DE3529042A1

DE3529042A1 - Hydraulische blockierschutzeinrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3529042A1
Application number: DE19853529042
Authority: DE
Inventors: Takumi Chiryu Aichi Nishimura; Hirochika Kariya Aichi Shibata
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 1984-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1986-02-20
Also published as: JPH036020B2; DE3529042C2; US4652061A; JPS6146749A

Description

TeDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE SSSTSÜSiÄ

Γ\ C* C± Dipl.-lng. H.Tiedtke I ,

HfeLLMANN - URAMS - ^TRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe *

Dipl.-lng. B. Pellmann 3529042 Dipl.-lng. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 2O24C

. . „ ... „ . u · ι · ix · u 8000 München 2

Aisin Seiki KabushnkT Kaisha Tel.:0 89-5396

Kariya-city, Japan Telex: 5-24845 tipat

Telecopier: 0 89-537377 _und cable: Germaniapatent Munch«

13. August 1985

Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha _{D£ 5094} / _case qP-122 Toyota-shi, J apan

Hydraulische Blockierschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische, in ein Fahrzeugbremssystem zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Radbremszylidner einzubauende Blockierschutzeinrichtung, um ein Blockieren der Fahrzeugräder bei einem Bremsvorgang zu verhindern.

Es wurde bereits eine derartige Blockierschutzeinrichtung vorgeschlagen, und diese umfaßt einen zur Speicherung einer Menge an Hydraulikflüssigkeit angeordneten Vorratsbehälter, eine mit dem Vorratsbehälter verbundene Hydraulikleistungsdruckquelle, die einen hydraulischen Leistungsdruck erzeugt, der höher ist als ein von einem Hauptbremszylinder an einen Radbremszylinder gelegter Bremsdruck, einen mit der Druckquelle verbundenen Speicher, der den hydraulischen Leistungsdruck speichert, ein innerhalb eines den Hauptbremszylinder mit dem Radbremszylinder verbindenden Bremskreises angeordtes Absperrventil, das einen Ventilsitz aufweist, um eine

Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Haupt- sowie dem Radbremszylidner zu ermöglichen, ein Ventilelement, das so angeordnet ist, daß es im Zusammenwirken mit dem Ventilsitz, wenn es in eine Schließstellung bewegt wird, die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Haupt- sowie Radbremszylinder absperrt, einen derart angeordneten Kolben, daß er an seinen entgegengesetzten Enden mit dem Bremsdruck vom Hauptbremszylinder bzw. dem hydraulischen Leistungsdruck vom Speicher beaufschlagt wird, und der mit dem Ventilelement so verbunden ist, daß er dieses Element in einer Offenstellung hält, während an ihm der Leistungsdruck anliegt, und daß er, wenn der Leistungsdruck aufgehoben wird, durch den Bremsdruck verlagert wird, um eine Bewegung des Ventilelements in die Schließstellung herbeizuführen sowie anschließend eine Kapazität stromab vom Absperrventil zu erhöhen, und ein erstes Umschaltventil, das innerhalb eines den Speicher mit dem Absperrventil verbindenden Leistungsdruckkreises angeordnet ist, um im Normalfall den dem Kolben zugeführten hydraulischen Leistungsdruck durchtreten zu lassen und, wenn die Fahrzeugräder zu einem Blockieren bei einem Bremsvorgang neigen, den Kolben mit dem Vorratsbehälter zu verbinden. Bei der vorstehend beschriebenen Blockierschutzeinrichtung wird der hydraulische Leistungsdruck, der auf den Kolben wirkt, nur dann entlastet oder aufgehoben, wenn die Fahrzeugräder dazu neigen, blockiert zu werden. Das bedeutet, daß der hydraulische Leistungsdruck ständig am Absperrventil anliegt, und zwar selbst bei Untätigsein des Hauptbremszylinders. Damit wird eine hohe hydraulische Belastung hervorgerufen, die auf die in das Absperrventil eingebauten Dichtungselemente wirkt, was eine Verminderung in der Standzeit oder Lebensdauer der Dichtungselemente zum Ergebnis hat.

Es ist deshalb ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Blockierschutzeinrichtung zu schaffen, die imstande ist, den auf den Kolben wirkenden hydraulischen Lei-

stungsdruck, wenn der Hautpbremszylinder in seiner Wirkungsweise entlastet wird, zu vermindern und den auf den Kolben wirkenden Druck auf einem niedrigen Pegel zu halten, während der Hauptbremszylinder untätig ist.

Das primäre Ziel wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung einer hydraulischen Blockierschutzeinrichtung erreicht, bei der ein zweites Umschaltventil innerhalb des Leistungsdruckkreises zwischen dem Speicher und dem ersten Umschaltventil angeordnet wird, das den an das Absperrventil gelegten hydraulischen Leistungsdruck durch das erste Umschaltventil nur durchläßt, wenn der Hauptbremszylinder betätigt wird, und das den Leistungsdruckkreis mit dem Vorratsbehälter verbindet, wenn der Hauptbremszylidner von seinem Arbeiten entbunden wird, und bei der dem zweiten Umschaltventil Einrichtungen zugeordnet sind, die den Druck im Leistungsdruckkreis auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel während des Untätigseins des Hauptbremszylinders halten.

Weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und bestimmter Abwandlungen dieser deutlich. Räumliche Angaben sind als auf die jeweilige Figur bezogen zu verstehen. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematische Schnittdarstellung der Bauteile einer hydraulischen Blockierschutzeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Absperr- sowie ein Umgehungsventil von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 und 4 je einen Längsschnitt durch UmschaltventiIe in gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsformen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die einen mit einem Bremskraftverstärker 11, der durch Niederdrücken eines Bremspedals 10 betätigt wird, versehenen Tandem-Hauptbremszylinder 12 enthält. Dieser Hauptbremszylinder hat eine frontseitige Druckkammer, welche über einen Hydraulikkreis B. mit dem linken Vorderrad-Bremszylinder 21 und über einen Umgehungskreis B, des Hydraulikkreises B. mit einem rechten Hinterrad-Bremszylinder 24 verbunden ist. Ferner hat der Tandem-Hauptbremszylinder 12 eine rückwärtige Druckkammer, die über einen Hydraulikkreis B₂ mit dem rechten Vorderrad-Bremszylinder 22 und über einen Umgehungskreis Bg des Hydraulikkreises Bp mit einem linken Hinterrad-Bremszylinder 23 verbunden ist. Innerhalb der Hydraulikkreise Bg und B₄ ist ein bekanntes Bemessungs- oder Dosierventil 19 angeordnet.

In diese Anordnung der Hydraulikkreise ist eine Blockierschutzeinrichtung 50 zur Steuerung des jeweils an die Radbremszylinder 21, 22, 23 und 24 gelegten Bremsdrucks eingegliedert. Diese Blockierschutzeinrichtung 50 umfaßt Radschlupf- oder Radbremsfühler 31, 32, 33 und 34, die die Drehschnelle der jeweiligen Fahrzeugräder ermitteln, und einen Steuermodul 40, der ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit von jedem elektrischen Signalwert der Fühler abgibt. Ferner umfaßt die Blockierschutzeinrichtung 50 einen Vorratsbehälter 51, eine Hoch-druck-Zweistufenpumpe 52, einen Speicher 53, einen Druckschalter 54, ein Umschaltventil 55, ein Magnetventil 56, ein Absperrventil 57 der Kolbenbauart und ein Umgehungsventil 58.

Das Magnetventil 56, das Absperrventil 57 und das Umgehungsventil 58 sind zur Regelung der unter Druck stehenden Flüssigkeit im Hydraulikkreis B₁ vorgesehen. Die Hydraulikkreise B₂, Bg und B₄ sind jeweils mit einem (nicht gezeigten) Magnet-,

Absperr- sowie Umgehungsventil ausgestattet, die im wesentlichen den gleichen Aufbau und dieselbe Arbeitsweise wie das Magnetventil 56, Absperrventil 57 und Umgehungsventil 58 haben. Der Vorratsbehälter 51 dient der Speicherung einer dem Speicher 53 zuzuführenden Flüssigkeitsmenge. Die Hochdruck-Zweistufenpumpe 52 wird von einem (nicht gezeigten) Elektromotor angetrieben und dient der Erzeugung eines hydraulischen Leistungsdrucks. Diese Hochdruck-Zweistufenpumpe 52 umfaßt ein Pumpengehäuse 52a, eine im Gehäuse 52a drehbar gelagerte, vom Elektromotor angetriebene Nockenwelle 52b, einen durch Anlage an der Nockenwelle 52b sowie unter der Kraft einer Feder 52c hin- und herbewegbaren Tauchkolben 52f sowie ein Paar von Rückschlagventilen 52d und 52e, die mit dem Tauchkolben 52f zusammenwirken, um diesen als Niederdruckpumpe zu betreiben. Die Zweistufenpumpe 52 weist ferner einen Tauchkolben 52j , der durch Anlage an der Nockenwelle 52b und unter der Kraft einer Feder 52g hin- und herbewegt wird, und ein Paar von Rückschlagventilen 52h sowie 52i, die zur Zusammenarbeit mit dem Tauchkolben 52j angeordnet sind, um diesen als eine Hochdruckpumpe zu betreiben, auf.

Der Speicher 53 ist ein Gasspeicher, dessen Innenraum durch eine Membran 53a in eine Gas- und eine Hydraulikdruckkammer 53b bzw.53c unterteilt ist, wobei letztere mit der Zweistufenpumpe 52 über ein Rückschlagventil 59 verbunden ist, um in ihr den hydraulischen Leistungsdruck zu speichern.

Der Druckschalter 54 ist dazu vorgesehen, den Hydraulikdruck in der Kammer 53c des Speichers 53 zu erfassen. Dieser Druckschalter 54 umfaßt einen Körper 54a aus leitendem Material, der in den Hauptkörper 5OA aus leitendem Material für die Blockierschutzeinrichtung 50 flüssigkeitsdicht eingeschraubt ist, einen Körper 54b aus Isoliermaterial, der in den Körper 54a fest eingesetzt ist, einen vom Hydraulikdruck in der Kammer 53c des Speichers 53 zu beaufschlagenden Tauch-

kolben 54c, ein mit diesem Kolben 54c über ein Isolierelement verbundenes bewegliches Kontaktglied 54d und ein Festkontaktglied 54f, mit dem das bewegliche Kontaktglied 54d zur Anlage zu bringen ist. Ein Leitungsdraht 54g ist so angeordnet, daß er durch ein Halteglied 54h, eine Feder 54e, ein Halteglied 54i, das bewegliche Kontaktglied 54d, das Festkontaktglied 54f und den Körper 54a mit Masse verbunden werden kann. Wenn der Hydraulikdruck in der Druckkammer 53c des Speichers 53 einen vorgegebenen Pegel überschreitet, dann wird der Tauchkolben 54c gegen die Kraft der Feder 54e verlagert, um eine Anlage des beweglichen Kontaktglieds 54d am Festkontaktglied 54f herbeizuführen.

Sinkt dagegen der Hydraulikdruck in der Kammer 53c des Speichers 53 unter den vorbestimmten Wert, so wirkt die Feder 54e dahin, das bewegliche Kontaktglied 54d vom Festkontaktglied 54f zu lösen, womit der. Druckschalter 54 geöffnet, d.h., abgeschaltet wird. In diesem Zustand aktiviert dann der Steuermodul 40 eine Treiberschaltung für den Elektromotor, durch oen die Hochdruck-Zweistufenpumpe 52 angetrieben wird, um den Hydraulikdruck in der Kammer 53c des Speichers 53 zu erhöhen. Steigt der Druck in dieser Kammer 53c bis auf den bestimmten Pegel an, so wird das bewegliche Kontaktglied 54d mit dem Festkontaktglied 54f zur Anlage gebracht, um den Druckschalter 54 zu schließen, so daß hierauf der Steuermodul die Treiberschaltung für den Elektromotor nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne deaktiviert. Auf diese Weise wird der hydraulische Leistungsdruck in der Kammer 53c des Speichers 53 im wesentlichen auf dem vorbestimmten Pegel gehalten, der einem maximalen Bremsdruck, um ein Blockieren der Räder bei einem Bremsvorgang auf einer nicht schlüpfrigen Straße herbeizuführen, entspricht.

Das Umschaltventil 55 ist in einem Leistungsdruckkreis angeordnet, der den Speicher 53 mit einer öffnung 56a des

Umgehungsventils 58 verbindet. Dieses Umschaltventil 55 umfaßt ein Ventilsitzglied 55a, das in einem mit dem Hauptkörper 5OA einstückigen Zylinder 50a angeordnet ist, ein zur Anlage an einem Sitz des Ventilsitzglieds 55a bestimmtes Kugelventil 55b, eine das Kugelventil 55b nach rechts belastende Druckfeder 55c, einen im Ventilsitzglied 55a axial verschiebbaren Ventilschieber 55d₅ der an seinem linken Ende mit einen axialen Vorsprung zur Anlage am Kugelventil 55b und ans einem rechten Ende mit einer Kugel versehen ist, eine am rechten Ende des Ventilsitzgliedes 55a festgelegte Anschlagplatte 55e, eine an der rechten Stirnfläche der Anschlagplatte 55e angebrachte Halterung 55f, einen von der Halterung 55f gelagerten, axial verschiebbaren Schieber 55g, der an seiner linken Stirnseite mit einem Sitz, an dem die Kugel des Ventilschiebers 55d zur Anlage kommt, versehen ist, einen in das außenliegende Ende des Zylinders 50a eingeschraubten Verschlußstopfen 70, einen in einer Bohrung des Verschlußstopfens 70 axial verschiebbar angeordneten Kolben 55i und eine Druckfeder 55j, die dazu dient, den Kolben 55i nach links hin zu belasten.

Der Zylinder 50a ist mit einer öffnung 50a., die über einen Kanal 61 mit dem Speicher 53 verbunden ist, mit einer öffnung 5Oa₂, die durch die Leistungsdruckleitung 62 mit der öffnung 56a des Magnetventils 56 sowie der öffnung 58a des Umgehungsventils 58 verbunden ist, mit einer öffnung 5Oa₃, die durch eine Ablaßleitung 63 mit dem Vorratsbehälter 51 verbunden ist, und mit einer durch eine Leitung 64 mit dem Hauptbremszylinder 12 verbundene öffnung 5Oa₄ versehen. Die öffnung 5Oa₂ hat ferner mit den zugeordneten Öffnungen der Magnetsowie Umgehungsventile in den Hydraulikkreisen B₂, B₃ und B₄ über eine(nicht gezeigte) Umgehungsleitung, die mit der Leistungsdruckleitung 62 verbunden ist, Verbindung.

Wenn an eine Kammer 55k im Umschaltventil 55 ein Hydraulikdruck durch die Öffnung 5Oa₄ gelegt wird, der unter einer

vorbestimmten Höhe ist, so wird das Kugelventil 55b durch die Kraft der Feder 55c in Anlage am Sitz des Ventilsitzglieds 55a gehalten, um die Verbindung zwischen den öffnungen 55a. und 55a~ zu unterbrechen, und die linke Stirnseite des Schiebers 55g ist unter der Kraft der Feder 55j in Anlage an der Kugel des Ventilschiebers 55d, um die Verbindung zwischen den Öffnungen 5Oa^ und 5Oa^ zu unterbrechen. In diesem Zustand wird der Druck in der Leistungsdruckleitung 62 auf einem vorgegebenen, durch die Kraft der Feder 55j bestimmten niedrigen Pegel gehalten.

Wird an die Kammer 55k im Umschaltventil 55 durch die Öffnung 50a- ein Hydraulikdruck gelegt, der höher ist als ein vorbestimmter Wert, so werden der Kolben 55i, der Schieber 55g und der Ventilschieber 55d durch diesen Druck gegen die Kraft der Feder 55c bewegt, so daß das Kugelventil 55b vom Sitz des Ventilsitzglieds 55a abgehoben wird. Damit wird der Leistungsdruckleitung 62 vom Speicher 53 über den Kanal 61 und die öffnungen 5Oa₁ sowie 5Oa₂ Leistungsdruck zugeführt. Sinkt der Druck in der Kammer 55k unter den vorbestimmten Wert, so wirkt der hydraulische Leistungsdruck in der Leitung

62 dahin, den Schieber 55g sowie den Kolben 55i gegen die Kraft der Feder 55j zu bewegen, womit sich der Schieber 55g von der Kugel des Ventilschiebers 55d löst, um eine Flüssigkeitströmung von der Leistungsdruckleitung 62 zur Ablaßleitung

63 über radiale Bohrungen im Ventilsitzglied 55a, über axiale sowie radiale, im Außenumfang und rechtsseitigen Ende des Ventilschiebers 55d ausgebildete Kehlen, über axiale sowie radiale Bohrungen im Schieber 55g und über die Öffnung 5Oa₃ zu ermöglichen. Damit sinkt der Druck in der Leitung 62 ab, so daß er auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel gehalten wird. Der an die Kammer 55k gelegte Druck wird als relativ niedriger Druck festgelegt, der ausreichend ist, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen den Leitungen 61 und 62 bei einem Bremsvorgang herzustellen.

Das Magnetventil 56 wird unter Steuerung durch den Steuermodul 40 erregt, um den hydraulischen, durch die Leistungsdruckleitung 62 an das Absperrventil 57 gelegten Leistungsdruck zu regeln. Das Magnetventil 56 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 56b, ein Paar von axial beabstandeten ortsfesten Kernen 56c und 56d, die fest mit den einander entgegengesetzten Enden des Gehäuses 56b verbunden sind, ein Paar von axial beabstandeten, um je einen axial beabstandeten Spulenkörper gewickelten Magnetwicklungen 56e und 56f, einen zwischen diese Wicklungen 56e, 56f eingefügten ringförmigen Block 56g, einen innerhalb des Spulenkörpers für die Wicklung 56e angeordneten, axial verschiebbaren Kern 56i, der durch eine Druckfeder 56h nach links hin belastet ist, um bei Erregung der Magentwicklung 56e nach rechts gezogen zu werden, einen Ventilträger 56j , der fest in den bewegbaren Kern 56i eingefügt ist, ein an der rechten Stirnseite des Ventilträgers 56j befestigtes Kugelventil 56k, einen innerhalb des Spulenkörpers für die Magnetwicklung 56f axial verschiebbar angeordneten Kern 56m, der von einer Druckfeder 561 nach links hin belastet ist, um bei Erregung der Magnetwicklung 56f nach rechts gezogen zu werden, einen fest in den bewegbaren Kern 56m eingefügten Ventilträger 56n und ein an der linken Stirnseite des Ventilträgers 56o befestigtes Kugelventil 56a.

Wenn beide Magnetwicklungen 56e und 56f entregt sind, so wird das Kugelventil 56k vom Sitz am ortsfesten Kern 56c durch die Kraft der Feder 56h gelöst, während das Kugelventil 56o in Anlage am Sitz des ortsfesten Kerns 56d durch die Kraft der Feder 561 gehalten wird. In diesem Zustand ist die Öffnung 56a des Magnetventils 56 mit einem Kanal 50b im Hauptkörper 50A über den Sitz am ortsfesten Kern 56c in Verbindung und gegen eine Ablaßöffnung 56p, die über eine Leitung 65 mit dem Vorratsbehälter 51 in Verbindung steht, abgesperrt. Werden beide Magnetwicklungen 56e und 56f erregt, so wird der bewegbare Kern 56i gegen die Kraft der Feder 56h nach rechts

gezogen, so daß das Kugelventil 56k mit dem Sitz am ortsfesten Kern 56c zur Anlage kommt, und es wird der bewegbare Kern 56m gegen die Kraft der Feder 561 nach rechts gezogen, so daß das Kugelventil 56o vom Sitz am ortsfesten Kern 56d abgehoben wird. Damit ist der Kanal 50b gegen die Einlaßöffnung 56a des Magnetventils 56 abgesperrt und durch eine axiale Kehle im bewegbaren Kern 56i, axiale Bohrungen im ringförmigen Block 56g, eine axiale Kehle im bewegbaren Kern 56m sowie eine Öffnung im ortsfesten Kern 56d mit der Ablaßöffnung 56p verbunden.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist das Absperrventil 57 mit dem Umgehungsventil 58 koaxial innerhalb eines einzigen Zylinders 50c, der mit dem Hauptkörper 5OA einstückig ausgebildet ist, vereinigt. Der Zylinder 50c ist vom Verschlußstopfen 71 abgeschlossen, der von einem Innensechskant-Gewindestopfen 72 am Platz gehalten wird.

Das Absperrventil 57 umfaßt ein Ventilsitzglied 57a, das durch einen Dichtungsring 57b innerhalb des Zylinders 50c festgehalten ist und eine Ventilkammer 57c bildet, ein in dieser Ventilkammer 57c aufgenommenes Kugelventil 57d sowie einen Kolben 57f, der axial verschiebbar im Zylinder 50c angeordnet ist und eine Bremsdruckkammer 57g sowie eine Leistungsdruckkammer 57h bildet. Der Kolben 57f ist in seinem Außenumfang mit einem Paar von axial beabstandeten und ringförmigen Napfmanschetten 57i und 57j sowie mit einem Stützring 57k versehen.

Das Umgehungsventil 58 umfaßt ein durch einen Dichtungsring 58c im Zylinder 50c fest eingegliedertes, an das Ventilsitzglied 57a angesetztes Ventilsitzglied 58a, das eine Ventilkammer 58f bildet, in der ein Kugelventil 58g aufgenommen ist, ein rohrförmiges, fest in die Ventilsitzglieder 57a und 58a durch ein Paar von axial beabstandeten Dichtungsringen 58e

eingebundenes Ventilsitzglied 58d, eine in diesem Glied 58d aufgenommene Schraubendruckfeder 57e, die an ihren entgegengesetzten Enden mit den Kugelventilen 57d und 58g in Anlage ist, und einen durch ein Paar von axial beabstandeten Dichtungsringen 58k axial verschiebbar im Verschlußstopfen 71 angeordneten Kolben 58h, der eine Bremsdruckkammer 58i und eine Leistungsdruckkammer 58j bildet. In der Baugruppe von Absperrventil 57 und Umgehungsventil 58 ist die Ventilkammer 57c mit einem ersten Abschnitt B_1a des Hydraulikkreises B₁, der mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 12 Verbindung hat, ist die Ventilkammer 58f mit einem zweiten Abschnitt B., des Hydraulikkreises B-, der mit dem Vorderrad-Bremszylinder 21 Verbindung hat, und ist die Leistungsdruckkamemr 58j mit der Leistungsdruckleitung 62 über die öffnung 58a verbunden.

Wenn der Leistungsdruckkammer 57h des Absperrventils 57 der Leistungsdruck vom Speicher 53 über das Umschaltventil 55, die Druckleitung 62, das Magnetventil 56 und den Kanal 50b zugeführt wird, dann wird der Kolben 57f nach rechts gedrückt, wobei das Kugelventil 57d von einem Sitz am Ventilsitzglied 57a gelöst wird, und wird der Kolben 58h durch den Leistungsdruck, der in der Kammer 58j ansteht, nach links gedrückt, so daß das Kugelventil 58g mit einem Sitz am rohrförmigen Ventilsitzglied 58d gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 57e zur Anlage kommt. In diesem Zustand wird die Ventilkammer 57c mit der Ventilkammer 58f über die Bremsdruckkammer 57g, axiale Bohrungen in den Ventilsitzgliedern 57a sowie 58b und die Bremsdruckkanmer 58i verbunden, um eine Strömung der Druckflüssigkeit durch diese hindurch zwischen dem ersten sowie zweiten Abschnitt des Hydraulikkreises B. zuzulassen, und der Kolben 57f wird in Anlage an der linken Stirnseite des Ventilsitzglieds 57a gehalten, um die Kapazität der Bremsdruckkammer 57g auf ein Minimum herabzusetzen.

Wenn das Magnetventil 56 errregt wird, um die Leistungsdruckkammer 57h mit dem Vorratsbehälter 51 zu verbinden, so wird der Kolben 57f durch einen in der Bremsdruckkammer 57g wirkenden Bremsdruck nach links bewegt, wobei sich das Kugelventil 57d wieder an den Sitz des Ventilsitzglieds 57a anlegt, um die Verbindung zwischen der Ventilkammer 57c und der Bremsdruckkammer 57g zu unterbrechen. Damit wird der erste Abschnitt B. des Hydraulikkreises B> gegenüber dem zweiten Abschnitt B., dieses Kreises B. abgesperrt, und anschließend wird die Kapazität der Bremsdruckkammer 57g durch die nach links gerichtete Bewegung des Kolbens 57f vergrößert, um den dem Radbremszylinder 21 zugeführten Bremsdruck herabzusetzen.

Wenn der Leistungsdruck vom Speicher 53 auf Grund eines Schadens an der Pumpe 52, an der Druckleitung 62 od. dgl. unter den vorbestimmten Wert absinkt, so wird an den Kolben 58h der Bremsdruck von der Kammer 57g des Absperrventils 57 her vor dem Anliegen des Kugelventils 57d am Sitz des Ventilsitzglieds 57a angelegt werden. Damit wird der Kolben 58h durch den Druckunterschied zwischen den Kammern 58i und 58j nach rechts bewegt, so daß das Kugelventil 58g vom Sitz am rohrförmigen Ventilsitzglied 58d gelöst wird, um eine Umgehungsströmung von Druckflüssigkeit parallel zum rohrförmigen Ventilsitzglied 58d zwischen den Ventilkammern 57c und 58f zu ermöglichen. In diesem Zustand liegt das Kugelventil 58g am Sitz des Ventilsitzglieds 58b an, um einen Rückfluß der Druckflüssigkeit von der Ventilkammer 58f zur Bremsdruckkammer 58i zu sperren.

Das Steuermodul 4o spricht auf die elektrischen Signale von den Radbremsfühlern 31, 32, 33 und 34 an, um die Drehschnelle oder Umdrehung der jeweiligen Fahrzeugräder bei einem Bremsvorgang zu erfassen. Wenn das linke Vorderrad dazu neigt, im Bremsvorgang blockiert zu werden, so wird das Magnetventil durch ein elektrisches Steuersignal vom

Steuermodul 40 erregt, um Leistungsdruck von der Leistungsdruckkammer 57h des Absperrventils 57 in den Vorratsbehälter 51 abzuführen. Somit wirkt das Absperrventil dahin, die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt des Hydraulikkreises B₁ abzusperren, so daß der Bremsdruck im Radbremszylinder 21 herabgesetzt wird. Wenn die Tendenz zum Blockieren am Fahrzeugrad aufhört, dann wird das Magnetventil 56 unter Steuerung durch den Steuermodul 40 entregt, so daß an die Leistungsdruckkammer 57h des Absperrventils 57 der hydraulische Leistungsdruck von der Druckleitung 62 gelegt wird, um eine Druckflüssigkeitsströmung zwischen dem ersten sowie zweiten Abschnitt des Hydraulikkreises B₁ zu ermöglichen, so daß dadurch der Bremsdruck im Radbremszylinder 21 erhöht wird. Anschließend wird das Magnetventil 56 unter Steuerung durch den Steuermodul 40 abwechselnd erregt und entregt, um den Bremsdruck im Radbremszylinder 21 zu regeln, so daß ein Blockieren des Fahrzeugrades während des Bremsens verhindert wird.

Bei einem solchen Bremsvorgang wirkt das Umschaltventil 55 dahingehend, die Leistungsdruckleitung 62 über den Kanal 61 mit dem Speicher 53 zu verbinden, wenn ihm bei Niederdrücken des Bremspedals 10 vom Hauptbremszylinder 12 Bremsdruck zugeführt wird. Wenn der Bremsdruck im Ansprechen auf ein Freigeben des Bremspedals 10 unter den vorbestimmten Wert abfällt, dann trennt das Umschaltventil 55 die Leistungsdruckleitung

62 vom Speicher 53 und verbindet sie über die Ablaßleitung

63 mit dem Vorratsbehälter 51. Damit nimmt bei Freigabe des Bremspedals 10 der Druck in der Kammer 57h.des Absperrventils 57 und in der Kammer 58j des Umgehungsventils 58 ab, um auf dem vorbestimmten niedrigen Pegel gehalten zu werden.

Als Ergebnis dessen ist das Umschaltventil imstande, die hydraulische Belastung, die auf alle Dichtungselemente in der Baugruppe aus Absperrventil 57 sowie Umgehungsventil 58 wirkt, zu vermindern, so daß deren Lebensdauer erhöht wird.

Ferner wirkt die Druckfeder 55j im Umschaltventil 55 dahingehend, den Druck in der Leistungsdruckleitung 62 bei Freigabe des Bremspedals 10 auf dem vorbestimmten niedrigen Pegel zu halten. Damit wird der Kolben 57f im Absperrventil 57 durch den niedrigen Druck in der Kammer 57h nach rechts und wird der Kolben 58h im Umgehungsventil 58 durch den niedrigen Druck in der Kammer 58j nach links gedrückt. Das bedeutet, daß dann, wenn im Ansprechen auf das durch ein Niedertreten des Bremspedals 10 hervorgerufenes Arbeiten des Umschaltventils 55 der Leistungsdruck an die Leitung 62 gelegt wird, das Absperrventil 57 und das Umgehungsventil 58 in der Lage sind, den Bremsdruck, ohne irgendwelche Stöße oder Geräusche zu verursachen, zu regeln. Das hat ebenfalls eine Veränderung im Bedarf von im Speicher 53 gespeichertem Leistungsdruck zum Ergebnis. Es ist des weiteren darauf hinzuweisen, daß bei freigegebenem Bremspedal 10 die Druckfeder 55j bewirkt, daß der Kolben 55i, der Schieber 55g, der Ventilschieber 55d und das Kugelventil 55b in ihren Ausgangslagen gehalten werden. Das wirkt sich dahingehend aus, daß die Menge an in die Kammer 55k des Umschaltventils 55 bei Niederdrücken des Bremspedals 10 zu fördernder Flüssigkeit vermindert wird.

Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform für das Umschaltventil 55 von Fig. 1 als Umschaltventil 155. Hierbei ist ein Kugelventil 80 in der Ablaßleitung 63 angeordnet, das von einer Feder 81 belastet wird, um den Druck in der Leistungsdruckleitung 62 bei freigegebenem Bremspedal 10 auf dem vorbestimmten niedrigen Pegel zu halten. Bei dieser Ausführungsform wird der Ventilschieber 55d des Umschaltventils 55 durch einen Ventilschieber 155d ersetzt, während der Schieber 55g und der Kolben 55i des Umschaltventils 55 durch einen Kolben 155i ersetzt werden, der von einer Druckfeder 155h nach rechts hin belastet wird. Die anderen Bauelemente sind dieselben wie bei dem Umschaltventil 55 und mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Betrieb des Umschalt-

ventils 155 wird das Kugelventil 55b in Anlage an einem Sitz im Zylinder 50a während des Freigebens des Bremspedals gehalten, um die Verbindung zwischen dem Kanal 61 und der Leitung 62 zu unterbrechen, und das Kugelventil 80 schließt durch die Kraft der Feder 81, um den Druck in der Leitung 62 auf dem vorbestimmten niedrigen Wert zu halten. Wenn bei Niederdrücken des Bremspedals über die öffnung 50a- an den Kolben 155i Bremsdruck gelegt wird, so wird er gegen die Kraft der Feder 155h nach links bewegt, so daß sein linkes stirnseitiges Sitzteil 155g an einer mit dem Ventilschieber 155d einstückigen Kugel zur Anlage kommt, womit dann der Ventilschieber 155d nach links gedrückt wird und das Kugelventil 55b öffnet. Auf diese Weise wird der Kanal 61 mit der Leitung verbunden, so daß vom Speicher 53 dem Absperrventil 57 und Umgehungsventil 58 Leistungsdruck zugeführt wird. Wird das Bremspedal 10 freigegeben, so wird der Kolben 155i durch die Druckfeder 155h nach rechts bewegt, so daß das Kugelventil 55b zum Absperren der Verbindung zwischen dem Kanal 61 und der Leistungsdruckleitung 62 schließt und das Kugelventil geöffnet wird, um über das Sitzteil 155g des Kolbens 155i eine Strömung von der Leitung 62 in die Ablaßleitung 63 zu ermöglichen.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform für das Umschaltventil 55 von Fig. 1 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei dieses Umschaltventil 255 ein in der Leistungsdruckleitung 62 angeordnetes Kugelventil 82 hat, das von einer Feder 83 in Richtung zum Absperrventil 57 belastet ist, um während einer Freigabe des Bremspedals 10 den Druck in der Leitung 62 auf dem vorbestimmten niedrigen Pegel zu halten. Bei diesem Umschaltventil 255 ist parallel zum Kugelventil 82 ein Rückschlagventil 84 angeordnet, das eine Strömung durch die Leitung 62 zum Absperrventil 57 und Umgehungsventil 58 zuläßt. Die übrigen Bauteile sind im wesentlichen dieselben wie bei dem Umschaltventil 155.

Bei den beschriebenen abgewandelten Ausführungsformen können die Umschaltventile 155 oder 255 durch ein elektrisch betätigtes Umschaltventil mit drei öffnungen ersetzt werden, das im Ansprechen auf ein Niederdrücken des Bremspedals erregt und im Ansprechen auf eine Freigabe des Bremspedals entregt wird. Ferner kann die Erfindung bei einer Blockierschutzeinrichtung zur unabhängigen Regelung der den beiden Vorderrad- und den beiden Hinterrad-Bremszylindern angelegten Bremsdrücke Anwendung finden.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben, jedoch ist sie darauf nicht beschränkt. Bei Kenntnis der offenbarten Erfindung wird der Fachmann Möglichkeiten zu Abwandlungen, Auslassungen und Änderungen sehen, die jedoch als im Rahmen der Erfindung liegend zu betrachten sind.

Claims

Patentansprüche

Hydraulische, in ein Fahrzeugbremssystem zwischen einem I Hauptbremszylinder und einem Radbremszylinder einzubauende Blockierschutzeinrichtung mit einem Vorratsbehälter zur Speicherung einer Menge an Hydraulikflüssigkeit, mit einer hydraulischen Leistungsdruckquelle, die mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und einen hydraulischen Leistungsdruck erzeugt, der höher als ein vom Hauptbremszylinder an den Radbremszylinder gelegter Bremsdruck ist, mit einem zur Speicherung des hydraulischen Leistungsdrucks mit der Druckquelle verbundenen Speicher, mit einem in einem den Hauptbremszylinder mit dem Radbremszylinder verbindenden Bremskreis angeordneten Absperrventil, das einen Ventilsitz, der eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem Haupt- und dem Radbremszylinder zuläßt, ein Ventilelement, das mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet und bei einer Bewegung in die Schließlage die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Haupt- sowie Radbremszylinder unter

bricht, und einen Kolben umfaßt, welcher so angeordnet ist, daß er an seiner einen Stirnseite mit Bremsdruck vom Hautbremszylinder und an seiner anderen Stirnseite mit hydraulischem Leistungsdruck vom Speicher zu beaufschlagen ist, und der mit dem Ventilelement verbunden ist, um dieses in einer Offenstellung zu halten, wenn an ihm hydraulischer Leistungsdruck anliegt, sowie bei Aufheben des hydraulischen Leistungsdrucks durch den Bremsdruck verlagerbar ist, um eine Bewegung des Ventilelements in die Schließlage herbeizuführen sowie anschließend eine Kapazität stromab vom Absperrventil zu erhöhen, und mit einem ersten, in einem den Speicher mit dem Absperrventil verbindenden Leistungsdruckkreis angeordneten Umschaltventil, das im Normalfall den an den Kolben gelegten hydraulischen Leistungsdruck hindurchläßt und, wenn ein Fahrzeugrad bei einem Bremsvorgang zum Blockieren neigt, den Kolben mit dem Vorratsbehälter verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß im Leistungsdruckkreis (61, 62, 50b) zwischen dem Speicher (53) und dem ersten Umschaltventil (56) ein zweites Umschaltventil (55, 155, 255) angeordnet ist, das den dem Absperrventil (57) angelegten hydraulischen Leistungsdruck durch das erste Umschaltventil nur durchläßt, wenn der Hauptbremszylinder (12) betätigt wird, und den Leistungsaruckkreis mit dem Vorratsbehälter (51) verbindet, wenn der Hauptbremszylinderbetrieb aufgehoben wird, und daß dem zweiten Umschaltventil eine Einrichtung (55j ; 80, 81; 82, 83) zugeordnet ist, die den Druck im Leistungsdruckkreis (62), während der Hauptbremszylinder untätig ist, auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel hält.
2. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Umschaltventil (55) umfaßt: einen im Leistungsdruckkreis (61, 62) angeordneten ersten Ventilsitz (55a), der eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem Speicher (53) und dem ersten Umschaltventil (56) zuläßt,

einen zweiten Ventilsitz (55g), der eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem Leistungsdruckkreis und dem Vorratsbehälter (51) zuläßt, ein erstes Ventilelement (55b), das mit dem ersten Ventilsitz zusammenarbeitet und bei einer Bewegung in seine Schließlage die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Speicher sowie dem ersten Umschaltventil absperrt, ein zweites Ventilelement (55d), das mit dem zweiten Ventilsitz zusammenarbeitet und bei einer Bewegung in seine Schließlage die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Leistungsdruckkreis sowie dem Vorratsbehälter absperrt, und einen Kolben (55i), der so angeordnet ist, daß er an seiner einen Stirnseite mit dem Bremsdruck vom Hauptbremszylinder (12) sowie an seiner anderen Stirnseite mit dem hydraulischen Leistungsdruck beaufschlagbar ist, und der mit dem ersten sowie zweiten Ventilelement so verbunden ist, daß bei Anliegen des Bremsdrucks vom Hauptbremszylinder eine Bewegung des ersten Ventilelements (55b) in eine Offenstellung sowie eine Bewegung des zweiten Ventilelements (55g) in eine Schließlage und bei Aufheben des Bremsdrucks eine Bewegung des ersten Ventilelements (55b) in eine Schließlage sowie eine Bewegung des zweiten Ventilelements (55g) in eine Offenstellung erfolgt, und daß die Einrichtung zum Einhalten des Drucks im Leistungsdruckkreis eine den Kolben (55i) gegen den hydraulischen Leistungsdruck belastende Feder (55j) ist.
3. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einhalten des Drucks im Leistungsdruckkreis ein federbelastetes Rückschlagventil (80, 81) ist, das in einer mit dem zweiten Ventilsitz (155g) verbundenen Ablaßleitung (63) angeordnet ist und eine Flüssigkeitsströmung vom Leistungsdruckkreis (62) zum Vorratsbehätler (51) zuläßt.
4. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einhalten des Drucks im Leistungsdruckkreis ein federbelastetes Rückschlagventil (82, 83) ist, das im Leistungsdruckkreis (62) zwischen dem zweiten Ventilsitz (155g) sowie dem ersten Umschaltventil (56) angeordnet ist und eine Ablaßflüssigkeitsströmung vom Leistungsdruckkreis zum Vorratsbehälter (51) durchläßt, und daß parallel zum federbelasteten Rückschlagventil (82, 83) im Leistungsdruckkreis (62) ein zweites Rückschlagventil (84) angeordnet ist, das eine dem Absperrventil (57) durch das Umschaltventil angelegte Flüssigkeitsströmung durchläßt.