DE2330683B2 - Blockiergeschützte druckmittelbetätigte Bremsanlage für Fahrzeuge - Google Patents

Description

ben wird und wobei durch eine weitere Verschiebung des Ankers und des Ventilelements dasselbe von der öffnung entfernt wird.

Die unabhängige Abdichtung der Auslaßöffnung durch den Abdichtring auf dem Anker dichtet die öffnung zusätzlich auch in dem Falle ab, wo das Ventilelement aus irgendeinem Grande nicht an der Auslaßöffnung anliegt, beispielsweise infolge des Vorhandenseins eines kleinen Fremdkörpers, z. B. eines Sandkörnchens, auf dem Ventilsitz der öffnung. Wie bereits beschrieben, könnte ein Lecken von Bremsflüssigkeit durch die Auslaßöffnung infolge eines defekten Ventilelements den Aufbau eines wirksamen Bremsdruckes in einem derartigen blockiergeschützten Bremssystem beeinträchtigen. Die unabhängige Abdichtung der Auslaßöffnung in einem Antiblockierventil nach der vorliegenden Erfindung schafft dann eine zuverlässige Sicherung.

Die Anordnung ist derart, daß bei einem niedrigen Flüssigkeitsdruck infolge eines Leckes innerhalb des Bereiches, der durch den Abdichtring begrenzt wird, über einem Ankerteil, der an den genannten Bereich grenzt, ein Druckunterschied vorhanden ist, der eine Kraft erzeugt, die größer ist als die Magnetkraft, mit der Folge, daß eine Verschiebung des Ankers durch Erregung des Magnetventils nicht mehr möglich ist.

Dies macht einen weiteren Antiblockiervorgang unmöglich, bis der Defekt beseitigt ist, aber dt r normale Bremsvorgang wird nicht beeinträchtigt.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist das Ventilelement mit Spiel innerhalb des hohlen Ankers gelagert und begrenzt mit der Innenwand des Ankers einen Drosselspalt. Durch den Drosselspalt wird bei unerregtem, sich in der Schließstellung befindlichem Antiblockierventil die Zufuhr von Bremsflüssigkeit in einen Bereich, der durch den Abdichtring begrenzt ist, ermöglicht. Somit entspricht der in diesem Bereich herrschende Flüssigkeitsdruck dem Druck der Flüssigkeit an der Einlaßseite des Antiblockierventils, mit der Folge, daß die Magnetkraft den Anker bei einer geringfügigen Undichtigkeit an der öffnung verschieben kann. Wenn ein größeres Leck auftritt, ist der Flüssigkeitsdruck im betreffenden Bereich viel niedriger, so daß, wie bereits beschrieben, der Anker nicht verschoben werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindängsgemäßen Bremsanlage ist gekennzeichnet durch ein federbelastetes, eine Drossel bildendes und mit dem Anker zusammenwirkendes Schiebestück, das unter Einfluß eines Druckmittelstromes durch das Antiblockierventil in Richtung der Auslaßöffnung verschiebbar ist. Bei erregtem Antiblockierventil wird das Schiebestück durch Bremsflüssigkeit, die durch das Antiblockierventil strömt, in Richtung der Auslaßöffnung verschoben und nimmt dabei den Anker und das Ventileiement mit; hierdurch wird der Druckmittelstrom durch die Auslaßöffnung gedrosselt und die Strömungsgeschwindigkeit auf einem nahezu konstanter. Wert gehalten.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer blockiergeschützten, druckmittelbetätigten Bremsanlage für Fahrzeuge nach der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele des Antiblockiervpntils.

In F i g. 1 ist ein Antiblockierventil 1 in einer blockiergeschützten, druckmittelbetätigten Bremsanlage vorgesehen. Sie enthält einen Hauptzylinder 2 mit einem Kolben 3, der mittels eines Bremspedals 4 betätigt werden kann. Die Bremsanlage weist weiter eine Sicherungsvorrichtung 5 auf, einen Radgeschwindigkeitsfühler 6, eine elektrische Regelschaltung 7, eine Druckregeleinheit 8 und eine Pumpe 9 mit Ventilen 22, 23 und mit einem Kolben 25. Das Bremssystem steuert eine Bremse 10 eines nicht dargestellten Fahrzeugrades.

Im Betrieb des Bremssystems nach F i g. 1 wird bei normaler Betätigung der Bremse Flüssigkeit in Bremsleitungen 11 und 12 und in der Bremse 10 unter Druck gesetzt Wenn infolge übermäßiger Bremsbetätigung das der Bremse 10 zugeordnete Rad zum Blockieren neigt, wird dies durch den Radgeschwindigkeitsfühler 6 und die Regelschaltung 7 detektiert und letztere erregt dann das Antiblockierventil 1. Zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Beschreibung der Wirkungsweise und des Aufbaues der Teile 6 und 7 nicht erforderlich.

Das Antiblockierventil 1 enthält eine Spule 13, die bei Erregung einen Anker 14 nach links (in der Zeichnung) zieht, und zwar entgegen der Kraft von Federn 15 und 37; der Anker 14 trägt ein Ventilelement 16, das dann von eine^r Auslaßöffnung 31 einer Druckminderleitung 17 abgehoben wird, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Infolge der Erregung des Antiblockierventils 1 wird eine von der Bremsleitung 12 abzweigende Druckminderleitung 17,18 geöffnet, so daß Druckflüssigkeit von der Bremse 10 durch die Druckminderleitung 18 über die Sicherungsvorrichtung 5 und das erregte Antiblokkierventil 1 zur Druckminderleitung 17 abgeführt wird mit der Folge, daß der Bremsdruck verringert wird. Die abgeführte Flüssigkeit gelangt in eine Kammer 19 der Druckregeleinheit 8, wo sie einen unter Federdruck stehenden Kolben 20 beaufschlagt und diesen Kolben (in der Zeichnung) nach links verschiebt mit der Folge, daß eine Stange 21 des Kolbens in die Bremsleitung 12 dringt und auf diese Weise den Flüssigkeitsstrom durch diese Leitung drosselt. Der Bremsdruck wird nun in einem Ausmaß verringert, das durch die Verschiebung des Kolbtns 20 nach links und folglich durch das Volumen der abgeführten Flüssigkeit bestimmt ist. Bei normalem Antiblockiervorgang ist das Aniibiockierventil 1 nur während der kurzen Zeit, die zur Verringerung des Bremsdruckes erforderlich ist, erregt, so daß das der Bremse 10 zugeordnete Rad seine freirollende Geschwindigkeit wieder annehmen kann. Wenn die Erregung des Antiblockierventils 1 wieder unterbrochen wird, entfernt die Pumpe 9, welche die Flüssigkeit in der Kammer 19 zur Bremsleitung 11 über eine Rückführleitung 24 zurückführt, allmählich genügend Flüssigkeit aus der Kammer 19, damit der Kolben 20 unter seinem Federdruck in die ursprüngliche Lage zurückkehren kann und der Bremsdruck wieder allmählich aufgebaut wird. Der Kolben 25 der Pumpe 9 kann von dem der Bremse 10 zugeordneten Rad angetrieben werden, und zwar mittels eines Nockens, der zusammen mit dem Rad rotiert.

Diese Antiblockierwirkung des Bremssystems wird jeweils dann, wenn das gesteuerte Rad zum Blockieren neigt, wiederholt. Die genaue Wirkungsweise der Sicherungsvorrichtung 5 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Sie wird deshalb nicht näher beschrieben.

Aus dem obenstehenden dürfte es einleuchten, daß bei undichtem Ventilelement 16 und bei nichterregtem Antiblockierventil 1 ein Flüssigkeitsleck durch das Antiblockierventil 1 auftreten wird, wenn die Bremse betätigt ist; dieses Leck tritt auf bei einem Wert des Flüssigkeitsdruckes, der durch die Größe des Spaltes des nicht schließenden Ventilelements 16 bestimmt ist, so daß der maximale Bremsdruck auf diesen Wert beschränkt werden wird, was zum wirksamen Bremsen unzureichend sein kann. Dieser Wert des Flüssigkeitsdruckes kann so gering sein, daß die Sicherungsvorrichtung 5 nicht anspricht, so daß diese unter diesen besonderen Umständen keine zuverlässige Sicherung schaffen kann. Damit ein normaler Aufbau des Bremsdruckes erzielt werden kann, wenn eine derartige Störung auftritt, ist das Antiblockierventil 1 in besonderer Weise ausgebildet.

Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung des Antiblockierventils 1. Die Spule 13 dieses Ventils ist hohlzylindrisch ausgebildet und ist auf einer Buchse 26 aus Messing angeordnet, die eine magnetische Struktur umgibt, die im allgemeinen durch die Teile 27 und 28 dargestellt ist. Der Anker 14 hat ebenfalls eine hohle zylindrische Form und ist im Innern der magnetischen Struktur angeordnet, in der er axial verschiebbar ist zwischen einer Schließstellung, in der ein O-Ring 29, der auf der Stirnfläche 30 angeordnet ist, einen Bereich 30' abdichtet, der die Mündung 31 der Druckminderleitung 17 umgibt, und einer Offenstellung, in der die andere Stirnfläche 32 des Ankers 14 am Teil 27 anliegt. Der Anker 14 wird bei nicht erregtem Antiblockierventil 1 durch die Feder 15 über ein Schiebestück 33, das mit einer Schulter 34 auf dem Anker zusammenwirkt, in der Schließstellung gehalten. Wenn das Antiblockierventil 1 erregt wird, wird der Anker 14 durch die Magnetkraft, die größer ist als die Kraft der Federn 15 und 37, in die Offenstellung geschoben. Der Anker 14 ist mit einer zweiten Schulter 35 versehen, die in der Schließstellung des Ankers außer Berührung Fteht mit einer Schulter 36 auf dem Ventilelement 16, die jedoch, wie dargestellt, an der Schulter 36 anliegt um das Ventilelement 16 von der Auslaßöffnung 31 abzuheben, nach einer geringen Verschiebung des Ankers in Richtung der Offenstellung. Wenn das Antiblockierventil 1 nicht erregt ist, wird das Ventilelement 16 durch die Feder 37 auf die Auslaßöffnung 31 gedrückt, um diese abzuschließen. Zwischen dem Außenumfang des Ventilelements 16 und dem Innenumfang des Ankers ist ein Drosselspalt 38 vorhanden, so daß Flüssigkeit in den Bereich 30' strömen kann. Dadurch kann der Flüssigkeitsdruck auf beiden Stirnflächen des Ankers 14 ausgeglichen werden, wenn die Auslaßöffnung 31 abgeschlossen isL

Wenn das Ventilelement 16 in der Schließstellung die Auslaßöffnung 31 nicht vollständig abdichtet, wird ein gewisser Flüssigkeitsdruck an der Eingangsseite des Ankers 14 einen Flüssigkeitsleckstrom durch die Auslaßöffnung 31 herbeiführen. Unter diesen Umständen kann der Flüssigkeitsdruck im Bereich 30' dem Flüssigkeitsdruck an der Eingangsseite nicht angeglichen werden, weil dieser Bereich in Verbindung steht mit der Druckminderleitung 17, die nur Flüssigkeit niedrigeren Druckes enthalten kann gleich dem Flüssigkeitsdruck in der Kammer 19. Wenn das Antiblockierventil 1 nun erregt wird, ist die Magnetkraft infolge des Druckunterschiedes an den einander gegenüberliegenden Enden des Ankers 14 unzureichend, um denselben in die Offenstellung zu bringen. Der Anker 14 bleibt dann in der Schließstellung, in welcher der O-Ring 29 die Auslaßöffnung 31 abdichtet. Es findet immer eine geringe Leckströmung von Flüssigkeit durch den Drosselspalt 38 statt, aber diese ist unzureichend, um den Druckaufbau an der Bremse 10 zu beeinträchtigen, obschon ein weiterer Antiblockiervorgang gesperrt wird.

Das Antiblockierventil 1 ist auch derart ausgebildet, daß die durchströmende Flüssigkeitsmenge regelbar ist. Diese Regelung erfolgt mittels des Schiebestücks 33, das ίο zumindest eine öffnung 39 aufweist, durch die Flüssigkeit strömt, wenn das Antiblockierventil erregt ist. Die Flüssigkeit strömt hauptsächlich von einer Einlaßöffnung 40 durch einen Hohlraum 41 und durch zumindest eine Bohrung 42 im Anker 14 in einen Raum 43, in dem das Schiebestück 33 verschiebbar angeordnet ist, und von dort zur Auslaßöffnung 31. Der Flüssigkeitsstrom ruft über dem Schiebestück 33 einen Druckabfali hervor, durch welchen das Schiebestück und folglich der Anker 14 entgegen der Magnetkraft in Richtung der Schließstellung gedrängt werden. Auf diese Weise könnte die Auslaßöffnung 31 wieder abgeschlossen werden; bevor dies jedoch geschieht, wird der Flüssigkeitsstrom gedrosselt und folglich der Druckabfall, der auf das Schiebestück 33 einwirkt, verringert.

Dadurch wird die Magnetkraft wieder wirksam, so daß der Flüssigkeitsstrom wieder zunimmt bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist wobei die Magnetkraft ausgeglichen ist durch die Summe der Kräfte, die durch den Druckunterschied und durch die Federn 15 und 37 ausgeübt werden, wobei der Anker 14 in einer Lage zwischen der Schließstellung und der Offenstellung gehalten wird. In F i g. 1 ist der Anker 14 in einer solchen Lage dargestellt in der eine bestimmte Menge Druckflüssigkeit hindurchströmen kann. Die Feder 15 ist im Vergleich zur Feder 37 schwach mit der Folge, daß auch die dadurch auf den Anker 14 ausgeübte Kraft im Vergleich zu der durch die Feder 37 ausgeübten Kraft klein ist

Bei den in den Fig.2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen des Antiblockiersystems sind mit dem ersten Ausführungsbeispiel identische Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Beide Ventile sind im unerregten Zustand dargestellt Der wesentliche Unterschied in der Wirkungsweise zwisehen den beiden Ventilen nach den F i g. 2 und 3 und dem nach F i g. 1 ist daß das Schiebstück 33 einen freien, jedoch begrenzten Hub ausführen kann, wenn es einem Druckunterschied ausgesetzt wird, bevor es mit dem Anker 14 in Berührung kommt Dieser anfängliche Hub

so führt zu einer anfangs hohen Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch das Antiblockierventil im erregten Zustand, bevor die Geschwindigkeit auf einen gesteuerten konstanten Wert verringert wird.
Insbesondere bei dem Antiblockierventil nach F i g. 2 ist das Schiebestück 33 ringförmig, wobei sich der Anker 14 durch die Mitte erstreckt und im nicht erregten Zustand des Ventils wird dieses Schiebestück außer Berührung mit der Schulter 34 des Ankers 14 gehalten, und zwar mittels einer Feder 44. Wenn das Ventil erregt wird, um die Auslaßöffnung 31 freizugeben, tritt zuerst eine nicht gesteuerte Strömung von Flüssigkeit auf, die das Schiebestück 33 entgegen der Federkraft mit der Ankerschulter 34 in Berührung bringt Bei dieser Ausführung ist die Feder 15 zwischen dem Anker 14 und dem Ventilelement 16 koaxial zur Feder 37 angeordnet um den Anker 14 in die Schließstellung zu bringen, wenn das Ventilelement 16 die Auslaßöffnung 31 unter der Wirkung der Feder 37 abschließt

Beim Antiblockierventil nach F i g. 3 hat das Schiebestück 33 die Form einer Scheibe, die am Eingangsende des Ankers 14 vorgesehen ist. Ebenso wie in Fig. 2 ist die Feder 15 zwischen dem Anker 14 und dem Ventilelement 16 koaxial zur Feder 37 angeordnet, wobei die Feder 37 in diesem Ventil auch dafür sorgt, daß das Schiebestück 313 mit dem Anker 14 außer Berührung bleibt, wenn das Ventil nicht erregt ist. Wenn das Ventil erregt wird, um die Auslaßöffnung 31 freizugeben, findet zuerst eine relativ starke Strömung s'att, die das Schiebestück 33 entgegen der Kraft der Feder 37 und gegen das Ende des Ankers 14 verschiebt. Die öffnung 39 im Schiebestück 33 ist eine zentrale Öffnung bei der Einlaßöffnung 40.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlage für Fahrzeuge, mit

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

b) einer mit der Bremsleitung verbundenen Druckregeleinheit, die eine Kammer mit einem federbelasteten Kolben aufweist und die den ι ο Durchfluß in der Bremsleitung beeinflussen kann,

c) einer von der Bremsleitung abzweigenden Druckminderleitung, die in die Kammer der Druckregeleinheit mündet,

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

e) einem in die Druckminderleitung eingesetzten, als Magnetventil ausgebildeten und auf Blökkiersignale ansprechenden Antiblockierventil, welches ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung aufweist, mit einer das Gehäuse umgebenden Spule, einem im Gehäuse verschiebbaren Anker, einem mit der Auslaßöffnung zusammenwirkenden Ventilelement und einer im Anker gelagerten Feder,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) das Ventilelement (16) durch die Feder (37) in Schließrichtung vorgespannt und relativ zum Anker (14) verschiebbar ist, und

g) der Anker (14) mit einer zweiten Feder (15) zusammenwirkt und an seiner auslaßseitigen Stirnfläche (30) mit einem Abdichtring (29) versehen ist.

2. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (16) mit Spiel innerhalb des hohlen Ankers (14) gelagert ist und mit der Innenwand des Ankers (14) einen Drosselspalt (38) begrenzt.

3. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (15) zwischen dem Anker (14) und dem Ventilelement (16) angeordnet ist.

4. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein federbelastetes, eine Drossel bildendes und mit dem Anker (14) zusammenwirkendes Schiebestück (33), das unter Einfluß eines Druckmittelstromes durch das Antiblockierventil (1) in Richtung der Auslaßöffnung (31) verschiebbar ist.

5. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebestück (33) mit dem auslaßseitigen Ende (34) des Ankers (14) zusammenwirkt und durch die zweite Feder (15) in Richtung der Auslaßöffnung (31) beaufschlagt ist.

6. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine dritte Feder (44), die das Schiebestück (33) in Richtung der Einlaßöffnung (40) belastet.

7. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebestück (33) mit dem einlaßseitigen Ende des Ankers (14) zusammenwirkt und durch die erste Feder (37) in Richtung der Einlaßöffnung (40) beaufschlagt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlage für Fahrzeuge, mit

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

b) einer mit der Bremsleitung verbundenen Druckregeleinheit, die eine Kammer mit einem federbelasteten Kolben aufweist und die den Durchfluß in der Bremsleitung beeinflussen kann,

c) einer von der Bremsleitung abzweigenden Druckminderleitung, die in die Kammer der Druckregeleinheit mündet,

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

e) einem in die Druckminderleitung eingesetzten, als Magnetventil ausgebildeten und auf Blockiersignale ansprechenden Antiblockierventil, welches ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung aufweist, mit einer das Gehäuse umgebenden Spule, einem im Gehäuse verschiebbaren Anker, einem mit der Auslaßöffnung zusammenwirkenden Ventilelement und einer im Anker gelagerten Feder.

Eine derartige Bremsanlage ist bekannt aus der DE-OS 19 64 819. Bei dieser bekannten Bremsanlage wird das Antiblockierventil bei drohender Blockiergefahr erregt, um die Druckminderleitung kurzfristig zum Verringern des Bremsdruckes freizugeben; nach Aufhebung der Blockiergefahr wird die Erregung des Antiblockierventils unterbrochen, damit der Bremsdruck wieder zunehmen kann. Dieser normale Antiblokkiervorgang zum Verringern des Bremsdruckes mit nachfolgendem erneutem Druckaufbau wird jeweils, wenn das Rad bei Betätigung der Bremse zum Blockieren neigt, wiederholt. Wenn jedoch das Antiblockierventil infolge eines Defektes oder durch Verschmutzung undicht ist und die Druckminderleitung ab einem bestimmten minimalen Wert des Bremsdrukkes leckt, so ist der erreichbare Bremsdruck auf diesen minimalen Wert beschränkt, was zur Erzielung einer genügenden Bremswirkung unzureichend sein kann. Dies ist ein sehr gefährlicher Mangel, der auch nicht behoben werden kann durch eine Sicherungsvorrichtung, welche auf einen ununterbrochenen Strom von Bremsflüssigkeit bei ständig erregtem Antiblockierventil anspricht und auf geringe Bremsdrücke nicht reagiert.

Um eine zuverlässige Absicherung gegen den oben beschriebenen Mangel zu erzielen, ist die Bremsanlage erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß

f) das Ventilelement durch die Feder in Schließrichtung vorgespannt und relativ zum Anker verschiebbar ist, und

g) der Anker mit einer zweiten Feder zusammenwirkt und an seiner auslaßseitigen Stirnfläche mit einem Abdichtring versehen ist.

Bei nicht erregtem, sich in Ruhestellung befindlichem Antiblockierventil wird das Ventilelement durch die erste Feder gegen die Auslaßöffnung gedruckt und der Anker durch die zweite Feder mit dem Abdichtring gegen die Innenwand des Gehäuses gedrückt, derart, daß der Abdichtring eine Abdichtung um das Ventilelement und somit um die Auslaßöffnung bildet. Bei Erregung des Antiblockierventils kommt der Anker nach einer geringen Verschiebung aus der Schließstellung mit dem Ventilelement in Berührung, wobei während dieser Verschiebung die Abdichtung aufgeho-