DE2311789C2 - Blockiergeschützte Bremsanlage für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Bremsanlage für mindestens ein Rad eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten Bremsanlage der vorsiehend angegebenen Art (DE-OS 21 01 6*2) enthält die Druckentlastungseinrichtung ein Ventil, das durch den Druck stromaufwärts von einem vor den Radbremszylindern angeordneten Verteilerventil gesteuert ist Die Steuerdruckleitung zu diesem Ventil enthält ein Rückschlagventil sowie eine parallel dazu angeordnete Drossel, so daß in dieser Steuerdruckleitung auch bei einem Druckabfall in der Zuführleitung zu den Radbremszylindern im wesentlichen ein konstanter Druck aufrecht erhalten bleibt. Herrscht in der zu den Radbremszylindern führenden Leitung ein hoher Bremsdruck, was einer guten Bodenhaftung der Räder entspricht, so wird hierdurch das Ventil in eine Schaltstellung eingestellt, in der das Druckmittel bei Blockiergefahr der Räder in die erste Auslaßleitung mit dem Mengenbegrenzer und dem Druckmittel-Zwischenspeicher eintreten kann. Hierdurch erfolgt zunächst ein starker und anschließend ein allmählicher Druckabfall in der zu den Radbremszylindern führenden Leitung, wodurch die Räder wieder beschleunigt werden können. Herrscht in der zu den Radbremszylindern führenden Leitung ein unter einem vorbestimmten Wert liegender niedriger Druck entsprechend einer geringen Bodenhaftung bti rutschigen Fahrbahnbedingungen, dann ist hierdurch das Ventil in eine Schaltstellung eingestellt, in der das Druckmittel bei drohender Radblockierung in die zweite Auslaßleitung gelangen kann, wodurch ein sofortiger schroffer Druckabfall in den Radbremszylindern eintritt und die Räder wieder beschleunigt werden können.

Diese Wirkungsweise der bekannten Bremsanlage führt dazu, daß bei einem Bremsdruck in dem Radbremszylinder unterhalb des erwähnten vorbestimmten Schwellenwertes eine außerordentlich rasche Druckentlastung der Bremsleitung erreicht wird, weil die Entlastung unmittelbar über das zur Umgebung hin gesteuerte Ventil erfolgt, während bei einem über diesem Schwellenwert liegenden Druck die Entlastung über den Druckmittel-Zwischenspeicher und den Mengenbegrenzer erfolgt. Der geschilderte Aufbau hat jedoch für den zweiten Fall, bei dem der Bremsdruck über dem Schwellenwert liegt, Nachteile, die sich gravierend auswirken können. Da nämlich die Steuerdruckleitung für das Ventil der Druckentlastungseinrichtung stromaufwärts von dem den Radbremszylindern vorgeschalteten Verteilerventil an die Bremsdruckleitung angeschlossen ■ ist und weil außerdem lediglich eine allenfalls geringe Rückströmung von Druckmittel durch die in die Steuerdruckleitung eingeschaltete Drossel möglich ist, herrscht darin derjenige Druck, der bei der Ansteuerung des Magnetventils durch den Meßgeber den Radbremszylindern zugeführt worden war. Dieser Druck baut sich auch nur sehr langsam ab, so daß die Zeitdauer, die bis zur Unterschreitung des an dem Ventil eingestellten Ansprechdruckes verstreicht, verhältnismäßig lang und auch von der absoluten Höhe des in der Steuerdruckleitung herrschenden Druckes abhängig ist. Wenn daher das Fahrzeug auf einer Fahrbahn abgebremst wird, bei der sich Abschnitte mit hohem Reibwert, z. B. trockene Straße, und Abschnitte mit niedrigem Reibwert, z. B. Eisflächen, abwechseln, und wenn der Bremsvorgang auf einem Abschnitt mit hohem Reibwert und dementsprechend hohem Druck in der Bremsdruckleitung einsetzt, dann führt der weitere Bremsvorgang beim Erreichen eines Straßenabschnittes mit niedrigem Reibwert zu einer Radblockierung,

weil in der einen Schaltstellung des Ventils eine verhältnismäßig lange Zeit bis zur ausreichenden Druckentlastung der Radbremszylinder verstreicht, in der das Bremsverhalten der Räder nicht beeinflußt werden kann. Erst wenn der Druck in der Steuerdruckleitung s unter den vorbestimmten Schwellenwert abgesunken ist, so daß eine kräftige Druckentlastung durch Umschaltung des Ventils erfolgen kann, werden die Räder ausreichend freigegeben, so daß sie auch unter den verminderten Reibbedingungen beschleunigt werden to könnten. Dann kann es aber bereits zu spät sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, die eine Blockierung der Räder auch bei sehr rasch wechselnden Fahrbahnbedingungen sicher ver- is hindert

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Bei der Bremsanlage nach der Erfindung ist somit ein in der zweiten Auslaßleitung angeordnetes Ventilelement, das nur für diese zweite Auslaßleitung wirksam ist, direkt vom Druck in der Bremsleitung gesteuert. Der Steuerdruck folgt hierbei dem Bremsdruck, woraus sich eine erhebliche Verkürzung der jeweiligen Zeit bis zur völligen Freigabe der Räder ergibt. So ist für den Fall eines über dem Schwellenwert liegenden Druckes in der Bremsleitung die Zeit bis zur völligen Druckentlastung bei einer drohenden Radblockierung nahezu gleich Null, weil bei der dementsprechend durch den Meßgeber gesteuerten Umschaltung des Magnetventils das abströmende Druckmittelvolumen von dem ersten volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeicher aufgenommen wird. Daraus folgt, daß die Bremsanlage nach den Einzel-Bremsvorgängen jeweils schneller wieder der Steuerbarkeit durch den Meßgeber unterliegt und sich besser auf wechselnde Reibverhältnisse der Fahrbahn einstellen kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der zweite volumenveränderliche Druckmittel-Zwischenspeicher eine Ergänzung der Elastizität der Teile und Materialien der Bremsanlage ergibt. Tatsächlich ist nämlich das im Augenblick der Freigabe aufgestaute Druckmittel dasjenige, das in der Volumsvergrößerung der Bremsleitungen als Folge des Bremsdruckes enthalten ist. Es kann vorkommen, daß diese VolumsvergröBerung nicht ausreichend ist und demzufolge vor oder hinter der Bremsanlage bzw. der Druckentlastungseinrichtung wenig aufgestautes Druckmittel für die Freigabe vorhanden ist. Eine gute Wirkungsweise der Druckentlastungseinrichtung erfordert jedoch ein bestimmtes Volumen an aufgestautem Druckmittel, das bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage in Form einer Druckmittelreserve in dem zweiten Druckmittel-Zwischenspeicher zur Verfügung steht. Dabei kann das Maximalvolumen dieser Reserve entsprechend der Einstellung einer den beweglichen Teil des Druckmittel-Zwischenspeichers beaufschlagenden Feder auf unterschiedliche Werte eingestellt werden.

Konstruktiv vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt _b5

F i g. 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsanlage und

Fig. 2 schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.

In F i g. 1 sind mit 2 die Radbremszylinder der Bremsanlage für ein Fahrzeugrad bezeichnet.

Ein Magnetventil I ist ebenfalls aus der Zeichnung ersichüich, das durch einen Meßgeber für eine anormale Radverzögerung gesteuert ist. Von dem Magnetventil 1 aus verlaufen drei Hauptleitungen, nämlich eine Leitung 12, die mit einer Druckmittelquelle über ein Filter 20 in Verbindung steht, weiterhin eine Leitung 13, die mit dem Radbremszylinder 2 verbunden ist und schließlich eine Auslaßleitung 14. Die Auslaßleitung 14 verzweigt sich wieder in zwei Leitungen, von denen die zweite Auslaßleitung 5 mit einem Flüssigkeitsbehälter 29 verbunden ist, in den sie zurückführt, und einen beweglichen Teil 6a enthält, dessen Funktion weiter unten noch erläutert wird. An die erste Auslaßleitung 14a dieser Verzweigung ist mittels einer Leitung 8a ein elastisch veränderlicher Druckmittel-Zwischenspeicher 8 angeschlossen. Die Auslaßleitung 14a ist durch eine Leitung 14Z> verlängert, in der ein Mengenbegrenzer 7 angeordnet ist und die ebenfalls in den Flüssigkeitsbehälter 29 zurückführt.

Mit dem Magnetventil 1 sind zwei Sekundärkanäle verbunden, von denen der Kanal 21 mit der Anschlußstelle zwischen den Leitungen 14a und 140 verbunden ist, während der Kanal 22 mit dem Flüssigkeitsbehälter 29 in Verbindung steht und in diesen zurückspeist.

Der bewegliche Teil 6a ist das Ventilelement eines zweiten elastisch veränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers 6. Dieses Ventilelement besitzt eine Ringnut 30, die mit der Auslaßleitung 5 zur Deckung kommen kann. An seinem einen Ende steht das Ventilelement unter der Wirkung einer geeichten Feder 4, während sein anderes Ende mit dem Gehäuse 6b des Druckmittel-Zwischenspeichers 6 eine Kammer 6c bildet, die an der Leitung 13 zwischen dem gesteuerten Magnetventil 1 und dem Radbremszylinder 2 angeschlossen ist.

Entsprechend der Stellung des Schiebers la des Magnetventiles 1 im Ventilgehäuse wird wahlweise eine Verbindung der Leitung 12 mit der Leitung 13 und des Kanals 21 mit dem Kanal 22 oder der Leitung 13 mit der Auslaßleitung 14 hergestellt, wobei dann die Leitungen 12 und 21 verdeckt sind.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 finden sich die vorstehend bereits erläuterten Einzelteile zum großen Teil wieder. Jedoch ist der elastisch veränderliche Druckmittel-Zwischenspeicher 8 in den Kolben 6a des elastisch veränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers 6 eingebaut. Bei dieser Ausführungsform besitzt der Zwischenspeicher 8 einen Kolben Sb, der unter der Wirkung einer Feder 8can einer seiner Stirnseiten steht, während die andere Stirnseite eine Kammer Sd bildet, die mit der Auslaßleitung 14 über einen Kanal 31 im Kolben 6a sowie über eine Ringnut 32 im Gehäuse des Zwischenspeichers 6, in die die Auslaßleitung 14 einmündet, verbunden ist. Die beiden Stirnseiten des Kolbens 8b sind über eine öffnung 7 miteinander verbunden, die einen Mengenbegrenzer bildet.

Der Kolben 6a des Zwischenspeichers 6 enthält einen Kanal 30', der mit dem Kanal 31 verbunden ist und mit dem Anschluß der Auslaßleitung 5 am Gehäuse des Zwischenspeichers 6 bei entsprechender Position des Kolbens 6a zur Deckung gebracht werden kann. Eine öffnung 28 im Kolben 6a stellt eine Auslaßverbindung der die Feder 8c enthaltenden Kammer des Zwischenspeichers 8 her.

Aus den in den F i κ. 1 und 2 dargestellten Ausfüh-

rungsbeispielen ergibt sich, daß vorteilhafterweise die Kanäle 21 und 22 mit dem Magnetventil 1 verbunden sind, um die Ausführung der Einrichtung zu vereinfachen. Dieses Magnetventil 1 erfüllt gegenüber den genannten Kanälen eine Funktion, die unabhängig von derjenigen ist, die in der wahlweisen Herstellbarkeit von Verbindungen zwischen den Leitungen 12, 13 und 14 besteht. Es läßt sich daher eine Variante dieser Ausführung vorstellen, bei der die Verbindung zwischen den Kanälen 21 und 22 durch ein ?>j dem Magnetventil 1 unterschiedliches Schaltelement mit zwei Schaltstellungen hergestellt oder unterbrochen wird, wobei aber die beiden Schaltstellungen durch ein beliebiges Mittel in den Positionen des Schiebers la des Magnets entiles I eingestellt würden.

Bei einer Betätigung der Bremsanlage wird aus der Druckmittelquelle stammende Flüssigkeit dosiert durch den Fahrer der Leitung 12 zugeführt. Die Position des Schiebers la des Magnetventiles 1 ist so, daß sie eine Strömung der Druckflüssigkeit durch die Leitung 13 zum Radbremszylinder 2 zuläßt. Übersteigt der Druck der zugeführten Flüssigkeit eine bestimmte Schwelle, denn reicht er aus, um den Teil 6a des Zwischenspeichers 6, der permanent mit der Leitung 13 in Verbindung steht, gegen die Wirkung der geeichten Feder 4 zurückzuschieben. Der Einstellwert der Feder 4 bestimmt dabei die genannte Druckschwelle.

Ein Druck in der Druckflüssigkeit, der zu einer Blokkierung des Rades führt, kann jedoch überhalb oder unterhalb der erwähnten Druckschwelle auftreten, was vom Fahrbahnzustand und somit von der Haftung des Rades auf der Fahrbahn abhängt. Steht eine Blockierung bevor, so wirkt der Meßgeber auf den Schieber Xa des Magnetventiles 1 ein, so daß dieser die Leitung 13 mit der Auslaßleitung 14 in Verbindung bringt und die Leitung 12 abdeckt. Im Fall einer geringen Fahrbahnhaftung des Rades liegt der »Blockierdruck« diesseits der durch die Einstellung der Feder 4 im Zwischenspeicher 6 bestimmten Druckschwelle. Der bewegliche Teil 6a dieses Speichers verbleibt somit in einer Position, in der die in ihm befindliche Ringnut 30 mit der Auslaßleitung 5 korrespondiert. Die im Radbremszylinder 2 und in der Leitung 13 enthaltene Flüssigkeit kann somit über die Auslaßleitung 14 und die Auslaßleitung 5 abfließen, wobei die Ringnut 30 den Durchfluß in Richtung auf den Flüssigkeitsbehälter 29 (F i g. 1) frei hält.

Die im Zusammenhang mit F i g. 2 beschriebene Einrichtung arbeitet im wesentlichen auf gleiche Weise wie eben erläutert. Hier fördert die Auslaßleitung 14 die zum Ausfluß freigegebene Flüssigkeit über die Ringnut 32 und anschließend, über die leitung 31. vorzugsweise in die Leitung 30', die in der entsprechenden Stellung des Kolbens 6a mit der Auslaßleitung 5, die in den Behälter 29 zurückführt, korrespondiert Die Freigabe der Bremsorgane erfolgt somit schlagartig. Das ergibt den Vorteil einer augenblicklichen Freigabe des Rades, dessen erneute Drehbeschleunigung auf Grund der geringen Reibung eine längere Zeit benötigt, als sie bei normaler Reibung benötigen würde.

Im Fall einer guten Bodenhaftung des Rades Hegt der »Blockierdruck« jenseits der durch die Einstellung der Feder 4 bestimmten Druckschwelle. Der bewegliche Teil 6a des Zwischenspeichers 6 befindet sich daher in einem gegen die Feder 4 zurückgestoßenen Zustand, wobei die Verbindung der Ringnut 30 mit der Auslaßleitung 5 (Fig. 1) oder der Leitung 30' mit der Auslaßleitung 5 (F i g. 2) unterbrochen ist Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 benützt daher die durch die Auslaßleitung 14 abfließende Flüssigkeit die Leitung 14a und füllt dabei den elastisch veränderlichen Zwischenspeicher 8 durch den Zufluß 8a. Der Schieber la des Magnetventiles 1 bedeckt dabei in seiner Abflußstellung den Kanal 21 und schneidet dadurch jede direkte Verbindung zwischen der Auslaßleitung 14a und dem Behälter 29 ab.

Das Auffüllen des Zwischenspeichers 8 bewirkt im allgemeinen einen Druckabfall, der ausreicht, um die

ίο Blockierung des Rades aufzuheben. Das in Richtung Abfluß fließende Druckmittel kann durch die Leitung 146 und den Mengenbegrenzer 7 zum Behälter 29 weiter fließen, bis daü Rad wieder ausreichend in Drehung versetzt ist, so daß das Meßgebersignal unterbrochen

is wird. Wenn die Spulenwicklung des Magnetventiles 1 nicht mehr erregt ist, unterbricht dessen Schieber la die Einstellung der Radbremszylinder 2 »auf Abfluß« und stellt die Beaufschlagung mittels Druckmedium wieder her. Außerdem wird bei dieser Betätigung des Schiebers la die Verbindung zwischen den Kanälen 21 und 22 wieder hergestellt, wodurch eine sehr rasche Entleerung des Zwischenspeichers 8 erzielt und dabei vermieden wird, daß Druckmittel über den Mengenbegrenzer 7 abfließt.

Gemäß F i g. 2, die immer noch unter dem Gesichtspunkt einer guten Haftung betrachtet werde, kann das Druckmittel, falls dies nötig ist, nach dem Auffüllen des Zwischenspeichers 8 in Richtung auf den Behälter 29 durch die Öffnung 28 im Kolben 6a fließen. Außerdem vollzieht sich die Entleerung des Zwischenspeichers 8 sehr rasch anschließend an die Freigabe des Rades über die Ringnut 32 und die Kanäle 21 und 22. Die Ringnut 32 ist so ausgebildet, daß sie unabhängig von der Stellung des Kolbens 6a eine ständige Verbindung des Zwischen-Speichers 8 mit den Leitungen 14 und 21 ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Blockiergeschützte Bremsanlage für mindestens ein Rad eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, mit einer vom Fahrer betätigbaren Druckmittelquelle, mit von dem Druckmittel beaufschlagbaren Radbremszylinder, mit einem ein übermäßiges Verzögern des Rades feststellenden Meßgeber und mit einem von dem Meßgebereregbaren zwei Stellungen aufweisenden Magnetventil, wobei in der einen Stellung die Radbremszylinder mit der Druckmittelquelle und in der anderen Stellung die Radbremszylinder mit einer Druckentlastungseinrichtung verbunden sind, welche eine erste Auslaßleitung mit einem Mengenbegrenzer und einem ersten Druckmittel-Zwischenspeicher sowie eine zweite Auslaßleitung enthält, durch die das Druckmittel ausfließt, wenn der maximale beim Einsetzen der Regelung vorhandenen Bremsdruck unter einem vorbestimmten Wert liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auslaßleitung (5) parallel zur ersten Auslaßleitung (14,14a, \4b) liegt und den Mengenbegrenzer (7) überbrückt, und daß in der zweiten Auslaßleitung (5) ein Ventilelement angeordnet ist, welches durch den beweglichen Teil (6a) eines zweiten elastischen volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers (6) gebildet ist und ständig an die Zuführleitung (13) zu den Radbremsorganen (2) zwischen dem gesteuerten Ventil (1, \a) und den Radbremsorganen (2) angeschlossen ist, wobei der bewegliche Teil (6a) des zweiten Druckmittel-Zwischenspeichers (6) in der Öffnungsstellung für die zweite Auslaßleitung (5) steht, wenn der zweite Druckmittel-Zwischenspeicher sein kleinstes Volumen einnimmt.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elastische volumenveränderliche Druckmittel-Zwischenspeicher ein hohlzylindrisches Gehäuse (6b) umfaßt, in dem der bewegliche Teil (6a) in Form eines Kolbens verschiebbar ist und eine Kammer (6c) bildet, die mit der Druckmittel-Zuführleitung (13) zu den Radbremszylindern (2) zwischen diesen und dem Magnetventil (1, \a) verbunden ist, und daß zwischen dem als Kolben ausgebildeten beweglichen Teil (6a) und dem Gehäuse (6b) elastische Mittel (4) vorgesehen sind, die den Kolben (6a) in seiner Öffnungsstellung für die zweite Auslaßleitung (5) halten und dabei das kleinste Volumen (6c) herstellen.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, ebenfalls elastisch volumenveränderliche Druckmittel-Zwischenspeicher (8) über ein Schieberventil mit zwei Schaltstellungen entleerbar ist, die durch die beiden Stellungen des Magnet-Ventiles(l, \a)bestimmt sind.

4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elastisch volumenveränderliche Druckmittel-Zwischenspeicher (8) im Kolben (6a^des zweiten elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers ausgebildet ist (Fi g. 2).