DE3444205A1

DE3444205A1 - Stellantrieb fuer eine fahrzeug-blockierschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE3444205A1
Application number: DE19843444205
Authority: DE
Inventors: Takumi Chiryu Aichi Nishimura; Hirochika Kariya Aichi Shibata
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-12-04
Publication date: 1985-10-10
Also published as: GB2157379B; US4602824A; JPS60156070U; GB8504365D0; GB2157379A; GB8431769D0; DE3444205C2; JPH0347959Y2

Description

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Bavariaring 4, Postfach 8000 München

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent Mür

4. Dezember 1984

Aisin Seiki Kabushiki Kaisha

DE 4446 /

Kariya city, Japan case W-2402

Stellantrieb für eine Fahrzeug-Blockierschutzeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für eine Fahrzeug-Blockierschutzeinrichtung, und zwar insbesondere auf einen Stellantreib für eine Fahrzeug-Blockierschutzeinrichtung mit einem einen hydraulischen, einen Haupt- sowie einen Radbremszylinder des Fahrzeugs verbindenden Druckkreis in ausgewählter Weise in je einen dem Haupt-sowie dem Radbremszylinder zugeordneten Druckkreiszweig unterteilenden Absperrventil, mit einem Speicher zur Speicherung eines hydraulischen Leistungsdrucks, mit einem durch den Flüssigkeitsdruck in dem Radbremszylinder-Druckkreiszweig in der einen Richtung (im folgenden als erste Richtung bezeichnet) und durch den Leistungsdruck in der anderen (im folgenden als zweite Richtung bezeichnet}, zur ersten entgegengesetzten Richtung bewegten Kolben, der das Absperr-

Dresdner Bank (München) KtO 3939 844 Deutsche Bank (München) Kto 286 1060 Postscheckamt (München) Kto. 670 - 43 - 804

ventil schließt und öffnet sowie das Volumen des Radbremszylinder-Druckkreiszweiges durch seine Bewegung in der ersten bzw. zweiten Richtung erhöht und wiederherstellt, und mit einem ersten Umschaltventil, das in einen den Speicher sowie eine auf der einen Seite des Kolbens gebildete Flüssigkeitskammer, an der der Leistungsdruck ansteht, verbindenden hydraulischen Leistungsdruckkreis eingesetzt und in der Lage ist, den Leistungsdruck von der Flüssigkeitskammer zu nehmen, wenn ein Fahrzeugrad in einen einem blokkierten Zustand nahen Zustand gebracht wird, und den Leistungsdruck an die Flüssigkeitskammer zu legen, wenn das Fahrzeugrad in einem anderen als dem blockierten Zustand nahen Zustand ist.

Wenn bei dem oben angegebenen Stellantrieb das Rad in einen dem blockierten Zustand nahen Zustand gebracht wird, so wird der Leistungsdruck von der Druckkammer genommen. Wenn jedoch das Rad in einem anderen Zustand als nahe dem blockierten Zustand ist, θο wird der Leistungsdruck konstant auf die Druckkammer zur Wirkung gebracht. Obwohl die Zeitspanne, in der eine Bremse im tätigen Zustand ist, im Vergleich mit den Zeiträumen für andere Betriebszustände des Fahrzeugs äußerst kurz ist, wird der Leistungsdruck normalerweise auf die Druck- oder Flüssigkeitskammer zur Wirkung gebracht, womit in ungünstiger und nachteiliger Weise einem am Kolben angebrachten Dicthungsglied eine relativ hohe Belastung auferlegt wird. Diese Belastung, die dem Dichtungsglied vom Leistungsdruck vermittelt wird, wird zu einem ernsten Problem, und zwar insbesondere dann, wenn die den Bremsdruck aufnehmende und die den Leistungsdruck aufnehmende Fläche am Kolben zueinander gleich gemacht werden, um die Größe der gesamten Anordnung zu verringern,und der im Speicher angesammelte Leistungsdruck so eingestellt, wird, daß er höher ist als ein maximaler Wert des Bremsdrucks, bei welchem das Rad in einen dem blockierten Zustand nahen Zustand gebracht wird.

Im Hinblick auf den oben beschriebenen Umstand ist es die Aufgabe der Erfindung, die auf das am Kolben angebrachte Dichtungsglied einwirkende Belastung zu vermindern, um dadurch die Haltbarkeit und Standzeit des Dichtungsgiiedes zu steigern bzw. zu erhöhen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Stellantrieb der eingangs genannten Gattung durch ein zweites, in den Leistungsdruckkreis eingesetztes Umschaltventil gelöst, das im Ansprechen auf das Niederdrücken und Freigeben eines Bremspedals in der Lage ist, den hydraulischen Leistungsdruckkreis zu öffnen und zu schließen, um bei Schließen des hydraulischen Leistungsdruckkreises den Leistungsdruck von der Druck- oder Flüssigkeitskammer zu nehmen.

Durch diese Ausbildung und Anordnung ist in der Zeitspanne, in der das Bremspedal in einem freien, unbetätigten Zustand und es demzufolge nicht notwendig ist, den Stellantrieb in einen tätigen Zustand zu versetzen, der hydraulische Leistungsdruckkre'is geschlossen, so daß es möglich ist, den Leistungsdruck von der Druck- oder Flüssigkeitskammer zu nehmen. Demzufolge ist es möglich, die auf das am Kolben befestigte Dichtungsglied durch den hydraulischen Leistungsdruck aufgebrachte Belastung in beachtlichem Maß zu vermindern, so daß die Haltbarkeit und Standzeit des Dichtungsglieds beträchtlich verbessert bzw. gesteigert werden können.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Stellantriebs in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Umschaltventils, das in dem Stellantrieb von Fig. 1 zur Anwendung kommt, zur Erläuterung des Aufbaus dieses Ventils;

Fig. 3 teils eine Ansicht, teils einen Schnitt des in Fig.l dargestellten Stellantriebs mit Einzelheiten für den Aufbau einer Hochdruckpumpe, eines Speichers, von Magnetventilen, von Sperr/Kolben-Ventilen, von Umgehungsventilen, eines Druckschalters und weiterer Bauteile;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Stellantrieabs in einer zweiten, abgewandelten Ausführungsform.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform zur unabhängigen Steuerung der hydraulischen Bremsdrücke eines Bremszylinders 11 für das linke Vorderrad, eines Bremszylinders 12 für das rechte Vorderrad und der Bremszylinder 13f 14 für das linke sowie rechte Hinterrad. Eine Blockierschutzeinrichtung 20 umfaßt einen Fühler 31 zur Ermittlung der Drehzahl des linken Vorderrades, einen Fühler 32 zur Ermittlung der Drehzahl des rechten Vorderrades, einen Fühler 33 zur Ermittlung der Drehzahl der Abtriebswelle eines Schaltgetriebes 15 als der Drehzahl der beiden Hinterräder entsprechender Parameter, ein Steuergerät 40 und einen Stellantrieb 50.

Der Stellantrieb 50 umfaßt einen Vorratsbehälter 51, eine Hochdruckpumpe 52, einen Elektromotor 53, einen Speicher 54, ein Umschaltventil 55, Magnetventile 56A, 56B, 57A, 57B, 58A sowie 58B, Sperr/Kolben-Ventile 59, 60 sowie 61, Umgehungsventile 62, 63 sowie 64 und einen Druckschalter 65.

Der Vorratsbehälter 51 nimmt als ein hydraulisches Leistungsdruckmedium die gleiche Bremsflüssigkeit auf, die auch in einem hydraulischen Druckkreis, der von einem Hauptbremszylinder 16 zu den Radbremszylindern 11 - 14 führt, enthalten ist. Die HD-Pumpe 52 wird vom E-Motor 53 angetrieben und pumpt das Leistungsdruckmedium vom Vorratsbehälter 51 zum Speicher 54. Wenn der Leistungsdruck im Speicher 54 unter einem eingestellten Wert ist, so ist der Druckschalter 65 auf AUS, und ein den Zustand, daß der Leistungsdruck unter dem eingestellten Wert ist, kennzeichnendes Signal wird an das Steuergerät 40 gegeben, das dann eine Schaltung für den Antrieb des E-Motors 53 betätigt. Ist der Leistungsdruck im Speicher 54 durch das Arbeiten der HD-Pumpe 52 verstärkt worden, so daß er den eingestellten Wert erreicht, dann wird der Druckschalter 65 auf AN geschaltet. Das Steuergerät 40 macht die Schaltung für den Antrieb des E-Motors 53 untätig, wenn dieser nach dem Anschalten des Druckschalters 65 noch eine bestimmte Zeit gelaufen ist. Somit wird im Speicher 54 ein hydraulischer Leistungsdruck innerhalb eines Bereichs von einem eingestellten Wert zu einem dem Leistungsdruck, der über den eingestellten Wert hinaus um einen vorbestimmten Druck durch das Arbeiten der HD-Pumpe 52 für die o.a. eingestellte Zeit erhöht worden ist, äquivalenten Wert gespeichert. Der genannte eingestellte Wert ist einem maximalen hydraulischen Bremsdruck gleich, der die Räder in einen einem blockierten Zustand nahen Zustand bringt, wenn die Bremsen angelegt werden- Der maximale hydraulische Bremsdruck ist ein Bremsdruck, der die Räder in einen einem blockierten Zustand nahen Zustand unter Straßenverhältnissen oder Bedingungen bringt, wobei es höchst schwierig für die Räder ist, zu rutschen.

Das Umschaltventil 55 ist in einen Teil PO des Leistungsdruckkreises eingesetzt, bevor dieser in die Teile Pl/ P2 und P3 aufgezweigt wird, womit die Sperr/Kolben-Ventile 59, 60 und 61 mit dem Speicher 54 verbunden werden können. Wenn der durch Niederdrücken des Bremspedals 17 im Hauptoranszylinder 16 erzeugte Druck höher wird als ein eingestellter Wert, so wird der Teil PO des Druckkreises geöffnet, um die anderen Teilkreise Pl, P2 und P3 mit dem Speicher 54 zu verbinden; falls der Druck im Hauptbremszylinder 16 unter den eingestellten Druck absinkt, dann wird der Teil PO geschlossen, so daß die Teilkreise Pl, P2 und P3 mit dem Vorratsbehälter 51 verbunden werden. Der o.a. eingestellte Wert ist ein relativ kleiner Wert, der so festgesetzt wird, daß er einem Wert gleich ist, bei dem der Kreis PO unfehlbar geöffnet wird, wenn das Bremspedal 17 betätigt wird, um das Fahrzeug bis zum Halt abzubremsen.

Die Magnetventile 56A, 57A und 58A werden durch das Steuergerät 40 so gesteuert, daß sie eine Zu- und Abfuhr des Leistungsdrucks im Speicher 54 mit Bezug zu den Sperr/Kolben-Ventilen 59, 60 und 61 bewirken. Diese Ventile 56A, 57A und 58a haben denselben Aufbau, so daß jedes von ihnen als ein Umschaltventil mit zwei Stellungen und drei Wegen arbeiten kann. Normalerweise.werden die Magnetventile 56A, 57A und 58A durch die Kraft von zugehörigen Federn in einer Stellung gehalten, in der der im Speicher 54 vorhandene Leistungsdruck jeweils den Sperr/Kolben-Ventilen 59, 60 und 61 zugeführt wird. Wenn die einem jeden der Ventile 56A, 57A und 58A zugeordnete Magnetspule erregt wird,, so gelangt jedes Ventil in eine Stellung, in der es das jeweilige Sperr/Kolben-Ventil gegen den Speicher 54 hin absperrt und dafür mit dem Vorratsbehälter 51 verbindet.

Die Magnetventile 56B, 57B und 58B sind Drosselventile, die in die Leistungsdruckkreise Pl, P2 und P3 eingesetzt sind

und jeweils mit den Ventilen 56A,57A sowie 58A in Reihe liegen. Die Magnetventile 56B, 57B, 58B sind von gleichem Aufbau und werden jeweils durch die Kraft von zugeordneten Federn in einer die Leistungsdruckkreise Pl, P2, P3 drosselnden Stellung gehalten. Bei Erregung der zugeordneten Magnetspulen durch das Steuergerät 40 gelangen die Ventile 56B, 57B und 58B in Stellungen, in denen sie die Leistungsdruckkreise Pl, P2, P3 voll öffnen.

Die Sperr/Kolben-Ventile 59, 60 und 61 sind in ihrem Aufbau gleich, und wenn diesen Ventilen durch die Magnetventile 56A, 57A, 58A sowie 56B, 57B, 58B vom Speicher 54 ein Leistungsdruck zugeführt wird, der höher als ein festgesetzter Wert ist, so lassen diese Sperr/Kolben-Ventile 59, 60 und 61 eine Verbindung zwischen den Teilen Pal, PbI des Hauptbremszylinder-Druckkreises und den Teilen Pa2, Pb2, Pb3 des Radbremszylinder-Druckkreises zu und minimieren darüber hinaus das Volumen der Teile Pa2, Pb2, Pb3 des Druckkreises auf der Seite der Radbremszylinder. Wenn die Sperr/Kolben-Ventile 59, 60 und 61 durch die entsprechende Betätigung der Magnetventile 56A, 57A und 58A mit dem Vorratsbehälter 51 verbunden werden, so werden die Sperr/Kolben-Ventile 59, 60, 61 ferner durch den hydraulischen Bremsdruck so betätigt, daß sie die Teile Pa2, Pb2, Pb3 des RadbremszylindeirDruckkreises von den Teilen Pal, PbI des Hauptbremszylinder-Druckkreises trennen und darüber hinaus das Volumen der Teile Pa2, Pb2, Pb3 des Radbremszylinder-Druckkreises erhöhen, womit der hydraulische Bremsdruck vermindert wird.

Die Umgehungsventile 62, 63, 64 haben den gleichen Aufbau und sind dazu vorgesehen, das folgende Problem zu bewältigen: wenn ein benötigter Leistungsdruck, z.B. auf Grund eines Ausfalls der HD-Pumpe 52 oder des E-

Motors 53/ nicht erzeugt wird, so trennen die Sperr/ Kolben-Ventile 59, 60 und 61 in unerwünschter Weise die Teile des Hauptbremszylinder-Druckkreises und die Teile des Radbremszylinder-Druckkreises voneinander, was es unmöglich macht, den Bremsdruck vom Hauptbremszylinder 16 über die Sperr/Kolben-Ventile 59, 60, 61 den Radbremszylindern 11-14 zuzuführen; die Umgehungsventile 62, 63, 64 sind dazu vorgesehen, um das Auftreten dieses Problems zu verhindern. Wenn die Umgehungsventile 62, 63, 64 mit einem Druck gespeist werden, der über einem festgesetzten Wert liegt, so schließen sie jeweils die Umgehungs- oder Bypass-Leitungen Pa3, Pb4 und Pb5. Ist der angelegte Druck jedoch unter dem festgesetzten Wert, so wird jedes der Umgehungsventile 62, 63, 64 durch die Kraft einer Feder oder durch das Zusammenwirken der Federkraft und des Hydraulikdrucks im jeweiligen Teil des Hauptbremszylinder-Druckkreises betätigt, um die zugehörige Bypass-Leitung freizugeben, so daß eine Bremswirkung gewährleistet ist.

Das Steuergerät 40 analysiert Signale von den Fühlern 31, 32 und 33, um einzeln die Umlaufzustände des linken sowie rechten Vorderrades und der Hinterräder festzustellen. Wenn beispielswiese das linke Vorderrad in einem einem blockierten Zustand nahen Zustand ist, so eregt das Steuergerät 40 die Magnetventile 58A und 58B so, daß der gesamte, dem Sperr/Kolben-Ventil 61 zugeführte Leistungsdruck in den Vorratsbehälter 51 abgeführt wird. Falls die Drehung des linken Vorderrades in zufriedenstellender Weise durch eine kontinuierliche Verringerung des Bremsdrucks im Teil Pb3 des Radbremszylinder-Druckkreises durch die Tätigkeit des Sperr/Kolben-Ventils 61 wiederhergestellt worden ist, so entregt das STeuergerät 40 das Magnetventil 58A, so daß wieder die Zufuhr des Leistungsdrucks zum Sperr/Kolben-Ventil 61 aufgenommen

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wird, womit der Bremsdruck im Teil Pb3 des Radbremszylinder-Druckkreises wieder durch die Tätigkeit des Sperr/Kolben-Ventils 61 verstärkt wird. Während des Vorgangs zum Wiedererhöhen des Bremsdrucks erregt und entregt das Steuergerät 40 abwechselnd das Magnetventil 58B, so daß der Wert in der Erhöhung des Bremsdrucks gesteuert wird, um zu verhindern, daß das linke Vorderrad wieder in einen dem blokkierten Zustand nahen Zustand gebracht.wird.

Im folgenden wird auf den Aufbau des Stellantriebs 50 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 im einzelnen eingegangen, wobei sich die Fig. 2 auf den Aufbau des Umschaltventils 55 im Stellantrieb 50 bezieht, während die Fig. 3 auf den Aufbau der HD-Pumpe 52, des Speichers 54, der Magnetventile 56A und 56B, des das Sperr/Kolben-Ventil 59 umfassenden Teils, des Druckschalters 65 sowie weiterer Bauteile im Stellantrieb 50 gerichtet ist. Die anderen Magnetventile 57A, 57B, 58A und 58B, Sperr/Kolben-Ventile 60 und 61, Umgehungsventile 63, 64 usw. im Stellantrieb 50 sind nicht dargestellt, da deren Aufbau mit dem der entsprechenden Bauteile 56A, 56B, 59, 62 usw., die in Fig. 3 gezeigt sind, übereinstimmt und auch aus der schematischen Darstellung von Fig. 1 deutlich wird.

Das Umschaltventil 55 hat einen Ventilsitz 55a, einen Dichtungsring 55b, eine Verschluß- oder Ventilkugel 55c, eine Druckfeder 55d, einen Steuerschieber 55e, eine Druckfeder 55f, ein Halteglied 55g, ein Dichtungselement 55h, einen Steuerschieber 55i, eine Druckfeder 55j, einen Kolben 55k und eine ringförmige Dichtmanschette 551, wobei alle diese Teile in einer in einem Gehäuseteil 66 des Stellantriebs ausgebildeten Zylinderbohrung 66a angeordnet sind, die beidseits durch Stopfen 67 und 68 abgeschlossen ist. Die Zylinderbohrung 66a ist mit einem mit dem Speicher 54 ver-

bundenen Kanal 66al, mit einem mit den Magnetventilen 56A, 57A sowie 58A in Verbindung stehenden Kanal 66a2, mit einem mit dem Vorratsbehälter 51 verbundenen Kanal 66a3 und mit einem mit dem Hauptbremszylinder 16 verbundenen Kanal 66a4 versehen, wie Fig. 1 erkennen läßt. Wenn im Umschaltventil 55 ein unter einem festgesetzten Wert liegender Druck am Kanal 66a4 herrscht, dann sind die Bauteile in den in Fig. 2 gezeigten Stellungen. Damit ist der Kanal 66a2 vom Kanal 66al durch die Ventilkugel 55c getrennt und über eine im Ventilsitz 55a ausgebildete radiale Bohrung, eine im Steuerschieber 55e ausgebildete axiale Bohrung und im Steuerschieber 55i ausgestaltete Axial- sowie Radialbohrungen mit dem Kanal 66a3 in Verbindung. Wenn dagegen ein über dem festgesetzten Wert liegender Druck am Kanal 66a4 herrscht, so bewegen sich der Kolben 55k und der Steuerschieber 55i gegen die Kraft der Druckfeder 55j, so daß die axiale Bohrung im Steuerschieber 55i durch die Kugel des Steuerschiebers 55e geschlossen wird. Ferner bewegt sich der Steuerschieber 55e sowohl gegen die Kraft der Druckfeder 55f wie auch gegen die auf die Ventilkugel 55c aufgebrachte Kraft, so daß diese Kugel 55c von ihrer Sitzfläche am Ventilsitz 55a abgehoben wird. Demzufolge wird der Kanal 66a2 vom Kanal 66a3 getrennt und mit dem Kanal 66al verbunden.

Gemäß Fig. 3 hat der Teil des Sperr/Kolben-Ventils 59 einen Ventilsitz 59a, eine Dichtung 59b, ein ventilgehäuse 59c, eine Ventilkugel 59d, eine Druckfeder 59e, einen Kolben 59f, eine Bremsdruckkammer 59g, in der der Bremsdruck ansteht, eine Leistungsdruckkammer 59h, in der der Leistungsdruck ansteht, eine ringförmige Dichtmanschette 59i gegen den Bremsdruck, eine ringförmige Dichtmanschette 59j gegen den Leistungsdruck und einen Stützring 59k, wobei alle diese Teile in einer Zylinderbohrung 66b im Gehäuseteil 66, deren öffnung von einem Stopfen 69 verschlossen ist, angeordnet sind.

Das Umgehungsventil 62 (s. Fig. 3) hat einen Ventilsitz 62a, eine Dichtung 62b, ein Ventilgehäuse 62c, eine Ventilkugel 62d, eine Druckfeder 62e, einen Kolben 62f, eine Bremdruckkammer 62g, eine Leistungsdruckkammer 62h und einen Dichtungsring 62i, wobei alle diese Teile in einer von einem
Stopfen 70 an ihrer öffnung verschlossenen Zylinderbohrung 66c im Gehäuseteil 66 aufgenommen sind. Die innere Stirnfläche des Stopfens 70 dient als ein Ventilsitz 70a, in
dem eine Bohrung 70b ausgebildet ist, die über eine Bohrung 66d im Gehäuseteil 66 und eine Bohrung 69a im Stopfen 69
mit dem Ventilgehäuse 59c verbunden ist. Ferner steht die Bohrung 69a im Stopfen 69 über einen Durchtritt 66e mit
dem Hauptbremszylinder 16 in Verbindung. Demzufolge wird
der dem Durchtritt 66e vom Hauptbremszylinder 16 zugeführte Druck unfehlbar an das Ventilgehäuse 59c sowie an die Innenbohrung 70b gelegt. Andererseits ist das Ventilgehäuse 62c des Umgehungsventils 62 mit einer öffnung 66f im Gehäuseteil 66 verbunden, und die öffnung 66f hat über den Teil
Pa2 des Radbremszylinder-Druckkreises Verbindung mit den
Bremszylindern 13 und 14 für die beiden Hinterräder. Ferner ist die Bremsdruckkammer 62g mit der Bremsdruckkammer 59g über einen Durchlaß 66s verbunden. Die Leistungsdruckkammer 62h steht mit dem Leistungsdruckkreis zwischen dem Umschaltventil 55 und dem Magnetventil 56A in Verbindung, wie Fig. 1 zeigt.

Solange in dem Umgehungsventil 62 in der Leistungsdruckkammer 62h ein Leistungsdruck ansteht, der höher als ein festgesetzter Wert ist, drückt somit der Kolben 62f die Ventilkugel 62d zur Anlage am Ventilsitz 70a, so daß ein Fluß
von Bremsflüssigkeit von der inneren Bohrung 70b in das Ventilgehäuse 62c unmöglich ist, welches aber mit der Bremsdruckkammer 59g im Sperr/Kolben-Ventil 59 durch die Bremsdruckkammer 62g sowie den Durchlaß 62s in Verbindung ist. Wenn andererseits der in der Leistungsdruckkammer 62h an-

stehende Leistungsdruck niedriger als der festgesezte Wert wird, bevor im Sperr/Kolben-Ventil 59 die Ventilkugel 59d durch die Bewegung des Kolbens 59f in der ersten, nach links gerichteten Richtung unter der Wirkung des Bremsdrucks am Ventilsitz 59a zur Anlage gekommen ist, so wird der Kolben 62f in der ersten Richtung durch die Kraft der Feder 62e oder durch das Zusammenwirken der Federkraft und des auf die Ventilkugel 62d oder den Kolben 62f aufgebrachten Bremsdrucks bewegt, so daß die Ventilkugel 62d vom Ventilsitz 70a abgehoben wird, um der Bremsflüssigkeit die Möglichkeit zum Fließen von der Innenbohrung 70b in das Ventilgehäuse 62c zu geben, und sie wird am Ventilsitz 62a zur Anlage gebracht, um eine umgekehrte Strömung der Bremsflüssigkeit vom Ventilgehäuse 62c in die Bremsdruckkammer 62g zu unterbinden.

Wenn im Sperr/Kolben-Ventil 59 auf die Leistungsdruckkammer 59h ein Leistungsdruck aufgebracht wird, der über einem festgesetzten Wert ist, so bewirkt der Kolben 59f ein Abheben der Ventilkugel 59d vom Ventilsitz 59a, womit die Bremsflüssigkeit aus dem Ventilgehäuse 59c in die Bremsdruckkammer 59g fließen kann. Ferner stößt der Kolben 59f gegen den Ventilsitz 59a, womit das Volumen der Bremsdruckkammer 59g auf ein Minimum gebracht wird. Wird die Leistungsdruckkammer 59h mit dem Vorratsbehälter 51 verbunden, so wird der Kolben 59f durch den Bremsdruck in der Bremsdruckkammer 59g in der ersten Richtung bewegt, so daß die Ventilkugel 59d zur Anlage am Ventilsitz 59a kommt, womit der Fluß der Bremsflüssigkeit vom Ventilgehäuse 59c in die Bremsdruckkammer 59g unterbunden wird, wie auch das Volumen der Bremsdruckkammer 59g vergrößert wird, um den Bremsdruck zu vermindern.

Die Magnetventile 56A und 56B haben ein vertikales, zylindrisches Gehäuse 56a, einen ortsfesten Kern 56b, der auch einen oben auf dem Gehäuse 56a sitzenden Deckel bil-

det, eine Abschlußkappe 56c aus magnetischem Material, die am unteren Ende des Gehäuses 56a angebracht ist, eine auf einen Spulenkern 56d gewickelte Spule 56e, eine auf einen Spulenkern 56f gewickelte Spule 56g, eine zwischen die beiden Spulenkerne 56d, 56f eingefügte Platte 56h, einen unter dem Abwärtsdruck einer Druckfeder 56i stehenden beweglichen Kern 56j, der bei Erregung der Spule 56e aufwärts gezogen wird, einen in den beweglichen Kern eingesetzten sowie darin befestigten Ventilkugelträger 56k, Ventilkugeln 561 und 56m, die am oberen bzw. unteren Ende des Ventilkugelträgers 56k festgehalten sind, einen durch eine Druckfeder 56n abwärts beaufschlagten beweglichen Kern 56o, der bei Erregung der Spule 56g aufwärts gezogen wird, und einen Ventilsitz 56p, dessen unterer Teil flüssigkeitsdicht in eine Bohrung 66g im Gehäuseteil 66 eingepaßt und darin befestigt ist. Die Abschlußkappe 56c ist flüssigkeitsdicht in eine Bohrung im Gehäuseteil 66 so eingeschraubt, daß sie eine hydraulische Druckkammer 56g abgrenzt, welche mit der Leistungsdruckkammer 59h im Sperr/Kolben-Ventil 59 über einen Durchgang 66h verbunden ist.

Wenn im Magnetventil 56A die Spule 56e nicht erregt ist, so wird somit der bewegliche Kern 56j durch die Feder 56i abwärts gedrückt, so daß die Ventilkugel 56m am Ventilsitz 56p anliegt, womit die zwischen den beweglichen Kernen 56j und 56o abgegrenzte Druckkammer 56r gegen eine zum Vorratsbehälter führende Verbindungsleitung 66i im Gehäuseteil 66 abgesperrt ist. Ferner ist die Ventilkugel 561 von einem Ventilsitzabschnitt 56s des festen Kerns 56b abgehoben, womit die hydraulische Druckkammer 56r mit einer Leistungsdruck-Zufuhrleitung 66j im Gehäuseteil 66 über einen zwischen dem Ventilkugelträger 56k und dem beweglichen Kern 56j sowie einer im festen Kern 56b vorgesehenen Auslaßöffnung 56t bestimmten Durchgang in Verbindung kommen kann. Bei einer

Erregung der Spule 56e wird der bewegliche Kern 56j nach aufwärts gezogen. Demzufolge kommt die Ventilkugel 561 zur Anlage am Ventilsitzabschnitt 56s, während die Ventilkugel 56m vom Ventilsitz 56p abgehoben wird, womit die Druckkammer 56r gegen die Leistungsdruck-Zufuhrleitung 66j abgesperrt und mit der Vorratsbehälter-Verbindungsleitung 66i verbunden wird.

Wenn im Magnetventil 56B die Spule 56g nicht erregt ist, so wird der bewegliche Kern 56o von der Feder 56n nach unten gedrückt, so daß ein vom unteren Ende des beweglichen Kerns 56o und einer in einer Hülse 56u ausgebildeten Bohrung bestimmter Drosselkanal 56v gedrosselt wird. Wenn dagegen die Spule 56g erregt wird, so wird der bewegliche Kern aufwärts gezogen, womit der Drosselkanal 56v geöffnet wird, der unmittelbar mit der Druckkammer 56g und des weiteren über einen zwischen dem beweglichen Kern 56o sowie dem Ventilsitz 56p bestimmten Durchgang mit der Druckkammer 56r in Verbindung steht.

Die HD-Pumpe 52 hat eine in einer Zylinderbohrung 66k im Gehäuseteil 66 durch ein Lager abgestützte Nockenwelle 52a, einen den Spalt zwischen dieser Welle 52a und der Zylinderbohrung 66k abschließenden Dichtungsring 52b, einen in einer Zylinderbohrung 661 im Gehäuseteil 66 von einem Führungsteil 52c abgestützten, hin- und herbewegbaren Kolbenstößel 52d, eine zwischen einen Stopfen 71 sowie ein Halteglied 52f am Stößel 52d innerhalb einer zwischen dem Stopfen 71 und dem Führungsteil 52c ausgebildeten Pumpenkammer 52e angeordnete Druckfeder 52g und ein an einem Exzenterteil der Nockenwelle 52a so befestigtes Lager 52h, daß es mit dem Stößel 52d zur Anlage kommt.

Die Nockenwelle 52a ist an eine Drehwelle 53a des am Gehäuseteil 66 befestigten Gleichstrommotors 53 angeschlossen.

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Eine Drehung der Nockenwelle 52a durch den E-Motor 53 führt dazu, daß der Kolbenstößel 52d in die Pumpenkammer 52e ein- und aus dieser wieder austritt. Die Pumpenkammer 52e hat Verbindung mit einem Saugkanal 66m im Gehäuseteil 66, in den ein Ansaug-Rückschlagventil 73 eingegliedert ist, das die innere Stirnseite einer Verbindungsmuffe 72 als einen Ventilsitz nutzt. Die Verbindungsmuffe 72 ist durch einen Schlauch 74 mit einem Auslaß 51a im Bodenbereich des Vorratsbehälters 51 verbunden. Es ist festzuhalten, daß der Vorratsbehälter 51 einen (nicht gezeigten) Einlaß hat, der mit dem Kanal 66a3 sowie der Vorratsbehälter-Verbindungsleitung 66i im Gehäuseteil 66 Verbindung hat. An die Pumpenkammer 52e ist ein Druck- oder Förderkanal 66n, der im Gehäuseteil 66 ausgebildet ist, angeschlossen, in welchen ein Förder-Rückschlagventil 75 eingegliedert ist. Somit fließt die von der Pumpenkammer 52e durch das Rückschlagventil 75 abgegebene Druckflüssigkeit über eine Druckschalter-Montagebohrung 66o in eine Speicher-Montagebohrung 66p im Gehäuseteil 66.

Die hauptsächlichen Bauteile des Druckschaltes 65 sind ein elektrisch leitendes Gehäuseteil 65a, das flüssigkeitsdicht in die Druckschalter-Montagebohrung 66o eingeschraubt ist, ein isolierendes Gehäuseteil 65b, ein auf Hydraulikdruck ansprechender Kolbenstößel 65c, ein mit diesem Stößel 65c über einen Isolator verbundenes bewegliches Kontaktglied 65d und ein festes Kontaktglied 65f, an dem das bewegliche Kontaktglied 65<3 bei seiner Aufwärtsbewegung gegen die Kraft einer Feder 65e zur Anlage kommt. Ein Leitungsdraht 65g hat einen normalerweise offenen Aufbau und wird zum Gehäuseteil 66 hin durch ein Halteglied 65h, die Feder 65e, eine Halteplatte 65i, das bewegliche Kontaktglied 65d, das feste Kontaktglied 65f und schließlich das Gehäuseteil 65a geerdet. Der Speicher 54 ist ein Gasspeicher, und sein

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Inheres ist durch eine Membran 54a in eine Gasdruckkammer 54b sowie eine Flüssigkeitsdru&kammer 54c un erteilt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Umschaltventil 55 in den Teil PO des Leistungsdruckkreises eingesetzt. Wenn der durch Druck auf das Bremspedal 17 erzeugte Hydraulikdruck im Hauptbremszylinder 16 höher wird als ein festgesetzter Wert, so wird der Zweig PO geöffnet, um die Teile Pl, P2 und P3 des Leistungsdruckkreises an den Speicher 54 anzuschließen. Wenn der Druck im Hauptbremszylinder 16 niedriger als der festgesetzte Wert wird, so wird der Zweig PO geschlossen, um die Leistungsdruckzweige Pl, P2 und P3 mit dem Vorratsbehälter 51 zu verbinden. Deshalb ist es, wenn das Bremspedal 17 in einem freien Zustand ist und demzufolge es nicht nötig ist, den Stellantrieb 50 in einen Arbeitszustand zu versetzen, möglich, den Zweig PO des Leistungsdruckkreises zu schließen und somit den Leistungsdruck von der Druckkammer (59h) eines jeden Sperr/ Kolben-Ventils 59, 60 sowie 61 wie auch den Leistungsdruck von der Druckkammer (62h) eines jeden der Umgehungsventile 62, 63 und 64 wegzunehmen. Demzufolge besteht die Möglichkeit, die vom Leistungsdruck auf die ringförmige Dichtmanschette (59j) in jedem der Sperr/Kolben-Ventile 59, 60, 61 sowie auf den Dichtungsring (62i) am Kolben 62f eines jeden der Umgehungsventile 62, 63, 64 aufgebrachte Belastung ganz bemerkenswert zu vermindern, was auch für alle in dem vom Umschaltventil 55 zu den Leistungsdruckkammern (59h, 62h) führenden Zweig verwendeten Dichtungsglieder gilt. Damit ist es möglich, die Standzeit der oben genannten Dichtungsglieder in hohem Maß zu verbessern. Da das Umschaltventil 55 den Teil PO des Leistungsdruckkreises schließt, wenn das Bremspedal 17 in einem freien Zustand ist, besteht darüber hinaus keine Möglichkeit, daß Gas vom Speicher 54, das in unerwünschter Weise in den Leistungsdruckkreiszweig PO durch die Membran 54a eingetre-

ten ist, durch die Zweige Pl, P2, P3 des Leistungsdruckkreises in den Bremsdruckkreis einströmen kann.

Es ist darauf hinzweisen, daß, wenngleich bei der beschriebenen Ausführungsform das vom Hydraulikdruck im Hauptbremszylinder 16 betätigte Umschaltventil 55 als dasjenige verwendet wird, das den Zweig PO des Leistungsdruckkreises im Ansprechen auf ein Niederdrücken und Freigeben des Bremspedals 17 öffnet und schließt, um so den Leistungsdruck von der Leistungsdruckkammer (59h) zu nehmen, ein elektromagnetisches Umschaltventil 55A mit drei Kanälen und zwei Stellungen verwendet werden kann, wie Fig. 4 zeigt, das von einem Schalter S gesteuert wird, der im Ansprechen auf das Niederdrücken und Freigeben des Bremspedals 17 an- und abgeschaltet wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Stellantrieb einer Fahrzeug-Blockierschutzeinrichtung ein Absperrventil, das in ausgewählter Weise einen hydraulischen Druckkreis, der einen Hauptbremszylinder und einen Radbremszylinder des Fahrzeugs verbindet, in einen Teil oder Zweig eines Hauptbremszylinder-Druckkreises sowie einen Teil oder Zweig eines Radbremszylinderkreises unterteilt. Ferner umfaßt der Stellantrieb einen Speicher zur Ansammlung eines Leistungsdrucks und einen Kolben, der durch den Hydraulikdruck im Radbremszylinder-Druckkreisteil in einer ersten Richtung wie auch in einer zweiten, zur ersten entgegengesetzten Richtung durch den Leistungsdruck bewegt wird, um das Absperrventil zu schließen und zu öffnen sowie durch seine Bewegung in der ersten und zweiten Richtung das Volumen des Radbremszylinder-Druckkreisteils zu erhöhen und wiederherzustellen. In einen zweig des Leistungsdruckkreises ist ein Umschaltventil eingesetzt, das den Speicher und eine auf einer Seite des Kolbens gebildete Flüssigkeitskammer miteinander verbindet, der der Leistungsdruck zugeführt wird.

Das Umschaltventil kann den Leistungsdruck von der Flüssigkeitskammer nehmen, wenn ein Fahrzeugrad in einen Zustand nahe einem blockierten Zustand gebracht wird, und kann den Leistungsdruck an die Flüssigkeitskammer legen, wenn das Rad in einem anderen Zustand als nahe dem blockierten Zustand ist. Ferner ist in den Leistungsdruckkreis ein zweites Umschaltventil eingesetzt, das den Leistungsdruckkreis im Ansprechen auf ein Niederdrücken oder Freigeben des Bremspedals öffnet und schließt, um den Leistungsdruck von der Flüssigkeitskammer zu nehmen, wenn der Leistungsdruckkreis geschlossen wird.

JtS.

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Claims

"UeDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE: ; ^

ry f\ O " Dipl.-ing. H.Tiedtke /

rtLLMANN - CIRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann 3 U k U 2 0 5 Dipl.-lng. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 2i 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Mi

4. Dezember 1984

DE 4446 / case W-2402

Patentansprüche

Stellantrieb für eine Fahrzeug-Blockierschutzeinrichtung mit einem einen hydraulischen, einen Haupt- sowie einen Radbremszylinder des Fahrzeugs verbindenden Druckkreis in ausgewählter Weise in je einen dem Haupt- sowie dem Radbremszylinder zugeordneten Druckkreiszweig unterteilenden Absperrventil, mit einem Speicher zur Speicherung eines hydraulischen Leistungsdrucks, mit einem durch den Flüssigkeitsdruck in dem Radbremszylinder-Druckkreiszweig in einer ersten Richtung und durch den Leistungsdruck in einer zweiten, zur ersten entgegengesetzen Richtung bewegten.Kolben, der das Absperrventil schließt und öffnet sowie das Volumen des Radbremszylinder-Druckkreiszweiges durch seine Bewegung in der ersten bzw. zweiten Richtung erhöht und wiederherstellt,

Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Deutsche Bank (Manchen) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-804

und mit einem ersten Umschaltventil, das in einen den Speicher sowie eine auf der einen Seite des Kolbens gebildete Flüssigkeitskammer, in der der Leistungsdruck ansteht, verbindenden hydraulischen Leistungsdruckkreis eingesetzt und in der Lage ist, den Leistungsdruck von der Flüssigkeitskammer zu nehmen, wenn ein Fahrzeugrad in einen einem blockierten Zustand nahen Zustand gebracht wird, und den Leistungsdruck an die Flüssigkeitskammer zu legen, wenn das Fahrzeugrad in einem anderen als dem blockierten Zustand nahen Zustand ist, gekennzeichnet durch ein zweites, in den Leistungsdruckkreis (PO) eingesetztes Umschaltventil (55, 55A), das im Ansprechen auf das Niederdrücken und Freigeben eines Bremspedals (17) in der Lage ist, den hydraulischen Leistungsdruckkreis zu öffnen und zu schließen, um bei Schließen des hydraulischen Leistungsdruckkreises (PO) den Leistungsdruck von der Flüssigkeitskammer (59h) zu nehmen.

2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (59f) eine Fläche zur Aufnahme des Radbremszylinderdrucks sowie eine dazu gleiche Fläche zur Aufnahme des Leistungsdrucks hat und daß der im Speicher (54) angesammelte Leistungsdruck höher ist als ein Maximalwert des Bremsdrucks, bei welchem das Rad in einen dem blockierten Zustand nahen Zustand gebracht wird.

3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (54) ein Gasspeicher ist.

4. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Umschaltventil (55) umfaßt: ein in einem vom Speicher (54) zum ersten Umschaltventil (56A) verlaufenden Druckkreis (PO) angeordnetes, mit

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steigendem Steuerdruck öffnendes Ventil (55c), ein in einem von diesem Ventil (55c) zum ersten Umschaltventil (56A) verlaufenden Druckkreis angeordnetes, mit steigendem Steuerdruck schließendes Ventil (55e, 55i) und einen durch den vom Hauptbremszylinder (16) zugeführten Druck gegen die Kraft einer Feder (55j) verschobenen Kolben (55k), der das mit steigendem Steuerdruck schließende und das mit steigendem Steuerdruck öffnende Ventil schließt bzw. öffnet.

5. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (54) ein Gasspeicher ist und das zweite Umschaltventil (55) umfaßt: ein in einem vom Speicher (54) zum ersten Umschaltventil (56A) verlaufenden Druckkreis angeordnetes, mit steigendem Steuerdruck öffnendes Ventil (55c), ein in einem von diesem Ventil (55c) zum ersten Umschaltventil verlaufenden Druckkreis angeordnetes, mit steigendem Steuerdruck schließendes Ventil und einen durch den vom Hauptbremszylinder (16) zugeführten Druck gegen die Kraft einer Feder (55j) verschobenen Kolben (55k), der das mit steigendem Steuerdruck schließende und das mit steigendem Steuerdruck öffnende Ventil schließt bzw. öffnet.

6. Stellantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Umschaltventil (55) umfaßt: ein mit steigendem Steuerdruck öffnendes Ventil, das aus einem festen, in einem vom Speicher (54) zum ersten Umschaltventil (56A) verlaufenden Hydraulikkreis angeordneten Ventilsitz (55a) und einem mit diesem durch eine Feder (55d) in Anlage zu bringenden bewegbaren Verschlußelement (55c) besteht, ein mit steigendem Steuerdruck: schließendes Ventil, das aus einem in einem von dem mit steigendem Steuerdruck öffnenden Ventil zum ersten Umschaltventil verlaufenden Hydraulikdruckkreis ange-

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ordneten Steuerschieber (55e), der zum Abheben des Verschlußelements (55c) des mit steigendem Steuerdruck öffnenden Ventils vom Ventilsitz (55a) verschiebbar ist, und einem Schieber (55i), der einen durch Anlage an dem Steuerschieber (55e) verschlossenen Kanal aufweist und vom Steuerschieber (55e) durch eine Feder (55j) abhebbar ist, besteht, und einen durch den vom Hauptbremszylinder (16) zugeführten Hydraulikdruck gegen eine Feder verschobenen Kolben (55k), der den Schieber (55i) des mit steigendem Steuerdruck schließenden Ventils zum Steuerschieber (55e) hin verschiebt.

7. Stellantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Umschaltventil ein elektromagnetisches Umschaltventil (55A) ist, dessen Betrieb durch einen im Ansprechen auf das Niederdrücken des Bremspedals (17) betätigten Schalter (S) gesteuert wird.