DE2010484A1

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Publication number: DE2010484A1
Application number: DE19702010484
Authority: DE
Priority date: 1969-03-06
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1970-09-24
Also published as: GB1268932A; US3661427A; JPS5122699B1; DE2010484C3; DE2010484B2

Description

Bremssystem für Fahrzeugräder

Die Erfindung betrifft Bremssysteme. Erfindungsgemäß umfaßt ein Bremssystem für Fahrzeugräder ein Betätigungselement für die Bremse, eine Pumpe, deren Flüssigkeitsdurchsatz mit der Drehgeschwindigkeit des Fahr~ zeugrades zunimmt und die eine Flüssigkeit aus einem j Behälter und nach dem Durchströmen eines Leitungssystems, das eine Verbindung mit dem Bremsbetätigungselement besitzt, zum Behälter zurückfördert, eine stromab von dieser Verbindung angeordnete Bremsbetätigungsvorrichtung, die derart betätigbar ist, daß in das Leitungssystem eine Drosselstelle eingefügt wird, und derart angeordnet ist, daß der Flüssigkeitsdruck in der Verbindung erhöht wird, und eine Abflußverbindung, die die Bremsbetätigungsvorrichtung umgeht und Mittel umfaßt, die dem Flüssigkeitsstrom einen Wideretand entgegensetzen, der automatisch mit zunehmender Dreh-

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geschwindigkeit des Rades abnimmt.

Die Abflußverbindung kann eine veränderbare Drosselstelle in Reihe mit einer festen Drosselstelle umfassen«

Es können Fühlermittel vorgesehen sein, um die Förderung der Flüssigkeitspumpe zu ermitteln, sowie durch die Fühlermittel gesteuerte Mittel zur Veränderung der veränderbaren Drosselstelleo

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung können die Fühlermittel zur Ermittlung der Pumpenförderung eine weitere Drosselstelle in der von der Pumpe ausgehenden Hauptförderleitung umfassen, wobei die Mittel zur Veränderung der veränderbaren Drosselstelle einen Kolbenschieber umfassen, dessen beide Seiten jeweils den Drücken auf beiden Seiten der weiteren Drosselstelle ausgesetzt sind.

Der Kolbenschieber kann sich in der Abflußverbindung befinden und in Verbindung mit dem ihm zugeordneten Zylinder diese veränderbare Drosselstelle bilden.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Anordnungen kann ein Dämpfungsmittel vorgesehen sein, derart, daß die Veränderung des Flüsaigkeitswiderstandes der Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugrades nacheilt.

Die Bremsbetätigungsvorrichtung kann ein Steuerventil umfassen, um progressiv die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit von einer Rücklaufleitung zum Behälter auf die Verbindung mit dem Bremsbetätigun^element zu richten.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbuispiels der Erfindung wird diene

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BAD

näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine einem Fahrzeugrad zugeordnete Anordnung, durch die ein Blockieren des Rades beim Bremsen vermieden werden solle

Mit 1 ist ein Bremspedal des Fahrzeuges "bezeichnet, das über einen Lenker mit einem Hauptbremszylinder 3 für die Bremsflüssigkeit verbunden ist, der beim Niederdrücken des Pedals 1 Flüssigkeit über eine Leitung 2 zu einem Zylinder 4 pumpte Im Zylinder 4 ist ein hin- und herbewegliches Ventilelement 5 angeordnet, das dichtend mit der Bohrung des Zylinders zusammenwirkt. Das Ventilelement 5 wird von einer axialen Leitung 6 durchzogen, die von demjenigen Ende des ^entilelementes 5 ausgeht, das der Leitung 2 benachbart ist und die in radiale Abschnitte mündet, die mit einer Ringnut 7 in Verbindung stehen. Das Ventilelement 5 besitzt einen kegeligen Teil 8 am anderen Ende, wobei im Endabschnitt des Zylinders 4 eine Feder 9 enthalten ist, die auf das kegelige Ende 8 des Ventilelementes 5 einwirkt, um dieses in Richtung auf das andere Ende-des Zylinders zu drücken,, Die Ringnut 7 steht bei einer bestimmten Stellung des Ventilelementes 5 innerhalb des Zylinders 4 mit einer Leitung 10 in Verbindung, die zu einer weiteren Leitung 11 führt und von dort zum Bremskreis eines Rades 12₀

Bin Bremsflüssigkeit enthaltender Behälter 13 ist mit einem ihn durchquerenden Filter 14 versehen. Eine Pumpe 15, deren Durchsatz im wesentlichen der Radgeschwindigkeit proportional und im Bereich der Betätigungsgeschwindigkeit und des Druckes des Bremssystems vom Ausgangsdruck unabhängig ist, wie z.B. eine Kolben- oder Zahnradpumpe, ist mit dem Tank 13 verbunden und zieht auf einer Seite des Filters Bremsflüssigkeit ab und pumpt sie unter Druck durch die Leitung 16. Die Pumpe 15 ist so angeschlossen,

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daß sie sich in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rades 12 dreht und bei den niedrigsten Drehgeschwindigkeiten des Rades eine Strömung verursachte Eine als Fühler wirkende Drosselstelle 17 in der Leitung 16 liefert einen Differentialdruck zwischen einer Leitung 18 und einer Leitung 19, die auf der einen bzw« anderen Seite der Drosselstelle 17 an die Leitung 16 angeschlossen sind, wobei die Leitungen 18 und 19 mit dem einen bzw,, anderen Ende einer insgesamt mit 20 bezeichneten Steuerventileinrichtung verbunden sind₀ Pur den unten näher erläuterten Zweck ist die Leitung 18 mit einer Drosselstelle 33 oder einer länglichen Drosselstelle 34, die getrennt dargestellt ist, versehene Die Leitung 19 führt zu einer axialen Bohrung 21 in einem Kolbenschieber 22, der in einem hülsenförmigen Gehäuse strömungsmitteldicht angeordnet ist. Den Kolbenschieber 22 in Richtung auf das in der Zeichnung rechte Ende verjüngend verlaufen auf diesen abgeschrägte Flächen 23, die, wie nachstehend erläutert, eine veränderbare Drosselstelle schaffen. Eine Feder 24· drückt den Kolbenschieber 22 in Richtung auf das in der Zeichnung rechte Ende des hülsenförmigen Elements. Das hülsenförmige Element besitzt eine Ringnut 25, die im mittleren Bereich zwischen seinen beiden Enden angeordnet ist und mit der eine Leitung 26 verbunden ist. In der Leitung 26 ist eine Drosselstelle 27 gezeigt, die, wie nachstehend erläutert wird, eine Hauptdrosselstelle darstellt. Bewegt sich der Kolbenschieber 22 in der Zeichnung nach links, so ergibt sich eine Verbindung von der Leitung 19 über die axiale Bohrung 21, an den schrägen Flächen 23 vorbei zur Ringnut 25 und von dort zur Leitung 26 über die Drosselstelle 27. Die Leitung 28 führt auf der anderen Seite des Filters H wieder zum Tank 13 zurück. Von der Leitung 16 wird über eine Leitung 29 eine Verbindung zum unteren Ende eines Zylinders 30 hergestellt, in dem sich ein Kolben 31 befindet, der durch eine Feder 32 in die in der Zeichnung

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gezeigte Stellung gedrückt wird«, Die leitung 29 kann mit der Leitung 28 über eine leitung 33 verbunden werden, in der der kegelige Abschnitt 8 und der Zylinder 4 angeordnet sind· Wenn der kegelige Abschnitt 8 des Ventilelementes 5 die leitung 33 nicht unterbricht, d.h. vor dem Niederdrücken oder nach dem anfänglichen Niederdrücken des Bremspedals 1, steht die leitung 29 mit der Leitung 28 in Verbindung. lach diesem anfänglichen Niederdrücken des Pedals wird die Verbindung zwischen der Leitung 33 und der Leitung 28 zumindest teilweise durch den kegeligen Abschnitt 8 des Ventilelementes 5 beschränkt. Bin Überdruckventil üblicher Bauart ist bei 35 dargestellt und verbindet die Leitung 29 mit der Leitung 28.

Ist die Anordnung in ein Fahrzeug eingebaut, so erzeugt die Pumpe 15 in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Rades 12 eine Strömung in der Leitung 16, Beim Niederdrücken des Bremspedals 1 ergibt sich zunächst ein Strömungsmitteldruck im Hauptzylinder 3» der über die Leitung 6, den ringförmigen Kanal 7 und die Leitung IO zur Leitung 11 und von dort zum Bremskreis des Rades 12 geleitet wird. Diese Beziehung besteht solange der ringförmige Kanal 7 mit der Leitung 10 in Verbindung steht, d.tu während eines anfänglichen Bewegungsbereiches des Bremspedals 1, wie es vorstehend erwähnt wurde. Während dieses anfänglichen Bewegungsbereiches des Bremspedals 1 hat die durch die Pumpe 15 zur Leitung 16 geförderte Flüssigkeit über die Leitungen 29 und 33 eine Verbindung zur Leitung 28, die dann nioht durch den kegeligen Abschnitt 8 beschränkt wird, und zurück zum Tank 13.

Bei zunehmendem Niederdrücken des Bremspedals 1 über diesen anfänglichen Bewegungsbereich hinaus, stehen die von der Leitung 6 ausgehenden radialen Abschnitte nicht langer mit

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der Leitung 10 in Verbindung„ Auch beschränkt dann der kegelige Abschnitt 8 des Ventilelementes 5 wenigstens teilweise die Verbindung zwischen der Leitung 33 und der Leitung 28, Der dann durch die Pumpe 15 in der Leitung 16 erzeugte Strömungsmitteldruck wird über die Leitung 29 und den Zylinder 30 auf den Kolben 31 übertragen, der verschoben wird, um das im Bremskreis des Rades 12 befindliche Strömungsmittel unter Druck zu setzen und dadurch die Bremsen zu betätigen. Dieser in der Leitung 29 erzeugte Drtick kann über eine durch die Leitung 19 gebildete Abflußverbindung und über die Leitung 28 zum Tank 13 abgeleitet werden. In dieser über die leitung 19 führenden Abflußverbindung befindet sich eine Hauptdrosselstelle 27 und eine veränderbare Drosselstelle bei den abgeschrägten Flächen 23, und zwar in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Kolbenschiebers 22 in seinem Gehäuse, Die veränderbare Drosselstelle, die durch eine veränderbare Zuordnung der schrägen Flächen 23 zur Ringnut 25 erzeugt wird, liegt in der Abflußverbindung in Reihe zur Hauptdrosselstelle 27o

Bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Rades wird durch die Pumpe 15 an der Drosselstelle 17 ein relativ hoher Differentialdruck erzeugt« Ein hoher Differentialdruck drückt den Kolbenschieber 22 in seinem Gehäuse nach links und die dann durch die Flächen 23 in Verbindung mit der Ringnut 25 geschaffene, relativ große Öffnung bewirkt, daß die Hauptdrosselstelle 27 durch die zu ihr in Reihe liegende veränderbare Drosselstelle relativ unbeeinflußt bleibt. Bei niedrigen Druhgeschwindigkeiten des Rades wird der Kolbenschieber 22 durch die Feder 24 nach rechts gedrückt, weil nur ein niedriger Differentialdi'uck an der Drosselutelle 17 erzeugt wird. Die veränderbare, ssur Hauptdrosselstelle 27 in Reihe liegende Droüselstelle ist dann die dominierende Drouselstelle und steuert die Abflußverbindung β

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Das Ansprechen oder die Bewegung des .Kolbensohiebers 22 in seinem Gehäuse aufgrund von Druckwechseln, die durch den Differentialdruck hervorgerufen werden, der durch die Drosselstelle 17 erzeugt wird,- wird durch die Drosselsteile 33 (oder 34) gesteuerte Während eines momentanen Geschwindigkeitswechsels des Rades - und damit der Pumpe wird der Kolbenschieber 22 dazu veranlaßt, Stellungen einzunehmen, die sich von jenen unterscheiden, die er bei einem stetigen Zustand einnimmt. Das hat die Wirkung, daß die Geschwindigkeit sich verändert, mit welcher sich die Drücke in der leitung 29 verändern.

Die Hauptdrosselstelle 27 kann in das hülsenförmige Element oder Gehäuse mit einbezogen sein₀ Der Kolbenschieber 22 und das hülsenförmige Element, in dem er angeordnet ist, können in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges quer oder in einem Winkel angeordnet sein, um Auswirkungen der Beschleunigung auf die Punktion des Kolbenschiebers zu vermeiden.

Es wurde gefunden, daß die Kombination einer veränderbaren Drosselstelle und der Hauptdrosselstelle, wie sie vorstehend beschrieben wurde, ein Blockieren der Fahrzeugrad er zu verhindern hilft und die Bremswirkung über einen Bereich von Radgeschwindigkeiten aufrecht erhält, während bei Anwendung einer festen Drosselstelle in der Abflußverbindung die Neigung besteht, daß ein Blockieren des Rades nur bei einzelnen Radgeschwindigkeiten vermieden werden kann_e

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann für jedes Rad eines Fahrzeuges verdoppelt werden, wobei nur das Pedal 1 und der hauptzylinder 3 für jedes System gemeinsam vorhanden sind. Alternativ kann das System auf Radpaare angewendet werden. Die Pumpe 15 kann direkt durch

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ein Rad oder durch einige andere Teile der Kraftübertragung angetrieben werden«,

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Ansprechen des Kolbenschiebers 22 auf Druckveränderungen an der Drosselstelle 17 durch eine Drosselstelle 33 oder 34 in der Leitung 18 verzögert» Alternativ kann die Drosselstelle 33 oder 34 entfallen, in welchem Falle die Trägheit der Drossel selbst eine ausreichende Verzögerung in ihrem Ansprechen auf den Druck an der Drosselstelle 17 bewirkt.

Bs ist ersichtlich, daß die Auswirkung der Dämpfungsmittel auf die veränderbare Drosselstelle die Drosselstelle veranlassen wird, bei einem stetigen Zustand bei sehr niedrigen Drehgeschwindigkeiten des Rades sich vollständig zu schließen, während bei dynamischen Bedingungen, beispielsweise wenn das Rad plötzlich während des Bremsens blockiert, die Drosselstelle sich nicht vollständig schließen wird und somit ein Abfließen von Strömungsmittel und dadurch ein wenigstens teilweises Lösen der Bremsen erlaubt, weil der durch die Pumpe erzeugte Strömungsmittel— fluß aufgehört haben wird.

Ansprüche» 009839/U49 - 9 -

Claims

Patentansprüche :

1 ο !Bremssystem für Fahrzeugräder, gekennzeichnet durch

η Betätigungselement (1) für die Bremse, eine Pumpe (15), deren Flüssigkeitsdurchsatz mit der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades zunimmt und die eine Flüssigkeit aus einem Behälter (13) und nach dem Durchströmen eines Leitungssystems (16, 29, 28), das eine Verbindung (30, 31) mit dem Bremsbetätigungselement besitzt, zum Behälter zurückfördert, durch eine stromab von dieser Verbindung angeordnete Bremsbetätigungsvorrichtung (4 bis 9), die derart betätigbar ist, daß in das Leitungssystem eine Drosselstelle eingefügt wird, und derart angeordnet ist, daß der Flüssigkeitsdruck in der Verbindung erhöht wird, und durch eine Abflußverbindung (19, 21, 26)_; die die Bremsbetätigungsvorrichtung umgeht und Mittel (23, 25, 27) umfaßt, die dem Flüssigkeitsstrom einen Widerstand bieten, der automatisch mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Rades abnimmt»

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußverbindung eine veränderbare Drosselstelle (20) in Reihe mit einer festen Drosselstelle (27) umfaßt,

3. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß Fühlermittel (17) vorgesehen sind, um die Fördermenge der Flüssigkeitspumpe (15) zu ermitteln, sowie durch die Fühlermittel gesteuerte Mittel (22) zur Veränderung der veränderbaren Drosseleteile (20).

4. Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 3» dadurch gekenn*» zeichnet, daß die Fühlermittel zur Ermittlung der Pumpenfördermenge eine weitere Drosselstelle (17) in der

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förderleitung (16) umfassen, und daß die Mittel zur Veränderung der veränderbaren Drosselstelle einen Kolbenschieber (22) umfassen, dessen beide Seiten jeweils den Drücken zu beiden Seiten der weiteren Drosselstelle ausgesetzt sindo

I)₀ Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (22) sich in der Abflußverbindung befindet und in Verbindung mit dem ihm zugeordneten Zylinder diese veränderbare Drosselstelle bildet.

6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungsmittel (33 oder 34) vorgesehen sind, derart, daß die Veränderung des Flüssigkeitswiderstandes der Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugrades nacheilt«

7. Bremssystem nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel eine Dämpfun^sdrosselstelle (33 oder 34) zwischen der Hochdruckseite der v/eiteren Drosselstelle (17) und dem Kolbenschieber (22) umfassen»

8. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruckventil (35) parallel zur Abflußverbindung angeordnet ist und den maximal auf die Bremsbetätigungselemente ausübbaren Druck begrenzt.

nach Anspruch 1 bis 8

9. Bremssystem/i dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil (8, 33) progressiv die von der Pumpe geförderte Flüssigkeit von einer Rücklaufleitung (28) zum Behälter (13) auf die Verbindung ( 30,31 ) mit dem Bremsbetätigungselement richtet.

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1Oo Bremssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Flüssigkeitspumpe (3) vorgesehen ist, die durch ein Bremsbetätigungselement (1) betätigbar ist, um einen Druck zu erzeugen, der vom Ausmaß der Bewegung des Bremsbetätigungselements abhängt, wobei der so entwickelte Druck zunächst die Bremse beaufschlagt und dann das Steuerventil (8, 33) betätigt, so daß die von der ersten Pumpe (15) geforderte Flüssigkeit die Bremse weiter· betätigt.

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