WO1993021046A2 - Blockiergeschützte hydraulische bremsanlage mit bremskraftregler und passender bremskraftregler - Google Patents

Blockiergeschützte hydraulische bremsanlage mit bremskraftregler und passender bremskraftregler Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to an anti-lock hydraulic brake system of the type mentioned in the preamble of the main claim.
  • brake force regulators are inserted into the brake lines. Some of these braking force regulators are permanently effective. Others are prevented from reducing their pressure as long as the anti-lock braking system is intact. If the anti-lock functions fail, the brake force regulators on the rear axle are activated, so that sufficient driving stability is ensured even if the electronic brake force control fails.
  • brake systems are described, for example, in DE-OS 37 42 173 or in DE-OS 40 29 332.
  • the brake force regulators shown therein are specially designed for use in anti-lock brake systems. This is shown by the fact that an electromagnetic blocking device is integrated in the housing of the brake force regulator.
  • the object of the present invention is to expand the state of the art by an inexpensive alternative of a generic brake system, in which only low development costs are incurred.
  • the principle of the invention is that to block the Pressure reducing function a pressure medium volume is locked in via a switching valve.
  • the arrangement of the switching valve in a control line, which is connected to a pressure medium reservoir has the advantage that a free outflow of pressure medium is ensured when the switching valve is opened and, on the other hand, when the braking is ended, the pressure medium can flow back into the control chamber without bubbles .
  • Both a follow-up tank and a low-pressure reservoir available in brake systems which operate according to the return flow principle can serve as the pressure medium reservoir.
  • a check valve which is connected in parallel to the brake force regulator and opens towards the master cylinder enables safe, rapid reduction in brake pressure.
  • An arrangement of the control spring in the control chamber represents a particularly space-saving embodiment of the brake force regulator.
  • claims 5 and 6 represent a preferred embodiment of the brake force regulator as a screw-in cartridge.
  • the switching pressure which is fixed is merely that the control chamber, where atmospheric pressure prevails in conventional screw-in regulators, is provided with an additional pressure medium connection.
  • FIG. 1 shows an example of a brake system according to the invention with a diagonal brake circuit division.
  • Fig. 2 shows a preferred embodiment of an associated braking force regulator.
  • the main brake cylinder 1 starts from the two brake circuits I and II. Since these are constructed almost symmetrically, the brake system will now be described in more detail with reference to brake circuit I.
  • the brake line 2 leads from the master brake cylinder 1 via the inlet space 4 and the outlet space 6 of the brake force regulator 3 and via the electromagnetically actuated, normally open inlet valve 8 to the wheel brake 10 of the rear left wheel (HL).
  • the brake force regulator 3 is connected in parallel with the check valve 5, which opens from the wheel brake 10 to the master brake cylinder 1.
  • Between the master cylinder 1 and the brake force regulator 3 is the supply line to the intake valve, not shown, of the front right wheel brake (VR).
  • the return line 12 runs from the rear wheel brake 10 via the outlet valve 13 to the low pressure accumulator 14.
  • the outlet valve (not shown) of the front right wheel brake (VR) also connects to the low pressure accumulator 14.
  • the suction line 16 leads from the low-pressure accumulator 14 to the pump 18, which flows through the pressure line 20 into the brake line. device 2 above the brake force regulator 3 promotes.
  • the brake force regulator 3 has a control chamber 22 from which a control branch line 24 leads to the control line 25, which is connected to the low-pressure accumulator 14 and can be blocked via the switching valve 26.
  • the special feature of this brake system is that the brake force regulator 3 'of the brake circuit II also connects with its control branch line 24 r to the control line 25, so that only one common switching valve 26 is required. This is possible even though appropriate separation of the two brake circuits I and II, since the control chambers 22, 22 r kei ⁇ ne further pressure-fluid connections are to the respective braking force controller 3 or 3 'associated brake circuit be ⁇ .
  • the mode of operation of the brake system during normal braking and during anti-lock control is known per se. As long as the anti-lock device is intact, i.e. As long as brake slip control can be carried out, the electromagnetic, normally open switching valve 26 is supplied with current and remains closed. Pressure medium is enclosed in the control chamber 22 in that its incompressibility prevents the braking force regulator 3 from displacing its piston 28 against the pressure spring 30, which is arranged in the control chamber 22, and the connection between outlet space 4 and outlet space 6 lock. A pressure reducing function cannot be exercised.
  • the switching valve 26 is de-energized and moves back to its open basic position. Now can from the control chamber 22nd Pressure medium is displaced into the low pressure accumulator 14. As soon as the force of the pressure medium on the piston 28 exceeds the pressure force of the compression spring 30, the piston 28 moves into the control chamber 22 and closes the connection between the inlet chamber 4 and the outlet chamber 6.
  • the further function of a brake force regulator is fully documented by the prior art and will therefore not be explained further here.
  • Brake systems according to the invention with a front axle / rear axle brake force distribution manage with a common brake force controller for both rear wheel brakes. Then the feed line to the inlet valve of the second rear wheel brake branches off between the brake force regulator 3 and the inlet valve 8.
  • the two brake circuits completely symmetrically, i.e. to use a separate switching valve for the second brake force regulator 3 ', which leads to the low-pressure accumulator of the second brake circuit or to another pressure medium reservoir.
  • the braking force regulator 3 is only shown schematically. 2 shows further structural details of a preferred exemplary embodiment of such a brake force regulator.
  • the inlet 41 of the brake force regulator 40 faces the master cylinder, while the outlet 42 leads to the rear wheel brake.
  • the control connection 44 leads to a pressure medium reservoir.
  • the braking force regulator 40 is essentially rotationally symmetrical, whereby the inlet 41, the inlet space 46, the control chamber 48, the outlet space 50 and the outlet space 42 are arranged coaxially one behind the other.
  • the housing of the brake force regulator 40 is composed of the sleeve 52, the plug 54 and the control connection 44, which is fastened to the sleeve 52.
  • the sleeve 52 is pushed onto the stopper 54 and caulked with this in a pressure-tight manner.
  • An external thread is attached to the inlet 41, while an internal thread is cut at the outlet 42, so that confusion during installation is impossible.
  • the control piston 56 is stepped and projects with its smaller diameter into the inlet space 46 and with its larger diameter into the outlet space 50. Between the inlet space 46 and the control chamber 48 and between the control chamber 48 and the outlet space 50, it is sealed against the housing tet. It has a continuous axial bore 58 which connects the inlet space 46 to the outlet space 50. Through this axial bore 58, the valve lifter 60 is guided with radial play, which is supported on an outlet-side step 62 and keeps the valve closing member 64 at a minimum distance from the outlet. On the inlet side, the valve closing member 64 is guided by the centering element 66, which is also axially pierced and is provided with various notches, so that the pressure medium can pass unhindered.
  • the centering element 66 is acted upon by the valve spring 68, which is supported on an inlet-side step 70, towards the valve closing member 64.
  • the control spring 72 is arranged in the control chamber 48. It acts on the control piston 56 in the direction of the outlet 42 via the annular disk 74 and is supported on an inlet-side step 76 in the control chamber 48.
  • the position of the control piston 56 shown is assumed when a pressure reduction takes place. In the rest position, the control piston 56 rests on the stage 62. Then the valve lifter 60 keeps the valve closing member 64 at a distance from the valve seat 78, which is formed at the inlet-side end of the axial bore 58 of the control piston 56. Due to the various sealed cross sections, the pressure medium volume in the control chamber 48 is larger in the rest position of the control piston 56 than in the position shown. This is used in the brake system according to FIG. 1.
  • Such a braking force regulator could also be used, for example, for a load-dependent hydraulic loading of the control chamber, so that a pressure-dependent setting of the initial pressure to take up the pressure reducing function can take place.

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Abstract

Es wird eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage vorgeschlagen, die in der Bremsleitung (2) einen Bremskraftregler (3) besitzt. Dieser hat eine hydraulische Steuerkammer (22), aus welcher Druckmittel verdrängt wird, wenn der Bremskraftregler (3) seine Druckminderfunktion aufnimmt. Um ihn daran zu hindern, wird durch ein Schaltventil (26) die Steuerkammer (22) verschlossen, solange die Blockierschutzeinrichtung funktioniert. Wenn die Blockierschutzeinrichtung ausfällt, öffnet das Schaltventil (26) und der Bremskraftregler (3) ist bereit zur Druckminderung.

Description

Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit Brems¬ kraftregler und passender Bremskraftregler
Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte hydrau¬ lische Bremsanlage der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Gattung.
Es sind verschiedene gattungsgemäße Bremsanlage bekannt, in denen Bremskraftregler in die Bremsleitungen eingefügt sind. Manche dieser Bremskraftregler sind permanent wirk¬ sam. Andere werden solange an ihrer Druckminderfunktion gehindert, wie das Antiblockiersystem intakt ist. Bei Aus¬ fall der Blockierschutzfunktionen werden die Bremskraft¬ regler an der Hinterachse aktiviert, so daß auch bei Aus¬ fall der elektronischen Bremskraftregelung eine ausrei¬ chende Fahrstabilität gewährleistet ist. Solche Bremsanla¬ gen sind beispielsweise in der DE-OS 37 42 173 oder in der DE-OS 40 29 332 beschrieben. Die darin abgebildeten Brems¬ kraftregler sind speziell für die Verwendung in blockier¬ geschützten Bremsanlagen konstruiert. Das zeigt sich da¬ ran, das jeweils in das Gehäuse des Bremskraftreglers eine elektromagnetische Sperrvorrichtung integriert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Stand der Technik um eine preiswerte Alternative einer gattungsgemäßen Bremsanlage zu erweitern, bei welcher nur geringe Entwicklungskosten anfallen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angeführten Merkmale. Das Prinzip der Erfindung besteht also darin, daß zur Blockierung der Druckminderfunktion ein Druckmittelvolumen über ein Schaltventil eingesperrt wird. Dadurch wird vorteilhafter¬ weise ermöglicht, als Schaltventil ein gebräuchliches Magnetventil und als Bremskraf regler einen Regler zu ver¬ wenden, der bisher möglicherweise schon als Regler mit lastabhängiger hydraulischer Beaufschlagung zur Einstel¬ lung des ü schaltdrucks Verwendung gefunden hat.
Die Anordnung des Schaltventils in einer Steuerleitung, die an ein Druckmittelreservoir angeschlossen ist, hat den Vorteil, daß ein freier Abfluß von Druckmittel gewähr¬ leistet ist, wenn das Schaltventil geöffnet wird und das andererseits bei Beendigung der Bremsung das Druckmittel blasenfrei in die Steuerkammer zurückfließen kann. Dabei kann als Druckmittelreservoir sowohl ein Nachlaufbehälter als auch ein in Bremsanlagen, die nach dem Rückförderprin¬ zip arbeiten, vorhandener Niederdruckspeicher dienen.
Ein den Bremskraftregler parallelgeschaltetes Rückschlag¬ ventil, daß zum Hauptzylinder hin öffnet, ermöglicht einen sicheren, schnellen Bremsdruckabbau.
Eine Anordnung der Steuerfeder in der Steuerkammer, stellt eine besonders raumsparende Ausführungsform des Brems- kraftreglers dar.
Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 stellen eine bevorzugte Ausführungsform des Bremskraftreglers als Einschraubpa¬ trone dar. Der einzige Mehraufwand zur bekannten Ein¬ schraubpatronen mit. fest eingestelltem Umschaltdruck be¬ steht hierbei lediglich darin, daß die Steuerkammer, wo bei herkömmlichen Einschraubreglern Atmosphärendruck herrscht, mit einem zusätzlichen Druckmittelanschluß ver¬ sehen ist. Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung zweier Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit diagonaler Bremskreisauf¬ teilung.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines zugehörigen Bremskraftreglers.
In der Bremsanlage nach Fig. 1 gehen vom HauptbremsZylin¬ der 1 die zwei Bremskreise I und II aus. Da diese nahezu symmetrisch aufgebaut sind, wird die Bremsanlage nun an¬ hand des Bremskreises I näher beschrieben. Die Bremslei¬ tung 2 führt vom Hauptbremszylinder 1 über den Einlaßraum 4 und den Auslaßraum 6 des Bremskraftreglers 3 sowie über das elektromagnetisch betätigte, stromlos offene Einla߬ ventil 8 zur Radbremse 10 des hinteren linken Rades (HL). Den Bremskraftregler 3 ist das Rückschlagventil 5 pa¬ rallelgeschaltet, welches von der Radbremse 10 zum Haupt¬ bremszylinder 1 hin öffnet. Zwischen Hauptbremszylinder 1 und Bremskraftregler 3 ist die Zuleitung zum nicht darge¬ stellten Einlaßventil der vorderen rechten Radbremse (VR) .
Von der Hinterradbremse 10 verläuft die Rücklaufleitung 12 über das Auslaßventil 13 zum Niederdruckspeicher 14. An den Niederdruckspeicher 14 schließt auch das nicht darge¬ stellte Auslaßventil der vorderen rechten Radbremse (VR) an.
Vom Niederdruckspeicher 14 führt die Saugleitung 16 zur Pumpe 18, die durch die Druckleitung 20 in die Bremslei- tung 2 oberhalb des Bremskraftreglers 3 fördert.
Der Bremskraftregler 3 besitzt eine Steuerkammer 22 von welcher eine SteuerZweigleitung 24 zur Steuerleitung 25 führt, welche in Verbindung mit dem Niederdruckspeicher 14 steht und über das Schaltventil 26 gesperrt werden kann. In dieser Bremsanlage besteht die Besonderheit, daß auch der Bremskraftregler 3' des Bremskreises II mit seiner Steuerzweigleitung 24 r an die Steuerleitung 25 anschließt, so daß nur ein gemeinsames Schaltventil 26 erforderlich ist. Dies ist trotz gebotener Trennung der beiden Brems- kreise I und II möglich, da die Steuerkammern 22, 22 r kei¬ ne weiteren Druckmittelverbindungen zu den den jeweiligen Bremskraftregler 3 bzw. 3' zugeordneten Bremskreis be¬ sitzen.
Die Funktionsweise der Bremsanlage bei einer Normalbrem¬ sung und während einer Blockierschutzregelung ist an sich bekannt. Solange die BlockierSchutzeinrichtung intakt ist, d.h. solange eine Bremsschlupfregelung vorgenommen werden kann, wird das elektromagnetische, stromlos offene Schalt¬ ventil 26 mit Strom beschickt und bleibt geschlossen. In der Steuerkammer 22 wird dadurch Druckmittel eingeschlos¬ sen, daß aufgrund seiner Inkompressibilität den Brems- kraftregier 3 hindert, seinen Kolben 28 gegen die Druckfe¬ der 30, welche in der Steuerkammer 22 angeordnet ist, zu verschieben und die Verbindung zwischen Auslaßraum 4 und Auslaßraum 6 zu sperren. Eine Druckminderfunktion kann nicht ausgeübt werden.
Bei einem Defekt der Blockierschutzeinrichtung wird das Schaltventil 26 stromlos und fährt in seine geöffnete Grundposition zurück. Jetzt kann aus der Steuerkammer 22 Druckmittel in den Niederdruckspeicher 14 verdrängt wer¬ den. Sobald die Kraft des Druckmittels auf den Kolben 28 die Druckkraft der Druckfeder 30 übertrifft, fährt der Kolben 28 in die Steuerkammer 22 und schließt die Verbin¬ dung zwischen Einlaßraum 4 und Auslaßraum 6. Die weitere Funktion eines Bremskraftreglers ist durch den Stand der Technik ausführlich belegt und soll deshalb hier nicht weiter erläutert werden.
Erfindungsgemäße Bremsanlagen mit einer Vorderachs-Hinter- achs-Bremskraftaufteilung kommen mit einem gemeinsamen Bremskraftregler für beide Hinterradbremsen aus. Dann zweigt die Zuleitung zum Einlaßventil der zweiten Hinter¬ radbremse zwischen dem Bremskraftregler 3 und dem Einla߬ ventil 8 ab. Bei diagonaler Bremskreisaufteilung ist es auch denkbar, die beiden Bremskreise vollkommen symme¬ trisch aufzubauen, d.h., für den zweiten Bremskraftregler 3' ein eigenes Schaltventil zu verwenden, das zum Nieder¬ druckspeicher des zweiten Bremskreises oder zu einem ande¬ ren Druckmittelreservoir führt.
In Fig. 1 ist der Bremskraftregler 3 nur schematisch dar¬ gestellt. Nähere konstruktive Einzelheiten eines bevorzug¬ ten Ausführungsbeispiels eines solchen Bremskraftreglers zeigt Fig. 2.
Eingebaut in eine Bremsanlage ist der Einlaß 41 des Brems- kraftreglers 40 dem Hauptzylinder zugewandt, während der Auslaß 42 zur Hinterradbremse führt. Der Steueranschluß 44 führt zu einem Druckmittelreservoir.
Der Bremskraftregler 40 ist bis auf den Steueranschluß 44 im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei der Einlaß 41, der Einlaßraum 46, die Steuerkammer 48, der Auslaßraum 50 und der Auslaßraum 42 koaxial hintereinander angeordnet sind. Das Gehäuse des Bremskraftreglers 40 setzt sich zusammen aus der Hülse 52, dem Stopfen 54 und dem Steueranschluß 44, der an der Hülse 52 befestigt ist. Die Hülse 52 ist auf den Stopfen 54 aufgeschoben und mit diesem druckmitteldicht verstemmt. Am Einlaß 41 ist ein Außengewinde angebracht, während am Auslaß 42 ein Innenge¬ winde geschnitten ist, so daß eine Verwechslung beim Ein¬ bau unmöglich ist.
Der Regelkolben 56 ist gestuft und ragt mit seinem kleine¬ ren Durchmesser in den Einlaßraum 46 und mit seinem größe¬ ren Durchmesser in den Auslaßraum 50. Zwischen Einlaßraum 46 und Steuerkammer 48 sowie zwischen Steuerkammer 48 und Auslaßraum 50 ist er jeweils gegen das Gehäuse abgedich¬ tet. Er besitzt eine durchgehende Axialbohrung 58, die den Einlaßraum 46 mit dem Auslaßraum 50 verbindet. Durch diese Axialbohrung 58 ist mit radialem Spiel der Ventilstößel 60 geführt, der sich an einer auslaßseitigen Stufe 62 ab¬ stützt und das Ventilschließglied 64 auf einem Mindestab¬ stand vom Auslaß hält. Einlaßseitig wird das Ventil¬ schließglied 64 vom Zentrierelement 66 geführt, welches ebenfalls axial durchbohrt ist und mit verschiedenen Ker¬ ben versehen ist, so daß das Druckmittel ungehindert pas¬ sieren kann. Das Zentrierelement 66 ist von der Ventilfe¬ der 68, welche sich an einer einlaßseitigen Stufe 70 ab¬ stützt, zum Ventilschließglied 64 hin beaufschlagt. In der Steuerkammer 48 ist die Steuerfeder 72 angeordnet. Sie be¬ aufschlagt über die Ringscheibe 74 den Regelkolben 56 in Richtung auf den Auslaß 42 und stützt sich an einer ein¬ laßseitigen Stufe 76 in der Steuerkammer 48 ab. Die dargestellte Position des Regelkolbens 56 wird einge¬ nommen, wenn eine Druckminderung stattfindet. In Ruhelage liegt der Regelkolben 56 an der Stufe 62 an. Dann hält der Ventilεtößel 60 das Ventilschließglied 64 auf Abstand vom Ventilsitz 78, der am einlaßeitigen Ende der Axialbohrung 58 des Regelkolbens 56 ausgebildet ist. Aufgrund der ver¬ schiedenen abgedichteten Querschnitte ist das in der Steuerkammer 48 befindliche Druckmittelvolumen in der Ru¬ helage des Regelkolbens 56 größer als bei der dargestell¬ ten Position. Dies wird in der Bremsanlage nach Fig. 1 ausgenutzt.
Ein solcher Bremskraftregler, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, könnte beispielsweise aber auch Verwendung finden für eine lastabhängige hydraulische Beaufschlagung der Steuer¬ kammer, so daß eine druckabhängige Einstellung des Initialdruckes zur Aufnahme der Druckminderfunktion erfol¬ gen kann.
Bezugszeichenliste
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Claims

Patentansprüche
1. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für ein zweiachsiges Fahrzeug, mit einem Hauptbremszylinder, mit mindestens einer Hinterradbremse, die durch eine Bremsleitung mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist, und mit einem ein Druckminderventil aufweisenden Bremskraftregler in der Bremsleitung, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß der Bremskraftregler (3,40) eine hydraulische Steuerkammer (22,48) be¬ sitzt, aus welcher bei Aufnahme der Druckminder¬ funktion Druckmittel verdrängt wird, und daß die Steuerkammer (22,48) durch ein Schaltventil (26) ver¬ schließbar ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß das Schaltventil (26) in einer Steuerleitung (25) angeordnet ist, die von der Steuerkammer zu einem Druckmittelreservoir (Nieder¬ druckspeicher (14)) führt.
3. Bremanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e , daß dem Brems- kraftregler (3) ein Rückschlagventil (5) parallelge¬ schaltet ist, das zum Hauptbremszylinder (1) hin öff¬ net.
4. Bremskraftregler (3,40) der ein Druckminderventil (64,78) aufweist, und eine hydraulische Steuerkammer (22,48) besitzt, aus welcher bei Aufnahme der Druck¬ minderfunktion Druckmittel verdrängt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Steuerkammer (22,48) eine Steuerfeder (30,72) angeordnet ist, die der Druckmittelverdrängung entgegenwirkt.
Bremskraftregler nach Anspruch 4, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß der Bremskraftregler (40) ein Gehäuse (Hülse 52, Stopfen 54, Steueran¬ schluß 44) besitzt, in welchem ein Einlaß (41), ein Einlaßraum (46), die Steuerkammer (48), ein Ausla߬ raum (50) sowie ein Auslaß (42) koaxial hintereinan¬ der angeordnet sind, und daß ein gestufter Regelkol¬ ben (56) welcher eine durchgehende Axialbohrung (58) aufweist und das Druckminderventil (64,78) betätigt, jeweils abgedichtet mit seinem Ende kleineren Durch¬ messers in den Einlaßraum (46) und mit seinem Ende größeren Durchmessers in den Auslaßraum (50) ragt, wobei der Regelkolben durch die Steuerkammer (48) hindurch verläuft.
Bremskraftregler nach Anspruch 5, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß das einlaßseitige Ende des Regelkolbens (56) als Ventilsitz (78) ausgebildet ist, welcher mit einem Ventilschließglied (64) zusam¬ menwirkt, das zum Regelkolben (56) hin von der Kraft einer Ventilfeder (68) beaufschlagt ist und von einem Ventilstößel, der durch die Axialbohrung (58) des Re¬ gelkolbens (56) verläuft und sich auslaßseitig an ei¬ ner gehäusefesten Stufe (62) abstützt, auf einem Min¬ destabstand vom Auslaß (42) gehalten wird.
PCT/EP1993/000936 1992-04-22 1993-04-19 Blockiergeschützte hydraulische bremsanlage mit bremskraftregler und passender bremskraftregler WO1993021046A2 (de)

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WO1993021046A2 true WO1993021046A2 (de) 1993-10-28
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