DE2156307C2 - Antiblockiervorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antiblockiervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Zweikreis-Bremsanlage, bei der beide Bremskreise gemeinsam auf ein Rad einwirken, bei der in jedem Bremskreis mittels eines Trennventils die Verbindung zum Hauptzylinder unterbrechbar ist, bei der ein mit einer Feder in seine Ruhelage vorgespannter Verdrängerkolben vorgesehen ist, der — nachdem das Trennventil geschlossen ist — durch Volumenvergrößerung im radbremszylinderseitigen Teil des Bremskreises ein Radblockieren verhindert und bei der ein hydraulischer Hilfskreis über ein elektromagnetisches Ein- und Auslaßventil auf eine Steuerkammer des Verdrängerkolbens einwirkt und diesen durch Überwindung der Vorspannkraft aus seiner Ruhelage bewegt, wenn die durch mindestens einen Meßfühler erfaßbare Regelgröße das Ein- bzw. Auslaßventil erregt

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt In der DE-AS 19 40 247 ist eine Bremsanlage beschrieben, bei der an einem Rad jeweils zwei Radbremszylinder vorgesehen sind, die durch verschiedene Bremskreise betätigbar sind. Im Normalbremsfall sind die Verbindungen zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremszylindern durch Trennventile freigegeben.

Jedem Rad ist eine Verdrängerkolbeneinheit zugeordnet, die während Normalbremsung durch Federkraft in einer Lage gehalten ist, in der kein Einfluß auf das Volumen der Bremsanlage ausgeübt wird. Sobald an einem Rad ein kritischer Schlupfwert erreicht ist, wird die betreffende Verdrängerkolbeneinheit durch Umschalten von Elektromagnetventilen in der Weise druckbeaufschlagt, daß sich die Verdrängerkolben gegen die Federkraft verschieben können, so daß eine Volumenerweiterung und eine Druckabsenkung in dem mit den Radzylindern verbundenen Abschnitt der Bremsanlage eintritt Gleichzeitig werden die Trennventile in den Verbindungen zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremszylindern hydraulisch in die Sperrstellung geschaltet.

Wenn bei der bekannten Bremsanlage der Druck der Fremddruckquelle ausfällt, werden die Verdrängerkolben durch Federkraft in einer Ruhestellung gehalten, in der keine Volumenerweiterung in den mit den Radbremszylindern verbundenen Abschnitten der Bremsanlage eintreten kann. Obwohl nun keine Bremsdruckregelung mehr möglich ist, bleibt die Normalfunktion der Bremsanlage erhalten.

Bei der beschriebenen Bremsanlage ist es als nachteilig anzusehen, daß der Ausfall des Fremddruckes unter Umständen erst bei einer Vollbremsung bemerkt wird, falls keine zusätzlichen Warnvorrichtungen vorgesehen sind. Das Fahrzeug läßt sich nämlich ohne weiteres überbremsen, da die Bremsdruckregelung außer Betrieb ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Antiblockiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Fahrzeugführer bereits bei Normalbremsungen über das Pedalgefühl eine Rückmeldung über den Ausfall des Fremddruckes bekommt und bei der die Gefahr eines Überbremsens bei Ausfall der Bremsdruckregelung gemindert ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in jedem Bremskreis ein Verdrängerkolben vorgesehen ist, der mechanisch auf das Trennventil einwirkt, daß der eine Verdrängerkolben durch ein mechanisches oder pneumatisches Federelement und der andere Verdrängerkolben hydraulisch durch den Hilfskreis vorgespannt ist und daß die Steuerkammern der beiden Verdrängerkolben durch eine Druckmittelleitung miteinander verbunden sind. Durch eine derartige Ausgestaltung ist sichergestellt, daß beim Ausfall des Bremsdruckes und somit bei funktionsuntüchtiger Blockierregelung jeweils ein Radbremszylinder eines Rades unwirksam ist, so daß zum Abbremsen des Fahrzeuges eine spürbar erhöhte Pedalkraft erforderlich ist. Auf diese Weise tritt auch ein Überbremsen des Fahrzeuges erst bei höheren Pedalkräften ein. Das veränderte Pedalgefühl zeigt dem

Fahrzeugführer an, daß eine Störung in der Bremsanlage vorliegt

Wenn die von der Druckmittelleiüing des Bremskreises abgewandte Beaufschlagungsfläche des rein hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbens im Zylinder eine Kammer begrenzt, die ständig mit dem Druckspeicher verbunden ist, wird das diesem Verdrängerkolben zugeordnete Trennventil zu Beginn jeder Bremsung geschlossen, so daß ein Druckaufbau in dem am Trennventil angeschlossenen Teil der Bremsanlage verhindert ist

Zu einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung gelangt man, wenn die die mit dem Druckspeicher verbundene Kammer begrenzende Beaufschlagungsfläche kleiner ist, als die den Ringraum zur Aufnahme des Steuerdrucks begrenzende Ringfläche des rein hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbens.

Alle in einem Fahrzeug für die Antiblockierregelung vorzusehenden Teile lassen sich vorteilhaft zu einem Gerät integrieren, was die Sicherheit hinsichtlich Undichtigkeit und Leckagen erhöht, da wesentliche Druckmittelverbindungen dann nicht durch Druckmittelschläuche und Anschlüsse, sondern durch Verbindungsbohrungen im Gehäuse hergestellt werden können. V

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielhaft im einzelnen beschrieben.

Die Figur zeigt eine Ausführungsform der Antiblokkiervorrichtung am Beispiel einer zweikreisgebremsten Vorderachse eines Kraftfahrzeuges. In den Bremssätteln der beiden Vorderräder sind vier Radbremszylinder 1, Γ, 1", V" untergebracht, von denen jeweils zwei sich gegenüberliegende 1 und 1', 1" und V" an einen der beiden Bremskreise angeschlossen sind; über einen dieser beiden Bremskreise sind außerdem die Bremsen der Hinterräder beaufschlagt. Das hat den Sinn, bei Ausfall des einen Bremskreises die Räder dieser Achse wenigstens über den noch intakten Bremskreis zu verzögern, was, wie leicht zu erkennen ist, gegenüber den normalen Zweikreisbremsanlagen, bei denen der eine Bremskreis auf die Räder der Vorderachse, der andere Bremskreis auf die Räder der Hinterachse wirkt, Vorteile hinsichtlich Sicherheit und Wirkungsgrad mit sich bringt. In die Druckmittelleitungen 2a, 2b und 3a, 3b zwischen Hauptzylinder 4 und den Radbremszylindern 1, Γ, 1", Γ" ist die Antiblockiervorrichtung eingeschaltet. Die Druckmittelleitung 3 verzweigt sich hinter dem •Hauptzylinder 4 außerdem auch zu den Radbremsen der zweiten Achse

In die Druckmittelleitung 2a, 2b ist eine federbelastete hydrostatisch gesteuerte Verdrängerkolbeneinheit eingeschaltet, die in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist. Der als Stufenkolben ausgebildete Verdrängerkolben 5 ist in einem entsprechend abgestuften Zylinder 6 verschiebbar und gegen dessen Wand abgedichtet angeordnet. Eine Kammer 7, die im Zylinder 6 vor einer Betätigungsfläche 8 des Teils des Verdrängerkolbens 5 mit dem geringeren Durchmesser liegt, ist in die Druckmittelleitung 2a, 2b mit eingeschlossen. Bevor das Druckmittel aus dem Abschnitt 2a der Druckmittelleitung in die Kammer 7 tritt, passiert es ein normalerweise geöffnetes Trennventil 9, das im dargestellten Beispiel durch den Verdrängerkolben 5 mechanisch gegen eine Schließkraft geöffnet und offengehalten wird, ebenso wäre ein hydraulisch betätigbares Ventil möglich. Der Abschnitt 2b der Druckmittelleitung verbindet die Kammer 7 direkt mit den Radbremszylindern 1,1'. Ein durch die Abstufung von Verdrängerkolben 5 und Zylinder 6 entstehender Ringraum 1Oi ist einerseits über ein in Ruhestellung geschlossenes, elektromagnetisch betätigtes Auslaßventil 13 mit einer Rücklaufleitung 14 verbunden. Auf dem Boden des Verdrängerkolbens 5 stützt sich eine stark vorgespannte Rückstellfeder 15 ab. In die Druckmittelleitung 3a, 3b ist eine rein hydraulisch gesteuerte Verdrängerkolbeneinheit eingeschaltet, deren Darstellung in der Zeichnung wiederum nur schematisch zu verstehen ist. Der Vtrdrängerkolben 16 ist beidseitig eines mittleren Teils vorzugsweise im gleichen Ausmaß abgestuft und ist in einem Zylinder 17, der die entsprechenden Abstufungen aufweist, verschiebbar und gegen die Zylinderwand abgedichtet angeordnet Der Zylinder 17 wird so durch den Verdrängerkolben 16 in vier gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilt Eine Kammer 18, die vor einer Betätigungsfläche 19 des Verdrängerkolbens 16 in dem einen verengten Teil des Zylinders 17 liegt, ist in die Druckmittelleitung 3a, 3b mit angeschlossen. Bevor das Druckmittel aus dem mit dem Hauptzylinder 4 in Verbindung stehenden Abschnitt 3a der Druckmittelleitung in die Kammer 18 tritt, passiert sie ein normalerweise geöffnetes; Trennventil 20, das im dargestellten Beispiel durch den Verdrängerkolben 16 in dessen Normalstellung geöffnet und offengehalten wird. Auch hier kann bei Bedarf ein hydraulisch betätigtes Ventil verwendet werden. Der Abschnitt 3b der Druckmittelleitung verbindet die Kammer 18 direkt mit den Radbremszylindern 1" und Γ". Ein in Längsrichtung des Verdrängerkolbens 16 durch die erste Abstufung am Verdrängerkolben 16 und im Zylinder 17 entstehende nächstfolgende Ringraum 21 ist über eine Druckmittelleitung 22 mit dem Ringraum 10 der federbelasteten Verdrängerkolbeneinheit in der Druckmittelleitung 2a, 2b des ersten Bremskreises und folglich über diesen Ringraum 10 und das in Ruhestellung geschlossene Einlaßventil 11 auch mit dem Druckspeicher 12 verbunden. Ein nächstfolgender durch die zweite Abstufung am Verdrängerkolben 16 und im Zylinder 17 entstehende Ringraum 23 ist mit dem Rücklauf 14 verbunden. Eine Kammer 24, die im anderen verengten Teil des Zylinders 17 durch eine Beaufschlagungsfläche 25 begrenzt wird, ist über eine Druckmittelleitung 26 mit einer Druckleitung 27 des Druckspeichers 12 verbunden.

Die Antiblockiervorrichtung für das andere Rad der Achse ist ebenfalls in der oben beschriebenen Weise aufgebaut.

In Normalstellung der Bremsanlage besteht einerseits für den Bremskreis 2 vom Hauptzylinder 4 aus Druckmitteldurchgang durch den Abschnitt 2a der Druckmittelleitung, das geöffnete Trennventil 9, die Kammer 7 der federbelasteten Verdrängerkolbeneinheit und den Abschnitt 2b der Druckmittelleitung bis zu den Radbremszylindern 1 und Γ, andererseits besteht auch für den Bremskreis 3 vom Hauptzylinder 4 aus Druckmitteldurchgang durch den Abschnitt 3a der Druckmittelleitung, das geöffnete Trennventil 20, die Kammer 18 der hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbeneinheit und den Abschnitt 3b der Druckmittelleitung zu den Radbremszylindern 1" und Γ" derselben Radbremse. Der Fahrer kann also über das Bremspedal Druck in den vier Radbremszylindern der Vierzylinder-Teilbelagscheibenbremse aufbauen und das Rad bzw. das Fahrzeug abbremsen.

An jedem Rad ist ein die augenblickliche Verzögerung des Rades überwachender Meßfühler (in der

Zeichnung nicht dargestellt) angeordnet; überschreitet die Verzögerung des Rades einen bestimmten Wert, so daß das Rad zu blockieren droht, so werden von einem nicht dargestellten, vom Meßwert angesteuerten Regler Betätigungssignale abgegeben, die das elektromagnet!- sehe Einlaßventil 11 und das elektromagnetische Auslaßventil 13 in Schaltstellung bringen. Dadurch fließt aus dem Druckspeicher 12 durch die Druckleitung 27 und das nun geöffnete Einlaßventil 11 Druckmittel in den Ringraum 10 der federbelasteten Verdrängerkolbeneinheit und durch die Druckmittelleitung 22 auch in den ersten Ringraum 21 der hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbeneinheit und beaufschlagt die jeweiligen Ringflächen der Verdrängerkolben 5 und 16 mit Speicherdruck. Der federbelastete Verdrängerkolben 5 bewegt sich infolgedessen entgegen der Kraft der Rückstellfeder 15, dabei schließt das Trennventil 9 und trennt die beiden Abschnitte 2a, 2b der Druckmittelleitung voneinander. Auch der hydraulisch gesteuerte Verdrängerkolben 16 bewegt sich infolge des durch die Druckmittelleitung 22 im Ringraum 21 aufgebauten Drucks entgegen dem auf der Beaufschlagungsfläche 25 stehenden Speicherdruck in der Kammer 24, da die Ringfläche des Verdrängerkolbens 16 im Ringraum 21 größer ist als die Betätigungsfläche 25. Das in der Kammer 24 befindliche Druckmittel wird durch die Druckmittelleitungen 26, 27 verdrängt; im zweiten Ringraum 23 befindliches Druckmittel entweicht in den Rücklauf 14; auch das Trennventil 20 nimmt seine geschlossene Schaltstellung ein und trennt die beiden Abschnitte 3a, 3b der Druckmittelleitung voneinander. Durch die Bewegung der beiden Verdrängerkolben 5 und 16 vergrößern sich die beiden vor ihren Betätigungsflächen 8 und 19 liegenden Kammern 7 und 18, das Volumen der mit den Radbremszylindern 1, Γ und 1", Γ" verbundenen Abschnitte 2b, 3b der Druckmittelleitungen erweitert sich und das Druckmittel kann sich entspannen, so daß die Verzögerung des Rades abnimmt und in eine Beschleunigung übergeht. Hat das Rad eine bestimmte Drehgeschwindigkeit im Verhältnis zur Translationsgeschwindigkeit des Fahrzeugs wiedergewonnen, so daß keine Blockiergefahr mehr besteht, werden, nachdem dies vom Meßfühler und dem nachgeschalteten Regler erfaßt ist, neue Betätigungssignale erzeugt, die das elektromagnetische Einlaßventil 11 und das elektromagnetische Auslaßventil 13 in ihre Ruhestellung zurückkehren lassen.

Der Ringraum 10 der federbelasteten Verdrängerkolbeneinheit und der Ringraum 21 der rein hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbeneinheit, die untereinander durch die Druckmittelleitung 22 verbunden sind, werden, indem das Einlaßventil 11 schließt, vom Druckspeicher 12 getrennt und, indem das Auslaßventil 13 öffnet, eventuell über eine Drossel an die Rücklaufleitung 14 angeschlossen, so daß das Druckmittel aus den Ringräumen 10 und 21 sich entspannen kann. Die Verdrängerkolben 5 und 16 werden zu einem durch die starke Rückstellfeder 15 und zum anderen durch den ständig auf der Beaufschlagungsfläche 25 des hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbens 16 lastenden Speicherdruck in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht, wobei der Druck in den mit den Radbremszylindern 1, Γ und 1", V" verbundenen Abschnitten 2b, 3b der Druckmittelleitung wieder erhöht wird und auch die Trennventile 9 und 20 wieder geöffnet werden, so daß die normale Druckmittelverbindung zwischen den Radbremszylindern 1, Γ, 1", V" und Hauptzylinder 4 wieder hergestellt ist und ein neuer Regelzyklus beginnen kann.

Fällt bei der oben beschriebenen Anlage der Speicherdruck aus, so wird auch die Kammer 24 der hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbeneinheit drucklos und bei Beginn einer Bremsung verschiebt der auf der Betätigungsfläche 19 des Verdrängerkolbens 16 stehende Bremsdruck diesen und das Trennventil 20 schließt, so daß über die Druckmittelleitung 3a, 3b in den Radbremszylindern 1" und Γ" kein Druck aufgebaut werden kann, jedoch bleibt der zweite, auf die Räder dieser Achse wirkende Bremskreis einsatzfähig, da der Verdrängerkolben 5 in der Druckmittelleitung 2a, 2b durch die Rückstellfeder 15 in Ausgangsstellung gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antiblockiervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Zweikreis-Bremsanlage, bei der beide Bremskreise gemeinsam auf ein Rad einwirken, bei der in jedem Bremskreis mittels eines Trennventils die Verbindung zum Hauptzylinder unterbrechbar ist, bei der ein mit einer Feder in seine Ruhelage vorgespannter Verdrängerkolben vorgesehen ist, der — nachdem das Trennventil geschlossen ist — durch Volumenvergrößerung im radbremszylinderseitigen Teil des Bremskreises ein Radblockieren verhindert, und bei der ein hydraulischer Hilfskreis über ein elektromagnetisches Ein- und Auslaßventil auf eine Steuerkammer des Verdrängerkolbens einwirkt und diesen durch Überwindung der Vorspannkraft aus seiner P.uhelage bewegt, wenn die durch mindestens einen Meßfühler erfaßbare Regelgröße das Ein- bzw. Auslaßventil erregt, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Bremskreis ein Verdrängerkolben (5,16) vorgesehen ist, der mechanisch auf das Trennventil (9, 20) einwirkt, daß der eine Verdrängerkolben (5) durch ein mechanisches oder pneumatisches Federelement (15) und der andere Verdrängerkolben (16) hydraulisch durch den Hilfskreis (12,27,26) vorgespannt ist und daß die Steuerkammern (10, 21) der beiden Verdrängerkolben (5,16) durch eine Druckmittelleitung (22) miteinander verbunden sind.

2. Antiblockiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Abschnitt (ßb) der Druckmittelverbindung (3a, 3b) abgewandte Beaufschlagungsfläche (25) des rein hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbens (16) im Zylinder (17) eine Kammer (24) begrenzt, die ständig mit dem Druckspeicher(12) verbunden ist.

3. Antiblockiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die mit dem Druckspeicher (12) verbundene Kammer (24) begrenzende Beaufschlagungsfläche (25) kleiner ist als die den. Ringraum (21) zur Aufnahme des Steuerdrucks begrenzende Ringfläche des rein hydraulisch gesteuerten Verdrängerkolbens (16).

4. Antiblockiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine federbelastete Verdrängerkolbeneinheit und eine rein hydraulisch gesteuerte Verdrängerkolbeneinheit zu einem Gerät integriert sind.

5. Antiblockiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere federbelastete Verdrängerkolbeneinheiten und mehrere rein hydraulisch gesteuerte Verdrängerkolbeneinheiten zu einem Kompaktgerät integriert sind.