DE1922112B2

DE1922112B2 - Hydraulische bremsvorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE1922112B2
Application number: DE19691922112
Authority: DE
Inventors: Mervyn Brian; Judge Gordon William; Leamington Spa Warwickshire Packer (Großbritannien)
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1977-02-17
Also published as: JPS4930986B1; SE372212B; DE6917604U; GB1214016A; US3597012A; DE1922112A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Bremsvorrichtungen für Fahrzeuge mit einem zwischen Hauptbrems- und Radbremszylinder geschalteten Modulationsventil, das normalerweise geöffnet ist, jedoch bei drohendem Blockieren eines überwachten Rades die Verbindung zum Radbremszylinder unterbricht und dann durch Volumenvergrößerung den Bremsdruck im Radbremszylinder absenkt, und das einen Kolben enthält der mit einer beweglichen Wand einer Druckmittelservorvorrichtung verbunden ist, wobei Kammern auf den entgegengesetzten Seiten dieser s beweglichen Wand Ober eine Ventileinrichtung jsweils mit Quellen höheren und niedrigeren Druckmitteldrucks verbunden sind, und die aus der Druckdifferenz hervorgehende Kraft das Modulationsventil normalerweise offen hält, weiter mit einem Meßfühler, der bei

ίο drohendem Blockieren die Ventüeinrichtung betätigt, derart, daß die normalerweise mit der Quelle höheren Druckmitteldrucks verbundene Kammer mit der Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks verbunden und die normalerweise mit der Quelle niedrigeren Druckmittel-

is drucks verbundene Kammer der Quelle höheren Druckmitteldruck ausgesetzt wird, so daß die Drücke in beiden Kammern geändert werden, um die resultierende Kraft auf die bewegliche Wand zwecks Volumenvergrößerung am Kolben umzukehren.

Bei bekannten Bremsvorrichtungen werden das Schließen des Ventils und die Bewegung des Kolbens durch Veränderung des Druckmitteldrucks bewirkt, der nur auf die eine Seite des Kolbens oder der beweglichen Wand einwirkt um die resultierende Kraft an der beweglichen Wand oder am Kolben umzukehren.

Da in solchen Vorrichtungen bei Druckänderung auf nur einer Seite des Kolbens oder der beweglichen Wand eine beträchtliche Menge Luft in das Ventilgehäuse hinein oder aus diesen heraus zu bewegen ist um die resultierende Kraft umzukehren, ist das Zeitintervall zwischen dem drohenden Blockieren des überwachten Rades und dem Nachlassen des Bremsdrucks relativ groß, ebenso wie auch das Zeitintervall zwischen dem Wiederanlaufen des Rades nach dem Nachlassen der

Bremsen und dem Wiederanlegen derselben.

Eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Gattung ist beispielsweise aus der US-PS 33 12 509 bekannt Dabei werden zwei Kammern, die durch eine bewegliche Wand voneinander getrennt sind, mit unterschiedlichem Druck versorgt Bei drohendem Blockieren eines Rades wird durch Umschalten eines Ventils die eine Kammer der Senkvorrichtung mit Vakuum und die andere Kammer mit normalem Druck versorgt Die Ansprechzeit ist jedoch relativ groß.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Bremsvorrichtung der eingangs genannten Gattung so

auszubilden, daß ein schnelleres Ansprechen auf die

Tätigkeit des Meßfühlers hin erzielt wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine

Einrichtung (Wechselventile), durch weiche der Druck in zumindest einer der Kammern der Druckmittelservovorrichtung, der sich aus der Tätigkeit des Meßfühlers ergibt mit dem in der Bremsvorrichtung durch den Hauptbremszylinder ausgeübten Druck veränderbar ist.

Die Lieferquelle für höheren Druckmitteldruck ist zweckmäßig die Arbeitskammer einer dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Servoeinrichtung.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist die Kammer der Senkvorrichtung, in welcher der höher« Druckmitteldruck wirksam ist, wenn die Wechselventile welche die Verbindungen der Kammern mit der Quellen für höheren und niedrigeren Druck steuern, siel in ihren Normalstellungen befinden, über ein zugeord netes Schieberventil mit der Lieferquelle höherer Druckroitteldrucks (Atmosphäre) sowie über ein< Druckregelvorrichtung zu verbinden.

Schließlich ist es Vorteilhaft, wenn die Druckregelvor richtung auf den Bremsdruck zwischen dem normaler

weise geöffneten Ventil und dem Radbremszylinder iht

Dadurch, daß der öruck «v der Kammer der Servoeäaridttung, in weteter der höhere Dreckmitteidruck wirksam ist, mit «tem Bremsdruck verändert wird, ist sichergestellt, daß fcr alle normalen Bremsungen der KjSfteausgfeich am Kolben des Modulationsventüs soeben ausreicht, um dieses in: öffeungssran des Ventils vorzuspannen. Sobald daher die Wechselventile in Tlii*^rk4Klb

jh5»fortbesea

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher beschrieber, wolche teilweise schematisch Ausführangsbeispiele von hydraulischen Bremsvorrichtungen gemißder Erfindung wiedergibt. Dabei zeigt J₅

Ftg.1 eine hydraulische Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei welcher zwei separate Wechselventile vorgesehen sind,

Fig. 2 eine Bremsvorrichtung, hei welcher ein einziges Wechselventil vorgesehen isi, »

F i g. 3 eine Bremsvorrichtung, bei welcher der Druck auf der einen Seite der beweglichen Wand der Senkvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Druck im Radbremszylinder veränderbar ist. während

F i g. 4 einen Schnitt durch eine in der Bremsvorrichtung der Fig.3 enthaltene Druckregelvorrichtung wiedergibt

Wie aus F i g. J hervorgeht, werden Bremsen an Rädern 10 eines Fahrzeuges durch hydraulische Radbremszylinder H betätigt, die über ein Leilungss>-stern 12, 13 mit einem Hauptbremszylinder 14 verbunden sind, und es ist in diesem Leitungssystem ein Modulationsventil IS mit einer Bohrung 16 angeordnet, deren eines Ende mit dem Hauptbremszylinder 14 verbunden ist während ein seitlicher Kanal 17, der von der Bohrung 16 ausgeht mit den Radbremszylindern U verbunden ist Ein Ventilsitz 18 in der Bohrung 16 nimmt eine Ventilkugel 19 auf, die das Bestreben hat die Bohrung zu schließen, und zwar durch den Druck im Hauptbremszylinder 14, wobei sie außerdem in Schließrichtung durch eine Feder 21 gedrückt wird.

Ein in derBohrung 16 verschiebbar gelagerter Kolben 22 trägt einen Stift 23 von reduziertem Durchmesser, der an der Kugel 19 angreift und diese von ihrem SiU 18 weghält Eine Packung 24 ist vorgesehen, um den Kolben 22 in der Bohrung abzudichten.

Eine Druckmittelservovorrichtung 25, die am Modulationsventil 15 sitzt weist ein Gehäuse 26 auf. welches durch eine bewegliche Wand 27 in zwei Kammern 28 und 29 unterteilt ist, und die bewegliche Wand 27 ist mit einem steifen Mittelbauteil 31 versehen, wobei der Kolben 22 mit einem becherförmigen Bauteil 32 in Wirkverbindung steht der dem Mittelbauteil 31. wie nachfolgend beschrieben, zugeordnet ist Zur Erleichterung der Beschreibung wird die Kammer 28 auf der ss gleichen Seite der beweglichen Wand 27. auf der sich der Kolben befindet im nachfolgenden als »erste Servokammer« bezeichnet während die Kammer 29 auf d.er anderen Seite als »zweite Servokammer« bezeichnet wird. Eine Feder 33 ist in der zweiten Servokammer 29 vorgesehen, um die bewegliche Wand 27 in eine solche Richtung zu drücken, daß das Volumen dieser Kammer 29 vergrößert und das Volumen der ersten Servokammer 28 verkleinert wird, wobei die Feder 33 außerdem den becherförmigen Bauteil 32 in Wirkverbindung mit dem Mittelbauteil 31 hält, so daß der Kolben 22 den Bewegungen der bewegbaren Wand 27 folgt Die erste und zweite Servorkammer 28 und 29 sind jeweils über Leitungen 34 und 35 mit Wechselveatilen 36 und 37 verbunden, deren bewegliche Ventilbauteile jeweils zwei Stellungen haben. In einer dieser Stellungen ist die entsprechende Servokammer 28 oder 29 mit einer Quelle höheren Druckmitteldrucks, z. B. der Atmosphäre, über eine Leitung 38 verbunden, und in der anderen Stehung ist diese Kammer mit einer Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks, z. .R. der Maschinen-Ansaugleitung, über eine Leitung 39 verbunden.

Die beweglichen Bauteile der beiden Wechselventile 36, 37 sind beispielsweise durch Federn (nicht dargestellt) in Richtung auf solche Stellungen vorgespannt, daß die erste Servokammer 28 normalerweise mit der Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks über die zugeordnete Leitung 29 verbunden ist, während die zweite Servokammer 29 normalerweise mit der Quelle höheren Drucfcmittetdrucks über die zugehörige Leitung 38 verbunden ist so daß normalerweise eine Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 28 und 29 besteht die «ten Kolben 22 des Modulationsventils 15 gegen den Druck in der Bremsvorrichtung abstützt und das Ventil 15 geöffnet hält, so daß die Bremsen auf normale Weise betätigt werden können.

Ein Meßfühler 43, der schematisch so angedeutet ist. als werde er von einem der Räder 10 angetrieben und spreche auf die Verzögerung dieses Fahrzeugrades oder auf den Radschlupf an. der einen vorbestimmten Wert überschreitet Kt so angeordnet und eingerichtet daß er. wenn dieser Verzögerungs- oder Schlupfwert überschritten wird. Kontakte 44 in einem elektrischen Stromkreis schließt der eine Stromquelle 45 und die Wicklungen von Elektromagneten 46, 47 für die Wechselventile 36 und 37 enthält und diese Elektromagnete erregt um die Stellungen der beweglichen Bauteile beider Wechselventile umzukehrea so daß die erste Servoknmmer 28 mit der Quelle höheren Druckmitteldrucks und die zweite Servokammer 29 mit der Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks verbunden und die resultierende Kraft an der bewegbaren Wand 27 schnell umgekehrt wird Auf diese Weise wird das Ventil 15 geschlossen, wobei außerdem das Volumen des Raumes zwiscnen der Ventilkugel 19 und den Radbremszylindern 11 vergrößert wird, um den Bremsdruck zu reduzieren.

Da entgegengesetzte Druckänderungen gleichzeitig auf beiden Seiten der beweglichen Wand 27 erzeugt werden, erfolgt die Umkehr der resultierenden Kraft mit einer relativ geringen Luftströmung in die jeweilige Servokammer 28 oder 29 hinein oder aus dieser heraus und das Schließen des Modulationsventils 15 sowie die Druckreduzierung finden schnell statt Als Folge des Nachlassens des Bremsdrucks beschleunigen die Räder der Meßfühler 43 tritt außer Tätigkeit und die Wechselventile 36 und 37 werden wieder umgekehrt wobei der Bremsdruck bis zu der höhe wiederherge stellt wird, bei welcher du vorbestimmte Verzögerung oder der Radschlupfwert überschritten wird, wobei siel der Zyklus des Lösens und Wiederanlegens der Brems« selbst so lange wiederholt, wie gebremst wird, und eil Radblockieren wird verhindert Bei Schwinden de Blockierungsgefahr kehrt der Kolben 22 in die in F i g. dargestellte Stellung zurück, und die Ventilkuge! 19 win von ihrem Sitz angehoben, so daß die normal· Bremsung wiederhergestellt wird.

Dem Hauptbremszylinder 14 ist eine Luft-Servoein richtung 51 bekannter Bauart zugeordnet, in der ein bewegliche Wand, die zwei Kammern voneinande trennt welche normalerweise Luft von gleichem Druc

enthalten, durch Zuführen von Luft mit einem höheren Drück nach einer dieser Kammern verschoben wird, um den Betätigungsschub auf den Kolben des Hauptbremszylinders 14 auszuüben, wobei ein die Luftzufuhr nach der Servoeinrichtung steuerndes Ventil durch ein Pedal 5 52 betätigt wird.

Die Wechselventile 36 und 37 sind mit einer Vakuumquelle Ober eine gemeinsame Kammer 49 von festgelegtem Volumen und eine Drosselvorrichtung 48 verbunden. Außerdem sind die Wechselventile 36 und 37 mit einer gemeinsamen Kammer 53 von festgelegtem Volumen verbunden, die ihrerseits über einen Strömungsdroßler 54 und eine Leitung 55 mit derjenigen Kammer der Servoeinrichtung 51 verbunden ist, in welcher der Luftdruck bei Betätigung der Bremsen erhöht wird. Der Druck in der hydraulischen Bremsvorrichtung verändert sich mit dem Druck in dieser Kammer der Servoeinrichtung 51, so daß der nach der Kammer 28 der Senkvorrichtung 25 gelieferte Druck sich mit dem in der Bremsvorrichtung durch den Hauptbremszylinder ausgeübten Druck verändert.

Die beiden Wechselventile 36 und 37 können auch, wie in F i g. 2 dargestellt, durch ein einziges Wechselventil 56 ersetzt werden, dessen Schieber 57 zwei Köpfe 58 aufweist die je in einer Endkammer 59 des Ventilkörpers sitzen, wobei öffnungen an den äußeren Enden der Kammern 59 über Kammer 61 von festgelegtem Volumen und Strömungs-Drosselvorrichtungen 62 mit der Quelle für niedrigeren Druckmitteldruck verbunden sind. Eine mittlere Kammer 63 im Ventilkörper, die durch öffnungen mit den inneren Enden der Kammern 59 verbunden ist, steht über eine Kammer 64 von festgelegtem Volumen und eine Strömungs-Drosselvorrichtung 65 mit der Arbeitskammer der Luft-Servoeinrichtung 51 in Verbindung. welche auf den Kotben des Hauptbremszylinders 14 einwirkt. Wenn einer der Schieberkorpfe 58 die Verbindung der einen Kammer 59 mit der Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks sperrt, befindet sich der andere Schieberkopf in einer solchen Stellung, daß er die nach der anderen Kammer 59 ν on der Arbeitskammer der Servoeinrichtung 51 herführende Öffnung schließt.

Der Schieber 57 wird beispielsweise durch eine Feder (nicht dargestellt) normalerweise in die in F i g. 2 dargestellte Stellung gedruckt in welcher die Kammer 29 der Druckmittelservovorrichtung 25 mit der Arbeitskammer der Servoeinrichtung 51 verbunden ist und die Kammer 28 mit der QueHe niedrigeren Druckmttteldrucks in Verbindung steht Dieser Schieber wird, wenn der Meßfühler 43 in Tätigkeit tritt in seine entgegengesetzte Stellung durch einen Elektromagneten 86 bewegt der beim Schließen der Kontakte 67 durch den Meßfühler 43 erregt wird.

Der auf die bewegliche Wand 27 in der zweiten Servokammer 29 einwirkende Druck kann mit dem Bremsdruck in der Bremsvorrichtung geändert werden, und zwar durch Mittel, die unmittelbar durch den Bremsdruck gesteuert werden, vorzugsweise durch den Druck, der zwischen der Vemükugei 19 und den Radbremszylindern 11 besteht Nach Fig.3 ist die Queue niedrigeren Druckmitteldrucks eine Vakuumquelle, die mit dem Wehsrintfl 37 und dem anderen Wechselventil 36 über eine gemeinsame Kammer 49 von felgm Volumen und eine Strömungs-Dros 6$ selvorrichtung 48 verbanden ist Die Quelle höheren Druckmitteldrucks ist die Atmosphäre, doch wird der tatsächliche Druck, der von dieser Quelle höheren Druckmitteldrucks der Kammer 29 zugeführt wird, entsprechend dem Bremsdruck in der Bremsvorrichtung durch eine Druckregelvorrichtung 68 verändert die im einzelnen in Fig.4 dargestellt ist Die Druckregelvorrichtung 68 ist mit der Leitung 13 verbunden, die vom Modulationsventil 15 zu den Radbremszylindern 11 führt

Die Druckregelvorrichtung 68, wie sie in Fig.4 dargestellt ist, weist ein Gehäuse 69 auf, welches in zwei Kammern 71 und 72 durch eine flexible Membran 73 unterteilt wird. Ein in die Kammer 71 hineinragender Kolben 74 trägt einen Ventilsitz 75 in dieser Kammer, wobei das andere Ende des Kolbens 74 dem Druck ausgesetzt ist der in der hydraulischen Bremsvorrichtung zwischen dem Modulationsventil 15 und den Radbremszylindern 11 besteht Eine Aussparung 76 in der Wand der anderen Kammer 72. die über ein Luftfilter 77 mit der Atmosphäre verbunden ist wird durch einen Ventilbauteil 78 geschlossen. Ein Stößel 79. der in der Mitte der Membran 73 sitzt und einen Durchgang 81 aufweist, der die beiden Kammern 71 und 72 untereinander verbindet, arbeitet am einen Ende mit dem Ventilsitz 75 zusammen, um den Durchgang 81 zu steuern, und trägt den Ventilbauteil 78, der die Aussparung 76 schließt wobei eine Feder 82 den Ventilbauteil 78 auf den Ventilsitz zu drücken sucht. Eine gewellte Federscheibe 83 sitzt zwischen dem Ventilsitz 75 auf dem Kolben und der Membran 73 und hat das Bestreben, den Ventilsitz 75 vom angrenzenden Ende des Stößels 79 fernzuhalten. Die Kammer 72 ist außerdem bei 84 mit dem Wechselventil 37 verbunden, welches der zweiten Servokammer 29 zugeordnet ist. um unter normalen Bedingungen mit der K ."..Timer 28 verbunden zu werden, und" die andere Kammer 71 der Druckregelvorrichtung 68 ist bei 85 mit einer Vakuumquelle verbunden.

Wenn nicht gebremst wird, ist die zweite Servokammer 29 mit Vakuum über die Druckregelvorrichtung 68 und das Wechselventil 37 verbunden. Beim Bremsen bewegt der Bremsdruck den Kolben 74 der Druckregelvorrichtung 68, trennt die Vakuumverbindung 85 vom Wechselventil 37 und öffnet die Luftverbindung 84 zu diesem, so daß der zweiten Servokammer 29 ein Druck zugeführt wird, der sich aufbaut bis er bei Einwirkung auf die Membran 73 der Druckregelvorrichtung 68 den auf den Kolben 74 einwirkenden Druck ausgleicht und die atmosphärische Verbindung 84 schließt Der dem Schließen des Ventils 19 entgegenwirkende Druck verändert sich auf diese Weise mit dem durch den Hauptbremszylinder ausgeübten Druck. Wenn der Meßfühler 43 in Tätigkeit tritt, schalten die den beiden Servokammern zugeordneten Wechselventile 36 und 37 am, und Vakuum wird der zweiten Servokammer 29, wie bereits beschrieben, zugeführt Wenn die Bremsen nur leicht betätigt worden sind, wird der Druck in der zweiten Servokammer 29 nicht sehr hoch angestiegen sein, und das Ansprechen der Vorrichtung wird schneller erfolgen, ab wenn steh der Druck in der zweiten Servokammer 29 bis ze einem Wert aufbaut der ausreicht mn den das Volumen vergrößernden Kolben 22 gegen den Maximaldruck abzustutzen, der sich in dieser zweiten Servokammer 29 bei starkem Bremsen aufbauen könnte.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Bremsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem zwischen Hauptbrems- und Radbremszylinder geschalteten Modulationsventil, das normalerweise geöffnet Ist, jedoch bei drohendem Blockieren sines überwachten Rades die Verbindung zum Radbremszylinder unterbricht und dann durch Volumenvergrößerung den Bremsdruck im Radbremszylinder absenkt, und das einen Kolben enthält der mit «bier beweglichen Wand einer Druclanittelservovorrichtung verbunden ist, wobei Kammern auf den entgegengesetzten Seiten dieser beweglichen Wand Ober eine VeniUeinriehtung jeweils mit Quellen höheren und niedrigeren Druckmitteldrucks verbunden sind, und die aus der Druckdifferenz hervorgehende Kraft des Modulationsventil normalerweise offen hält, weiter mit einem Meßfühler, der bei drohendem Blockieren die Ventileinrichtung betätigt, derart daß die normalerweise mit der Quelle höheren Druckmitteldrucks verbundene Kammer mit der Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks verbunden und die normalerweise mit der Quelle niedrigeren Druckmitteldrucks verbundene Kammer der Quelle höheren Druckmitteldruck ausgesetzt wird, so daß die Drücke in beiden Kammern geändert werden, um die resultierende Kraft auf die bewegliche Wand zwecks Volumenvergrößerung am Kolben umzukehren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (Wechselventile 36, 37), durch welche der Druck in zumindest einer der Kammern (28, 29) der Druckmittelservovorrichtung (25), der sich aus der Tätigkeit des Meßfühlers (43) ergibt mit dem in der Bremsvorrichtung durch den Hauptbremszylinder (14) ausgeübten Druck veränderbar ist.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lieferquelle für höheren Druckmitteldruck die Arbeitskammer einer dem Hauptbremszylinder (14) vorgeschalteten Servoeinrichtung (51) ist.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kammer (29) der Senkvorrichtung (25), in welcher der höhere Druckmitteldruck wirksam ist wenn die Wechselventile (36,37), welche die Verbindungen der Kammern (28,29) mit den Quellen für höheren und niedrigeren Druck (14 bzw. 39) steuern, sich in ihren Normalstellungen befinden, Über ein zugeordnetes Schieberventil (37) mit der Lieferquelle höheren Druckmitteldrucks (Atmosphäre) sowie über eine Druckregelvorrichtungtee) zu verbinden ist.

4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Druckregelvorrichtung (68) auf den Bremsdruck zwischen dem normalerweise geöffneten Ventil (19) und dem Radbremszylinder (U) anspricht.