DE2650726A1

DE2650726A1 - Hydrodynamische, blockiergeschuetzte bremsanlage

Info

Publication number: DE2650726A1
Application number: DE19762650726
Authority: DE
Inventors: Antonino Bertone; Maurizio Cattaneo; Enrico Rivetti
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1976-11-05
Publication date: 1977-05-18
Also published as: SU858553A3; JPS5284372A; FR2330573B1; FR2330573A1; DE2650726C3; US4033638A; DE2650726B2; IT1050933B; GB1545973A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber _

LA/ba g MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

FIAT Societa per Azioni 1o, Corso Marconi
Turin, Italien

Hydrodynamische, blockiergeschützte Bremsanlage

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge und insbesondere eine Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung.

Hydrodynamische Bremsanlagen enthalten eine volumetrische Pumpe, die die Bremsflüssigkeit zu einem Behälter zirkulieren läßt, wobei in der Ausgangsleitung der Pumpe Einrichtungen vorgesehen sind, die die Bremsfluidströmung zum Behälter, gesteuert vom Bremspedal drosseln, so daß der Fluiddruck am Ausgang der Pumpe erhöht wird. Die Druckerhöhung wird zur Steuerung eines hydraulischen Verteilers ausgenutzt, der das unter Druck stehende Bremsfluid den Bremsbetätigungsorganen der Räder des Fahrzeugs zuführt. Den Rädern sind Drehzahlfühler zugeordnet, die eine Verarbeitungsschaltung speisen. Die Verarbeitungsschaltung erfaßt den dynamischen Zustand der Räder und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn eines der Rä-

709820/0730

der blockiert oder zu blockieren beginnt. Das Ausgangssignal der Steuereinrichtung steuert den Verteiler so, daß er den Bremsdruck von den Bremsbetätigungsorganen der Räder, zumindest von dem blockierenden oder zu Blockieren beginnenden Rad abschaltet, üblicherweise werden beide Räder einer Achse abgeschaltet.

Derartige Anlagen haben jedoch den Nachteil, daß sie beim plötzlichen Blockieren die Bremsen zeitweise plötzlich freigeben, indem sie den Hauptbremskreis unmittelbar steuern. Dies kann zu einem schroffen und rasch aufeinanderfolgenden Lösen der Bremse und Neugreifen der Bremse führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremsanlage des vorstehend erläuterten allgemeinen Typs anzugeben, bei dem das zeitweilige Lösen der Bremse mit gesteuerter Geschwindigkeit erfolgt und das nachfolgende Wiedergreifen der Bremsen allmählich und sich steigernd und nicht schroff und plötzlich vor sich geht.

Erfindungsgemäß ist eine hydrodynamische Blockierschutz-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge vorgesehen, mit einem von einem Bremspedal gesteuerten Hauptzylinder, von dem aus Bremsfluid wenigstens einem hydraulischen Verteiler mit vier Anschlüssen zuführbar ist, wobei ein erster Anschluß mit dem Hauptzylinder verbunden ist, ein zweiter Anschluß mit Bremsbetätigungsorganen wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs verbunden ist, ein dritter Anschluß mit der Ausgangsseite einer volumetrischen Pumpe, die das Bremsfluid im Kreislauf von einem Bremsfluid-Behäler über ein vom Bremspedal gesteuertes Modulationsventil und zurück zum Bremsfluidbehälter treibt, verbunden ist und ein vierter Anschluß unmittelbar mit dem Bremsfluid-Behälter verbunden ist, mit einem Fühler für jedes Rad des Kraftfahrzeugs, der die Drehzahl des Rads erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal an eine Verarbeitungsschaltung abgabt, die ihrer-

709820/0730

seits ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eines der Räder des Kraftfahrzeugs blockiert oder zu blockieren beginnt, wobei das Ausgangssignal einem Elektromagnetventil des hydraulischen Verteilers zuführbar ist und dieses jedesmal erregt, wenn eines der Räder des Kraftfahrzeugs blockiert oder zu blockieren beginnt, wodurch der Verteiler beim Erfassen des Blockierens bzw. des Beginnens des Blockierens die Bremsen löst, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Verteiler einen Körper mit drei mit dem Elektromagnetventil in Verbindung stehenden Durchgangsöffnungen aufweist, daß das Elektromagnetventil im nicht-erregten Zustand die erste Durchgangsöffnung mit der zweiten Durchgangsöffnung verbindet und im erregten Zustand die zweite Durchgangsöffnung mit der dritten Durchgangsöffnung verbindet, daß der Körper des hydraulischen Verteilers einen ersten Hohlraum mit einem darin angeordneten ersten Kolben aufweist, der den ersten Hohlraum in eine erste, mit dem ersten und dem zweiten Anschluß verbundene Kammer sowie eine zweite mit dem dritten Anschluß und der ersten Durchgangsöffnung zum Elektromagnetventil verbundene Kammer unterteilt, daß der Körper des hydraulischen Verteilers einen zweiten Hohlraum mit einem darin angeordneten zweiten Kolben aufweist, der den zweiten Hohlraum in eine erste, über ein erstes Steuerventil mit der ersten Kammer des ersten Hohlraums verbundene Kammer sowie in eine zweite, mit der zweiten Kammer des ersten Hohlraums verbundene Kammer unterteilt, daß der Körper des hydraulischen Verteilers einen dritten · Hohlraum mit einem darin angeordneten dritten Kolben aufweist, der den dritten Hohlraum in eine erste, sowohl mit der ersten Kammer des zweiten Hohlraums als auch über ein zweites Steuerventil mit dem ersten Anschluß verbundene Kammer sowie in eine zweite über eine Steuereinrichtung mit der zweiten Durchgangsöffnung zum Elektromagnetventil verbundene Kammer unterteilt, daß die Steuereinrichtung bei erregtem Elektromagnetventil eine gesteuerten Bremsfluxdströmung aus der zweiten

7098 2 0/0730 ■

- 4t>-

Kammer des dritten Hohlraums über die zweite und die dritte Durchgangsöffnung zum vierten. Anschluß zuläßt ,daß der erste Kolben einen als Verschlußstück dienenden Vorsprung aufweist, der die Verbindung zwischen dem ersten Anschluß und der ersten Kammer des ersten Hohlraums sperrt, wenn der Druck in der ersten Kammer des ersten Hohlraums niedriger ist als der Druck in der zweiten Kammer des ersten Hohlraums und daß das erste und das zweite Steuerventil die Bremsfluidströmung in die jeweils erste Kammer des zweiten bzw. des dritten Hohlraums sperrt, wenn der Druck darin höher ist als der Druck in der jeweils zweiten Kammer des zweiten bzw. des dritten Hohlraums.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung im Körper des Verteilers einen vierten Hohlraum mit einem darin angeordneten, vierten Kolben aufweist, der den vierten Hohlraum in eine erste, mit der zweiten Kammer des dritten Hohlraums verbundene Kammer sowie in eine zweite, über ein drittes Steuerventil mit der zweiten Durchgangsöffnung zum Elektromagnetventil verbundene Kammer unterteilt und daß das dritte Steuerventil diese Verbindung sperrt, wenn der Druck in der zweiten Kammer des vierten Hohlraums den Druck in der ersten Kammer des vierten Hohlraums um einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Eine alternative Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen in einem vierten Hohlraum angeordneten Differential-Kolben mit einem breiteren Teil und einem schmäleren Teil aufweist, daß der Differential-Kolben den vierten Hohlraum in drei Kammern unterteilt, von denen die erste Kammer am breiteren Ende des Hohlraums angeordnet ist, die zweite Kammer gleichen Durchmesser hat wie die erste Kammer und in einer Zwischenstellung an einer Schulter zwischen dem breiteren und dem schmäleren Teil des Hohlraums angeordnet ist und die dritte Kammer am schmäleren Ende des

709820/073Q

JO

Hohlraums angeordnet und über einen Kanal mit der zweiten Durchgangsöffnung zum Elektromagnetventil verbunden ist, daß der Differential-Kolben einen Längskanal und einen Querkanal aufweist,von denen der Längskanal eine freie Verbindung zwischen den beiden endseitigen Kammern ermöglicht und der Querkanal einen engen Querschnitt hat und eine Drosselverbindung zwischen dem Längskanal und der Zwischenkammer ermöglicht, daß das schmälere Ende des Differential-Kolbens eine Einrichtung zum Schließen des zur zweiten Durchgangsöffnung des Elektromagnetventils führenden Kanals aufweist und daß die Zwischenkammer frei mit der zweiten Kammer des dritten Hohlraums und über ein viertes Steuerventil mit der zweiten Durchgangsöffnung des Elektromagnetventils verbunden ist.

Im folgenden sollen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Und zwar zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer hydrodynamischen Bremsanlage;

Fig. 2 bis 4 schematische Schnitte durch einen in der Anlage nach Fig. 1 verwendbaren hydraulischen Verteiler in verschiedenen Betriebsstellungen;

Fig. 5 bis 7 schematische Schnitte durch eine zweite Ausführungsform eines in der Anlage nach Fig. 1 verwendbaren hydraulischen Verteilers; und

Fig. 8 ein Diagramm, das die Druckänderung in Abhängigkeit von der Zeit während des Betriebs der Ausführungsform nach Fig. 1 zeigt.

In Fig. 1 sind vier Räder 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, das mit einer hydro-dynamisehen, blockiersicheren Bremsanlage ausgestattet ist. Die Bremsanlage weist einen Behälter 2 auf,

709820/073 0

aus dem ein Bremsfluid, Insbesondere eine Bremsflüssigkeit mittels einer volumetrischen Pumpe 3 abgezogen wird. Zur Bremsanlage gehört weiterhin ein Hauptzylinder 4, der von einem Bremspedal 6 gesteuert wird. Der Hauptzylinder 4 ist über zwei Rohrleitungen 11a mit zwei hydraulischen Verteilern 1o verbunden. Die beiden hydraulischen Verteiler 1o sind Ventilgeräte, denen elektromagnetisch betätigte Ventile 1oE zugeordnet sind. Die Ventil 1oE sind, wie untenstehend noch im einzelnen erläutert wird, über innere Anschlüsse angeschlossen. Sie sind Teile identischer vorderer bzw. hinterer Bremskreise. Jeder Verteiler 1o weist einen Auslaßanschluß auf, der über eine Bremsleitung 12a mit Bremsbetätigungsorganen 7 der Räder 1 auf der vorderen bzw. auf der hinteren Achse verbunden ist. Der Einfachheit halber soll der Eingangsanschluß 11 zum Hauptzylinder 4 als erster Anschluß jedes Verteilers 1o und der Auslaßanschluß 12 zum Bremsbetatxgungsorgan als zweiter Anschluß bezeichnet werden. Jeder Verteiler 1o weist darüberhinaus einen dritten Anschluß 13 auf. Die Anschlüsse 13 der beiden Verteiler 1o sind gemeinsam mit einem Rohr 13a verbunden, welches zwischen dem Ausgang der volumetrischen Pumpe 3 und einem Modulationsventil 5 angeschlossen ist. Das Modulationsventil 5 ist seinerseits mittels einer Leitung 5a zwischen dem Ausgang der Pumpe 3 und dem Behälter 2 für die Bremsflüssigkeit angeschlossen.

Das Modulationsventil 5 ist mit einem durch eine gestrichelte Linie angedeuteten mechanischen Gestänge verbunden und begrenzt die Fluidströmung zwischen dem Ausgang der Pumpe 3 und dem Behälter 2 in Abhängigkeit von der auf das Bremspedal 6 ausgeübten Kraft, indem es den Druck im Rohr 13a proportional zum Bremspedaldruck erhöht. Jeder der Verteiler 1o weist darüberhinaus einen vierten Anschluß 16 auf, der jeweils über ein Rohr 16a mit dem Behälter 2 verbunden ist. Jedem der Räder 1 ist ein Fühler 9 zugeordnet, der die Drehzahl des Rads erfaßt. Die Ausgangssignale der vier Fühler 9 werden einer Verarbeitungseinrichtung 8 zugeführt, die diese Signale verarbeitet,

709820/0730

2650720*

den dynamischen Zustand der Räder ermittelt und dementsprechend die Elektromagnetventile 1oE steuert. In der Ausführungsform nach Eig. T ist jeder Verteiler 1o den Bremsbetätigungsorganen beider Räder jeweils einer Achse zugeordnet. Es soll hervorgehoben werden, daß auch vier Verteiler vorhanden sein können, von denen jeder dem Bremsbetätigungsorgan eines einzelnen Rads zugehört.

Jeder der hydraulischen Verteiler 1o weist einen Körper mit vier zylindrischen Hohlräumen 5o/ 54, 58 und 67 auf, in denen je ein Kolben 51, 55, 59 und 66 angeordnet ist. Jeder der Kolben trennt den zugeordneten Hohlraum in zwei Kammern. Der erste zylindrische Hohlraum 5o enthält den Kolben 51, der den ersten Hohlraum 5o in eine erste Kammer 52 und eine zweite Kammer unterteilt. Die erste Kammer 52 des ersten zylindrischen Hohlraums 5o ist über einen Kanal 8o mit dem ersten bzw. Einlaßanschluß 11 verbunden. Der Kanal 8o erstreckt sich koaxial zum ersten zylindrischen Hohlraum 5o. Quer zum ersten zylindrischen Hohlraum 5o erstreckt sich ein Kanal 81, der die erste Kammer 52 des ersten Hohlraums 5o mit dem zweiten bzw. Auslaßanschluß 12 verbindet. Der Kolben 51 im ersten zylindrischen Hohlraum 5o besitzt einen axialen Vorsprung 84, der sich in die erste Kammer 52 hinein erstreckt. Das freie Ende des Vorsprungs 84 ist konisch geformt,so daß er wenn der Kolben 51 nach oben zum Kanal 8o hin verschoben wird, in den Kanal 8o eintritt und diesen verschließt. Die zweite Kammer 53 des . ersten Hohlraums 5o ist über einen Kanal 82 mit einer inneren Steueröffnung 14 verbunden, die zum Elektromagnetventil ToE führt. Sie ist weiterhin über ein Filter 83 mit dem dritten Anschluß 13 verbunden.

Der zweite Hohlraum 54 enthält den Kolben 55, der ihn in eine erste und eine zweite Kammer 56 bzw. 57 trennt. Die erste Kammer 56 des zweiten Hohlraums 54 steht über ein Ventil 64 und

70 982 0/0 73 0 . original inspected

einen Kanal 86a mit der ersten Kammer 52 des ersten Hohlraums 5o in Verbindung. Das Ventil 64 weist in einer Kammer 86 eine Kugel ,85 auf und wirkt mit einem axialen Vorsprung 87 des Kolbens 55 zusammen, der sich durch die erste Kammer 56 hindurch erstreckt. Die zweite Kammer 57 des zweiten Hohlraums 54 ist an die zweite. Kammer 53 des ersten Hohlraums 5o über einen Querkanal 57a angeschlossen.

Der dritte Hohlraum 58 enthält den Kolben 59, der ihn in eine erste und eine zweite Kammer 6o bzw. 61 teilt. Die erste Kammer 6o steht über einen Kanal 6oa mit der ersten Kammer 56 des zweiten Hohlraums 54 in Verbindung und, über ein zweites Kugelventil 63 und einen Kanal 8 9 mit dem zum ersten Anschluß 11 führenden Kanal 8o. Das Kugelventil 63 weist in einer Kammer 91 eine Kugel 9o auf, die das Ende eines durch die erste Kammer 6o des dritten Hohlraums 58 sich hindurch erstreckenden axialen Vorsprungs 92 berührt. Die zweite Kammer 61 des dritten Hohlraums 58 1st über eine Steuereinrichtung 62 mit einer weiteren, mit dem Elektromagnetventil 1oE verbundenen Förderöffnung 15 verbunden.

Die Steuereinrichtung 62 weist einen vierten Hohlraum 67 auf, der einen vierten Kolben 66 enthält, welcher ihn in eine erste und eine zweite Kammer 68 bzw. 69 unterteilt. Die erste Kammer 68 des vierten Hohlraums 67 steht unmittelbar mit der zweiten Kammer 61 des dritten Hohlraums 58 über einen kurzen Kanal 61a in Verbindung. Die zweite Kammer 69 des vierten Hohlraums 67 ist über ein Kugelventil 7o mit der Förderöffnung 15 verbunden. Das Kugelventil 7o wird durch eine Kugel 93 gebildet, die in einer Kammer 94 untergebracht ist. Die Kammer 94 ist über einen Kanal 94a mit der Förderöffnung 15 verbunden,* die Kugel 93 berührt das freie Ende eines axialen Vorsprungs 95 des Kolbens 66, wobei sich der Vorsprung 95 quer durch die zweite- Kammer 69 des vierten Hohlraums 67 erstreckt.

709820/0730

Der Kolben 66 weist in Längsrichtung einen Förderkanal auf, dessen erster Teil 96 größeren Querschnitt und dessen zweiter Teil 97 einen verringerten Querschnitt hat. Der Kolben 66 ist darüberhinaus mit einem Verbindungskanal 98 mit einem zur ersten Kammer 68 des vierten Hohlraums 67 hin sich öffnenden axialen Teil versehen. Die Mündung ist normalerweise durch eine Kugel 1oo verschlossen. Die Kugel 1oo wird von einer Feder 1o1 angedrückt, die an einem mit öffnungen versehenen Druckelement 1o2 angreift. Ein radialer Teil des Verbindungskanals 98 steht mit einem Kanal 1o3 des Körpers des Verteilers in Verbindung und damit mit einem zur Förderöffnung 15 führenden Kanal 94a. Die Mündung des Kanals 1o3 erweitert sich nach außen, so daß der Verbindungskanal 98 im Kolben auch dann mit dem Kanal 1o3 im Körper des Verteilers verbunden bleibt, wenn der Kolben 66 während des Betriebs des Geräts verschoben wird.

Das Elektromagnetventil 1oE weist einen Körper 13o auf, der eine Wicklung 131 und einen axial verschiebbaren Kern 133 enthält. An dem Kern 133 ist ein Ventilschieber 132 befestigt, der in einer zylindrischen Bohrung 134 des Gehäuses 13o verschiebbar ist. Der Ventilschieber 132 besitzt an seinem dem Kern 133 abgekehrten Ende einen axialen Vorsprung 132a, der an einer Kugel 135 in einer Endkammer 137 des Körpers 13o ansitzt. Eine Feder 136 preßt die Kugel 135 über das Ende der Bohrung 134 und verschließt diese. Der Ventilschieber 132 weist darüberhinaus einen Bereich 132b mit verringertem Durchmesser auf, der bei aberregter Wicklung 131 einer Durchtrittsöffnung 14o in der Seitenwand des Körpers 13o des Elektromagnetventils 1oE benachbart ist. Die zylindrische Bohrung 134 steht an ihrem der Endkammer 137, die die Kugel 135 und die Feder 136 enthält, abgekehrten Ende mit einer vergrößerten Kammer 144 in Verbindung. Diebeiden Kammern 137 und 144 sind darüberhinaus durch einen Längskanal 138, der sich längs der zylindrischen Bohrung 134

709820/073 0

/Γ

erstreckt, miteinander verbunden.

In' der Wand des Körpers 13o des Elektromagnetventils 1oE sind weiterhin"' zwei Durchgangsöffnungen 141 und 142 vorgesehen, von denen die Durchgangsöffnung 141 mit der Öffnung 15 des Verteilers verbunden ist und die Durchgangsöffnung 142 mit einer zum Auslaßanschluß 16 führenden Kanalöffnung 143 des Verteilers in Verbindung steht. Die Durchgangsöffnung 141 steht darüberhnaus mit einem Ringkanal 139 in Verbindung, "'deran einem Teil seines Umfangs zur Bohrung 134 offen ist und sich an einem anderen Teil seines Umfangs zum Längskanal 138 öffnet.

Wenn das Elektromagnetventil 1oE aberregt ist, sperrt der Ventilschieber 1 32 die Verbindung zwischen der Durchgangsöffnung ■141 und der Bohrung 134 und die Durchgangsöffnung 142 ist mittels des Kugelventils 135 versperrt, obwohl die Kammer 137 übersäen Längskanal 138 mit der Durchgangsöffnung 141 in Verbindung steht. Andererseits ist die Förderöffnung 14 mit der

■"Förderöffnung 15 verbunden und zwar über die Durchgangsöffnung 141 in der Wand des Elektromagnetventils 1oE, den Ringkanal 139, den Längskanal 138, die Kammer 144 und den verengten Teil 132b des Ventilschiebers 132, der eine Verbindung

/■•zur Durchtrittsöffnung 14o und damit zur Förderöffnung 14 ermöglicht. Wenn das Elektromagnetventil 1oE erregt ist, ist elder Ventilschieber 132 in der Zeichnung nach links verschoben

-und drückt die Kugel 135 von der Mündung der Bohrung 134 weg. Därüberhinaus bedeckt der Ventilschieber 132 die Durchtrittsöffnung 14"o und füllt das gegenüberliegende Ende der Bohrung "134 aus. Der Förderanschluß 15 ist nunmehr mit der Durchgangsöfffiung 143 und damit mit dem Auslaßanschluß 16 verbunden.

Im folgenden soll anhand der Fig. 1 bis 4 und 8 die Arbeitsweise des vorstehend erläuterten Bremskreises beschrieben werden. Ist der Motor des Kraftfahrzeugs abgestellt, so arbeitet

709820/0730

die volumetrische Pumpe 3 nicht und jeglicher beim Drücken des Bremspedals 6 vom Hauptzylinder 4 erzeugte Druck wird über den Anschluß 11 auf den Verteiler 1o übertragen; er tritt entlang des Kanals 8o in die erste Kammer 52 des ersten zylindrischen Hohlraums 5o ein, von dort aus entlang des Kanals 81 zum zweiten Anschluß 12, von wo aus er den Bremsbetätigungsorganen 7 der Räder 1 der zugeordneten Achse zugeführt wird. Der Kolben 51 im zylindrischen Hohlraum 5o wird in den Zeichnungen nach unten gedrückt; hierdurch wird die erste Kammer 52 vergrößert und der Vorsprung 84 von der Mündung des Kanals 8o entfernt, so daß die Bremsflüssigkeit frei vom ersten Anschluß 11 zum zweiten Anschluß 12 strömen kann. Die Bremsflüssigkeit strömt darüberhinaus von der ersten Kammer 52 entlang des Kanals 86a zur Kammer 86, wo sie das Kugelventil 85 fest schließt und sie strömt entlang dem mit dem Kanal 8o verbundenen Kanal 89 in die Kammer 91, in der sie das Kugelventil 63 fest schließt.

Bei laufendem Motor des Kraftfahrzeugs wird die volumetrische Pumpe 3 angetrieben und es ergibt sich folgende Betriebsweise: Beim Niederdrücken des Bremspedals 6 begrenzt das Modulationsventil 5 die Bremsflüssigkeitsströmung von der Pumpe 3 zum Behälter 2 und vergrößert damit den Druck der Bremsflüssigkeit in dem Rohr 13a. Die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit wird somit bei gedrücktem Bremspedal 6 von der Pumpe 3 zum Anschluß 13 des Verteilers 1o gefördert. Vom Anschluß 13 strömt die Bremsflüssigkeit über das Filter 83 in die zweiten Kammern53 und 57 des ersten bzw. des zweiten Hohlraums 5o bzw. 54. Die Bremsflüssigkeit tritt weiterhin entlang des Kanals 82 und über die Förderöffnung 14 in das Elektromagnetventil 1oE. Ist das Elektromagnetventil 1oE aberregt, wird die Bremsflüssigkeit dem Förderanschluß 15 und von dort über den Kanal 94a der Kammer 94 zugeführt und sie wird entlang dem Kanal 1o3 zum Kanal 98 geleitet, wo sie die Vorspannkraft der Feder 1o1 überwindet und die Kugel 1oo von der Mündung des Kanals 98 wegdrückt, so daß die Bremsflüssigkeit in die Kammer 68 strömen kann. In diesem Zustand ist das Kugelventil 7o geschlossen. Die

709820/0 7 30

unter Druck stehende Bremsflüssigkeit strömt durch den Kanal 98 in die Kammer 68 und von dort über den Kanal 61a in die zweite" Kammer 61 des dritten Hohlraums 58. Die Kolben 59 und 55 werden so versetzt, daß die Kugelventile 63 und 64 öffnen, während der Kolben 51 derart verschoben wird, daß sein Vorsprung 84 den Kanal 8o versperrt und die direkte Strömung der Bremsflüssigkeit vom Hauptzylinder 4 in die erste Kammer 52 des ersten Hohlraums 5o beschränkt. Die Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder 4 erreicht jedoch nach wie vor die Kammer und damit die Bremsbetätigungsorgane 7 und zwar über den Kanal 89, das Kugelventil 63, die Kammer 56, den zur Kammer 56 führenden Kanal 6oa, das Kugelventil 64 und den Kanal 86a.

Wenn während des Bremsens eines der Räder 1 blockiert oder zu blockieren beginnt, wird dies über das Drehzahlsignal des Fühlers 9 von der Verarbeitungseinrichtung 8 erfaßt, die die Wicklung 131 des geeigneten Elektromagnetventils 1oE erregt. Hierdurch wird der Ventilschieber 132 verschoben und, der Anschluß 14 verschlossen und die Verbindung zwischen dem Anschluß 15 und dem Auslaßanschluß 16 wie obenstehend erläutert, geöffnet.

Der Druck im Kanal 98 fällt dann ab und das Kugelventil 1oo schließt. Gleichzeitig mit dem Fallen des Drucks der Kammer 94 öffnet das Kugelventil 7o. Die Bremsflüssigkeit in der Kammer 61 strömt über die Kammer 68, den Drosselkanal 96, 97, die Kammer 69, das Kugelventil 7o, die Kammer 94, den zur Förderöffnung 15 führenden Kanal 94a ab und strömt über das Elektromagnetventil 1oE zur Auslaßöffnung 16 und schließlich entlang dem Rohr 16a zum Behälter 2 zurück. Der Kolben 59 ist nunmehr so verschoben, daß er das Kugelventil .63 schließt; die weitere Verschiebung aufgrund der Druckabgabe in der Kammer 61 führt zu einem Druckabfall in der Kammer 56 und, da das Ventil 64 offen ist, zu einem zeitlichen Druckabfall in der Kammer 52. Daraufhin bewegt sich der Kolben 55 und öffnet das Ventil 64 weiter, während sich der Kolben 51 so

709820/0730

A*

bewegt, daß er die Mündung des Kanals 8o vollständig schließt. Die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit in den BremsbetätigungsQrganen 7 kann nun in die Kammer 60 zurückfließen und zwar über den Kanal 81, die Kammer 52, den Kanal 86a, das Ventil 64, die Kammer 56 und den Kanal 60a. Der Druck des Hauptzylinders 4 kann sich nicht auswirken, da der Kanal 80 und das Ventil 63 vollständig geschlossen sind. Der Bremsdruck folgt damit dem in Fig. 7 mit der Linie B dargestellten Verlauf der Kurve. Die Bremsen werden damit ziemlich rasch, jedoch nicht augenblicklich freigegeben, wenn sie nahe am Blockieren sind. Neigt das Rad aufgrund seiner Drehzahl nicht mehr zum Blockieren, so wird das Elektromagnetventil I0E von der Verarbeitungseinrichtung 8 aberregt, worauf dessen Feder 136 das Kugelventil 135 schließt und den Ventilschieber 132 in seine ursprüngliche Stellung zurückschiebt. Der Auslaßanschluß 16 wird damit verschlossen und die Verbindung zwischer der Förderöffnung 14 und der Förderöffnung 15 wird wieder geöffnet. Die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit gelangt von der Pumpe 3 über den Kanal 82 erneut zur Förderöffnung 15, zur Förderöffnung 14 und zum Elektroventil I0E. Wenn der Druck in der Kammer um einen gewissen, durch die Stärke der Vorspannfeder Ιοί festgelegten Betrag größer ist als in der Kammer 68, wird der Kolben 66 verschoben und das Kugelventil 7o damit geschlossen. Beim Verschieben des Kolbens 66 wird auch eine gewisse Menge Bremsflüssigkeit in die Kammer 61 verschoben, die den Kolben 59 anhebt und Bremsflüssigkeit entlang der Bremsleitung 12a zu den Bremsbetätigungsorganen 7 hin verschiebt. Der Bremsdruck nimmt, wie mit der Linie C in Fig. 8 dargestellt ist, um einen geringen Betrag steil zu. Von dem Moment an, zu dem das Kugelventil 7o schließt, niramt der Druck in der Kammer 68 und damit in der Kammer 61 langsamer zu, was in Fig. 8 durch die Linie D der Kurve dargestellt ist. Diese langsamere Zunahme wird folgendermaßen erreicht: Der Kolben 66 wird auf seiner einen Seite mit dem Druck in der Kammer 68 beaufschlagt, der durch den Druck verstärkt ist, den die Vbrspannfeder Ιοί ausübt. Auf seiner anderen Seite wird er

709820/0730

lediglich vom Druck in der Kammer 69 beaufschlagt. Die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammer 68 und 69 möchte sich aufgrund ,der Bremsflüssigkeitsströmung durch den Drosselkanal 96, 97 ausgleichen. Wenn die beiden Drücke nahezu gleich sind, verschiebt die Kraft der Vorspannfeder 1o1 den Kolben 66 so, daß das Kugelventil 7o öffnet. Der Druck in der Kammer 69 nimmt dann zu, bis er den Gesamtdruck der Feder 1o1 und des Drucks in der Kammer 68 übersteigt. Der Kolben 66 wird dadurch erneut bewegt, worauf sich das Kugelventil 7o schließen kann. Dieser Vorgang wiederholt sich jedesmal, wenn der Druck in den beiden Kammern 68 und 69 des vierten Hohlraums 67 ansteigt, also auch der Druck in der zweiten Kammer 61 des dritten Hohlraums 58 und der Bremsdruck an den Bremsbetatigungsorganen 7 der Räder 1 der zugeordneten Achse des Kraftfahrzeugs zunimmt.

Wenn die Feder 1o1 bricht, bewegt sich der Kolben 66 so, daß das Ventil 7o geschlossen wird. Der Kanal 98 ist nicht mehr vom Kugelventil 1oo verschlossen, womit die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit in die Kammer 68 strömen kann. Der Bremsdruck kann somit nach wie vor zum Auslaßanschluß 12 und damit zu den Bremsbetatigungsorganen 7 der zugeordneten Räder 1 übertragen werden. Die Blockierschutzeinrichtung wird dann jedoch unterschiedlich arbeiten und zwar wird die Bremse anfänglich schneller.freigegeben, wenn das Elektromagnetventil erregt ist und dementsprechend wird die Bremse wieder schneller greifen, wenn es aberregt ist.

Die in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellte andere Ausführungsform, des Verteilers unterscheidet sich von dem Verteiler der Fig. 2 bis 4 lediglich durch den Aufbau der Steuereinrichtung 62. Die verbleibenden Teile des Verteilers Io und des Elektromagnetventils 1oE sind in Aufbau und Betriebsweise vollständig mit der anhand der Fig. 2 bis 4 erläuterten Ausführungsform identisch.

709820/0730

ίο

Die Steuereinrichtung 62 des in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Verteilers weist einen Differentialkolben 11o auf, der in einer Bohrung 15o verschiebbar ist.- Die Bohrung 15o hat einen ersten Teil mit größerem Durchmesser und einen zweiten Teil mit kleinerem Durchmesser, der vom ersten Teil durch eine radiale Schulter getrennt ist. Der Differentialkolben 11o trennt den Hohlraum 15o in drei Kammern 111, 112 und 113. Der Durchmesser der ersten Kammer 113 ist kleiner als der Durchmesser der beiden anderen Kammern 111 und 112, die jeweils gleichen Durchmesser haben. Die beiden durchmessermäßig größeren Kammern 111 und 112 liegen auf der Vorder- bzw. Rückseite des größeren Teils des Differentialkolbens 11o. Der Differentialkolben 11o weist einen Längskanal 114 auf, der eine freie Verbindung zwischen den beiden endseitigen Kammern 113 und 111 herstellt. Weiterhin weist der Differentialkolben 11o einen Querkanal mit geringem Querschnitt auf, der sich zwischen dem Längskanal 114 und der mittleren Kammer 112 erstreckt. Das in die Kammer 113 hinein sich erstreckende Ende des Differentialkolbens 11o besitzt ein im wesentlichen konisches Endteil 116, das die Mündung des Kanals 94a verschließt, wenn der Differentialkolben 11o in der Zeichnung nach rechts verschoben ist. Die Kammer 61 ist über Kanäle 117 und 118 mit der mittleren Kammer 112 der Steuereinrichtung 62 verbunden. Der Kanal 117 steht darüberhinaus über ein Ventil 12o mit dem zur Förderöffnung 15 führenden Kanal 94a in Verbindung.

Ein weiterer Unterschied zwischen dem Verteiler gemäß den Fig. 5 bis 7 und demjenigen der Fig. 2 bis 4 besteht darin, daß die Verbindung zwischen dem Auslaßanschluß 16 und dem Elektromagnetventil 1oE einen als Drossel dienenden Kanal 121 mit verringertem Querschnitt einschließt.

Das Ventil 12o umfaßt eine Kugel 122, die von einer schwachen Vorspannfeder 123 in einer Stellung gehalten wird, in der der Kanal 117 normalerweise versperrt ist.

709820/0730

Wenn die volumetrische Pumpe 3 außer Betrieb ist, entspricht die Betriebsweise des Verteilers nach den Fig. 5 bis 7 vollständig der Betriebsweise des Verteilers nach den Fig. 2 bis Ist die Pumpe 3 in Betrieb, nimmt der Druck in der Kammer 61 langsamer zu als in der Kammer 91. Wird das Bremspedal zunächst gedrückt, so wird das Ventil 63 zunächst geschlossen und kurz danach geöffnet, wenn der Druck in der Kammer 61 den Druck in der Kammer 6o übersteigt.

Ist das Elektromagnetventil 1oE erregt, so wird die Kammer 61 wie folgt mit dem Auslaßanschluß 16 verbunden. Der Ventilschieber 132 wird bewegt und verbindet die Förderöffnungen 15 und 143 bzw. sperrt die Förderöffnung 14. Die Bremsflüssigkeit 61 in der Kammer 61 strömt damit entlang dem Kanal 117, über das Ventil 12o, über das Elektromagnetventil 1oE und den Drosselkanal 121 zur Auslaßöffnung 16. Die Abgabe des Bremsdrucks erfolgt jedoch aufgrund des Drosselkanals 121 gesteuert.

Wird das Elektromagnetventil 1oE zum Schließen der Verbindung mit der Auslaßöffnung 16 aberregt, so tritt jedoch eine gewisse Menge Bremsflüssigkeit über das Ventil 12o, bevor sich die Kugel 122 mit der Strömung der Bremsflüssigkeit zur Kammer 61 hin verschiebtund die Mündung des Kanals 117 schließt. Dies bewirkt einen geringen, jedoch ziemlich raschen Druckanstieg in der Kammer 61, und damit, einen ziemlich raschen Anstieg des Bremsdrucks, wie er durch die Linie C in Fig. 8 dargestellt ist und in Verbindung mit dem Verteiler nach den Fig. 2 bis 4 bereits erläutert wurde.

Die nachfolgende langsame Zunahme des Bremsdrucks wird mittels der Betriebsweise des Differentialkolbens Ho erreicht, der auf seiner einen Seite dem Druck in der Kammer 113 und auf seiner anderen Seite dem Druck in der Kammer 111 ausgesetzt ist. Da diese Drücke gleich sind und der Durchmesser

709820/0730

der Kammer 111 größer ist als der Durchmesser der Kammer 113, wird der Differentialkolben 11o in der Zeichnung nach rechts versetzt bis sein freies Ende 116 das Ende des zur Förderöffnung 15 führenden Kanals 94a schließt. Ein Teil der unter
Druck stehenden Bremsflüssigkeit in den Kammern 111 und 113
strömt mit einiger Verzögerung durch den Drosselkanal 115 in die Kammer 112, bis der Druck in den drei Kammern 113, 111 und 112 den gleichen Wert erreicht. Der Druck im Kanal 94a, der auf die Stirnfläche des Differentialkolbens 11o wirkt, ist jedoch größer als dieser Druck, womit der Kolben nach links verschoben wird und mehr Bremsflüssigkeit in die Kammer 113 eintreten kann. Der Druck in der Kammer 111 steigt rasch auf den
Druck in der Kammer 113 an, so daß der Differentialkolben 11o erneut verschoben wird und die Mündung des Kanals 94a sperrte Die neuen Drücke in den Kammern 111, 113 werden erneut ausgeglichen, womit der Kolben 11o wiederum verschoben wird und den Kanal 94a öffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich, wobei der
Druck in den Kammern 111, 112 und 113 allmählich zunimmt. Der Druck in der Kammer 112 wird über die Kanäle 117 und 118 auf die Kammer 61 übertragen und erhöht, wie obenstehend beschrieben, allmählich den Bremsdruck an den Bremsbetatigungsorganen 7, wie es in Fig. 8 durch die Linie D der Kurve dargestellt ist.

70S820/0730

Leerseite

Claims

Patentansprüche

* 1.jHydrodynamische Blockierschutz-Bremsanlage für Kraftfahr- ^■^ zeuge, mit einem von einem Bremspedal gesteuerten Hauptzylinder, von dem aus Bremsfluid wenigstens einem hydraulischen Verteiler mit vier Anschlüssen zuführbar ist, wobei ein erster Anschluß mit dem Hauptzylinder verbunden ist, ein zweiter Anschluß mit Bremsbetätigungsorganen wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs verbunden ist, ein dritter Anschluß mit der Ausgangsseite einer volumetrischen Pumpe, die das Bremsfluid im Kreislauf von einem Bremsfluid-Behälter über ein vom Bremspedal gesteuertes Modulationsventil und zurück zum Bremsfluid-Behälter treibt, verbunden ist und ein vierter Anschluß unmittelbar mit dem Bremsfluid-Behälter verbunden ist, mit einem Fühler für jedes Rad des Kraftfahrzeugs, der die Drehzahl des Rads erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal an eine Verarbextungsschaltung abgibt, die ihrerseits ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eines der Räder des Kraftfahrzeugs blockiert oder zu blockieren beginnt, wobei das Ausgangssignal einem Elektromagnetventil des hydraulischen Verteilers zuführbar ist und dieses jedesmal erregt, wenn eines der Räder des Kraftfahrzeugs blockiert oder zu blockieren beginnt, wodurch der Verteiler beim Erfassen des Blockierens bzw. beginnenden Blockierens die Bremsen löst, dadurch gekennzeichnet , daß der hydraulische Verteiler (1o) einen Körper mit drei mit dem Elektromagnetventil (1oE) in Verbindung stehenden Durchgangsöffnungen (14, 15, 143) aufweist,daß das Elektromagnetventil (1oE) im nicht erregten Zustand die erste Durchgangsöffnung (14) mit der zweiten Durchgangsöffnung (15) verbindet

709820/073 0

ORIGINAL INSPECTED

und im erregten Zustand die zweite Durchgangsöffnung (15) mit der dritten Durchgangsöffnung (143) verbindet, daß der Körper des hydraulischen Verteilers (1o) einen ersten Hohlraum (5o) mit einem darin angeordneten ersten Kolben (51) aufweist, der den ersten Hohlraum (5o) in eine erste, mit dem ersten (11) und dem zweiten (12) Anschluß verbundene Kammer (52) sowie eine zweite mit dem dritten Anschluß (13) und der ersten Durchgangsöffnung (14) zum Elektromagnetventil (1oE) verbundene Kammer (53) unterteilt, daß der Körper des hydraulischen Verteilers (1o) einen zweiten Hohlraum (54) mit einem darin angeordneten zweiten Kolben (55) aufweist, der den zweiten Hohlraum (54) in eine erste, über ein erstes Steuerventil (64) mit der ersten Kammer (52) des ersten Hohlraums (5o) verbundene Kammer (56) sowie in eine zweite, mit der zweiten Kammer (53) des ersten Hohlraums (5o) verbundene Kammer (57) unterteilt, daß der Körper des hydraulischen Verteilers (1o) einen dritten Hohlraum (58) mit einem darin angeordneten dritten Kolben (59) aufweist, der den dritten Hohlraum (58) in eine erste, sowohl mit der ersten Kammer (56) des zweiten Hohlraums (54) als auch über ein zweites Steuerventil (63) mit dem ersten Anschluß (11) verbundene Kammer (6o) sowie in eine zweite, über eine Steuereinrichtung (62) mit der zweiten Durchgangsöffnung (15) zum Elektromagnetventil (1oE) verbundene Kammer (61) unterteilt, daß die Steuereinrichtung (62) bei erregtem Elektromagnetventil (1oE) eine gesteuerte Bremsfluidströmung aus der zweiten Kammer (61) des dritten Hohlraums (58) über die zweite (15) und die dritte (143) Durchgangsöffnung zum Auslaß-Anschluß (16) zuläßt, daß der erste Kolben(51) einen als Verschlußstück dienenden Vorsprung (84) aufweist, der die Verbindung zwischen dem ersten Anschluß (11) und der ersten Kammer (52) des ersten Hohlraums (5o) sperrt, wenn der Druck in der ersten Kammer (52) des ersten Hohlraums (5o) niedriger ist als der Druck in der zweiten Kammer (53) des ersten Hohlraums

709820/0730

(5ο) und daß das erste (64) und das zweite (63) Steuerventil die Bremsfliiidströmung in die jeweils erste Kammer (54 bzw. 6o) des zweiten (54) bzw. des dritten (58) Hohlraums sperrt,wenn der Druck darin höher ist als der Druck in der jeweils zweiten Kammer (57 bzw.61) des zweiten (54) bzw. des dritten (58) Hohlraums.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) im Körper des Verteilers (1o) einen vierten Hohlraum (67) mit einem darin angeordneten, durchbohrten Kolben (66) aufweist, der den vierten Hohlraum (67) in eine erste, mit der zweiten Kammer (61) des dritten Hohlraums (58) verbundene Kammer (68) sowie in eine zweite, über ein drittes Steuerventil (7o) mit der zweiten Durchgangsöffnung (15) zum Elektromagnetventil (1oE) verbundene Kammer (69) unterteilt und daß das dritte Steuerventil (7o) diese Verbindung sperrt, wenn der Druck in der zweiten Kammer (69) des vierten Hohlraums (67) den Druck in der ersten Kammer (68) des vierten Hohlraums (67) um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) einen in einem vierten Hohlraum (15o) angeordneten Differential-Kolben (11o) mit einem breiteren Teil und einem schmäleren Teil aufweist, daß der Differential-Kolben (11o) den vierten Hohlraum (15o) in drei Kammern (111, 112, 113) unterteilt, von denen die erste Kammer (111) am breiteren Ende des Hohlraums angeordnet ist, die zweite Kammer (112) gleichen Durchmesser hat wie die erste Kammer (11t) und in einer Zwischenstellung an einer Schulter zwischen dem breiteren und dem schmäleren Teil des Hohlraums angeordnet ist und die dritte Kammer (113) am schmäleren Ende des Hohlraums angeordnet und über einen Kanal (94a) mit der zweiten Durchgangsöffnung (15) zum Elektromagnetventil (1oE)

709820/0730

verbunden ist, daß der Differential-Kolben (11o) einen Längskanal (114) und einen Querkanal (115) aufweist, von denen der Längskanal (114) eine freie Verbindung zwischen den beiden endseitigen Kammern (111, 113) ermöglicht, und der Querkanal (115) einen engen Querschnitt hat und eine Drosselverbindung zwischen dem Längskanal (114) und der Zwischen-Kammer (112) ermöglicht, daß das schmälere Ende des Differential-Kolbens (11o) eine Einrichtung (116) zum Schließen des zur zweiten Durchgangsöffnung (15) des Elektromagnetventils (1oE) führenden Kanals (94a) aufweist, und daß die Zwischen-Kammer (112) frei mit der zweiten Kammer (61) des dritten Hohlraums (58) und über ein viertes Steuerventil (82) mit der zweiten Durchgangsöffnung (15) des Elektromagnetventils (1oE) verbunden ist.
4. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der vierte Kolben (66) ein Längsloch (96, 97) mit einem verjüngten Teil (97) aufweist, welches eine Verbindung zwischen der ersten (68) und der zweiten (69) Kammer des vierten Hohlraums (67) ermöglicht.
5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der vierte Kolben (66) darüberhinaus einen Durchgangskanal (98) mit einem axial zum Kolben sich erstreckenden Teil und einem radial zum Kolben sich erstreckenden Teil aufweist und daß der radiale Teil mit einem zur zweiten Durchgangsöffnung (15) des Elektromagnetventils (1oE) führenden Kanal (1o3, 94a) im Körper des Verteilers (1o) in Verbindung steht.
6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß in der ersten Kammer (68) des vierten Hohlraums (67) eine Vorspannfeder (1o1) angeordnet ist, die mittels eines Schubteils (1o2) eine Kugel (1oo) über das Ende des axialen Teils des Durchgangskanals (98) im vierten Kolben (66) drückt.

709820/0730

β* S
7. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das vierte Steuerventil (82) durch eine Kugel (122) und eine schwache Feder (123) gebildet ist, die den Durchtritt von Bremsfluid aus der Zwischenkaramer (112) des vierten Hohlraums (15o) zur zweiten Durchgangsöffnung (15) gestattet, eine Strömung des Bremsfluids in entgegengesetzter Richtung jedoch verhindert.

709 8 2 0/0730