DE3510258C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte Bremsanlage für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Bremsanlage ist aus der DE-OS 32 00 930 bekannt. Beim Blockieren eines Rades läßt sich der Bremsdruck durch die Bewegung eines mit einem Modulator in Wirkverbindung stehenden Druckabsenkkolbens vermindern, wobei durch die Bewegung das Volumen des Bremskreises vergrößert wird. Der Modulator ist dabei von einem Expanderkolben angesteuert, der eine Schnellablaßkammer definiert, die über ein Rückschlagventil dann mit Arbeitsdruck versorgbar ist, wenn ein Schnellablaßventil eine Steuerleitung zu einer Stützkammer auf der Rückseite des Druckabsenkkolbens aufsteuert.

Abgesehen davon, daß die bekannte Bremsanlage durch die erforderliche räumliche Trennung von Druckabsenkkolben und Modulatorbereich verhältnismäßig viel Bauraum benötigt, hat sich gezeigt, daß das Ansprechverhalten in kritischen Fahrsituationen an Grenzen gestoßen ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß beim Öffnen des Druckschnellablaßventils zum Absenken des radzylinderseitigen Drucks eine Verschiebebewegung des Verdrängerkolbens einerseits und des Expanderkolbens andererseits nötig ist. Mit anderen Worten, der Verdrängerkolben arbeitet nicht in direkter Korrelation mit dem Sperrventil. Darüber hinaus führt der Aufbau der blockiergeschützten Bremsanlage im bekannten Fall dazu, daß nach dem Druckabsenkvorgang der radzylinderseitige Druck übermäßig ansteigt, wie dies im Absatz 1 der Seite 18 der DE-OS 32 00 930 beschrieben ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dem vom Hauptzylinder kommenden Druckfluid weiteres Druckfluid zugegeben wird, das über das Rückschlagventil von der Verdrängungskammer zurückverdrängt wird. In der radzylinderseitigen Druckleitung besteht somit die Gefahr eines übermäßigen Druckanstiegs, wodurch es bei ungünstigen Verhältnissen im Bereich des Kontakts zwischen Fahrbahn und Rad zu Blockierungserscheinungen kommen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine blockiergeschützte Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die weniger Bauraum benötigt und ein besseres Ansprechverhalten hat.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird beim Anmeldungsgegenstand der Druckabsenkkolben bereits vor Erreichen des Blockierzustandes des Rades in den Bremskreis einbezogen. Auf diese Weise kann der Druckabsenkkolben direkt auf Änderungen im Pegel des Arbeitsdrucks ansprechen, d. h. unmittelbar auf die Betätigung eines Arbeitsdruck- Sperrventils reagieren. Bei Beendigung des Druckabsenkvorgangs ist darüber hinaus auch nicht die Gefahr gegeben, daß es zu einer unkontrollierten Druckerhöhung in den radzylinderseitigen Druckleitungen kommt, denn die Druckerhöhung wird allein durch die Bewegung des Druckabsenkkolbens gesteuert. Darüber hinaus ergibt sich eine sehr platzsparende Gesamtkonstruktion, da lediglich noch eine einzige Gehäusebohrung erforderlich ist, um den Modulator und den Druckabsenkkolben darin aufzunehmen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen blockiergeschützten Bremsanlage.

In der Figur ist mit 10 ein Bremspedal bezeichnet, mit 11 ein Bremskraftverstärker und mit 12 ein Tandemhauptbremszylinder. Wenn das Bremspedal 10 niedergedrückt wird, erzeugt der Tandemhauptbremszylinder 12 einen Bremsdruck entsprechend der Kraft, mit der das Bremspedal 10 niedergedrückt wird. Der erzeugte Bremsdruck wird über die Bremskreise 13 bzw. 14 zu den Radbremszylindern 16 der Vorderräder 15 und über den Bremskreis 17 zu den Radbremszylindern 19 der Hinterräder 18 geführt.

Um ein Blockieren der Vorder- und Hinterräder 15, 18 auf der Straße zu verhindern, umfaßt eine blockiergeschützte Bremsanlage im wesentlichen eine Druckpumpe 21, die durch einen Elektromotor 20 angetrieben wird, um einen Arbeitsdruck zu erzeugen, einen Modulator 22, der mit Bremsdruck und Arbeitsdruck arbeitet, und ein Arbeitsdruckschaltventil 23, das den Modulator 22 mit Arbeitsdruck versorgt und diesen in Abhängigkeit der Radbeschleunigung von dem Arbeitsdruck trennt.

Der Modulator 22 hat ein Gehäuse 25 und weist darin 3 Zylinder 24 auf (nur einer ist detailliert dargestellt), von denen jeder eine offene Seite 28 aufweist; die 3 Zylinder 24 sind entsprechend mit den Vorderrädern 15 und den Hinterrädern 18 verbunden. Im folgenden wird der dargestellte Zylinder 24, der mittels dem Bremskreis 13 mit dem Vorderrad 15 verbunden ist, detailliert beschrieben. Das Gehäuse 25 weist einen Einlaß 26 auf, der über den Bremskreis 13 mit dem Hauptbremszylinder 12 verbunden ist, und einen Auslaß 27, der über den Bremskreis 13 mit dem Radbremszylinder 16 verbunden ist. Die offene Seite 28 des Zylinders 24 ist mittels eines Verschlußelements in Form eines Verschlusses 29 verschlossen, der mit einem dazwischenliegenden Dichtungselement eingeschraubt ist. Ein Druckabsenkkolben 30 ist auf einer Seite des Zylinders 24 verschiebbar angeordnet und mittels Brems- und Arbeitdruck hin- und herbewegbar, um das Volumen des Bremskreises 13, der zu dem Radbremszylinder 16 führt, zu vergrößern oder zu verkleinern und dadurch den Bremsdruck zu beeinflussen. Ein erstes Ventil 31 ist in dem Zylinder 24 zentral angeordnet, um als Reaktion auf die Bewegung des Druckabsenkkolbens 30 die Verbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 27 zu unterbrechen. Ein Schaltkolben 32 ist verschiebbar auf der gegenüberliegenden Seite des Zylinders 24 angeordnet und kann mittels Bremsdruck und Arbeitsdruck bewegt werden. Im Zylinder 24 ist ebenfalls ein zweites Ventil 33 angeordnet, das durch den Schaltkolben 32 betätigt werden kann, um eine direkte Verbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 27 zu ermöglichen. Der Druckabsenkkolben 30, das erste Ventil 31, der Schaltkolben 32 und das zweite Ventil 33 sind in dem Zylinder 24 in einer Bohrung in Serie angeordnet.

Das Gehäuse 25 weist des weiteren einen Anschluß 34 auf, der mit dem Arbeitsdruck versorgt wird, und einen weiteren Anschluß 35, durch welchen über das Arbeitsdruckschaltventil 23 der Zylinder 24 mit Arbeitsdruck versorgt oder von diesem getrennt wird. Fest eingebaute Teile 36 und 37 sind in dem Zylinder 24 axial hintereinander angeordnet, wobei Dichtungselemente zwischen den fest eingebauten Teilen 36, 37 und der Wandung der Zylinderbohrung angeordnet sind. Die fest eingebauten Teile 36, 37 sind mittels des Verschlusses 29 gemäß Darstellung eingestellt bzw. positioniert. Ein weiteres fest eingebautes Teil 38 ist in die Teile 36, 37 mit dazwischenliegenden Dichtungselementen eingegliedert.

Jedes der ersten und zweiten Ventile 31, 32 hat einen Ventilkörper in Form einer Kugel. Das erste Ventil 31 wird normalerweise mittels der Vorspannung einer Feder 39, die mit einer Seite auf das zweite Ventil 33 einwirkt, auf der Auflage 40 am fest eingebauten Teil 36 gehalten. In dieser Position steht der Einlaß 26 über einen Kanal 41, der in dem fest eingebauten Teil 36 ausgebildet ist, in Verbindung mit einem Kanal 42 in dem fest eingebauten Teil 38. Das zweite Ventil 33 wird normalerweise mittels der Kraft der Feder 39 auf der Auflage 43 am fest eingebauten Teil 37 gehalten. Daher steht der Kanal 42 über einen Kanal 44 im fest eingebauten Teil 37 in Verbindung mit dem Auslaß 27. Unter dieser Bedingung ist das zweite Ventil 33 von einer Auflage 45 am fest eingebauten Teil 38 abgehoben.

Der Druckabsenkkolben 30 ist in dem Zylinder 24 verschiebbar angeordnet, wobei Dichtungselemente zwischen dem Druckabsenkkolben 30 und der Wandung der Zylinderbohrung vorgesehen sind. Unter normalen Umständen wird in einer Arbeitskammer 47, die innerhalb des Zylinders 24 an einer Seite 46 des Druckabsenkkolbens 30 ausgebildet ist und mit dem Anschluß 35 in Verbindung steht, kein Arbeitsdruck aufgebaut. Daher wird auf einer gegenüberliegenden Seite 48 des Druckabsenkkolbens 30 das erste Ventil 31 nicht gegen den Bremsdruck und die Kraft der Feder 39 von der Auflage 40 abgehoben. Ferner wird unter normalen Bedingungen in einer Arbeitskammer 49, die auf der (entsprechend der Darstellung) rechten Seite des Schaltkolbens 32 ausgebildet ist und mit dem Anschluß 34 in Verbindung steht, kein Arbeitsdruck aufgebaut. Daher hebt die linke Seite des Schaltkolbens 32 das zweite Ventil 33 von der Auflage 43 gegen den Bremsdruck und die Kraft der Feder 39 nicht ab. Aus diesem Grund wird ein normaler Bremsvorgang erreicht, indem der Einlaß 26 und der Auslaß 27 unter den zuvor beschriebenen normalen Bedingungen miteinander in Verbindung stehen.

Wenn während der Fahrt eines der Vorderräder 15 im Begriff ist zu blockieren, liefert ein Radblockiersensor 51, der mit dem Vorderrad 15 verbunden ist, ein Signal 52 zu einem Computer 53, der ein elektrisches Signal 54 erzeugt, um den Motor 20 zu betätigen. Der Motor 20 bewirkt eine Drehung seiner Antriebswelle 55 und der damit starr verbundenen Exzenterwelle 56, unter der ein mit einer Feder 57 vorgespannter Stempel 58 wiederholt hin- und herbewegt wird, um das Volumen einer Kammer 59 zu vergrößern und zu verkleinern. Der Arbeitsdruck wird nun, ausgehend von einem Einlaßteil 62, das über einen Leitungsabschnitt 61 mit einem Vorratsbehälter 60 verbunden ist, über ein Rückschlagventil 63, die Kammer 59 und ein Rückschlagventil 64 in einem Leitungselement 65 aufgebaut.

Der Arbeitsdruck gelangt nun über das Leitungselement 65 durch den Anschluß 34 in die Arbeitskammer 49, in der der Arbeitsdruck auf den Schaltkolben 32 einwirkt, um diesen nach links zu bewegen und dabei das zweite Ventil 33 in die dargestellte Position zu verschieben. Das zweite Ventil 33 ist dann von der Auflage 43 frei und sitzt auf der Auflage 45. Der Arbeitsdruck gelangt ebenso über das Leitungselement 65 zu einem Anschluß 66 des Arbeitsdruck­ schaltventils 23. Der Arbeitsdruck gelangt nun vom Anschluß 66 durch einen Kanal 67, ein Ventil 68 im geöffneten Zustand, einen Kanal 72, der sich zwischen beweglichen Einsätzen 70 und 71 befindet, die durch eine Feder 69 vorgespannt sind, und durch einen Kanal zwischen einem fest eingebauten Teil 73 und einem beweglichen Einsatz 75, der durch eine Feder 74 vorgespannt ist, in die Arbeitskammer 47. Damit wird der Druckabsenkkolben 30 in die dargestellte Position geschoben und bewirkt mit seiner Seite 48, daß das erste Ventil 31 von der Auflage 40 abgehoben wird. Damit wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 27 durch den Kanal 41, Kanäle 77 und 78, die in den festen Teilen 36 und 37 ausgebildet sind, eine Kammer 79, die sich links des zweiten Kolbens 32 befindet, und das zweite Ventil 33, das in der dargestellten Position steht.

Nachdem über das Arbeitsdruckschaltventil 23 der Arbeitsdruck zu dem Modulator 22 gelangt ist, erzeugt der Computer 53 ein elektrisches Signal 81 zur Erregung einer ersten Magnetspule 80 des Versorgungs- und Auslaßventiles 23. Die beweglichen Einsätze 70 und 71 werden nun gegen den Widerstand der Feder 69 nach links bewegt, um den Kanal 67 mittels des Ventiles 68 zu verschließen. Wenn der Einsatz 70 nach links bewegt wird, öffnet ein Ventil 82 einen Kanal 84, der in dem fest eingebauten Teil 73 ausgebildet ist, um den Arbeitsdruck von der Arbeitskammer 47 über ein Leitungselement 83 in den Vorratsbehälter 60 abzubauen. Der Druckabsenkkolben 30 wird nun von der dargestellten Position nach links bewegt, um zu ermöglichen, daß sich das erste Ventil 31 auf die Auflage 40 setzt. In Abhängigkeit von dem Weg, den sich danach der erste Kolben 30 nach links bewegt, wird ein Teil des Bremsdruckkreises von dem ersten Ventil 31 zu dem Radbremszylinder 16, einschließlich der Kanäle 77, 78, der Kammer 79, dem Kanal 44 und dem Auslaß 27 im Volumen vergrößert, um den auf den Radbremszylinder 16 wirkenden Bremsdruck zu reduzieren. Das elektrische Signal 81 von dem Computer 53 wird in Abhängigkeit von dem Rotationszustand des Rades 15 übermittelt oder unterbrochen, um das Ventil 68 zu öffnen oder zu schließen, um dadurch den Druckabsenkkolben 30 zu bewegen und durch eine Steuerung des Bremsdruckes den Beschleunigungszustand des Rades 15 zu beeinflussen.

Ebenso wird eine zweite Magnetspule 85 mittels des elektrischen Signales 81 von dem Computer 53 angeregt, um den Einsatz 75 gegen die Kraft der Feder 74 in eine Position zu bewegen, die zwischen der Position liegt, in der der Durchgang zwischen einem Kanal 76 und dem Anschluß 35 begrenzt ist, und einer Position, die den Durchgang nicht begrenzt.

Diese Bewegung des Einsatzes 75 steuert die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung des Druckabsenkkolbens 30. Folglich ist die Charakteristik des Auf- und Abbauens des Bremsdruckes variabel.

Ein Reglerventil 50 weist einen Anschluß 86 auf, der zur Aufnahme des Arbeitsdruckes mit dem Leitungselement 65 verbunden ist, und einen Anschluß 87, um mit Bremsdruck von dem Hauptbremszylinder 12 über den Bremskreis 13 versorgt zu werden. Das Reglerventil 50 weist des weiteren ein Ventil 89 auf, das mittels einer Feder 88 zu einer Bewegung nach rechts veranlaßt wird und auf der rechten Seite mit Arbeitsdruck vom Anschluß 86 und auf der linken Seite mit Bremsdruck vom Anschluß 87 beaufschlagt wird. Das Ventil 89 bewirkt eine Fluidverbindung zwischen dem Anschluß 86 und dem Anschluß 90, der zu dem Vorratsbehälter 60 führt. Daher bewirkt das Reglerventil 50 einen Regelvorgang, der den Arbeitsdruck ansteigen läßt, wenn der Bremsdruck vom Hauptbremszylinder 12 ansteigt.

Die blockiergeschützte Bremsanlage ist als offenes System dargestellt, bei dem während eines normalen Bremsvorganges kein Arbeitsdruck zu dem Modulator 22 gelangt. Die erfindungsgemäße Bremsanlage kann jedoch auch als geschlossenes System ausgebildet sein, bei dem bei einem normalen Bremsvorgang Arbeitsdruck zum Modulator 22 gelangt. Bei einem Modulator eines geschlossenen Systems gelangt der Arbeitsdruck bei normalen Bremsbedingungen in die Arbeitskammer 47 und die Arbeitskammer 49 mit Hilfe eines Ventils, das in einem Arbeitsdruckkreis angeordnet ist, der von einem Druckspeicher der Druckpumpe 21 zu dem Ventil 23 und der Arbeitskammer 49 verläuft. Das Ventil öffnet einen Druckkreis in Abhängigkeit vom Bremsdruck, der vom Hauptbremszylinder 12 kommt, auf gleiche Weise wie das Reglerventil 50 den Arbeitsdruck versorgt. Unter normalen Bedingungen sind die Teile des Modulators 22 gemäß Darstellung angeordnet. Der Bremsdruck gelangt von einem Einlaß 26 zu einem Auslaß 27 über einen Durchgang zwischen dem ersten Ventil 31 und der Auflage 40, den Kanälen 77 und 78, einen Durchgang zwischen dem zweiten Ventil 33 und der Auflage 43 und dem Kanal 44. Um das Rad beim Bremsen vor einem Blockieren zu bewahren, wird der Arbeitsdruck mittels des Ventils 23 von der Arbeitskammer 47 in den Vorratsbehälter 60 abgebaut, um dem ersten Ventil 31 zu ermöglichen, sich auf die Auflage 40 zu setzen, um dadurch in der vorstehend beschriebenen Weise den Bremsdruck zu verringern. Wenn der Arbeitsdruck in bezug auf den Bremsdruck abgesenkt wird, beispielsweise aufgrund eines Verlustes von Arbeitsdruck, wird das zweite Ventil 33 von der Auflage 45 abgehoben und auf die Auflage 43 gesetzt, wodurch Einlaß 26 und Auslaß 27 direkt miteinander verbunden ist. Folglich kann die Erfindung auch in einem geschlossenen System angewendet werden, wobei der Modulator 22 denselben Aufbau vorweist, wie dargestellt ist.

Claims (7)

1. Blockiergeschützte Bremsanlage für Fahrzeuge, mit einem Hauptbremszylinder, der über einen Bremskreis zumindest einen Radbremszylinder mit Bremsdruck versorgt, einem im Bremskreis angeordneten Modulator zur Steuerung des Bremsdrucks in Abhängigkeit vom Beschleunigungszustand des dem jeweiligen Radbremszylinder zugeordneten Rades, einer Druckerzeugungseinrichtung zur Versorgung des Modulators mit Arbeitsdruck, und einem Arbeitsdruckschaltventil, mit dem in Abhängigkeit vom Beschleunigungszustand des Rades der Modulator mit Arbeitsdruck versorgbar bzw. von diesem trennbar ist, wobei der Modulator ein zylinderförmiges Gehäuse mit einem Bremsdruck-Einlaß und einem Bremsdruck-Auslaß sowie eine zwischen Ein- und Auslaß liegende Ventileinrichtung aufweist, die bei Beaufschlagung des Modulators mit Arbeitsdruck schließbar ist, und wobei ein auf einer Seite vom Arbeitsdruck beaufschlagbarer und mit seiner anderen Seite über ein Ventil mit dem vom Radbremszylinder führenden Bremskreisteil in Verbindung bringbarer Druckabsenkkolben vorgesehen ist, über dessen Bewegung der Bremsdruck unter Volumenvergrößerung des Bremskreises absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabsenkkolben (30) innerhalb des Modulatorgehäuses (24) auf der einen Seite der Ventileinrichtung (31, 33) aufgenommen ist, und auf der anderen Seite der Ventileinrichtung (31, 33) ein weiterer, auf einer Seite mit Arbeitsdruck beaufschlagbarer Schaltkolben (32) vorgesehen ist, der ebenfalls auf die Ventileinrichtung (31, 33) einwirkt, die so aufgebaut ist, daß sie bei Nichtanliegen des Arbeitsdrucks eine erste, direkte Strömungsmittelverbindung (41, 42, 44) zwischen Einlaß (26) und Auslaß (27) und bei Einwirken des Arbeitsdrucks auf die beiden Kolben (30, 32) eine zweite Strömungsmittelverbindung (41, 77, 78, 79, 44) zwischen Ein- und Auslaß unter Einbeziehung der Stirnfläche des Druckabsenkkolbens (30) herstellt.

2. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strömungsmittelverbindung (41, 42, 44) und dem Einlaß (26) über ein erstes Ventil (31) zu dem Auslaß (27) läuft, und die zweite Strömungsmittelverbindung (41, 77, 78, 79, 44) von dem Einlaß (26) über ein zweites Ventil (33) zu dem Auslaß (27) läuft, wobei das zweite Ventil (33) mittels des Schaltkolbens (32) betätigbar ist, um die zweite Strömungsmittelverbindung (41, 77, 78, 79, 44) zu öffnen und die erste Strömungsmittelverbindung (41, 42, 44) zwischen dem Auslaß (27) und dem ersten Ventil (31) zu schließen.

3. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Feder (39) das erste Ventil (31) auf einer Anlage (40) hält und das zweite Ventil (33) von einer Auflage (45) im Abstand hält.

4. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Feder (39) das erste Ventil (31) auf der Auflage (40) hält, die in der zweiten Strömungsmittelverbindung (41, 77, 78, 79, 44) angeordnet ist, und das zweite Ventil (33) von der Auflage (45) im Abstand hält, die in dem ersten Durchlaß (41, 42, 44) angeordnet ist, und an einer Auflage (43), die im zweiten Durchlaß (40, 77, 78, 79, 44) angeordnet ist.

5. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Fluiddruckkreis, der das aus einer Druckpumpe (21), die als Druckerzeugungseinrichtung verwendet wird, herausströmende Fluid in einen Vorratsbehälter (60) führt und ein Reglerventil (50), das in dem Fluidkreis angeordnet ist und in Abhängigkeit von dem Bremsdruck des Hauptbremszylinders (12) den Arbeitsdruck reguliert.

6. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Fluiddruckkreis, der den Arbeitsdruck zu dem Schaltkolben (32) liefert, wobei der Druckkreis mit einem Arbeitsdruckanschluß (66) des Arbeitsdruckschaltventiles (23) in Verbindung steht.

7. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Elektromotor (20), der die Druckpumpe (21) antreibt.