DE2202693A1

DE2202693A1 - Bremssystem fuer Fahrzeugraeder

Info

Publication number: DE2202693A1
Application number: DE19722202693
Authority: DE
Inventors: Hodge Peter Charles; George Frankl
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1971-01-21
Filing date: 1972-01-20
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DE2202693B2; FR2122570A1; JPS5432906B1; US3743363A; FR2122570B1; SU484673A3; GB1338069A; IT950585B

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremaeynteia für Ffehr r.it einen Betätigungselement für diö B^eujaoj, sinar Pumpe, doron i'lüoiiißkeitedurchsavs mit der Drehgeschwindigkeit de . Fahrzeugrad en zunimmt und die eino Flüeai«ikeit aue einem Benälter fördert und nach, dem Burcliotrömen eines Leitungesystems, das eine Verbindung jait dem Breimobetäti£unbSelement besitzt, zum Behälter auxüokfordert, mit einer stromab von dieser Verbißdune angeordneten Bremsvorrichtung» die derart betätigbar ist, daß in dae Leitungssystem eine Droeoelotell« elnftigbar 1st, um den FlüOalukeitsdruok in der Verbindung au erhöhen und mit einer Abflußverbindung, die die Bremsbetätigungsvorrichtung uugeht und Mittel umfaßt, die dem !flüssigkeitsstrom einen Widerstand bieten, der automatisch mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Hadoo abnimsit_o

In unserer Patentanmeldung P 20 10 484el wurde ein syotcm dieuer Art bouohriebon_f bei dem eine fcote Drosotlutelle mit einer veränderlichen Drosselstelle in des Abflußverbindung in Kelho angeordnet war»

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BAD ORiQm_ÄL

Bei einem derartigen Bremssystem ist es wichtig, daß die Bremswirkung über einen weiten Bereioh der Radgeschwindigkeit konstant bleibt und daß das System seine Charakter!- " stiken beibehält, um ein Biookieren des Rades über diesen Gesohwindigkeitsbereioh zu vermeiden« Es ist eine .Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssystem zu schaffen* das einen Gesohwindigkeitsbereich aufweist, über dessen gesamten Bereioh die Bremswirkung beständig bleibt und bei dem die das Biookieren verhindernden Eigenschaften in weiterem Umfang aufrechterhalten werden, als dies bei dem Bremssystem der Fall ist, das in der früheren Anmeldung P 20 10 484ο 1 beschrieben worden ist«,

Zur Lösung der gestellten Aufgabe besitzt ein Bremssystem der eingangs beschriebenen Art eine Fühlervorrichtung, um die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der sioh die Drehgeschwindigkeit des Rades ander t_; und eine Druokverminderungevorrichtung, die durch diese Fühlervorrichtung betätigbar 1st, wenn die Veränderungsgesohwindigkeit der Radgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet, um den die Bremsbetätigungsvorrichtung beaufschlagenden Druok zu verringern«

Diese Fühlervorrichtung kann Mittel umfassen, um eine Differenz des FlüBsigkeitadruckes zu erzeugen, die von der Geschwindigkeit abhängig ist, mit der sioh die Rotationsgesohwindigkeit des Rades ändert„

Die Druckvenainderuiuisvorriohtung kann Ventileinriohtungen umfassen, die parallel zur Abflußvorbindung angeordnet sind, wobei die Ventileinriohtungen durch diese Druckdifferenz betätigbar sind»

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Bei der zuletzt beschriebenen Anordnung können die Ventileinrichtungen einen in einem Gehäuse fliegend angeordneten Kolben umfassen, wobei dessen beide Seiten von den durch diese Druckdifferenz aufweisenden Drücken beaufschlagt werden, sc^iaß dann, wenn die Druckdifferenz einen vorgegebenen Wert überschreitet, die Ventileinrichtung geöffnet wird ο

Falls die Abflußverbindung eine veränderliche Drosselsteile aufweist, die einen innerhalb eines Zylinders fliegend versohieblichen Kolben besitzt, der zusammen mit seinem Zylinder die veränderliche Drosselstelle darstellt, stehen die beiden Seiten des fliegend angeordneten Kolbens mit den Drucken auf den zwei Seiten einer weiteren Drosselstelle in Verbindung und die weitere Drosselstelle ist in der von der Flüssigkeitspumpe ausgehenden Hauptleitung vorgesehen, um den Pumpenausstoß zu ermitteln, wobei im Strömungspfad zwisohen der Hochdrucks ei te der weiteren Drosselstelle und dem fliegend angeordneten Kolben eine dämpfende Drosselstelle angeordnet ist, und wobei die beiden Seiten der druckvermindernden Ventileinrichtung zwischen der Hochdruckseite der weiteren Drosselstelle und der eine veränderliche Drosselung bewirkenden Seite des fliegend angeordneten Kolbens der dämpfenden Drosselstelle angeschlossen sind»

Bei der zuletzt beschriebenen Anordnung können Federelemente vorgesehen sein, um den fliegend angeordneten Kolben der veränderlichen Drosseisteile gegen das Ende seines Zylinders zu drucken, das mit der dämpfenden DrosBelstelle in Verbindung steht«,

Die Federelemente können eine konisohe Schraubenfeder umfassen, die eine vorgegebene Federoharakteristik besitzt,

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Das Druckminderventil kann Federelemente besitzen, um seinen fliegend angeordneten Kolben in Richtung auf eine Stellung vorzuspannen, in der das Ventil geschlossen ist, wobei die Druckdifferenz auf das Druckminderventil über» tragen wird, um das Ventil zu öffnen»

Anhand der nun folgenden Besohreibung eines in der Zeiohnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Kr» findung wird diese näher erläutert. Die Zeiohnung zeigt in echematisoher Form das Bremssystem eines Färzeugs·

Das in der Zeiohnung gezeigte Bremssystem ist dem Bremssystem ähnlich, das in der Patentanmeldung P 20 10 484· ο 1 gezeigt und beschrieben worden ist, weshalb bei beiden Systemen anzutreffende Elemente mit gleichen Bezugszeiohen bezeiohnet worden sind»

Das gezeigte Bremssystem besitzt ein Bremspedal 1, das mit einem niohtgezeigten Hauptzylinder verbunden ist, der beim Niederdrücken des Pedale 1 Flüssigkeit über eine Leitung 2 zu einem Zylinder 4 pumpt«, Im Zylinder 4 ist ein hin- und herbewegliohes Ventilelement 5 angeordnet, das diohtend mit der Bohrung des Zylinders zusammenwirkt_o Das Ventilelement 5 wird von einer axialen Leitung 6 durchzogen, die mit einer Ringnut 7 in Verbindung steht, derart, daß duroh den Hauptzylinder gepumptes Strömungsmittel durch die Leitung 6 und die Ringnut 7 in eine Leitung 10 gelangen kann, die mit einer Seite des Zylinders 4 in Verbindung steht, wenn sioh das Ventilelement in der gezeigten Lage befindete Die Leitung 10 steht mit einer weiteren Leitung 11 und von dieser aus mit dem Bremskreis eines Rades oder von (nioht gezeigten) Rädern des Fahr»

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zeuges in Verbindung₀ Sine Feder 9 drückt das Veiitileleiaent 5 in die gezeigte Lage₀

Eine Pumpe 15» deren Durchsatz im wesentlichen der Badgesohwindigkeit proportional und im Bereich der Betriebsgeschwindigkeit im wesentlichen vom Ausgangsdruck unabhängig ist, wie z.B. eine Kolben- oder Zahnradpumpe, ist derart angeordnet, daß sie Bremsflüssigkeit aus einem Behälter 13 mit einem darin angebrachten Filter abziehtο Die Pumpe v/ird durch ein Fahrzeugrad angetrieben, das ein mit der Leitung 11 verbundenes Bremssystem besitzt ο Die Pumpe 15 ist so angeordnet, daß sie Bremsflüssigkeit längs einer Leitung 16, durch eine als Fühler wirkende Drosseisteile 17 in eine Leitung 29 und dann über eine Leitung 33 in eine Leitung 28 fördert, wobei in der Leitung 33 ein Ventil angeordnet 1st, das aus einem konischen Abschnitt 8 des Ventilelementes 5 und einem damit zusammenwirkenden Abschnitt des Zylinders bestellt ο Ein Überdruckventil 35 bekannter Bauart verbindet die Leitung 29 mit der Leitung 23« Ein Zylinder mit einem darin angeordneten Kolben 31» der durch eine Feder 32 gegen ein Ende des Zylinders vorgespannt ist, ist mit der Leitung 29 derart verbunden, daß ein Druokanßtieg in der Leitung 29 den Kolben 31 veranlaßt, sich gegen die Wirkung der Feder 32 zu bewegen und einen im wesentlichen gleichen Druokanstieg der Flüssigkeit in der leitung 11 zu bewirken, um die Bremsen des Rades oder der Räder zu betätigenο

Uenn die Pumpe Flüssigkeit länge der Leitung 16 pumpt« ergibt die als Fühler wirkende Drosseleteile 17 in einer in die Leitung 16 mündenden Leitung 18 und einer in die Leitung 29 mündenden Leitung 19» die zu beiden Gelten

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der Drosseleteile 17 angeordnet sind, eine Druckdifferenz. Die Leitungen 18 und 19 sind mit den beiden Enden eines Steuerventils verbunden, das allgemein mit 20 bezeichnet ist ο Die Leitung 18 ist mit einer dämpfenden Drosselstelle 36 versehene Innerhalb einer Bohrung des Steuerventils ist fliegend ein Kolben 22 angeordnet, der abgeschrägte Flächen 23 auf seiner Oberfläche besitzt, wie diese in ähnlicher ^eise in der Patentanmeldung P 20 10 484.1 beschrieben worden sind. Die Bohrung besitzt eine Hingnut 25 t die im mittleren BeDich zwischen ihren Enden angeordnet ist und mit der eine Leitung 26 in Verbindung steht, die ihrerseits mit der Leitung 28 verbunden isto Der fliegend angeordnete Kolben 22 ist mit einer Bohrung 21 versehen, die in der Zeichnung von seinem linken Ende ausgeht und mit der Außenfläche des fliegenden Kolbens 22 in der Nachbarschaft der abgeschrägten Fläohen 23 in Verbindung steht, so daß für das von der Leitung 19 zur Leitung 26 strömende Strömungsmittel eine Drosselstelle geschaffen ist, deren Öffnung von der Lage des Kolbens 22 in der Bohrung abhängig ist. Die steuereinrichtung 20 unterscheidet sich von der in der früheren Anmeldung beschriebenen dadurch, daß eine konisohe Schraubenfeder vorgesehen 1st, um den fliegend angeordneten Kolben 22 in der Zeichnung nach rechts zu drüoken, wobei die Feder eine vorgegebene Federcharakteristik besitzt, die linear oder nloht linear sein kann«,

ist ein Bxemsdurok-Reduzierventil 41 vorgesehen, das so angeordnet let, daß es einen Strömungspfad von der Leitung 29 In die Leitung 28 unter bestimmten, nachfolgend nooh beschriebenen Bedingungen ermöglichte Das Bremsdruok-ReduBierventil 41 besitzt einen fliegend angeordneten Kolben 42, der Innerhalb eines Gehäuses hin- und herbe-

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weglioh angeordnet ist, wobei das in der Zeiohnung linke Ende des Kolbens 42 mit der rechten Seite des Kolbens über eine Leitung 43 in Verbindung steht, während das rechte Ende des Kolbens 42 mit der Leitung 16 über eine Leitung 44 verbunden iat₀ Der Kolben 42 wird durch eine Schraubenfeder 45 gegen das linke Ende seines Gehäuses gedrückte

Per Kolben 42 des Bremsdruck-Reduzierventils 41 besitzt eine Ringnut 46 in seiner Oberfläche, wobei eine Leitung 47 mit der leitung 29 und dem durch die Ringnut 46 bestimmten Kaum in Verbindung steht_o Die Bohrung des Gehäuses, in dem der Kolben 42 angeordnet ist, ist mit einer sich nach außen erstreckenden ringförmigen Erweiterung 48 versehen, die über eine Leitung 49 mit der Leitung 28 verbunden iet_o Diese ringförmige Erweiterung 46 befindet sich im Zylinder der einen Hündung der Leitung 47 benachbart, so daß die Ringnut 46 im Kolben 42 die Leitung 47 mit der Leitung 49 verbinden kann, wenn der Kolben 42 nach rechts bewegt wird, um die Möglichkeit zu schaffen, Strömungsmittel längs der Leitung 47 in die Leitung 49 und von dort in die Leitung 28 zu pumpenο

Das Bremssystem wird im aligemeinen in ähnlicher, weise*

betrieben,

wie das in der Patentanmeldung F 20 10 484.1 beschriebene,/ d.h., wenn das Fahrzeugrad rotiert, pumpt die Pumpe 15 Strömungsmittel durch die Leitung 16, durch die Drosselstelle 17 in die Leitung 29 und dann zurück in den Behälter 13 über die Leitungen 33 und 28« Um die Bremsen zu betätigen, wird das Pedal 1 gedrüokt, woduroh zunäohst Bremsflüssigkeit in den Zylinder 4 über die Leitung 6 in die Leitung 10 und in die Leitung 11 zur Betätigung der Bremsen gedrüokt wirdL Nach diesem anfänglichen

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Pumpen der Flüssigkeit v/ird daß Ventilelement 5 gegen die Wirkung der Feder 9 bewegt, so daß die Leitung 10 von ihrer Verbindung mit der Leitung 2 getrennt wird und der kegelige Abeohnitt 6 des Ventilelementes 5 in Zusaramenwirkung· mit dem Zylinder 4 eine Drosselung des Strömungspfades der zwisohen den Leitungen 33 und 28 gepumpten Flussjgceit bewirkt. Dadurch, wird der Druok des län^s der Leitung 29 geförderten Strömungsmittels erhöht, so daß der Kolben 31 gegen die Wirkung der Feder 32 bewegt wird, um den Druok in der Leitung 11 zu erhöhen und dadurch eine weitere Beaufschlagung der Bremsen αes Fahrzeugrades oder der Fahrzeugräder zu bewirken_o

Bei hohen Drehgeschwindigkeiten der Räder wird durch die Pumpe 15 an der Drosselstelle 17 ein hoher Druckunterschied erzeugt» Dadurch wird der Kolben 22 geaen die Wirkung der Feder 40 auf die linke Seite seines Gehäuses gedruckt und die durch die schrägen Flächen 23 in Verbindung mit der Ringnut 25 geschaffene rernältnlsmäßig große Öffnung erlaubt es, Strömungsmittel aus der Leitung 29 über die Leitung 19 in die Leitung 26 und von dort in die Leitung 28 zu pumpen« Bei niedrigen Drehgeschwindigkeit en der Räder wird der Kolben 22 duroh die Feder 40 in das reohte Gehäuseende gedrückt, weil an der Drosselstelle 17 nur ein geringer Druckunterschied erzeugt wird· Die Fe-dercharakteristik der konisohen Schraubenieder 40 ist so bestimmt, daß die Bewegung dee Kolbens 22 der Beschleunigung oder Verzögerung dee die Pumpe 15 antreibenden Rades direkt proportional lato Während einer Verzögerung des die Pumpe 15 antreibenden Rades und der entsprechenden Bewegung des Kolbens 22 naoh reohte, setzt die Drosseletelle 36 dem Strömungsmittelfluß von der Leitung 43 zur Leitung 16 einen

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Widerstand entgegen» wodurch eich in der Leitung 43 ein Druckanstieg ergibt« Wenn der Unterschied zwischen dem Druck in der Leitung 43 und dem Druok in der Leitung 44 (der im wesentlichen der Außgangsdruck der Pumpe ist) über einen vorgegebenen Wert ansteigt und auereichend ist, um den Kolben 42 ge^en die Wirkung der Feder 45 nach rechts zu bewegen, wird die Leitung 47 mit der Leitung 49 in Verbindung gebracht und der Druck in der Leitung 29 wird abgebaut. Dadurch wird der auf den Kolben 31 ausgeübte Gesamtdruck abgebaut, was zur Folge hat, daß die Bremsen der Fahrzeugräder in einem gewissen Ausmaß freigegeben v/erden» Dadurch können die Fahrzeugräder beginnen, sioh wieder mit höherer Geschwindigkeit zu drehen, wodurch die Fördermenge der Pumpe 15 wieder angehoben wird, so daß die Druckdifferenz zwischen den Leitung 43 und 44 absinkt, wodurch das Bremsdruck-Reduzierventil geschlossen wirdo

Ke ist ersichtlioh, daß bei dem vorstehend beschriebenen System, falls das die Pumpe 15 antreibende Rad in größerem Ausmaß verzögert wird als es einem vorgegebenen Wert entsprioht (beispielsweise falls das Rad während des Bremsvorgänge plötzlioh blockiert), das Bremsdruck-Reduzierventil 41 tätig wird, um den Druck in der Leitung 29 abzubauen, so uaß die Bremsen automatisch in gewissem Maße freigegeben werden, wodurch das Rad wieder beginnt, sich zu drehen«

Anspruches

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Claims

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Ansprüche :

1. .Bremssystem für Fahrzeugradar mit einem Betätigungen element für die Bremse, einer Pumpe, deren Flüüslgkeitsdurchsatz mit der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades zunimmt und die eine Flüssigkeit aus einem Behälter fördert und nach dem Durchströmen eines Lejtungssysterns„ das eine Verbindung mit dem Bremsbetätigungselement besitzt, zum Behälter zurückfördert, mit einer stromab von dieser Verbindung angeordneten Bremsbetätigungsvorrichtungt die derart betätigbar ist, daß in das Leitungssystem eine Drossele teile einfügbar ist, um den Flüssigkeitsdruck in der Verbindung zu erhöhen und mit einer Abflußverbindung» die die Bremsbetätigungsvorrichtung umgeht und Mittel umfaßt, die den Flüssigkeitsstrom einen Wideretand bieten, der automatisch mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Rades abnimmt, gekennzeichnet durch eine Fühlervorrichtung (20, 40), um die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der sioh die Drehgeschwindigkeit des Rades ändert,und durch eine Druokverminderungsvorrichtung (41)ι die duroh diese Fühlervorrichtung betätigbar 1st, wenn die Veränderungsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet, um den die Bremsbetätigungsvorrichtung (50, 31) beaufschlagenden Druck zu verringern.

2* Bremssystem naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daB die PUhIervorrichtung (20, 40) Mittel (20, 40, 36) umfaßt, um einen Strömungamitteldruckunterachied zu schaffen, der von der Veränderungegeschwindigkeit der Raddrehgeschwindigkeit abhängig ist*

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3· Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druokverminderungsvorrichtung (41) Yentilmittel (46, 48) umfaßt, die zur Abflußverbindung parallel angeordnet sind, wobei diese Ventilmittel durch diesen Druckunterschied betätigbar sind.

4ο Bremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (46, 48) einen fliegend angeordneten, innerhalb eines Gehäuses verschiebbaren Kolben (42) umfassen, dessen beide Seiten (43, 44) von den unter«~ Bchiedlichen, diesen Druckunterschied aufweisenden Strömun^smitteldrücken beaufschlagt werden, so daß dann, wenn der Druckunterschied ein vorgegebenes Maß überschreitet, die Ventilmittel geöffnet werden.

5 ο Bremssystem nach Anspruch 4» bei dem in der Abflußverbindung eine veränderliche Drosselstelle angeordnet ist, die einen fliegend angeordneten? innerhalb eines Zylinders verBChieblich angeordneten Kolben umfaßt, der zusammen mit seinem Zylinder die veränderliche Droüselstelle bildet, wobei die beiden Seiten des Kolbens jeweils mit unterschiedlichen Seiten einer weiteren Drosselstelle verbunden sind und dieee v/eitere Drosselstelle in dem von der Flüssigkeitspumpe ausgehenden Hauptförderpfad angeordnet 1st, um die Förderung der Pumpe zu ermitteln, und wobei eine dämpfende Drosselstelle im Strömungspfad zwischen der Hoohdruckseite der weiteren Drosselstelle und dem fliegend angeordneten Kolben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seiten der Druckverminderungsvorrichtung (41) einerseits mit der Hoohdruckseito der weiteren Droeselstolle und andererseits mit der die veränderliche Drosselstelle bildenden Seite des fließend angeordneten Kolbens der dämpfenden Drosselstelle verbunden sind«,

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6. Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (40) vorgesehen ist, um den fliege.nd angeordneten Kolben (22) der veränderlichen Drosaelatelle (20) in Richtung auf jenes Ende seines Zylinders vorzubelasten» das mit der dämpfenden Drosselsteile (36) in Verbindung steht.

7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (40) eine konische Schraubenfeder umfaßt, die eine vorgegebene Federcharakteristik aufweist O

8. Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druokvenoinderungevorrichtung

(41) ein Federelement (45) besitzt, um 8 einen Kolben

(42) in eine Richtung vorzuspannen, in der das Ventil (46, 48) geschlossen ist, wobei der Druckunterschied auf die Druokverminderungsvorrichtung übertragen wird, um das Ventil zu öffnenο

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