DE3128798C2

DE3128798C2 - Steuervorrichtung für eine hydraulische blockiergeschützte Fahrzeugbremse

Info

Publication number: DE3128798C2
Application number: DE3128798A
Authority: DE
Inventors: Etsuo Wako Saitama Fujii; Shohei Ooi Saitama Matsuda; Yoshitaka Kawagoe Saitama Miyakawa; Makoto Kumifukuoka Saitama Satoh
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1981-07-21
Publication date: 1986-07-24
Also published as: DE3128798A1; JPS5726027A; US4417768A; JPS625819B2

Abstract

Verbesserte Bremsöldruck-Steuervorrichtung für hydraulisch betätigtes Antiblockier-Bremssystem, die so eingerichtet ist, daß sie den richtigen und stabilen Betrieb des Bremssystems zu jeder Zeit unabhängig von einer volumetrischen Änderung des Betriebsöls aufgrund von Temperaturschwankungen sicherstellt. Die Vorrichtung umfaßt eine erste und eine zweite Zylinderkammer, welche in Reihe ausgerichtet sind und in einem Zylinderkörper auf den entgegengesetzten Seiten einer Trennwand definiert sind. Die erste Zylinderkammer ist durch einen Bremskolben auf seinen entgegengesetzten Seiten in eine erste Bremskammer, die mit einem Bremsenhauptzylinder in Verbindung steht, sowie eine zweite Bremskammer unterteilt, die mit einer Radbremse in Verbindung steht, so daß, wenn der Druck in der ersten Bremskammer unter der Wirkung des Hauptzylinders vergrößert wird, der Bremskolben verschoben wird und die zweite Bremskammer zur Betätigung der Radbremse unter Druck setzt. Ein Steuerkolben ist verschiebbar in die zweite Zylinderkammer aufgenommen und arbeitet mit der Trennwand zusammen, um eine Steuerkammer zu definieren die mit einem hydraulischen Antiblockier-Bremssteuerkreis in Verbindung steht. Der Steuerkolben ist mit dem Bremskolben so verbunden, daß er, wenn die Steuerkammer durch den hydraulischen Steuerkreis unter Druck gesetzt wird, zusammen mit dem Bremskolben in Richtung der Verminderung eines übermäßigen Bremsdrucks in der zweiten Bremskammer verschoben wird. Eine zusätzliche ......

Description

den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung für eine hydraulische blockiergeschützte Fahrzeugbremse beschrieben.

Ein wesentliches Bauteil der Steuervorrichtung ist ein allgemein mit 6 bezeichneter Steuerzylinder, mit einem Zylindergehäuse 1, in dem eine feste Hülse 2 eingesetzt und durch einen O-Ring abgedichtet ist Die Hülse 2 ist durch eine abgestufte Schulter 3 des Zylindergehäoses 1 und einen Kolbenanschlag 5 axial festgelegt, welcher durch einen Yerriegelungsbolzen 4 an dem vorderen Endabschnitt (dem äußersten linken Abschnitt in der Zeichnung) des Zylindergehäuses 1 befestigt ist Die feste Hülse 2 ist mit einer Trennwand 9 versehen, welche das Innere des Zylindergehäuses 1 in eine erste Kammer

7 und eine zweite Kammer 8 unterteilt, welche axial hintereinander angeordnet sind In der Kammer 7 ist ein Bremskolben 10 verschiebbar, dessen Kolbenstange 11 sich durch eine Öffnung 12 in der Trennwand 9 in die zweite Kammer 8 erstreckt Am Endabschnitt der Kolbenstange 11 ist ein Steuerkoiben 13 befestigt Dementsprechend bewegen sich der Bremskolben 10 and der Steuerkolben 13 gleichzeitig. Eine Rückholfeder 44 ist in zusammengedrücktem Zustand in der zweiten Kammer

8 derart angeordnet daß sie den Steuerkolben 13 und folglich auch den Bremskolben 10 in deren Rückziehrichtung oder in der Zeichnung nach rechts drückt

Eine erste Druckkammer 15 ist durch den Bremskolben 10 und die Trennwand 9 definiert und eine zweite Druckkammer 16 ist durch den vorderen Abschnitt des Bremskolbens 10 oder zwischen diesem und dem Kolbenanschlag 5 definiert Die erste Druckkammer 15 steht mit einem Hauptbremszylinder 18 in Verbindung, der bei Betätigung eines Bremspedals 17 einen Bremsöldruck erzeugt, wogegen die zweite Druckkammer 16 mit einem Radbremszylinder JS einer Radbremse in Verbindung steht Eine Zylinderkammer 20 ist durch den Steuerkoiben 13 und die Trennwand 9 innerhalb der zweiten Kammer 8 definiert und steht in Verbindung mit einem Servokreis 21. Der Servokreis 21 besteht aus einem ersten Kreis, welcher mittels einer Pumpe P Hydraulikflüssigkeit aus einem Behälter R ansaugt und es einem Speicher A zuführt sowie mit der Zylinderkammer 20 über ein normalerweise geschlossenes Einlaßventil V\ verbunden ist, und aus einen zwsiten Kreis, welcher die Zylinderkammer 20 über ein normalerweise offenes Auslaßventil Vi mit dem Behälter R verbindet

Eine dritte Zylinderkammer 22 ist innerhalb des Zylindergehäuses 1 vor der zweiten Druckkammer 16 oder am Kolbenanschlag 5 vorhanden. Diese dritte Zylinderkammer 22 steht mit einem Behälter T, welcher die Bremsflüssigkeit des Hauptbremszylinders 18 ergänzt, in Verbindung über eine Zuführöffnung 23, die in dem Zylindergehäuse 1 vorgesehen ist. Zwischen der dritten Zylinderkammer 22 und der ersten Kammer 7 ist eine Dichtungsmanschette 24 eingesetzt, um ein Durchsikkern der Bremsflüssigkeit aus dem Spalt zwischen dem Zylindergehäuse 1 und dem Kolbenanschiag 5 zu verhindern. Ein Abstandsring 25, der aus einer elastischen dünnen Platte besteht, ist an der Rückseite der Dichtungsmanschette 24 angeordnet. Ein Speiseloch 26 ist so an dem Kolbenanschlag 5 angebracht, daß die dritte Zylinderkammer 22 mit der Rückseite des Abstandsringes 25 in Verbindung steht. Die Dichtungsmanschette 24 ist ein elastischer Ring mit einer Querschnittsgestalt, die zu der zweiten Druckkammer 16 hin offen ist, und sie ist so aufeebaut. daß sie. wenn die Druckkammer 16 sich auf hohem Druck befindet, das Ausstromen der Bremsflüssigkeit von der Druckkammer 16 verhindert daß aber dann, wenn die Druckkammer 16 sich auf einem niedrigeren Druck befindet als die dritte Zylinderkammer 22, die Dichtungsmanschette 24 eine Deformation erfährt und die Bremsflüssigkeit aus der dritten Zylinderkammer 22 ansaugt

Auf ähnliche Art ist auch eine Dichtungsmanschette 27 im Bremskolben 10 angeordnet um das Ausströmen

ίο der Bremsflüssigkeit aus der ersten Druckkammer 15 in die zweite Druckkammer 16 zu verhindern. Diese Dichtungsmanschette 27 ist von gleicher Art wie die vorerwähnte Dichtungsmanschette 24, und sie läßt das Einströmen der Bremsflüssigkeit aus der zweiten Druck-

is kammer 16 in die erste Druckkammer 15 zu.

Dichtungsmanschetten 28, 28 sind im Bereich der Trennwand 9 zwischen der festen Hülse 2 und der Kolbenstange 11 eingesetzt um ein Leckea durch die öffnung 12 der Trennwand 9 zu verhindern. Eine Dichtungsmanschette 29 und ein O-Ring 30 sind auf dem Steuerkolben 13 angeordnet um ein i.jcken der Hydraulikflüssigkeit aus der Zylinderkamsr.sr 20 nach außen zu verhindern. Ferner ist ein O-Ring 31 zwischen dem Zylindergehäuse 1 und dem Kolbenanschlag 5 in einer Stellung angeordnet, welche weiter auswärts gelegen ist als die dritte Zylinderkammer 22, um ein Lecken der Bremsflüssigkeit nach außen zu verhindern. Der hintere Endabschnitt des Zylindergehäuses 6 ist durch eine Staubdichtung 32 abgedichtet.

Die Steuervorrichtung arbeitet bei dieser Ausführungsform folgendermaßen: Wenn keine Bremsung ausgeübt wird, wird die erste Druckkammer 15 über den Hauptbremszylinder 18 und den Behälter Tauf Atmosphärendruck gehalten. Dementsprechend wird der Bremskolben 10 durch die auf den Steuerkolben 13 ausgeübte Federwirkung der Rückholfeder 14 in seiner hintersten Stellung gehalten.

Wenn beim Laufen des Fahrzeugs bei Betätigung des Bremspedals 17 ein Bremsdruck in dem Hauptbrerrszylinder 18 erzeugt wird, wird dieser Bremsdruck in die erste Druckkammer 15 eingeleitet wodurch der Druck in dieser erhöht wird. Hierdurch wird die Dichtungsmanschette 27 erweitert und gegen die Wandfläche der ersten Kammer 7 gedrückt; wodurch Leckage aus der ersten Druckkammer 15 in die zweite Druckkammer 16 verhindert wird. Aufgrund der Druckbeaufschlagung rückt der Bremskolben 10 gegen die Federwirkung der Rückholfeder 14 vor und fördert die innerhalb der zweiten Druckkammer 16 vorhandene Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder 19 der Radbremse. Infolgedessen wird der Druck innerhalb des Radbremszylinders 19 erhöht, und die Radbremse wird betätigt wodurch ein Bremsmoment auf das R?.d ausgeübt wird. In diesem FaH st£ ^:gt der Druck innerhalb der zweiten Druckkammer 16 und expandiert die Dichtungsmanschette 24, wodurch das Ausströmen der Hydraulikflüssigkeit, verhindert wird, weil der Abstandsring 25 die öffnung des Speiseloches 26 verschließt.
Die obige Erläuterung gilt für den normalen Brems-Vorgang. Wenn der Bremsdruck innerhalb des Radbremszylinders 19 ansteigt und das Bremsmoment so übermäßig wird, daß das Rad auf der Straßenfläche rutscht wird jedoch durch ein Signal von einer nicht gezeigten Befehlsvorrichtung der Servokreis 21 betätigt, um das Einlaßventil Vi zu öffnen und das Auslaßventil Vi zu schließen. Dementsprechend wird die Hydraulikflüssigkeit von hohem Druck aus dem Speicher A in die Zylinderkammer 20 eingeleitet, wobei der vorhan-

dene Arbeitsdruck den Steuerkolben 13 beaufschlagt und diesen gegen den Bremsdruck innerhalb der ersten Druckkammer 15 zurück schiebt. Infolgedessen nimmt das Volumen innerhalb der zweiten Druckkammer 16 zu, wodurch der Bremsdruck innerhalb des Radbrems-Zylinders 19 abgesenkt wird. Folglich nimmt das Bremsmoment auf die Radbremse ab, und ein Schleudern des Rades kann vermieden werden. Da der Bremsdruck innerhalb der ersten Druckkammer 15 weiter ansteigt und der Bremsdruck innerhalb der zweiten Druckkammer 16 nicht unter den Atmosphärendruck vermindert werden kann, werden die Dichtungsmanschetten 24 und 27 noch expandiert gehalten, so daß kein Einströmen oder Ausströmen der Bremsflüssigkeit stattfindet.

Wenn das Schleudern verhindert ist, werden durch das Signal von der Befehlsvorrichtung das Einlaßventil Vi und das Auslaßventil V₂ in ihre normalerweise geschlossene bzw. offene Stellung zurückgeführt, wodurch der Arbeitsdruck innerhalb der Zylinderkammer 20 vermindert wird, inKMgcuesscti ηίΓπΓιΊι däS BrcffiSiüCmcnt der Radbremse wieder zu. Da der beschriebene Vorgang sich mit hoher Geschwindigkeit wiederholt, wird das Rad mit hohem Wirkungsgrad gebremst, ohne ein Schleudern zu verursachen.

Wenn es erwünscht ist, den Bremsdruck konstant zu halten, kann eine Anordnung derart getroffen werden, daß das Einlaß- und das Auslaßventil Vi, V₂ geschlossen gehalten werden. Da bei dieser Anordnung eine hydraulische Verriegelung innerhalb der Zylinderkammer 20 bewirkt wird, überschreitet der Bremsdruck eine vorbestimmte Höhe nicht, selbst wenn das Bremspedal 17 niedergedrückt gehalten wird. Wenn das Bremspedal 17 losgelassen wird, um den Bremsvorgang zu beenden, wird es der ersten Druckkammer 15 ermöglicht, auf Atmosphärendruck zurückzukehren, und der Bremskolben 10 zieht sich zurück aufgrund der Vorspannkraft der Rückholfeder 14, welche auf den Steuerkolben 13 •A-irkt. der mit dem Brernskolben 10 einteilig ist. Wenn in diesem Fall das Volumen der Bremsflüssigkeit wegen Heraussickerns aus dem Radbremszylinder 19 oder dgl. beim Bremsen abnimmt, fällt der Druck innerhalb der zweiten Druckkammer 16 unter den Atmosphärendruijk. Wenn auf diese Weise der innere Druck der zweiten Druckkammer 16 niedriger wird als der Druck der dritten Zylinderkammer 22, welcher auf Atmosphärendruck gehalten wird, erfährt der Abstandsring 25 eine Deformation zu der zweiten Druckkammer 16 hin, und gleichzeitig verbiegt sich der äußere Umfangsabschnitt der Dichtungsmanschette 24 nach außen und bildet einen Spalt zwischen sich und der inneren Wandfläche des Zyiindergehäuses 1. Dementsprechend wird die Bremsflüssigkeit aus der dritten Zylinderkammer 22 durch das Speiseloch 26 in die zweite Druckkammer 16 eingespeist, und eine vorbestimmte Menge Bremsflüssigkeit die vom Behälter Γ nachläuft, füllt ständig den Druckkreis, der sich von der zweiten Druckkammer 16 zu dem Radbremszylinder 19 erstreckt. Auf diese Weise kann ein stabiler Bremsvorgang sichergestellt werden.

In der blockiergeschützten Fahrzeugbremse dieser Art nimmt das Volumen der Bremsflüssigkeit wahrscheinlich wegen des Anstiegs seiner Temperatur zu. Aufgrund der kräftigen Zurückziehung des Bremskolbens 13 besteht auch die Wahrscheinlichkeit, daß die überschüssige Bremsflüssigkeit in die zweite Druckkammer 16 gesaugt wird. In diesen Fällen übersteigt der innere Drück der zweiten Druckkammer 16 den Atmosphärendruck, selbst wenn die erste Druckkammer 15 zur Umgebung offen ist Dementsprechend sickert die Bremsflüssigkeit innerhalb der zweiten Druckkammer 16 durch den Spalt zwischen dem Bremskolben 10 und der inneren Wandfläche der ersten Kammer 7 und strömt in die erste Druckkammer 15 durch einen Spalt, der gebildet wird, wenn sich der äußere Umfangsabschnitt der Dichtungsmanschette 27 verbiegt. Die auf diese Weise in die erste Druckkammer 15 strömende überschüssige Bremsflüssigkeit wird durch den Hauptbremszylinder 18 hindurch in den Behälter Tzurückgeführt.

Wenn die Bremsflüssigkeit dessen Volumen sich aufgrund des Temperaturanstiegs ausdehnt, sich aufgrund des nachfolgenden Temperaturabfalls zusammenzieht und das Volumen auf diese Weise nicht mehr ausreicht, fällt der Druck der zweiten Druckkammer 16 unter den Atmosphärendruck ab, und die Bremsflüssigkeit wird aus der dritten Zylinderkammer 22 auf die gleiche Weise wie in dem Fall, in welchem die Bremsflüssigkeit heraussickert, ergänzt.

Gemäß der beschriebenen .Anordnung stellen Ausdehnung und Schrumpfung des Volumens der Hydraulikflüssigkeit aufgrund Temperaturschwankungen oder Leckölverlusten für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kein Problem dar, obwohl der Hydraulikkreis, welcher von der zweiten Druckkammer 16 zum Radbremszylinder 19 führt, im wesentlichen ein geschlossener Hydraulikkreis ist.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß der Druck innerhalb des Radbremszylinders konstant gehalten werden kann, wenn keine Bremsung ausgeübt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch Patentansprüche: gekennzeichnet daß an der Rückseite der ersten Dichtungsmanschette (24) ein die Mündung des

1. Steuervorrichtung für eine hydraulische blök- Speisekanals (26) verschließender elastischer Abkiergeschützte Fahrzeugbremse, mit 5 Standsring (25) angeordnet ist.

einem Hauptbremszylinder (18),

einem Radbremszylinder (19), und

einem Steuerzylinder (6) mit einer ersten Zylinderkammer mit einem darin verschiebbaren Bremskol-

ben (10), der eine erste Druckkammer (15), die mit to Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrich-

dem Hauptbremszylinder (18) verbunden ist und ei- tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

ne zweite mit dem Radbremszylinder (19) verbun- Es handelt sich um eine Steuervorrichtung, die ganz

dene Druckkammer (16) voneinander trennt und mit allgemein bekannt ist

einer von der ersten Zylinderkammer abgedichtet Bei der bekannten Steuervorrichtung ist die zweite getrennten und mit einem hydraulischen Servokreis i5 Druckkammer, die mit dem Radbremszylinder in Ver-(21) verbundenen zweiten Zylinderkammer (20) mit bindung steht, nicht mit dem Hauptbremszylinder in einem Steuerkolben (13) in Wirkverbindung mit dem Verbindung und bildet daher zusammen mit dem Rad-Bremskolben (10) in der ersten Zylinderkammer, bremszylinder einen geschlossenen Kreislauf. Deshalb derart daß bei Beaufschlagung der zweiten Zylin- wird, wenn ein Leckverlust der von der zweiten Druckderkammer mit Steuerflüssigkeit aus dem Servo- 20 kammer zugeführten Bremsflüssigkeit im Radbremszykreis bei biockiergefahr der Steuerkolben (13) den linder auftritt das Volumen der Bremsflüssigkeit verrin-Bremskoiben (10) zur Reduzierung des Bremsdrucks gert wodurch der Radbremszylinder nicht mehr unmitin der zweiten Druckkammer verschiebt da- telbar abhängig von einer Betätigung des Hauptbremsdurchgekennzeichnet, Zylinders arbeitet was zu einer Verzögerung beim daß der Steuerzylinder (6) eine zusätzliche, dritte 25 Wirksamwerden des Radbremszylinders führt Hier-Zylinderkammer (22) enthält die mit einem Vorrats- durch wird die Zuverlässigkeit der Bremse stark herabbehälter (T) verbunden ist ^aB die dritte Zylinder- gesetzt Wenn weiter das Volumen der Bremsflüssigkeit kammer (22) mittels einer ersten Dichtungsman- innerhalb der zweiten Druckkammer infolge von Temschette (24) von der zweiten Druckkammer (16) der- peraturänderungen sich vergrößert, wird der Radart getrennt ist, daß ein Zufluß von Bremsflüssigkeit 30 bremszylinder durch die sich ausdehnende Bremsflüsvon der dritten Zyiinderkammer (22) in die zweite sigkeit ausgeschohen, wodurch eine Bremskraft auf das Druckkammer (16) ermöglicht, wenn diese drucklos Rad zu unerwünschten Zeiten auftreten kann, was eine ist ein Zufluß von der zweitem Druckkammer (16) in Schlepperscheinung auslöst

die dritte Zylinderkammer (22) verhindert ist und Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer daß die erste und zweite Druckkammer (15,16) mit 35 Steuervorrichtung der eingangs bezeichneten Art so einer zweiten Dichtungsmanschette (27) derart von- auszugestalten, daß Leckverluste der Bremsflüssigkeit einander getrennt sind, daß ein Zufluß von der zwei- und Temperaturschwankungen die Funktion der Fahrten Druckkammer (16) in die erste Druckkammer zeugbremse nicht beeinträchtigen.
(15) ermöglicht, wenn diese drucklos ist ein Zufluß Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 enthalvon der ersten Druckkammer (15) in die zweite 40 tenen Kennzeichnungsmerfonale g^.'öst.
Druckkammer (16) verhindert ist Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekenn- Leckverluste der Bremsflüssigkeit automatisch ersetzt zeichnet durch eine Hülse (2), die in eine abgestufte und zwar durch Zugabe aus der mit dem Behälter ver-Zylinderbohrung des Steuerzylinders (6) eingesetzt bundenen dritten Zylinderkammer, aus der die Ersatzist und eine Trennwand (9) aufweist, die auf ihren 45 menge der Bremsflüssigkeit über den Speisekanal und entgegengesetzten Seiten die erste und die zweite die erste Dichtungsmanschette, die in der Strömungs-Zylinderkammer (7, 20) definiert, wobei der Brems- richtung der Ersatzmenge auszuweichen vermag, in die kolben (10) und der Steuerkolben (13) durch eine zweite Druckkammer gelangt, wenn diese drucklos ist, Kolbenstange (11) miteinander verbunden sind, wel- z. B. dann, wenn der Bremskoiben 10 in seine Ausgangsche sich durch die Trennwand (9) erstreckt. 50 position zurückfährt, in der er sich vor der Ausübung

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch eines Bremsvorganges befand. Infolgedessen bleibt die gekennzeichnet, daß ein Ende der Hülse (2) in An- unmittelbar von einer Betätigung des Hauptbremszylinschlagberührung mit einer Schulter (3) der abgestuf- ders abhängige Arbeitsweise des Radbremszylinders ten Zylinderbohrung und das andere Ende der Hülse auch bei Leckverlusten vorhanden und es wird auch in Anschlagberührung mit einem Kolbenanschlag (5) 55 eine Einsaugung von Luft vermieden, was ebenfalls zu stehen, welcher in die abgestufte Zylinderbohrung den eingangs schon beschriebenen Schwierigkeiten fühendseitig eingesetzt ist. ren würde.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch Wenn andererseits das Volumen der Bremsflüssigkeit gekennzeichnet, daß die dritte Zylinderkammer (22) in der zweiten Druckkammer aufgrund einer Temperaeine ringförmige Rille ist, die am Umfang des KoI- 60 turerhöhung ansteigt, kann die überschüssige Bremsbenanschlags (5) ausgebildet ist, und daß die erste flüssigkeit von der zweiten Druckkammer zur ersten Dichtungsmanschette (24) am Umfang des Kolben- Druckkammer über die zweite Dichtungsmanschette anschlags (5) angebracht ist. abgegeben werden, wodurch ein Schleppen oder Schlei-

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch fen des Rades verhindert ist. Folglich wird sichergestellt, gekennzeichnet, daß die dritte Zylinderkammer (22) 65 daß der Bremsdruck innerhalb der zweiten Druckkam- und eine die erste Dichtungsmanschette (24) aufneh- mer stets konstant gehalten ist, und der Radbremszylinmende Nut durch einen Speisekanal (26) miteinan- der stets stabil betrieben wird.

der verbunden sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in