DE2840344A1

DE2840344A1 - Hydraulische blockierschutzvorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2840344A1
Application number: DE19782840344
Authority: DE
Inventors: Glyn Phillip Reginald Farr
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1978-09-15
Publication date: 1979-03-29
Also published as: BR7806028A; JPS5450763A; DE2840344C2; US4260201A; US4377221A; JPH0144539B2; IT7827501A0; IT1098591B

Description

PATENTANWÄLTE

W UESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

f aofessional representatives before the european patent office agrees pres l'office europeen des brevets

284034

DR.-TNG. rRANZ WUESTHOPF DB PHiL. F.IEDA VUESTHOFF (1927-I956) DIPL.-1NG. GERHARD PUI.S (1952-1971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DirL.-WlRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 6620 51 telegramm: protectpatent

TELEX: J 24 070

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Patentanmeldung

Anmelder: Girling Limited Kings Road, Tyseley, Birmingham 11,

England

Titel:

Hydraulische Blockierschutzvorrichtung für Fahrzeuge

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Be Schreibung

Hydraulische Blockierschutzvorrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen mit Blockierschutz, bei denen die Zufuhr von Betätigungsfluid zu einer Eadbremse des Fahrzeuges von einem in die Leitung zwischen der Fluidquelle und der Bremse angeordneten Modulatorventil gesteuert wird, das durch eine Feststellvorrichtung betätigbar ist, welche die Verzögerung des Rades erfaßt und die Bremse von dem ihr zugeführten Druck zu entlasten vermag, wenn die Verzögerung des Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verbesserungen bei Modulatorventilen und Feststellvorrichtungen für solche Bremsanlagen.

Bei einigen bekannten Blockierschutzvorrichtungen der beschriebenen Gattung weist die Feststellvorrichtung einen, elektronischen Sensor auf, der auf ein elektromagnetisch betätigbares Ventil wirkt, welches zum Betätigen des Modulatorventils die Beaufschlagung mit einem von einer Kraft- bzw. Druckquelle gelieferten Steuerdruck steuert. Diese Vorrichtungen haben zum Betätigen der Bremsen im allgemeinen getrennte Druckquellen, und einige enthalten einen Speicher, der die Bremsen erneut anzulegen vermag, wenn der Druck unter einen bestimmten Wert abfällt. Diese

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bekannten Vorrichtungen sind alle relativ verwickelt aufgebaut und teuer und sind nur zur Verwendung in Nutzoder Luxusfahrzeugen praktisch.

Erfindungsgemäß ist bei einer hydraulischen Blockierschutzvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung eine Pumpe, deren Flüssigkeitsdurchsatz mit der Drehgeschwindigkeit des Rades vergrößerbar ist, so ausgelegt, daß sie die Betätigung des Modulatorventils steuert, und es ist eine durch die PestStellvorrichtung betätigbares Steuerventil für die Steuerung der Zufuhr von Betätigungsfluid vom Pumpenausgang zum Modulatorventil vorhanden.

Diese Vorrichtung bildet daher eine einfache, ihren Antrieb selbsi erzeugende Blockierschutzvorrichtung, die in einer herkömmlichen Bremsanlage verwendbar ist. Sie eignet sich insbesondere zur Verwendung in den Bremsanlagen von Motorrädern und kleinen Personenkraftwagen. Die Pumpenleistung ist abhängig, vorteilhafterweise proportional zur Radgeschwindigkeit, und die momentane Radgeschwindigkeit während der Rückkehr aus dem Blockierzustand ist abhängig von der erzielten Radbeschleunigung und vom Abfall der Radgeschwindigkeit während der Feststellung des Blockierzustandes. Daraus folgt daher, daß die Geschwindigkeit, mit der das Modulatorventil zum Wiederanlegen der Bremsen betätigt wird, indirekt durch die Radbeschleunigung bestimmt ist. Die Vorrichtung ist daher wirksam, wenn das Fahrzeug eine rutschige Fahrbahn befährt, da die Radbeschleunigung und somit das Wiederanlegen der Bremse langsam vor sich geht. Dies stellt eine Verbesserung gegenüber älteren Vorrichtungen dar, bei denen ein Speicher das Wiederanlegen der Bremse bestimmte, und die Bremsen beim Befahren rutschiger Fahrbahnen zu schnell wiederangelegt werden konnten.

Vorzugsweise ist die Feststellvorrichtung durch das Fahrzeugrad, antreibbar.

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Die Feststellvorrichtung weist vorzugsweise ein Schwungrad auf, das über eine auf das Steuerventil wirkende Spreizvorrichtung antreibbar ist, so daß, wenn das durch Verzögern des Fahrzeugrades bedingte Drehmoment am Schwungrad einen dem vorbestimmten Wert der Verzögerung äquivalenten Wert übersteigt, die Spreizvorrichtung betätigt wird und ihrerseits das Steuerventil betätigt. Das Schwungrad kann über eine in einer Richtung wirkende Antriebsvorrichtung antreibbar sein, beispielsweise über eine in einer Richtung wirkende Feder- oder Rollenkupplung. Die Spreizvorrichtung, die eine durch Kugeln und Schragflächen wirkende Spreizvorrichtung sein kann, betätigt das Steuerventil vorzugsweise über einen federbelasteten Hebel.

Zweckmäßigerweise weist das Modulatorventil eine Kolben-Anordnung auf, die das wirksame Volumen einer zwischen der Fluidquelle und der Bremse angeordneten Kammer zu 'verändern und ein Bremseneinlaßventil zu betätigen vermag, an einer Seite dem Bremsdruck und an der anderen Seite dem vom Pumpenausgang her zugeführten Betätigungsfluid ausgesetzt ist, das normalerweise die Kolben-Anordnung in eine erste Stellung drängt, in welcher das Bremseneinlaßventil geöffnet ist und das wirksame Volumen der Kammer einen Minimalwert hat, und das Steuerventil wird betätigt, wenn die Verzögerung den vorbestimmten Wert übersteigt, um den Pumpenausgang mit einem Behälter für Hydraulikfluid zu verbinden, so daß dar Pumpendruck vermindert wird, damit sich die Kolben-Anordnung in eine zweite Stellung bewegen kann, in welcher das Bremseneinlaßventil geschlossen ist, um die Bremsdruckquelle von der Bremse zu trennen, und das wirksame Volumen der Kammer größer ist als der Minimalwert, so daß der Druck von Hydraulikfluid in einer Leitung zwischen der Kammer und der Bremse herabgesetzt ist.

Das Modulatorventil kann eine Drosselstelle aufweisen, die durch den Bremsdruck steuerbar ist und über welche der Pumpenausgang an einen Behälter für Hydraulikfluid angeschlossen ist, um den Pumpendruck in Strömungsrichtung vor der

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Drosselstelle zu erhöhen, wenn die Bremsen betätigt werden und die Verzögerung kleiner als der vorbestimmte Wert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht einer hydraulischen Blockierschutzvorrichtung,

Fig. 2 den Schnitt 2-2 in Fig. 1 und Fig. 3 den Schnitt 3-3 in Fig. 1.

Bei der dargestellten Blockierschutzvarichtung ist ein Gehäuse 1 an einem nicht gezeichneten Fahrzeugrahmen angeordnet; über dem Gehäuse 1 ist ein Behälter 2 für Hydraulikfluid angeordnet.

Das Gehäuse 1 ist gemäß Fig. 3 mit einer ersten, in Längsrichtung sich erstreckenden Stufenbohrung 3 versehen, in der ein' Modulatorventil 4 angeordnet ist, das die Verbindung zwischen einem ersten Einlaß 5 und einem ersten Auslaß 6 und zwischen einem zweiten Einlaß 7 und einem zweiten Auslaß 8 der Stufenbohrung 3 zu steuern vermag. Das Modulatorventil 4 hat einen Kolben 9, der in einem Abschnitt von größerem Durchmesser der Stufenbohrung 3 arbeitet, um an seinen entgegengesetzten Enden volumenveränderliche Kammern 10 und 11 zu bilden, und ein als Kugel ausgebildetes Ventilverschlußglied 12^ das in einem anderen Stufenbohrungsabschnitt arbeitet und an einen Sitz 13 anlegbar ist, um die Verbindung zwischen dem ersten Einlaß 5 und dem Auslaß 6 zu trennen, die an eine Zufuhr von Bremsenbetätigungsfluid aus einem Hauptzylinder bzw. an eine Fahrzeug-Radbremse angeschlossen sind. Eine aus einem Ende des Kolbens 9 herausragende Stange 14 wirkt auf das kugelförmige Ventilverschlußglied 12, und eine auf das entgegengesetzte Ende des Kolbens 9 wirkende und in der Kammer 11 angeordnete Feder 15 spannt das Kugelventil in seine in Fig. 3 gezeichnete Offenstellung vor.

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Eine Feststellvorrichtung 16 zum Erfassen der Verzögerung eines abgebremsten Rades ist gemäß Fig. 2 in einer Kammer

17 im Gehäuse 1 angeordnet und hat ein Schwungrad 18, das von einer Welle 19 über eine beim gezeigten Beispiel als Kupplungsteil ausgebildete, in einer Richtung wirkende Antriebsvorrichtung 20 und eine über Kugeln und Schrägflächen wirkende Spreizvorrichtung 21 antreibbar ist. Die Welle 19 selbst ist vom Fahrzeugrad angetrieben und betätigt eine Pumpe 22, die in einem anderen Abschnitt des Gehäuses 1 angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie Flüssigkeit dem Behälter 2 entnimmt, so daß sich der Flüssigkeitsdurchsatz der Pumpe 22 mit der Drehgeschwindigkeit des Rades vergrößert. Die Pumpe 22 wälzt normalerweise Flüssigkeit über eine leitung 23 durch das Modulatorventil 4 und über eine leitung 24 zurück zum Behälter 2 und durch ein Steuerventil 25 um, das in einer zweiten Stufenbohrung 26 im Gehäuse 1 angeordnet ist.

Das Steuerventil 25 hat einen Bundkolben 27, der in einer Bohrung 28 in einer Hülse 29 arbeitet, um die Verbindung zwischen einem ersten radialen Kanal 30 in der Hülse 29, der über eine Leitung 31 an den Pumpenausgang angeschlossen ist, und einem zweiten radialen Kanal 32 zu steuern, der über eine Leitung 33 mit dem Behälter 2 verbunden ist. Ein Hebel 34, der in einem Schwenklager 35 schwenkbar gelagert ist, wirkt an seinem freien Ende auf die Antriebsvorrichtung 20 und etwa in der Mitte in seiner Längsrichtung auf den Bundkolben 27. Auf das andere Ende des Bundkolbens 27 wirkt eine Rückstellfeder 36, um die Antriebsvorrichtung 20 über den Hebel 34 in betriebsmäßigen Eingriff mit dem Schwungrad 18 zu drängen.

Bei sich fortbewegendem Fahrzeug wird die Welle 19 durch das Rad angetrieben und dreht und treibt das Schwungrad

18 über die Antriebsvorrichtung 20 und die Spreizvorrichtung 21 an. Gleichzeitig betätigt die Welle 19 die Pumpe 22, welche Fluid durch das Modulatorventil 4 umwälzt.

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Beim Betätigen der Bremse wird Fluid aus dem Hauptzylinder über das die Offenstellung einnehmende Ventilverschlußglied 12 und die Kammer 10, die in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung des Kolbens 9 ein kleinstes Volumen hat, der Bremse zugeführt und wirkt auf den Kolben 9, um ihn nach rechts zu drängen. Das Ende des Kolbens 9 bildet dann eine Drosselstelle 37 im Strömungsweg zwischen den leitungen 24 und 23, und dies bewirkt, daß der Druck an der Pumpenseite der Drosselstelle 37 größer wird, um den an der Bremse angelegten Druck auszugleichen.

Wenn der angelegte Bremsendruck zu hoch ist und das Fahrzeugrad beginnt, sich rasch zu verzögern, erzeugt das Schwungrad 18 bei einer Verzögerung von beispielsweise 1 g genügend Drehmoment, um die Spreizvorrichtung 21 gegen die Last in der über den Hebel 34 wirkenden Rückstellfeder 36 im Steuerventil 25 zu vergrößern. Das Schwungrad 18 dreht sich bei beispielsweise 1,2 g nach Art einer Überholkupplung gegen die Reibung der Antriebsvorrichtung 20 weiter. Die Vergrößerung der Spreizvorrichtung 21 drängt den Bundkolben 27 nach links, um den Pumpenausgang über den radialen Kanal 30, eine kreisringförmige Kammer 38 im Bundkolben 27 und einen mit dem radialen Kanal 32 in Verbindung stehenden Durchlaß 39 direkt mit dem Behälter 2 zu verbinden. Die Verminderung des auf den Kolben 9 des Modulatorventils 4 wirkenden Pumpendruckes hat zur unmittelbaren Folge, daß der Kolben 9 nach rechts schießt, wobei er das vom Ventilverschlußglied 12 und dem Sitz 13 gebildete Kugelventil schließt, um den Hauptzylinder von den Bremsen zu trennen, und das Volumen der Kammer 10 vergrößert, wodurch das Bremsenvolumen vergrößert wird, um den Bremsendruck zu verringern und Beschleunigung des Rades zuzulassen.

Sobald das Rad die Geschwindigkeit des Schwungrades 18 erreicht, wird die Spreizvorrichtung 21 durch die Rückstellfeder 36 zusammengedrückt und der Bundkolben 27 bewegt sich in seine Schließstellung zurück, um den Pumpenauslaß vom

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Behälter 2 zu trennen und Aasteigen des Pumpendruckes zuzulassen. Dieser auf den Kolben 9 wirkende Druck drängt den Kolben 9 nach links zurück, um das Kugelventil zu öffnen, und die Drosselstelle 37 wird erneut geöffnet ₉ so daß der Pumpendruck ansteigt, um den auf das entgegengesetzte Ende des Kolbens 9 wirkenden Bremsendruck auszugleichen.

Wenn die Bremsen betätigt werden, ohne daß sich die treibende Welle 19 dreht, d.h.«, bei stillstehendem Fahrzeuge oder wenn die Pumpe 22 ausgefallen ist, drängt der Bremsendruck den Kolben 9 nach rechts, bis die die Pumpe 22 mit dem Behälter 2 verbindende Drosselstelle 37 geschlossen ist. Fluid in der Kammer 11 ist dann durch den die Schließstellung einnehmenden Bundkolben 27 des Steuerventils eingeschlossen und verhindert weitere Verstellung des Kolbens 9, so daß das kugelförmige Ventilverschlußglied in der Offenstellung bleibt und die Bremsen normal betätigt werden können.

Wenn der Hauptzylinderdruck vermindert wird, während das Ventilverschlußglied 12 die Schließstellung einnimmt, öffnet sich das Kugelventil, damit eine Bremsendruckverminderung möglich ist, sobald der Hauptzylinderdruck unter den Bremsendruck abfällt.

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Claims

Hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage mit Blockierschutz, i der die Zufuhr von Betätigungsfluid zu einer Radbremse des Fahrzeuges von einem in der Leitung zwischen der Fluidquelle und der Bremse angeordneten Modulatorventil gesteuert wird, das durch eine Feststellvorrichtung betätigbar ist, welche die Verzögerung des Rades erfaßt und die Bremse von dem ihr zugeführten Druck zu entlasten vermag, wenn die Verzögerung des Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Pumpe (22), deren Flüssigkeitsdurchsatz mit der Drehgeschwindigkeit des Rades vergrößerbar ist, so ausgelegt ist, daß sie die Betätigung des Modulatorventils (4) steuert, und daß ein durch die Feststellvorrichtung (16) betätigbares Steuerventil (25) für die Steuerung der Zufuhr von Betätigungsfluid vom Pumpenausgang zum Modulatorventil (4) vorhanden ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Feststellvorrichtung (16) durch das Fahrzeugrad antreibbar ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Feststellvorrichtung (16) ein Schwungrad (18) aufweist, das über eine auf das Steuerventil (25) wirkende Spreizvorrichtung (21) antreibbar ist.
4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Schwungrad (18) über eine in einer Richtung wirkende Antriebsvorrichtung (20) antreibbar ist.

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5. Bremsanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Spreizvorrichtung (21) durch Kugeln und Schrägflächen wirkt.
6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Spreizvorrichtung (21) das Steuerventil (25) über einen federbelasteten Hebel (34) betätigt.
7. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Schwungrad (18) durch das Fahrzeugrad antreibbar ist.
8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß das Modullaborventil (4) eine Kolben-Anordnung (9) aufweist, die das wirksame Volumen einer zwischen der Pluidquelle (Einlaß 5) und der Bremse (Auslaß 6) angeordneten Kammer (10) zu verändern und ein Bremseneinlaßventil (Ventilverschlußglied 12, Sitz 13) zu betätigen vermag, an einer Seite dem Bremsdruck und an der anderen Seite dem vom Pumpenausgang her zugeführten Betätigungsfluid ausgesetzt ist, das normalerweise die Kolben-Anordnung (9) in eine erste Stellung drängt, in welcher das Bremseneinlaßventil (12,13) geöffnet ist und das wirksame Volumen der Kammer (10) einen Minimalwert hat.
9. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Modulatorventil (4) eine Drosselstelle (37) aufweist, die durch den Bremsdruck steuerbar ist und über welche der Pumpenausgang an einen Behälter (2) für Hydraulikfluid angeschlossen ist, um den Pumpendruck in Strömungsrichtung vor der Drosselstelle (37) zu erhöhen, wenn die Bremsen betätigt werden und die Verzögerung kleiner als der vorbestimmte Wert ist.

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