DE1916662A1

DE1916662A1 - Stellvorrichtung fuer Bremsschlupfregler

Info

Publication number: DE1916662A1
Application number: DE19691916662
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-01
Filing date: 1969-04-01
Publication date: 1970-10-08

Description

S t e 1 1 v e r r i c h t u- n g für Bremsschlupfregler Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Stellvorrichtung für Bremsschlupfregler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die mittels des zugeführten elektrischen Stellwertes der Regelsteuerung den hydraulischen Bremsdruck im Radzylinder schlupfabhängig reguliert.
Die Bremsschlupfregelung bei hydraulischen Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen bringt vor allem bei der elektrischen Regelsteuerung einige Probleme mit sich, die bisher nur mit einem umfangreichen technischen aufwand, wie zum Beispiel der Eingliederung einer zentralhydraulischen einlage, gelöst wurde. Diese besteht bekanntlich aus einer Zahnrad- oder Flügelzellenpumpe, einem Hochdruckspeicher, einem Flüssigkeitssammelbehälter und Je nach der bst der Anlage aus einigen elektrischen Schaltventilen.
Eine derartige Zentralhydraulik ist jedoch nur ür Lastkraftwagen, Omnibusse und große, exklusive Personenkraftwagen wirtschaftlich. Bei Mittelklassewagen und besonders bei den kleineren Kraftfahrzeugen macht die bisher erforderliche Zentralhydraulik die Bremsschlupfregelung zu teuer, sodaB ihr Einsatzbereich vorweg beschränkt ist. Dieser Umstand ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß man von den handelsüblichen elektrischen Stellgeräten, den elektrischen Schaltventilen und -schiebern ausgeht, die den hydraulischen Kreis nur öffnen und schließen können.
Die Erfindung sieht deshalb vor, daß die elektrohydraulische Stellvorrichtung außer dem üblichen Öffnungs- und Sperrorgan zusätzlich einen Stellkolben erhält, der den bei Regelungsbeginn abgeschlossenen hydraulischen Radzylinderkreis je nach dem Stellwert im Volumen erweitert und nach dem Schlupfrückgang wieder verkleinert. Damit wird lediglich für jedes der Regelung unterliegene Fahrzeugrad anstatt der zusätzlichen Schaltventile in der Zentralhydraulik jeweils eine Stellvorrichtung benötigt, die nicht viel teuerer als die Ventile ist, dafür aber alle notwendigne Schalt- und Regelfunktionen erfüllt.
Am geeignetsten für die elektrohydraulische Stellvorrichtung ist ein kleiner Getriebemotor, der mittels eines einfachen untersetzenden Umlaufgetriebes eine Gewindespindel dreht, die in den Stellkolben eingreift und ihn vor- oder rückwärts bewegt. Dabei wird während der Rückwärtsbewegung gleichzeitig die hydraulische Verbindung zwischen dem Haupt- und Radzylinder zweckdienlich mittels eines eingefügten Ventiles unterbrochen, wodurch sich der hydraulische Kreisteil des Radzylinders in Volumen vergrößert und folglich den Bremsdruck verringert.
Jedoch läßt sich auch der vordem für das nicht dosierbare Schaltventil benutzte elektrische Hubmagnet heranziehen, indem über ein Kniehebelgetriebe oder eine hydraulische Kolbenuntersetzung sein axiales Hubmoment entsprechend erhöht wird, um das Gegenmoment zu dem hydraulischen Bremsdruck aufzubringen. Dazu wird ebenfalls bei der Rückwärtsbewegung des Stellkolbens bzw. für die Drucksenkung im Radzylinderkreis der hydraulische Zufluß vom Hauptzylinder unterbunden.
Die elektrohydraulische Stellvorrichtung hat außerdem noch den erheblichen Vorteil, daß beim Ausfall eines elektrischen Kreises oder Bauelementes der Regelsteuerung der Bremsvorgang nicht abbricht bzw. beeinträchtigt wird, sondern nur die Schlupfbegrenzung unterbleibt, weil die Stellvorrichtung bloß bei der Eingabe eines Stellwertes eine Druckminderung einleitet und im regellosen bzw. spannungsfreien Zustand einen geöffneten Flüssigkeitsdurchlaß aufweist.
In den beiden Zeichnungen ist im Schnitt je ein Anwendungsbeiie1 mit einem Getriebemotor und einem Hubmangnet entsprechend der Erfindung dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Umlaufgetriebemotor, der mittels einer Gewindespindel einen Stellkolben verschiebt.
Figur 2 bildet einen Hubmagnet ab, der über ein Kniehebelgetriebe einen Stellkolben und einen Steuerschieber in einem separaten Steuergehäuse bewegt.
Figur 1 In das Schaltrelais 1 wird der Stellwert der Regelsteuerung eingespeist. Der Anschlagstift 2 betätigt den Endschalter 3, der auf dem Aufnahmebügel 4 sitzt. In dem Steuergehäuse 5 liegt zentrisch die Ventilnadel 7. Auf ihren Kegelkopf ist die Druckfeder 6 zentriert. Der Dichtring 8 am Stellkolben 9 verhindert einen Flüssigkeitsaustritt. In den Kolben greift die Gewindespindel 10 ein, die sich über die Druckkngeln 11 auf dem Getriebegehäuse 12 abstützt. An dem Spindelschaft ist daß Innenzahnrad 13 befestigt, das gegenüber dem Innenzahnring 14 eine kleine Zähenzahldifferenz aufweist. In diesen beiden Innenzahnkreisen ist sich das auf der Achse 16 lose drehende Umlaufzahnrad 15 ab. Sein Lagerbügel 17 ist auf das Wellenende des ankers 18 gepreßt. Der ihn llmkleidende Stator 19 ist in das Motorgehäuse 20 fest eingedrückt, Die elektrohydraulische Stellvorrichtung wirkt folgendermaßen: Über die beiden Anschlußklemen k1 und k2 wird der Stellwert dem Hubmagnet des Relais 1 zugeleitet, wodurch sich die geöffneten Kontakte in Pfeilrichtung schließen und sonit den Motor in Gang bringen9 sodaß der Anker 18 mit dem an ihn gekuppelten Zahnrad 15 umläuft. Infolge der differierenden Zähnezahl zwischen dem Innenzahnrad 13 und dem zahriring 14 wird das Rad 13 um die Differenz gedreht. Die sich mit ihm bewegende Gewindespindel 10 zieht den Stellkolben 9 zurück, worauf zunächst der Dichtkegel an der Ventilnadel 7 die Verbindung mit dem Haupt zylinder absehmürt. Beim weiteren Zurückweichen des Kolbens 9 vergrößert sich das Aufnahmevolumen des zylindrischen Speicherraumes a, weshalb der hydraulische Druck im Radzylinderteil sinkt. Ist der Fahrzeugradschlupf auf den gewänsohten Grenzwert gefallen, dann wird der Hubmagnet am Schaltrelais 1 wieder stromlos und schnellt in seine Ausgangsstellung zurück. Durch die sich dabei umschaltenden Relaiskontakte wird der Anker 18 umgepolt und schiebt, über die Gewindespindel 10 den Stellkolben 9 wieder in das Steuergehäuse 5, bis der Ventilnadelkopf erneut freisteht und folgedessen die Verbindung mit dem Hauptzylinder wieder herstellt.
Wenn schließlich der Anschlagstift 2 die Kontakte an den Endschalter 3 unterbricht, ist der Regelvorgang der Stellvorrichtung beendet und kann sich bei einem neu gebildeten 8tellwert bzw.
Impulszufluß beliebig wiederholen.
Figur 2 Zwischen dem Deckel 21 und dem Gehäuse 24 liegt der Spulenkörper 22 mit seiner Drahtwicklung 23. In dem Magnetkern 25 ist ein DämpfLingspufferring 26 eingebettet. Auf der Achse 27 sitzen die Tellerfedern 28, die den magnetkern einschließlich des ganzen Kniehebelmechanismusses jeweils in die Ausgangslage zurtielcholon.
Die Achse ist über die Verbindungslaschen 29 mittels der Stifte 30 mit dem Kniehebel 32 verbunden. Dieser ist ia der ortsfesten Gabel 31 schwenkbar gelagert. An dem Kniehebel 32 gliedert sich der Stellhebel 33 an. Auf seinem rechtwinkligen Stellarm stützt sich der Steuerschieber 37 mit Hilfe der Druckfeder 34 ab. Durch den elastischen Ring 35 wird der Schieber abgedichtet. Der Stift 36 verbindet den Hebel 33 schwenkbar mit dem Stellkolben 39. Der Kolbendichtring 38 verhindert an dem Steuergehäuse 40 einen Fltssigkeitsverlust.
Die elektrohydraulische Stellvorrichtung hat folgende Wirkungsweise: Bei einer Impulseingabe über die Anschlußklemmen k3 und k4 wird der Magnetkern 25 je nach der Impulsstärke von den sich bildenden Magnetfeld der Wicklung 23 angezogen, womit das Tellerfederpaket 28 zusammgedrückt und der Kniehebelmechanismus 29, 32 und 33 aus seiner senkrechten Stellung zur Kolbenmitte herausgeschwenkt wird. Diese Kniehebelschwenkung zieht den Stellkolben 39 etwas zurück und bewirkt zugleich, daß der Schieber 37 den geöffneten Ringspalt b im Steuergehäuse 40 schließt. Dadurch kann in den sich vergrößernden Speicherraum c keine Flüssigkeit vom Hauptzylinder nachfließen und baut demzufolge den hydraulischen Druck im Radzylinderteil ab. Nach Beendigung des Impulsstellwertes schieben die Tellerfedern 28 den ganzen Mechanismus wieder in die dargestellte Ausgangslage, wobei der Steuerschieber 37 den Ringspalt b erneut öffnet und der Stellkolben 39 in das Steuergehäuse zurückgedrängt wird.
Entgegen den abgebildeten Beispielen läßt sich die hydraulische Schalteinrichtung bzw. der Steuerschieber und das -ventil auch von der Volumenverstellung getrennt anordnen.
Außerdem kann man anstatt des Hubmagnetes einen Schwenkmagnet direkt an dem Kniehebelgelenk anbringen. Desgleichen läßt sich bei dem Getriebemotor das Umlaufgetriebe durch ein Schneckengetriebe ersetzen.
Zur Verkürzung der Auslaufzeit des Ankers kann man ihn auch mittels einer Reibungsbremse abstoppen, die bei der Impuls eingabe elektromagnetisch gelöst wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h

1. Elektrohydraulische Stellvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die mittels des zugeführten elektrischen Stellvortes der Regelsteuerung den hydraulischen Bremsdruck im Radzylinder schlupfabhängig reguliert, gekennzeichnet durch einen Stellkolben, der in einem Steuergehäuse lagernd durch seine angetriebene Axialbewegung nach einer Unterbrechung der hydraulischen Verbindung zum Hauptzylinder mittels einen Sporrorganes den hydraulisch beaufschlagten Druckraum im Radzylinderteil im Volumen vergrößert bzw. verkleinert.

2. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Axialbewegung durch ein elektromagnetisches Bauelement bzw. einen Getriebemotor (18-20) oder einen Hubmagnet (21-26) erzeugt wird.

3. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Getgriebemotor (18-20) besteht, der mittels einer sich drehenden Gewindespindel (10) den Stellkolben (9) axial verschiebt.

4.Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (9) zugleich das Steuerventil (7) betätigt.

5.Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (7) mit dem Stellkolben (9) nur einseitig zwangsläufig gekuppelt ist.

6. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (9) und das Steuerventil (7) in einer Achse liegen.

7. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (9) in der Ausgangsstellung in einem Endschalter (3) eingreift, der den Stremkreis unterbricht.

8. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebemotor (18-20) ein Umlaufgetriebe (12-17) mit einem ruhenden Innenzahnring (14) besitzt.

9. Elektrohydraulische Stellvorrichtun nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellwert bzw. -jipuiB auf ein Schaltrelais (1) übertragen wird, das nach dem Impulsende den Stromfluß umpolt.

10. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (18) durch eine Reibungsbremse abgestoppt wird, die eine elektromagnetische Lösungshalterung aufweist.

11. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem (Hub-) Magnet besteht, der über ein Kniehebelgetriebe (29-33) einen Stellkolben (39) bewegt.

12. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmagnet (21-26) den Stellkolben (39) zurückzieht und dabei das Tellerfederpaket (28) zusammendrückt.

13. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniehebelgetriebe (29-33) durch das Tellerfederpaket (28) in seiner Ausgangslage gehalten wird.

14. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (25) über einen elastischen Dämpfungspufferring (26) verfügt.

15. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (33) gleichfalls den Steuerschieber (37) antreibt.

16. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolbem (39) und der Steuerschieber (37) parallel nebeneinander in dem Steuergehäuse (40) angeordnet sind.

17. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (37) durch den Stellhebel (33) nur in einer Richtung zwangsläufig verschoben wird.

18. Elektrohydraulische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (37) aus dem Steuergehäuse (40) einseitig heraustritt und seine Gegenstirntliche sich in eina hydraulischen Ausgleichsraum betindet.

L e e r s e i t e