DE2330811C3

DE2330811C3 - Antiblockierbremssystem

Info

Publication number: DE2330811C3
Application number: DE2330811A
Authority: DE
Inventors: Derek Robert Salfords Redhill Skoyles
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-06-16
Publication date: 1981-04-16
Also published as: IT986472B; DE2330811A1; BE801143A; JPS4956082A; NL7308322A; CA999032A; GB1413969A; FR2189239A1; FR2189239B1; US3881781A; DE2330811B2; JPS563816B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockierbremssystem mit einer Druckquelle, einer Radbremse, einer Bremsleitung zwischen Druckquelle und Radbremse, einem Radgeschwindigkeitsdetektor, einem Antiblokkierventil, einer vom Antiblockierventil gesteuerten Druckminderleitung und einer zwischen Radbremse und Antiblockierventil in der Druckminderleitung angeordneten Sicherungsvorrichtung, welche eine Kammer mit einer Eingangsöffnung und einer Austrittsöffnung aufweist, in welcher ein durch eine Feder belasteter Kolben angeordnet ist, der in einem austrittsseitigen Bereich der Kammer als Drossel wirksam ist.

Bei einem derartigen, aus der DE-OS 21 12 510 bekannten Antiblockierbremssystem wird der Kolben der Sicherungsvorrichtung bei defektem Antiblockierventil aus einer Bereitschaftslage in eine Wirkslellung gebracht, in welcher die Druckminderleitung abgeschlossen wird und eine unkontrollierte Abfuhr von Bremsflüssigkeit durch das defekte Antiblockierventil verhindert wird.

Bei normalem Bremsvorgang bei fehlerfrei wirkendem Antiblockierventil wird der Kolben aus der Bereitschaftsstellung in eine unwirksame Lage gebracht, in welcher eine durch das Antiblockierventil gesteuerte Druckminderung an der Bremse möglich ist.

Die Erfindung hat die Schaffung eines Antiblockierbremssystems zur Aufgabe, dessen Sicherungsvorrichtung ein niedriges Druck/Zeitintegral aufweist und das insbesondere bei verhältnismäßig niedrigen Bremsdrükken reaktionsschnell aus der Bereitschaftslage in die unwirksame Lage gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil der an die Austrittsöffnung grenzenden Wand der Kammer durch Anordnung eines ringförmigen Druckelementes und eines mit dem Druckelement zusammenwirkenden elastischen Elementes nachgiebig ausgebildet ist

Mögliche Volumenänderungen infolge von Lufteinschlüssen oder infolge der Elastizität von Abdichtungen werden durch die nachgiebige Ausbildung eines Teiles der Kammer aufgefangen und ausgeglichen, so daß der zur Verschiebung des Kolbens erforderliche Druckausgleich in der Kammer möglichst schnell erfolgt Eine möglichst schnelle Verschiebung des Kolbens in die unwirksame Lage ist von besonderer Wichtigkeit bei einem Bremsvorgang auf einer Fahrbahndecke mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wobei der Bremsdruck zu Beginn eines Antiblockiervorganges nur geringfügig gestiegen ist

Eine verhältnismäßig einfache und kompakte Bauart der Sicherungsvorrichtung wird gemäß einer Ausgestaltung des Antiblockierbremssystems dadurch erzielt, daß der Innenumfang des Druckelementes mit dem Außenumfang des Kolbens die Drossel bildet, wobei das Druckelement durch die Feder über ein Schiebe-Element gegen das elastische Element gedruckt wird.

Gemäft einer weiteren Ausgestaltung des Antiblokkierbremssystems wirkt der Kolben mit seiner Stirnfläche über ein Abdichtungselement mit dem Druckelement zusammen, wobei das Druckelement durch die Feder über den Kolben gegen das elastische Element gedrückt wird. Bei dieser Ausführungsform übernimmt der Kolben die Funktion des Schiebe-Elementes, wodurch im Vergleich zur oben beschriebenen Ausführungsform ein eventueller Druckausgleich beschleunigt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. I eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antiblockier-Bremssystems mit einer Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine weitere Sicherungsvorrichtung, die sich für das Bremssystem nach F i g. 1 eignet.

In F i g. 1 ist eine Sicherungsvorrichtung 1 in einem bestimmten Antiblockier-Bremssystem, das in der britischen Patentschrift 12 48 787 eingehend beschrieben worden ist, dargestellt. Die Bremsanlage weist einen Hauptzylinder 2 mit einem Kolben 3 auf, der mittels eines Bremspedals 4 bewegt werden kann. Die Anlage enthält weiter ein Antiblockierventil, einen Radgeschwindigkeitsdetektor 6, eine elektrische Auswerteschaltung 7, eine Regelvorrichtung 8, eine Pumpe 9 mit Ventilen 22 und 23 und einen Kolben 25. Das System regelt eine Radbremse 10 für ein nicht dargestelltes Rad eines Fahrzeuges.

Bei normaler Betätigung der Bremse wird Flüssigkeit in Bremsleitungen 11 und 12 durch Kolben 3 unter Druck gesetzt, was zu einem entsprechenden Bremsdruck in der Radbremse 10 führt. Wenn infolge der Betätigung der Bremse das zur Bremse 10 gehörende Rad eine bestimmte Drehverzögerung überschreitet, wird dies durch den Radgeschwindigkeitsdetektor 6 und die Auswerteschaltung 7 festgestellt, wobei diese das Antiblockierventil 5 erregt

Die Ai-t der Signalgewinnung und -verarbeitung ist

nicht Gegenstand der Erfindung; sie wird deshalb nicht .näher beschrieben.

Das Antiblockierventil 5 enthält eine Spule 13, die bei Erregung einen Anker 14 entgegen der Kraft einer Feder Ϊ5 (in der Zeichnung) nach links zieht, wobei der Anker 14 ein Ventil 16 trägt, das auf diese Weise eine Flüssigkeitsleitung 17 frei gibt Bei Unterbrechung der Erregung schließt das Ventil 16 die Leitung 17 wieder ab.

Infolge der Erregung wird ein Flüssigkeitsweg zwischen iiner Leitung 17 und einer Entlastungsleitung 18 der Radbremse 10 geöffnet, so daß Bremsflüssigkeit von der Radbremse 10 durch die Entlastungsleitung 18 zur Leitung 17 über die Sicherungsvorrichtung 1 und das erregte Antiblockierventil 5 abgeführt wird, wodurch der Bremsdruck verringert wird. Die abgeführte Bremsflüssigkeit gelangt in eine Kammer 19 der Regelvorrichtung 8, wo sie einen unter Federdruck ziehenden Kolben 20 beaufschlagt und diesen Kolben 20 (in der Zeichnung) nach links verschiebt, so daß eine Stange 21 dieses Kolbens in die Druckleitung 12 dringt und auf diese Weise die Strömung durch diese Leitung drosselt. Der Bremsdruck wird nun auf einen Wert beschränkt, der durch das Maß der Verschiebung des Kolbens 20 nach links und folglich durch das Volumen der abgeführten Flüssigkeit bestimmt wird. Bei einem normalen Antiblockiervorgang ist das Antiblockierventil 5 nur während der kurzen Zeit erregt, die erforderlich ist, um den Bremsdruck auf einen ausreichend niedrigen Wert sinken zu lassen, so daß das der Bremse 10 zugeordnete Rad seine Geschwindigkeit zurückgewinnen kann. Wenn die Erregung des Antiblockierventils 5 einmal unterbrochen ist, entfernt die Pumpe 9, welche die Flüssigkeil aus der Kammer 19 zur Druckleitung 11 über die Leitung 24 zurückführt, allmählich genügend Flüssigkeit aus der Kammer 19, so daß der Kolben 20 unter Einfluß seiner Federkraft in die ursprüngliche Lage zurückkehren kann, um den Aufbau des Bremsdruckes allmählich zu vergrößern. Der Kolben 25 kann von dem der Bremse 10 zugeordneten Rad mittels einer mit diesem Rad rotierenden Nocke angetrieben werden.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß bei einem Hängenbleiben des erregten Antiblorkierventils in der Druckleitung 12 Bremsdruck nur bis zu einem gefährlich niedrigen Wert aufgebaut werden kann. Unter diesen Umständen ist der höchst erreichbare Bremsdruck gleich dem Druck in der Kammer 19. Um im Falle einer derartigen Störung einen nahezu normalen Aufbau des Bremsdruckes iu erzielen, ist die Sicherungsvorrichtung 1 vorgesehen.

Die Sicherungsvorrichtung 1 enthält eine Kammer 26, in der ein Kolben 27 verschiebbar angeordnet ist. Die Entlastungsleitung 18 ist an eine Eingangsöffnung 28 der Kammer 26 angeschlossen, während eine Ajsgangsöffnung 29 der Kammer 26 mit dem Antiblockierventil 5 verbunden ist Ein O-Ring 30 dichtet eine Kolbenstange 31 des Kolbens 27 ab. Der Kolben 27 wirkt als Drossel in einem Bereich 32 der Kammer 26, welcher an die Ausgangsöffnung 29 grenzt Wenn die Entlastungsleitung 18 nicht unter Druck steht, sorgt eine Feder 33 dafür, daß der Kolben 27 mi' ■·. ines Schiebeelementes 34 in die dargestellte Sperrlwge gebracht wird, wobei der Kolben gerade in den Iiereich 32 eintritt. Wenn Druck in der Entlastungsleitung 18 beim Betätigen der Bremse aufgebaut wird, so wird in der Kammer 26 sowie im Bereich 32 über eine Öffnung 35 im Schiebeelement 34 und über einen Ringspalt am Umfang des Kolbens 27 ebenfalls ein Druck aufgebaut Dieser Flüssigkeitsdruck wirkt auf die Stirnfläche 36 des Kolbens 27 ein und liefert eine Kraft, die größer ist als die der Feder 33 bei einem bestimmten Wert dieses Druckes. Das freie Ende der Kolbenstange 31 steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Wenn die Kraft der Feder 33 einmal überwunden ist, wird der Kolben 27 aus der dargestellten Sperrlage nach links verschoben, und zwar in eine unwirksame Lage, wobei der Kolben 27 den Bereich 32 freigibt. Wenn nun das Antiblockierventil 5 bei drohendem Radblockieren erregt wird, ist ein freier Durchgang vorhanden, so daß Flüssigkeit aus der Entlastungsleitung 18 durch die Sicherungsvorrichtung abströmen kann. Weil in dem Falle einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten (Beispielsweise μ = 0,1) zwischen Straße und Rad der Bremsdruck am Anfang eines Antiblockierungsvorgangs nur auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert steigen kann, ist die Sicherungsvorrichtung derart ausgebildet, daß sie ein niedriges Druck/Zeitintegral hat mit der Folge, daß bei einem derart niedrigen Flüssigkeitsdruck der Kolben 27 schnell in die unwirksame Lage gebracht wird, damit der Antiblokkiervorgang nicht beeinträchtigt wird. Die Verschiebung des Kolbens 27 durch die Feder 33 ist deswegen ziemlich kritisch; mögliche Volumenänderungen infoige von Lufteinschlüssen und/oder der Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeitsdichtungeü müssen erst ausgeglichen werden, bevor der Druckausgleich über die Kammer 26 stattfinden kann. Ein derartiger Volumenausgleich erhöht das Druck/Zeitintegral, aber der Effekt wird dadurch verringert, daß in die Sicherungsvorrichtung 1 ein elastisches Element aufgenommen wird, das durch die in die Kammer 2 eingeführte Druckflüssigkeit verformt werden kann, um mögliche Volumenänderungen aufzufangen, so daß der Flüssigkeitsdruck durch nahezu die ganze Kammer 26 einschließlich des Bereiches 32 innerhalb einer minimalen Zeit ausgeglichen wird. In der dargestellten Sicherungsvorrichtung wird dieses elastische Element durch einen zusammendrückbaren O-Ring 37 gebildet, der durch ein Druckelement 38 zusammengedrückt werden kann.

Die Wirkungsweise der Sicherungsvorrichtung 1 ist wie folgt: Wenn bei Betätigung der Bremse das Antiblockierventil 5 infolge einer Störung bereits erregt ist, verursacht die Strömung von Flüssigkeit durch die Entlastungsleitung 18 zur Kammer 26 und in den Bereich 32 derselben einen unzureichenden Flüssigkeitsdruckaufbau an der Stirnfläche 36 des Kolbens 27. Statt dessen strömt Flüssigkeit durch die Ausgangsöffnung 29 und der Kolben 27 wird durch diesen Flüssigkeitsstrom mitgeführt und tritt in den Bereich 32 ein, um in dieser Sperrlage eine zunehmende Drosselwirkung auszuüben, die die weitere Strömung von Flüssigkeit durch das Antiblockierventil 5 stark einschränkt. Der maximale Flüssigkeitsdruck, der an der Stirnfläche 36 des Kolbens 27 auftreten kann, ist gleich dem Druck in der Kammer 19 mit der Folge, daß der Kolben 27 danach in dieser Sperrlage bleibt, während das Antiblockierventil 5 nach wie vor erregt ist. Der normale Bremsvorgang wird hierdurch nahezu nicht beeinflußt, aber ein Antiblockierungsvorgang ist unmöglich, bis die Sicherungsvorrichtung wieder unwirksam ist und die Störung behoben ist.

Γ i g. 2 zeigt eine alternative Sicherungsvorrichtung. Diese Vorrichtung weist auch eine Kammer 26 auf, in der ein Kolben 27 verschiebbar angeordnet ist, eine Eingangsöffnung 28 zum Anschluß an die Entlastungsleitung 18 der Bremsanlage, eine Ausgangsöffnung 29,

eines

die mit dem Antiblockierventil 5 verbunden »st, einen O-Ring 30, der die Kolbenstange 31 des Kolbens 27 abdichtet, eine den Kolben 27 beaufschlagende Feder 33, einen zusammendrückbaren O-Ring 37 und ein Element 38 zum Zusammendrücken des O-Ringes 37 durch den Druck in der Kammer 26; diese Teile entsprechen der Sicherungsvorrichtung 1 nach Fig. 1. Die Sicherungsvorrichtung nach Fi g. 2 weicht von der nach F i g. 1 dadurch ab, daß der Kolben 27 an seiner Stirnfläche mit einer Dichtung 39 in Form
O-Ringes versehen ist.

Bei der Vorrichtung nach F i g. 2 ist die Verschiebung des Kolbens 27 in die Sperrlage nicht so kritisch, da die Kraft der Feder 33 nur groß genug sein muß, um den Kolben 27 in der dargestellten Sperrlage zu halten, wobei die O-Ringabdichtung 39 die Ausgangsöffnung 29 abdichtet. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Bei geschlossenem Antiblockierventil 5 verschiebt ein Flüssigkeitsdruck an der Eingangsöffnung 28 den Kolben entgegen der Kraft der Feder 33 in die unwirksame Lage. In diesem Fall ist jedoch der zusammendrückbare O-Ring 37 notwendig, um dafür zu

sorgen, daß der Flüssigkeitsdruck um den Kolben 27 ausgeglichen werden kann, um die Abdichtung aufzuheben. Der Antiblockiervorgang wird nicht beeinträchtigt, wenn der Kolben 27 sich in der unwirksamen Lage befindet. Wenn das Antiblockierventil (5) bereits erregt ist, wenn die Bremse betätigt wird, kann kein Druckaufbau an der Stirnfläche des Kolbens 27 stattfinden; ein Druckaufbau findet jedoch in der Kammer 26 an der anderen Seile des Kolbens 27 statt, so daß die Kraft der Feder 33 vermehrt um die vom Flüssigkeitsdruck in der Kammer 26 erzeugte Kraft den Kolben 27 in der Sperrlage hält, wobei die Flüssigkeitsdichtung durch den O-Ring 39 beibehalten wird.

Jede der beschriebenen Sicherungsvorrichtungen kann auch eine Sperrung bewirken in dem Falle, wenn das Antiblockierventil (5) infolge einer Störung am Ende eines Antiblockiervorganges nach wie vor erregt bleibt, da in jeder Vorrichtung die Feder 33 den Kolben 27 letzten Endes in die Sperrlage bringen wird, wenn der Flüssigkeitsdruck an der Ausgangsöffnung auf einen ausreichend niedrigen Wert gesunken ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antiblockier-Bremssystem mit einer Druckquelle, einer Radbremse, einer Bremsleitung zwischen Druckquelle und Radbremse, einem Radgeschwindigkeitsdetektor, einem Antiblockierventil, einer vom Antiblockierventil gesteuerten Druckminderleitung und einer zwischen Radbremse und Antiblokkierventil in der Druckminderleitung angeordneten Sicherungsvorrichtung, weiche eine Kammer mit einer Eingangsöffnung und einer Austrittsöffnung aufweist, in welcher ein durch eine Feder belasteter Kolben angeordnet ist, der in einem austrittsseitigen Bereich der Kammer als Drossel wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der an die Austrittsöffnung (29) grenzenden Wand der Kamme,¹· (26) durch Anordnung eines ringförmigen Druckelementes (38) und eines mit dem Druckelement (38) zusammenwirkenden elastischen Elementes (37) nachgiebig ausgebildet ist.

2. Antiblockier-Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang des Druckelementes (38) mit dem Außenumfang des Kolbens (27) die Drossel bildet, wobei das Druckelement (38) durch die Feder (33) über ein Schiebeelement (34) gegen das elastische Element (37) gedrückt wird.

3. Antiblockier-Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) mit seiner Stirnfläche über ein Abdichtungselement (39) mit dem Druckelement (38) zusammenwirkt, wobei das Druckelement (38) durch die Feder (33) über den Kolben (27) gegen das elastische Element (37) gedruckt wird.