DE2330811B2 - Antiblockierbremssystem - Google Patents
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- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockierbremssystem mit einer Druckquelle, einer Radbremse, einer
Bremsleitung zwischen Druckquelle und Radbremse, einem Radgeschwindigkeitsdetektor, einem Antiblokkierventil,
einer vom Antiblockierventil gesteuerten Druckminderleitung und einer zwischen Radbremse und
Antiblockierventil in der Druckminderleitung angeordneten Sicherungsvorrichtung, welche eine Kammer mit
einer Eingangsöffnung und einer Austrittsöffnung aufweist, in welcher ein durch eine Feder belasteter
Kolben angeordnet ist, der in einem austrittsseitigen Bereich der Kammer als Drossel wirksam ist.
Bei einem derartigen, aus der DE-OS 21 12 510 bekannten Antiblockierbretmsystem wird der Kolben
der Sicherungsvorrichtung bei defektem Antiblockierventil aus einer Bereitschaftslage in eine Wirkstellung v>
geblacht, in welcher die Druckminderleitung abgeschlossen wird und eine unkontrollierte Abfuhr von
Bremsflüssigkeit durch das defekte Antiblockierventil verhindert wird.
Bei normalem Bremsvorgang bei fehlerfrei wirken- w
dem Antiblockierventil wird der Kolben aus der Bereitschaftsstellung in eine unwirksame Lage gebracht,
in welcher eine durch das Antiblockierventil gesteuerte Druckminderung an der Bremse möglich ist.
Die Erfindung hat die Schaffung eines Antiblockier- »>r>
bremssystems zur Aufgabe, dessen Sicherungsvorrichtung
ein niedriges Druck/Zeitintegral aufweist und das insbesondere bei verhältnismäßig niedrigen Bremsdrilkken
reaktionsschnell aus der Bereitschaftslage in die unwirksame Lage gebracht werden kann.
Diese Aufgebe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß ein Teil der an die Austrittsöffnung grenzenden
Wand der Kammer durch Anordnung eines ringförmigen Druckelementes und eines mit dem Druckelement
zusammenwirkenden elastischen Elementes nachgiebig ausgebildet ist
Mögliche Volumenänderungen infolge von Lufteinschlüssen oder infolge der Elastizität von Abdichtungen
werden durch die nachgiebige Ausbildung eines Teiles der Kammer aufgefangen und ausgeglichen, so daß der
zur Verschiebung des Kolbens erforderliche Druckausgleich in der Kammer möglichst schnell erfolgt Eine
möglichst schnelle Verschiebung des Kolbens in die unwirksame Lage ist von besonderer Wichtigkeit bei
einem Bremsvorgang auf einer Fahrbahndecke mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wobei der Bremsdruck
zu Beginn eines Antiblockiervorganges nur geringfügig gestiegen ist
Eine verhältnismäßig einfache und kompakte Bauart
der Sicherungsvorrichtung wird gemäß einer Ausgestaltung des Antiblockierbremssystems dadurch erzielt, daß
der Innenumfang des Druckelementes mit dem Außenumfang des Kolbens die Drossel bildet, wobei das
Druckelement durch die Feder über dn Schiebe-Element
gegen das elaüische Element gedrückt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Antiblokkierbremssystems
wirkt der Kolben mit seiner Stirnfläche über ein Abdichtungselement mit dem Druckelement
zusammen, wobei das Druckelement durch die Feder über den Kolben gegen das elastische Element
gedrückt wird. Bei dieser Ausführungsform übernimmt der Kolben die Funktion des Schiebe-Elementes,
wodurch im Vergleich zur oben beschriebenen Ausführungsform ein eventueller Druckausgleich beschleunigt
wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und we. den im folgenden
näher beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Antiblockier-Bremssystems mit
einer Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung,
Fig.2 eine weitere Sicherungsvorrichtung, die sich
für das Bremssystem nach F i g. 1 eignet
In F i g. 1 ist eine Sicherungsvorrichtung 1 in einem
bestimmten Antiblockier-Bremssystem, das in der britischen Patentschrift 12 48 787 eingehend beschrieben
worden ist, dargestellt. Die Bremsanlage weist einen Hauptzylinder 2 mit einem Kolben 3 auf, der mittels
eines Bremspedals 4 bewegt werden kann. Die Anlage enthält weiter ein Antiblockierventil, einen Radgeschwindigkeitsdetektor
6, eine elektrische Auswerteschaltung 7, eine Regelvorrichtung 8, eine Pumpe 9 mit
Ventilen 22 und 23 und einen Kolben 25. Das System regelt eine Radbremse 10 für ein nicht dargestelltes Rad
eines Fahrzeuges.
Bei normaler Betätigung der Bremse wird Flüssigkeit in Bremsleitungen 11 und 12 durch Kolben 3 unter
Druck gesetzt, was zu einem entsprechenden Bremsdruck in der Radbremse 10 führt. Wenn infolge der
Betätigung der Bremse das zur Bremse 10 gehörende Rad eine bestimmte Drehverzögerung überschreitet,
wird dies durch den Radgeschwindigkeitsdetektor 6 und die Auswerteschaltung 7 festgestellt, wobei diese das
Antiblockierventil 5 erregt.
nicht Gegenstand der Erfindung! sie wird deshalb nicht näher beschrieben.
Das Antiblockierventil 5 enthalt eine Spule 13, die bei Erregung einen Anker 14 entgegen der Kraft einer
Feder 15 (in der Zeichnung) nach links zieht, wobei der
Anker 14 ein Ventil 16 trägt, das auf diese Weise eine Flüssigkeitsleitung 17 frei gibt Bei Unterbrechung der
Erregung schließt das Ventil 16 die Leitung 17 wieder ab.
Infolge der Erregung wird ein Flüssigkeitsweg zwischen einer Leitung 17 und einer Entlastungsleitung
18 der Radbremse 10 geöffnet, so daß Bremsflüssigkeit von der Radbremse 10 durch die Entlastungsleitung 18
zur Leitung 17 über die Sicherungsvorrichtung 1 und das erregte Antiblockierventil 5 abgeführt wird, wodurch
der Bremsdruck verringert wird. Die abgeführte Bremsflüssigkeit gelangt in eine Kammer 19 der
Regelvorrichtung 8, wo sie einen unter Federdruck stehenden Kolben 20 beaufschlagt und diesen Kolben 20
(in der Zeichnung) nach links verschiebt, so daß eine Stange 21 dieses Kolbens in die Druckleitung i2 dringt
und auf diese Weise die Strömung durch diese Leitung drosselt. Der Bremsdruck wird nun auf einsn Wert
beschränkt, der durch das Maß der Verschiebung des Kolbens 20 nach links und folglich durch das Volumen
der abgeführten Flüssigkeit bestimmt wird. Bei einem normalen Antiblockiervorgang ist das Antiblockierventil
5 nur während der kurzen Zeit erregt, die erforderlich ist, um den Bremsdruck auf einen ausreichend niedrigen
Wert sinken zu lassen, so daß das der Bremse 10 zugeordnete Rad seine Geschwindigkeit zurückgewinnen
kann. Wenn die Erregung des Antiblockierventils 5 einmal unterbrochen ist, entfernt die Pumpe 9, welche
die Flüssigkeit aus der Kammer 19 zur Druckleitung 11
über die Leitung 24 zurückführt, allmählich genügend Flüssigkeit aus der Kammer 19, so daß der Kolben 20
unter Einfluß seiner Federkraft in die ursprüngliche Lage zurückkehren kann, um den Aufbau des Bremsdruckes
allmählich zu vergrößern. Der Kolben 25 kann von dem der Bremse 10 zugeordneten Rad mittels einer
mit diesem Rad rotierenden Nocke angetrieben werden.
Aus dem Obenstehenden geht hervor, daC bei einem Hängenbleiben des erregten Antiblockierventils in der
Druckleitung 12 Bremsdruck nur bis zu einem gefährlich niedrigen Wert aufgebaut werden kann. Unter diesen
Umständen ist der höchst erreichbare Bremsdruck gleich dem Druck in der Kammer 19. Um im Falle einer
derartigen Störung einen nahezu normalen Aufbau des Bremsdruckes zu erzielen, ist die Sicherungsvorrichtung
1 vorgesehen.
Die Sicherungsvorrichlung 1 enthält eine Kammer 26, in der ein Kolben 27 verschiebbar angeordnet ist. Die
Entlastungsleitung 18 ist an eine Eingangsöffnung 28 der Kammer 26 angeschlossen, während eine Ausgangsöffnung
29 der Kammer 26 mit dem Antiblockierventil 5 verbunden ist. Ein O-Ring 30 dichtet eine Kolbenstange
31 des Kolbens 27 ab. Der Kolben 27 wirkt als Drossel in einem Bereich 32 der Kammer 26, welcher an die
Ausgangsöffnung 29 grenzt. Wenn die Entlastungsleitung 18 nicht unter Druck steht, sorgt eine Feder 33
dafür, daß der Kolben 27 mittels eines Schiebeelementes 34 in die dargestellte Sperrlage gebracht wird, wobei
der Kolben gerade in den Bereich 32 eintritt. Wenn Druck in der Entlastungsleitung 18 beim Betätigen der
Bremse aufgebaut wird, so wird in der Kammer 26 sowie im Bereich 32 über eine öffnung 35 im Schiebeelement
34 und über einen Ringspalt am Umfang des Kolbens 27 ebenfalls ein Druck aufgebaut. Dieser Flüssigkeitsdruck
ι ο
wirkt auf die Stirnfläche 36 des Kolbens 27 ein und liefert eine Kraft die größer ist als die der Feder 33 bei
einem bestimmten Wert dieses Druckes, Das freie Ende der Kolbenstange 31 steht mit der Atmosphäre in
Verbindung, Wenn die Kraft der Feder 33 einmal überwunden ist wird der Kolben 27 aus der
dargestellten Sperrlage nach links verschoben, und zwar in eine unwirksame Lage, wobei der Kolben 27 den
Bereich 32 freigibt Wenn nun das Antiblockierventil 5 bei drohendem Radblockieren erregt wird, ist ein freier
Durchgang vorhanden, so daß Flüssigkeit aus der Entlastungsleitung 18 durch die Sicherungsvorrichtung
abströmen kann. Weil in dem Falle einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten
(Beispielsweise μ=0,\) zwischen Straße und Rad der
Bremsdruck am Anfang eines Antiblockierungsvorgangs nur auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert
steigen kann, ist die Sicherungsvorrichtung derart ausgebildet, daß sie ein niedriges Druck/Zeitintegral hat
mit der Folge, daß bei einen*, derart niedrigen Flüssigkeitsdruck der Kolben 27 "--chnell in die
unwirksame Lage gebracht wird, damit der Antiblokkiervorgang nicht beeinträchtigt wird. Die Verschiebung
des Kolbens 27 durch die Feder 33 ist deswegen ziemlich kritisch; mögliche Volumenänderungen infolge
von Lufteinschlüssen und/oder der Zusammendrückbarkeit der Flüssigkeitsdichtungen müssen erst ausgeglichen
werden, bevor der Druckausgleich über die Kammer 26 stattfinden kann. Ein derartiger Volumenausgleich
erhöht das Druck/Zeitintegral, aber der Effekt wird dadurch verringert daß in die Sicherungsvorrichtung
1 ein elastisches Element aufgenommen wird, das durch die in die Kammer 2 eingeführte Druckflüssigkeit
verformt werden kann, um mögliche Volumenänderungen aufzufangen, so daß der Flüssigkeitsdruck durch
nahezu die ganze Kammer 26 einschließlich des Bereiches 32 innerhalb einer minimalen Zeit ausgeglichen
wird. In der dargestellten SicherungsvortAchtung
wird dieses elastische Element durch einen zusammendrückbaren O-Ring 37 gebildet, der durch ein
Druckelement 38 zusammengedrückt werden kann.
Die Wirkungsweise der Sicherungsvorrichtung 1 ist wie folgt: Wenn bei Betätigung der Bremse das
Antiblockierventil 5 infolge einer Störung bereits erregt ist, verursacht die Strömung von Flüssigkeit durch die
Entlastungsleitung 18 zur Kammer 26 und in den Bereich 32 derselben einen unzureichenden Flüssigkeitsdruckaufbau
an der Stirnfläche 36 des Kolbens 27. Statt dessen strömt Flüssigkeit durch die Ausgangsöffnung
29 und der Kolben 27 wird durch diesen Flüssigkeitsstrom mitgeführt und tritt in den Bereich 32
ein, um in dieser Sperrlage eine zunehmende Drosselwirkng auszuüben, die die weitere Strömung von
Flüssigkeit durch das Antiblockierventil 5 stark einschränkt. Der maximale Flüssigkeitsdruck ,der an der
Stirnfläche 36 des Kolbens 27 auftreten kann, ist gleich dem Druck in der Kammer 19 mit der Folge, daß der
Kolben 27 danach in dieser Sperrlage bleibt, während das Antiblockierventil 5 nach wie vor erregt ist. Der
normale Bremsvorgang wird hierdurch nahezu nicht beeinflußt, aber ein Antiblockierungsvorgang ist unmöglich,
bis die Sicherungsvorrichtung wieder unwirksam ist und die Störung behoben ist.
F i g. 2 zeigt eine alternative Sicherungsvorrichtung. Diese Vorrichtung weist auch eine Kammer 26 auf, in
der ein Kolben 27 verschiebbar angeordnet ist. eine Eingangsöffnung 28 zum Anschluß an die Entlasiungsleitung
18 der Bremsanlage, eine Ausgangsöffnung 29,
die mit dem Antiblockierventil 5 verbunden ist, einen
O-Ring 30, der die Kolbenstange 31 des Kolbens 27 abdichtet, eine den Kolben 27 beaufschlagende Feder
33, einen zusamrnendrückbaren O-Ring 37 und ein Element 38 zum Zusammendrücken des O-Ringes 37 -,
durch den Druck in der Kammer 26; diese Teile entsprechen der Sicherungsvorrichtung 1 nach Fig. I.
Die Sicherungsvorrichtung nach F i g. 2 weicht von der nach Fig. I dadurch ab, daß der Kolben 27 an seiner
Stirnfläche mit einer Dichtung 39 in Form eines in O-Ringes versehen ist.
Bei der Vorrichtung nach F i g. 2 ist die Verschiebung
des Kolbens 27 in die Sperrlage nicht so kritisch, da die Kraft der Feder 33 nur groß genug sein muß, um den
Kolben 27 in der dargestellten Sperrlage zu halten, η
wobei die O-Ringabdichtung 39 die Ausgangsöffnung 29 abdichtet. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie
folgt: Bei geschlossenem Antiblockierventil 5 verschiebt ein Flüssigkeitsdruck an der F.ingangsöffnung 7» Hen
Kolben entgegen der Kraft der Feder 33 in die m
unwirksame Lage. In diesem Fall ist jedoch der zusammendrückbare O-Ring 37 notwendig, um dafür zu
sorgen, daß der Flüssigkeilsdruck um den Kolben 27 ausgeglichen werden kann, um die Abdichtung aufzuheben.
Der Antiblockiervorgang wird nicht beeinträchtigt, wenn der Kolben 27 sich in der unwirksamen Lage
befindet. Wenn das Antiblockierventil (5) bereits erregt ist, wenn die Bremse betätigt wird, kann kein
Druckaufbau an der Stirnfläche des Kolbens 27 stattfinden; ein Druckaufbau findet jedoch in der
Kammer 26 an der anderen Seite des Kolbens 27 statt, so dafl die Kraft der Feder 33 vermehrt um die vom
Flüssigkeitsdruck in der Kammer 26 erzeugte Kraft den Kolben 27 in der Sperrlage hält, wobei die Flüssigkeitsdichtung
durch den O-Ring 39 beibehalten wird.
Jede der beschriebenen Sicherungsvorrichtungen kann auch eine Sperrung bewirken in dem Falle, wenn
das Antiblockierventil (5) infolge einer Störung am Ende eines Antiblockiervorganges nach wie vor erregt bleibt,
da in jeder Vorrichtung die Feder 33 den Kolben 27 letzten Erlass in öic Sncrr!sCTc ^γ!γϊ"°γϊ "Ί**^ «"«mn ^«r
Flüssigkeitsdruck an der Ausgangsöffnung auf einen ausreichend niedrigen Wert gesunken ist.
Claims (3)
1. AntJblookier-Bremssystero mit einer Druckquelle,
einer Radbremse, einer Bremsleitung zwischen Druckquelle und Radbremse, einem Radgeschwindigkeitsdetektor,
einem AntiblockierventiL einer vom Antiblockierventil gesteuerten Druckminderleitung
und einer zwischen Radbremse und Antibtokkierventil in der Druckminderleitung angeordneten
Sicherungsvorrichtung, weiche eine Kammer mit einer Eingangsöffnung und einer Austrittsöffnung
aufweist, in welcher ein durch eine Feder belasteter Kolben angeordnet ist, der in einem austrittsseitigen
Bereich der Kammer als Drossel wirksam ist, ts dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der
an die Austrittsöffnung (29) grenzenden Wand der Kammer (26) durch Anordnung eines ringförmigen
Druckelementes (38) und eines mit dem Druckelement (38) iiäsammenwirkenden elastischen Elementes
(37) nachgiebig ausgebildet ist
2. Antiblockier-Bremssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Innenumfang des Druckelementes (38) mit dem Außenumfang des
Kolbens (27) die Drossel bildet, wobei das Druckelement (38) durch die Feder (33) Ober ein
Schiebeelement (34) gegen das elastische Element (37) gedrückt wird.
3. Antiblockier-Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) mit jo
seiner StirnflSche über ein Abdichtungselement (39) mit dem Druckelement (38) zusammenwirkt, wobei
das Druckelement (38) durch die Feder (33) Ober den Kolben (27) gegen das elastische Element (37)
gedrückt wird. η
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