DE2648465C3

DE2648465C3 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2648465C3
Application number: DE2648465A
Authority: DE
Inventors: Virginio Rosta Turin Maggioni; Enrico Turin Rivetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1976-10-26
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR2329485A1; IT1047383B; FR2329485B1; DE2648465B2; JPS5257473A; US4078846A; DE2648465A1; GB1527405A

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelsbetätigte Bremsanlage für wenigstens zwei Räder einer mit einem Ausgleichsgetriebe versehenen Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem Kraftfahrzeug, dessen Antriebsräder über ein Ausgleichsgetriebe angetrieben werden, kann bei unterschiedlicher fodenhaftung der angetriebenen Räder eines der angetriebenen Räder zu rutschen beginnen, wodurch das auf das andere Antriebsrad vom Ausgleichsgetriebe übertragene Antriebsdrehmoment vermindert wird. Das andere Rad kann im Extremfall stehen bleiben, während das volle Antriebsdrehmoment auf das durchrutschende Rad übertragen wird.

Bei der aus der USPS 30 25 722 bekannten

Bremsanlage wird die Bremse des durchrutschenden Rads betätigt so daß das Ausgleichsgetriebe auch das andere Antriebsrad weiterhin mit dem vollen Antriebsdrehmoment beaufschlagt. Die Bremszylinder der beiden über das Ausgleichsgetriebe angetriebenen Antriebsräder werden beim Bremsen des Fahrzeugs gemeinsam aus einer ersten, von» Fahrer betätigbaren Druckquelle der Betriebsbremse beaufschlagt. An jeden der Bremszylinder der beiden Räder ist darüber hinaus eine zweite, von einem Magnetventil steuerbare unabhängige Dn kquelle angeschlossen, so daß jedes der beiden Räder der Antriebsachse unabhängig vom anderen Rad gebremst werden kann. Die Magnetventile werden von einer Auswerteschaltung gesteuert, welche über Tachometer die Drehzahlen der beiden angetriebenen Räder erfaßt und vergleicht Beginnt eines der Antriebsräder durchzurutschen, so erhöht sich seine Drehzahl gegenüber dem anderen Antriebsrad, worauf das Magnetventil des durchrutschenden Rads öffnet und das Rad bremst.

Die Magnetventile der vorstehenden Bremsanlage sind als Schieberventile ausgebildet, deren Ventilschieber jeweils von einer Feder in eine die zweite Druckquelle sperrende Stellung vorgespannt sind. Der Druck der Betriebsremse beaufschlagt die Ventilschieber gegen die Kraft der Federn, womit die Federn so stark bemessen sein müssen, daß sie auch bei Betätigung der Betriebsbremse den Ventilschieber in der vorgespannten Stellung halten können. Andererseits müssen die Elektromagnete der Magnetventile so stark bemessen sein, daß sie die Federkräfte überwinden können.

Ausgehend von der vorstehend erläuterten Bremsanlage ist es Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen.

wie die gegenseitige Druckbeeinflussung zwischen Hauptbremskreis und dem durch das Magnetventil gesteuerten, jeweils einem der Rader einer Achse zugeordneten Bremskreis verringert werden kana

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt

F i g. 1 ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Bremsanlage for ein Kraftfahrzeug; und

F i g. 2 und 3 Längsschnitte durch einen Teil der in F i g. 1 dargestellten Bremsanlage in zwei verschiedenen Betriebsstellungen.

In den Figuren und insbesondere in F i g. 1 ist ein Bremskreis für zwei auf einer Achse (mit 12 bezeichnet) angeordnete Antriebsräder 10 dargestellt, die Ober ein Achsausgleichsgetriebe 14 von einer Kardanwelle 16 angetrieben werden.

Ein Hauptdruckluftbehälter 20 speist ein Bremsventil 22, das über ein vom Fahrer des Fahrzeugs be'ätigbares Bremspedal 24 gesteuert wird. Beim Niederdrücken des Bremspedals 24 wird eine Hauptbremsleitung 18, die mit zwei Zweigleitungen 18a in Verbindung steht, über das Bremsventil 22 mit Druckluft beaufschlagt Jede der Zweigleitungen 18a speist jeweils ein Magnetventil 30. Jedes der Magnetventile 30 weist einen von einem elektrisch betätigten Ventil 32 gesteuerten Verteiler 34 auf. Die Ventile 32 sind über Leitungen 31 an einen Schalter 40 mit zwei Kontaktstellungen angeschlossen, der, abhängig von seiner Stellung, dem einen oder dem anderen Ventil 32 Strom aus einer Quelle 42 zuführt Der Verteiler 34 weist den Verteiler 34 mit der zum Bremsventil 22 führenden Zweigleitung 18a bzw. Hauptbremsleitung 18; ein zweiter Anschluß 52 verbindet den Verteiler 34 mit einer zu einem Radbremszylinder 38 des jeweiligen Rads 10 führenden Bremsleitung 36 und ein dritter Anschluß 54 verbindet den Verteiler 34 mit einer Leitung 28a, die über ein T-Verbindungsstück 28b an eine von einem Hilfs-Druckluftbehälter 26 kommende Leitung 28 angeschlossen ist

In den F i g. 2 und 1 ist einer der beiden identisch ausgeführten Verteiler 30 dargestellt.

Der Verteiler 3* weist einen S, ritzgußkörper aus einer Aluminiumlegierung auf, in dem eine Hauptkammer 60 ausgebildet ist, entlang der ein Hauptventilschieber 62 des Venui > gleitet. Es weist darüber hinaus eine Hilfskammer 200 auf, ic der ein Hilfsverschiußkörper 201 des Ventils gleitet Der Hauptventilschieber 62 trennt die Hauptkammer 60 in zwei Abteile auf, von denen das eine, 64, sowohl mit dem ersten Anschluß 50 als auch dem zweiten Anschluß 52 des Verteilers in Verbindung steht Das andere Abteil 66 der Hauptkammer 60 steht Ober einen Kanal 68 mit der Hilfskammer 200 in Verbindung, die ihrerseits über einen Kanal 207, 207a mit dem Ventil 32 verbunden ist

Das Ventil 32 weist einen Gewindeansatz 69 auf, mit dem es am Körper des Verteilers 34 angebracht ist. Ein Dichtring 71 dichtet die Verbindung gegen Dfückvefluste ab. Das Ventil 32 besitzt eine Wicklung 70, die über ein mit einem Stecker 72 zur elektrischen Verbindung mit dem Schalter 40 versehenes Kabel 31 gespeist wird. Innerhalb der Wicklung 70 ist ein zylinderförmiger, beweglicher Kern 74 angeordnet, in dem zur Aufnahme von Federn 82, 84 x'vei Hohlräume 78 und 80 vorgesehen sind Längs des Körpers des Kerns 74 verläuft eine tiefe Längsnut 76. Der Kern 74 ist «n jedem seiner Enden jeweils mit einem scheibenartigen Ventilverjchluß86,88 versehen, der von den Federn 32 bzw. 84 jeweils axial zum Ende des Kerns 74 hin gedrückt wird.

Der Ventilverschluß 86 steuert die Strömung durch eine Bohrung 90 im Kern 74, das mit der Atmosphäre in Verbindung steht, während der Ventilverschluß 88 die Strömung durch einen Kanal 92 des Verteilers steuert

ίο der mit dem dritten Anschluß 54 des Verteilers verbunden ist

Das Ventil 32 ist in F i g. 2 im nicht erregten Zustand dargestellt In diesem Zustand drückt die Feder 94 den Kern 74 in der Zeichnung nach rechts, wodurch der

is Ventilverschluß 88 den Kanal 92 schließt während das Abteil 68 über die Hilfskammer 200, den Kanal 207, die Längsnut 76 und die Bohrung 90 mit der Atmosphäre verbunden ist

Der Hauptventilschieber 62 in der Hauptkammer 60

ist aus einem elastischen Material hergestellt und hat die Form eines abgestumpften Kegeln Jessen schmäleres Ende den gleichen Durchmesser hat wie die Hauptkammer 60 und dessen breiteres Ende etwas größer ist als dieser Durchmesser, so daß der Hauptventilscliieber 62 unter Druck in der Hauptkammer 60 gehalten ist Die große.;: Stirnseite des Hauptventilschiebers ist zum Abteil 64 der Hauptkammer 60 gerichtet und weist eine Ringnut 63 auf, die eine Umfangsdichtlippe 65 bildet Die Umfangsdichtlippe 65 wird, aufgrund des oben erwähnten Drucks, gegen die Wand der Hauptkammer 60 gepreßt

Der Hilfsverschiußkörper 201 in der Hilfskammer 200 weist einen im wesentlichen becherförmigen Körper 203 auf, der außen mit einem den Spielraum zwischen dem Hilfsverschiußkörper 201 und der Innenfläche der Hilfskammer 200 abdichtenden Dichtring 204 trägt Der becherförmige Hilfsverschiußkörper 201 weist einen im wesentlichen flachen Boden 205 mit einem vorstehenden, zentralen Anschlag auf, der mit einer radia^n Nut 206 versehen ist Die Nut 206 steht mit dem Auslaß de* Zweigkanals 207a des Kanals 207 in Verbindung; ihr Querschnitt ist jedoch kleiner als der des Kanals 207. Der Boden 205 des becherförmigen Körpers 203 wird von einer in dem Körper 203 angeordneten ^vorspannfeder 202 gegen die Mündung des Kanals 207a gedrückt Das eine Ende der Vorspannfeder 202 drückt hierbei gegen die Innenfläche des Bodens 205; das andere Ende der Vorspannfeder 202 drückt gegen eine Kappe 208, die von einem Sprengring 209, welcher in eine Ringnut 210 des Körpers des Verteilers eingeschnappt ist, an Ort und Stelle gehalten wird.

Als Verschluß des ersten Abteils 64 der Hiuiptkemmer 60 dient ein an den Körper 34 mittels Schrauben % ^eftjiigter Zuleitungsrohr-Anschluß 98, der mit einer zentrischen, durchgehenden Längsöffnung 101 versehen ist. Das innere Ende 102 des Anschlusses 91) hat im wesentlichen stumpfkegelige Form und erstreckt sicn derart in die Hauptkammer 60 hinein, daß seine Stirnfläche 104 mit der benachbarten Flüche des

μ Hauptventilschiebers 62 zusammenwirken knnn. Der

Zuleitungsrohr-Ansehluß 98 weist darüber hinaus ein Gewindeloch 106 auf, in das der Anscnluß 50

eingeschraubt ist

Im Körper des Verteilers 34 erstreckt sich weiterhin

senkrecht zur Längsachse des Anschlüsse» 50 ein Gewindeloch 110, das über einen engen Kana.l 108 mit der Hauptkammer 60 in Verbindung steht. In das Gewindeloch 110 ist der Anschluß 52 eingeschraubt.

Parallel zum Gewindeloch 110 erstreckt sich ein weiteres Gewindeloch 112, in das ein Anschlußstück 54a eingeschraubt ist, welches die Hilfsbremsleitung 28 mit dem Kanal 92 verbindet

Das obenstehend beschriebene Magnetventil arbeitet in zwei Betriebsweisen:

1. Normale Bremsung mittels der Betriebsbremsanlage

Wenn das Ventil 32, wie in F i g. 2 dargestellt, nicht erregt ist, d. h. keines der Räder 10 der betrachteten Achse durchdreht wird der Radbremszylinder 38 des zugeordneten Rads 10 direkt über die Hauptbremsleitung 18, 18a versorgt, da die ersten und zweiten Anschlußstucke über das erste Abteil 64 der Hauptkammer 60 miteinander verbunden sind.

Aus dem Haupt-Druckluftbehälter 20 wird, gesteuert von Bremspedal 24, über das Bremsventil 22 Druckluft an die Leitung 18 und weiter an die Zweigleitung 18a abgegeben. Die Druckluft tritt über die Längsöffnung 101 des Zuleitungsrohr-Anschlusses 98 in das erste Abteil 64 der Hauptkammer 60 ein. Sie tritt aber auch, da der Hauptventilschieber 62 aufgrund der Druckdifferenz zwischen den beiden Abteilen 64, 66 der Hauptkammer 60 den über die Hilfskammer 200 mit der Atmosphäre verbundenen Kanal 68 versperrt, in die Nut 206 des Hilfsverschlußkörpers 201, den Kanal 207,207a. die Längsnut 76, dem Kern 74 des Ventils 32 und die Bohrung 90 ein. Da das Ventil 32 nicht erregt ist, sperrt der Ventilverschluß 88 des mit Druckluft aus dem Hilfs-Druckbehälter 26 und der Hauptkammer 60 versorgten Anschluß 54.

2. Anlegen einer Bremse bei einem durchstehenden Rad

Beginnt jedoch eines der Räder 10 durchzudrehen, so wird der Schalter 40 in die eine bzw. die andere seiner Kontaktstellungen geschaltet und erregt das Ventil 32 des dem durchdrehenden Rad zugeordneten Verteilers, indem der zugehörigen Wicklung aus der Batterie 42 Strom zugeführt wird. Dieser Zustand ist in F i g. 3 dargestellt: Durch Erregen der Wicklung 70 wird der Kern 74 so weit angezogen, bis der Ventilverschluß 86 uaa Ulli uci /-ιίιιιυΐμιιαι c in TCiuniuui'lg siciiciiuc lajv.ii 90 schließt. Die Bewegung des Kerns 74 hebt den Ventilverschluß 88 am anderen Ende des Kerns 74 von der Mündung des Kanals 92 ab und stellt auf diese Weise eine Verbindung zwischen den Kanälen 92 und 207 her. Aus dem Hilfs-Druckluftbehälter 26 tritt über den Anschluß 54 Druckluft in den Verteiler ein und strömt durch die Kanäle 207 und 207a sowie über die Nut 206 und den Kanal 68 in das zweite Abteil der Hauptkammer 60. Der Hauptventilschieber 62 wird deshalb gegen die Mündung des Kanals 101 des Zuleitungsrohr-Anschlusses 98 gedruckt und sperrt die Verbindung vom Haupt Druckluftbehälter 20. Infolge des Druckabfalls im ersten Abteil 64 der Hauptkammer 60 werden die Lippen des Hauptventilschiebers 62 aufgrund der

_|0 Druckdifferenz (der Druck im zweiten Abteil 66 ist nunmehr größer als im ersten Abteil 64) verformt. Durch das Leck zwischen der Umfangsdichtlippe 65 des Hauptventilschiebers 62 und den Wänden der Hauptkammer 60 kann somit Druckluft hindurchtreten. Diese Druckluft wird über den Anschluß 52 zum Radbremszylinder 38 des zugeordneten Rades 10 weitergeleitet.

Die Zunahme des auf den Radbremszylinder 38 einwirkenden Drucks ist anfangs sehr gering, da die Nut 206 als Drosselventil wirkt und lediglich eine sehr

2Q geringe Luftströmung zuläßt. Eine weitere Druckzunahme wird durch den Hauptventilschieber 62 aufgrund des Widerstands seiner elastischen Umfangsdichtlippe 65 bewirkt, die lediglich den Durchtritt einer begrenzten Luftmenge zuläßt. Wenn jedoch der Druck in der Hilfskammer 200 zunimmt, so wird der Hilfsverschlußkörper 201 gegen die Wirkung der Feder 202 von der Mündung des Kanals 207a weggedrückt, so daß der auf den Radbremszylinder 38 einwirkende Bremsdruck nunmehr aufgrund der Zunahme der Querschnittsfläche im drosselnden Teil des Kanals rascher ansteigen kann. Der Druck steigt deshalb wesentlich schneller an, wobei der Druckgradient von der Einstellung der Feder 202 und der Fläche des Bodens 205 des Hilfsverschlußkörpers 201 sowie den Abmessungen der Nut 206 abhängig ist. Sobald das durchdrehende Rad 10 seinen normalen Zustand wieder erreicht hat, wird das Ventil 32 durch Umlegen des Schalters 40 aberregt Es wird der Ausgangszustand des Verteilers wieder hergestellt indem der Kanal 92 gesperrt und der Kanal 207 mit der Atmosphäre verbunden wird. Der Hauptventilschieber 62 wird durch die Wirkung der Druckdifferenz zwischen

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verschoben und die Längsöffnung 101 im Anschluß 50 wird wieder geöffnet. Der Hilfsverschlußkörper 201 wird durch die Feder 202 in seine Ausgangsstellung zurückverschoben, in der er den Kanal 207a abgesehen von der engen Nut 206 schließt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Bremsanlage für wenigstens zwei Räder einer mit einem Ausgleichsgetriebe versebenen Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs, mit einer vom Fahrer betätigbaren ersten Druckquelle, die ein Teil der Betriebsbremse ist, mit einer zweiten Druckquelle, die bei einem durchdrehenden Rad unabhängig von der vom Fahrer betätigbaren Druckquelle Druck in den Radbremszylinder einspeist, mit einer das augenblickliche Drehzahlverhalten der angetriebenen Räder auswertenden elektrischen Steuerschaltung und mit je einem diesen Rädern zugeordneten Magnetventil das — wenn die Steuerschaltung ein durchdrehendes Rad ermittelt — von dieser ein Signal empfängt und in eine die Verbindung zwischen zweiter Druckquelle und Radbremszylinder des durchdrehenden Rades freigebende Betriebsstellung umschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (30) einen Verteiler (34) enthält, der einen ersten Anschluß (50) von der ersten Druckquelle (20, 22), einen zweiten Anschluß (52), der an die zum Radbremszylinder führende Bremsleitung (36) und einen dritten Anschluß (54), der von der zweiten Druckquelle (26) kommt, aufweist; daß der Verteiler (34) eine Hauptkammer (60) enthält, in der ein Hauptventilschieber (62) beweglich angeordnet ist, der die Hauptkammer (60) in zwei Abteile (64, 66) aufteilt, von denen das erste Abteil (64) sowohl mit dem ersten (¹JO) als auch dem zweiten (52) Anschluß' verbunden ist und von denen das zweite Abteil (66) fiber einen Kanal (201, 206,20«, 207a; innerhalb des Verteilers mit dem drittel» Anschluß (54) verbindbar ist, wobei die Hauptkammer (60^ ;ine Hilfssteuereinrichtung (200, 201, 206) zum Ändern der Querschnittsfläche des Kanals (201, 206, 207, 207a) enthält, daß das Magnetventil (32) normalerweise die Verbindung zwischen dem dritten Anschluß (54) und dem zweiten Abteil (66) der Hauptkammer (60) Sperrt und in der anderen Betriebsstellung diese Verbindung herstellt und daß der Hauptventilschieber (62) in der anderen Betriebsstellung vom Druck in dem zweiten Abteil (66) so verschiebbar ist. daß die Verbindung zwischen dem ersten (50) und dem zweiten (52) Anschluß gesperrt und die Verbindung zwischen dem dritten (54) und dem zweiten (52) Anschluß geöffnet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptventilschieber (62) aus elastischem Material hergestellt ist und die Form eines stumpfen Kegels aufweist, dessen breiteres bzw. schmäleres Ende dem ersten (64) bzw. dem zweiten (66) Abteil der Hauptkammer (60) zugewandt sind, und daß der Hauptventilschieber (62) an $einem breiteren Ende eine Ringnut (63) aufweist, die eine elastische, umlaufende Lippe (65) bildet, welche den Übertritt des Druckmittels aus dem zweiten Abteil (66) in das erste Abteil (64) der Hauptkammer (60) zuläßt, den Übertritt des Druckmittels von dem ersten Abteil (64) in das zweite Abteil (66) jedoch verhindert.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die minimale Querschnittsfläche des Kanals (201, 206, 207, 207a; ändernde HilfsSteuereinrichtung (200, 201, 206) eine mit der Hauptkammer (60) verbundene Hilfskammer (200) mit einem darin angeordneten Hilfsschieber (201)

aufweist und daß der Hilfsschieber (201) mittels einer Feder (202) gegen die Mündung eines vom dritten Anschluß (54) zur Hilfskammer (200) führenden Kanals (207,207a) vorgespannt ist

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Hilfsschieber (201) einen becherförmigen Körper (203) aufweist, in dem die Yorspannfeder (202) angeordnet ist -und dessen Boden (205) mit einer radial verlaufenden Nat (206) versehen ist, die als Drosselventil wirkt, welches bei gegen die Mündung des vom dritten Anschluß (54) zur Hilfskammer (200) führenden Kanals (207,207a) gedrücktem Hüfsschieber (201) lediglich eine begrenzte Druckmitteiströmung durch diesen Kanal (207,207a; in die Hilfskammer (200) hinein zuläßt