DE2046012B2

DE2046012B2 - Blockiergeschuetzte hydraulische bremsanlage fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2046012B2
Application number: DE19702046012
Authority: DE
Inventors: Brian Balsall Common; Harries David Anthony Monkspath; Phoenix Lancelot Handsworth; Ingram (Großbritannien)
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1969-09-17
Filing date: 1970-09-17
Publication date: 1977-02-17
Also published as: SE391308B; ZA706095B; JPS5020666B1; US3703319A; FR2061764A1; SU547172A3; US3704044A; GB1324593A; SE376579B; CS175413B2; FR2061764B1; TR17104A; DE2046012A1

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten blockiergeschützten hydraulischen Bremsanlage dieser Art wird der auf den beiden Seiten der beweglichen Wand herrschende Differenzdruck beim Anliegen eines Steuersignals einem Steuerventil umgesteuert, so daß nun ein Differenzdruck in entgegengesetzter Richtung auf die bewegliche Wand wirkt. Bei Beendigung des Steuersignals erfolgt eine neuerliche Umsteuerung des Druckes, so daß wiederum der Differenzdruck mit der ursprünglichen Wirkungsrichtung erzeugt wird (DT-OS 19 07 131).

Bei einer anderen bekannten blockiergeschützten hydraulischen Bremsanlage wird das Modulationsventil durch Druckluft gesteuert Während im Normalzustand auf beiden Seiten der beweglichen Wand Vakuum herrscht, wird bei Anliegen eines Steuersignal an dem Steuerventil Druckluft zu einer Seite der beweglichen Wand gespeist. Nach Beendigung des Steuersignals wird der Druck auf dieser einen Seite allmählich wieder abgebaut (US-PS 32 60 556).

Bei den bekannten Bremsanlagen wird der normale Betriebszustand erst nach Verstreichen einer gewissen Zeitverzögerung wieder hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt der Beendigung des Steuersignals und der neuerlichen Betriebsbereitschaft der Bremsanlage kleinstmöglich gehalten ist.

Bei der Bremsanlage nach der Erfindung stehen bei Anliegen eines Steuersignals beide Seiten der beweglichen Wand unter gleich hohem Druck, sind mithin miteinander verbunden. Bei Beendigung des Steuersignals wird der Druck auf einer Seite der beweglichen Wand schnell abgebaut, so daß die bewegliche Wand die Kolbenanordnung unmittelbar nach Beendigung des Steuersignals in die erste vorgeschobene Stellung drängt, bei welcher das Kammervolumen minimal ist. Diese erste Stellung wird bei der Bremsanlage gemäß der Erfindung schon nach sehr kleiner Zeitverzögerung erreicht Jedoch ist die Bremsanlage schon vor Erreichen dieser ersten vorgeschobenen Stellung der Kolbenanordnung wieder anlegbar, weil bereits zu Beginn des Vorschiebens der K.olbenanordnung der Raum davor unter einen den Radbremszylindern zuführbaren Druck gesetzt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert

Fig. 1 zeigt schematisch eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage gemäß der Erfindung.

Fig.2 ist eine schematische Darstellung einer der Bremsanlage nach Fig. 1 ähnelnden Bremsanlage, bei der jedoch gewisse Abänderungen vorgesehen sind.

F i g. 3 ist ein Längsschnitt durch ein Steuerventil, wie es bei den Bremsanlagen nach F i g. 1 und 2 verwendet wird.

Fig.4 zeigt im Längsschnitt ein Modulationsventil zur Verwendung bei einer Bremsanlage nach F i g. 1 oder 2.

Fig.5 zeigt im Längsschnitt ein Modulationsventil ähnlich demjenigen nach Fig.4, dss jedoch als Tandemkonstruktion ausgebildet ist und zwei Expanderkolben umfaßt, die parallel angeordnet sind und durch einen einzigen Betätigungskolben betätigt werden können.

F i g. 6 veranschaulicht in einer graphischen Darstellung den in einer Bremsleitung herrschenden Druck in Abhängigkeit von der Zeit.

In Fig. 1 erkennt man einen pedalbetätigten Tandemhauptzylinder 1 mit zwei Druckräumen 2 und 3. Der Druckraum 2 ist durch Rohrleitungen 4 und 5 mit Radbremszylindern 6 zum Betätigen der Hinterradbremsen eines Fahrzeugs und durch Rohrleitungen 7 und 8 mit Radbremszylindern 9 zum Betätigen cW Vorderradbremsen verbunden. Ferner ist der Druckraum 3 durch Rohrleitungen 10 und 11 mit gesonderten Radbremszylindern 12 zum Betätigen der Vorderradbremsen des Fahrzeugs verbunden.

Beim Betätigen der Bremsen wird die Verzögerung jedes Vorderrades durch einen elektrischen, induktiv arbeitenden Aufnehmer 13 und die Verzögerung jedes Hinterrades durch einen elektrischen, induktiv arbeitenden Aufnehmer 14 gefühlt

Wenn die Verzögerung eines oder mehrerer gebremster Räder einen Sollwert überschreitet, wird das Wechselstromausgangssignal des bzw. jedes betreffenden Aufnehmers elektronischen Steuermitteln zugeführt, die das Wechselstromsignal in ein Gleichstromausgangssignal verwandeln. Genauer gesagt, wird das Ausgangssignal jedes Aufnehmers 13 einer gesonderten elektronischen Steuereinheit 15 zugeführt, während die Wechselstromausgangssignaie der Aufnehmer 14 einer gemeinsamen elektronischen Steuereinheit 16 zugeführt werden.

Die Bremsanlage umfaßt einen zum Zuführen eines unter Druck stehenden hydraulischen Mediums dienendet. Kreis mit einem Behälter 17 für die hydraulische Flüssigkeit, der eine elektrisch angetriebene Pumpe 18 speist. Die Pumpe 18 fördert die Flüssigkeit unter Druck zu einem hydraulischen Akkumulator 19. Von dem Akkumulator 19 aus wird die Druckflüssigkeit über einen ersten Kreis zwei Steuerventilen 20 zugeführt und von diesen aus zu dem Behälter 17 zurückgeleitet Gleichzeitig wird die Druckflüssigkeit von dem hydraulischen Akkumulator 19 aus durch einen zweiten

Kreis einem dritten Steuerventil 21 zugeführt und von diesem aus zu dem Behälter 17 zurückgeleitet.

Jedes Steuerventil 20 dient dazu, die Druckflüssigkeit von dem ersten Kreis aus einem Modulationsventil 22 zuzuführen, um die auf das eine oder andere Vorderrad des Fahrzeugs aufgebrachte Bremskraft in Abhängigkeit von dem Gleichstromausgangssignal zu regeln, das dem Steuerventil durch die Steuereinheit 15 zugeführt wird, an die es angeschlossen ist. Die Ausgangssignale der Steuereinheiten 15 richten sich nach der Verzögerung des Vorderrades, dem die betreffende Einheit zugeordnet ist

Das Steuerventil 21 regelt die Zufuhr der Druckflüssigkeit von dem zweiten Kreis aus zu einem Modulationsventil 24, um die auf die beiden Hinterräder des Fahrzeugs aufgebrachte Bremskraft in Abhängigkeit von dem Gleichstromausgangssignal zu regeln, das durch die Steuereinheit 16 erzeugt wird. Die Ausgangssignale der Steuereinheit 16 richten sich nach der Verzögerung der Hinterräder des Fahrzeugs.

Auf der Vorderseite der Pumpe 18 ist ein Rückschlagventil 25 vorgesehen, um das Entweichen der Druckflüssigkeit aus der Bremsanlage zu verhindern, die durch die Pumpe 18 unter einem Druck von etwa 21 atü gehalten wird. In die Leitung zwischen der Pumpe 18 und dem Rückschlagventil 25 ist ein Überdruckventil 26 eingeschaltet, das die Bremsanlage gegen das Aufbringen eines zu hohen Drucks schützt und die überschüssige Druckflüssigkeit über eine Umgehungsleitung zu dem Behälter 17 zurückleitet.

Die Pumpe 18 wird durch die Batterie 28 des Fahrzeugs angetrieben, und der Speicher 19 ist mit einem Druckschalter 29 ausgerüstet, dessen Kontakte geöffnet gehalten werden, wenn die Bremsanlage unter dem vollen Betriebsdruck steht. Sobald der Druck in der Bremsanlage zurückgeht, schließen sich die Kontakte des Druckschalters 29, um ein Relais 30 einzuschalten, durch das die Pumpe 18 eingeschaltet und in Betrieb gehalten wird, bis in der Bremsanlage wieder der normale Betriebsdruck erreicht ist woraufhin die Pumpe durch die Kontakte des Druckschalters 29 wieder abgeschaltet wird, da sich diese Kontakte automatisch wieder öffnen, sobald in dem hydraulischen Akkumulator 19 wieder der volle Betriebsdruck herrscht

F i g. 2 zeigt eine Bremsanlage ähnlich derjenigen nach Fig. 1. und daher sind Teile, die in Fig. 1 dargestellten Teilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen, jedoch unter Beifügung des Buchstabens a, bezeichnet

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist der hydraulische Speicher 19 fortgelassen, und die elektrisch angetriebene Pumpe 18a wird von einem Behälter 17a aus direkt mit Flüssigkeit gespeist Die elektrisch angetriebene Pumpe ist mit zwei Förderleitungen 31 und 32 verbunden. Die Leitung 31 führt die Druckflüssigkeit einem Steuerventil 21a zu, und wenn das Steuerventil 21 j offen ist, wird die Druckflüssigkeit von diesem Steuerventil aus über eine Rückleitung 33 zu dem Behälter 17a zurückgeleitet Entsprechend führt die Pumpe 18a Druckflüssigkeit über die Rohrleitung 31 den Steuerventilen 20a zu, die mittels einer Rohrleitung 34 hintereinandergeschahet sind. Wenn die Steuerventile 20a offen sind, wird die Druckflüssigkeit von den Steuerventilen aus über eine Rückleitung 35 zu dem Behälter 17a zurückgeleitet.

Die Steuerventile 20a und 21a sind normalerweise geshlosseasodaß die Druckflüssigkeit in den Leitungen 32 und 31 auf der Austrittsseite eines Rückschlagventils 18a zwischen diesem Ventil und den Steuerventilen eingeschlossen ist.

Jedes der Steuerventile 20,20a, 21 und 21a ist in der in Fig.3 gezeigten Weise ausgebildet. Das gezeigte Steuerventil umfaßt ein Gehäuse 36 mit einer abgestuften durchgehenden zylindrischen Bohrung 37, deren Abschnitte durch eine Trennwand 38 mit einer zentralen öffnung 39 getrennt sind. Eine zwischen einer

ίο Stirnfläche der Trennwand 38 und einem Ende des Gehäuses 36 liegende Kammer 40 ist mit einer radialen

öffnung 41 versehen, die mit der zu dem Behälter 17 bzw. 17a führenden Rückleitung verbunden ist. Die andere Stirnfläche der Trennwand 38 bildet einen Anschlag für das innere Ende einer becherförmigen Buchse 42, deren geschlossenes Ende eine zentrale

öffnung 43 aufweist. Die Buchse 42 wird in Anlage an der Trennwand 38 durch einen Stopfen 44 festgehalten, der in das andere Ende der Bohrung 37, das einen größeren Durchmesser hat, eingeschraubt ist Zwischen der Buchse 42 und einer benachbarten Fläche eines ringförmigen Bauteils 47, dessen andere Stirnfläche am inneren Ende des Stopfens 44 anliegt, ist ein

Abstandhalter 45 mit einer zentralen öffnung 46 von

Ϊ5 erheblichem Durchmesser eingespannt.

Das ringförmige Bauteil 47 hat eine zentrale Öffnung

48, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem

Durchmesser der Öffnung 43 ist und die mit einem in die Pumpenkreise eingeschalteten axialen Kanal 49 in Verbindung steht.

In einer Kammer zwischen der Buchse 42 und dem ringförmigen Bauteil 47 ist ein Ventilteil in Form einer Kugel 50 angeordnet, die mit einem die öffnung 48 umgebenden Sitz zusammenarbeitet. Die Kugel 50 kann auch mit einem die öffnung 43 umgebenden, von dem ersten Sitz durch einen Abstand getunnten Sitz zusammenarbeiten, so daß sie das Strömen der Druckflüssigkeit durch die öffnung 48 bzw. die öffnung 43 verhindern kann. Die Kammer 40 ist mit einer der Betätigungsvorrichtungen 22, 22a, 24 und 24a durch einen radialen Kanal 51 in dem Bauteil 45 und einen radialen Kanal 52 in der Zylinderwand verbunden.

Normalerweise wird die Ventilkugel 50 in Anlage ar

dem die Öffnung 48 umgebenden Sitz durch eine

Stoßstange 53. die in der Kammer 40 angeordnet ist unc

mit ihrem inneren Ende durch die Öffnung 43 ragt

festgehalten, um die Verbindung zwischen den

Hochdruckkreis und dem betreffenden Modulations ventil geschlossen zu halten. Die Stoßstange 53 ist ii

Richtung auf die Öffnung 48 durch eine gespannte Fede

54 vorgespannt die sich zwischen einem Federteller 4!

und dem inneren Ende eines Gehäuses 56 eine Elektromagneten 57 abstützt; dieser Elektromagne

kann durch das Gleichstromsignal der zugehörig»

elektronischen Steuereinheit 15 bzw. 16 erregt werden.

Wenn die Verzögerung eines der gebremsten Rade

den Sollwert überschreitet wird der Elektromagnet 5

des betreffenden Steuerventils durch das Gleichstrom signal der zugehörigen Steuereinheit 15 oder 16 erreg

Sij daß die Stoßstange 53 entgegen der Kraft de

vorgespannten Feder 54 zurückgezogen wird. Das i

dem Bremskreis vorhandene, unter hohem Druc stehende Druckmittel wirkt auf die Ventilkugel 50 un

drückt sie gegen den die öffnung 43 umgebenden Sit

um die Verbindung zu dem Behälter 17 bzw. 17a üb«

die öffnung 41 zu unterbrechen. Gleichzeitig strömt di

Druckflüssigkeit zu dem betreffenden Moduiationsvei til, das auf eine noch zu erläuternde Weise arbeitet

V»

Sobald die Verzögerung des betreffenden Rades mindestens bis auf den Sollwert verringert worden ist, wird der Elektromagnet 57 stromlos gemacht, woraufhin die vorgespannte Feder 54 die Stoßstange 53 betätigt, um die Ventilkugel 50 gegen den die öffnung 48 umgebenden Sitz zu drücken. Die vorher dem betreffenden Modulationsventil zugeführte, unter hohem Druck stehende Flüssigkeit strömt jetzt über die öffnung 43, die Kammer 40 und die öffnung 41 zu dem Behälter 17 bzw. 17a zurück.

Das durch eines der Steuerventile 21 und 21a steuerbare Modulationsventil 24 bzw. 24a ist in F i g. 4 dargestellt. Es umfaßt ein Gehäuse 58, in dem eine durchgehende Bohrung ausgebildet ist, die drei abgestufte Abschnitte 59, 60 und 61 umfaßt, welche jeweils einen konstanten Durchmesser haben, und deren Durchmesser schrittweise zunimmt. Der den kleinsten Durchmesser aufweisende Teil 59 der Bohrung mündet in einem einen erheblich größeren Durchmesser aufweisenden Teil 62 der Bohrung, der an einem Ende des Gehäuses 58 mündet. In das äußere Ende des Bohrungsabschnitts 62 ist ein Stopfen 63 eingeschraubt, der einen axialen Einlaßkanal 64 zum Anschließen der zu den Hinterradbremsen führenden Rohrleitung 5 bzw. 5a aufweist. Der Einlaßkanal 64 mündet mit seinem inneren Ende in einer Bohrung 65 des Stopfens, die an ihrem anderen Ende mit einer Erweiterung 66 zum Aufnehmen eines /ingförmigen Bauteils 67 mit einer Aussparung versehen ist. Das Bauteil 67 weist einen nach vorn ragenden ringförmigen Ansatz 68 auf, der sich an einer Schulter 69 an der Obergangsstelle zwischen den Bohrungsabschnitten 59 und 62 abstützt und über das innere Ende des Stopfens 63 hinaus nach innen vorspringt. Eine zwischen der Schulter 69 und der benachbarten Stirnfläche des Bauteils 67 und des Stopfens 63 liegende Kammer 70 ist mit den Servozylindern 6 bzw. 6a der Hinterradbremsen durch radiale öffnungen 71 des Ansatzes 68 und eine öffnung 72 in der Zylinderwand verbunden.

Eine abgestufte Kolbenanordnung in Form eines Differentialkolbens 73 arbeitet in den Abschnitten 60 ui.d 61 der abgestuften Bohrung. Der Differentialkolben ist so ausgebildet und angeordnet, daß darm, wenn das äußere Ende des den kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitts 74 an einer Stufe 75 an der Übergangsstelle zwischen den Bohrungsabschnitten 60 und 59 von verschiedenem Durchmesser anliegt, der den größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt 76 (bewegliche Wand) durch einen Abstand von einer Stufe

77 an der Obergangsstelle zwischen den Bohrungsabschnitten 61 und 60 von verschiedenem Durchmesser getrennt ist und eine Kammer 78 abgrenzt die durch eine Schrägbohrung 79 mit der öffnung 52 des Steuerventils 21 bzw. 21a verbunden ist In der Kammer

78 ist auf dem Kolbenabschnitt 74 ein becherförmiger Kolben 80 verschiebbar gelageit der normalerweise durch eine Feder 81 gegen die Stufe 77 gedrückt wird. Die Hublänge des Kolbens 80 gegenüber dem Kolbenabschnitt 74 ist dadurch begrenzt daß der Kolben 80 mit einem in den Kolbenetbschnitt 74 eingebauten Anschlagring 82 zusammenarbeitet

In dem Teil 59 der Zylinderbohrung arbeitet ein Expanderkolben 83, der eine solche Länge hat daß er in die Kammer 70 hineinragt, wenn der Abschnitt 74 der abgestuften Kolbenbaugruppe 73 an cter Stufe 75 anliegt Das von dem Kolbenabschnitt 74 abgewandte Ende 84 des Expanderkolbens 83 liegt am inneren Ende ei konzentrischen Ventilschäften 85 und 86 »u.

die durch eine zentrale öffnung 87 des Bauteils 67 ragen und sich in die Bohrung 65 des Stopfens 63 hinein erstrecken. Zwischen dem äußeren Ventilschaft 86 und der öffnung 87 ist ein Spalt 88 vorgesehen, und ferner verbindet eine Anzapföffnung 89 die Kammer 65 mit einem Späh zwischen den Ventilschäften 85 und 85, so daß Druckflüssigkeit von dem Hauptzylinder 1 bzw. la aus zu den Radbremszylindern 6 bzw. 6a der Hinterradbremsen strömen kann, wenn die Bremsen in

ίο der normalen Weise betätigt werden. Der innere Ventilschaft 85 ist langer als der äußere Ventilschaft 86, und jeder Ventilschaft weist an seinem äußeren Ende einen Ventilkopf 90 bzw. 91 auf. Die inneren Enden der Ventilschäfte 85 und 86 werden normalerweise gegen das äußere Ende des Expanderkolbens 83 durch konzentrische Druckfedern 92 und 93 vorgespannt, die sich an einer eine zentrale öffnung aufweisenden Platte 94 abstützen, die am inneren Ende der Bohrung 65 auf der von dem Expanderkolben 83 abgewandten Seite anliegt.

Der den größeren Durchmesser aufweisende Teil 76 des Beiätigungskolbens 73 ist an seinem äußeren Ende mit einer axialen Aussparung oder Sackbohrung 95 versehen, deren Querschnittsfläche kleiner ist als die Fläche % an der Übergangsstelle zwischen den Abschnitten 76 und 74 des Differentialkolbens 73. In der Bohrung 95 arbeitet ein Kolben 97, der durch eine als Anschlag wirkende Feder 98 in Richtung auf die Basis der Bohrung oder Aussparung vorgespannt ist. Die Feder 98 ist zwischen dem inneren Ende eines Käfigs 99, der den Teil des Gehäuses 58, welcher mindestens einen Teil des Bohrungsabschnitts 61 enthält, umgibt und an seinem äußeren Ende mit dem Kolben 97 zusammenarbeitet und einer Anschlagplatte 100 angeordnet, die mit dem Gehäuse 58 durch ein sich axial erstreckendes Mantelteil 101 verbunden und in einem festen Abstand von dem Gehäuse gehalten ist.

Der Kolben 97 weist einen axialen Kanal 102 auf, der zu der Aussparung 95 führt, welcher die Druckflüssigkeit von dem hydraulischen Speicher 19 oder der Pumpe

18 bzw. 18a zugeführt werden kann, um auf den Kolben eine Kraft aufzubringen, die der Kraft der Feder 98 entgegenwirkt und kleiner ist als diese Kraft: Die Ventile 90 und 91 werden normalerweise geöffnet gehalten, wenn die Bremse durch eine auf die Kolben 73 und 83 wirkende Kraft betätigt wird, die größer ist als die Kraft der Federn 92 und 93 zuzüglich der Kraft, die auf den Expanderkolben 83 durch die von dem Hauptzylinder 1 bzw. la zugeführte Druckflüssigkeit ausgeübt wird.

Beim normalen Betrieb der Bremsanlage wird die Druckflüssigkeit von dem Hauptzylinder 1 bzw. ta aus jeweils einem der Radbremszylinder 6,6a, 9,9a, 12 und 12a zugeführt um die Radbremsen zu betätigen.

Wenn die Verzögerung eines der Hinterräder den SoHwei überschreitet wird der Elektromagnet 57 des Steuerventils 21 bzw. 21a in der beschriebenen Weise eingeschaltet damit Druckflüssigkeit von dem Speicher

19 oder der Pumpe 18 bzw. 18a aus der Kammer 78 in dem Bohrungsabschnitt 61 zugeführt wird. Dieser Druck wirkt auf die Fläche 96 zwischen den Kolbenabschnitten 74 und 76, so daß der Differemialkolben 73 von der Stufe 75 weg nach hinten bewegt wird. Wegen der Belastung durti* die Federn 92 und 93 sowie durch den auf die Kammer 65 wirkenden Druck in dem Hauptzylinder folgt der Expanderkolben 83 dieser Bewegung, so daß sich der wirksame Rauminhalt der Kammer 70 fortschi eilend vergrößert und daß der

ίο

Ventilkopf 91 das Strömen der Druckflüssigkeit durch den Spalt 88 unterbricht, woraufhin sich der Ventilkopf 90 an den Ventilkopf 911 anlegen kann, um das Strömen von Druckflüssigkeit durch den Spalt zwischen den konzentrischen Ventilschäften 85 und 86 zu unterbrechen. Auf diese weise wird die Zufuhr von Bremsflüssigkeit von dem Hauptzylinder 1 bzw. la aus zu den Radbremszylindern der Hinterradbremsen unterbrochen. Danach bewirkt eine weitere Rückwärtsbewegung des Differentialkolbens 73 und des Expanderkolbens 83, das sich der wii ksame Rauminhalt der Kammer 70 weiter vergrößert, um den auf die Hinterradbremsen wirkenden Druck herabzusetzen und so die Verzögerung der Hinterräder zu verringern. Während dieser Bewegung wird der becherförmige Kolben 80 anfänglich durch die Feder 81 in Anlage an der Stufe 77 gehalten, bis dieser Kolben durch den Kolben 73 nach hinten bewegt wird, da der Anschlagring 82 zur Anlage an dem Kolben 80 kommt.

Sobald die Verzögerung der Hinterräder auf den Sollwert herabgesetzt worden und der Elektromagnet 57 stromlos gemacht worden ist, um das Steuerventil 21 bzw. 21 a zu schließen, wird die Zufuhr von Druckflüssigkeit von dem Akkumulator 19 oder der Pumpe 18 bzw. 18a aus zu der Kammer 78 unterbrochen, und diese Kammer wird durch das Steuerventil 21 bzw. 21a mit dem Behälter 17 bzw. 17a verbunden. Anfänglich wird Flüssigkeit schnell zu dem Behälter zurückgeleitet, bis der Kolben 80 wieder zur Anlage an der Stufe 77 gekommen ist. Danach strömt die Flüssigkeit weniger schnell zurück, da sie eine Drosselöffnung 103 in dem Kolben 80 passieren muß. Daher ergibt sich eine zeitliche Verzögerung, bis ein Punkt erreicht wird, an dem sich die Ventile 90 und 91 nacheinander öffnen, so daß die Bremsen erneut in der normalen Weise und mil dem ursprünglichen Druck betätigt werden können, wie es vorstehend beschrieben ist. Bevor jedoch der Punkt erreicht wird, an dem die Bremsen erneut betätigt werden, werden die Bremsen in jedem Fall fortschreitend mit einem mittleren Druck erneut betätigt, der niedriger ist als der mittels des Hauptzylinders 1 bzw. la aufgebrachte Drucic und der darauf zurückzuführen ist, daß das äußere Ende des Expanderkolbens 83 fortschreitend in die Kammer 70 eingeführt wird, um den wirksamen Rauminhalt dieser Kammer zu verkleinern und das darin eingeschlossene Flüssigkeitsvolumen unter Druck zu setzen.

Die Tatsache daß die Herabsetzung des Drucks in der Kammer 78 durch die Drosselöffnung 103 des Kolbens 80 verzögert wird, bietet den Vorteil, daß für die Aufnehmer 14 eine ausreichende Zeitspanne zur Verfügung steht, so daß sie fühlen können, was sich während des ionschreitenden erneuten Betätigens der Bremsen durch die Bewegung des Expanderkolbens 83 in die Kammer 70 hinein abspielt Hierzu sei bemerkt, daß sich die Bewegung des Differentialkotbens 73 in der Richtung, bei der sich die Ventile 90 und 91 schließen können, schnelhr abspielt als die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung, die zum öffnen dieser Ventile dient

Die Wirkungsweise der beschriebenen Bremsanlage wird durch Fig.6 veranschaulicht wo der Druck in einer Bremsleitung in Abhängigkeit von der Zeit graphisch dargestellt ist

In F i g. 6 stellt die Linie A den Anstieg des Drucks dar. der durch eine Drossel in der Leitung zwischen dem Hauptzylinder I bzw. la und den Radbremszylinder! 6, 6a, 9,9a, 12 und 12a geregelt wird, die Linien B stellen die Geschwindigkeit des Druckabfalls dar, der durch dii öffnung 43 in der Buchse 42 eines der Steuerventile 20 20a, 21 und 21a geregelt wird, wobei diese öffnung al: Drossel wirkt, und die Linien Cstellen die Geschwindig keit des Druckanstiegs dar, der durch eine Blende in dei Leitung zwischen dem Modulationsventil 22 bzw. 22. und einem der Radbremszylinder 9,9a, 12,12a, 6 und 6< geregelt wird.

Der Expanderkolben 83 kann sich mehrmals hin- unc

ίο herbewegen, um die Bremsen erneut in Abhängigkei von der Beschleunigung oder Verzögerung zu betätigen bevor die Ventile 90 und 91 wieder geöffnet werden Diese hin- und hergehende Bewegung des Expanderkol bens 83 wird durch Bewegungen des Differentialkolben:

73 gesteuert, die ihrerseits durch das Steuerventil 21 bzw. 21a gesteuert werden, welches die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der Kammer 78 in der beschriebenen Weise regelt. Die Ventile 90 pnrt 91 öffnen sich nur dann erneut, wenn das gebremste Rad in Berührung mi) einer Fläche kommt deren Reibungsbeiwert höher isi als derjenige der Fläche, mit der das Rad vorher in Berührung stand, und die eine Bremskraft aufnehmen kann, welche dem Flüssigkeitsdruck entspricht, der entsprechend der Stellung des Expanderkolbens 83 in

der Leitung zwischen dem Modulationsventil 24 bzw. 24a und dem Radbremszylinder 6 bzw. 6a aufrechterhalten wird. Alternativ werden die Ventile 90 und 91 wieder geöffnet, wenn der mit Hilfe des Bremspedals auf den Hauptzylinder 1 bzw. la aufgebrachte Druck um einen ausreichenden Betrag verringert wird.

Das anhand von Fig.4 beschriebene Modulationsventil kann in Fällen benutzt werden, in denen nur der Druck in einer einzigen Leitung geregelt werden muß, die zu einer oder mehreren Radbremsen führt.

Wenn die Bremsen der Räder eines Fahrzeugs über Kreuz miteinander verbunden sind, d. h. wenn getrennte Radbremszylinder der gleichen Bremsen mit Druckflüssigkeit aus verschiedenen Druckräumen eines Hauptzylinders gespeist werden, wie es z. B. in Fig. 1 und 2

bezüglich der Vorderradbremsen dargestellt ist, müssen

die Drücke in beiden zu den Radbremszylindern ein und

derselben Bremse führenden Leitungen gleichzeitig

geregelt werden.

Zu diesem Zweck kann man zwei Modulationsventile der anhand von Fig.4 beschriebenen Art zu einer einzigen Vorrichtung vereinigen, bei der zwei Expanderkolben 83 zusammen mit den den Ventilen 90 und 91 entsprechenden Ventilen Ende an Ende angeordnet sind, so daß jeder Expanderkolben den Rauminhalt einer Leitung einer Tandembremsanlage regelt und beide Expanderkolben gleichzeitig durch einen einzigen Diffcr^ntialkoiben 73 betätigt werden.

Vorzugsweise ordnet man jedoch zwei Expanderkoiben in getrennten Bohrungen im Gehäuse der

Betätigungsvorrichtung an und sorgt dafür, daß diese Kolben gleichzeitig durch einen einzigen Differentialkolben betätigt werden können. Eine solche Tandemausführung ist in Fig.5 dargestellt wo Teile, die in F i g. 4 gezeigten Teilen entsprechen, jeweils mit den

gleichen Bezugszahlen, jedoch unter Beifügung des Buchstabens b bezeichnet sind.

Gemäß Fig.5 sind zwei Expanderkolben 836 vorgesehen, von denen jeder den wirksamen Rauminhalt einer Kammer 706 am äußeren Ende des

Bohrungsabschnitts 596 regelt in dem der Expanderkolben arbeitet. Die Stopfen 636 sind jeweils mit den Rohrleitungen 11 bzw. 1U und 8 bzw. 8a verbunden, die zu den getrennten Radbremszylindern 12 bzw. 12a und 9

<r

bzw.9a der Bremsen an einem Vorderrad des Fahrzeugs führen, und die sich an die Kammern 706 anschließenden Kanäle 726 sind mit den zugehörigen Rohrleitungen verbunden, die sich an die entgegengesetzten Enden der Radbremszylinder anschließen.

Ein Modulationsventi! der in F i g. 5 gezeigten Art ist für jedes der Vorderräder eines Fahrzeugs vorgesehen, und jedes Modulationsventil wird durch ein gesondertes Steuerventil 20 bzw. 20a gesteuert, das auf die Verzögerung des zugehörigen Rades anspricht, welche durch den Aufnehmer 13 bzw. 13a gefühlt wird, der der Steuereinheit 15 ein Signal zum Steuern des Steuerventils zuführt.

Wenn die Bremsen mit Hilfe des Hauptzylinders 1 bzw. la betätigt werden, werden die Radbremszylinder 12 bzw. 12a und 9 bzw. 9a durch Zuführen von Druckflüssigkeit über die Einlaßöffnungen 646, die Kammern 706 und die Auslaßöffnungen 726 betätigt.

Wenn die Verzögerung eines der Vorderräder den Sollwert überschreitet, führt das auf die Verzögerung ansprechende Steuerventil des betreffenden Rades in der anhand von Fig.4 beschriebenen Weise unter hohem Druck stehende Flüssigkeit der Kammer 786 zu, und danach arbeitet das Modulationsventil in der vorstehend beschriebenen Weise, abgesehen davon, daß beide Expanderkolben 836 gleichzeitig betätigt werden, um gleichzeitig die Zufuhr von Druckflüssigkeit über die Rohrleitungen 8 bzw. 8a und 11 bzw. 1 la zu regeln.

Der Vorteil der Konstruktion nach F i g. 5 besteht darin, daß der Hub der Kolben nur halb so groß zu sein braucht wie bei einer Konstruktion, bei der die Expanderkolben hintereinandergeschaltet sind. Außerdem kann die Bremsanlage in der normalen Weise arbeiten, wenn einer der Expanderkolben 836 oder der zugehörige Bremskreis versagen sollte. Mit anderen Worten, die gesamte durch den Differentialkolben 736 erzeugte Kraft wird dann auch eine Expanderkolbenfläche aufgebracht, so daß ein doppelt so hoher Ausgangsdruck auf den zugehörigen Bremskreis wirkt.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, jedes einzelne Modulationsventil 24 bzw. 24a und jedes einzelne Modulationsventil 22 bzw. 22a mit dem Steuerventil 21 bzw. 21a oder dem Steuerventil 20 bzw. 20a, durch das es gesteuert wird, zu einer Einheit zu vereinigen.

Bei den anhand von F i g. 1 und 2 beschriebenen Bremsanlagen werden die Bremsen der Vorderräder des Fahrzeugs durch je zwei getrennte Radbremszylinder 9 bzw. 9a und 12 bzw. 12a betätigt. Hierbei betätigt jedes Paar Radbremszylinder vorzugsweise eine einzige Scheibenbremse. Wenn die Radbremszylinder jedes Paares den gleichen Durchmesser und Querschnitt haben, weisen auch die Exnanderkolben 836 gleich große Querschnitte auf. Wenn sich jedoch die Radbremszylinder jedes Paars bezüglich ihres Durchmessers unterscheiden, erhalten die Expanderkolben 836 verschiedene Querschnitte, um den Unterschied zwischen den Querschnitten der Radbremszylinder auszugleichen.

Bei den in F i g. 1 und 2 gezeigten Bremsanlagen wird während des normalen Betriebs des Fahrzeugs Energie gespeichert und dazu verwendet, die Ventile 90 bzw. 906 und 91 bzw. 916 schnell zu schließen und den auf die Radbremszylinder 6 bzw. 6a, 9 bzw. 9a und 12 bzw 12a wirkenden Flüssigkeitsdruck schnell herabzusetzen.

ίο Bei den in F i g. 1 und 2 gezeigten Bremsanlagen ist jeweils ein pedalbetatigter Tandemhauptzylinder 1 bzw. la vorgesehen. Man könnte diesen Hauptzylinder jedoch auch durch einen Tandemhauptzylinder, der durch einen pedalbetätigten Kraftverstärker unterstützt wird, oder durch einen Tandemhauptzylinder, der durch eine pedalbetätigte hydraulische Kraftbetätigungsvorrichtung unterstützt wird, ersetzen.

Ferner kann man die Bremsanlagen nach F i g. 1 und 2 so abhändern, daß jede Kombination von Radbremszylindern der Radbremsen von einem Druckraum oder beiden Druckräumen des Hauptzylinders la aus betätigbar ist. Bei jeder solchen abgeänderten Anordnung sieht man das Steuerventil und einfache Hauptzylinder oder Tandemhaupizylinder in der bzw. jeder Leitung vor, durch die die Druckflüssigkeit den Radbremszylindern zugeführt wird.

Weiterhin kann man die Bremseinlagen nach F i g. 1 und 2 abändern, indem man eine Einrichtung vorsieht, durch die der Aufbau des Fahrzeugs ohne Rücksicht auf das Gewicht der Ladung automatisch in einer konstanten Höhe über dem Boden gehalten wird, und durch die die mindestens auf die Hinterräder des Fahrzeugs aufgebrachte Bremskraft entsprechend dem Gewicht der Ladung durch eine entsprechende Verwendung der durch die Hochdruckquelle verfügbai gemachten Druckflüssigkeit geregelt wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

- 1. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge mit einer Quelle für hydraulisches Druckmittel, mindestens einer Radbremse, einem Hauptzylinder zum Steuern des Druckes des von der Quelle der Radbremse zuführbaren Druckmittels, einem zwischen dem Hauptzylinder und der Radbremse angeordneten Modulationsventil, in dem eine Kammer mit einem mit dem Hauptzylinder verbundenen Einlaß und einem mit der Radbremse in Verbindung stehenden Auslaß ausgebildet ist, mindestens einer Kolbenanordnung, die in einer mit der Kammer kommunizierenden Bohrung in dem Modulationsventil zwischen einer ersten vorgeschobenen Stellung, bei welcher das Kammervolumen minimal ist, und einer zweiten zurückgezogenen Stellung, in welcher das Volumen der Kammer größer als das minimale Volumen ist, bewegbar ist, einer beweglichen Wand, welche die Kolbenanordnung normalerweise in die erste, vorgeschobene Stellung drängt Aufnehmer zum Liefern eines Steuersignals, wenn die Verzögerung des gebremsten Rades einen vorgegebenen Wert überschreitet, und einem auf dieses Steuersignal reagierenden Sieuerventil, das bei Betätigung die Kolbenanordnung in die zweite, zurückgezogene Stellung bewegt, wodurch der Druck des Druckmittels in einer Leitung zwischen der Kammer und der Radbremse verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochdruckquelle (18; 18a) auch im Falle einer Regelung die erste Seite der beweglichen Wand (76; 766) unmittelbar mit Druckmittel versorgt, und daß das Steuerventil (20; 20a; 21; 21a) die Hochdruckquelle mit der anderen Seite der beweglichen Wand verbindet, solange es das Steuersignal empfängt
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die ständig unmittelbar mit Druckmittel beaufschlagte Fläche (95) der beweglichen Wand (76; 766) kleiner als die über das Steuerventil beaufschlagbare Fläche (96) ist.
3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (76; 766) einen in einem hydraulischen Zylinder (58; 586) arbeitenden Kolben (73; 736) umfaßt.
4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die bewegliche Wand eine Membrananordnung umfaßt die einen Bestandteil eines durch ein Druckmittel betätigbaren K raft Verstärkers bildet.
5. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die erste Seite der beweglichen Wand (76; 766) beaufschlagende Druckmittel zwischen der beweglichen Wand und einem beweglichen Glied (97; 976) wirkt das mittels einer Feder (90, 986) in eine Richtung vorgespannt ist, um die Kolbenanordnung (83; 836) in die vorgeschobene Stellung zu drängen.
6. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer, induktiver Aufnehmer (13; 14; 13a; 14a) dem gebremsten Rad zugeordnet ist, und daß ein durch den Aufnehmer erzeugtes Wechselstromausgangssignal einer elektronischen Steuereinheit (15; 16; 15a; 16a) zugeführt wird, deren Gleichstromausgangssignal einen Elektromagneten (57) zum Betätigen des Steuerventils (20,20a; 21,21a) erregt
7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rad des Fahrzeugs ein elektrischer induktiver Aufnehmer (13; 14; 13a; 14a) zugeordnet ist, und daß das Wechselstromausgangssignal jedes Aufnehmers für jedes Rad einer gesonderten elektronischen Steuereinheit (15; 15a; 16; 16a) zugeführt wird, deren Gleichstromausgangssignal dazu dient, einen Elektromagneten (57) zum Betätigen des Steuerventils (20; 20a; 21,21a) zu erregen.
8. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromausgangssignale zweier gebremsten Rädern zugeordneter Aufnehmer (14; 14a) einer gemeinsamen elektronischen Steuereinheit (16; 16a) zugeführt werden, welche die Signale differenziert und ein Gleichstromausgangssignal dem elektromagnetisch betätigbaren Steuerventil (21; 2Ja) zuführt, welches das Abbremsen der beiden Räder steuert.
9. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung einen Expanderkolben (83; 836) umfaßt, welcher den wirksamen Rauminhalt der Kammer (70) steuert
10. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel angeordnete Expanderkoiben (836) vorgesehen sind, die gemeinsam durch die bewegliche Wand (76; 766) betätigt werden (F i g. 5).
11. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Expanderkolben (836) den gleichen Durchmesser haben.
12. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Expanderkolben (836) bezüglich ihres Durchmessers unterscheiden, um den Unterschied im Fassungsvermögen der Radbremszylinder auszugleichen.
13. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die bewegliche Wand (7t; 766) aufweisende Kolben (73; 736) an seinem von dem bzw. jedem Expanderkolben (83; 836) zugewandten Ende mit einer Bohrung (95; 956) versehen ist, in der ein dritter Kolben (97; 976) arbeitet, und daß der Raum zwischen dem dritten Kolben und dem geschlossenen Ende der Bohrung einen hydraulischen Speicher bildet, dem eine Druckflüssigkeit von der Hochdruckquelle (18; 19; 19a) aus über einen axialen Einlaßkanal (102; 1026) in dem dritten Kolben zugeführt wird.
M. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (76; 766) und der Betätigungskolben (74; 746) einen Differentialkolben (73; 736) bilden.
15. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Feder (98; 986), die auf den dritten Kolben (97; 976) wirkt, um ihn ständig in Richtung auf den Differentialkolben (73; 736) vorzuspannen.
16. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. jedes elektromagnetisch betätigbare Steuerventil (20; 20a; 21; 21a) ein Ventilglied (50) umfaßt, das normalerweise durch eine vorgespannte Fedei (54) in Anlage an einem Sitz (47) in einem Gehäuse gehalten wird, um das Entweichen der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit zu

verhindern, und daß die Kraft der vorgespannten Feder beim Erregen des Elektromagneten durch ein Gleichstromsignal einer elektronischen Steuereinheit (22; 22a; 24; 24a) überwunden wird.
17. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des Ventaglieds (50) von dem Sitz weg bewirkt, daß ein Auslaß (43) des Steuerventils geschlossen wird, der zu einem die Hochdruckquelle (18; 19; 18a) speisenden Behälter (17; 17a) führt und daß ίο Druckflüssigkeit einem Raum (78; 786) zwischen der Kolbenanordnung (73; 83; 736; 836) und der beweglichen Wand (76; 766) zugeführt wird.
18. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die is Verzögerung des gebremsten Slades mindestens auf den Sollwert herabgesetzt worden ist, der Elektromagnet (57) stromlos gemacht wird und die vorgespannte Feder (54) das Ventilglied <50) gegen den Sitz (47) drückt, um die Verbindung zwischen der Hochdruckquelle und dem Raum (78; 786) zu unterbrechen und die Flüssigkeit zu dem Behälter (17; 17a) zurückzuleiten.