DE2230705C2 - Blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlage für Fahrzeuge - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

g) der Kolben der Anker (22) des Magnetventils (4) ist und ein den Austritt (28) freigebendes Ventil (27) enthält,

h) ein Strömungsmeßelement (33) vorgesehen ist, das durch den Druckabfall infolge der Strömung den Anker (22) entgegen seiner elektrischen Haltekraft zu verschieben und somit das Ventil (27) zu schließen trachtet

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (23) den Anker (22) in einer Ruhelage hält, in der das Ventil (27) den Austritt (28) abschließt, wenn die Anordnung nicht erregt ist, wobei die bei Erregung des Magnetventils erzeugte Magnetkraft ausreicht, um die durch die Feder (23) und das Druckmittel auf den Anker (22) ausgeübte Kraft zu überwinden und den Anker (22) zu verschieben, so daß das Ventil (27) den Austritt (28) freigibt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel, die bei Nichterregung des Magnetventils das Strömungsmeßelement (33) außer Berührung mit dem Anker (22) halten und die bei Erregung eine anfängliche Verschiebung des Strömungsmeßelementes (33) infolge der Strömung des Druckmittels zulassen, bis das Strömungsmeßelement (33) den Anker (22) berührt.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (4) eine zweite Feder (35) aufweist, die auf das Strömungsmeßelement (33) in einer Richtung einwirkt, in der die Berührung mit dem Anker (22) unterbrochen wird.

5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmeßelement (33) ringförmig ausgebildet und mit einer Bohrung (36) versehen ist, die eine gedrosselte Verbindung von der einen Seite zur anderen bildet.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (4) eine hohle zylindrische Erregerspule (21) aufweist, wobei der Anker (22) im Hohlraum (26) der Erregerspule (21) angeordnet ist, und das Ventil (27) aufweist das in der Ruhelage des Ankers (22) den in den Hohlraum (26) mündenden Austritt (28) abschließt die mit einem mit dem Hohlraum (26) in Verbindung stehenden Einlaß (30) und mit einer Bohrung (32) im

ι ο Anker (22) einen Strömungsweg für das Druckmittel durch die Durchflußregeivorrichtung bildet und wobei das Strömungsmeßelement (33) in einem vergrößerten Teil (26') des Hohlraumes (26) angeordnet ist und das ventilseitige Ende des Ankers

(22) umringt, der mit einem mit dem Strömungsmeßelement (33) zusammenwirkenden Flansch (38) versehen ist und wobei schließlich die erste Feder (26) innerhalb des Ankers (22) und die zweite Feder (35) im vergrößerten Teil (26') des Hohlraumes (26) angeordnet ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte, druckmittelbetätige Bremsanlage für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Bremsanlage ist Gegenstand einer älteren Anmeldung gemäß der DE-AS 21 31 346. Mit einer solchen Bremsanlage kann sowohl bei griffiger als auch bei glatter Fahrbahn eine optimale Bremswirkung erzielt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die unter Beibehaltung optimaler Bremseigenschaften einfacher und kompakter aufgebaut ist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.

Bei Erregung des Magnetventils wird dessen Anker "verschoben, wodurch das Ventil den Austritt der Druckminderleitung freigibt, so daß Druckmittel durch das Magnetventil und durch die Druckminderleitung abströmen kann; bei einer durch das Magnetventil stattfindenden Strömung wird auf das vorgesehene Meßelement infolge des auftretenden Druckabfalls eine Kraft ausgeübt. Unter der Wirkung dieser Kraft trachtet das Meßelement, den Anker zu verschieben und den Austritt der Druckminderleitung so weit zu drosseln, bis die durch den Druckabfall erzeugte Kraft und die Haltekraft des Ankers sich ausgleichen, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels durch die Druckminderleitung praktisch konstant bleibt
Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemä-Ben Bremsanlage ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisch dargestellte Ausführungsform einer blockiergeschützten Bremsanlage für Fahrzeuge gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Magnetventils, und

6ü F i g. 3 eine Druck/Zeitkurve, die die Wirkungsweise des Magnetventils nach F i g. 2 veranschaulicht.

Die in der Fig. 1 dargestellte blockiergeschützte Bremsanlage für Fahrzeuge wird hydraulisch betätigt

und weist einen Hauptzylinder 1 mit einem Kolben 2 auf, der durch ein Bremspedal 3 betätigt wird. Ferner enthält die Bremsanlage ein Magnetventil 4, einen Radgeschwindigkeitsfühler 5, ein elektrisches Steuergerät 6, ein Modulationsvenlil 7 und eine Pumpe 8. Eine Bremse 9 eines Rades 10 wird durch diese Bremsanlage gesteuert

Im Betrieb der Bremsanlage nach F i g. 1 wird zur normalen Bremsbetätigung Druckmittel in der Bremsleitung 11, 11a, 12 und 13 durch den Kolben 2 unter Druck gebracht, und zwar in einem Ausmaß, das durch die Bremsbetätigung des Fahrers bestimmt wird, und dies ergibt einen entsprechenden Bremsdruck an der Radbremse 9. Neigt jedoch durch die Bremsbetätigung des Fahrers das Fahrzeug zum Schleudern, weil das Rad blockiert wird, so wird dies durch den Radgeschwindigkeitsfühler 5 und das elektrische Steuergerät 6 festgestellt, und das Magnetventil 4 wird durch das Steuergerät 6 betätigt Einzelheiten der Wirkungsweise und Zusammenstellung des RadgeschwindHceitsfühlers 5 und des elektrischen Steuergeräts 6 sind zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig und werden nicht näher erläutert

Infolge der Betätigung des Magnetventils 4 öffnet dieses eine Verbindung zwischen einer Druckminderleitung 14 und den Abschnitten 12 und 13 der Bremsleitung über eine Leitung 14', so daß etwas Druckmittel in den Abschnitten 12 und 13 und in der Radbremse 9 zu einer Druckminderleitung 14 abgeführt und der Bremsdruck verringert wird. Dieses Druckmittel strömt über die Druckminderleitung 14 zu einer Kammer 15 des Modulationsventils 7, wo es hinter einen unter Federspannung stehenden Kolben 16 geführt wird und diesen Kolben, in der Zeichnung gesehen, nach rechts verschiebt, so daß ein Drosselstift 17 am Kolben 16 in den Abschnitt 11a der Bremsleitung eintritt und die Strömung des Druckmittels durch die Bremsleitung drosselt. Der Bremsdruck ist nun auf einen Wert verringert, der durch das Ausmaß der Verschiebung des Kolbens 16 nach rechts und mithin durch das Volumen des abgeführten Druckmittels bestimmt wird. Für eine normale Antiblockierungswirkung wird das Magnetventil 4 durch das Steuergerät 6 während einer kurzen Zeit erregt, die dazu ausreicht, den Bremsdruck so weit zu senken, daß das Rad erneut beschleunigen kann. Ist das Magnetventil freigegeben, um die Verbindung zwischen der Druckminderleitung 14 und den Abschnitten 12 und 13 zu schließen, so entfernt die Pumpe 8, die Druckmittel von der Kammer 15 des Modulationsventils 7 aus über eine Rückführleitung 18 zum Abschnitt Ua der Bremsleitung zurückführt, schnell genug das Druckmedium aus der Kammer 15, so daß der Kolben 16 unter der Federspannung in die Ausgangslage zurückkehren kann, der Drosselstift 17 aus dem Abschnitt 11a zurückgezogen wird und die Geschwindigkeit des Bremsdruckaufbaus zunehmen kann. Wie mit der gestrichelten Linie 19 angegeben ist, kann die Pumpe 8 vom Rad 10 angetrisben werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß während der Zeit, in der das Magnetventil 4 erregt ist und Druckmittel zur Druckminderleitung 14 abgeführt wird, der Bremsdruck verringert wird. Eine praktisch lineare Abfallgeschwindigkeit dieses Drucks von dem Moment an, in dem das Magnetventil 4 erregt wurde, wird erreicht mit der in F i g. 2 dargestellten Anordnung, die nachstehend beschrieben wird.

Das in Fig.2 dargestellte Magnetventil enthält eine Erregerspule 21, die über das Steuergerät 6 (Fig. 1) erregt werden kann und die bei Erregung eine Magnetkraft liefert, welche einen Anker 22, in der Zeichnung gesehen nach links, verschiebt, und zwar entgegen der auf den Anker 22 ausgeübten Kraft einer Feder 23, die den Anker 22 nach rechts drückt

Db Erregerspule 21 hat eine hohlzylindrische Form und ist auf einem mit einem Flansch 34 versehenen Spulenkörper 24 innerhalb einer im allgemeinen hohlen zylindrischen Magnetstruktur 25 montiert Der gleichfalls zylindrische Anker 22 befindet sich im Hohlraum 26 der Erregerspule 21 und der Magnetstruktur 25 und ist axial verschiebbar zwischen einer dargestellten Runelage, in der ein Venüi 27 auf dem Anker 22 einen in den Hohlraum 26 mündenden Austritt 28 kleinen Durchmessers abschließt, und einer Endlage, in der das vom Ventil 27 abgekehrte Ende des Ankers 22 an einem Anschlag

29 liegt, der an der Magnetstruktur 25 gebildet ist Der Hohlraum 26, der Austritt 28 und ein Einlaß 30 bilden einen Strömungsweg durch das Magnetventil. Der Anker 22 ist über einen großen Teil seiner Länge hohl und die Feder 23 befindet sich in diesem hohlen Teil. Der hohle Teil des Ankers 22 steht mittels einer im Anker 22 gebildeten Bohrung 32 kleinen Durchmessers mit einem vergrößerten Teil 26' des Hohlraums 26 in Verbindung. Im vergrößerten Teil 26' befindet sich ein ringförmiges, als Schiebeelement ausgebildetes Strömungsmeßelement 33, durch das hindurch sich der massive Teil des Ankers 22 frei erstreckt und das durch eine Feder 35 gegen den Flansch 34 des Spulenkörpers 24 gedruckt wird. Eine Bohrung 36 mit kleinem Durchmesser bildet eine Verbindung zwischen sich gegenüberliegenden Seiten des Schiebelements 33; etwas Druckmittel kann jedoch auch am Umfang des Schiebeelements 33 entlang strömen. Die Magnetstruktur 25 ist mit einem ringförmigen Vorsprung 37 versehen, der sich in den vergrößerten Teil 26' erstreckt und der eine Ausnehmung begrenzt, in die ein Flansch 38 auf dem Anker 22 eintritt, wenn der Anker 22 sich in der genannten Ruhelage befindet.

Bei Anwendung des Magnetventils nach F i g. 2 in der Bremsanlage nach F i g. 1 wird der Austritt 28 an die Druckminderleitung 14 und der Einlaß 30 an die Bremsleitung angeschlossen. Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt.

Ist die Erregerspule 21 nicht erregt, so wird der Anker 22 durch die Feder 23 und durch den Druck des Druckmittels in seine Ruhelage nach rechts gedruckt, so daß das Ventil 27 die Bohrung 28 abschließt. Obwohl Druckmittel von der Radbremse 9 aus über den Einlaß

30 in das Magnetventil strömen kann, kann es in diesem Moment nicht durch dasselbe hindurch zur Kammer 15 strömen. Das von der Radbremse aus in das MagnetventiJ tretende Druckmittel strömt über die Bohrung 32 und um den Anker 22 herum zum vergrößerten Teil 26'. Wie auch immer der Druck dieses Druckmittels ist (d. h. ob nun gebremst wird oder nicht), der Druck wird an gegenüberliegenden Seiten des Strömungsmeßelementes 33 gleich sein, so daß die durch die Feder 35 auf dieses Element ausgeübte Kraft dasselbe nach links zum Flansch 34 des Körpers 24 drückt, wie in F i g. 2 dargestellt ist.

Wird nun im Zeitpunkt f 1 (F i g. 3) die Erregerspule 21 erregt, so überwindet die auf den Anker 22 ausgeübte Magnetkraft die Kräfte, die durch die Feder 23 und den Druck des Druckmittels ausgeübt werden, und der Anker verschiebt sich nach links in seine Endlage. Infolgedessen gibt das Ventil 27 den Austritt 28 frei, so daß Druckmittel von der Radbremse 9 über das

Magnetventil zur Kammer 15 entweichen kann. Das Strömungsmeßelement 33 wird nun durch den Strom des Druckmittels entgegen der Wirkung der Feder 35 verschoben, bis es mit dem Flansch 38 auf dem Anker 22 in Berührung kommt. Bis zu diesem Zeitpunkt tritt eine schnelle anfängliche Verringerung des Bremsdruckes auf, wie in F i g. 3 durch den ersten, praktisch vertikalen Teil P der Druck/Zeitkurve angegeben ist Von nun an strömt das Druckmittel im wesentlichen über die Bohrung 36 durch das Strömungsmeßelement 33 hindurch zur Kammer 15; es findet jedoch auch eine geringfügige Leckströmung des Druckmittels entlang dem Umfang des Strömungsmeßelements 33 statt

Über das Strömungsmeßelement 33 wird ein Druckabfall erzeugt, der auf dasselbe eine Kraft ausübt, die entgegen der elektrischen Haltekraft wirksam ist (d. h_ der Kraft die den Anker 22 nach links verschiebt, wenn die Spule 21 erregt ist). Das Magnetventil ist derart ausgebildet, daß die Kraft infolge des Druckabfalls in diesem Moment ausreicht, um das Strömungsmeßelement 33 mit dem Anker 22 nach rechts zu verschieben, da das Strömungsmeßelement 33 rechts am Flansch 38 anliegt Somit ist das Ventil 27 bestrebt, den Austritt 28 abzuschließen. Hierdurch verringert sich die Strömung des Druckmittels durch das Magnetventil, so daß der Druckabfall über das Strömungsmeßelement 33 verringert wird und die elektrische Haltekraft wieder bestrebt ist, den Austritt 28 durch Verschiebung des Ankers 22 nach links freizugeben, usw. Das Ergebnis ist ein Gleichgewichtszustand, der eine stabilisierte, regelmäßige Strömung des Druckmittels durch das Magnetventil hindurch mit einer Geschwindigkeit zur Folge hat, die im wesentlichen durch die Größe der Bohrung 36 und durch die Elektromagnetkraft abzüglich der Kraft der Feder 23 bestimmt wird. Die durch die Feder 35 ausgeübte Kraft ist vernachlässigbar klein. Ein praktisch

ίο linearer Geschwindigkeitsabfall des Bremsdruckes wird mithin praktisch von der Zeit 11 an erreicht in der das Magnetventil erregt wird, wobei das Strömungsmeßelement 33 wirksam ist, um eine kontinuierliche Korrektur der Strömungsgeschwindigkeit zu liefern.

is - Da das Ventil 27 während der linear gesteuerten Druckminderung sehr nahe des Austritts 28 gehalten wird, braucht der Anker 22 nur eine kurze Strecke zurückzulegen, wenn das Magnetventil in einem angenommenen Zeitpunkt 12 (F i g. 3) freigegeben wird, damit das Ventil 27 den Austritt 28 abschließen kann. Der Druck wird mithin den Wert, den er im Zeitpunkt 12 erreicht hat, nur geringfügig unterschreiten. Dies im Gegensatz zu einem Magnetventil, in welchem der Anker vollständig aus einer Endlage zurückkehren muß, in der er durch die Elektromagnetkraft gehalten wurde, bevor die Druckmittelströmung unterbrochen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlage für Fahrzeuge, mit

a) einer vom Fahrer betätigbaren Druckquelle und einer zur Radbremse führenden Bremsleitung,

b) einem in die Bremsleitung eingeschalteten Modulationsventil, das eine Kammer mit einem Kolben aufweist und den Durchfluß in der Bremsleitung beeinflußt,

c) einer von der Bremsleitung abzweigenden Druckminderleitung, die von einem auf das Drehzahlverhalten eines Rades ansprechenden Magnetventil gesteuert wird und in die Kammer des Modulationsventils mündet,

d) einer an diese Kammer angeschlossenen Pumpe, die in eine zur Bremsleitung laufende Rückführleitung fördert,

e) einer in die Druckminderleitung eingeschalteten Durchflußregelvorrichtung, die einen in einem Hohlraum durch eine Feder belasteten Kolben enthält,

f) wobei der Kolben entgegen der Federkraft verschiebbar ist und den Austritt der Druckminderleitung so steuert, daß die Ausströmgeschwindigkeit des Druckmittels praktisch konstant bleibt,