DE2046058C3 - Modulationsvorrichtung für eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für Fahrzeuge zum Verhindern des Radblockierens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Modulationsvorrichtung für eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für Fahrzeuge zum Verhindern des Radblockierens, mit einem Einlaß am Gehäuse zum Anschluß an eine vom Fahrer beeinflußbare Fluiddruckquellc, einem Auslaß zum Anschluß an einen Radbremszylinder, einem in einer Bohrung im Gehäuse arbeitenden Expanderkolben und einer beweglichen Wand im Gehäuse, die den Expanderkolben normalerweise in eine vordere Stellung vorspannt, in der das Arbeitsvolumen vor dem Expanderkolben seinen kleinsten Wert hat und der Einlaß geöffnet ist, und die auf ein Blockiersignal hin nach rückwärts bewegbar ist, um dem Expanderkolben eine Bewegung in eine zurückgezogene Stellung zu ermöglichen, in der der Einlaß geschlossen und das Arbeitsvolumen vergrößert ist.

Eine Modulationsvorrichtung dieser Gattung, allerdings für eine hydraulische Einkreisbremsanlage, ist aus der US-PS 32 23 459 bekannt. Eine Verwendung dieser bekannten Modulationsvorrichtung für mchrkreisige Bremsanlagen würde je nach der Schaltung der Bremskreise die Verwendung mehrerer Modulationsvorrichtungen je Rad erfordern, die in die zugehörigen Bremsleitungen geschaltet werden müßten. Dies würde nicht nur zu einer starken Verteuerung der Bremsanlage führen, sondern würde wegen der Vielzahl der einzubauenden Teile, die alle mit Leitungsanschlüssen versehen sein müßten, die erhöhte Gefahr eines Ausfalls der Bremse wegen Leckstellen mit sich bringen.

In der als älteres Recht zu berücksichtigenden DT-PS 19 40 247 wird ein Antiblockierungsregelsystem mit einer Modulations;vorrichtung beansprucht, die auch für mehrkreisige Bremsen verwendbar ist. Bei dieser Modulationsvorrichtung sind den einzelnen Bremskreisen zugeordnete, die Arbeitsvolumina verändernde Kolben als hintereinanderliegende Schwimmkolben ausgebildet, deren erster mit einem Verdrängerkolben Zusammenarbeit. Ein Verklemmen eines Schwimmkolbens kann die Funktion des oder der anderen Schwimmkolben und entsprechend des oder der zugehörigen Bremskreise beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zweikreisbremsanlage mit möglichst wenig Teilen zum Steuern des Bremsdruckes bei drohendem Blockieren der überwachten Räder auszukommen.

Diese Aufgabe wird mit einer Modulationsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse für jeden Bremskreis eine Bohrung mit einem Expanderkolben aufweist, die gemeinsam betätigt werden.

Die erfindungsgemäße Modulationsvorrichtung ermöglicht auf diese Weise mit nur einer Betätigungsvorrichtung eine Vielzahl von Bremskreisen eines Rades gleichzeitig mit einer Antiblockiervorrichtung zu versehen. Dadurch, daß die Expanderkolben gemeinsam betätigt werden, bleibt der Ausfall eines Bremskreises ohne Einfluß auf die anderen Bremskreise und die Wirksamkeit der Antiblockiervorrichtung bleibt voll erhalten. Bei Ausfall eines Bremskreises erhöht sich die von der Betätigungsvorrichtung auf den oder die verbleibenden Expanderkolben ausgeübte Kraft, so daß

der dann wirksame Bremsdruck unverändert bleibt.

Die erfindungsgemäßc Modulaüonsvorrichtung ist nicht nur sehr funktionssicher, sondern vermindert wegen ihres einfachen Aufbaus auch die Herstellungskosten für Zweikreis- oder Mehrkreisbremsanlage^

Mit Vorteil sind die Expanderkolben zueinander parallel, wodurch die Modulationsvorrichtung besonders kompakt ausgebildet werden kann.

Bevorzugt wird weiter eine Ausbildung der Modulationsvorrichtung, bei der siimtliche Expandcrkolben von derselben beweglichen Wand vorgespannt sind.

Wenn die den einzelnen Bremskreisen eines Rades zugeordneten Bromszylinder gleich groß sind, kann die Modulationsvorrichlung erfindungsgemäß derart ausgebildet werden, daß die Expandcrkolben den gleichen Durchmesser haben.

Bei verschieden großen Bremszylindern können die Expanderkolben crfindungsgcmäß entsprechend verschiedene Durchmesser aufweisen. Durch die geschilderte Abstimmung der Durchmesser der Expandcrkolben an die Durchmesser der Bremszylinder der Brernskreis bei beiden letztgenannten Ausführungsformen der Modulationsvorrichtung wird erreicht, daß in allen Bremskreisen im Falle eines Blockierens eine gleichmäßige Druckminderung erfolgt.

Mit Vorteil ist die bewegliche Wand ein in einer abgestuften Bchrung arbeitender, hydraulischer Differentialkolbcn und wirkt die unter Druck stehende, hydraulische Flüssigkeit normalerweise auf eine kleiner Fläche des Diffcrcntialkolbens, um ihn in seine vordere Stellung zu drücken, und wird der Diffcrentialkolben bei Beaufschlagung seiner größeren Fläche mit unter dem gleichen Druck stehender hydraulischer Flüssigkeit in seine rückwärtige Stellung gedruckt, um dem Expandcrkolben ein Zurückziehen aus den Kammern zur Vergrößerung des wirksamen Rauminhalts der Kammern zu ermöglichen.

Diese Ausbildung gewährleistet eine besonders funktionssichere Betätigung der Modulationsvorrichtung.

Bei einer Weiterbildung der letztgenannten Modulationsvorrichtung ist in einer Kammer, die zwischen einem Absatz im Differentialkolben und einer Stufe der abgestuften Bohrung ausgebildet ist, ein becherförmiger Kolben auf dem Abschnitt des Differcntialkolbens gleitend gelagert, der eine kalibrierte Bohrung aufweist und normalerweise durch eine Feder gegen die Stufe vorgespannt wird. Der mit der kalibrierten Bohrung versehene, becherförmige Kolben bewirkt eine Verzögerung der Bewegung des Differentialkolbens vor der erneuten Verbindung der Radbremszylinder mit dem Hauptbremszylinder, wodurch eine ausreichende Zeitspanne verfügbar ist, während der die eine Blockierung der Räder meldenden Aufnehmer auf Vorgänge ansprechen können, die sich abspielen, während die Bremsen zunehmend erneut betätigt werden. Des weiteren vermindert diese Verzögerung den Anschlag des Differentialkolbens in seiner vorderen Stellung und sorgt für ein weiches Wiedereinsetzen der Bremse.

Wenn die Modulationsvorrichtung mit von den Expanderkolben betätigten Einlaßventilen versehen ist, kann erfindungsgemäß jedes Einlaßventil in zwei Stufen arbeiten, so daß sich das Schließen und das Wiederherstellen einer Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß allmählich abspielt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schcmatischcr Zeichnungen beispielweise und mit weiteren Einzelheiten beschrieben.

Es stellt dar

Fig. 1 ein Schaltbild einer hydraulischen Zweikreisbremsanlage eines Fahrzeugs,

Fig.2 ein Schallbild einer abgeänderten Ausftihrungsform einer Zweikreisbremsanlage,

Fig.3 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil zur Verwendung in einer Bremsanlage gemäß I oder 2,

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine Modulationsvorrichtung für eine Bremsanlage gemäß Fig. 1 oder 2 mit zwei parallel angeordneten Expandcrkolben,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine abgeände.te Ausführungsform einer Modulationsvorrichtung,

F i g. 6 ein Schaltbild einer weiteren Zweikreisbremsanlage,

Fig.7 einen axialen Schnitt durch eine mit einem Kraftverstärker kombinierte Modulaüonsvorrichtung für die Bremsanlage gemäß F i g. 6,

Fig.8 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch einen Teil der Modulalionsvorrichlung gemäß Fig. 7und

F i g. 9 einen axialen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform einer Modulalionsvorrichuing gemäß F i g. 4.

Gemäß Fig. 1 weist ein pedalbetätigicr Tandemhauptzylinder zwei Druckräume 2 und 3 auf. Der Druck raum 2 ist über Rohrleitungen 4 und 5 mit Servo/.ylindcrn 6 zum Betätigen der llinterradbremsen eines Fahrzeuges und der Rohrleitungen 7 und 8 mil Servozylindern 9 zum Betätigen der Vordcrradbrcinsen verbunden. Der Druckraum 3 ist über Rohrleitungen 10 und It mit gesonderten Scrvozylindern 12 zum Betätigen der Bremsen an den Vorderrädern des Fahrzeugs verbunden.

Wenn die Bremsen betätigt werden, wird die Verzögerung jedes Vorderrades durch einen elektrisch arbeitenden induktiven Aufnehmer 13 und die Verzögerung jedes Hinterrades durch einen elektrischen, ebenfalls induktiv arbeitenden Aufnehmer 14 gemessen.

Das Ausgangssignal jedes Aufnehmers 13 wird einer gesonderten elektrischen Steuereinheit 15 zugeführt, während die Ausgangssignalc der Aufnehmer 14 einer gemeinsamen elektronischen Steuereinheit 16 zugeführt wird.

Die Bremsanlage umfaßt weiter eine Einrichtung zum Abgeben hydraulischer Druckflüssigkeit mit einem Flüssigkeitsbehälter 71, der eine elektrisch antreibbare Pumpe 18 speist. Die Pumpe 18 fördert die angesaugte Flüssigkeit unter Druck in einen hydraulischen Akkumulator 19. Der Akkumulator 19 gibt die Druckflüssigkeit über einen ersten Kreis an zwei Steuerventile 20 ab, von denen aus die Flüssigkeit zu dem Behälter 17 zurückströmt. Gleichzeitig führt der hydraulische Akkumulator 19 Druckflüssigkeit über einen zweiten Kreis einem dritten Steuerventil 21 zu, von dem aus die Flüssigkeit zu dem Behälter 17 zurückströmen kann.

Jedes der Steuerventile 20 dient zum Regeln der Druckmittelzufuhr von dein ersten Kreis aus zu einer Modulationsvorrichtung 22 zum Regeln der Bremskraft die auf eines der Vorderräder des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Gleichstromausgangssigna¹ aufgebracht wird, das der Betätigungsvorrichtung vor der Steuereinheit 15 zugeführt wird. Die Ausgangssi gnale der Steuereinheiten 15 richten sich nach dci Verzögerung der entsprechenden Vorderräder.

Das Steuerventil 21 dient zum Regeln der Druckmit tclzufuhr von dem zweiten Kreis aus zu eine Modulationsvorrichtung 24 zum Regeln der Bremskraft die auf beide Hinteräder des Fahrzeugs in Abhängigkei

von einem von der Steuereinheit 16 erzeugten Glcichstromausgangssignal aufgebracht wird. Die Ausgangssignale der Steuereinheit 16 richten sich nach der Verzögerung der Hinterräder des Fahrzeugs.

In der Förderleitung der Pumpe 18 ist ein Rückschlagventil 25 enthalten, das gewährleistet, daß die Druckflüssigkeil aus der Bremsanlage, die durch die Pumpe 18 untci einem Druck von etwa 21 atü gehalten wird, nicht entweichen kann. In die Leitung zwischen der Pumpe 18 und dem Rückschlagventil 25 ist ein Überdruckventil 26 eingeschaltet, durch das die Bremsanlage gegen das Aufbringen eines zu hohen Druckes geschützt wird, und das die überschüssige Druckflüssigkeit über eine Umgehungsleitung zu dem Behälter tfzurücklcitci.

Die Pumpe 18 wird durch die Batterie 28 des Fahrzeugs angetrieben, und der Akkumulator 19 ist mit einem Druckschalter 29 ausgerüstet, dessen Kontakte offen gehalten werden, solange die Bremsanlage unter dem vollen Betriebsdruck sieht. Sobald der Druck in der Bremsanlage zurückgeht, schließen sich die Kontakte des Schalters 29 und schalten ein Relais 30 ein, das die Pumpe 18 einschaltet und in Betrieb hält, bis in der Bremsanlage wieder der normale Betriebsdruck herrscht, woraufhin die Pumpe über die Kontakte des Druckschalter 29 abgeschaltet wird, die sich automatisch wieder öffnen, sobald in dem hydraulischen Akkumulator 19 wieder der volle Druck herrscht.

Fig. 2 zeigt eine der Brcmsanlagen gemäß Fig. I ähnliche Bremsanlage, bei der der hydraulische Akkumulator 19 fehlt und die elektrisch anircibbarc Pumpe 18.-1 direkt von dem Behälter 17« aus mil Flüssigkeit gespeist wird. Die Pumpe 18<7 ist an zwei Förderloitungcn 31 und 32 angeschlossen. Die Leitung 3t führt Druckflüssigkeil dem Steuerventil 2l;i zu und wenn dieses Steuerventil offen ist, wird die Flüssigkeit von dem Steuerventil aus über eine Rückleilung 33 zu dem Behälter !7,7 /urückgclcilei. F.nisprcchcnd führ! die Pumpe 18,7 Druckflüssigkeil üVier die Leitung 31 den beiden Steuerventilen 20.7 zu, die durch eine Rohrleitung 34 hiniereinandcrgcschallct sind. Wenn die Steuerventile 20,7 offen sind, wird die Druckflüssigkeit von diesen Ventilen mis über eine Rückleitung 35 zu dem Behälter ^«zurüekgeleitel.

Die Steuerventile 20.7 und 21.7 sind normalerweise geschlossen, so daß clic hydraulische Druckflüssigkeil in den Lehmigen 31 und 32 zwischen dem Rückschlagventil 25,7 und den Steuerventilen 20.7 und 21» eingeschlossen isi.

lodes der Steuerventile 20,2Od, 21 und 21« ist in der in Fig.3 gezeigten Weise ausgebildet und umfaßt ein üchiiusc 36 mil einer abgestuften durchgehenden zylindrischen Bohrung 37, von der zwei Abschnitte durch eine Zwischenwand 38 mit einer zentralen öffnung 39 getrennt sind. Eine Kammer 40 zwischen einer StirnflUchc der Trennwand 38 und einem Ende des Gehäuses 36 ist mit einer rndlnlcn öffnung 41 versehen, die mit der zu dem Behälter 17 bzw. 17» führenden Rückleitung verbunden ist. Die andere Stirnflüche der Trennwand 38 bildet einen Anschlag für das Innere Ende einer becherförmigen Buchse 42, die an ihrem geschlossenen Ende eine zentrale Öffnung 43 aufweist. Die Buchse 42 wird in Anlage an der Trennwand 38 durch einen Stopfen 44 festgehalten, der am anderen Ende der Bohrung 37 in einen Bohrungsabschnitl von größerem Durchmesser eingeschnürt ist, Ein Abstandhalter 45 mil einer zentralen öffnung 46 von erheblichem Durchmesser ist /wischen der Buchse 42 und der benachbarten Stirnfläche eines ringförmigen Bauteils 47 eingespannt, dessen andere Stirnfläche am inneren Ende des Stopfens 44 anliegt.
Das ringförmige Bauteil 47 ist mit einer zentralen öffnung 48 verschen, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der öffnung 43 ist und die mit einem in die Pumpenkreise eingeschalteten axialen Kanal 49 in Verbindung steht.
In einer Kammer zwischen der Buchse 42 und dem

ίο ringföimigcn Bauteil 47 ist in der öffnung 46 ein Ventilorgan in Form einer Kugel 50 angeordnet. Die Vcntilkugcl 50 kann jeweils mit einem von zwei durch einen axialen Abstand getrennten Sitzen zusammenarbeiten, welche die öffnungen 43 und 48 umgeben, um das Strömen von Flüssigkeil durch die betreffende öffnung zu verhindern. Die Kammer 46 ist mit dazugehörigen Modulationsvorrichtung 22 bzw. 22.7 bzw. 24 bzw. 24;; durch einen radialen Kanal 51 in dem Bauteil 45 und einen damit in Verbindung stehenden radialen Kanal 42 in der Wand des Gehäuses 36 verbunden.

Die Vcntilkugcl 50 wird normalerweise in Anlage an dem die öffnung 48 umgebenden Sitz gehalten, um die Verbindung zwischen dem Hochdruckkreis und der betreffenden Modulationsvorrichlung zu unterbrechen; zu diesem Zweck ist in der Kammer 40 eine Stoßstangenbaugruppc 53 angeordnet, deren inneres Ende durch die öffnung 43 ragt. Die Stoßslangcnbaugruppe 53 ist in Richtung auf die Vcntilkugcl durch eine vorgespannte Feder 54 vorgespannt, die sich zwischen einem Fcdcrtcllcr 55 und dem inneren Ende des Gehäuses 56 eines Elektromagneten 57 abstützt, der durch ein Gleichstromsignal von den elektronischen Steuereinheiten 15 und 16 erregt werden kann.

Wenn die Verzögerung eines der gebremsten Räder einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Elektromagnet 57 des betreffenden Steuerventils durch das Gleichstromsignal der dem Rad zugeordneten Steuereinheit 15 oder 16 erregt, so daß die Stoßstangenbaugruppe 53 entgegen der Kraft der Vorspannfcdcr 54 zurückgezogen wird, letzt wirkt die Druckflüssigkeit in dem Hochdruckkrcis auf die Vcntilkugcl 50 und drückt sie gegen den die öffnung 43 umgebenden Sitz, um die Verbindung zu dem Behälter 17 bzw. 17« über die

öffnung 41 zu unterbrechen. Gleichzeitig strömt die

Druckflüssigkeit zu der betreffenden der Modulationsvorriclilungcn 22, 22«, 24 und 24«, die auf eine noch zu beschreibende Weise arbeitet.

Wenn die Verzögerung des Rades auf einen Wer!

verringert worden ist, der mindestens gleich dem vorbestimmten Wert ist, wird der Elektromagnet 57 stromlos, so daß die Vorspannfcdcr 54 auf die Slolistangenbaugruppc 53 wirkt und die Venülkugul gegen den die öffnung 48 umgebenden Sil/. drückt. Die

vorher der Moduluiionsvorrichtung zugeführie Druckflüssigkeit strömt jetzt über die öffnung 43, die Kammer 40 und die öffnung 41 zu dem Behälter 17 bzw. 17« zurück.

Die durch das Steuerventil 20 bzw. 20e gesteuerte to Modulalionsvorrichtung 22 bzw. 22« weist gcmtlß Fig.4 ein Gehäuse 58/) mit zwei parallelen Bohrungen 59b auf, die mit einer Bohrung von größerem Durchmesser in Verbindung stehen, welche zwei durch eine Stufe getrennte Abschnitte 60/) und 616 von •5 verschieden großem konstantem Durchmesser umfaßt. Jeder der Bohrungen 5% mündet in einem Bohrungsabschnitt 62/> von erheblichem Durchmesser, der sich bis zu einem Ende des Gehäuses 58/) erstreckt, Ein Stopfen

ic on* i

636 mit einem axialen Einlaßkanal 646zum Anschließen

an die zu den Hinterradbremsen führende Rohrleitung 5

bzw. 5a ist in das äußere Ende jedes Bohrungsabschnittes 626 eingeschraubt und endet kurz vor dem inneren

Ende dieses Bohrungsabschnitts.

Die Bohrungen 596 und die Bohrungsabschnitte 626

sind durch eine Schulter 696 mit einer zentralen Öffnung

getrennt, und eine zwischen jeder Schulter 696 und der

betreffenden Bohrung 596 liegende Kammer 706 ist mil

den Servozylindcrn 6 bzw.6<·/der Hinterradbremsen über

eine radiale Öffnung 726 in der Wand des Gehäuses 586

verbunden.
In der abgestuften Bohrung arbeitel eine Kolbcnbau-

gruppen in Form eines Differenlialkolbens 736, dessen

Abschnitte in den Abschnitte 606 und 616 der

abgestuften Bohrung arbeiten. Der Differentialkolben
736 ist so angeordnet, daß dann, wenn das äußere Ende
seines den kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitts 746 an einer Stufe 756 zwischen dem _Uun.n u« vun uem Hauptzylinder 1 Bohrungsabschnitt 606 und den Bohrungen 596 anliegt, 20 zugeführte Druckmittel aufgebracht wird, der den größeren Durchmesser aufweisende Kolbenab- Beim normalen Betrieb der Bremsanlage wird

schnitt 766 durch einen Abstand von einer Stufe 776 an Druckflüssigkeit von dem Hauptzylinder 1 bzw. 1,-; aus der Übergangsstelle zwischen den ßohrungsabsehnitten ^J ° <■-·

616 und 606 getrennt ist, um eine Kammer 786 abzugrenzen, die durch eine Schrägbohrung 796 mil der Öffnung 52 des Steuerventils 20 bzw. 20«·; verbunden isl. In der Kammer 786 ist ein becherförmiger Kolben 806 angeordnet, der auf dem Kolbcnabschnitt 746 gleitend

gelagert ist und normalerweise durch eine Feder 816 v.^.. _t __ _

gegen die Stufe 776 vorgespannt wird. Die Hubstrecke 30 der Kammer 786 in dem Bohrungsabschnitt 616 des Kolbens 806 gegenüber dem Kolbenabschnitt 746 zugeführt wird. Der Druck der Flüssigkeit wirkt auf die ist dadurch begrenzt, daß der Kolben 806 zur Anlage an Fläche 966 zwischen den Kolbcnabschnitten 74 6 und einem nicht dargestellten, in den Kolbcnabschnill 746 766, um den Differentialkolben 736 von der Stufe 756 eingebauten Anschlagring kommt. weg nach hinten zu bewegen. Wegen der Belastung

Injederder Bohrungen 596arbeitet ein Expanclerkol- 35 durch die Federn 926 und 936, und da der in dem

Π 836. rW finr. clr-hn I »non h..,i rl si R nr in rli,- HniinlvulinrW hnrwhnnJ» n....„i. :_ ..--

996, der den Teil des Zylindergehäuses umgibt, welcher mindestens einen Teil des Bohrungsabschnittes 916 enthält, und dem äußeren Ende des Kolbens 976 angeordnet. An dem Gehäuse 58 ist eine Anschlagplatte 1006 befestigt, die durch einen sich axial erstreckenden Käfig oder Mantel 1016 in einem festen Abstand vom benachbarten Ende des Gehäuses gehalten wird.

Der Kolben 976 weist einen axialen Kanal 1026 auf, der zu der Aussparung 956 führt, welcher Druckflüssigkeit von dem hydraulischen Akkumulator 19 oder der Pumpe 18 bzw. 18a aus zugelührt werden kann, um auf den Kolben 976 eine Kraft aufzubringen, die der Kraft der Feder 986 entgegengesetzt und kleiner ist als diese Kraft. Die Ventile 906 und 916 werden normalerweise in ihrer offenen Stellung gehalten, wenn die Bremse durch eine Kraft betätigt wird, die auf die Kolben 736 und 836 wirkt und größer ist als die Kraft der Federn 926 und 936 zuzüglich der Kraft, die auf die Expanderkolben 836 durch das von dem Hauptzylinder 1 bzw. \a

Druckflüssigkeit von py

den Servozylindern 6 bzw. 6,7 und 12 bzw. 12,·/ der

Radbremsen zugeführt, um die Bremsen zu betätigen.

Wenn die Verzögerung eines der Vorderräder einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Elektromagnet 57 des Steuerventils 20 bzw. 20«i in der beschriebenen Weise erregt, damit Druckflüssigkeit von dem Akkumulator 19 oder der Pumpe 18 bzw. 18« aus ^J- Kammer 786 i d Bh

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Hauptzylinder herrschende Druck in den Bohrungsabschnitten 626 wirkt, folgen die Eypandcrkolben 836 dieser Bewegung, so daß sie den wirksamen Rauminhalt der Kammern 70 fortschreitend vergrößern, wobei die Ventilköpfe 916 das Strömen von Flüssigkeit durch die Spalte zwischen den Schäften 866 und den Schultern unterbrechen können, woraufhin die Ventilköpfc /ur Anlage an den Ventilköpfen 916 kommen können, um das Strömen von Flüssigkeit durch die

Vilh

ben 836, der eine solche Länge hat. daß er in die

Kammer 706 hineinragt, wenn der Abschnitt 746 des

Differentialkolbens 736 an der Stufe 756 anliegt. Das von dem Kolbenabschnitt 746 abgewandtc Ende 846

jedes Expandcrkolbens 836 liegt am inneren Ende von

zwei konzentrischen Ventilschaft 856 und 866 an. die

in Bohrungsabschniu 65« der zentralen Öffnung in dem

Bauteil 696 hineinragen. Zwischen dem äußeren Schaft

866 und der Öffnung ist ein Spielraum oder Spall ™.,,.^.„ ..... ....,., ^₁.u..,«.-,, _VUn riimsigKcii ciurcn die

vorhanden, und eine in dem Schaft 866 ausgebildete 45 Spalte zwischen den konzentrischen Ventilschäfien 856 Anznpföffnung steht mit einem weiteren Spall zwischen und 866 zu unterbrechen. Auf diese Weise wird die den Schäften 856 und 866 in Verbindung, so daß Zufuhr von Bremsflüssigkeit von dem Hauptzylinder 1 Druckflüssigkeit aus dem Hauptzylinder 1 bzw. \u zu bzw. 16 aus zu den Servozylindcrn der Vorclcrrudbrcmden Servozylindern 9 und 12 der Vorderradbremsen se unierbrochen. Danach bewirkt eine weiiere Rückströmen kann, wenn die Bremsen in der normalen Weise 50 wlirtsbewegung des Differcntialkolbcns 736 und der betätigt werden. Der innere Schaft 856 isl länger als der Expanderkolbcn 836, daß der wirksame Rauminhalt der äußere Schaft 866, und jeder Schuft weist un seinem Kammern 706 weiter vergrößert wird, um den auf die Süßeren Ende einen Vcntilkopf 906 bzw. 916 auf. Die Vorderradbremsen wirkenden Druck zu verringern und Inneren Enden der Ventilschflftc 8S6 und 866 werden so die Verzögerung der Räder herabzusetzen. Während normalerweise in Anlage an den äußeren Enden der 55 dieser Bewegung wird der becherförmige Kolben 806 Bxpunderkolben 836 durch konzentrische Druckfedern anfänglich durch die Feder 816 in Anlage an die Slufe

ixpanderkolben 836durch konzentrische ^. «„.*.>.

26 und 936 festgehalten, die sich nn den inneren Enden der Stopfen 636 abstützen.

Der den größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt 766 des Differentialkolbens 736 ist an seinem 60 äußeren Ende mit einer sich axial erstreckenden Aussparung oder Sackbohrung 956 versehen, deren Querschnittsfläche kleiner ist als der Flächeninhalt der Stufe 966zwischen den Abschnitten 766und 746.

In dor Sackbohrung 956 arbeitet ein Kolben 976, der *5 'η Richtung auf den Boden der Sackbohrung durch eine JlS Anschlag wirkende Feder 986 vorgespannt ist. Die Feder 986 ist zwischen dem inneren Ende eines Käfigs gehalten, bis er durch den Kolben 736 mitgenommen wird, da er erwähnte, nicht dargestellte Anschlag· ring den Kolben 806 erfaßt.

Wenn die Verzögerung des Rades auf den vorbestimmten Wert verringert worden ist, und wenn der Elektromagnet 57 abgeschaltet worden ist, um das Steuerventil 20 bzw. 206 zu schließen, wird die Zufuhr von Druckflüssigkeit von dem Akkumulator 19 oder der Pumpe 18 bzw. 18» aus zu der Kammer 786 unterbrochen, und die Kammer wird über das Steuerventil 20 bzw. 20« mit dem Behälter 17 bzw. 17// verbunden. Anfänglich wird die Flüssigkeit schnell zu

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dem Behälter 17 bzw. 17a zurückgeleitet, bis der becherförmige Kolben 806 wieder zur Anlage an der Stufe 776 kommt. Danach kann die Flüssigkeit nur mit einer niedrigeren Geschwindigkeit zurückströmen, da sie eine in dem Kolben 806 ausgebildete kalibrierte Bohrung 1036 passieren muß. Infolgedessen tritt eine Verzögerung ein, bis ein Punkt erreicht wird, an dem sich die Ventile 90b und 916 nacheinander öffnen, damit die Bremsen erneut in der normalen Weise und gemäß der vorstehenden Beschreibung mit dem ursprünglichen Druck betätigt werden können. Bevor jedoch dieser Punkt erreicht wird, an dem die Bremsen erneut betätigt werden können, werden die Bremsen in jedem Fall fortschreitend erneut mit einem mittleren Druck betätigt, der niedriger ist als der in dem Hauptzylinder 1 bzw. Ic? herrschende Druck; dies ist darauf zurückzuführen, daß die äußeren Ende der Expanderkolben 836 fortschreitend in die Kammern 70b hineingeschoben werden, um den wirksamen Rauminhalt der Kammern zu verkleinern und die darin eingeschlossene Flüssigkeit unter Druck zu setzen.

Die Verzögerung der Verringerung des Drucks in der Kammer 786 durch die Drosselöffnung 1036 hat den Vorteil, daß eine ausreichende Zeitspanne verfügbar ist, während derer die Aufnehmer 14 auf die Vorgänge ansprechen können, die sich abspielen, während die Bremsen fortschreitend erneut betätigt werden, da die Expanderkolben 836 in die Kammern 706 hinein vorgeschoben werden. Es sei bemerkt, daß sich der Expanderkolben 736 in der Richtung, bei der sich die Ventile 906und 916schließen können, schneller bewegt als in der entgegengesetzten Richtung, bei der diese Ventile geöffnet werden.

Die Expanderkolben 836 können sich mehrmals hin- und herbewegen, um die Bremsen in Abhängigkeit von der Beschleunigung oder Verzögerung der Räder erneut zu betätigen, bevor die Ventile 906 und 916 wieder geöffnet werden. Diese hin- und hergehende Bewegung der Expanderkolben 836 wird durch die Bewegung des Expanderkolbcns 736 gesteuert, der seinerseits durch das Steuerventil 20 bzw. ;!0;j gesteuert wird, welches die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der Kammer 786 in der beschriebenen Weise regelt. Die Ventile 906 und 916 öffnen sich nur dann wieder, wenn das gebremste Rad in Berührung mit einer Fläche kommt, deren Rcibungswcrt höher ist als derjenige der Fläche, mit der das Rad vorher in Berührung stund, und die eine Bremskraft aufnehmen kann, welche dem Druck der Flüssigkeit entspricht, die in der Leitung zwischen der Betätigungsvorrichtung 22 bzw. 22/i und dem Servozylinclcr 9 bzw. 9n bzw. 12! bzw, 12;/ entsprechend der Stellung des lixpanclcrkolbens 836 eingeschlossen ist. Alternativ öffnen sich die Ventile 906 und 91 £> dünn wieder, wenn der uuf den Hauptzylinder I bzw. la wirkende Pcduldruck um einen entsprechenden Betrug verringert wird.

Die vorstehend beschriebene Betätigungsvorrichtung ist zur Verwendung in Füllen geeignet, in denen zwischen den Bremsen von Rädern eines Fahrzeuges eine Querverbindung vorhiindcn ist, d. h„ wenn getrennte Servozylinder der gleichen Bremsen mit Druckflüssigkeit bus verschiedenen Druckrtiumcn eines Hauptzylinder gespeist werden, wie es /..B. in Fig, I und 2 bezüglich der Vorderradbremsen dargestellt ist, und wenn die Drücke in beiden zu den Servozylinderri der gleichen Bremse Führenden Leitungen gleichzeitig geregelt werden müssen. Der Vorteil der Ausführungsform nttch F i g. 4 besteht

darin, daß die normale Bremsleistung auch dann verfügbar ist, wenn einer der Expanderkolben 836 oder der ihm zugeordnete Bremskreis versagen sollte. Bei einem solchen Versagen würde die gesamte auf den Expanderkolben wirkende Kraft auf eine einzige Expanderkolbcnoberfläche aufgebracht, so daß der zugehörige Bremskreis mit einem doppelt so hohen Ausgangsdruck beaufschlagt würde.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann man jede der Modulationsvorrichtungen 22 und 22«) mit dem sie steuernden Steuerventil 20 bzw. 20a zu einer konstruktiven Einheit vereinigen.

Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Bremsanlagen werden die Vorderräder des Fahrzeuges jeweils durch ■ 5 zwei getrennte Paare von Servozylindern 9, 9a und 12, 12,7 gebremst. Hierbei betätigt jedes Paar von Servozylindern vorzugsweise eine einzige Scheibenbremse. Wenn die Servozylinder jedes Paares den gleichen Durchmesser bzw. die gleiche Querschnittsfläehe haben, erhalten die Expanderkolben 836 ebenfalls gleich große Querschnittsriächen. Wenn sich jedoch die Servozylinder jedes Paares bezüglich ihres Durchmessers unterscheiden, erhalten die Expanderkolben 836 verschieden große QuerschnittsNächcn. um den Unlerschied zwischen den Querschnittsflächen der Servozylinder auszugleichen.

Fig.6zeigt schematisch eine Bremsanlage mit einem durch einen pedalbetätigten Kraftverstärker untcrslützen randemhauptzvlinder 110, dessen primäre: Drucknium 111 mn einer Kraftverstärker- und Betätiguiigsbaugruppc 112 und Servozylindern 113 der Vordcrradbrcmsen über eine Leitung 114 verbunden ist, und wobei ein zweiter Druckraum 115 des Tandemhauptzylinders mit den Vorderradbremsen durch eine Leitung 117 und mit den Servozylindern 118 der Hinterradbremsen über die Baugruppe 112 und Leitungen 119 und 120 verbunden ist. Die Baugruppe 112 ist ferner mit weiteren Servozylindern 123 der Hinlerradbrcmsen über eine Rohrleitung 124 verbunden. Die Baugruppe 112 wird durch einen elektronische Steuereinheit 121 gesteuert, die Gleichstromsignale aus Wcchselsiromsignalen erzeugt, welche in elektronischen Aufnehmern 22 entstehen die die Verzögerung der Hinterräder des l-ahrzeugs fühlen.

Die Baugruppe 112 ist mit weiteren Einzelheiten in ι· ig. 7 und18dargestellt;sie umfaßt ein Kraftverstärkerfcuuiuse 130, in dem eine starre bewegliche Wand 131 angeordnet ,st, welche an ihrem äußeren Rand gegenüber dem Gehäuse durch eine Membran 132

abgedichtet ist. Die Wand 131 trügt eine sich axial nach hinten erstreckende Stange 133, die durch eine Bohrung '·) einer Trennwand 134 zwischen dem Gehäuse 130 und einer zylindrischen liohrung 135 ragt, in der ein mit dem

« u«·!'⁰." ^^nde t^{cr S|IW1}8^{C 133} verbundener Kolben 136

efS ^r ^^{olbon l36 arboilcl mil tlcn} «^ußc|lcn

Enden von zwei durch einen Qucrabstand getrennten

Kolben 137 von relativ kleinem Durchmesser zusumnun, von denen jeder in einem gesonderten, sich in der Längsrichtung erstreckenden, einen kleineren Durch- £ "Reisenden Abschnitt einer in einem Gehäuse 39 ausgebildeten abgestufton durchgehenden Bohrung 38 arbeitet, De Achsen der Bohrungen 138 verlaufen puiallcl zur Achse der Bohrung 133. Die den größeren 6< ^chmesser aufweisenden Enden der abgestuften

StT¹¹I ¹³S ^sJ^{nd durch St}°P^{fcn l40} vorschlossen, und Teile, der Bohrungen 138, die zwischen den inneren Enden der Kolben 137 und den Stopfen 140 liegen, miatn Kammern 141, deren wlrksnmej· Rnuminhult

B C Qft9

geündert wird, wenn sich die Kolben 137 in den Bohrungen 138 bewegen.

Eine Ringschulter 142 an der Übergangsstelle zwischen den verschiedenen Durchmesser aufweisenden Abschnitten jeder Bohrung 138 bildet einen Sitz für einen Kopf 143 eines Vcntilteils 144, das in dem den größeren Durchmesser aufweisenden Teil jeder Bohrung 138 angeordnet ist. Der Kopf 143 wird durch einen Schaft 145 unterstützt, dessen Durchmesser kleiner isi als der Innendurchmesser der Ringscluilter 142, und der Schaft 145 ragt durch die öffnung der Ringschultcr in den engeren Teil der Bohrung 138 hinein.

Ein einen Kopf 148 tragender Schaft 147 ragt durch eine zentrale Bohrung des Ventiltcils 144, und dieser Kopf wird normalerweise durch eine Feder 149 in Anlage an einem Sitz an dem ersten Kopf 143 gehalten. Bei der in F i g. 8 gezeigten Stellung ragt der Schaft 147 mit seinem freien Ende in den engeren Bohrungsabschnitt über das freie Ende des Schaftes 145 hinein, und der Kopf 143 wird durch eine Feder 140 in Anlage an dem durch die Ringschultcr 142 gebildeten Sitz gehalten. Zwischen den Schäften 145 und 147 ist ein Ringspalt vorhanden, der mit der Bohrung 198 über eine radiale öffnung 151 in Verbindung steht.

Die bewegliche Wand 131 wird normalerweise durch eine Feder 152 in einer solchen Richtung vorgespannt, daß die Kolben 137 in den Bohrungen 135 vorgeschoben werden und an ihren einen kleineren Durchmesser aufweisenden inneren Enden 153, die jeweils mil an ihren Enden offenen Quersehlitzen 154 versehen sind, zur Anlage an den Ringschultern kommen, um die Ventile 144 und 148 geöffnet zu hallen. Bei dieser Stellung werden die Kammern 156 und 157 auf beiden Seitender beweglichen Wand 131 über eine Rohrleitung

158 von der Ansaugleitung des Motors des Fahrzeugs aus mit einem Unterdruck beaufschlagt. Ein doppeltwirkendes Ventilteil 159, das durch einen Elektromagneten 165 in Abhängigkeit von den Signalen der Steuereinheit 121 betiiligbar ist, kann abwechselnd mit zwei durch einen axialen Abstand getrennten Sitzen 161 und 162 zusammenarbeiten. Normalerweise liegt das Vontilteil

159 an dem Sitz 162 an, um zu verhindern, daß l.ufi aus der Atmosphäre über eine Lufleinlaßlciiiing 163 in die Kammer 157 eintritt. Somit wird der Kraftverstärker 130 durch den Unterdruck im Gleichgewicht gehallen.

Die Baugruppe 112 ist mit den Scrvozylindern in der aus F i g. 6 und 7 ersichtlichen Weise verbunden, so daß beim Betätigen des Haiipt/.ylindcrs 110 Druckflüssigkeit mindestens den Hinierradbremsen über die Ventile 144 und 148 sowie die Kammern 141 zugeführt wird.

Wenn die Verzögerung der Hinterräder einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Elektromagnet 165 durch clus Signal der Steuereinheit 121 erregt, und eins Vontilteil 1S9 wird gemäß F i g, 7 /ur Anlage tin clem Sit/ 161 gebracht, damit die Kummer 157 nicht mehr mit dem Unterdruck beaufschlagt wird, und damit sie über die Rohrleitung 163 mit der Atmosphäre verbunden wird. Daher wird die bewegliche Wand 131 einem Druckunterschied ausgesetzt, so daß sie entgegen der Kraft der Feder 152 nach hinten bewegt wird, damit sich die Kolben 137 in dun Bohrungen 138 nach hinten bewegen können, so daß sich die Ventile 148 und 144 nacheinander schließen können, um die Zufuhr der hydraulischen Flüssigkeit von dem Hauptzylinder 110 zu den Rohrleitungen 120 und 124 zu unterbrechen. Wenn sich die Kolben 137 weiter nach hinten bewegen, vergrößert sich dor wirksame Rauminhalt der Kammern 141, so daß sich die auf die Hinterräder des Fahrzeugs aufgebrachte Bremskraft verringert.

Sobald die Hinterräder wieder die gewünschte Drehgeschwindigkeit erreicht haben, wird der Elektromagnet 165 abgeschaltet, und eine nicht dargestellte Riickführfcdcr bewirkt, daß sich das Ventilteil 159 an den Sitz 162 anlegt, um die Zufuhr von Luft zu der Kammer 157 zu unterbrechen und diese Kammer erneut mit dem Unterdruck zu beaufschlagen. Auf diese Weise wird die bewegliche Wand 131 des Kraftverstärker wieder in ihren Gleichgewichtszustand gebracht, so daß die Kolben 137 in den Bohrungen 138 vorgeschoben werden, um die Bremsen der Hinterräder erneut in der beschriebenen Weise zu betätigen.

Fig. 9 zeigt eine abgeänderte Konstruktion, bei der die Ventile 144 und 148 nach Fig. 8 sind durch unter Federspannung stehende Kugelventile 170 ersev.t, die mil den durch die Ringschullcrn 1426 gebildeten Sit/.en zusammenarbeiten. Bei dieser Konstruktion weisen die inneren Enden der Kolben 137h axiale Verlängerungen 171 von kleinerem Durchmesser auf, die durch die Öffnungen der Ringschultern 1426 ragen und die Ventilkugeln 170 normalerweise in einem Abstand von ihren Sitzen halten, wenn die Bremsen in der normalen Weise arbeilen. Wenn die Kolben 1376 in den Bohrungen I38Ö zurückgezogen werden, kommen die Ventilkugeln 170 zur Anlage an ihren Siix.cn, um die Zufuhr der hydraulischen Flüssigkeit zu den llinterradbremsen zu unterbrechen.

Im übrigen ist die Wirkungsweise der Konstruktion mich Fig.9 die gleiche wie diejenige ties Ausl'ührungsbeispiels nach Fig. 7 und 8, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigen dürfte.

Bei einer Abwandlung der Konstruktion nach Fig.¹) ist die grundsätzliche Anordnung die gleiche, abgesehen davon, daß die Kolben 1.17/) und die Bohrungen 138/;, in denen sie arbeiten, verschieden große Durchmesser haben.

Dies bietet ilen Vorteil, daß die Geschwindigkeit, mil der der Druck, welcher aiii' Servozylinder von unterschiedlichem Fassungsvermögen zum Dctntiger der gleichen oder verschiedener Rnclbremsen inifge· bracht wird, herabgesetzt werden kann, die gleiche ist.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

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5982

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   I, Modulationsvorrichtung für eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für Fahrzeuge zum Verhindern des Radblockierens, mit einem Einlaß am Gehiiuse zum Anschluß an eine vom Fahrer beeinflußbare Fluiddruckquellc, einem Auslaß zum Anschluß an einen Radbremszylinder, einem in einer Bohrung im Gehäuse arbeitenden Expanderkolben und einer beweglichen Wand im Gehäuse, die den Expanderkolben normalerweise in eine vordere Stellung vorspannt, in der das Arbeilsvolumen vor dem Expanderkolben seinen kleinsten Wert hat und der Einlaß geöffnet ist, und die auf ein Blockiersignal hin nach rückwärts bewegbar ist, um dem Expanderkolben eine Bewegung in eine zurückgezogene Stellung zu ermöglichen, in der der Einlaß geschlossen und das Arbeitsvolumen vergrößert ist, da du ich gekennzeichnet, daß das Gehäuse für jeden Bremskreis eine Bohrung mit einem Expanderkolben (830, 83c; 137. \37b) aufweist, die gemeinsam betätigt werden.
2. 2. Modulationsvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Expanderkolben (836; 83c; 137; 1376) zueinander parallel sind.
3. 3. Modulationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Expanderkolben (836; 83c; 137; 1376) von derselben beweglichen Wand (736; 73c; 131) vorgespannt sind.
4. 4. Modulationsvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Expanderkolben (836; 137) den gleichen Durchmesser haben.
5. 5. Modulationsvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Expanderkolben (83c; 1376) verschiedene Durchmesseraufweisen.
6. 6. Modulationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand ein in einer abgestuften Bohrung 606, 616; 60c, 61c) arbeitender hydraulischer Differentialkolben (736; 73c) ist, und die unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit normalerweise auf eine kleinere Fläche des Differentialkolbens (736; 73c) wirkt, um ihn in seine vordere Stellung zu drücken und der Differentialkolben (736; 73c) bei Beaufschlagung seiner größeren Fläche: mit unter dem gleichen Druck stehender hydraulischer Flüssigkeit in seine rückwärtige Stellung gedrückt wird, um den Expanderkolben (836; 83c) ein Zurückziehen aus den Kammern (706; 70c) zur Vergrößerung des wirksamen Rauminhalts der Kammern (706; 70c) zu ermöglichen.
7. 7. Modulationsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kammer (786), die zwischen einem Absatz (966) im Differentialkolben (736) und einer Stufe (776) der abgestuften Bohrung (606,616) ausgebildet ist, ein becherförmiger Kolben (806) auf dem Abschnitt (746) des Differentialkolbens (736) gleitend gelagert ist, der eine kalibrierte Bohrung (1036) aufweist und normalerweise durch eine Feder (816) gegen die Stufe (776) vorgespannt wird.
8. 8. Modulationsvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 7 mit von den Expanderkolben betätigten Einlaßventilen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einlaßventil (906, 916; 143, 148) in zwei Stufen arbeitet, so daß sich das Schließen und das Wiederherstellen einer Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß allmählich abspielt.