DE1964926B2 - Bremsanlage für Fahrzeuge zum Verhindern des Blockierens wenigstens eines Rades - Google Patents

Description

erfindungsgemäße Steuerung des Kolbens des Vorsteuerventils wird der Bremsdruck wirksamer gesteuert und dem Blockieren der Räder entgegengewirkt.

Weitere Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In dem nachstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind als Antiblockierregelgerät ein Absperrventil und ein Ablaßventil vorgesehen. An Stelle dieser Ventile kann auch ein proportinal wirkender Antiblockierregelgerät vorgesehen sein, das den Bremsdruck in Abhängigkeit vom Blockieren der gebremsten Räder steuert. Findet ein solches Gerät Verwendung, bei dem ein Ablaßventil den Druckmitteldurchfluß von einer mit der Einlaßleitung verbundenen Auslaßkammer in die Auslaßleitung steuert, um den Bremsdruck in der Auslaßkammer zu ändern, so ist der Einlaß bei Betätigung des Antiblockierregelgeräts mit der Druckmittelquelle verbunden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 der Zeichnungen ist eine schematische Ansicht der Bremsanlage; und

F i g. 2 ist eine Schnittansicht des in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellten Vorsteuerventils.

In F i g. 1 der Zeichnungen ist mit Bezugsnummer 10 ein Betätigungszylinder dargestellt, welcher durch ein Bremspedal 12 betätigbar ist, um hydraulisches Bremsmittel von einem Behälter 14 einer Auslaßleitung 16 zuzuführen. Diese führt über eine Leitung »8 zu einem Satz von Radbremszylindern (nicht dargestellt) der Vorderräder und über den Einlaß 20 zu einem Vorsteuerventil 22. Das Vorsteuerventil 22 ist mit einem Einlaß 24 versehen, welcher über eine Leitung 26 mit der Auslaßseite einer unter hohem Druck stehenden Quelle in Verbindung steht. Es kann sich bei dieser Druckmittelquelle 28 um eine motorgetriebjne Hydraulikpumpe handeln, welche über eine Leitung 30 mit dem Behälter 14 in Verbindung steht. Ein Hydraulikspeicher 32 kann in einer Zweigleitung an die Leitung 26 angeschlossen sein. Das Vorsteuerventil 22 ist weiterhin mit einem Auslaß 34 ausgestattet, welcher über eine Druckleitung 36 mit dem Einlaß 37 einem Antiblockierregclventil 38 in Verbindung steht. Diese wiederum ist über einen Auslaß 40 und eine Leitung 42 mit einem Satz von Radbremszylindern 44 in Verbindung. Die Radbremszylinder 44 greifen an den Hinterrädern 46 an. Über einen Auslaß 48 und eine Ablaßleitung SO ist das Antiblockierregelventil 38 mit dem Behälter 14 in Verbindung. Das Antiblockierregelventil 38 wird durch ein beliebiges Gleitschutz-Steuergerät 52 bekannter Ausführungsform gesteuert; dieses Steuergerät spricht auf die Winkelgeschwindigkeit und/oder Verzögerung wenigstens eines der gebremsten Hinterräder 46 an. Diese Verzögerung kann in bekannter Weise durch Meßfühler 54 aufgenommen werden, welche jeweils an jedem Rad 46 des Fahrzeuges vorgesehen sind. In der dargestellten Ausführungsform entspricht das Antiblockierregelventil 38 einem Gerät, welches bei Betätigung durch das Steuergerät 52 von seiner normalen, d. h. leitenden Position in eine Auslaßposition und von dieser wieder zurück in die Normalposition verlagerbar ist. In der genannten Normallage ist die Leitung 42 mit der Leitung 26 in Verbindung. In der genannten Auslaßposition ist die Leitung 42 mit der Ablaßleitung 50 verbunden, welche zum Behälter 14 führt, um den Bremsmitteldruck in den Radbremszylindern 44 beim Gleiten eines der Räder 46 zu verringern. Die Zuführung in die Normallage wird dann herbeigeführt, wenn die Räder im wesentlichen ihre normale Winkelgeschwindigkeit erreicht haben, so daß das unter Druck stehende Bremsmittel von der Druckleitung 36 den Radbremszylinder 44 zugeführt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Antiblockierregelgerät 38 aus einem Absperrventil 56 und aus einem Ablaßventil 58, welche gleichzeitig

ίο durch Geräte bekannter Ausführungsform, wie durch Elektromagnete (nicht dargestellt) betätigbar sind. Diese Geräte werden elektrisch durch das Gleitschutz-Steuergerät 52 gesteuert, um jeweils die verschiedenen Verbindungen herzustellen. Aus Gründen, welche im einzelnen noch erläutert werden, ist die Leitung 42 an eine Rückführungsöffnung 60 im Vorsteuerventil 22 angeschlossen.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsform des schematisch in F i g. 1 aufgeführten Vorsteuerventils 22 wiedergegeben. Das Gehäuse 62 des Vorsteuerventils 22 weist im wesentlichen eine Axialbohrung 64 mit darin befindlicher Unterteilungswand 66 und eine Einlaßbohrung 68 auf. Die Bohrung 68 wird abdichtend durch einen Stopfen 70 verschlossen, welcher in der Bohrung eine Einlaßkammer 72 bildet. Diese ist mit der Einlaßöffnung im Stopfen 70 verbunden. Die Axialbohrung 64 ist an ihrem linken Ende durch einen Stopfen 74 verschlossen, wie aus F i g. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist. An den Stopfen 74 grenzt ein ringförmiger Ventilsitz 76 an, welcher abdichtend zwischen Stopfen 74 und einer ringförmigen Schulter 78 in der Bohrung 64 eingepaßt ist. Der Ventilsitz bildet eine Zuführungskammer 80 zwischen Einlaßöffnung 24 im Stopfen 74 und dem Ventilsitz 76.

Eine Auslaßkammer 82 besteht zwischen Ventilsitz und der Unterteilungswand 66. Die in der Mitte befindliche Bohrung des Ventilsitzes 76 stellt die Verbindung der beiden Kammern 80 und 82 her und wird durch einen Ventilkörper 84 in Form einer Kugel gesteuert. Der Ventilkörper wird durch eine Druckfeder 86 normalerweise abdichtend an den Ventilsitz 76 angedrückt. Die Druckfeder 86 ihrerseits liegt an einem Druckschlagventil 88 an, um zu verhindern, daß Bremsmittel aus der Zuführungskammer 80 in die Einlaßöffnung 24 gelangt. Das rechte Ende der Axialbohrung 64 ist durch einen hohlen Stopfen 90 verschlossen, welcher verstellbar durch bekannte Anordnungen in der Bohrung 64 vorgesehen ist. Eine ringförmige Abdichtung 92

dient dazu, dis Abdichtung der verstellbaren Verbindung zwischen Stopfen 90 und Bohrung 64 herbeizuführen.

Ein bewegbarer Kolben 94 mit zwei einander gegenüberliegenden, zylindrischen Verlängerungen 96

und 98 von im wesentlichen gleichem Durchmesser ist abgedichtet innerhalb der Bohrung 64 bewegbar. Die beiden Verlängerungen 96 und 98 ihrerseits sind abgedichtet innerhalb entsprechender, zentraler Bohrungen in der Unterteilungswand 66 und dem hohlen

Stopfen 90 verschiebbar. Sie bilden eine Einlaßkammer 100, welche durch eine Bohrung 102 mit der Einlaßkammer 72 verbunden ist und eine Steuerkammer 104, welche durch eine Bohrung 106 an die Rückführungsöffnung 60 angeschlossen ist. Die Steuerkammer 104 steht außerdem über eine Bohrung 108 mit der Einlaßkammer 72 in Verbindung. In der Bohrung 108 befindet sich ein Rückschlagventil 110, durch welches Bremsmittel von der Steuerkammer

104 in die Einlaßkammer 72 gelangen kann. Der bremsten Räder 46 gleitet, wird das Gleitschutzsteu-Kolben 94 ist mit einem mittig angeordneten Durch- ergerät 52 wirksam, um das Absperrventil 56 zu laß 112 ausgestattet, welcher die Auslaßkammer 82 schließen und um gleichzeitig das Ablaßventil 58 zu und den im Stopfen 90 vorgesehenen Auslaß 34 mit- öffnen. Auf diese Weise wird eine beträchtliche Druckeinander verbindet. Der Durchlaß ermöglicht ferner, 5 abnähme in der Leitung 42 herbeigeführt, welche daß sich der Kolben 94 bezüglich des Druckes in der nunmehr an dem Behälter 14 niederen Druckes an-Auslaßkammer 82 ausgleicht. Die Verlängerung 96 geschlossen ist. Bei einer derartigen Druckabnahme des Kolbens 94 erstreckt sich in die Auslaßkammer können sich die Räder 46 wieder fangen; der Kolben 82 und bildet einen den Ventilkörper 84 betätigen- 94 wird nach links, gesehen in F i g. 2, verlagert, um den Plunger 114. Dieser ist wirksam, um den nor- ίο den Ventilkörper 84 zu öffnen, so daß unter hohem malerweise geschlossenen Ventilkörper 84 zu öffnen, Druck stehendes Bremsmittel am Einlaß 37 der Venwenn der Kolben 94 nach links, gesehen in Fig.2, tileinheit 38 zur Verfügung steht, bevor diese durch verschoben wird, und zwar gegen die Kraft einer das Gleitschutzsteuergerät 52 in ihre Normallage beRückstellfeder 116. Diese ist zwischen dem Ventilsitz wegt wird, um den Auslaß 40 und die Leitung 42 mit 76 und einer am Plunger 114 angebrachten Feder- 15 dem an die Quelle 28 hohen Bremsmitteldruckes über halterung 118 zusammengedrückt, um den Kolben die Druckleitung 36, der Durchlaß 112 und die Aus-94 normalerweise in Anlage an den Stopfen 90 zu laßkammer 82 angeschlossenen Einlaß 37 zu verbindrücken. Die Einlaßkammer 72 ist durch eine Boh- den. Bei Lösung der Bremse ermöglichen die Bohrung 120 mit der Auslaßkammer 82 verbunden; in- rung 108 und das Rückschlagventil 110, daß das nerhalb der Bohrung 120 befindet sich ein Rück- ao Bremsmittel von den Radbremzylindern 44 zum Beschlagventil 122, welches verhindert, daß Bremsmit- tätigungszylinder 10 und über die Steuerkammer 104 tel von der Auslaßkammer 82 in die Einlaßkammer zum Behälter zurückfließt.

72 gelangt Im Falle eines Fehlers bzw. Versagens der hohen Das beschriebene Bremssystem arbeitet wie folgt: Bremsmitteldruck erzeugenden Hydraulikpumpe 28 Bei Betätigung des Bremspedals 12 beaufschlagt un- 25 oder im Falle eines Brechers der Leitung 26 kann ter Druck stehendes Bremsmittel vom Betätigungszy- Hilfsdruckmittel vom Betätigungszylinder 10 durch linder 10 die Vorderradbremsmechanismen (nicht die Auslaßkammer 82, den Durchlaß 112 und die dargestellt) über die Leitungen 16 und 18 als auch Leitungen 36 und 42 den Radbremszylindern 44 zuüber die Einlaßkammern 72 und 100 des Steuerven- geführt werden. Das Rückschlagventil 88 verhindert, tils 22. Der Druck in der Einlaßkammer IGO bewirkt, 30 daß Druckmittel von der Auslaßkammer 82 in die daß der Kolben 94 nach links, gesehen in Fig. 2, Leitung 26 gelangt. Wenn die Spannung der Rück- und zwar in von der Anlage am Stopfen 90 abge- stellfeder 116 und die Spannung der am Rückschlagwandter Richtung verschoben wird. Dabei verschiebt ventil 122 wirkenden Feder passend eingestellt wird. der Plunger 114 den Ventilkörper 84 und öffnet das erhält man ein Steuerventil, durch welches bei Ventil gegen die Spannung der Feder 116. Das von 35 Bremsbetätigung eine normale Verbindung des Betäder Hydraulikpumpe 28, die Zuführungskammer 80 tigungszylinders 10 zu den Radbremszylindern 44 durch das Rückschlagventil 88 beschickende Brems- hergestellt ist. Diese werden mit Bremsmittel aus der mittel hohen Druckes gelangt in die Auslaßkammer unter hohem Druck stehenden Bremsmittelquelle be-82 und somit in die Radbremszylinder 44. Dies ge- aufschlagt, wenn das Antiblockierregelventil 38 betäschieht durch die Leitung 42, den Aderlaß 112, die 40 tigt wird, um den Auslaßbremsdruck in den Rad-Druckleitung 36 und das normalerweise offene Ab- bremszylinder 46 so zu verändern, daß das Gleiten sperrventil 56. Das Ablaßventil 58 verbleibt in seiner der gebremsten Räder verhindert wird,
normalerweise geschlossenen Position. Von der Lei- Der das Ventil betätigende Kolben kann stufentung 42 gelangt unter Druck stehendes Bremsmittel weise abgesetzt sein, um den Bremsdruck im Satz der in eine Steuerkammer 104, um den Kolben 94 in 45 Bremsmechanismen 44 proportional zum Druck aus Richtung des Stopfens 90 zu verschieben. Dabei dem Hauptbremszylinder 10 zu gestalten. Darüber schließt sich der Ventilkörper 84, wenn der Auslaß- hinaus kann das Sperr- bzw. Steuerventil 22 strö-Bremsdruck in der Leitung 42 dem Einlaß-Steuer- mungsaufwärts der Hinterrad-Vorderradbremsmedruck des Hauptbremszylinders 10 entspricht. Die chanismen angeordnet werden, wobei die Hinterrad-Belastung durch die Rückstellfeder 116 kann dabei 50 bremsmechanismen an die Leitung 18 angeschlosser vernachlässigt werden. Falls wenigstens .eines der ge- sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

daß beim Arbeiten des Antiblockierregelventils das Patentansprüche: Bremspedal in immer stärkerem Maße durchgetreten werden muß, um den die Radbremszylinder beauf-

1. Bremsanlage für Fahrzeuge zum Verhindern schlagenden Druck wieder aufbauen zu können. Von des Blockierens mindestens eines Rades mit 5 dieser Einrichtung geht die Erfindung aus.

einem Vorsteuerventil, dessen Kolben gegensin- Bei einer anderen bekannten Bremsanlage (deutnig mit je einem Druck beaufschlagt ist, wobei sehe Auslegeschrift 1 063 465) ist der die Verbinder eine ein willkürlich erzeugter Steuerdruck ist, dung zwischen der Druckmittelquelle und dem Antidurch den der Kolben in eine Lage gebracht blockierregelventil steuernde Kolben gegensinnig mit wird, die eine Verbindung zwischen einer Druck- io dem Druck beaufschlagt, der beim Arbeiten des Anmittelquelle und den Radbremszylindern herstellt tiblockierregelventils in der von diesem Ventil zum und mit sinem meßfühlergesteuerten Antiblok- Druckbehälter zurückführenden Abflußleitung kierregelventil, das den Druck in der zu den Rad- herrscht. Dadurch können die Druckmittelstöße beim bremszylindern führenden Leitung aufbaut und Arbeiten des Antiblockierregelventils auf den Kolben absenkt, dadurch gekennzeichnet, daß 15 einwirken und werden für den den Betätigungszylindie andere Seite des Kolbens (94) des Vorsteuer- der betätigenden Fahrer über die zugehörige Steuerventils (22) ständig mit der zu den Radbremszy- druckleitung fühlbar.

lindem (44) führenden Leitung (42) verbunden Bei einer anderen bekannten Bremsanlage

^ist· (USA.-Patentschrift 3 203 516) werden die Rad-

2. Bremsanlage für Fahrzeuge nach An- ao bremszylinder über ein Steuerventil mit Druckmittel spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der KoI- abhängig von einem Antiblockierregelventil versorgt, ben (94) als Differentialkolben ausgebildet ist. Es sind keine Maßnahmen vorgesehen, die einen vol-

3. Bremsanlage für Fahrzeuge nach An- i_en Druckaufbau beim Gleiten eines Rades vermitspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teln. Vielmehr ist das Steuerventil so ausgebildet, mit der Leitung (42) verbundene Einlaßkammer _Λ5 daß der willkürlich eingesteuerte Steuerdruck prc- (100) über ein Rückschlagventil (110) mit der zu portional dem den Radbremszylindern zugeführten dem Bremsbetätigungszylinder (10) führenden Druck ist. öffnet das Antiblockierregelventil zu BeLeitung (16) verbunden ist. _gi_nn des Gleitzustandes, so ergibt sich eine kurzzei-

4. Bremsanlage für Fahrzeuge nach An- tige Verringerung des Eingangsdruckes.

spruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die ₃₀ Demgegenüber besteht ausgehend von der Bremszu dem Bremsbetätigungszylinder (10) führende _ani_{age der} eingangs geschilderten Art die der Erfin-Leitung (16) über ein Rückschlagventil (122) mit _dung zugrunde liegende Aufgabe darin, die Bremsander Leitung (42) verbunden ist und zwischen der i_{age so} weiterzubilden, daß die im mechanischen Teil Druckmittelquelle (28) und dem Kolben (94) ein auftretende Zeitverzögerung hinsichtlich der Druckweiteres Rückschlagventil (88) angeordnet ist. ₃₅ änderung möglichst gering wird. Der Druckaufbau

soll somit möglichst schnell erfolgen, während andererseits gegen Ende des Druckaufbaus ein zu steiler Druckgradient vermieden wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge-40 löst, daß die andere Seite des Kolbens des Vorsteuer-

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Fahr- Ventils ständig mit der zu den Radbremzylindern fühzeuge zum Verhindern des Blockierens mindestens renden Leitung verbunden ist.

eines Rades mit einem Vorsteuerventil, dessen KoI- Wird also im Blockierzustand der gebremsten Raben gegensinnig mit je einem Druck beaufschlagt ist, der das Antiblockierregelventil durch das Gleitwobei der eine ein willkürlich erzeugter Steuerdruck 45 schutzsteuergerät so betätigt, daß Hie Zuleitung zwiist, durch den der Kolben in eine Lage gebracht sehen dem Vorsteuerventil und dem Radbremszylinwird, die eine Verbindung zwischen einer Druckmit- dem abgesperrt ist und die Radbremszylinder mit telquelle und den Radbremszylindern herstellt und dem Rücklauf verbunden sind, so wird die andere mit einem meßfühlergesteuerten Antiblockierregel- Seite des Kolbens des Vorsteuerventils über die Verventil, das den Druck in der zu den Radbremszylin- 5° bindungsleitung mit dem verhältnismäßig niedrigen dem führenden Leitung aufbaut und absenkt. Druck beaufschlagt und öffnet dadurch das Vorsteu-

Es wurde bereits vorgeschlagen (deutsche Offenle- erventil, so daß die Verbindung zwischen der Druckgungsschrift 1816 994) zwischen dem von einem mittelquelle und dem Antiblockierregelventil herge-Bremspedal betätigbaren Betätigungszylinder und stellt ist und am Eingang des Antiblockierregelventils dem Antiblockierregelventil einen Servomotor vorzu- 55 der hohe Druck aufgebaut wird. Man erhält also den sehen, dessen Kolben einerseits mit dem willkürlich voHen Bremsdruck unmittelbar am Einlaß des Antierzeugten Steuerdruck und andererseits gegensainig blockierregelventils, wenn der Bremsdruck in den von einem Unterdruck beaufschlagt ist. Der Servo- Radbremszylindern nicht dem Steuerdruck im Betätimotor steuert dadurch die Verbindung zwischen der gungszylinder entspricht. Dadurch ist es möglich, die Druckmittelquelle und dem Antiblockierregelventil. 60 Zeilverzögerung wesentlich zu verringern, die zum Dabei ist der Ausgang des Betätigungszylinders und Aufbau des Bremsdrucks an den Bremszylinders erdes Servomotors mit einem Umsteuerventil verbun- forderlich ist. Schaltet dagegen das Antiblockierreden, das das Antiblockierregelventil entweder mit gelventil um, so daß die Radbremszylinder wieder dem Ausgang des Betätigungszylinders oder dem mit der Druckmittelquelle verbunden werden, so Ausgang des Servomotors verbindet, je nachdem von 65 schließt der Kolben des Vorsteuerventils, sobald der welchem Ausgang der höhere Bremsdruck geliefert Druck in den Radbremszylindern dem Steuerdruck wird. Mit dieser Einrichtung können starke und lang- entspricht. Dadurch wird ein zu steiler Druckanstieg anhaltende Bremsvorgänge ausgeführt werden, ohne gegen Endes des Druckaufbaus vermieden. Durch die