DE2912025A1

DE2912025A1 - Bremsdruckmodulationsventil fuer eine blockiergeschuetzte bremsanlage

Info

Publication number: DE2912025A1
Application number: DE19792912025
Authority: DE
Inventors: Edward M Pauwels
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1979-10-11
Also published as: US4182536A; IT1112980B; IT7921441A0; FR2421772A1; CA1113530A; AU4522479A; GB2021715A; JPS54134268A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsdruckmodulationsventil für eine blockiergeschütste Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Blockiergeschützte Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise ein Bremsdruckmodulationsventil und eine elektronische Steuereinheit auf, welche zusammen bei einem Blockieren eines Fahrzeugrades für eine Kompensation sorgen, üblicherweise erfolgt der Abbau des Bremsdruckes im Radbremszylinder durch ein Modulationsventil, über welches der Bremsdruck zu einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter hin abgebaut wird. Ein derartiges Modulationsventil ist in der US-PS 41 29 341 beschrieben. Nach Entlastung des Bremsdruckes fängt sich das Rad wieder und liegt am Rad kein unzulässig hoher Schlupf mehr vor, so werden die Bremsen dadurch wieder angelegt, daß man das von einer Druckquelle, z.B. dem Hauptbremszylinder bereitgestellte unter Druck stehende Strömungsmittel wieder den Radbremszylindern zuführt.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Bremsdruckmodulationsventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weitergebildet werden, daß nach Beendigung des Blockierzustandes den Radbremszylinder das gleiche Volumen an Druckmittel zugeführt wird, das zur Verhütung eines Blockierens zuvor abgezogen wurde.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angesprochenen Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüche

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- 6 angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer blockiergeschützten Bremsanlage, wobei das Bremsdruckmodulationsventil im Längsschnitt gezeigt ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Bremsdruckmodulationsventil, in dem weitere konstruktive Einzelheiten gezeigt sind; und

Fig. 3 einen transversalen Schnitt durch das in Fig. 2 gezeigte Bremsdruckmodulationsventil längs der Linie 3-3 von Fig. 2.

Bei der in Fig. 1 gezeigten blockiergeschützten Bremsanlage dient eine Lenkhilfenpumpe 10 als Druckmittelquelle. An die Lenkhilfenpumpe 10 ist ein Vorratsbehälter 12 für Hydraulikflüssigkeit angebaut. Die Lenkhilfenpumpe 10 gibt Druckmittel an einen Hauptbremszylinder 14 oder einen entsprechenden Bremskraftverstärker ab, welcher die Bremsdruckquelle darstellt. Der Hauptbremszylinder 14 ist über eine Rücklaufleitung 16 mit dem Vorratsbehälter 12 verbunden. Eine Bremsleitung 18 verbindet den Hauptbremszylinder 14 mit einer Einlaßöffnung eines insgesamt mit 22 bezeichneten Modulationsventils. In Fig. 1 ist eine Bremse für ein Fahrzeugrad insgesamt mit 24 bezeichnet. Zu ihr gehört ein Radbremszylinder 26, der über eine Auslaßöffnung 30 mit einem Kanal 28 im Modulationsventil 22 in Verbindung steht. Ein Raddrehzahlfühler 33, welcher mit dem der Bremse zugeordneten Rad zusammenarbeitet, ist mit einer elektronischen

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Steuereinheit 34 verbunden. Durch den Raddrehzahlfühler 32 wird die Drehgeschwindigkeit des der Bremse 24 zugeordneten Rades überwacht.

Das Modulationsventil 22 weist einen ersten Hohlraum 36 und einen zweiten Hohlraum 38 auf. In dem ersten Hohlraum 36 ist ein erster Kolben 40 verschiebbar, welcher das Modulationsteil des Modulationsventils 22 darstellt. Der Kolben 40 ist durch eine Feder 42 in der Zeichnung nach links vorgespannt. In dem Hohlraum 38 ist ein zweiter Kolben 44 verschiebbar angeordnet, welcher ein Betätigungsteil für ein weiter unten noch genauer zu beschreibendes Sperrventil und den das Modulationsteil darstellenden Kolben 40 darstellt. Der Kolben 44 hat größeren Durchmesser als der Kolben 40. Die Hohlräume 36 und 38 sind durch eine Bohrung 46 miteinander verbunden, in welcher eine Hülse 48 verschiebbar Aufnahme findet und welche einen von der Einlaßöffnung 20 ausgehenden Gehäusekanal schneidet. Die Hülse 48 hat einen vergrößerten Durchmesser aufweisenden Endabschnitt 50, in welchem Schlitze 52 ausgebildet sind, welche eine Strömungsmittelverbindung von der Einlaßöffnung 20 über die Bohrung 54 der Hülse 48 zu dem links gelegenen Teil des Hohlraums 36 herstellen. Dieser in der Zeichnung links gelegene Abschnitt des Hohlraums 36, welcher durch die in der Zeichnung links gelegene Stirnfläche des Kolbens 40 begrenzt ist, wird nachstehend als variables Volumen aufweisende Modulationskammer bezeichnet. Der vergrößerten Durchmesser aufweisende Endabschnitt 50 der Hülse 48 ist an einer Wand 56 des Hohlraums 36 abgestützt und dient seinerseits als Anschlag für den Kolben 40, welcher den Hub des ersten Kolbens 40 in der Zeichnung nach links begrenzt. Der zweite Kolben 44 weist eine Verlängerung 58 auf, welche sich in die Bohrung 46 hineinerstreckt, und über eine zwischengeschaltete Feder 60 elastisch federnd an der

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Hülse 48 angreift. Das Ende der Verlängerung 58 ist so bemessen, daß es mit der Hülse 48 zusammenarbeitend deren Bohrung 54 dann verschließen kann, wenn der zweite Kolben 44 und seine Verlängerung 58 unter Überwindung der Kraft der Feder 60 in der Zeichnung nach rechts bewegt werden.

Die elektronische Steuereinheit 34 ist ausgangsseitig mit einem Elektromagneten 62 verbunden, dessen Abtriebsteil auf den kugelförmigen Ventilkörper 64 eines Wechselventils arbeitet. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Normalstellung des Wechselventils wird der kugelförmige Ventilkörper 64 gegen einen ersten Ventilsitz 66 gedrückt und von einem diesem gegenüberliegenden zweiten Ventilsitz 68 abgehoben. Auf diese Weise sind beide Stirnfläche des zweiten Kolbens 44 über Kanäle 70 mit dem im Vorratsbehälter 12 herrschenden niederen Druck beaufschlagt. Durch einen weiteren Kanal 72 ist die in der Zeichnung rechts gelegene Stirnfläche des ersten Kolbens 40 mit dem Förderdruck der Lenkhilfenpumpe 10 beaufschlagt, und ein Verbindungskanal 74 führt vom Kanal 72 zum Ventilsitz 66. Durch ein Rückschlagventil 76 wird ein Zurückströmen von Druckmittel zur Lenkhilfenpumpe 10 verhindert.

Ein insgesamt mit 80 bezeichneter Sicherheitsschalter dient dazu, die elektronische Steuereinheit 34 vom Elektromagneten 62 zu trennen, wenn der Förderdruck der Lenkhilfenpumpe 10, welcher im Kanal 72 gemessen wird, kleiner ist als der vom Hauptbremszylinder 14 gemessene Druck, welcher in dem von der Einlaßöffnung 20 ausgehenden Kanalabschnitt gemessen wird. Der Sicherheitsschalter 80 weist einen verschwenkbar vom Ventilgehäuse getragenen Quecksilberschalter auf," an dessen Unterseite zwei mit dem Druck in der Einlaßöffnung 20 bzw.

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dem Förderdruck der Lenkhilfenpumpe 10 beaufschlagte kleine Kolben angreifen.

Fig. 2 zeigt bauliche Einzelheiten des in Fig. 1 schematisch wiedergegebenen Modulationsventils 22. Für entsprechende Teile sind in Fig. 2 auch dieselben Bezugszeichen verwendet. Das in Fig. 1 schematisch gezeigte Modulationsventil 22 und das mit baulichen Einzelheiten in Fig. 2 gezeigte Modulationsventil 22 arbeiten genau gleich, so daß die nachstehende Beschreibung der Arbeitsweise des Ventils gleichermaßen für die Ventile nach den Fig. 1 und 2 gilt.

Beim normalen Anlegen der Bremsen wird unter Druck stehende Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder 14 über die Bremsleitung 18 an das Modulationsventil 22 abgegeben. Innerhalb des Modulationsventils 22 strömt die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit über die Einlaßöffnung 20, die Bohrung 46, die Bohrung 54 der Hülse 48, die Schlitze 52, den Kanal 28 und die Auslaßöffnung 30 zum Radbremszylinder 26 der Bremse 24. Der erste Kolben 40 und der zweite Kolben 44 verbleiben in der in der Zeichnung wiedergegebenen, links gelegenen Stellung, da von der Lenkhilfenpumpe 10 abgegebene unter Druck stehende Bremsflüssigkeit über den Kanal 72 zum Hohlraum 36 gelangt und dort die rechts gelegene Stirnfläche des ersten Kolbens 40 beaufschlagt. Da der Elektromagnet 62 nicht erregt ist, wird der kugelförmige Ventilkörper 64 in Anlage am Ventilsitz 66 gehalten, so daß der Hohlraum 38 zu beiden Seiten des zweiten Kolbens 44 mit dem im Vorratsbehälter 12 herrschenden Druck beaufschlagt ist. Fördert die Lenkhilfenpumpe 10 korrekt und wird vom Hauptbremszylinder 14 an der Einlaßöffnung 20 ein Druck erzeugt, so wird der Sicherheitsschalter 80 geschlossen, und der Elektromagnet 62 kann

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dann durch die elektronische Steuereinheit 34 erregt werden, wenn diese ein Blockieren eines Rades feststellt.

Tritt innerhalb eines Bremsvorgangs ein Blockieren des der Bremse 24 zugeordneten Rades auf, was die elektronische Steuereinheit 34 aus dem vom Raddrehzahlfühler 32 übermittelten Signal erkennen kann, so wird durch die Steuereinheit 34 der Elektromagnet 62 erregt. Dessen Anker und der mit ihm verbundene, am Ventilkörper 64 angreifende Stößel werden dann in der Zeichnung nach links bewegt, so daß der kugelförmige Ventilkörper 64 unter dem in dem Verbindungskanal 74 herrschenden Druck ebenfalls in der Zeichnung nach links gegen den Ventilsitz 68 bewegt wird. Damit wird der Förderdruck der Lenkhilfenpumpe 10 über den Kanal 72 und den Verbindungskanal 74 zur in der Zeichnung links gelegenen Stirnfläche des zweiten Kolbens geleitet. Da die in der Zeichnung rechts gelegene Stirnfläche des Kolbens 44 weiterhin über den Kanal 70 mit dem im Vorratsbehälter 12 herrschenden Druck beaufschlagt ist, wird der Kolben 44 durch die Druckbeaufschlagung seiner links gelegenen Stirnfläche unter Überwindung der Kraft der Feder 60 in der Zeichnung nach rechts bewegt, so daß die Verlängerung 58 sich der Hülse 48 nähert. Hierdurch wird die Bohrung 54 verschlossen, was zugleich bedeutet, daß keine unter Druck stehende Bremsflüssigkeit mehr dem Radbremszylinder 26 der Bremse 24 zugeführt wird, welche dem blockierenden Rad zugeordnet ist. Bei weiterem Bewegen des Kolbens 44 in der Zeichnung nach rechts wird die Hülse 48 und der an ihr anliegende erste Kolben 40 ebenfalls nach rechts bewegt. Da der zweite Kolben 44 größeren Durchmesser aufweist als der erste Kolben 40, ist die durch die Druckbeaufschlagung des zweiten Kolbens 44 erhaltene Kraft größer als die durch die Druckbeaufschlagung der Rückseite des Kolbens 40

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erhaltene Kraft plus der Kraft der Feder 42. Wird der Kolben 40 nach rechts bewegt, so wird das Volumen der durch seine linke Stirnfläche begrenzten Modulationskammer vergrößert, und auf diese Weise wird unter Druck stehende Bremsflüssigkeit vom Radbremszylinder 26 abgezogen. Dies führt zu einer Druckverminderung im Radbremszylinder 26, so daß sich das zugeordnete Rad wieder fangen kann und ein Blockieren des Rades verhindert wird. Die elektronische Steuereinheit 34 stellt nun anhand des vom Raddrehzahlfühler 32 bereitgestellten Signals fest, daß kein Blockieren des der Bremse 24 zugeordneten Rades mehr vorliegt und beendet die Erregung des Elektromagneten 62. Dessen Anker kehrt nun unter seiner Federvorspannung in die in Fig. 1 gezeigte Ruhestellung zurück, und hierbei hebt der mit dem Anker verbundene Stößel den Ventilkörper 64 vom Ventilsitz 68 ab und drückt ihn wieder gegen den Ventilsitz 66. Damit sind beide Stirnflächen des zweiten Kolbens 44 wieder mit dem Druck im Vorratsbehälter 12 beaufschlagt, so daß durch die Kraft der Feder 42 und durch die Druckbeaufschlagung der rechts gelegenen Stirnfläche des Kolbens 40 der Kolben 40, die Hülse 48 und der zweite Kolben 44 wieder in der Zeichnung nach links bewegt werden. Damit wird dann das Volumen der Modulationskammer wieder verkleinert, welche durch den links der linken Stirnfläche des Kolbens 40 gelegenen Abschnitt des Hohlraums 36 gegeben ist. Durch diese Volumensverminderung der Modulationskammer wird wieder unter Druck stehende Bremsflüssigkeit an den Radbremszylinder 26 abgegeben, so daß die Bremsen wieder angelegt werden. Bei weiterer Bewegung des zweiten Kolbens 44 nach links unter der Kraft der Feder 60 wird der Kanal 28 wieder mit der Einlaßöffnung 20 verbunden, so daß die Verbindung zwischen dem Radbremszylinder 26 und dem Hauptbremszylinder 14 wiederhergestellt wird und der Bremsvorgang wieder normal fortge-

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setzt wird.

Fällt die Lenkhilfenpumpe 10 während eines Bremsvorgangs aus, so fällt der Druck im Kanal 72 gegenüber dem Druck an der Einlaßöffnung erheblich ab, so daß der Sicherheitsschalter 80 öffnet und auf diese Weise eine Erregung des Elektromagneten 62 verhindert.

Man kann anstelle des Sicherheitsschalters 80 zum selben Zweck auch einen im Modulationsventil 22 angeordneten druckempfindlichen Ventilkörper verwenden. Ein derartiger, druckabhängig arbeitender Ventilkörper würde dann die Verbindung zwischen dem Hohlraum 38 und der Förderseite der Lenkhilfenpumpe 10 unterbrechen, wenn die letztere nicht richtig arbeitet. Es versteht sich, daß man ferner die Hülse 48 als angeformten Abschnitt des ersten Kolbens 40 ausbilden kann.

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Claims

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 26. März 1979

Southfield, Mich.48076, USA Anwaltsakte M-4888

Bremsdruckmodulationsventil für eine blockiergeschützte Bremsanlage

Bremsdruckmodulationsventil· für eine blockiergeschützte Bremsanlage, mit einem Gehäuse, in welchem ein erster Hohlraum ausgebildet ist; mit einem bewegbaren Modulationsteil, welches zusammen mit dem ersten Hohlraum eine variables Volumen aufweisende Modulationskammer begrenzt; mit einem im Gehäuse ausgebildeten Kanal, der mit einer mit einer Druckquelle verbindbaren Einlaßöffnung des Gehäuses und mit einer mit einem Bremszylinder der Fahrzeugbremsanlage verbindbaren Auslaßöffnung des Gehäuses in Verbindung steht und über den durch die variables Volumen aufweisende Modulationskammer hindurch normalerweise von der Druckquelle bereitgestelltes unter Druck stehendes Strömungsmittel an den Bremszylinder weitergeleitet wird; und mit einem Sperrventil, welches zwischen die Einlaßöffnung und die variables Volumen aufweisende Modulationskammer geschaltet ist, wobei das Sperrventil schließt und das bewegbare Modulationsteil in dem

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ersten Hohlraum verlagert wird, wenn das Blockieren eines Rades unmittelbar bevorsteht, so daß dann das Volumen der Modulationskammer vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Hohlraum (38) des Gehäuses ein Betätigungsteil (44)· verlagerbar ist, welches aus einer Ruhestellung zum Zwecke des Schließens des Sperrventils (54,58) und zum Zwecke des Verlagerns des Modulationsteils (40) herausbewegbar ist, derart, daß das Volumen der Modulationskammer vergrößert wird, wenn eine Blockieren eines Rades unmittelbar bevorsteht.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche des Betätigungsteils (44) normalerweise mit einem ersten Druck beaufschlagt ist und bei bevorstehendem Blockieren eines Rades mit einem zweiten, höheren Druck beaufschlagbar ist, wodurch das Betätigungsteil (44) aus seiner Ruhelage herausbewegt wird.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Steuerventil (64) aufweist, über welches die eine Stirnfläche des Betätigungsteils (44) wahlweise mit dem ersten Druck und dem zweiten Druck beaufschlagbar ist.
4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationsteil (40) auf seiner der variables Volumen aufweisenden Modulationskammer gegenüberliegenden Stirnseite mit dem zweiten Druck beaufschlagt ist.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stirnfläche des Betätigungsteils (44) mit dem

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ersten Druck beaufschlagt ist. ·/
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurcjf gekennzeichnet, daß das Modulationsteil (40) durch einen ersten Kolben gebildet ist und das Betätigungsteil (44) durch einen zweiten Kolben gebildet ist, welcher koaxial zum ersten Kolben angeordnet ist und größeren Durchmesser aufweist als der letztere.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Kolben (40) und dem zweiten Kolben (44) eine koaxiale Hülse (48) vorgesehen ist, welche verschiebbar im Gehäuse angeordnet ist und einen Teil des die Einlaßöffnung (20) mit der Auslaßöffnung (30) verbindenden Kanales darstellt, und daß das Sperrventil einen das eine Ende der Hülse (48) umgebenden Ventilsitz und ein vom zweiten Kolben (44) getragenes Ventil-verschlußteil (58) aufweist.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse

eine Bohrung (46) aufweist, welche sich von dem ersten Hohlraum (36) zum zweiten Hohlraum (38) erstreckt und in welcher die Hülse (48) verschiebbar Aufnahme findet, wobei der durch die Hülse (48) begrenzte Innenraum mit der Bohrung (46) und mit der variables Volumen aufweisenden Modulationskammer kommuniziert, daß der zweite Kolben (44) eine sich in die Bohrung (46) hineinerstreckende Verlängerung (58) trägt, daß der die Einlaßöffnung

(20) mit der Auslaßöffnung (30) verbindende Kanal einen ersten Abschnitt, der mit der Einlaßöffnung (20) in Verbindung steht und die Bohrung (46) schneidet, und einen zweiten Abschnitt (28), der mit der Auslaßöffnung (30) in Verbindung steht und die va-

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BAD ORIGINAL

riables Volumen aufweisende Modulationskammer schneidet, aufweist und daß das Sperrventil einen vom Ende der Hülse (48) getragenen Ventilsitz und ein Ventilverschlußteil aufweist, welches vom Ende der Verlängerung (58) des zweiten Kolbens (44) getragen ist.
9. Ventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (40) durch eine Feder (42) gegen eine Anschlagfläche (52) der variables Volumen aufweisenden Modulationskammer vorgespannt ist, wodurch die Ruhestellung des ersten Kolbens (40) vorgegeben ist.
10.Ventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (48) und dem Vorsprung (58) des zweiten Kolbens (44) eine zweite Feder (60) angeordnet ist, durch welche die Hülse (48) und der Vorsprung (58) voneinander weg auf Abstand vorgespannt sind, wodurch das Sperrventil in die Offenstellung vorgespannt ist.

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