DE2147305B2 - Blockiergeschuetzte fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gattung nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1. Bei einer bekannten blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage (DT-OS 02 186) liegt der in der Mittelstellung durchströmte Bremsverstärker, der vom Bremspedal betätigt wird, in einem Kreis mit der Druckflüssigkeitsquelle und dem Steuerventil für das Modulationsventil. Der Bremsverstärker betätigt den Hauptbremszylinder, der über das normalerweise offene Modulationsventil die Bremsen versorgt. Das Steuerventil unterliegt dem Einfluß eines _bo Gebers, der die Blockiergefahr eines gebremsten Rades anzeigt, und steuert die Druckflüssigkeitszufuhr von der einen Kammer zur anderen Kammer des Modulationsventils um, wodurch dessen Umschalten bewirkt wird und die Druckflüssigkeitszufuhr zu den Bremsen ^ gesperrt und anschließend der Druck an diesen durch Volumenvergrößerung der einen Kammer abgesenkt wird.

Hierbei ist es nachteilig, daß beim Umschalten eine zuvor entlastet gewesene Kammer Druckflüssigkeit erhält, wodurch eine Verzögerung des Wirksamwerdens bedingt ist, da zunächst ein Auffüllen der zuvor entlasteten Kammer mit Flüssigkeit notwendig ist. Besonders ungünstig ist dies im Falle des Lüftens der Bremsen bei Blockiergefahr. Einzelheiten der Ausführungsform nach Fig.2 und 3 sind aus der US-PS 34 01 987 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 so auszugestalten, daß das Umschalten des Modulationsventils mit geringstmöglicher Verzögerung eintritt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kenzeichen des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Das Umschalten wird hierdurch nämlich allein durch Absenken des Druckes in der einen Kammer des Modulationsventils unter .Aufrechterhalten des Drucks in der anderen Kammer bewirkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser ist

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage,

Fig. 2 ein Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des Modulationsventils und des Steuerventils und

Fig.3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen.

Ein Hauptbremszylinder 10 wird durch einen hydraulischen Bremsverstärker 11 betätigt. Der hydraulische Bremsverstärker 11 ist in der Mittelstellung verhältnismäßig ungedrosselt durchströmt, solange ein Bremspedal 13 nicht betätigt wird. Beim Niederdrücken des Bremspedals 13 erfolgt eine Drosselung des Durchstroms, wodurch sich der Druck im Bremsverstärker erhöht. Der Hauptbremszylinder 10 ist mit zwei Kammern versehen, von denen die eine über eine Leitung 16 mit Vorderradbremsen 12 und 14 und die andere über eine Leitung 22, einen Ventilabschnitt 18 eines Modulalionsventils 20 und eine Leitung 28 mit Hinterradbremsen 24 und 26 verbunden ist.

Ein Abschnitt 30 des Modulationsventils 20 enthält in einem Gehäuse 32 einen Modulator-Kolben 36, der das Gehäuse in zwei Kammern 38 und 40 unterteilt, in denen veränderliche Drücke herrschen. Der Modulator-Kolben 36 enthält ein Rückschlagventil 42, das einen Durchstrom von der Kammer 38 zur Kammer 40 gestattet. Der Modulator-Kolben 36 erstreckt sich durch einen radial eingeschnürten Teil des Gehäuses 32 in eine Federkammer 46, in der eine Schraubenfeder 44 angeordnet ist. Diese stützt sich mit ihrem einen Ende an einem Federteller 48 ab, der am oberen Ende des Modulator-Kolbens 36 befestigt ist.

Der Ventilabschnitt 18 des Modulationsventils 20 enthält eine Ventilkammer 50, an deren unterem Ende ein Ventilsitz 52 gebildet ist. Ein Ventilglied 54, das im Ausführungsbeispiel eine Kugel ist, liegt in der Ventilkammer 50 und verhindert einen Abstrom aus der Ventilkammer 50, wenn sie den Ventilsitz 52 verschließt. An die Ventilkammer 50 ist die Leitung 22 angeschlossen. Die Ventilkammer 50 hat ferner Verbindung mit einer Kammer 56, an die die Leitung 28 zu den Hinterradbremsen 24 und 26 angeschlossen ist. In dem

Gehäuse 32 ist ein Stöße! 58 verschieblich gelagert, an dessen oberem Ende ein Zapfen 60 sitzt. Dieser erstreckt sich durch die Kammer 56 und den Ventilsitz 52_; so daß er auf die Ventilkugel 54 des Modulationsventils einwirken kann. Das untere Ende des Stößels 58 erstreckt sich abgedichtet im Gehäuse 32 in die Federkammer 46 und liegt dort frei gegen den Federteller 48 am oberen Ende des Modulator-Kolbens 36 an. Die Schraubenfeder 44 belastet den Federteller 48, den mit ihm verbundenen Modulator-Kolben 36 und :u den in Berührung stehenden Stößel 58 nach oben in F i g. 1 und versucht, das Ventilglied 54 von dem Ventilsitz 52 abzuheben, so daß ein freier Flüsbigkeitsdurchstrom vom Hauptbremszylinder 10 zu den Hinterradbremsen 24 und 26 gestattet ist.

Eine konstant fördernde Pumpe 62, die im Ausführungsbeispiel die Pumpe einer Hilfskraftlenkung ist, liefert die Arbeitsflüssigkeit für das Modulationsventil 20 und den hydraulischen Bremsverstärker 11. Die Pumpe 62 versorgt die Hilfskraftlenkung 66, von der über eine Leitung 68 einem Steuerventil 70 Flüssigkeit zugeJeitet wird.

Die Aufgabe des Steuerventils 70 ist die wahlweise Zuleitung von Flüssigkeit zu den Kammern 38 und 40, um das Modulationsventil 20 entsprechend den abgefühlten Betriebsbedingungen des gebremsten Fahrzeugrades zu betätigen. Das Steuerventil 70 enthält in einem Gehäuse 72 einen Ventilschieber 74, der durch eine am Gehäuse 72 abgestützte Feder 76 belastet ist. Die Feder 76 hält den Ventilschieber 74 in der Mittellage, in der das Steuerventil durchströmt ist, wobei der Durchstrom von der Leitung 68 über Ventilöffnungen 78 und 80 zu Leitungen 82 bzw. 84 erfolgt, die an die Kammern 38 bzw. 40 angeschlossen sind. In der Leitung 82 liegt ein Strömungssteuerventil 99, das den freien Zustrom zur Kammer 38 gestattet, jedoch den Abfluß aus dieser Kammer steuert. Die Leitung 86 ist über die Kammer 40 des Modulationsventils 20 mit dem hydraulischen Bremsverstärker Il verbunden. Über eine Leitung 88 kehrt die Arbeitsflüs- -to sigkeit zu einem Sumpf 90 zurück.

Im Ausführungsbeispiel ist das Steuerventil 70 als Magnetventil ausgebildet, dessen Magnetspule 92 in dem Gehäuse 72 liegt und erregt den Ventilschieber 74 unter Zusammendrücken der Feder 76 verschiebt. Hierdurch wird eine Ventilöffnung 94 freigelegt, während die Ventilöffnungen 78 und 80 verschlossen werden. Die Flüssigkeit von der Pumpe 62 gelangt von der Leitung 68 zu einer Leitung 96, die mit der Kammer 38 verbunden ist.

Ein elektronischer logischer Kreis 98 fühlt die Beschleunigungsbedingungen der Hinterräder durch Meßabfühler 100 und 102 ab und liefert ein elektrisches Signal zum Erregen der Magnetspule 92 des Steuerventils 70. 'ή

Arbeitsweise

Bei gelüfteten Bremsen und normalen Bremsvergängen befinden sich das Modulationsventil 20 und das m> Steuerventil 70 in der in F i g. 1 dargestellten Lage. Werden die Bremsen nicht angelegt, so fließt die von der Pumpe 62 geförderte Flüssigkeit durch die Hilfskraftlenkung 66, das in der Mittelstellung durchströmte Steuerventil 70 zu beiden Kammern 38 und 40 1.-, des Modulationsventils 20 und durch den in der Mittelstellung durchströmten hydraulischen Bremsverstärker 11 zur Leitung 88 in den Sumpf 90 zurück. Da der Flüssigkeitsstrom durch den hydraulischen Bremsverstärker 11 im wesentlichen ungedrosselt erfolgt, sind die Drücke der Arbeitsflüssigkeit im Moduiationsventil und im Bremsverstärker im wesentlichen Null.

Beim Niederdrücken des Bremspedals 13 wird der Strom durch den Bremsverstärker 11 gedrosselt, wodurch sich in diesem und im Hauptbremszylinder 10 eine Drucksteigerung einstellt. Der vom Hauptbremszylinder 10 erzeugte Bremsdruck wird den Vorderradbremsen 12 und 14 über die Leitung 16 zugeleitet und über die Leitung 22, die Ventilkammer 50, die Kammer 56 und die Leitung 28 auch zu den Hinterradbremsen 24 und 26. Der Bremsdruck wirkt nach unten auf die obere Fläche des Stößels 58 und versucht, diesen zusammen mit dem Kolben 36 nach unten zu bewegen. Die Betätigung des Bremsverstärkers 11 bewirkt auch einen Anstieg des Rückdrucks in der Leitung 86 und damit in der Kammer 40 des Modulationsventils 20, der über das in der Mittelstellung befindliche Steuerventil 70 der Kammer 38 zugeleitet wird. Der am hydraulischen Bremsverstärker 11 erzeugte Rückdruck ist dem Bremsdruck proportional und wirkt auf unterschiedliche Flächen des Kolbens innerhalb der Kammern 38 und 40, so daß sich eine nach oben gerichtete Kraft ergibt, die das Ventilglied 54 des Modulationsventils in der Offenlage gegen die nach unten wirkende Kraft des Bremsdruckes hält.

Sind die Fahrbremsen so stark angelegt, daß die Bremsblockierbedingung erreicht wird, so liefert der elektronische logische Kreis 98 ein elektrisches Signal, das die Magnetspule 92 erregt, worauf der Ventilschieber 74 des Steuerventils 70 umgeschaltet wird. Bei der Rechtsbewegung des Ventilschiebers 74 aus der in Fig. 1 gezeigten Lage werden die Ventilöffnungen 78 und 80 versperrt und dafür die Ventilöffnung 94 freigelegt. Die Druckflüssigkeit von der Pumpe 62 wird damit nur der Kammer 38 über die Leitung % zugeleitet, und das Absperren des Flüssigkeitszustroms zur Kammer 40 gestattet dem Druck in der Kammer 38 das Überwinden der Kraft der Schraubenfeder 44, so daß der Kolben 36 des Modulationsventils 2O nach unten bewegt wird. Der Abwärtsbewegung des Kolbens 36 folgt der Stößel 58 unter dem Einfluß des Bremsdruckes, der auf seine obere Stirnfläche einwirkt, und hierdurch wird das Ventilglied 54 durch den Bremsdruck gegen den Ventilsitz 52 gedrückt, so daß die Hinterradbremsen von dem Hauptbremszylinder getrennt werden. Eine weitere Abwärtsbewegung des Stößels 58 vergrössert das Volumen der Kammer 56, wodurch ein Druckabfall in der Leitung 28 und damit in den Hinterradbremsen 26 und 24 eintritt. Diese Abwärtsbewegung des Modulator-Kolbens 36 verlagert Bremsflüssigkeit aus der Kammer 40 über die Leitung 86 zum hydraulischen Bremsverstärker 11. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 36 wird durch Anfahren gegen das Gehäuse 32 begrenzt, worauf die von der Pumpe gelieferte Druckflüssigkeit des Rückschlagventil 42 öffnet, so daß Bremsflüssigkeit weiterhin zum hydraulischen Bremsverstärker 11 fließen kann. Da der Zustrom zum hydraulischen Bremsverstärker 11 nicht unterbrochen wird, wird das Bremspedal 13 durch das Arbeiten der Steueranlage nicht beeinflußt.

Beim Enden der Radblockierbedingungen verschwindet das elektrische Signal des elektronischen logischen Kreises 98, so daß die Magnetspule 92 stromlos wird und die Feder 76 den Ventilschieber 74 des Steuerventils 70 in die Mittellage zurückbewegen kann. Die Ventilöffnung 94 wird dann abgesperrt, während die Ventilöff-

nungen 78 und 80 wieder geöffnet werden. Die Drücke in den Kammern 38 und 40 gleichen sich dann wieder aus und gestatten der Feder 44 unterstützt durch die resultierende Kraft der Druckflüssigkeit, den Modulator-Kolben 36 und den Stößel 58 nach oben zu bewegen, wodurch zunächst Bremsflüssigkeit aus der Kammer 56 zu den Hinterradbremsen 24 und 26 gedrückt wird und nach dem öffnen des Ventilglieds 54 des Modulationsventils 20 die freie Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und den Hinterradbremsen 26 und 24 wieder hergestellt wird. Das Strömungssteuerventil 99 regelt den Strom aus der Kammer 38, um die Bewegung des Modulations-Kolbens 36 zu steuern und damit die Zunahme des Bremsdruckes beim Wiederanlegen der Hinterradbremsen 24 und 26.

Aus Sicherheitsgründen wird der hydraulische Bremsverstärker 11 so ausgebildet, daß seine Teile auch die mechanische Betätigung des Hauptbremszylinders 10 bei Ausfall der Arbeitsflüssigkeit bewirken können. Es ist daher die Stärke der Schraubenfeder 44 so bemessen, daß sie dem mechanisch erzeugten Bremsdruck aus dem Hauptbremszylinder, der nach unten auf die obere Fläche des Stößels 58 einwirkt, widersteht, so daß bei Ausfall der Pumpe 62 das Ventilglied 54 des Modulationsventils 20 in der Offenstellung bleibt und die Bremswirkung nicht unterbrochen wird. Nur diese Kraft muß die Schraubenfeder 44 aufnehmen, da bei normaler Betätigung des hydraulischen Bremsverstärkers der entstehende Rückdruck eine die Feder unterstützende hydraulische Kraft darstellt, der sich

ic proportional mit dem Bremsdruck aus dem Hauptbremszylinder erhöht, wodurch eine das Ventilglied 54 in der Offenlage haltende Gegenkraft entsteht.

In den F i g. 2 und 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Modulationsventils und des Steuerventils dargestellt, die in Fig. 1 nur schematisch gezeichnet sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Ventile 20 und 70 und das Strömungssteuerventil 99 in dem gemeinsamen Gehäuse 32 untergebracht. Die verschiedenen Teile dieser Ventile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in der schematischen Darstellung der F i g. 1 bezeichnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage, mit einem vom Bremspedal betätigten, in seiner Mittelstellung durchströmten Bremsverstärker, der eine dem Betätigungsweg des Bremspedals proportionale Drosselung des Flüssigkeitsstromes bewirkt und einen Hauptbremszylinder betätigt, der die Bremsen mit Bremsflüssigkeit über ein Modulationsventil versorgt, dessen Kammern beiderseits eines iu Modulatorkolbens über ein Steuerventil an eine Druckflüssigkeitsquelle anschließbar sind, wobei die eine, eine größere beaufschlagte Fläche aufweisende Kammer des Modulationsventils normalerweise mit dem hydraulischen Bremsverstärker verbunden ist und den Modulatorkolben in seiner Offenstellung hält, der durch das Steuerventil infolge eines die Blockiergefahr eines gebremsten Rades anzeigenden Signals sich in die Schließlage bewegt, dadurch zunächst eine weitere Erhöhung des Bremsdruckes unterbindet und dann durch Volumenvergrößerung den Bremsdruck absenkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (70) normalerweise die Kammern (38,40) miteinander verbindet, daß bei Blockiergefahr Druckflüssigkeit zum Bremsverstärker (11) verlagert wird und daß in der Schließstellung des Modulationsventils ein zur Kammer (40) öffnendes Rückschlagventil (42) im Modulatorkolben (36) öffnet.

2. Blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Blockiergefahr anzeigende Signal in an sich bekannter Weise als elektrische;; Signal gebildet wird und daß das Steuerventil (70) ein durch eine Feder (76) belastetes, in der Mittelstellung durchströmtes von dem elektrischen Signal betätigbares Magnetventil ist.

3. Blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dauernd mit der Druckflüssigkeitsquel-Ie (62) verbundenen Kammer (38) und dem Steuerventil (70) ein Strömungssteuerventil (99) vorgesehen ist, das die Geschwindigkeit des Modulatorkolbens (36) beim öffnen des Modulationsventils (20) bei der Rückkehr des Steuerventils (70) in seine Mittelstellung regelt.