DE2440319A1

DE2440319A1 - Antiblockiersystem

Info

Publication number: DE2440319A1
Application number: DE2440319A
Authority: DE
Inventors: Peter Every; Leonard Thomas Tribe
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1973-08-24
Filing date: 1974-08-22
Publication date: 1975-03-06
Also published as: AU7172074A; JPS5050557A; FR2270126A1; FR2270126B1; GB1462297A; US3913984A

Description

PatentanwHK-»

Dr. Ing. H. Negendank Dipl. Ing. H. Hauc!<-Dipl. Phys. W Schmitt Dipl. Ing. E. Graaifs - Dip!. \ug. W. Wehnert WPL.-PHYS. 8 München 2, MciattstraBe 25

Telelon 5380586 2440319

Kelsey-Hayes Company

38481 Huron River Drive

Romulus,Mich.48174, USA München, 20. August 1974

Anwaltsakte M-3182

Antiblockiersystem

Me Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockiersystem für mindestens eine Fahrzeugradbremse.

j^raftiaiirzeug-Antiblocki er systeme enthalten im allgemeinen einen Blockierregler, durch den der Bremsdruck periodisch verringert wird, wenn ein bevorstehender Blockierzustand ermittelt wird, um ein Blockieren der Fahrzeugräder zu verhindern. Im Normalbe trieb des Fahrzeugs kann sich das Antiblokkiersysuem während längerer Zeitabschnitte außer Betrieb befinden. Falls jedoch die verschiedenen Bauteile des Antiolockiersystems für längere Zeit in ihrer Normalbremsstellung verbleiben, besteht die Gefahr, daß sich die Bauteile in dieser normalbremsstellung festsetzen, so daß das Antiblockiersystem im Bedarfsfall nicht ordnungsgemäß arbeitet.

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Zu den beweglichen Bauteilen eines Antiblockiersysteins gehört im allgemeinen ein Steuerventil, das die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Bremszylindern der olokkiergeregelten·Fahrzeugräder steuert und diese Radbremszylinder beim Auftreten eines bevorstehenden Blockierzustandes vom Hauptzylinder trennt. Zwischen dem Steuerventil und den itadbremszylindern befindet sich ferner eine Expansions- oder Steuerkammer, die den Bremsmitteldruck in diesem i'eil des Bremskreises bei einem bevorstehenden Blockierzustana verringert. Falls irgendeines dieser Bauteile gesture ist und sich in seine Blockiersteuerstellung bewegt, ist eine normale Bremsung unmöglich.

Erfindungsgemäß soll ein Antiblockiersystem geschaffen werden, das über einen Selbstschutz zur Behebung von Betriebsstörungen verfügt.

Zur lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung das in den Ansprüchen beschriebene Antiblockiersystem.

Das Antiblockiersystem ist für ein Fahrzeug mit Eigenantrieb verwendbar, das mindestens eine Radbremse und eine Bremsbetätigungsvorrichtung zur selektiven Betätigung der Radbremse aufweist, und enthält einen die Betätigung der Radbremse in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal zur Verhinderung eines Blockierzustandes beeinflussenden Blockierregler

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einsc/ilieiülicn eines zwischen einer Normalbremsstellung und einer Blockiersteuerstellung bewegbaren Stellgliedes, das mit Hilfe einer Schaltvorrichtung beim Abschalten und Wiedereinschalten des Fahrzeugmotors selbsttätig zwischen seinen Stellungen bewegt wird und automatisch einen Arbeitszyklus durchlauf ö .

Das erfindungsgemäße Antiblockiersystem sorgt selbsttätig für einen Arbeitszyklus bestimmter Bauteile zwischen ihrer rioruialbreinsstellung und ihrer Blockiersteuerstellung in periodischen Zeitaoständen, nämlich jedesmal beim Auftreten vorgegeoener Betriebszustände, wie dem Ein- und Abschalten des Fahraeugmotors. Infolge der automatischen zyklischen Betätigung dieser Bauteile wird sichergestellt, daß das Antiblockiersystem auch nacn längeren Wartezeiten noch ordnungsgemäß funktioniert.

Ferner schafft die Erfindung ein Antiblockiersystem, das für ein Fahrzeug mit mindestens einer Radbremse und einer Bremsbetätigungsvorrichtung zur selektiven Betätigung der Radbremse verwendbar ist und einen die Betätigung der RadDremse in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal zur Verhinderung eines ^lockierzustandes beeinflussenden Blockierregler einschließlich eines Stellgliedes aufweist, das zwischen einer iiormalbreinsstellung und einer Blockiersteuerstellung bewegbar is c. JJas ouellglied wird durch eine Druckmitteleinrichtung

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in die Normalbremsstellung gedrückt, und eine Sicherheitseinrichtung verhindert "bei eimm Ausfall der Druckmitteleinrichtung eine Bewegung des Stellgliedes aus der rlorinalbremsstellung und stellt im Falle einer derartigen Störung eine normale Bremsbetätigung . sicher. Hierdurch wird verhindert, daß sich den Bremsvorgang beeinflussende Bauteile des Antiblockiersystems im Störungsfall, insbesondere bei einem Versagen der Druckmitteleinrichtung, durch die die Bauteile in ihrer Normalbremsstellung gehalten werden, in die Blockiersteuerstellung bewegen und bei einer derartigen Störung eine in wesentlichen normale Bremsbetätigung ermöglicht.

Insgesamt schafft die Erfindung ein Fahrzeug-Antiblockiersystem zur "Verringerung des Bremsdrucks bei Ermittlung eines bevorstehenden Blockierzustands. Das Antiblockiersystem enthält ein Steuerventil in Form eines kombinierten Rückschlag- und Entlastungsventils, das den Bremsmittelstrom vom Hauptzylinder zu den Radbremsen steuert. Im Bremskreis zwischen dem Steuerventil und den Radbremsen liegt eine Expansions- oder Steuerkammer. Eine Hilfsdruckmittelquelle, etwa die Servolenkpumpe, hält die Expansionskammer normalerweise in der Stellung ihres geringsten Volumens und das Steuerventil in der Öffnungslage, wodurch eine normale Bremsung möglich ist. Wenn ein bevorstehender Blockierzustand ermittelt wird, kann die Expansionskammer ihr Volumen vergrößern und das Steuerventil wird geschlossen. In der Schließstellung des Steuerventils wird der

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Hauptzylinder von den liadbremsen getrennt und eine stärkere Drucicbeauf schlagung der Radbremsen verhindert. Infolge der Expansion der Steuerkainmer wird der an den Radbremsen vorhandene Bremsdruck verringert und ein Blockierzustand verhindere. In dem die Hilfsdruckmittelquelle mit der Expansionskammer verbindenden Druckzufuhrkreis befindet sich ein Druckregler, der zumindest einen vorgegebenen Druck in dem Druckaufuhrkreis aufrecht erhält. Der vom Druckregler eingestellte Druck hängt vom Druck im Bremskreis ab. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die bei einem Ausfall der Hilfsdruckmittelquelle eine Normalbremsung ermöglicht. Bei der einen Ausführungsform wird die Steuerkammer und das Steuerventil mit Hilfe der Sicherheitseinrichtung überbrückt, falls die Hilfsdruckmittelquelle versagt und keinen ausreichend hohen Druck liefert. Eine Anzeigeeinrichtung liefert dem Fahrzeugführer ein Warnsignal, wenn die Sicherheitseinrichtung anspricht, so daß die Störquelle festgestellt und behoben werden kann. Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Sperrglied vorgesehen, das bei einem Ausfall der Hilfsdruckmitcelquelle die Steuerkammer in der Stellung geringsten Volumens und das Steuerventil in der Öffnungslage hält. Bei beiden Ausführungsformen sind bestimmte Bauteile entgegen der von der Hilfsdruckmittelquelle aufgebrachten Druckkraft federnd vorgespannt, so daß diese Bauteile automatisch jedesmal einen Arbeitszyklus durchlaufen, wenn der Fahrzeugmotor ein- und'abgeschaltet wird.

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Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in teilweise schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Antiblociciersystems; und

l'ig. 2 in teilweise schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Antiblociciersystems.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 enthält die Kraftfahrzeugbremsanlage ein Antiblockiersystem 11 sowie einen Zweilcreis-Hauptzylinder 12 mit zwei voneinander unabhängigen Bremskreisen 13 und 14. Der Bremskreis 13 ist den Bremszylindern 15 und 15 der Vorderradbremsen zugeordnet, die als i'rommel- oder Scheibenbremsen ausgebildet sein können. Der Bremskreis 14 dient zur Betätigung der Bremszylinder 17 und 18 der Hinterradbremsen über einen Antiblockier-Bremsmodulator 19 und eine Leitung 21. Die Hinterradbremsen können ebenfalls entweder als Trommel- oder Scheibenbremsen ausgebildet sein. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Bremsmodulator 19 lediglich für den den Hinterrädern zugeordneten Bremskreis vorgesehen und steuert gleichzeitig beide Radbremszylinder 17 und 18, jedoch kann ein entsprechender Antiblockier-Bremsmodulator auch für die Vorderradbremsen vorgesehen oder eine unabhän-

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,-,■ige iilocitierregelung für jeden Radbremszylinder 1 !5,16,17 und 18 vornanden sein.

Uen Hinterrädern sind jeweils Drehzahlmesser 22 bzw. 23 zugeordnet, die über Leitungen 24 und 25 ein elektrisches Signal an eine elektrische Steuerstufe 26 abgeben. Im Falle eines oevorstehenden Blockierzustands, der auf eine irgend erwünschte Are festgestellt werden kann, liefert die Steuerstufe 26 über den Leiter 27 ein Steuersignal zum Bremsmodulacor 19.

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Im einzelnen versorgt der an den Hauptzylinder 12 angeschlossene Bremsmittelkreis 14 eine Kammer 28 des Bremsmodulators 19 mit Strömungsmittel, wobei sich in der Kammer 28 ein kombiniertes Rückschlag- und Entlastungsventil 29 befindet, das von der in der US-PS 3 486 8QO beschriebenen Bauweise sein kann. Demgemäß enthält das Ventil 29 einen ersten Stößel 31, der unmittelbar einen Ventilkörper 32 zur Steuerung des Strömungsmittelstroms von der Kammer 28 in eine Leitung 33 betätigt. Im ersten Stößel 31 ist ein zweiter Stößel 34 mit einem Kopf 35 gleitend gelagert, der an einen Abschnitt 30 des ersten Stößels 31 anlegbar ist, um den Strömungsmittelstrom über einen Drosselpfad von der Kammer 28 zur Leitung zu steuern. Der zweite Stößel 34 ist langer als der erste Stößel 31 ausgebildet, so daß beim erneuten Einrücken der Bremsen der Druckmittelstrom auf die weiter unten beschriebene Weise zunächst über diesen Drosselpfad vom Hauptzylinder zu den Radbremszylindern 17 und 18 führt.

Am Einlaß der Leitung 33 befindet sich eine im Durchmesser erweiterte Steuer- oder Expansionskammer 36. In der Kammer ist gleitend ein Expansionskolben 37 angeordnet. In der in der Zeichnung gezeigten Normalbremsstellung wird der Kolben 37 in der Stellung des geringsten Volumens gehalten und wirkt mit den Stößeln 31 und 34 zusammen, um das kombinierte Rückschlag- und Entlastungsventil 29 entgegen der Vorspannung der Ventilfedern 38 und 39 in der vollen Öffnungslage zu halten.

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Am Ende der Kammer 36 ist eine weitere Kammer 41 erweiterten Durchmessers ausgebildet. In der'Kammer 41 liegt gleitend ein Servokolben 42 mit einer konzentrischen Bohrung 43, in welcher eine zylindrische Verlängerung 44 des Expansionskolbens 37 gleitend sitzt. Einander zugekehrte Schultern 45 und 46 des Expansionskolbens 37 und des Servokolbens 42 werden normalerweise in gegenseitiger Anlage gehalten. Ein Schraubendruckfeder 47, die eine Verlängerung 48 des Servokolbens 42 umgreift, drückt den Servokolben 42 im Sinne der Figur nach links.

Um den Servokolben 42, den Expansionskolben 37 und das kombinierte Rückschlag- und Entlastungsventil 29 entgegen der Kraft der Federn 47,38 und 39 in der in der Zeichnung gezeigten Normalbremsstellung gehalten, ist eine Hilfsdruckmittelquelle vorgesehen, wobei unter dem Hilfsdruck ein vom Bremsmitteldruck unabhängig gelieferter Strömungsmitteldruck verstanden wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Hilfsdruck von einer motorgetriebenen Pumpe 49 geliefert, die die Servolenkpumpe des Fahrzeugs sein kann. Me Pumpe 49 entnimmt über eine Leitung 52 Strömungsmittel von einem Sumpf 51 und ' fördert dieses unter Druck in eine Leitung 53·. Der Druck in der Leitung 53 wird auf die unten beschriebene Weise durch einen Druckregler 54 reguliere.

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Die Leitung 53 führt über den Druckregler 54 und eine Leitung 56 zum Servolenkgetriebe 55 des Fahrzeugs. Über eine Leitung 57 wird das Strömungsmittel von dem Servolenkgetriebe 55 zum Sumpf 51 zurückgeführt.

Der Hilfsdruckmittelstrom von der Leitung 53 zur Servoka::u':ior 41 wird durch ein Ventil 58 gesteuert. Das Ventil 58 wird über eine Leitung 59, die an einem Ventilsitz 61 endet, mii; Strömungsmittel versorgt. Gegenüber dem Ventilsitz 61 befinde" sich eine Ventilplatte 62, die durch eine Feder 63 normalerweise in die Öffnungsstellung gedrückt wird. In dieser. Stellung kann die Servolenkflüssigkeit von der Leitung 59 in eine Ventilkammer 64 gelangen. Die Ventilkammer 64 mündet bei"65 in die Servokammer 41·'

Im Ventilgehäuse befindet sich eine Solenoidspule 66, bei deren Erregung die Ventilplatte 62 nach unten in die Schließlage gegen den Ventilsitz 61 gezogen wird. Gleichzeitig wird ein Ventilsitz 67, der dem Ventilsitz 61 unmittelbar gegenüberliegt, freigegeben. Daraufhin kann die Servolenkflüssigkeit auf die unten beschriebene Weise von der Servokammer 41 über die Öffnung 65, die Ventilkammer 64 sowie eine iiückführleitung 68 zum Sumpf 61 zurückgedrückt werden.

Der Druckregler 54 enthält einen Kolben 71 mit einem gleitend in einer Bohrung 72 abgestützten Kolbenabschnitt und einem

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Ansatz 73, der mit einer in die Leitung 56 mündenden Senkbohrung 74 zusammenwirkt, wodurch, der Druckabfall und somit der Druck in der Leitung 53 reguliert wird.

Eine Schraubenfeder 76, die eine Verlängerung 77 des Kolbens 71 umgreift, beaufschlagt den Kolben 71 mit einer vorgegebenen Vorspannkraft. Zusätzlich ist ein zweiter Kolben 78 mit einer Bohrung 79 vorgesehen, in die ein Ansatz 81 der Kolbenverlängerung 77 eingreift. Der zweite Kolben 78 ist einer Bohrung 82 gelagert, die über eine Leitung 83 mit dem Druck im Bremsmittelkreis und insbesondere dem in der Leitung 14 vorhandenen Bremsmitteldruck beaufschlagt ist. Wenn der vom Hauptzylinder an die Hinterradbremsen übertragene Bremsdruck erhöht wird, beaufschlagt der Kolben 78 den Kolben 71 in Richtung einer Erhöhung des Drucks in der Leitung 53.

V/ie bei den meisten Antiblockiersystemen wird das Rückschlag- und Entlüftungsventil 29 bei einer Betätigung des Bremsmodulators 19 geschlossen und die Hinterrad-Bremszylinder 17 und werden von der an den Hauptzylinder angeschlossenen Druckzufuhrleitung 14 getrennt. Gleichzeitig kann sich der Expansionskolben 37 entgegen der Kraft des Servokolbens 42 zurückschieben, wodurch ein Druckabbau in den Hinterradbremszylindern 17 und 18 erfolgt.

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Die Hilfsdruckquelle in Form der Servolenkpumpe 49 dient dazu, das kombinierte Kückschlag- und Entlastungsventil 29 in der Öffnungslage und den Expansionskolben 37 in der Stellunggeringst en Volumens zu halten. Palls die Servolenkpumpe 49 ausfällt oder irgendeine der Leitungen 53,59 oder 56 bricht, wird das Bremsmittel durch eine Sicherheitseinrichtung 84 unmittelbar und unabhängig von der Steuerkammer 36 aus der an den Hauptzylinder angeschlossenen Druckzufuhrleitung 14 den Hinterradbremszylindern 17 und 18 zugeführt. Hierdurch v/ird verhindert, daß Bremsmittel verloren geht, und beim Versagen der Blockierregelung eine normale Bremsung ermöglicht.

Die Sicherheitseinrichtung <J4 enthält ein Sperrventil 85, das auf einem Schaltschieber 86 angeordnet ist. Der Schieber 86 trägt ein Nebenstromventil in Form eines Bndabschnitts L>7, der den Strömungsmittelstrom durch eine am Ende einer Leitung 89 befindliche öffnung 88 steuert. Die Leitung 89 verläuft von der Kammer 28 zu einer Kammer 91, in der sich das Kebenstromventil 87 befindet. Eine Schraubenfeder 92, die den Schieber 86 umgreift, drückt das Sperrventil 85 normalerweise in seine mit einer weiter unten beschriebenen öffnung zusammenwirkende Schließlage und den das Nebenstromventil 87 bildenden Schieberendabschnitt in die Offnungslage.

Der Schieber 86 erstreckt sich durch einen Querkanal 93, der die Kammer 91 mit einer zur Steuerkammer 36 verlaufenden

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Leitung 94 verbindet. Das Sperrventil 85 steuert normalerweise den Strömungsmittelstroni durch die Leitung 94 und den Kanal 93. Wenn der Kanal 93 geöffnet ist, kann das Breiasmittel vom Hauptzylinder am Ventil 29 vorbei über die Steuerkammer 36, die Leitung 94 und den Kanal 93 in die Kammer 91 strömen. Von dort gelangt das Bremsmittel über eine Leitung 95 zur Bremsleitung 21 .

Das Sperrventil 85 v/ird durch eine Schaltvorrichtung einschließlich eines Kolbens 96, der gleitend in einer Stufenbohrung 97 angeordnet ist und einen mit dem Schieber C6 zusammenwirkenden Endabschnitt 98 aufweist, normalerweise in der üffnungslage gehalten. Am anderen Ende ist der Kolbon 96" mit einer Bohrung 99 versehen, in der eine zylindrische Verlängerung 101 eines Sicherheitckolbens- 102 sitzt. Der Kolben 102 ist gleitend in einer Bohrung 103 angeordnet, die über eine Leitung 104 mit dem in der Leitung 53 vorhandenen Druck beaufschlagt ist. Eine Schraubenfeder 105, die den Kolben umgreift, liegt an einer Schulter 106 an und wirkt entgegen dem Strömungsmitteldruck in der Bohrung 103.

Am Kolben 96 ist eine Ringnut 107 ausgebildet·, die an ihrem einen Ende in eine Schrägfläche 108 übergeht. In der Nut sitzt der Betätigungskolben 109 eines Schalters 111, der auf die unten beschriebene Weise durch die Schrägfläclie 108 betätigt wird.

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Betriebsweise:

Gemäß Pig. 1 befindet sich das Antiblockiersystem in der Normalbreinsstellung. Die Servolenkpumpe 49 erzeugt in der Leitung 53 einen Strömungsmitteldruck, dessen Höhe durch die Stellung des Druckreglers 54 bestimmt wird, welche in diesem Betriebszustand von der Vorspannung der i'eder 76 abhängt. Unabhängig von dem Verbrauch des Servolenk&etriebes 55 wird diese vorgegebene Druckhöhe aufrecht erhalten. Dieser Strömungsmitteldruck wird über die Leitung 59 und das normalerweise geöffnete Ventil 58 an die Kammer 41 übertragen, wodurch der Servokolben 42 in einer Stellung gehalten wird, in der in der Kammer 36 das Minimalvolumen aufrecht erhalten und das kombinierte Rückschlag- und Entlastungsventil 29 in der üffnungslage gehalten wird. G-Ieichzeitig wird der Druck der Pumpe 49 über die Leitung 104 an den Kolben 102 übertragen, der das Sperrventil 85 in der Öffnungslage und das Nebenstromventil 87 in der Schließlage hält.

Bei Betätigung des HauptZylinders 12 werden die Vorderrad-Bremszylinder 15 und 16 über die Leitung 13 mit Druck beaufschlagt. Gleichzeitig wird die Kammer 28 über die Leitung 14 mit Druck beaufschlagt. Das Bremsmittel gelangt an dem geöffneten Rückschlagventil 32 vorbei über den Kanal 33 in die Steuerkammer 36. Der am Servokolben 42 anliegende Hilfsdruck

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hält den Expansionskolben 37 in der gezeigten Stellung, und das Breir.smittel gelangt von der Steuerkammer 36 in die Leitung. 94. Von der Leitung 94 strömt das Bremsmittel über den Kanal 93 am geöffneten Sperrventil 85 vorbei in die Kammer 91, von v/o es über die Leitung 95 zur Leitung 21 gelangt und die' Hinterrad-Bremszylinder 17 und 18 betätigt.

Der Strömungsmitteldruck des Hauptzylinders wird von der Kammer 28 ferner über die Leitung 83 an den kleineren zweiten Kolben 78 des Druckreglers 54 übertragen. Hierdurch wird eine nach links gerichtete Vorspannkraft auf den Kolben 71 ausgeübt, wodurch der Strömungcrnittelstrom durch die Senkbohrung 74 gedrosselt und der Druck in der Leitung 53 in Übereinstimmung mit dem in der Leitung 14 vorhandenen Strömungsmitteldruck des Hauptzylinders erhöht wird. Infolgedessen wird der auf den Servokolben 42 ausgeübte Druck verstärkt und dementsprechend eine Bewegung des Expansionskolbens 37 und ein Verschließen des Rückschlag- und Entlastungsventils 29 verhindert. Infolge dieser Druckregulierung in Abhängigkeit vom Hauptzylinderdruck ist es möglich, das System mit einem geringeren Eigendruck zu betätigen. Palis nämlich der Druckregler 54 nicht in Abhängigkeit von dem Druck in der Bremsleitung 14 arbeitet,, müssen der Servokolben 42 und der Druck in der Leitung 53 so stark eingestellt sein, daß sie den maximal zu erwartenden Druck in der Leitung 14 überwinden.

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Infolgedessen wäre es nicht möglich, ein derart sanft r.;oculiertes Betriebsverhalten zu erzielen.

Das Flächenverhältnis der dem Druck in der Kammer 72 ausgesetzten Druckangriffsfläche des Kolbens 71 su der dem Drucl< in der Kammer 82 ausgesetzten Druckangriffsfläche des Kolbens 78 ist kleiner als das entsprechende Verhältnis aer dem Druck in der Kammer 41 ausgesetzten Druckangriffsfiäche des Servokolbens 42 zu der dem Druck in der Steuerkammer 36 ausgesetzten Druckangriffsfläche des Expar.sionskolbens 37. Wenn daher der Druck in der Bremsleitung 14 ansteigt, wirα ior am Servokolben 42 und am Expansionskolben 37 anliegende Druck mit Hilfe des Druckreglers 54 etwas stärker erhöht;, als dies zur Festlegung des kombinierten Rückschlag- und En^las^ungsventils 29 in der Öffnungslage erforderlich ist.

Falls an der elektrischen Sxeuerstufe 26 ein bevorstehender Blockierzustand ermittelt v/ird, wird ein Steuersignal über den Leiter 27 an das Ventil 58 übertragen. Die Solenoidspuie 66 wird erregt und zieht die Ventilplatte 62 entgegen der Kraft der Feder 65 nach unten. Daraufhin wird der Ventilsitz 61 geschlossen und die Servokammer 41 von der Druckcufuhrleitung 53 getrennt. Gleichzeitig v/ird der Druck in der Kammer 41 über den geöffneten Ventilsitz 67 und die Leitung 68 zum Sumpf 51 hin abgebaut. Somit drücken die Feder 47 und der am

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Kolben 37 anliegende Bremsdruck den Servokolben 42 nach links. Dabei schließen die Federn 38 und 39 das kombinierte Rückschlag- und Entlastungsventil 29, wodurch die Strcinungsmittelverbindung zwischen der an den Hauptzylinder 12 angeschlossenen Bremsleitung 14 und der zu den Radbremszylindern 17,18 führenden Leitung 21 unterbrochen wird. Der hierbei in der Expansions- oder Steuerkammer 36 vorhandene Druck ist so groß, daß sich der Expansionskolben 37 nach links bewegt und sich das Volumen der Kammer 36 vergrößert. Infolge dieser Volumenerhöhung wird der Druck an den Radbremszylindern 17 und 18 abgebaut und die Bremsen werden gelöst. Dabei ha~ sich der Expansionskolben 37 von den Stößeln 33 und 34 des Ventils 29 getrennt.

Bei einem vorgegebenen Betriebszustand erzeugt die elektrische Steuerstufe 26 ein Signal, durch das die Bremsen erneut betätigt werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel geschieht dies durch eine Unterbrechung der Stromzufuhr zur Solenoidspule 66. Daraufhin wird die Ventilplatte 62 durch die Feder 63 nach oben gedruckt, wodurch der Ventilsitz 67 geschlossen und der Ventilsitz 61 geöffnet wird. Daraufhin liegt der Druck der Servolenkpumpe erneut am Servokolben 42 an, der seinerseits den Expansionskolben 37 nach rechts in Richtung einer Volumenverringerung der Steuerkammer 36 beaufschlagt. Dabei ist das kombinierte Rückschlag- und Entlastungsventil 29 .noch

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geschlossen. Die Radbremszylinder 17 und 18 werden somit; zunächst unter der Wirkung des Expansionskolbens 37 allmählich wieder mit Druck beaufschlagt. Es sei darauf hingcv;io:; daß, wenn nicht der Fahrzeugführer das Bremspedal losgelass hat,, noch weiterhin in der Leitung 14 und der JCai.-n.aer 28 oc-.r am Hauptzylinder erzeugte Strömungsmitteldruck vorhanden i.y;

Wenn sich der Expansionskolben ■ 37 ausreichend v;oi"o hat, trifft er auf den dem Entlastungsventil zugeordnet c-n Stößel 34 und bringt dieses aus der Anlage am ^ugeorcnejeä . Ventilsitz 30. Somit erfolgt die erneute Druckbeaufscnla.-ui:.; mit dem Haupfczylinderdruck in entsprechender V/eise zunächst unter Drosselwirkung. Bei einer v/eiteren Verschiebung wire der Stößel 31 erfaßt und öffnet das Rückschlagventil 32, wodurch, eine ungehinderte Strömungsmittelverbindung zwischen der Leitung 14 und den Hadbremszylindern 17 und 13 hergestellt wird.

Der Druck der Servolenkpumpe 49 dient dazu, das .Rückschlag- und Entlastungsventil 29 sov/ie den Expansionskolcen 37 in ihrer Normalbrems st ellung· zu halten. Bei einer Störung der Pumpe 49, einem Bruch einer der Leitungen 53*56,59,10-1- οcic-r anderen Leckverlusten reicht der Druck nicht aus, den iireucmitteldruck, der das Rückschlag- und Entlastungsventil 29 . , und den Expansionskolben 37 in die Antiblockier-Steuerotsllung

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zu bewegen sucht, zu überwinden. In diesem Fall ist der am Sicherheitskolben 102 anliegende Druck jedoch ebenfalls'nicht . jrotf genug, die Kraft der Federn 105 und 92 zu überwinden. '""-_' Infolgedessen werden der.Kolben 96 und der Schieber 86 nach links umgeschaltet. Hierdurch wird zunächst das Nebenstromventil 87 geöffnet und eine offene Verbindung der leitung 89 mit der Kammer 91 hergestellt und anschließend das Sperrventil 85 ~ " ~ ■ geschlossen. Somit wird ein Nebenstromkreis geöffnet, über den der Bremsmitteldruck vom Hauptzylinder an die Radbremszylinder 17 und 18 gelangen kann. Das Bremsmittel strömt von der Leitung 14 und der Kammer 28 in die Leitung 89 und kann dann zwecks Bremsbetätigung über die Leitung 9b und die Leitung 21 zu den ^: Radbremszylinaern 17 und 18 gelangen. Dies erfolgt ohne merk- · liehen Bremsmittelverlust. Lediglich ein" geringer Seil des "^;-■■-■-"■-Bremsmittels geht infolge der Verschiebung des kombinierten Rückschlag- und Entlastungsventils 29 in die Schließlage für die Bremsbetätigung verloren. Diese Bremsmittelmenge ist jedoch verhältnismäßig unbedeutend.

Wenn der Kolben 96 nach links umgeschaltet wird, wird der Schalter 111 betätigt, wodurch der Fahrzeugführer über einen elektrischen Schaltkreis und eine Anzeigevorrichtung in Form entweder einer Leuchte oder eines Summers (nicht gezeigt) ein" Warnsignal erhält, das anzeigt, daß das Antiblockiersystem nicht ordnungsgemäß arbeitet. Bei Wiederherstellung eines aus- ·

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reichenden Drucks von der Pumpe 49 wird das Sicherheiteventil 84 selbsttätig in die in der Zeichnung gezeigte Stellung zurückgebracht.

Im Betrieb des Kraftfahrzeuges kann es vorkommen, daß der Antiblockier-Bremsmodulator 19 über längere Zeitabschnitte nicht arbeiten muß, da ein bevorstehender Blockierzustand, erst nach einer beträchtlichen Zeitdauer auftreten kann. .Daher ist es von großem Vorteil, wenn bestimmte Bauteile periodisch einen Arbeitszyklus durchlaufen, un sicherzustellen, daß sie nicht blockieren oder sich auf andere V/eis ο in ihrer Normalstellung festsetzen... Bestimmte Bauteile des Brensnoc/ulators 19 sind derart ausgebildet,"daß ein solcher selbsttätiger Arbeitszyklus jedesmal durchlaufen wird, wenn der Fahrzeugmotor/in Gang gesetzt und abgeschaltet wird. Wie bereits erwähnt, wird die Pumpe 49 von Kraftfahrzeugnotor angetrieben. Yfenn somit der Motor abgeschaltet wird, liefen: die Pumpe 49 keinen Druck mehr in die Leitungen 53,59 und 104. Die Feder 76 verschiebt daher den Druckregelkolben 79 jedesmal in die linke Endstellung, wenn der Kotor abgeschaltet wird. Ebenso drückt die Feder 47 den Servokolben 42 in die linke Endstellung. Entsprechendes gilt für die Feder 105 bezüglich der Kolben 96 und 102. Ferner verstellt die Feder 92 däii Sicherheitsventil 84 in die Schließlage und den zugeordnetcju Schieber in die Üffnungslage. Wenn der Fahrzeugmotor erneut

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gestartet wird, wird jedes dieser Bauteile in die Normalbremsstellung zurückbewegt.

Das Flächenverhältnis der dem Druck in der Kammer 103 ausgeseczten Druckangriffsfläche des Sicherheitskolbens 102 zu dem dem Druck am Ende der Leitung 94 ausgesetzten Flächenabschnitt ist kleiner als das entsprechende Flächenverhältnis des Servokolbens 42 und des Expansionskolbens 37. Bei einem * Druckausfall wird daher die Sicherheitseinrichtung vor der Verschiebung des Expansionskolbens 37 umgeschaltet. Das eben erwähnte Verhältnis der Druckangriffsflächen der.Sicherheits einrichtung ist ferner größer als das entsprechende Flächenverhälcnis des Druckreglers 54. ■ ·

.Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, durch die der -ßremsmitteistrom vom Hauptzylinder zu den Radbremszylindern auf einem Nebenstrompfad geführt wird, falls der Blockierregler ausfällt und insbesondere der von der Servolenkpumpe gelieferte Hilfsdruck nicht ausreicht, den der Steuerkammer zugeordneten Expansionskolben sowie die Entlastungs- und Rückschlagventile in ihren Normalbremssteilungen zu halten. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist eine anders ausgebildete Sicherheitseinrichtung vorgesehen» Die Hauptbestandteile des Blockierreglers und der Bremsanlage sind jedoch die gleichen, und diese Bauteile sind daher durch das

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gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht nocnmals beschrieben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 2 ist ein Sperrkolben 125 hin- und herverschiebbar in einer Bohrung 126 gelagert, die quer zur Servokammer 41 unmittelbar neben derjenigen Stelle angeordnet ist, an der sich der Servokolben 42 in der Normalbremsstellung befindet. Eine Feder 127 drückt einen Abschnitt 128 verringerten Durchmessers des Sperrkolbens 125 in eine in der Servokammer 41 befindliche, gegenüber dem Servokolben 42 geringfügig auf Abstand gehaltene Stellung. Am unteren Ende ist die Bohrung 126 über eine Leitung 129 und die Leitung 57 zum Sumpf 51 entlüftet. Solange der Druck der Pumpe 49 in der Serokammer 41 vorhanden ist, wird der Sperrkolben 125 entgegen der Vorspannkraft der Feder 127 in der in Fig. 2 gezeigten Einfahrstellung gehalten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Expansions- oder Steuerkammer 56 über eine Leitung 131 unmittelbar mit der Hinterradbremsleitung 21 verbunden. Bei einer Normalbremsung werden daher die Hinterradbremszylinder 17 und 18 über die Leitungen 21, 131, den Kanal 33, die Kammer 28 und die Leitung 14 mit Bremsdruckmittel versorgt.

Die Betriebsweise des Blockierreglers bei einem normalen Blokkierr.egelvorgang ist die gleiche wie bei dem oben beschriebenen

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Ausführungsbeispiel und wird daher nicht nochmals näher beschrieben.

Wenn das Ventil 58 zwecks Entlüftung der Serokammer 41 betätigt wird, verringert sich auch der Druck, der den Sperrkolben 125 in seiner Einfahrlage zu halten sucht. Die Bauteile sind jedoch derart angeordnet, daß der Expansionskolben 37 sich in Richtung einer Volumenvergrößerung der Steuerkammer 36 bewegt, und hierdurch wird der Servokolben 42 in der Servokammer 41 vom Expansionskolben 37 her zu einer Stelle getrieben, in der er mit dem Sperrkolben 125 ausgerichtet ist. D.h. während eines normalen Blockierregelvorgangs wird der Servokolben 42 schneller eingefahren als sich der Sperrkolben 125 in seine Sperrlage verstellen kann. Somit kann ein normaler Blockierregelvorgang ungehindert ablaufen. Falls jedoch die Pumpe 49 infolge einer Störung über die Leitung 53 keinen ausreichend hohen Druck zur Servokammer 41 liefert, drückt die Feder 127 den Sperrkolben 125 in die Ausfahrstellung. In dieser Stellung verhindert der Sperrkolben 125 im wesentlichen eine Bewegung des Servokolbens 42.- Zugleich werden der Expansionskolben 37 sowie das kombinierte Rückschlag- und Entlastungsventil 29 im wesentlichen unbewegbar festgehalten. Jedes dieser Bauteile ist im Falle einer Hydraulikstörung somit im wesentlichen in seiner Normalbremsstellung gesichert. Daher ist im Störungsfall eine Normalbremsung möglich.

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Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der iiremsmodulator 19 zwar mit einem Druckregler 54 versehen, jedoch kann in "bestimmten Fällen, etwa wenn dem Antiblockiersystem ein hydraulischer Bremskraftverstärker zugeordnet ist, auf den Druckregler 54 verzichtet werden. In diesem Fall würde der Druck in der Leitung 53 unmittelbar mit Hilfe des hydraulischen Bremskraftverstärkers der Bremsanlage erzeugt werden,

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Claims

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. Negendank

Dipl. Ing. H.Haudc-Dipl.Phys.W. Schmitz CARSTENS

Dipl.lng.E.Graalfs-DipUng^V.WehnertlSPI-iHYS. W· w»

8 MUnchen 2, Mozartstrafi· 23

Telelon 5380586

Kelsey-Hayes Company

38481 Huron River Drive
Romulus, Mich. 48174, USA

München, 20. August 1974

Anwalt salsfe M- 3182

Pat entansprüche

Antiblockiersystem für mindestens eine Radbremse eines Fahrzeugs mit Eigenantrieb, mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung zur selektiven Betätigung der Radbremse und einem die Betätigung der Radbremse in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal zur Verhinderung eines islocKierzustandes beeinflussenden Blockierregler einschließlich eines zwischen einer Normalbremsstellung und einer Blockiersteuerstellung bewegbaren Stellglieds, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (37»42) mit Hilfe einer Schaltvorrichtung (49,58) zum automatischen Durchlaufen eines Arbeitszyklus beim Abschalten und Wiedereinschalten ües Fahrzeugsmotors zwischen seinen Stellungen bewegbar ist.

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2.. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbetätigungsvorrichtung (12,14) einen Hydraulikkreis (H) aufweist und das Stellglied (37,42) mit einem den Bremsmittelstrom über den Hydraulikkreis zur Radbremse (17,18) steuernden Steuerventil (29) gekoppelt ist.
3. Antiblockiersystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch, eine Sicherheitseinrichtung (84; 125 bis 128), durch die der Radbremse (17,18) Bremsmittel im Falle eines Versagens des Blockierreglers (19) zur Erzielung einer .Bremsung zufuhrbar ist.
4. Antiblockiersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (12,14) einen Hydraulikkreis (14) zur Betätigung der Radbremse (17,18) aufweist und das Stellglied (37»42) mit einer bewegbaren Begrenzungswand einer volumenveränderlichen Steuerkammer (36) gekoppelt ist, wobei die Begrenzungswand beim Auftreten des vorgegebenen Steuersignals zwecks Abbaus des der Radbremse (17,18) zugeführten Hydraulikdrucks in Richtung einer Volumenvergrößerung der Steuerkammer (36) bewegbar ist.
5. Antiblockiersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet;, daß die Sicherheitseinrichtung (84) einen Nebenstromkreis

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(88,89,91) und ein den Strömungsmittelstrom durch den Nebenstromkreis steuerndes, normalerweise geschlossenes Nebenstromventil (85,87) aufweist, durch das im Falle einer Störung die Radbremse (17,18) unabhängig von der volumenveränderlichen Steuerkammer (36) mit Bremsmittel beaufschlagbar ist.
6. Antiblockiersystem nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (125 bis 128) eine Sperrvorrichtung (125) zur Verhinderung einer Bewegung des Stellglieds (37,42) im Falle einer Störung aufweist.
7. Antiblockiersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockierregler (19) eine Hilfsdruekquelle (49) zur Betätigung des Stellglieds (37,42) aufweist und die Sperrvorrichtung (125) in Abhängigkeit von dem von der Hilfsdruekquelle (49) gelieferten Druck betätigt ist.
8. Antiblockiersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (37,42) durch den Hilfsdruck normalerweise in der Stellung geringsten Volumens der volumenveränderlichen Steuerkammer (36) und die Sperrvorrichtung (125) in einer Entriegelungslage gehalten ist, in der die bewegbare Begrenzungswand der Steuerkammer (36) frei "bewegbar ist.

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9· Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 3 bis ö in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daii die volumenveränderliehe Steuerkammer (3b) und die Radbremse (17»18) in der Schließlage des Steuerventils (29) getrennt sind.
10. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (49,58) eine vom Fahrzeugmotor getriebene Stellvorrichtung (49) zum Umschalten des Stellgliedes (37,42) von seiner einen in die andere Stellung aufweist.
11. Antiblockiersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (37,42) durch die Stellvorrichtung (49) in die Normalbremsstellung bewegbar ist.
12. Antiblockiersystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (37,42) durch eine Federanordnung (38,39) in die andere Stellung gedrückt wird.
13. Antiblockiersystem, insbesondere nach Anspruch 1, für mindestens eine Fahrzeugradbremse, mit einer Betätigungsvorrichtung zur selektiven Betätigung der Radbremse und einem die Betätigung der Radbremse in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Steuersignal zur Verhinderung eines

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Blockierzustand.es beeinflussenden Blockierregler einschließlich eines Stellglieds, das zwischen einer eine normale Brernstetatigung bewirkenden Normalbremsstellung und einer die normale Bremsbetätigung beeinflussenden Blockiersteuerstellung bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Druckmitteleinrichtung (49,58), die das Stellglied (57,42) in die Mormalbremsstellung drückt, und eine eine Bewegung des Stellglieds (37,42) aus der Normalbremsstellung bei einem Ausfall der Druckmitteleinrichtung

Sicherheits-(49,5ö) verhindernde/ vorrichtung (125 bis 128), durch die im Falle eines Ausfalls der Druckmitteleinrichtung eine normale Bremsbetätigung sichergestellt ist.
14. Antiolockiersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich^ net, daß das Stellglied (37,42) mit einer Begrenzungswand einer volumenveränderlichen Steuerkammer (36) gekoppelt und beim Auftreten des vorgegebenen Steuersignals zwecks /erringerung des Bremsdrucks in Richtung einer Volumenvergrößerung der Steuerkammer (36) bewegbar ist.
15. Antiblockiersystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (125 bis 128) ein Sperrglied (125) aufweist, das zwischen einer Entriegelungslage, in der das Stellglied (37,42) zwischen seinen Stellungen frei bewegbar ist, und einer das Stellglied in der Normalbremsstellung halternden Sperrlage verstellbar ist.

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16. Antiblockiersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (125) einen durch den normalen Strömungsmitteldruck der Druckmitteleinrichtung (49,58) von der Sperrlage in die Entriegelungslage bewegten Sperrkolben aufweist.
17. Antiblockiersystem nach Anspruch 1p oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (37,42) als strömungsmittelbetätigter Stellkolben ausgebildet ist und das Sperrglied (125) auf einer die Stellkolbenachse schneidenden Achse gleitend bewegbar abgestützt ist.
18. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (37,42) mit einem Steuerventil (29) zur Steuerung des ütrömungsmitteist roms von einer Druckmittelquelle (12) zur Radbremse (17, 18) versehen ist.
19. Antiblockiersystem nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurcn gekennzeichnet, daß das Steuerventil (29) mit deu Stellkolben gekoppelt ist.

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