DE2337943C2

DE2337943C2 - Blockiergeschützte Bremsanlage

Info

Publication number: DE2337943C2
Application number: DE2337943A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1972-07-31
Filing date: 1973-07-26
Publication date: 1983-05-26
Also published as: AR195356A1; US3837712A; DE2337943A1; SE386413B; IT991912B; ES416248A1; GB1440457A; JPS4951466A

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I.

Bei der bekannten Fahrzeugbremsanlage nach dem Hauptpatent (DE-PS 20 36 488) wird von einem Meßgeber ein Magnetventil derart gesteuert, daß das Magnetventil bei drohendem Blockieren eines Fahrzeugrades die Bremsen über eine Ausiaßleitung zunächst -rasch und

μ dann allmählich vom Druck des Druckmittels zu einem wenigstens annähernd drucklosen Vorratsbehälter hin entlastet. Die rasche Entlastung erfolgt durch einen in der Auslaßleitung enthaltenen elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeicher; die allmähliche Druckentlastung erfolgt durch eine stromabwärts von dem Druckmittel-Zwischenspeicher In der Leitung gelegene Drossel, wobei diese abhängig vom aufgebrachten Bremsdruck über eine gesonderte Leitung veränderbar sein kann.

Bei der im Prinzip bewährten Fahrzeugbremsanlage nach dem genannten Hauptpatent hat sich gezeigt, daß bei sehr rasch während eines Bremsvorganges aufeinanderfolgenden Entlastungsvorgängen der Bremse der stelle Druckabfall immer kürzer wird, so daß In solchen Fällen bei einem drohenden Blockieren das Fahrzeugrad nicht mit ausreichender Sicherheit freigegeben wird. Denn zwischen rasch aufeinanderfolgenden Entlastungsvorgängen besteht nicht ausreichend Zelt, um den volumer.veränderllchen Druckmittel-Zwischenspeicher ausreichend von dem darin enthaltenen Druckmittel zu entleeren, so daß er bei einem erneuten Druckentlastungsvorgang bereits nach kürzerer Zeit wieder gefüllt ist. Um diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und das Volumen des volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers mög-

♦s liehst schnell für einen neuen Bremsvorgang voll zur Verfügung zu stellen. Ist deshalb in dem ersten Zusatzpatent (DE-PS 23 11 787) zu dem genannten Hauptpatent vorgeschlagen, daß an die Auslaßleitung zwischen dem Magnetventil und der Drossel eine Hilfsleitung mit einer

so weiteren Drossel angeschlossen ist, und daß die Hilfsleitung durch eine von einem beweglichen Element des volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers betätigte Schließvorrichtung bei Überschreiten eines bestimmten Volumens des volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers verschließbar ist. Durch diese Konstruktion Ist eine rasche Leerung des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers möglich und der Zwischenspeicher steht sofort wieder für die Aufnahme einer weiteren Druckmittelmenge zur Verfugung.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer weiteren Verbesserung der Bremsanlage nach der genannten Hauptanmeldung. Diese Verbesserung zielt darauf ab, den Druck Im Rad-Bremszylinder als Funktion der ReI-bungsverhältnisse auf der Fahrbahn beim Ansprechen der Bremsanlage derart zu verändern, daß eine sehr rasche Beschleunigung der Räder vom Blocklerungszeltpunkt an möglich Ist, wenn - z. B. bei Glatteis, nasser

Straße oder Split - die Bodenhaftung sehr gering Ist, bei höherem Reibwart jedoch der Druckabfall und damit die Beschleunigung der Rader weniger schroff sein kann.

Ausgehend von der Bremsanlage nach dem genannten Hauptpatent wird dieses Ziel durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches I erreicht.

Bei der Bremsanlage nach der Erfindung ist in ähnlicher Welse wie bei dem vorstehend genannten ersten Zusatzpatent eine von der Auslaßleitung zwischen dem Magnetventil unü der Drossel abzweigende weitere Leitung vorhanden, die zu dem annähernd drucklosen Raum führt und ein Schließelement enthält, das In Abhängigkeit von der Stellung des beweglichen Elements des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers in einer Offen- oder Schließstellung steht. Jedoch ist bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage dieses Schließelement mit dem beweglichen Element des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers so verbunden, daß es sich in einer Öffnungsstellung für diese weitere Leitung befindet, wenn das Volumen des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers ein Maximum ist, und außerdem ist in der weiteren Leitung ein vom Druck in dem zwischen dem Magnetventil und der Drossel befindlichen Teil der Auslaßleitung gesteuertes Ventilelement enthalten, das sich in einer Schließstellung für die weitere Leitung befindet, wenn sein Steuerdruck, der für den Bremsdruck im Radbremszylinder kennzeichnend ist, über einen bestimmten Wert ansteigt. Auf diese Weise kann über die weitere Leitung der Druckmittel-Zwischenspeicher im Bypass überbrückt und die Bremsanlage zu dem drucklosen Raum hin druckentlastet werden, wenn der Druckmittel-Zwischenspeicher voll ist und zugleich auch der in der Auslaßleitung zwischen dem Magnetventil und der Drossel herrschende Druck gering ist, was ein Anzeichen dafür ist, daß in dem Radbremszylinder entsprechend einer sehr geringen Haftung auf der Fahrbahn ein geringer Bremsdruck herrscht. Durch diesen Druck wird nämlich in dem genannten Fall das In der weiteren Leitung eingeschaltete Ventilelement in die Offenstellung gesteuert. Liegt der Bremsdruck im Radbremszylinder und damit In dem Abschnitt der Auslaßleitung zwischen dem Magnetventil und der Drossel dagegen über einem bestimmten Wert, der beim Eintritt einer Radblockierung einem höheren Reibwert auf der Fahrbahn entspricht, so erfolgt keine Druckentlastung der Anlag; im Bypass über die weitere Leitung, sondern entsprechend der Funktion der Drossel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend anhand der beillegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei bezüglich konstruktiver Einzelheiten, die nicht ausdrücklich in der Beschreibung erwähnt sind, auf die Zeichnung verwiesen werden darf.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschema der erfindungsgemäßen Bremsanlage;

Flg. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage, und

Fig. 3 eine Schnlttanslcht einer praktischen Ausführungsform für die Bremsanlage gemäß Fig. 2.

Gemäß der Darstellung In Fig. I enthält die erfindungsgemäße Bremsanlage ein Magnetventil 2, das durch einen ein übermäßiges Verzögern des Rades feststellenden Meßgebei gesteuert Ist. Es steht über eine Leitung 3 mit einem nicht dargestellten Hauptzylinder für Druckflüssigkeit sowie mil einem Radbremszylinder 1 über eine Bremsleitung 4 in Verbindung, Außerdem steht das Magnetventil 2 mit einem annähernd drucklosen Raum 6, der das Druckmittelreservoh bildet, über eine Auslaßleitung 5 in Verbindung,
Je nach der Stellung eines Schiebers la des Magnetventils 2 besteht eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Leitungen 3 und 4 oder zwischen den Leitungen 4 und 5, wobei vorzugsweise im letzteren Fall die Leitung 3 verschlossen ist. In der Auslaßleitung 5 ist zwischen

ίο dem Magnetventil 2 und dem drucklosen Raum 6 eine Drossel 50 angeordnet. Außerdem ist mit der Auslaßleitung 5 ein elastisch volumenveränderlicher Druckmittel-Zwischenspeicher 8 durch eine Leitung 8a zwischen dem Magnetventil 2 und der Drossel 50 verbunden.

Von der Auslaßleitung 5 zweigt eine weitere Leitung 100 zwischen dem Magnetventil 2 und der Drossel 50 ab, die mit dem drucklosen Raum 6 in Verbindung steht und zu diesem hin eine Rücklaufleitung bildet. In der weiteren Leitung 100 liegt ein Schließelement 101 in Gestalt eines Ventiles, dessen Schieber 101a mit einem beweglichen Element 37, beispielswe'_;;· in Form eines Kolbens oder einer elastischen Membran in Verbindung steht, der bzw. die in dem elastisch veränderlichen Druckmittel-Zwischenspeicher 8 angeordnet ist. Der Schieber 101a wirkt im Öffnungssinn auf die weitere Leitung 100 und gibt diese frei, sobald das Volumen des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers 8 ein Maximum ist. Die Öffnung erfolgt bei Übereinstimmung der Mündungen der weiteren Leitung 100 mit einer Ringnut 1016 im Schieber 191a.

In der weiteren Leitung 100 ist außerdem ein Ventilelement 102 angeordnet, das durch einen in einem zylindrischen Gehäuse 102a verschiebbaren Kolben 103 gebildet ist. Der Kolben 103 umgrenzt mit dem Gehäuse 102a eine erste Kammer 104, die mit der Auslaßleitung 5 zwischen dem Magnetventil 2 und der Drossel 50 durch eine Leitung 109 verbunden Ist. Eine zweite Kammer 105, ebenfalls durch den Kolben 103 und das Gehäuse 102a gebildet, steht mit dem drucklosen Raum 6 in Virbindung. In diese zweite Kammer 105 mündet die weitere Leitung 100. Zwischen dem Kolben 103 und dem GehSjse 102a ist eine tarierte Feder 106 vorgespannt, die den Kolben 103 in einer Öffnungsstellung für die weitere Leitung 100 zu halten trachtet und dabei das Volumen der ersten Kammer 104 auf einem Minimum hält. Auf diese Weise gibt der Kolben 103 die Einmündung 100a der weiteren Leitung 100 in die zweite Kammer 105 frei.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des in Fig. 1

erläuterten Prinzipes, in der bestimmte Elemente der Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen wiederkehren. Darin besteht der elastisch volumenveränderliche Druckmittel-Zwischenspeicher 8 aus einem starren hohlzylindrischen Gehäuse Hb und einem beweglichen Element 39, im vor-HepencKn Fall einem Kolben, der verschiebbar im Gehäuse 8ö angeordnet Ist und unter der Einwirkung einer Feder 40 steht Die Feder 40 ist so vorgespannt, daß das Volumen des Druckmittel-Zwischenspeichers 8, der eine hydraulische Kapazität bildet, auf einem Minimum gehalten wird. Das bewegliche Element 39 umgrenzt somil zwd Kammern In dem Druckmittel-Zwischenspeicher 8, nämlich eine erste Kammer 41, die an die Auslaßleitung 5 angeschlossen ist, und eine zweite Kammer 42, die mit einer Hilfsleitung 35 In Verbindung steht. Die Hilfsleitung 35 stellt eine Verbindung zwlsehen der zweiten Kammer 42 und dem drucklosen Raum 6 her. Eine Bohrung 4ΰ In dem beweglichen L-Iement 39 (Kolben) verbindet die beiden Kammern 41 und 42. Diese Bohrung 46 Ist kalibriert und stellt eine Hilfs-

drossel dar. Die beschriebene Ausbildung des Druckmittel-Zwischenspeichers 8 ermöglicht dessen rasche Entleerung über die als Drossel wirksame Bohrung 46 und die Hilfsleitung 35.

Weiterhin enthalt das bewegliche Element 39 Innenkanüle, nämlich Bohrungen 107, die eine Ringnut 108 mit der ersten Kammer 41 verbinden. Die Bohrungen 107 können mit der weiteren Leitung 100, die von dem Gehäuse 8ö des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers 8 abzweigt, zur Übereinstimmung gebracht werden, wenn das Volumen der ersten Kammer 41 ein Maximum annimmt. Das Schließelemenl für die weitere Leitung 100 ist somit die Gleitfläche des mit 45 in Fig. 2 bezeichneten Kolbens.

Bei dieser Ausführungsform steht die erste Kammer 41 des Druckmittel-Zwischenspeichers 8 mit der Kammer 104 des Ventilelements 102 über die Leitung 109 in Verbindung.

Schließlich zeigt die Flg. i eine praktische Ausfiihrungslorni In einem Schnitt des elastisch voiumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers und des Ventilelements 102. die in ein und demselben Block 112 angeordnet sind In dieser Figur sind die Rückflußleitungen zum drucklosen Raum 6 nicht dargestellt.

Die Wirkungsweise der Bremsanlage ist folgende:

In bekannter Welse überwacht der Meßgeber des Magneiventiles 2 den Bewegungszustand des Rades. Dementsprechend wird bei einer Blockierung des Rades der Schieber la des Magnetventils 2 in eine Position geführt, in der der Radbremszylinder druckentlastet wird. Dabei strömt die Druckflüssigkeit aus dem Radbremszylinder 1 in Richtung auf den drucklosen Raum 6 durch die Auslaßleitung 5. Aufgrund der eingeschalteten Drossel 50 füllt die Flüssigkeit den elastisch volumenveränderhchen Druckmittel-Zwischenspeicher 8. Erreicht dieser sein maximales Volumen, so kommt die Ringnut 101* des Schiebers ΙΟΙσ im Schließelement 101 zur Übereinstimmung mit der weiteren Leitung 100 (Fig. 1) oder die Ringnut 108 deckt sich mit der weiteren Leitung 100 (FIg 2 und 3) Das Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Radbremszylinder 1 in Richtung auf den Abfluß durch die weitere Leitung 100 hängt jetzt nur noch von der Stellung des Ventilelements 102 ab. Wenn der von der Steuerflüssigkeit auf den Kolben 103 ausgeübte Druck die Vorspannung der Feder 106 überwiegt, wird der KoI-oen 103 gegen die Federwirkung verschoben und bedeckt die Einmündung 100a der weiteren Leitung 100 in die Kammer 105. Es besteht somit keine Durchtrittsmöglichkeit für die Flüssigkeit durch die weitere Leitung 100 und die Freigabe der Bremse im Radbremszylinder 1 erfolf' entsprechend dem Durchfluß der Druckflüssigkeit durch die Auslaßleitung 5. d. h. über die Drossel 50.

Wenn dagegen der von der Flüssigkeit auf den Kolben 103 ausgeübte Druck die Druckkraft kleiner als die Vorspannung der Feder 106 werden IiUJt, wird der Kolben 103 In seiner Öffnungsstellung für die weitere Leitung 100 gehalten, so daß die Einmündung 100« dieser Leitung In die Kammer 105 vom Kolben 103 freigehalten wird. In diesem Fall besteht somit eine Durchströmmöglichkeit für die Flüssigkeit durch die weitere Leitung 100 in Richtung auf den drucklosen Raum fi. Diese Leitung ergibt einen Druckabfall, der noch erheblich tiefer geht als derjenige durch die Auslaßleitung 5.

Bei der Ausführungsform gemiiß den FIg 2 und 3 stammt die Steuer'lüssigkeit aus der Kammer 41 des elastisch volumenveriinderlichen Druckmittel-Zwischen-Speichers 8. Wenn die Bremsen auf freigäbe stehen, entsteht ein Auslaß-Gegendruck, der im wesentlichen gleich dem Bremsdruck ist und sich in der Auslaßleltunu 5 und der Kammer 41 einstellt. Dieser Druck baut sich in gleicher Welse in der Kammer 104 des Ventilelements 102 über die Leitung iOv auf und sein Wert bestimmt die Stellung des Veniilelements 102 In dem Augenblick, in dem die weitere Leitung 100 mit der Kammer 41 in Verbindung gebracht wird. Wenn der Gegendruck die Vorspannung der Feder 106 überwiegt, dann zeigt dies an, daß die Blockierung des Rades unter guten Haftbedingungen auf der Fahrbahn erfolgt. Das Rad wird sich also sehr rasch wieder beschleunigen, nachdem die Bremsen es freigegeben haben. Wird es dagegen nicht ausreichend rasch beschleunigt, weil der Druck in den Bremsen gleich der Vorspannung der Feder 106 Ist, dann wird auf jeden Fall die in diesem Augenblick erfolgende Freigabe der weiteren Leitung 100 durch das Ventilelement 102 einen abschließenden starken Druckabfall erzeugen, der die rasche Beschleunigung des Rades erlaubt. In dem Fall, daß der Gegendruck geringer als die Vorspannung der Feder ist, erfolgt die Blockierung des Rades unter schlechten Haftungsbedingungen, so daß es notwendig ist, einen sehr kräftigen Druckabfall der Druckflüssigkeit in den Bremsen herzustellen, um ein Maximum an Beschleunigung des verzögerten Rades bei der schlechten Bodenhaftung zu erreichen.

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 und 3 ist es natürlich notwendig, die Strömungskanäle genau zu kalibrieren, um eine gute Wirkungsweise zu erhalten.

■'S Insbesondere soll der Druckabfall an der Drossel 50 merklich über demjenigen der Drossel 46 liegt, um eine rasche Entleerung des elastisch volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers 8 zu erhalten. Die Bohrungen 107 und die Ringnut 108 sollen ihrerseits einen minimalen Lastabfall ergeben, während der Druckabfall in der Flüssigkeit, wenn die weitere Leitung 100 offensteht, so groß wie möglich sein soll.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blocktergeschützte Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer vom Hauptzylinder zum Radbremszylinder führenden Bremsleitung, in die ein Magnetventil eingebaut ist, mit einem ein übermäßiges Verzögern des Rades feststellenden Meßgeber, der bei drohendem Radblockieren ein Signal zum Schalten des Magnetventils abgibt, worauf dieses die Verbindung zum Hauptzylinder unterbricht und den Radbremszylinder mit einer eine Drossel und einen elastischen, volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeicher aufweisenden Ausiaßleitung verbindet, die ständig mit einem wenigstens annähernd drucklosen Raum in Verbindung steht und In der der Druckmittel-Zwischenspeicher stromauf von der Drossel vorgesehen Ist, nach Patent DE-PS 20 36 488, dadurch gekennzeichnet, daß von der Auslaßleitung (S) zwischen dem Magnetventil (2) und der Drossel (5C> üne weitere Leitung (100) abzweigt und mit dem annähernd drucklosen Raum (6) verbunden ist, welche ein Schließelement (IOD enthält, das mit dem beweglichen Element (37, 39) des elastischen, volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers (8) verbunden ist und sich in einer Öffnungsstellung für die weitere Leituae. (100) befindet, wenn das Volumen des elastischen volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers (8) ein Maximum ist, und daß die weitere Leitung (100) ein vom Druck in dem zwischen dem Magnetventil (2) und der Drossel (50) befindlichen Teil der Auslaßleitung (5) gesteuertes Ventilelement (102) enthalt, das sich In einer Schließstellung für die weitere Leitung (100) befindet, wenn sein Steuerdruck, der- für den Bremsdruck im Radbremszylinder (1) kennzeichnend Ist, über einen bestimmten Wert ansteigt.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Auslaßleitung (S) und der weiteren Leitung (100) über den elastischen, volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeicher (8) besteht, daß das Schließelement durch das bewegliche Element (39) des elastischen, volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers (8) In Form eines verschiebbar In einem hohlzylindrischen Gehäuse Sb) angeordneten Kolbens (45) gebildet ist, an das die weitere Leitung (100) angeschlossen Ist, und daß der Kolben (45) Innenkanäle (107) aufweist, die bei maximalem Volumen des elastischen volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeichers (8) eine Verbindung der weiteren Leitung (100) mit einer vom Kolben (45) und dem Gehäuse (Sb) umgrenzten Kammer (41) herstellen, welche Ihrerseits mit der Auslaßleitung (5) zwischen dem Magnetventil (2) und der Drossel (50) verbunden 1st.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (102) aus einem hohlzylindrischen Gehäuse (102a) besteht. In welchem ein Schließkolben (103) verschiebbar angeordnet 1st und darin eine erste Kammer (104), die mit dem Raum des elastischen volumenveränderlichen Druckmittel-Zwischenspeicher (8) verbunden ist, sowie eine zweite Kammer (105) abgrenzt, die mit dem annähernd drucklosen Raum (6) In Verbindung steht und in die weitere Leitung (100) einmündet, und daß Federn (106) zwischen dem Kolben (103) und dem Gehäuse (102a) vorgespannt sind, die den Kolben (103) in der Öffnungsstellung für die weitere Leitung (100) halten und damit das Volumen der ersten Kammer (104) zu einem Minimum machen, wobei der Kolben (103) die Verbindungsöffnung der zweiten Kammer (105) mit der weiteren Leitung (100) freihält.