DE4224007A1 - Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit Bremskraftregler - Google Patents
Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit BremskraftreglerInfo
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- Y10S303/00—Fluid-pressure and analogous brake systems
- Y10S303/02—Brake control by pressure comparison
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine blockierge
schützte hydraulische Bremsanlage mit Bremskraftregler
gemäß der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten
Gattung.
Gattungsgemäße Bremsanlage wurden verschiedentlich vorge
schlagen. In der DE 37 42 173 beispielsweise wird eine
blockiergeschützte Bremsanlage beschrieben, in deren
Hinterachsbremskreis ein Bremskraftregler eingebaut ist,
der mit Hilfe einer elektromagnetischen Sperrvorrichtung
solange außer Kraft gesetzt wird, wie die Blockier
schutzfunktion ihre Aufgabe erfüllt. Sollte jedoch ein
Defekt an der Blockierschutzeinrichtung auftreten, so
wird die Sperre gelöst und der Bremskraftregler nimmt
seine Druckminderfunktion bei jeder Bremsung auf. Da
durch wird gewährleistet, daß auch bei Ausfall der elek
tronischen Bremsdruckreglung ein Blockieren der Hinter
räder vor den Vorderrädern bei einer Pedalbremsung ver
hindert wird. So wird gegenüber Bremsanlagen ohne Brems
druckminderer ein Zugewinn an Fahrstabilität erzielt,
wenn die Blockierschutzfunktion ausfällt. Dabei ist je
doch von Nachteil, daß zusätzliche elektrische Leitungen
sowie Steuersignale notwendig sind, um die Funktion des
Bremskraftreglers zu gewährleisten. Außerdem ist zu be
denken, daß ein Ausfall der Blockierschutzfunktion den
Ausnahmefall darstellen sollte, so daß es nach Möglich
keit niemals zu einem Einsatz des Bremskraftreglers kom
men sollte. Tritt aber tatsächlich einmal, möglicherwei
se erst nach Jahren ein Defekt auf, so hat der Brems
kraftregler über die gesamte Lebensdauer der Bremsanlage
seine gesperrte Stellung eingenommen und ist möglicher
weise durch Verschmutzung oder Verklemmungen nicht mehr
funktionstüchtig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
darin, eine gattungsgemäße Bremsanlage zu schaffen, die
für den Bremskraftregler ohne zusätzliche elektronische
Elemente auskommt und auch nach jahrelanger Funktions
tüchtigkeit bei einem Ausfall eine zuverlässige Druck
minderung durch den Bremskraftregler gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die
kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs. Das Prinzip
der Erfindung besteht also darin, daß bei jeder unkriti
schen Bremsung nach Überschreiten des Umschaltdruckes
der Bremskraftregler seine Druckminderfunktion aufnimmt
und so lange durchführt, wie die Bremsschlupfwerte sich
im unkritischen Bereich befinden. Sobald jedoch ein zu
hoher Bremsschlupf festgestellt wird und die Blockier
schutzfunktion der Bremsanlage einsetzt, wird der Brems
kraftregler mit einer Sperrvorrichtung außer Kraft ge
setzt, so daß jetzt die elektronisch gesteuerte Brems
druckregelung abläuft. Dabei erspart die Betätigung der
Sperrvorrichtung durch den Förderdruck der Pumpe eine
zusätzliche elektrische Zuleitung sowie entsprechende
elektronische Signale.
Indem der Bremskraftregler unmittelbar an der Radbremse
in die Schaltung eingesetzt ist, wird die Verwendung ei
nes gebräuchlichen Ventilblocks ohne weitere Veränderun
gen ermöglicht. Der Bremskraftregler kann an der Rad
bremse montiert werden.
Für den Einbau ist dabei von Vorteil, wenn der Brems
kraftregler als Einschraubregler konstruiert ist, also
nur wenig Platz benötigt.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der fol
genden Beschreibung von drei Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremsanlage;
Fig. 2 einen Bremskraftregler, der für eine erfin
dungsgemäße Bremsanlage vorgesehen ist;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines geeigne
ten Bremskraftreglers.
Die Bremsanlage nach Fig. 1 arbeitet nach dem Rückför
derprinzip. Die Bremskreisaufteilung ist diagonal, so
daß die Bremskreise I und II identisch aufgebaut sind.
Deswegen ist hier nur der Bremskreis II dargestellt.
Vom Hauptbremszylinder 1, der an den Druckmittelbehälter
2 angeschlossen ist wird die Hauptbremsleitung 3 bei ei
ner pedalbetätigten Bremsung unter Druck gesetzt. Dieser
pflanzt sich in die Bremszweigleitungen 4 und 5 und die
Zuführungen 8 und 9 zu den Radbremsen 10 bzw. 11 fort.
In den Bremszweigleitungen 4 und 5 sind elektromagne
tisch betätigte, stromlos geöffnete Einlaßventile 6 und
7 angeordnet. Von der Verknüpfungsstelle der Bremszweig
leitungen 4 und 5 mit den Zuführungen 8 bzw. 9 führt je
weils eine Auslaßleitung 12 bzw. 13 zum Niederdruck
speicher 16. In jeder der Auslaßleitungen 12 und 13 ist
jeweils ein elektromagnetisch betätigtes, stromlos ge
schlossenes Ventil 14 bzw. 15 angeordnet. Vom Nieder
druckspeicher 16 führt die Saugleitung 17 zur Saugseite
der Pumpe 18, deren Druckseite über die Druckleitung 19
und das Rückschlagventil 20, welches zur Druckseite der
Pumpe hin sperrt, an die Hauptbremsleitung 3 angeschlos
sen ist.
In der abgebildeten Bremsanlage ist die Radbremse 11 ei
nem Hinterrad zugeordnet, während die Radbremse 10 zu
einem Vorderrad gehört. Deswegen ist in der Zuführung 9
zur Radbremse 11 der Bremskraftregler 21 eingefügt, des
sen Druckminderventil drucklos offen ist und von drei
Drücken gesteuert wird. In Öffnungsrichtung wirkt der
vom Bremskraftregler aus gesehen hauptzylinderseitige
Druck, der am Bremskraftregler ansteht, während in
Schließrichtung der radbremseitige Druck wirkt. Schließ
lich wirkt noch in Öffnungsrichtung der in der Steuer
leitung 22 anstehende Druck. Dieser Druck stammt aus der
Druckleitung 19 zwischen der Druckseite der Pumpe 18 und
dem Rückschlagventil 20, so daß immer nur der Druck,
welcher von der Pumpe erzeugt wird, den Bremskraftregler
in seine Öffnungsstellung bringt, während die Steuerlei
tung vom Hauptzylinderdruck unbeeinflußt bleibt.
Dadurch stellt sich für den Bremskraftregler 21 folgende
Funktionsweise dar:
So lange die Pumpe 18 nicht läuft, d. h., so lange die
Bremsschlupfwerte einen bestimmten kritischen Wert nicht
überschreiten, arbeitet der Bremskraftregler 21 wie in
jeder herkömmlichen Bremsanlage. Überschreitet der der
Radbremse 11 zugeführte Bremsdruck einen bestimmten Um
schaltdruck, schließt sich das Druckminderventil des
Bremskraftreglers 21, und jeder weitere hauptzylinder
seitige Druckanstieg wird nur noch gemindert an die Rad
bremse weitergegeben. Diese Funktion ist bekannter Stand
der Technik.
Überschreitet jedoch der Bremsschlupf an einer der Rad
bremsen 10 oder 11 einen kritischen Schwellenwert, so
daß die Fahrstabilität gefährdet ist, läuft die Pumpe 18
an. Sie fördert aus dem Niederdruckspeicher 16, der
durch Betätigung der Auslaßventile 14 bzw. 15 gefüllt
wird. Diese Art der Regelung ist aus dem Stand der Tech
nik ebenfalls bekannt. Indem die Pumpe 18 über die
Druckleitung 19 Druckmittel in die Hauptbremsleitung 3
fördert, baut sich der Steuerleitung 22 ein Steuerdruck
auf. Dieser bewirkt, daß der Bremskraftregler an seiner
Bremsdruckminderfunktion gehindert wird. Ab sofort er
folgt die Bremsdruckregelung nur noch über die elektro
magnetisch betätigten Regelventile, d. h. die Einlaßven
tile 6 und 7 sowie die Auslaßventile 14 und 15.
Durch diese Schaltungsanordnung ergibt sich, daß bei je
der Bremsung, die den Umschaltdruck des Bremskraftreg
lers 21 überschreitet, der Bremskraftregler 21 betätigt
wird. Ein Festsetzen der Kolben oder andere Defekte, die
durch langen Stillstand bedingt sein können, fallen da
durch weg. Andererseits wird auch die Blockierschutz
funktion der Bremsanlage nicht so häufig benötigt wie
ohne Bremskraftregler, weil durch den Bremskraftregler
21 der Bremsschlupf der Hinterräder weitestgehend im zu
lässigen Rahmen gehalten wird.
Wie nun ein solcher Bremskraftregler aussehen kann, zei
gen beispielsweise die Fig. 2 und 3.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Bremskraftregler sind
Einlaß 30 und Auslaß 31 koaxial angeordnet. Der Anschluß
für den Einlaß 30, der in der Schaltung dem Hauptbrems
zylinder zugewandt ist, besitzt ein Außengewinde. Am
Auslaß 31, der der Radbremse zugewandt ist, ist ein In
nengewinde angebracht. Dadurch ist eine Verwechselung
der beiden Anschlüsse unmöglich. Radial zur Achse zwi
schen Einlaß 30 und Auslaß 31 ist der Steueranschluß 32
angebracht, welcher an die Druckseite der Pumpe ange
schlossen ist. Dabei besteht das Gehäuse des Reglers im
wesentlichen aus drei Teilen. Der Einlaß 30 ist an die
Gehäusehülse 33 angeformt, während der Auslaß 31 am Ge
häusekörper 34 ausgebildet ist. Gehäusekörper 34 und Ge
häusehülse 33 sind im wesentlichen rotationssymmetrisch.
Der Steueranschluß 32 befindet sich am Anschlußring 35,
welcher auf den Gehäusekörper 34 aufgeschoben ist. Als
Positionierhilfe besitzt der Gehäusekörper 34 zum Auslaß
31 hin eine stufige Erweiterung. Dabei durchragt der Ge
häusekörper 34 den Anschluß 35. Auf dieses den Anschluß
ring 35 durchragende Ende des Gehäusekörpers 34 ist die
Gehäusehülse 33 geschoben und mit dem Gehäusekörper 34
verstemmt, so daß auch der Anschlußring 35 durch die Ge
häusehülse 33 fixiert ist.
Die Gehäusehülse 33 besitzt vom Einlaß 30 ins Gehäusein
nere eine Einlaßbohrung 36, in welcher das dünnere Ende
eines Regelkolbens 37 abgedichtet geführt ist. Das ein
laßseitige Ende des Regelkolbens 37 ist als Ventilsitz
38 ausgebildet. Dieser Ventilsitz 38 wirkt mit einem
Ventilschließglied 39 zusammen, welches einlaßseitig vom
Regelkolben 37 angeordnet ist und von einem Zentrierele
ment 40, welches von einer Ventilfeder 41 zum Regelkol
ben hin beaufschlagt ist, gegen den Stößel 42 gedrückt
wird, welcher die Axialbohrung 43′ des Regelkolbens 37
durchsetzt.
Die Einlaßbohrung 36 erweitert sich zu einem druckmit
telfreien Raum 43, in welchem eine Regelfeder 44 ange
ordnet ist, welche den Regelkolben 37 über eine Ring
scheibe 45 in Öffnungsrichtung des Ventils 38,39 beauf
schlagt. Das dickere Ende des Regelkolbens 37 ist in der
Führungshülse 46 abgedichtet geführt. Letztere ist in
der Gehäusehülse 33 verstemmt. Sie besitzt eine axiale
Öffnung 47, durch welche der Stößel 42 ragt. Das die
Führungshülse 46 durchragende Ende des Stößels 42 liegt
an der dem Regelkolben 37 zugewandten Stirnseite 50 des
Sperrkolbens 48 an und wird mit diesem bewegt. Die Ruhe
stellung des Sperrkolbens 48 an einer auslaßseitigen
Stufe des Gehäusekörpers 34 wird durch die Rückstellfe
der 49 bestimmt, welche zwischen der Führungshülse 46
und dem Sperrkolben 48 angeordnet ist. Die Stirnseiten
50 und 51 des Sperrkolbens 48 sind durch eine Durchlaß
bohrung 52 miteinander verbunden. Diese Durchlaßbohrung
52 ist schräg durch den Sperrkolben 48 geführt, so daß
sie auslaßseitig zentral aus dem Sperrkolben 48 tritt,
jedoch an der Stirnseite 50, die den Regelkolben zuge
wandt ist, dezentral endet. Dadurch kann der Stößel 42
nicht in die Durchlaßbohrung 52 gelangen.
Auch der Sperrkolben 48 ist gestuft ausgeführt, wobei
jeweils der größere und der kleinere Umfang gegen die
Wand des Gehäusekörpers 34 abgedichtet sind. Zwischen
den Abdichtungen des Sperrkolbens 48 ist die ringförmige
Steuerkammer 53 angeordnet, welche mit dem Steueran
schluß 32 verbunden ist. Dazu besitzt die Steuerkammer
53 eine Verbindungsbohrung 54 zu der umlaufenden Ringnut
55, welche am Umfang des Gehäusekörpers 34 in dem Axial
abschnitt angeordnet ist, wo sich der Steueranschluß 32
befindet. Da der Sperrkolben 48 seinen Abschnitt größe
ren Durchmessers regelkolbenseitig und seinen Abschnitt
kleineren Druckmessers auslaßseitig besitzt, übt ein
Druckaufbau über den Steueranschluß 32 auf den Sperrkol
ben 48 eine Kraft in Richtung auf den Regelkolben aus.
Das bedeutet, daß bei Überschreiten der Druckkraft der
Rückstellfeder 49 der Sperrkolben 48 zum Regelkolben 37
hin verschoben wird, so daß der Stößel 42 das Ventil
schließglied 39 zum Einlaß 30 hin verschiebt. Da der Hub
des Regelkolbens 37 zum Einlaß 30 hin durch die Stufe 56
begrenzt ist, wird auf diese Weise eine Sperre erzielt,
der Ventilsitz 38 kann sich nicht mehr an das Ventil
schließglied 39 anlegen.
Zur Fig. 2 ist anzumerken, daß die abgebildete Stellung
des Regelkolbens 37 sowie des Sperrkolbens 48 einer
Bremsung entspricht, bei welcher zwar der Umschaltdruck
des Bremskraftreglers überschritten ist, jedoch eine
Bremsschlupfregelung nicht erfolgt. Bei unbetätigter
Bremse ist der Regelkolben 37 bis zum Anschlag an der
Führungshülse 46 zurückgefahren. Bei Bremsdruckaufbau
verschiebt sich der Regelkolben 37 zum Einlaß 30 hin, da
die Wirkfläche in Ventilschließrichtung größer ist als
in Ventilöffnungsrichtung. Sobald eine Bremsschlupfrege
lung einsetzt, wird über den Steueranschluß 32 ein
Steuerdruck aufgebaut, welcher den Sperrkolben 48 zum
Regelkolben 37 hin verschiebt, so daß das Ventilschließ
glied 39 außerhalb der Reichweite des Ventilsitzes 38
gelangt.
Das Prinzip des Bremskraftreglers nach Fig. 3 ist das
selbe wie in Fig. 2. Allerdings sind hier der Einlaß 30
und der Steueranschluß 32 koaxial angeordnet, während
der Auslaß 31 radial zu den beiden anderen Anschlüssen
verläuft. Der obere Abschnitt von Fig. 3 ist bis zur Un
terkante des Regelkolbens 37 identisch mit dem von Fig.
2. Der untere Abschnitt unterscheidet sich von Fig. 3
durch die Gestaltung der gehäusefesten Führungshülse 46,
die einstückige Fertigung des radialen Anschlusses mit
dem Gehäusekörper 34, die Anordnung der Rückstellfeder
49 sowie die Formgebung des Sperrkolbens 48′ und 48′′.
Der Sperrkolben ist in diesem Falle zweistückig ausge
bildet, wobei der dem Steueranschluß 32 zugewandte
Sperrkolbenabschnitt 48′ einen größeren Durchmesser be
sitzt als der daran anschließende Sperrkolbenabschnitt
48′′. Letzterer ist hier in der langgezogenen Führungs
hülse 46 abgedichtet geführt. Die Rückstellfeder 49 ist
innerhalb der Führungshülse 46 angeordnet und stützt
sich mit ihrem einlaßseitigen Ende an einer Innenstufe
57 der Führungshülse 46 ab.
Die Führungshülse 46 besitzt von ihrer zentralen, vom
Stößel 42 durchragten Öffnung 47 radiale Kanäle 58, die
das Innere der Führungshülse 46 mit dem Auslaß 31 ver
binden. Der vom dickeren Sperrkolbenabschnitt 48′ einer
seits und von der Führungshülse 46 mit dem dünneren
Sperrkolbenabschnitt 48′′ andererseits begrenzte Ringraum
59 ist druckmittelfrei und besitzt einen radialen
Atmosphärenanschluß 60, der mit dem Dichtring 61 vor
Verschmutzung geschützt wird.
Bezugzeichenliste
1 Hauptbremszylinder
2 Druckmittelbehälter
3 Hauptbremsleitung
4 Bremszweigleitung
5 Bremszweigleitung
6 Einlaßventil
7 Einlaßventil
8 Zuführung
9 Zuführung
10 Radbremse
11 Radbremse
12 Auslaßleitung
13 Auslaßleitung
14 Auslaßventil
15 Auslaßventil
16 Niederdruckspeicher
17 Saugleitung
18 Pumpe
19 Druckleitung
20 Rückschlagventil
21 Bremskraftregler
22 Steuerleitung
30 Einlaß
31 Auslaß
32 Steueranschluß
33 Gehäusehülse
34 Gehäusekörper
35 Anschlußring
36 Einlaßbohrung
37 Regelkolben
38 Ventilsitz
39 Ventilschließglied
40 Zentrierelement
41 Ventilfeder
42 Stößel
43 Raum
43′ Axialbohrung
44 Regelfeder
45 Ringscheibe
46 Führungshülse
47 Öffnung
48 Sperrkolben
48′ Sperrkolbenabschnitt
48′′ Sperrkolbenabschnitt
49 Rückstellfeder
50 Stirnseite
51 Stirnseite
52 Durchlaßbohrung
53 Steuerkammer
54 Verbindungsbohrung
55 Ringnut
56 Stufe
57 Innenstufe
58 Kanäle
59 Ringraum
60 Atmosphärenanschluß
61 Dichtring
2 Druckmittelbehälter
3 Hauptbremsleitung
4 Bremszweigleitung
5 Bremszweigleitung
6 Einlaßventil
7 Einlaßventil
8 Zuführung
9 Zuführung
10 Radbremse
11 Radbremse
12 Auslaßleitung
13 Auslaßleitung
14 Auslaßventil
15 Auslaßventil
16 Niederdruckspeicher
17 Saugleitung
18 Pumpe
19 Druckleitung
20 Rückschlagventil
21 Bremskraftregler
22 Steuerleitung
30 Einlaß
31 Auslaß
32 Steueranschluß
33 Gehäusehülse
34 Gehäusekörper
35 Anschlußring
36 Einlaßbohrung
37 Regelkolben
38 Ventilsitz
39 Ventilschließglied
40 Zentrierelement
41 Ventilfeder
42 Stößel
43 Raum
43′ Axialbohrung
44 Regelfeder
45 Ringscheibe
46 Führungshülse
47 Öffnung
48 Sperrkolben
48′ Sperrkolbenabschnitt
48′′ Sperrkolbenabschnitt
49 Rückstellfeder
50 Stirnseite
51 Stirnseite
52 Durchlaßbohrung
53 Steuerkammer
54 Verbindungsbohrung
55 Ringnut
56 Stufe
57 Innenstufe
58 Kanäle
59 Ringraum
60 Atmosphärenanschluß
61 Dichtring
Claims (4)
1. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für ein
zweiachsiges Fahrzeug,
mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder (1) der an einen Druckmittelbehälter (2) angeschlossen ist,
mit einer Bremsleitung (3, 5) die zumindest zu einer Bremse (11) eines Hinterrades führt,
mit einer Auslaßleitung (13), die von der Radbremse (11) zu einem Druckmittelreservoir (16) führt,
mit einer Pumpe (18) die zur Blockierschutzregelung Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir (16) in die Bremsleitung (3) fördert,
mit einem elektromagnetisch betätigten, stromlos of fenen Einlaßventil (7) in der Bremsleitung (5) und einem elektromagnetisch betätigten, stromlos ge schlossenen Auslaßventil (15) in der Auslaßleitung (13),
sowie mit einem Bremskraftregler (21) in der Brems leitung (5), wobei die Druckminderfunktion des Brems kraftreglers (5) mittels einer Sperrvorrichtung (48) außer Kraft setzbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sperrvorrichtung (48) hy draulisch vom Förderdruck der Pumpe (18) betätigt wird und bei laufender Pumpe (18) wirksam ist.
mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder (1) der an einen Druckmittelbehälter (2) angeschlossen ist,
mit einer Bremsleitung (3, 5) die zumindest zu einer Bremse (11) eines Hinterrades führt,
mit einer Auslaßleitung (13), die von der Radbremse (11) zu einem Druckmittelreservoir (16) führt,
mit einer Pumpe (18) die zur Blockierschutzregelung Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir (16) in die Bremsleitung (3) fördert,
mit einem elektromagnetisch betätigten, stromlos of fenen Einlaßventil (7) in der Bremsleitung (5) und einem elektromagnetisch betätigten, stromlos ge schlossenen Auslaßventil (15) in der Auslaßleitung (13),
sowie mit einem Bremskraftregler (21) in der Brems leitung (5), wobei die Druckminderfunktion des Brems kraftreglers (5) mittels einer Sperrvorrichtung (48) außer Kraft setzbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sperrvorrichtung (48) hy draulisch vom Förderdruck der Pumpe (18) betätigt wird und bei laufender Pumpe (18) wirksam ist.
2. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bremskraftregler (21) unmittelbar vor der Rad
bremse (11), also zwischen der Radbremse (11) einer
seits und Einlaßventil (7) und Auslaßventil (15) an
dererseits, angeordnet ist.
3. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage nach An
spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Bremskraftregler (21) ein Einschraub
regler mit drei Druckmittelanschlüssen (30, 31, 32)
ist, von denen zwei koaxial und einer radial angelegt
und alle drei mit einem Gewinde versehen sind.
4. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage nach ei
nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung ein
Sperrkolben (48) ist, der über einen Stößel (42) ein
Ventilschließglied (39) bewegt und der in Öffnungs
richtung des Ventils (39, 38) vom Förderdruck der Pum
pe (18) und in Schließrichtung des Ventils (39, 38)
von einer Rückstellfeder (49) sowie vom Druck in der
Radbremse (11) beaufschlagt wird.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4224007A DE4224007A1 (de) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit Bremskraftregler |
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