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Antiblockierregelsystem Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem,
bei dem der durch einen ersten Bremsdruckerzeuger an den Bremsen der Räder einem
ersten Bremskreises erzeugte Bremsdruck durch eine Bremsdruckregeleinrichtung, die
aufgrund von von diesen Rädern abgeleiteten Sensorsignalen betätigt wird, bei Blockierneigung
für diese Räder gemeinsam variiert wird.
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r anntlich steht der Verbreitung von Antiblockierregelsystemen der
große Aufwand, den diese Systeme erfordern, entgegen. Die Entwicklungsanstrengungen
auf diesem Gebiet laufen deshalb in Richtung auf einen Einfachregler, also einen
Regler, der wesentlich weniger kostet, jedoch den Grundanforderungen an einen solchen
Regler noch genügt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen solchen
infachregler zu schaffen.
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Diese Aufg e wird dadurch gelöst, daß der durch eine Bremsdruckregeleinrichtung
variierte Bremsdruck des ersten Bremsdruckerzeugers als Steuerdruck für einen als
Bremsdruckerzeuger des zweiten Bremskreises dienenden Hauptbremszylinder dient.
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Der erste Druckerzeuger kann ebenfalls ein Hauptbremszylinder sein
und zur Beeinflussung des zweiten Kreises ist der zweite Hauptbremszylinder vorgesehen,
dessen Steuerkammer mit der Bremsdruckregeleinheit verbunden ist. Der erste Druckerzeuger
kann jedoch auch ein durch den Bremsdruckhebel betätigt es Ventil sein, das den
Druck im ersten Kreis einsteuert. Auch wird später noch eine Ausführungsform beschrieben,
bei der eine Pumpe vorgesehen ist, die ein verschobenes Volumen in einen Bremsdruck
umsetzt und somit als Bremsdruckerzeuger des ersten Kreises dient.
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Zur Variation des Drucks im ersten Bremskreis und in der Steuerkammer
des Hauptbremszylinders des zweiten Kreises können getrennte Bremsdruckregeleinheiten
vorgesehen werden, die dann in Abhängigkeit von Signalen, die an den zugehörigen
Rädern abgeleitet werden, gesteuert werden.
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Es ist jedoch auch möglich, für beide Drücke eine gemeinsame Bremsdruckregeleinrichtung
zu verwenden, die aufgrund der an den Rädern beider Kreise abgeleiteten Sensorsignale
gesteuert wird.
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Vorzugsweise ist diese einzige Bremsdruckregeleinheit ein Mehrstellungsventil,
das in seinEn unterschiedlichen Stellungen die beiden Drücke unterschiedlich beeinflußt.
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So kann man, was ja auch bei zwei Regeleinheiten möglich ist, Stellungen
für einen getrennten Druckabbau im ersten Kreis bzw. in der Steuerkammer und damit
im zweiten Kreis vorsehen. Vorzugsweise hält man den einen Druck bei Abbau des anderen
Druckes konstant.
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Zur Erfüllung dieser Forderungen kann man ein Ventil mit drei Stellungen
verwenden, das in einer eraten Stellung den Aufbau beider Drücke ermöglicht, in
einer zweiten Stellung die Erhöhung für beide Drucke unmöglich macht und die Steuerkammer
mit einer Rücklaufleitung verbindet
und in einer dritten Stellung
ebenfalls keine Druekerhöhung, dagegen eine Druckerniedrigung im ersten Bremskreis
zuläßt. Diese dritte Stellung kann in beiden Kreisen Druckenliedrigung verursachen,
jedoch auch nur im ersten Bremvlreis. Das beschriebene Dreistellungsventil oder
ein entsprechendes Mehrstellungsventil kann als Schieberventil ausgebildet werden,
aber auch mit Sitzventilen arbeiten, wobei die Verschlußkörper wenigstens teilweise
relativ zum Anker beweglich Spin müssen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind am Anker zwei Verschlußkörper vorgesehen,
von denen wenigstens einer relativ dazu beweglich ist. Der eine schließt in der
Ausgangsstellung die Rücklaufleitung ab, während der andere in den beiden anderen
Stellur en eine weitc} Druckerhöhung verhindert. Det erste preis oder die Steuerkammer
sind über ein Einrichtungsventil, das Druckaufbau, jedoch nicht Druckabbau zuläßt,
angeschlossen und dessen Verschlußkörper wird in der dritten Stellung von seiner
Sitzfläche abgehoben. Vorzugsweise wird in der dritten Stellung ein in der Zuführung
zum anderen Kreis liegendes Ventil geschlossen.
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Zur Erzielung eines unterschiedlichen Druckverhaltens in den beiden
Kreisen kann man in die Leitung zur Steuerkammer eine Drosselstelle einschalten,
so daß der Druckaufbau dort verzögert erfolgt, parallel dazu jedoch ein Einrichtungsventil
vorsehen, das schnellen Druckabbau zuläßt.
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Um bei normalem Bremsen einen schnellen Druckaufbau auch im zweiten
Kreis zu erhalten, wird vorzugsweise ein parallel zur Drossel liegender Kanal mit
Nebenschlußventil (oder was äquivalent wäre, eine sich ändernde Drossel) vorgesehen,
der ab Regelungsbeginn verschlossen wird (bzw. die
sich ab Regelungsbeginn
verengt) und einen nur noch gedrosselten Zufluß bis zum Ende der Regelung oder des
Bremsvorgrages erlaubt. Dieses Nebenschlußventil könnte ein Magnetventil sein, das
ab Regelbeginn schließt, ist jedoch vorzugsweise ein hydraulisch gesteuertes Ventil,
dessen Steuerkolben durch bei der Regelung ausgeflossenes Druckmittel verschoben
wird und hierdurch das Ventil schließt. Das Ventil ist so ausgelegt, daß es geschlossen
bleibt, solange der Vordruck größer als hier geregelte Druck ist. Günstigerweise
überbrückt das Nebenschlußventil nicht nur die Drossel, sondern auch die gesamte
Regeleinheit.
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Man kann schließlich die erfindungsgemäße Lehre noch weiter dadurch
verfeinern, daß man einen dem zweiten Hauptbremszylinder entsprechenden und wie
dieser angeschlossenen dritten Hauptbremszylinder vorsieht und die Regeleinheit
als Mehretellungsventil ausgestaltet, das in der ersten Stellung wieder die Rückflußleitung
verscKließt, in den anderen stellungen diese öffnet, dafür aber die Verbindung zum
Druckerzeuger des ersten Kreises schließt und zusätzlich in den anderen Stellungen
je aine Verbindung zu einem der IIauptbremszylinder 2 oder 3 oder zum Bremskreis
1 öffnet. Wie beim Dreistellungsventil kann hierbei der erste Bremskreis über ein
Einrichtungsventil angeschlossen sein und die Hauptbremszylinder 2 und 3 über normalerweise
offene Ventile.
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Hier kann man z.B. den beiden Vorderrädern die beiden Hauptbremszylinder
2 und 3 zuordnen und den ersten Bremskreis der Hinterachse und wird dann auch entsprechend
drei Meßwertgeber vorsehen.
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Sowohl beim vorn erwähnten Dreistufenventil als auch beim
Vierstufenventil
kann man für den ersten Bremskreis unterschiedliche Druckaufbau- und Druckabbaugradienten
dadurch erzielen, daß man beim Druckaufbau nur ein begrenztes Auswandern des Verschlußteiles
des Einrichtungsvenuíls und beim Verschieben des Verschlußteiles durch den Anker
einen größeren Hub entgegen einer zusätzlichen Feder zuläßt.
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Entwe!er durch die dadurch veränderte Spaltgröße oder aber, indem
man mit der Bewegung g einen Drosselquerschnitt an anderer Stelle ändert, erhält
man die Gradientenänderung.
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Bei der Erfindung können die Bremsen diagonal gegenüber liegender
Räder oder - wie oben erwähnt - auch die Bremsen an einer Achse zu Bremskreisen
zusammengefaßt werden. Bei der Ausführungsform mit getrennter Regelung durch getrennte
Ventile oder durch das speziell ausgebildete Mehrstellungsventil kann man die Hinterräder
dem ersten Kreis zuordnen.
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Vorzugsweise sind die Meßwertgeber an den Fronträdern bzw.
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nicht angetriebener Rädern allgeordnet und bei Verwendung von drei
!EeßwertOebern ist der dritte günstigerweise am Differential angeordnet. Werden
die Signale zweier gleichberechtigter Meßwertgeber, z.B. die der Vorderräder, verarbeitet,
so werden diese vorzugsweise nach select-low zusammengefaßt, das heißt, schon das
Auftreten des Blockiersignals eines Gebers leitet die Regelung ein. Man kann aber
auch abwechselnd select-low und select-high-Betrieb fahren. In dieser Weise wird
man z.B. die Signale der Meßwertgeber der nicht angetriebenen Räder zusammenfassen,
allerdings das Signal der angetriebenen Räder getrennt verarbeiten. Im Halle des
Vierstufenventils erfolgt sowieso getrennte Verarbeitung.
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Zur Versilligung werden die Signale der Meßwertgeber nach einander
einer einkanaligen Auswerteschaltung zugeführt.
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Im Falle der getrennten Drucksteuerung in den zwei bzw.
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drei Kreisen muß eine entsprechende Verteilung der Steuersignale
am
Ausgang des Auswertekanals vorgenommen werden.
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Hierm-. kann die Speicherung gewisser Zustände, z.B. Zeitpunkt des
Druckaufbaues im Regelzyklus und der Zeitpunkt des Abfalls von +b verbunden sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß der erste Bremsdruckerzeuger aus einem an sich bekannten, durch eine Bremsbetätigungskraft
in einem Zumeßzylinder verschiebbaren Kolben, einer mit ihrem Eingang mit dem Zumeßzylinder
verbundenen, nichtsaugenden Pumpe und aus einem parallel zur Pumpe liegenden Rücklaufventil
besteht, das von der Betätigungskraft gesteuert wird und über das ein Druckabbau
bei nachlassender Betätigungskraft vom Ausgang der Pumpe zu deren Eingang erfolgt.
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Ein solcher Bremsdruckerzeuger, der eigentlich ein Bremskraftverstäiker
ist, der einen der Volumenverschiebung im Zumeßzylinder proportionalen Druck erzeugt,
ist aus der deutschen Patentschrift 1 dOO 633 bekamit. Es sind dort verschiedene
Formen von nicht saugenden Pumpen beschrieben.
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Auch bei der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Freikolbenpumpe
benutzt. Unter nichtsaugenden Pumpen wird auch eine Pumpe verstanden, die durch
ein Ventil kurzgeschlossen ist und damit im Kreis pumpt, wobei im Förderfall das
Ventil geschlossen wird. Das Ventil kann druckgesteuert sein unu bei Druckerhöhung
schließen.
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Im Grunde sind bei der vorliegenden Ausbildung zwei Hauptbremszylinder
vorgesehen. Der erste pedalbetätigte Zylinder dient hier jedoch als Zumeßzylinder,
wobei das von diesem ausgeschobene Bremsflüssigkeitsvolumen,von der Pumpe in Bremsdruck
umgesetzt wird.
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Bei Bremssystemen mit einem Hauptbreiiis zylinder als Bremsdruckerzeuger
im ersten Kreis wird bei blockierregelung
zeitweise Druck in eine
Äuslaßleitung abgelassen und es ist im Gegensatz zum Bremssystem mit mittels eines
Bremsdrucksteuerventils eingesteuerten Druck eine Speicherkammer und eine Rückförderpumpe
für die ausgelassene Bremsflüssigkeit vorgesehen. Gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung wird die zur Verstärkung benutzte Pumpe in an sich bekannter Weise dadurch
auch zur Rückförderung der ausgelassenen Bremsflüssigkeit herulgezogen, daß die
Auslaßleitung, an die die Speicherkammer angeschaltet ist, auch an einen normalerweise
verschlossenen Eingang einer Ventilanordnung angeschaltet ist und daß die Ventilanordnung
an die Verbindungsleitung zwischen Zumeßzylinder und Pumpeneingang angeschlossen
ist.
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Die Ventilanordnung ist derart ausgebildet und steht mit der Speicherkammer
derart in Wirkverbindung, daß normalerweise der Pumpene1ngang mit dem Zumeßzylinder
verbunden ist, jedoch ab einem bestimmten Füllungsgrad der Speicherkammer diese
Verbindung unterbrochen wird und dafür der Pumpeneingang mit der Speicherkammer
verbunden wird, so daß durch den Druck auf die bewegliche Wand der Speicherkammer
mittels der Pumpe die ausgelassene Bremsflüssigkeit in den Bremskreis zurückgefördert
wird. Es können zwei getrennte Ventile für diesen Zweck vorgesehen sein, jedoch
genügt auch ein Dreifegeventil. Die Wirkverbindung zwischen Speicherkammer und Ventilanordnung
kann elektrisch sein; vorzugsweise ist sie jedoch mechanisch Oben wurden auch Ausführungsformen
erwähnt, bei denen ein hydraulisches Nebenschlußventil verwendet wird, das in einem
Parallelweg zwischen Druckerzeuger und Steuerkammer des zweiten Hauptbremszylindcrs
liegt und normalerweise geöffnet ist. Diesen Parallelweg überbrückt die Bremsdruckregeleinrichtung
und die Drossel, so daß normalerweise auch in der Steuerkammer ein schneller Druckaufbau
möglich ist. Dieses Ventil wird nach erstmaligem Ansprechen der Regelung und für
damit gesamte Regelzeit dadurch geschlossen,
daß die bei Regelung
ausgelassene Bremsflüssigkeit in eine Steuerkammer gelangt, deren Kolben in seiner
Ausgangsstellung das Nebenschlußventil aufstößt. Nach Aufnahme einer bestimmten
Flüssigkeitsmenge in der Steuerkammer schließt somit das Ne enschlußventil und bleibt
durch den Druckunterschied am Ventil 'Bis Bremsende geschlossen. Gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung dient diese Steuerkammer gleichzeitig als Speicherkammer für die ausgelassene
Bremsflüssigkeit und ihr FüJlungsgrad beeinflußt die Stellung der Ventilanordnung.
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Es kann der Ausgang des Parallelweges mit dem Nebenschlußventil auch
mit dem ersten Bremskreis verbunden sein, so daß man vor di e die Bremsdruckregeleinrichtung
eine Drossel zum gedrosselten Aufbau im Regelfall setzen kann.
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Um dem Fahrer ein Gefühl für den erzeugten Bremsdruck zu vermitteln,
ist bei der vorliegenden Erfindung zur Erzielung dieser Wirkung ein mit dem Zumeßkolben
verbundener, in den Hauptbremszylinder vorzugsweise in die Steuerkammer des Hauptbremszylinders
hineinragender Kolben vorgesehen.
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Der Kolben des ersten Zylinders kann mit einem Stößel verbunden sein,
der mit dem zweiten Zylinder lose gekoppelt ist. Bei Ausfall von Kreis eins kann
hierüber mit Kreis zwei noch gebremst werden. Es kann dieser Stößel und der in den
Steuerraum des Hauptbremszylinders ragende Kolben identisch sein.
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Bei der Erfindung wird bei Verwendung von zwei Hauptbremszylindern
der Durchmesser des Kolbens ies zweiten Hauptbremszylinders etwas kleiner gemacht
als der des Zumeßzylinders bzw. ersten Hauptbremszylinders. Hierdurch wird erreicht,
daß bei Ausfall des Kreises zwei das Volumen des Zumeßzylinders nicht völlig in
den zweiten Hauptbremszylinder
v schonen wird, sondern daß noch
Volumen zur Druckerzeugung im Kreis eins verbleibt. Wenn der Kolben des zweiten
Hauptbremszylinders mit dem erwähnten Stößel methans tA lose gekoppelt ist, d.h.
nur eine gewisse Bewegungsmöglichkeit gegenüber dem Stößel aufweist, kann nur relativ
wenig Bremsflüssigkeit in den zweiten Bremszylinder ausweichen.
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Gemäß einer Ausführungsform besteht der Kolbe? des Zumeßzylinders
aus zwei konzentrischen, aneinande anliegenden Teilen, die relativ zueinander verschiebbar
sind. Wird nur das erste Teil verschoben, so ist eine kleinere Kolbenfläche wirksam.
IIier sind zusätzlich Ventilmittel vorgesehen, die bei einer bestimmten Betätigungskraft
auf dem Zumeßkolben, ohne daß andererseits ein entsprechender Plwpendruck entsteht,
ansprechen und dann ein Flüssigkeitsvolumen sich entspannen lassen. Dieses Volumen
ist sonst zwischen einem Absatz in dem ersten Teil des Zumeßkolbens und dem zweiten
Teil des Zumeßkolbens eingeschlossen und verschiebt bei Verschiebung des ersten
Teils des Kolbens den zweiten Teil im gleichen Sinne mit, wobei das Volumen als
Koppelmittel dient. brenn dieses Volumen jedoch ausweichen kann, verschiebt sich
nur das erste Teil. Da diese Entspannung eintritt, wenn die Pumpe ausfällt, hat
die Bedienperson der Bremse bei Ausfall der Verstärkerpumpe Druck nur mit einer
kleineren Kolbenfläche zu erzeugen. Hierzu kann der Zumeßkolben einen kleinen Kolben
enthalten, auf den einerseits die Betätigungskraft und andererseit der Pumpenausg.ngsdruclr
wirlrt. Die auf den Kolben wirkenden Kräfte sind dabei so aoge3timmt, daß bei Ausfall
der Pumpe der Kolben auswandert und dabei das Ventil öffnet.
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Gemä2 einer anderen XNeiterbildung der Erfindung ist in eine Verlängerung
des Zumeßzylinders, durch die teilweise die Zuführung zur oteuerkammer des Hauptbremszylinders
für den zweiten Kreis verläuft, ein Ventil eingeschaltet, das bei
den
bei intaktem zweiten Bremskreis vorkommenden Abständen zwischen dieser Verlängerung
und dem Kolben des Hauptbremszylinder durch einen Stößel offengehalten wird und
bei größerem Abstand schließt. Der Stößel kann mittels eines kleinen Kolbens im
Kolben des Hauptbremszylinders für den zweiten Kreis weiter ausfahrbar sein, wobei
dieses Ausfahren stattfindet, wenn sich kein Druck im Hauptbremszylinder trotz dessen
Verschiebung aufbaut.
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Anhand der Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 - ein erstes Ausführungsbeispiel, wobei für beide
Kreise ein Regelventil vorgesehen ist, Fig. 2 - ein weiteres Beispiel mit einem
Dreistellungsventil als Regeleinheit, Fig. 3 - ein Ausführungsbeispiel mit für die
beiden Kreise unabhängigen Ventilen, Fig. 4 - einige typische Druckverläufe der
verschiedenen AuSfuhwefsO rmen, weiteres Fi. 5 - ein/Xusführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 - eine Ausgestaltung mit besonderem Verstärker, bei der bei Ausfall der Verstärkerpumpe
eine verringerte Fläche des Zumeßkolbens wirksam ist, Fig. 7 - ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung für ein Dreikreissystem.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Vorderräder eines Fahrzeuges
mit 1 und 2, deren Geschwindigkeitsgeber mit 3 und 4 bezeichnet. Die Hinterräder
sind mit 5 und der dem Differential zugeordnete Drehgeschwindigkeitsgeber mit 6
bezeichnet. Das Bremspedal 7 beeinflußt über den Unterdruckverstärker d den Kolben
9 des Bremszylinders 10. Der
=Nusg mg des Bremszylinders itt über
das Regelventil 11 mit dem Hinterradbremskreis 12 verbuii(jen. Das Regelventil ist
ein Dreiwegeventil; es kann den Druck ansteigen oder abfallen lasten, wobei es bei
der Druckabsenkung eine Verbindung zwischen den Bremskreisen und der Steuerkammer
13 des Nebenschlußventils 14 herstellt. Der Ausgang des ersten H.luptbremszylinders
10 ist über das normalerweise offene Nebenschlußventil 14 mit einem ungedrosselten
Eingang zur Steuerkammer 1 des zweiten Hauptbremszylinders 17 verbunden. Außerdem
steht diese Steuerkammer mit dem Ausgang des Ventils 11 über die Drossel 18 in Verbindung,
der noch ein einen ungedrosselten Druckabbau erlaubendes Einrichtungsventil 19 parallelgeschaltet
ist. Der Kolben des HLuptbremszylinders 17 steuert den Bremsdruck in Vorderradbremskreis
20. Zwischen den beiden Kolben 9 und 16 de Hauptbremszylinders besteht eine mechanische
Verbindung in Form der relativ zum Kolben 16 beweglichen Stange ?1, um bei Ausfall
des Bremskreises 12 eine Bremsmöglichkeit mittels des Kolbens 16 zu erhalten.
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Beim normalen Bremsen ist das Ventil 11 durchlässig. Damit wird der
Bremsdruck des Bremskreises 12 direkt vom Hauptbremszylinder 10 beeinflußt, während
der Bremsdruck im Kreis 20 durch den Kolben 16 erzeugt wird, dessen Stellung wegen
des Nebenschlußventils unmittelbar vom im Zylinder 10 erzeugten Bremsdruck abhängt.
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In einer hier nicht dargestellten Auswerteschaltung werden die Signale
der Drehgeschwindigkeitsgeber 3, 4 und 6 ausgewertet, wobei die beiden Geber 3 und
4 z.B. im select-low-Betrieo ausgewertet werden. Eine zeitweise 1J:?Jschaltung auf
select-high-Betrieb ist möglich. Vorzugsweise ist die Auswerteschaltung einkanalig
und an sie werden nacheinander die drei Geber 3, 4 und 6 in schnellem Rhythmus angeschaltet.
Zeigt eines der Signale eine Blockierneigung an,
so wird Ventil
11 umgeschaltet und es erfolgt eine Druckabsenkung ? beiden Kreisen wie dies P<ig.4a
bei t1 zeigt. Dort ist der Druckverlauf über ler Zeit t aufgetragen. Da das ausgeflossene
Druckmittel wegen des vorgespannten Ventils 22 den Kolben 23 der Steuerkammer 13
verschiebt, wird das Ncenschlußventil 14 geschlossen.
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Es bleibt geschlossen, sol@nge zum Nebenschlußventil ein Differenzdruck
ansteht. Durch die Verschiebung des Steuerkolbens 23 wird d ; Ventil 22 geöffnet,
so daß ausgeflosseneSDruckmittel durch die Rückförderpumpe 24 in die Bremsleitung
rückgefördert werden kann. Aufgrund des Schließens des Nebenschlußventils wird nun
nach Rückschalten des Ventils 11 in den beiden Kreisen ein Druckaufbau mit unterschiodlichen
Gradienten erzielt (P12, P20 in Fig. 4a), da ja fur den Ausbau im Kreis 20 nunmehr
die Drossel 18 wirksam ist. Auch dies zeigt Fig. 4a. Man erkennt auch, daß sich
im Kreis 12 ein höheres Druckniveau P12 ein tellt, daß allerdings bei Dr.lekaDsenkungen,
die durch die Abtastung der Geber 3 und 4 ausgelöst werden,der Druck P12 unnötig
stark abgesenkt werden mul?>.
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Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 dadurch, daß das Zweistellungsventil
11 der Fig. 1 durch ein Dreistellungsventil 25 ersetzt wurde und daß die Drossel
18 und das Nebenschlußventil 14 fehlen. Das Ventil 25 enthält einen Anker c6, der
zwei Verschlußstücke 27 und 28 trägt. Das Verschlußstück 28 ist verschiebbar am
Anker gelagert. Außerdem ist ein Einrichtungsventil 29 vorgesehen, über das der
Bremskreis 12 mit dem Ventil 25 verbunden ist. Dies läßt normalerweise nur einen
Druckaufbau im Kreis 12 zu.
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In der Ausgangsstellung des Ventils 25 beeinflußt der Druck des Bremszylinders
10 über das Ventil 25 den Bremskreis 12 direkt und indirekt auch Bremskreis .0.
Wird durch ein Regelsignal das Ventil 25 in die zweite oder dritte Stellung gebracht,
so verschließt das Verschlußteil 28 den Zufluß
vom Hauptbremszylinder
10 und \-rschlußstück 27 öffnet die Rücklaufleitung. 1> der Mittelstellung des
Ventils 25 ist die Ausflußleitung des Ventils 2;T mit der Pumpe 24 verbunden und
es wird im Kreis 20 Druck abgeschkt. Wegen des Riickschlagventils 29 koinmt eine
Druckabsenkung im Kreis 12 nicht zustande, vielmehr bleibt dort der Druck in der
Absenkphase konstant. Die Mittelstellung ist: durch eine geringere Ansteuerleistung
-<es Ventils und die in der Mittelstellung zusätzlicl] auf den Anker wirkenden
Federkräfte bestimmt.
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Wird der Anker 26 durch eine größere Anteuerenergie in die dritte
Stellung gebracht, so hebt der Stößel 30 das Verschlußstück des Ventils 29 vom Ventilsitz
ab und es erfolgt ein Druckabbau im wesentlichen im Kreis 12, wenn der Druck dort
höher ist. Muß einmal der Druck im Kreis 12 stärker aber tut werden, so wird bei
der bis jetzt beschriebenen Ausführungsform auch der Druck im Kreis 20 mit angebaut.
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Es ist bei dieser Ausführungsform sinnvoll, bei einer von den Rädern
1 und 2 gemeldeten Blockierneigung auf Ventilstellung 2 und bei von den Rädern 5
gemeldeter Blockierneigung auf Stellung 3 zu schalten. Dies wird von der Auswerteschaltung
35 veranlaßt, an die mittels der Umschalteinrichtung 36 nacheinander die Meßwertgeber
3, 4 und 6 angeschaltet werden und in der die Signale in Steuersignale für die Steuerwicklung
des Ventils 25 umgesetzt werden.
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Diese Schaltung beinhaltet auch die select-low-Auswertung der Vorderradsignale
und gegebenenfalls eine zeitweise select-high-Auswertung. Wenn man noch ein zusätzliches
Ventil 31 vorsieht, kann man den Druck in den Kreisen 12 und 20 getrennt abbauen.
Dieses Ventil ist normalerweise offen, wird jedoch in Stellung 3 des Ventils 25
durch Verschiebung durch den Anker 26 geschlossen. DarLt kann das
Druckniveau
in den Kreisen 12 und 20 völlig voneinander unabhängig abgebaut werden, wobei im
anderen Kreis dann jeweils Druckkonstanthaltung erfolgt. Da bei dieser Ausführungsform
auch in Kreis 20 ein gegenüber dem Kreis 12 höheres Druckniveau eingesteuert werdenkann,
können bei dieser Ausf!ihrungsform die Radbremsen der Vorderräder 1 und 2 mit denen
der Hinterräder 5 vertauscht werden.
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Man kann das Ventil 29 so ausbilden, daß es unterschiedliche Durchlaßöffnungen
bei Druckaufbau in Stellung 1 und Druckabbau in Stellung 3 aufweist. Dies ist möglich,
wenn man der Schließkugel nur eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit für den Druckaufbau
gibt, diese Bewegungsmöglichkeit jedoch in Stellung 3 vergrößert oder indem man
das Verschlußstück mit einem Bolzen unterschiedlichen Querschnitts versieht, der
in eine Durchtrittsöffnung hineinragt. Auch hier muß im Falle der Auslenkung durch
den Anker eine stärkere Verschiebung des Verschlußstückes zustandekommen, so daß
dann der zweite Querschnitt des Bolzens den Durchfluß bestimmt.
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Wie bereits erwähnt, kann man eine weitere Verfeinerung gegenüber
Fig. 2 dadurch erreichen, daß man einen dem Hauptbremszylinder 17 entsprechenden
dritten Hauptbremszylinder vorsieht und ihn entsprechend anschließt und die beiden
Vorderräder je mit einem Hauptbremszylinder verbindet. Das Regelventil muß dann
ein Vierstellungsventil sein, wobei in einer zusätzlichen Zwischenstellung (z.B.Stellung
3) dann (nur) der dritte Hauptbremszylinder mit einer Rücklaufleitung verbunden
ist. Das dem Ventil)1 entsprechende Ventil muß in Stellung 2 und 4 schließen und
in Stellung 3 offen sein (sh. auch Fig. 7). Das Rückschlagventil 37 dient dem Druckabbau
bei Bremsende.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der
Fig. 1 durch die Ver;vendunr; von zwei getrennten Ventilen 11a und 11b anstelle
des Ventils 11 und dadurch, daß auch Kreis 12 aber das iTebenschlußventil angeschlossen
ist, wobei zur Ereistrennung das Einrichtung ventil 38 dient.
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Auch hier wird man bei Blockierneigung an den Vorderrädern nur das
Ventil 11b und bei Blockierneigung an den Hinterrädern das Ventil 11a ansteuern.
;flgen der Verbindung des Kreises 12 mi@ dem Nebenschlußventil kann man den Durchgang
durch Ventil 11a gedrosselt ausbilden, was durch die Drossel 32 an @edeutet ist.
Hierdurch entsteht ein gedrosselter Druckaufbau während der Regelung. Hier lassen
sich völlig voneinander una@@@ngige Druckverläufe erzielen, wie dies in Fig. 4b
angedeutet ist.
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wie bereits eingangs erwähnt, kann die Erfindung auch bei einer Anordnung
verwendet we lernt bei der mittels eines Bremsventils der Druck im einen Kreis eingesteuert
wird und ->i dem für den zweiten Kreis eil Hauptbremszylinder als Bremsdruckerzeuger
verwendet wird. In diesem Falle wird bei Anwendung der Erfindung der Regeleinrichtung
der vom Bremsventil eingesteuerte Druck zugeführt und der AusgXng dieser Regeleinrichtung
ist mit dem einen Kreis direkt verbunden. Außerdem ist die Regeleinrichtung mit
der oteuerkammer des Hauptbremszylinders verbunden. Zusätzlick können Mittel vorgesehen
sein, die eine direkte Betätigung dieses Huptzylinderkolbens bei Ausfall von Kreis
1 bewirken.
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Abschließend sei noch vermerkt, daß das erfindungsgemäße Antiblockierregelsystem
auch bei Krafträdern benutzt werden kann. Bei Anwendung des DoppelhauptbreSszülinders
entsprechend z.B. den Figuren 1 bis 3 wirkt günstigerweise so:;ohl das Fußpedal
als auch die Handbremse (z.B. über Bautenzug) auf den Kolben des ersten Hauptbremszylinders
ein.
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In Fig. 5 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Pumpe als Rückförderpumpe
und als Verstärker dient. Mit 51 ist das Brcmspedal und mit 52 der von diesem Pedal
betätigte Kolben eines Zumeßzylinders 53 bezeichnet.
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Die Ausgangsleitung 54 des ZumeEzylinde ; führt über das für diese
Leitung 54 offene Umschaltventil 55 zur Freikolbenpumpe 56, deren Freikolben 56b
von einem Exzenter 56a angetrieben wird. Die Pumpe 56 erzeugt an ihrem Ausgang einen
verstärkten Druck, der dem durch den Zumeßkolben verschobenen Volumen entspricht.
Der verstärkte Druck gelangt über Leitung 57 und Dreistufenmagnetventil 59 zum bei
60 angeschlossenen Bremskreis, z.B. der Hinterräder sowie der Steuerkammer 62 des
Hauptbremszylinderkolbens 63. Der Druck im Steuerraum 62 wirkt auf den Kolben 63,
dessen Verschiebung den Druck im bei 64 angeschlossenen zweiten Bremskreis bestimmt.
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Zur Druckreduzierung verbindet das Ventil 59 in den Stellungen zwei
und drei entweder den Bremskreis bei 60 oder die Steuerkammer 62 mit einer zu einer
Speicherkammer 67 führenden Rücklaufleitung. Die bewegliche Wand wandert bei Ablassen
von Druckmittel mittels Ventil 59 aus und nimmt die abgelassene Flüssigkeit auf.
Bei einem bestimmten Füllungsgrad wird von der beweglichen Wand der Stößel 68 betätigt,
der das Umschaltventil 55 umschaltet, so daß nunmehr die Pumpe 56 die Flüssigkeit
aus der Speicherkammer 67 in den Bremskreis rückfördert. Nach Leerung der ijeicherkammer
wird Venti] 55 wieder rückgeschaltet.
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Das Ventil 69 ist das Rücklaufventil, über das bei Rücknehmc des Bremspedals
51 Druck abgebaut wird. Dieses Ventil schließt, wenn aufgrund des Drucks im Zumeßzylinder
53 der Kolben 70 auswandert. Sinkt der Druck ab, so öffnet es und verbindet Pumpenausgang
und Pumpeneingang miteinander. Die Dimensionierung muß so sein, daß der Kolben 70
das Ventil 69 aufzustoßen vermag. Es könnte z.B.
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als druckentlastetes Ventil (Steuerschieber) ausgeführt sein.
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Parallel dazu lieg-t noch ein Überdruckventil 71 als Sicherheitsventil.
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Der Durchmesser de@ Zumeßzylinders 53 ist etwas größer als der des
I-Iauptbremszylinders Hierdurch wird erreicht, daß normalerweise der Kolben 3 etwas
mehr verschoben wird, als der Kolben 52 und .aß bei einem Leck im Bremskreis 64
und Auswandern von Kolben 63 Volumen für die Druckverstärkung übriFrrbleibt. Der
Stößel 72, der in den Steuerraum 62 hineinragt, sorgt einmal dafür, daß der im Raum
62 erzeugte Druck auf das Pedal 51 rückwirkt (gegebenenfalls ist Verdickung des
in 62 ragenden Teils des Stößels notwendig) unt zum andern wird bei einem Leck im
kreis 60 eine Notbremsung über den Stößel 72 mit Hilfe des Kreises 64 möglich. Mit
Hilfe eines Schalters, der betätigt wird, wenn sich der Stößel 61 vom Kolben 62
um einen größeren Ai3stnd absetzt, kann eine Signalisierung des Ausfalls Dies Kreises
bei 64 vorgenommen werden.
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Beim normalen Bremsen wird der Kolben 52 verschoben und über die Pumpe
56 wird Bremsdruck erzeugt, der im einen Kreis 60 direkt und im anderen Kreis 64
indirekt wirksam ist. Bei Rücknahme des Bremspedals erfolgt der Druckabbau über
Ventil 69.
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Bei einer Bremsung mit Blockierneigung werden durch rtne nicht dargestellte
Auswerteschaltung Steuersignale für das RPrelventil 59 erzeugt. Dieses kann in den
Stellungen zwei und drei Druck in den Kreisen getrennt abbauen. Entsprechend der
ausgeflossenen Flüssigkeitsmenge schaltet Ventil ,9 um und die Flüssigkeit in der
Speicherkammer 67 wird rückgefördert.
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Bei Pumpenausfall erfolgt zwar keine Druckverstärkung mehr, jedoch
bleiben beide Kreise intakt. Bei Ausfall von Kreis 60 kann über Stößel 72 der Kolben
63 betätigt werden, bei Ausfall von Kreis 64 bleibt Kreis 60 einschließlich
Verstärkung
intakt.
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-Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 unterscheidet sich von dem der
Fig. 1 nur durch eine etwas andere Ausbildung von Zumeßzylinder und Hauptbremszylinder
sowie dem Vorhandensein von Drossel 65', Ventil 66' und Nebenschlußventil 61' und
Speicherkammer 67', die entsprechend der Lunmer 13 der Fig. 1 ausgebildet sein soll.
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Ventil 55', die Pumpe 5', das Regelventil 59' und das Rücklaufventil
69'/70', sind mit den entsprechenden Teilen der Fig. 1 gleichwertig.
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Bei 73 wirkt das nicht dargestellte Bremspedal auf den Zumeßkolben,
der hier aus dem Kolben 74 und dem Ring 75 besteht. Der Zumeßzylinder ist mit 76
bezeichnet, sein Ausgang zur Pumpe 56' mit 54'. Bei Wirksamkeit der Pumpe 56' steht
Druck über die im Zylindergehäuse 7 liegende Leitung 77 und die im Kolben 74 liegende
Leitung 79 an dem kleinen Kolben b0 im Kolben 74 an; dieser ist auch bei Kraftausübung
auf 73 auf Anschlag und damit ist das Ventil 81 geschlossen. Im Ringraum 82 ist
damit das darin befindliche Flüssigkeitsvolumen eingeschlossen. Mit der Verschiebung
des Kolbens 74 wird damit zur Ring 75 mitverschobenund der Außendurchmesser des
Ringes 75 bestimmt den Gesamtdurchmesser des wirksamen Kolbens. Fällt dagegen Pumpe
56' aus, dann überwiegt die Betätigungskraft bei 73 und jas Ventil b1 wird geöffnet.
Das Flüssigkeitsvolumen im Ringraum 82 kann damit abfließen, d.h. bei Verhiebung
des Kolbens 74 wird der Ring nicht mitverschonen. Damit kommt bei Pumpenausfall
eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Drucks zustande. Es ist hier noch
zur Anpassung an die gegebenen Verhaltnisse eine besonders ausgebildete Schnüffelöffnung
83 vorgesehen, die ohne Betätigung des Zumeßkolbens das Reservoir
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mit dem Zylinderraum 76 verbindet, dagegen ab einer bestimmten Verschiebung diese
Verbindung unterbricht.
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In die Zuführung zur Steuerkammer 62' des Hauptzylinderkolbens 63',
die teilweise durch eine Verlängerung des Kolbens 74 verläuft, ist ein Ventil o5
eingeschaltet, das normalerweise von einem Stößel d6, der am Kolben 63 befestigt
ist, offengehalten wird. Dieser Stößel ist mittels des Kolbens 67 vel3chiebbar am
Kolben 63' gelagert; seine eine Fläche ist dem Druck des Hauptzylinderraumes 5Ü'
ausgesetzt. Im Zylinderraum d< ist ein Flüssigkeitsvolumen eingeschlossen. Wird
der Kolben 63' ausgelenkt, so kann das eingeschlossene Volumen ab Erreichen einer
bestimmten Stellung ausfließen und der Kolben wird nach rechts gedrückt, so daß
Ventil 65 geöffnet bleibt. Leckt dagegen der Kreis 64', so bleibt bei Auslenken
des Kolbens 63' der Kolben 67 in der gezeicl;neten Anschlagstellung und ab Erreichen
einer bestimmten Stellung des Kolbens 63 zum Kolben 74 schließt Ventil y5, so daß
weiteres Druckmittel nicht mehr zur oteuerkammer des defekten Kreises gelangen kann.
Hierdurch wird der Pedalweg verkürzt. Auch hier gilt, daß der Durchmessfl des Kolbens
63' keiner ist als die wirksune Kolbenfläche des Kolbens 74.
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Fig. 7 zeigt ein gemäß der Erfindung ausgestaltetes Dreikreisbremssystem,
wobei die Bremskreise bei 90 bis 92 angeschlossen werden. Die Kammer 93 mit Kolben
94 dient der Zumessung. Die Pumpe 95 versorgt über das Vier-Stellungsventil 96 den
Bremskreis 90 direkt. Die beiden Steuerkammern 97 und 9d sind einmal ier das hydraulische
NeDenschlußventil 99 direkt mit der Pumpe 95 verbunden, während in die andere Zuführung
das Ventil 96 mit je einer in Reihe liegenden Drossel 100 und 101 und das dazu parallel
liegende AbbauventJl 102 und 103 liegen. Der Zumeßkolben hat auch hier einen größeren
Durchmesser als die anderen Kolben. Die Stößel 104 und 105 sind für eine Notbetätigung
bei Ausfall eines Kreises notwendig.
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bas Ventil 96 kann vier verschiedene Stellungen einnehmen und baut
in den Stellungen 2 bis 4 in den einzelnen Kreisen Druck getrennt ab, während in
Stellung 1 in allen Kreisen Druck aufgebaut wird, wenn auch in zwei Kreisen verzögert,
was jedoch durch Weglassen der Drossel oder deren Durchgangsgroße beeinflulst werden
kann.
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- Patentansprüche -