Bei einem bekannten Bremsregler ist das Absperrventil als Kugelventil ausgebildet, das von seinem Sitz durch den Kolben in dessen Normalstellung abgehoben ist, jedoch durch den Druck in der Bremshauptleitung absperrend gegen seinen Sitz gedrückt wird, wenn sich der Kolben infolge des bestimmten abgefühlten Bremszustandes bewegt. Infolge der grossen Druckdifferenz an der Kugel tritt eine hydraulische Blockierung ein, wenn der Kolben wieder gegen die Kugel zur Anlage kommt, wodurch das Öffnen des Ventils erschwert wird. Perner ergibt sich beim Öffnen des Absperrventils durch den Kolben ein unerwünscht hoher Druckstoss in der Bremszuleitung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Bremsregler der eingangs erwähnten Art so weiter auszugestalten dass diese Nachteile vermieden sind, so dass also vor allem die Druokstösse in der Bremszuleitung unterbunden sind. Ferner soll die Betätigung des Absperrventils verbessert werden.

Ein Bremsregler der eingangs erwähnten Art kennzeichnet sich erfindungsgemäss durch ein erstes Absperrventil, das eine ungedrosselte Verbindung zwischen der Hauptbremsleitung und der Bremszuleitung gestattet und durch ein zweites in gleicher Richtung schliessendes Absperrventil, das mit der Hauptbremsleitung über einen drosselnden Kanal verbunden ist und durch den. Kolben vor dem öffnen des ersten Absperrventils geöffnet wird, um zur Vermeidung von Druckstö'ssen einen Druck-

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ausgleich über den gedrosselten Kanal zu bewirken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kolben lose gegen einen Kraftkolben anliegt, der in Abhängigkeit von dem bestimmten Bremszustand bewegt die Bewegung des Kolbens im Sinne einer Absenkung des Druckes in der Bremszuleitung gestattet, wobei bei Erreichen im wesentlichen atmosphärischen Druckes in der Bremszuleitung die Bewegung des Kolbens unabhängig von einer weiteren Bewegung des Kraftkolbens endet. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Möglichkeit des Eintritts von Luft in die Bremsanlage wesentlich verringert wird.

lerner ist vorgesehen, dass das erste Absperrventil durch Federkraft in die Schließstellung belastet ist und das zweite Absperrventil einen kleineren Querschnitt aufweist und durch den Druck aus der Bremshauptleitung in die Schließstellung belastet ist, so dass es bei Überwiegen des Druckes in der Bremszuleitung vor dem Betätigen durch den Kolben öffnet, um einen Druckausgleich zu bewirken. Bei einem derartigen Druckgefälle öffnet das zweite Absperrventil sofort, um einen Druckausgleich über den gedrosselten Kanal zu bewirken. Ist die Druckdifferenz ausreichend, um, die Eederbelastung des ersten Absperrventils ebenfalls zu überwinden, so öffnet auch dieses Ventil.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Bremsreglers nach der Erfindung dargestellt.

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Eine Fahrzeugbremsanlage enthält einen Hauptbremszylinder 10 mit zwei Kammern. Die vordere Kammer ist über eine Leitung 12 mit Yorderradbremsen 14 und 16 verbunden. Die hintere Kammer des Hauptbremszylinders 10 ist über eine Leitung 18 mit einem Bremsregler 22 verbunden, an den über eine Leitung 24 die Hinterradbremsen 26 und 28 angeschlossen sind. Der Hauptbremszylinder 10 wird über einen Bremsverstärker 30 von einem willkürlich betätigbaren Bremspedal 32 betätigt.

Ein Impulsgeber 34 dient der Bildung eines

Impulses für einen das Blockieren der Fahrräder ermöglichenden Bremszustand. Der Impulsgeber 34 wird von einem Fahrzeugrad angetrieben. Im Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb von der Antriebswelle der Hinterräder, da der Bremsregler beiden Hinterradbremsen 26 und 28 zugeordnet ist. Im Rahmen der Erfindung kann aber ein Bremsregler jeder einzelnen Bremse oder auch einer beliebigen Kombination von Bremsen zugeordnet werden, wobei dann der Antrieb des Impulsgebers entsprechend ausgebildet werden muss. An den Impulsgeber 34 ist eine Zuleitung 92 für Aussendruck und eine Zuleitung 94 für Unterdruck angeschlossen. Der Impulsgeber liefert einen I_mpuls durch einen Auslass 36 zu einer Leitung 3ö. Bei normalen Betriebsbedingungen herrscht im Auslass 36 Unterdruck aus der Unterdruckleitung 94. Erhöht sich das Radschlupfverhältnis in solchem Ausmasse, dass ein Blockieren der Räder eintreten kann, so wird ausreichend Aussenluft zum Auslass 36·geleitet, um den Impuls auf einen Wert zu erhöhen, der zwischen dem Unterdruck

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und dem Aussendruok liegt. Das Ausmass der Erhöhung des Impulse ist auf die besonderen Betriebsverhältnisse abzustimmen. Bei Erhöhung des Impulses wird über den Bremsregler ein Absenken des Druckes an den Bremsen veranlasst, so dass der Radschlupf verringert wird. Der Impuls bleibt dann im wesentlichen auf einem Mittelwert, um bei Rückkehr zu normalen Betriebsbedingungen auf den Unterdruck zurückzugehen. Der Bremsregler 32 hat einen pneumatischen Teil 40, dem die Impulse von dem Impulsgeber 34 zugeleitet werden. Der Bremsregler hat ein Gehäuse 42, das aus einem oberen Teil 44 und einem unteren Teil 46 besteht. In dem Gehäuse ist ein Kraftkolben 48 angeordnet, der mit einer Membran 50 zusammenarbeitet und in dem Gehäuse eine Unterdruckkammer 52 und eine Kammer 54 bildet, in der veränderlicher Druck herrscht. Die Unterdruckkammer 52 ist über eine Leitung 56 mit der Unterdruckquelle 94 verbunden, die beispielsweise der Ansaugkasten der Antriebsmaschine des Fahrzeugs ist, so dass in der Unterdruckkammer 52 bei laufender Antriebsmaschine das Ansaugvakuum dieser Maschine herrscht. Bei stillstehender Antriebsmaschine herrscht in der Unterdruckkammer 52 natürlich Aussenluftdruck. Eine Feder 58 in der Unterdruckkammer 52 drückt den Kraftkolben 48 und die Membran 50 nach oben, um das Volumen der Kammer 54 zu verkleinern. Die Kammer 54 ist über einen Einlass 60 mit der leitung 38 verbunden, so dass sich der Druck in der Kammer 54 entsprechend dem von dem Impulsgeber 34 gelieferten Impuls ändert. Bei normalen Bremsbedingungen ist der der Kammer 54 zugeleitete Druck der Druck der Unterdruckquelle, so dass die Kräfte beiderseits

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der Membran 50 ausgeglichen sind* Dies gestattet der Druckfeder 58» den Kraftkorben 48 und die Membran 50 in der in der Zeichnung dargestellten Lage zu halten. Der Kraftkolben 48 und die Membran 50 sind durch ein Befestigungaglied 62,beispielsweise ein Niet, miteinander verbunden, der in die Kammer 54 ragt und dort einen Anschlag für einen Teil des hydraulischen !Teils 20 des Bremsreglers bildet.

Der hydraulische Teil 20 des Bremsreglers besteht aus einem Gehäuse 64, das einen Teil des oberen Gehäuseteils des hydraulischen Teils des Bremsreglers bildet. Das Gehäuse 64 enthält eine Einlasskammer 66, die mit der Bremshauptleitung 18 über eine Kappe 68 verbunden iat. Ferner enthält das Gehäuse 64 eine Auslasskammer 70, die mit der zu den Hiaterradbremsen 26 und 28 führenden Bremszuleitung 24 versehen, ist. Zwisohen den Kammern 66 und 70 ist ein Sitz 72 eines ersten Absperrventils 74 gebildet, das sich in derEinlasskammer 66 befindet und in seiner unteren Stellung gegen dsn Sitz 72 anliegend den Durchstrom von der Einlasskammer 6β sur Auslasskammer 70 absperrt. Das erste Absperrventil 74 hat im wesentlichen ringförmige Gestalt und enthält eine Kammer 76 für ein zweites Absperrventil, die am unteren Ende einen Ventilsitz 78 aufweist, Der obere Teil der Kammer 76 ist zum Teil durch einen Stopfen 80 verschlossen, so dass die Kammer 76 mit der Einlasskammer 66 über einen drosselnden Kanal 82 verbunden ist, der vorteilhaft die Form einer Spirale aufweist. Der Ventilsitz 78 hat eine öffnung, die die Kammer 76 mit der Auslasskammer 70 verbindet.

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Das zweite Absperrventil 84 hat eine Kugel, die frei in der Kammer 76 "beweglich ist. Eine Feder 86 in der Einlasskammer drückt auf das erste Absperrventil 74 inRichtung auf dessen Sit|z 72.

In dem Gehäuse 64 ist "beweglich ein Kolben 88 vorges&ten, der sich in die Auslasskammer 70 erstreckt. Das obere Ende des Kolbens 88 trägt einen Zapfen 90, der sich durch den Ventilsitz 78 des zweiten Absperrventils hindurch bewegt, wobei ι die hierdurch gebildete Schulter am Kolben 88 als Anschlag- j fläche gegen das erste Absperrventil 74 dient. Der Zapfen 90 i erstreckt sich genügend weit nach oben, um das zweite Absperrventil 84 in der geöffneten Lage zu halten. Das untere Ende

des Kolbens 88 erstreckt sich in die Kammer 54 und liegt gegen den Anschlag 62 in dieser Kammer frei an. Der Kraftkolben 4Q kann auf den Kolben 88 demzufolge nur Druckkräfte übertragen.

Bei normalen Bremsbedingungen nehmen die einzelnen Teile des Bremsreglers die in der Zeichnung dargestellte lage ein. Die beiden Kammern 52 und 54 haben Unterdruck, so dass die Feder 58 den Kraftkolben 48 in seiner oberen Stellung hält. Der damit nach oben bewegte Kolben 88 hält das erste Absperrventil 74 ebenso wie das zweite Absperrventil 84 in der Offenstellung. Die Einlasskammer 66 ist daher ungedrosselt mit der Auslasskammer 70 verbunden, so dass der Druck aus der Bremshauptleitung 18 durch den Bremsregler über die leitung 24 zu den Hinterradbremsen 26 und 28 gelangt.

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Fühlt der Impulsgeber 34 Betriebsbedingungen ab, die ein Blockieren der Bremsen ermöglichen, so erhöht der über die Leitung 38 der Kammer 54 zugeleitete Impuls den Druck. Der Druckunterschied beiderseits der Membran 50 wird genügend gross, um die Kraft der Feder 58 zu überwinden und bewirkt unterstützt durch den Flüssigkeitsdruck auf den Kolben 88 und die Kraft der Ventilfeder 86 eine Abwärtsbewegung der Membran 50 und des Kraftkolbens 4ö, welcher Bewegung der Kolben 88 folgt. Zunächst kommt das erste Absperrventil 74 zur Abstützung an seinen Ventilsitz und eine geringe weitere Abwärts-' bewegung des Kolbens 88 bewirkt auch das Schliessen des zweiten I Absperrventils 84. Damit kann der von Hauptbremszylinder 10 ! gelieferte Bremsdruck nicht mehr zu den Hinterradbremsen 26 j und 28 gelangen. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens : 88, die durch die Bewegung des Kraftkolbens 48 und der Membran ; 50 gestattet ist, löst sich das obere Ende des Kolbens 88 von den Absperrventilen, wobei gleichzeitig eine Vergrösserung des Volumens der Auslasskammer 70 eintritt, so dass also der Druck in der Bremszuleitung 24 und damit in den Hinterradbremsen 26 und 28 abfällt. Die G-rösse der Absenkung des Bremsdruckes wird von dem vom Impulsgeber 34 gelieferten Impuls bestimmt, der die Stellung des Kraftkolbens 48 bedingt. Ist der Impuls ausreichend, um eine Abwärtsbewegung des Kolbens 88 nach unten soweit zu gestatten, dass der Druck in der Bremszuleitung 24 im wesentlichen JTuIl wird, so endet die Bewegung des Kolbens nach unten, selbst wenn der Kraftkolben 48 sich weiter nach

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unten bewegen sollte. Hierdurch wird in wirksamer Weise das Eindringen von luft in die Bremszuleitung 24 und die Hinterradbremsen 26 und 28 verhindert, da in diesen ein Unterdruck nicht auftreten kann. Bei der üblichen Arbeitsweise der Anlage wird jedoch der Druck in der Bremszuleitung 24 lediglich abgesenkt, um eine Beschleunigung der Hinterräder zu bewirken, die eine Abnahme des Radschlupfes bedingt. Der Kraftkolben 48 hält dann seine Stellung und bestimmt die Lage des Kolbens 88 in Abhängigkeit von dem vom Impulsgeber 34 gelieferten Impuls bis sich die Radbeschleunigung ausreichend ändert, um eine Verringerung des Impulses zu bewirken. Der Auslaass 36 des Impulsgebers 34 ist dann wieder mit der ünterdruckquelle verbunden. Der verringerte Impuls bedingt eine Absenkung des Druckes in der Kammer 54 und damit des Druckunterschiedes beiderseits der Membran 50, so dass die Peder 58 den Kraftkolben 48 nach oben bewegt. Bei dieser Bewegung nimmt der Kraftkolben 48 den Kolben 88 mit, wodurch das Volumen der Auslasskammer 70 verringert wird. Hierdurch steigt der Druck in der Bremszuleitung 24 zu den Hinterradbremsen 26 und 28 an. Bewegt sich der Kolben 88 genügend weit nach oben, so stösst der Zapfen 90 gegen die Kugel 84 des zweiten Absperrventils an und öfhet das zweite Absperrventil, so dass die Einlasskammer 66 mit der Auslasskamme 70 über den drosselnden Kanal 82 verbunden ist. Ist der vom Hauptbremszylinder 10 erzeugte Druck in der Hauptbremsleitung noch wesentlich grosser als der Druck in der Bremszuleitung 24» so wird ein Druckstoss verhindert. Dies ist erwünscht, da eine

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plötzliche änderung des Bremsdruckes an den Bremsen nachteilig ist, da der übermässige Druck später von der Anlage wieder ausgesteuert werden muss. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens 88 kommt dieser gegen das erste Absperrventil zur Anlage und hebt dieses gegen die Kraft der leder 86 an. Die Einlasskammer 66 ist dann mit der Auslasskammer 70 im wesentlichen ungedrosselt verbunden. Dieses Spiel wiederholt sich falls erforderlich, um die Hinterradbremsen am Blockieren zu hindern und eine insgesamt wirksame Bremsung aufrecht zu erhalten.

Wird der vom Hauptbremszylinder 10 zur Bremshauptleitung 18 gelieferte Druck wesentlich abgesenkt, während sich der Kolben 88 in seiner unteren Stellung befindet, so kann dieser Druck geringer werden als der Druck in der Bremszuleitung 24. In diesem !Falle öffnet das zweite Absperrventil 84 sofort und es erfolgt ein Druckausgleich über den gedrosselten Kanal 82. Ist der Druckunterschied so gross, dass auch die Kraft der Feder 86 des ersten Absperrventils 74 überwunden wird, so öffnet auch dieses Ventil, so dass der volle Querschnitt für einen Strom von der Auslasskammer 70 zur Einlasskammer 66 möglich ist.

Der Bremsregler nach der Erfindung gestattet eine volle Beaufschlagung der Hinterradbremsen 26 und 28, sofern diese nicht zum Blockieren neigen. Ist die Unterdruckquelle nicht wirksam, so herrscht auf beiden Seiten der Membran 50 Aussenluftdruck, so dass die Feder 58 trotzdem den Kolben

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in. der oberen in der Zeichnung dargestellten Stellung hält. Die Bremswirkung "bezüglich der Modulation des Bremsdruckes bleibt also auch bei Fehlen des Unterdruckes in der Anlage erhalten.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel vervendeten pneumatischen Impulse können auch andere Arten von Impulse verwendet werden, wobei dann ein entsprechender Impulsgeber zu verwenden ist. Diese Impulse können hydraulische oder elektrische Impulse sein und können in gleicher Weise auf den Bremsregler einwirken.

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Claims

Patentansprüche ι

1. Bremsregler zwischen einer Bremshauptleitung und mindestens einer Bremszuleitung mit einem Absperrventil in der Bremshauptleitung und einem beweglichen Kolben, der bei einem bestimmten abgefühlten Bremszustand das Schliessen des Absperrventils gestattet und ein Absenken des Druckes in der Bremszuleitung bewirkt, und bei anderen Bremszuständen das Absperrventil öffnet und den Druck in der Bremszuleitung erhöht, gekennzeichnet duroh ein erstes Absperrventil (72,74), das eine ungedrosselte Verbindung zwischen der Hauptbremsleitung (18) und der Bremszuleitung (24) gestattet, und durch ein zweites in gleicher Riehtung schliessendes Absperrventil84,78), das mit der Hauptbremsleitung über einen gedrosselten Kanal (82) verbunden ist und durch den .Kolben (88) vor dem Öffnen des ersten Absperrventils geöffnet wird, um zur Vermeidung von Druckstössen einen Druckausgleich über den gedrosselten Kanal zu bewirken,

2. Bremsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (88) lose gegen einen Kraftkolben (48, 50) anliegt, der in Abhängigkeit von dem bestimmten Bremszustand bewegt die Bewegung des Kolbens im Sinne, einer Absenkung des Druckes in der Bremszuleitung (24) gestattet, wobei bei Erreichen im wesentlichen atmosphärischen Druckes in der Bremszuleitung die Bewegung des Kolbens unabhängig von einer weiteren

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Bewegung des Kraftkolbens endet.

3. Bremsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Absperrventil (72,74) durch federkraft (86) in die Schließstellung belastet ist, und das zweite Absperrventil (82,78) einen kleineren Querschnitt aufweist und duräh den Druck aus der Bremshauptleitung (18) in die Schließstellung belastet ist, so dass es bei Überwiegen des Druckes in der Bremszuleitung (24) vor dem Betätigen durch den Kolben (88) öffnet und einen Druckausgleich bewirkt.

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