DE2915821A1 - Blockierschutzeinrichtung - Google Patents
BlockierschutzeinrichtungInfo
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Description
10.4.1979 He/Ht
Die Erfindung geht aus von einer Blockierschutzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige
Einrichtung ist bekannt (DE-OS 25 31 016).
Bei dieser bekannten Einrichtung wird der Hauptbremszylinder-Kolben
zur Druckmodulation verwendet. Es sind auch schon integrierte Bremskraftverstärker bekannt,
die mit einer Wegfeder, einem Bremsventil und mit der zugehörenden hydraulischen Energieversorgung arbeiten.
Bei intakter Energieversorgung kann der Bremspedal-Stößel einen Leerweg entsprechend dem Hub des Wegsimulators
durchführen, bis er mit dem Hauptbremszylinder-Kolben in Berührung gerät.
Dies ist notwendig, damit die Druckmodulacion für die
ABS-Punktion im gesamten Druckbereich möglich ist.
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- 2 - κ. 54
Die erfindungsgemäße Blockierschutzeinrichtung mit dem
kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie wesentliche einfacher
ausgeführt ist. So ist die Anzahl der Schaltventile und Hilfselemente und Hilfskolben erheblich reduziert.
Darüber hinaus ist der Erfindungsgegenstand durch den geringen Aufwand sehr ausfallsicher. Auch ist bei einem
Defekt im Umschaltventil oder bei Blockierung des Bremsventils eine Restbremswirkung in der Höhe der gesetzlich
vorgeschriebenen Werte immer noch sichergestellt Vorteilhaft ist schließlich auch, daß bei der Arbeit des
Blockierschutzes das Druckniveau bis auf Atmosphärenniveau abgebaut werden kann, was wichtig ist bei kleinen
Kraftschlußbeiwerten. Durch die Parallelschaltung eines Sicherheitsventils zum Schaltventil, ist im Falle
einer Störung desselben oder der Ansteuerung nach kurzer Zeit die volle Bremswirkung sichergestellt.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erste Aus führung der Blockierschutzeinrichtung, Figur 2 eine andere
Ausbildung mit besonderem Sicherheitsventil,^. 3 weitere Abwandlung und Figur 4 ein Diagramm über den
Druckverlauf.
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κ. 5 4 2 5'
Eine Blockierschutzeinrichtung hat ein Bremspedal 1, das über eine Platte 2 sowohl auf eine einem Brems-Steuerventil
3 vorgeschaltete Wegfeder 4 als auch auf eine Stößelstange 5 eines in einem hydraulischen Hauptzylinder
6 beweglichen Kolben 7 einwirken kann. Brems-Steuerventil 3 und Hauptzylinder 6 sind parallel angeordnet.
Eine hilfskraftliefernde Pumpe 8 h*.t Verbindung sowohl mit einem Reservoir 9 als auch mit einem Speicher 10,
und eine Druckleitung 11 führt von dort zum Bremsventil 3 und über einen Leitungszweig 11' zu einem Umschaltventil
30, das ebenfalls parallel zum Bremsventil 3 angeordnet ist. Das Umschaltventil 30 ist ein Zweistellungsventil,
das vom Speicherdruck druckabhängig umstellbar ist, indem es bei vorhandenem Speicherdruck
in der gezeichneten, leitungstrennenden Lage steht und bei ausgefallenem Speicherdruck eine Verbindung eines
Druckraumes 30' zu einer Entlastungsleitung 12 schaltet, wodurch sich ein Arretierkolben 30" in das Umschaltventil
30 hineinbewegen kann.
Vom Brems-Steuerventil 3 gehen sowohl die Entlastungsleitung 12 zum Reservoir 9 als auch eine Steuerleitung
13 aus. Letztere führt über ein elektromagnetisch betätigbares, als 3/2-Wegeventil ausgebildetes, zentrales
Schaltventil 14 zu einer Primärkammer 15 im Hauptzylinder
6. Das zentrale Schaltventil 14 hat über eine Entlastungsleitung
16 ebenfalls Verbindung mit dem Reservoir 9.
-H-
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-4- κ. 5 4 2 5'
Der Hauptzylinder-Kolben 7 begrenzt im Hauptzylinder 6 einerseits die Primärkammer 15, andererseits eine Sekundärkammer
17, in der eine Rückholfeder 18 für den Kolben 7 und eine Kolbenstange 19 angeordnet sind. Am
Boden 20 der Sekundärkammer 17 ist eine Ringdichtung 21 vorgesehen, die eine Nachfüllkammer 22 von der Sekundärkammer
17 trennt, wenn die Stange 19 in die Ringdichtung 21 eintaucht. Die Sekundärkammer 17 ist
über zwei Bremsleitungen 23, 23' an nicht dargestellte Bremsyzlinder eines geschlossenen Bremskreises I angeschlossen
und in jede dieser Bremsleitungen 23, 23' ist ein 2/2-Wege-Ventil 24, 24' eingesetzt, mit dem der
Druck in dieser Bremsleitung zum Druckhalten abriegelbar ist. Das 3/2-Wege-Schaltventil 14 und die 2/2-Wege-Ventile
24, 24' können in einem Mehrstellungs-Ventilaggregat zusammengefaßt sein. I
An die Steuerleitung 13 ist auch noch ein weiterer, nicht dargestellter, ebenfalls geschlossener Bremskreis II
mit eigenem Hauptzylinder und eigenen 2/2-Wege-Ventilen angeschlossen. Dieser Bremskreis II wird von dem zentralen
Schaltventil 14 mit überwacht.
Das zentrale Schaltventil 14 ist mit einer Rückschlagventileinrichtung
31 versehen, die von einem magnetbetätigten Schieber 32 des Schaltventils 14 in dessen
Umschaltstellung betätigbar ist. Zu diesem Zweck trägt der Schieber 32 zwei Stößel 33 und 34.
Die Rückschlagventileinrichtung 31 hat in jedem Brems-
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-5- R.5423
kreis I und II ein Rückschlagventil 35 und 36 und jedes
Rückschlagventil ist in eine RUckleitung 37 bzw. 38 eingesetzt, die über den hohlen Schieber 32 von der
Sekundärkammer 17 .jedes Hauptzylinders 6 zur Entlastungsleitung 16 zurückführt.
Jede Rückleitung 37 und 38 nimmt ihren Ausgang am Hauptzylinder 17 an einer Stelle 39, die von Kolben 7
nach Durchlauf etwa seines halben Hubes überfahren und dadurch geschlossen wird, d.h. jede Rücklaufleitung
37 bzw. 38 ist nur bei niedrigeren Bremsdrücken
offen.
Die Vorratsbehälter der beiden Hauptzylinder sind durch einen überlauf miteinander verbunden.
Beim Betätigen der Bremsen wirkt die vom Bremspedal 1 auf die Wegfeder k Übertragene Kraft auf das Brems-Steuerventil
3» welches die pedalkraftproportionale Druckübertragung gewährleistet. Der vom Brems-Steuerventil 3
eingesteuerte Steuerdruck gelangt über· die Steuerleitung 13 zum zentralen Schaltventil 14 und von dort auf die
Primärseite des Hauptbremszylinderkolbens 7. Durch die Druckbeaufschlagung bewegwsich die beiden Hauptzylinderkolben
nach rechts, was in den geschlossenen Bremskreisen I und II über die 2/2-Wege-Magnetventile
24, 24' einen entsprechenden Druckaufbau zur Folge hat.
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Z ■' -"se
Das Umschaltventil 30 ist normalerweise d.h., wenn genügend Speicherdruck vorhanden ist, geschlossen.
Bei normaler Abstimmung zwischen Wegfeder 4 und Hauptzylinderkolben
7 bewegen sich die Hauptzylinder-Kolben weiter als der entsprechende Weg der Wegfeder 4. Eine
solche Wirkungsweise ist bereits in der alten Anmeldung Aktenzeichen P 27 50 491.2 beschrieben.
Wird durch entsprechende Betätigung des Pedals 1 ein Druck eingesteuert, der die Blockierbremse überschreitet,
dann wird eine Druckabsenkung notwendig. Wenn dies beispielsweise im Bremskreis Ib der Fall ist, werden das
zentrale Schaltventil 14 und das 2/2-Wege-Ventil 24' elektrisch angesteuert. Im zentralen Schaltventil 14
bewegt sich der Schieber 32 nach rechts und trennt die Steuerleitung 13 ab. Nach weiterem Hub des Schiebers
verbindet dieser den hauptzylindrischen Teil der Steuerleitung 13 mit der Entlastungsleitung 16. Druckabsenkung
in der Primärkammer IS ist die Folge.
Schließlich stoßen die Stößel 33 und 34 die Rückschlagventile 35 und 36 auf, was ein Abfließen des Druckmittels
aus der Sekundärkammer 17 der Hauptzylinder bewirkt, wenn die Hauptzylinderkolben noch in der ersten Hälfte
ihres Hubes stehen. Auf diese Weise kann das Druckniveau bis herab auf Atmosphärenniveau abgebaut werden, was
vorteilhaft ist bei kleinen Kraftschlußbeiwerten.
Soll in beiden Radbrems-Kanälen Ia und Ib der Druck re-
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- 7 - R. 5 4 2 5'
duziert werden, so werden die auf der Sekundärseite y.'
eingebauten 2/2-Ventile nicht betätigt. Ist jedoch v-
ein Druckabbau nur an einem Rad notwendig, so schal- K
tet das entsprechende 2/2-Wege-Ventil 24 und 24' über f
die zweite Stellung auf Druckhaltefunktion. ?r
Fällt die Hilfsenergie aus, so schaltet das Umschalt- ■
ventil 30 in seine andere Stellung, in der sein Ventil |·;.
öffnet und den Druckraum 30' mit der Rücklauf leitung 12 |'.
verbindet, über die Platte 2 und die Stößelstange 5 wird |
die Kraft des Bremspedals 1-durch den Arretierkolben 30" r.
unbehinhindert - auf die Hauptzylinderkolben eingeleitet, ;'■;
was dann in gewohnter Weise zur Drucksteigerung in den B
geschlossenen BremsKreisen I und II führt. Dabei wird die l\
Blockierschutzfunktion/geschaltet. f.
Die Alternative nach der Figur 2 zeigt ein dem Ventil
14 entsprechendes zentrales Schaltventil 40, bei dem ein |
Steuerschieber 41 über einen Schaltkolben 42 und ein
zusätzliches 3/2-Wege-Ventil 43 vorgesceuert wird.
Eine solche Bauart hat den Vorteil, daß sie hinsiehtlieh
der Kräftebilanz unkritischer ausgelegt werden kann wegen der Vorsteuerung über den Schaltkolben 42
mit entsprechender Verschiebekraft. Auch kann der zeitliehe
Verlauf in gewissen Grenzen variiert werden. Hier ist eine Rückschlagventileinrichtung 59 so an das zentrale
Schaltventil 40 angebaut, daß seine Ventile radial betätigbar sind.
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- 8 - ' R- 5 4 2
Dem zentralen Schaltventil 40 ist ein Sicherheitsventil 44 parallel geschaltet, das eine Sicherung für den Fall
übernimmt, daß der Schieber 41 in seiner Umschaltstellung blockiert ist, z.B. dadurch, daß die Leistungsendstufe
des nicht dargestellten elektronischen Schaltgerätes den Strom nicht mehr abschaltet oder daß infolge
Verschmutzung o. dgl. der Schieber 41 klemmt. Dies hätte zur Folge, daß im Hauptzylinder 6 kein Druckaufbau entstehen
kann, da in einem solchen Fall der Steuerdruck Null wäre, weil der Schieber 41 die Hauptzylinder-Primärkammer
15 an die Entlastungsleitung 16 angeschlossen hat.
Das Sicherheitsventil 44 spricht auf eine Druckdifferenz zwischen dem vor und hinter dem Schaltventil 40
liegenden Teil der Steuerleitung 13 an. Eine solche Druckdifferenz entsteht bei jedem Regelzyklus.
Das Sicherheitsventil 44 hat einen durch eine Feder 45 belasteten Schieber 46, der einerseits mit eina^Ringaussparung
47 eine Verbindung der Steuerleitung 13 mit einer Rückleitung 48 und andererseits mit einem Teil
49 eine Verbindung einer vom Schaltkolben 42 begrenzten
Kammer 50 mit der Steuerleitung 14 oder mit der Entlastungsleitung 16 überwacht. Zu diesem Zweck sind
im Bereich des Teils 49 Kanäle 51, 52 und 53 sowie ein Rückschlagventil 54 und eine Drossel 55 vorgesehen.
Schließlich ist an das Sicherheitsventil 44 noch eine Rasteinrichtung 56 angebaut, mit der es in Umschaltstellung
fixierbar ist. Die Rasteinrichtung 56
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:.5425·
hat einen Schaltkontakt 57 für eine Warnlampe 58. Die übrigen Teile der Blockierschutzeinrichtung entsprechenn
denen nach Figur 1.
Anhand des Diagramms nach der Figur 4 soll nun die Arbeit
der Blockierschutzeinrichtung nach der Figur 2 beschrieben werden. Dort ist auf der Ordinate der Druck
und auf der Abszisse der zeitliche Verlauf des Druckes dargestellt.
In der ersten Phase verläuft der Bremsdruckaufbau normal. Nach dem Erreichen eines bestimmten Druckniveaus
wird dieser Druck gehalten.. Wenn nun über das elektronische Schaltgerät ein Stellbefehl zum Druckaufbau erfolgt,
so baut sich der Druck in der Hauptzylinder-Primär kammer (P15) von etwas höherem Druckniveau auf
ein niedrigeres Niveau ab und beeinflußt den Druck im I
Rad (Pr>ad)>
wenn das entsprechende Druckniveau erreicht wird. Anschließend erfolgt der Druckabbau im Rad, wie er
von der Steuerelektronik gemessen wird. Nach der Druckhaltephase (DHP) schaltet das zentrale Schaltventil 40
wieder um, was zur Folge hat, daß das Druckniveau in der Primärkammer 15 gleich dem Druckniveau in der Steuerleitung
lh (P13) ist.
Nach einem getakteten Druckaufbau erfolgt wieder ein Stellbefehl zum Druckabbau. In diesem Falle erfolgt
z.B. eine längere Ansteuerzeit, wie sie auftritt bei einem Kraftschlußsprung von hohen auf niedrigen Kraftschlußbeiwerten.
Wird nun die entsprechende Druckdif-
- 10 -
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- 10 - R.5 «
ferenz zwischen dem Druck in der Steuerleitung 13 und dem in der Primärkammer 15 von z.B. 30 bar überschritten,
erfolgt über die Drossel 55 im Kanal 52 eine verzögerte Bewegung des Schiebers 46. Ist nun aus regelungstechnischen
Gründen, z.B. Aquaplaning eine längere Zeit zum Druckabbau notwendig, so wird kurzzeitig das
zentrale Schaltventil 40 in die Ausgangsstellung zurückgeschaltet
bei gleichzeitiger Ansteuerung der 2/2-Ventile, die das niedrige Druckniveau im Rad halten
sollen. Bei diesem Schaltvorgang bewegt sich der Schieber 46 des Sicherheitsventils 44 durch die Rückstellfeder
45 zeitlich nahezu unverzögert in die Ausgangsstellung
zurück, da das entsprechende Druckmittel über das Rückschlagventil 54 abfließen kann. Ist nun
eine Störung vorhanden, die das Umschalten nicht bewirkt, so bewegt sich der Schieber 46 weiter. Öffnet
nun der Steuerteil 49 des Schiebers 46 den Zugang zu Kanal 51, so wird der gedrosselte Zugang über Kanal
52 überbrückt, was zur Folge hat, daß der Schieber 46 unverzögert in seine linke Endstellung bewegt wird.
Dies ist notwendig, weil, wenn die Ringaussparung 47
die Steuerleitung 13 überfahren hat, die Druckdifferenz zwischen P13 und P15 eliminiert wird. Damit im
Störfall die volle Bremswirkung sofort eingeschaltet wird, erfolgt eine Arretierung des Sicherheitsventils
44 über die Rasteinrichtung 56. Die Störung wird über den Schaltkontakt 57 an die Elektronik weitergeleitet
werden, welche dann die Warnlampe 5.8 ansteuert.
Figur 3 zeigt den Gegensatz zu Figur 1 einen mit zwei
- 11 -
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-ii- κ. -4
Haupt zylindern ausgerüsteten Verstärker 60 in einer
sogenannten zwei Medienlösung, bei der die Bremskreise I und II ein anderes Druckmittel haben als der Verstärker-Druckm-ittelkreis.
Jeder Hauptzylinderkolben trägt zwei Dichtringe 64, 65 bzw. 64', 65', um die Medien zu
trennen. Eine Rückschlagventileinrichtung trägt hier die Bezugszahl 61. Bei dieser Ausführung wird bei ABS-Druckmodulation
das Druckmittel über die Rückschlagventileinrichtung 61 nicht über ein zentrales Schaltventil
14 oder 40 geleitet, sondern es gelangt direkt in die
Vorratsbehälter 62, 63 jedes Bremskreises I und II.
Die Rücklaufleitung von den Rückschlagventilen kann auch
bei einer sogenannten £in-Medienlösung direkt in den entsprechenden
Vorratsbehälter geführt werden.
Damit im Fall einer Störung genügend Bremswirkung vorhanden ist, kann die ABS-Funktion nur stattfinden, wenn
genügend Speicherdruck und ausreichend Flüssigkeit im Vorratsbehälter ist.
Das Schaltventil 40 kann auch bei Fremdkraftsystemen zwischen Bremsventil und Radzylinder bzw. 2/2-Stellglied
eingebaut werden. Ebenso das parallel geschaltete Sicherheitsventil 44.
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I Il
Claims (1)
- 5 4 2 510.4.1979 He/HtROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1Ansprüche( 1Λ Blockierschutzeinrichtung für eine hydraulische bremsanlage mit einem fußbetätigten Brems-Steuerventil, dem eine Wegfeder vorgeschaltet ist und welches das Druckmittel von einer Druckquelle zu der Primärseite eines hydraulischen Hauptzylinders gelangen läßt, der zur Versorgung eines geschlossenen Bremskreises bestimmt ist und dem zur Blockierschutz-Druckmodulation ein 3/2- und mindestens ein 2/2-Wege-Ventil beigeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskreis (I, II) über eine Rückschlagventileinrichtung (31, 59, 61) mit der Entlastungsseite der Druckmittelquelle verbindbar ist.2. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (31, 59) im zentralen Schaltventil (14, HO) angeordnet ist.030045/0049• ■ ■- 2 - R. 5 4 2 5:3. Bloc'.ierschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (31, 59) bei der Bewegung des zentralen Schaltventils (14, 40) zur Verbindung eines Bremskreises (I, II) mit der Entlastungsseite von dem Schaltventil (14, 40) mechanisch aufstoßbar ist.4. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (31, 59), vorzugsweise unmittelbar durch einen Steuerschieber (32, 41) des zentralen Schaltventils (14, 40) betätigbar ist.5. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines einzigen Druckmediums die Entlastungsseite eine zur Druckquelle zurückfließende Rücklaufleitung (l6)6. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung zweier Druckmedien die Entlastungsseite eine zu einem030045/0049- 3 - R. 5 4 2Nachfüllbehälter (62, 63) zurückführende Rücklaufleitung ist und daß am Kolben des Hauptzylinders zwei medientrennende Dichtringe (64, 65, 64', 65') vorgesehen sind.7. Blockierschutzeinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit zwei Hauptzylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (31, 59, 61) zwei Rückschlagventile (35* 36) aufweist, von denen jeweils eines ^inem Hauptzylinder zugeordnet ist.3. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (35, 36) gemeinsam ansteuerbar sind.9. Slockierschutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile getrennt ansteuerbar sind.10. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Rückschlagventileinrichtung (31, 59, 51) bei ei--U-030045/0049nem etwa zur Hälfte des maximalen Hubes des Bremspedal-s^ Stößels (C) festgelegt ist.11. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegfeder (4) parallel neben dem Hauptzylinder (β) angeordnet ist und von einer Bremspedalplatte (2) betätigbar ist, die an einer Kolbenstange (5) des Hauptzylinders (6) befestigt ist.12. BIcjkierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitsventil (44) verwendet ist, das zumindest in seiner Funktion dem zentralen Schaltventil (40) parallel geschaltet ist (Figur 2).13· Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch \.gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (44) Vorzugs- fweise über ein Vorsteuerventil (43) druckabhängig schalt- Sbar ist und daß seine Schaltbewegung in einer der beiden «.Richtungen vorzugsweise durch eine -Drossel (55) verzögert | ist.030045/0049- 5- R. 54 2 5'14. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ihre Verwendung bei Fremdkraft-Bremssystemen.15. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (44) mit einer Rasteinrichtung (56) für seine Umschaltstellung kombiniert ist.16. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiersohutz-Funktion abgeschaltet wird, wenn nicht genügend Speicherdruck und/oder Flüssigkeit im Vorratsbehälter vorhanden ist.17· Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Schaltventil (14) und die 2/2-Wege-Ventile (24, 24') Teile eines Mehrstellungs-Ventilaggregates sind.030045/0049
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