• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989011988A1
    申请号:PCT/EP1989/000466
    申请日:1989-04-27
    公开日:1989-12-14
    发明作者:Jochen Burgdorf；Hans-Dieter Reinartz；Helmut Steffes
    申请人:Alfred Teves Gmbh；
    IPC主号:B60T8-00
    专利说明:
    [0001] Schlupfgeregelte Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf eine schlupfgeregelte Bremsan¬ lage wie sie in dem Hauptpatent (P 3726 -302) beschrieben ist.
    [0003] Eine derartige Bremsanlage hat den Vorteil, daß der Haupt¬ bremszylinder während einer Bremsschlupfregelung nicht von den Radbremsen abgekoppelt wird. Das Volumen im Hauptbremsz linder steht daher als Zusatzvolumen zur Verfügung, wenn die Förder¬ leistung der Pumpe während einer Bremsschlupfregelung momentan nicht ausreichen sollte. Durch die Ansteuerung des Sperrventils durch den Hauptbremszylinderkolben, wird gleichzeitig eine Pedalpositionierung bewirkt. Mittels einer Rampe am Arbeits¬ kolben des HauptbremsZylinders wird das Sperrventil betätigt. Die Rampe ist so angeordnet, daß das Sperrventil in einer Schließposition ist, wenn der Arbeitskolben weit in den Haupt¬ bremszylinder hineingeschoben ist. Die Druckmittelverbindung, die von dem Sperrventil kontrolliert wird, ist geöffnet, wenn der Arbeitskolben sich.in einer Position befindet, die nur wenig verschieden ist von der Grundposition.
    [0004] Durch diese Schaltung wird bewirkt, daß während einer Brems- schlupfregelung, d.h. bei eingeschalteter Pumpe, der Arbeits¬ kolben und damit das Pedal in eine Position gestellt wird, die dem Übergang zwischen den beiden genannten Bereichen entspricht.
    [0005] Das Sperrventil ist so ausgebildet, daß der Schließkörper von einem rampengesteuerten Stößel gegen den Pumpendruck aufge¬ stoßen werden kann. Auf den Stößel, der sich an der Mantel¬ fläche des Arbeitskolbens abstützt, wirkt daher der volle Pum¬ pendruck. Der Druck bewirkt dabei eine Reibungskraft zwischen dem Stößel und der Mantelfläche des Arbeitskolbens, der diesen in seiner axialen Bewegung behindert. Dies muß gerade während einer Schlupfregelung vermieden werden, da das Zusatzvolumen, das im Hauptbremszylinder entnommen werden soll, der Radbremse sehr rasch zugeführt werden muß. Eine verlangsamte Druckmittel¬ zufuhr, würde die Regelgüte negativ beeinflussen. Der Druck des Stößels auf die Mantelfläche sowie die schnellen Bewegungen des Kolbens während einer Bremsschlupfregelung führen zu Zerstörungen im Bereich der Steuerrampe. Die Dauer¬ haltbarkeit des Materials ist daher bald erschöpft. Diesem Nachteil könnte allenfalls dadurch begegnet werden, indem auf¬ wendige und teure Härtungsmaßnahmen durchgeführt werden.
    [0006] Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe die bekannte Brems- anläge so zu ändern, daß zwar deren Vorteile erhalten bleiben (Speicherwirkung des HauptbremsZylinders, Pedalpositionierung), andererseits aber die Dauerbelastbarkeit erhöht wird, ohne daß dazu aufwendige Härtungsmaßnahmen ergriffen werden müssen.
    [0007] Ein weiterer Nachteil der Bremsanlage gemäß dem Hauptpatent bestellt darin, daß das Sperrventil an eine übliche Hauptbrems- Zylinderkonstruktion angesetzt werden muß, so daß eine Neu¬ konstruktion des Hauptbremszylinders notwendig wird. Es ist daher ein weiteres Ziel der Aufgabe, ein Konzept zu erfinden, die es ermöglicht, die gewünschten Funktionen in einem Zusatzaggregat zu verkörperlichen, das an den üblicherweise eingesetzten HauptbremsZylindern angeschlossen werden kann.
    [0008] Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Arbeitiskol- ben des Hauptbremszylinders aus einem Kolben und einem Über¬ tragungskolben besteht, wobei zwischen den Kolben ein hydrau¬ lisches Druckpolster ausgebildet ist, und daß der Schließkörper des Sperrventils im schließenden Sinne vom Druck im Druc }- poIster und im öffnenden Sinne vom Druck am Ausgang der Pumpe beaufschlagt ist.
    [0009] Auf diese Weise wird erreicht, daß der Schließkörper des Sperr- ventils im wesentliche druckausgeglichen ist, so daß keine Kräfte auf den Arbeitskolben übertragen werden. Da die Pumpe nur während einer Bremsschlupfregelung eingeschaltet ist, lastet während einer konventionellen Bremsung, d.h. bei einer Bremsung ohne Bremsschlupfregelung der Druck des Druckpolsters auf den Stößel. Dies ist aber als nicht so kritisch zu betrach¬ ten, da während einer konventionellen Bremsung der Kolben nur einmal hin- und herfährt. In der für die Haltbarkeit des Ma¬ terials kritischen Phase von vielen kleinen Hüben des Kolbens während einer Bremsschlupfregelung wird keine Druckkraft auf den Stößel übertragen.
    [0010] Das Sperrventil kann sowohl vom Kolben als auch vom Übertra¬ gungskolben betätigt werden. Um aber ein Zusatzaggregat zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß das Sperrventil vom Übertra¬ gungskolben betätigt wird. Übertragungskolben und Sperrventil bilden eine Einheit, die an bestehende Hauptbremszylinder- systeme z.B. über eine Leitung angeschlossen werden kann.
    [0011] Um die Drücke am Sperrventil beeinflussen zu können, so daß auf dem Stößel keine Kraft lastet, wird vorgeschlagen, den Über¬ tragungskolben als Stufenkolben auszubilden, so daß im Druck¬ polster ein anderer Druck herrscht, als im Ausgang der Pumpe.
    [0012] Der Arbeitsraum vor dem Übertragungskolben, muß in der Grund¬ stellung des Übertragungskolbens an einem Vorratsbehälter an¬ geschlossen werden. Dies kann mit einer Schnüffellochbohrung realisiert werden. Ein anderer vorteilhafter Vorschlag sieht vor, daß der Übertragungskolben eine Längsbohrung erhält, die ein sperrbares Ruckschlagsventil aufweist. In der Bohrung ist ein Stößel geführt, der mit einer Membran verbunden ist, wobei die Membran auf der einen Seite in das Druckpolster auf der an¬ deren Seite an einen Vorratsbehälter anschließt. An Hand zweier Ausführungsbeispiele (Fig. 1 und Fig. 2) soll der Erfindungsgedanke näher verdeutlicht werden.
    [0013] Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind weitgehend identisch. Ein Unterschied besteht in der Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmittelverbindung zwischen dem Arbeitsraum 10 und dem Vorratsbehälter 9 in der Grundstellung des Übertragungskolbens 5. Ein weiterer Unterschied besteht in der Ausgestaltung des Übertragungskolbens 5. In der Ausführung nach Fig. 1 ist es ein Kolben mit gleichbleibendem Durchmesser, während in der Aus¬ führungsform nach Fig. 2 ein Stufenkolben vorgesehen ist.
    [0014] Da die Ausführungsformen ansonsten identisch sind, werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
    [0015] Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1, der sich zusammensetzt aus einem Bremsdruckgeber 2 und einer Druck¬ übertragungseinheit 3. Der Bremsdruckgeber 2 besteht aus einem Zylinder mit einem pedalbetätigtem Kolben 4, der im Zylinder einen Druckraum 7 begrenzt.
    [0016] Die Druckübertragungseinheit 3 besteht aus einem Übertragungs- kolben 5, der in einem Zylinder dichtend geführt ist, und der mit seiner einen Stirnseite einen Gegendruckraum 6 und mit seiner anderen Stirnseite einen Arbeitsraum 10 begrenzt.
    [0017] Druckraum 7 und Gegendruckraum 6 stehen über ein Bremsleitungs- stück 18' miteinander in Verbindung. Ein weiteres Bremslei- tungsstück 18" verbindet den Arbeitsraum 10 mit einer Radbremse 31. In dieses Bremsleitungsstück ist ein Einlaßventil 19 ange¬ ordnet, das elektromagnetisch betätigt wird und im stromlosen Zustand offen ist. Eine Entlastungsleitung 21 verbindet die Radbremse 31 mit dem Vorratsbehälter 9. In diese Leitung ist ein Auslaßventil 20 angeordnet, das ebenfalls elektromagnetisch betätigt wird und im stromlosen Zustand geschlossen ist.
    [0018] Eine Nebenleitung 13 verbindet die Radbremse 31 unmittelbar mit dem Druckraum 7. In diese Leitung ist ein Rückschlagventil 14 eingesetzt, das zum Druckraum 7 hin öffnet.
    [0019] In der dargestellten Grundposition des Übertragungskolbens 5 besteht eine Druckmittelverbindung des Arbeitsraumes 10 zum Vorratsbehälter 9. In der Fig. 1 ist diese Verbindung durch eine Schnüffellochbohrung 8 dargestellt, die durch ein Ver¬ schieben des Übertragungskolbens 5 gesperrt wird.
    [0020] In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine Längsbohrung 42 im Übertragungskolben 5 vorgesehen, der den Gegendruckraum 6 mit dem Arbeitsraum 10 verbindet. In diesem Kanal ist ein sperr¬ bares Rückschlagventil 43 angeordnet, das zum Gegendruckraum 6 hin sperrt. Der Kanal 42 nimmt weiterhin einen Stift 44 auf, das an den Schließkörper des Rückschlagventils 43- anliegt. Der Stößel 44 ist weiterhin mit einer Membran 45 verbunden, die an den Gegendruckraum 6 anschließt und die auf ihrer anderen Seite einen Raum begrenzt, der mit dem Vorratsbehälter 9 verbunden ist. Eine Feder 46, die auf die Membran und damit auf den Stö¬ ßel 44 einwirkt, hält den Stößel 44 in Anlage an den Schlie߬ körper des Rückschlagventils 43, so daß der Kanal 42 geöffnet ist. Sobald im Gegendruckraum 6 ein Druck erzeugt wird, ver¬ schiebt dieser die Membran 45 gegen die Kraft der Feder 46, so daß der Ventilkörper des Rückschlagventils 43 auf dem ihm zuge¬ hörigen Ventilsitz aufsitzt. Das Rückschlagventil 43 kann seine Funktion aufnehmen. Der Übertragungskolben 5 ist im mittleren Bereich eingeschnürt, so daß sich ein Ringraum 11 ausbildet. Der Ringraum 11 steht über einen Kanal 12 mit dem Vorratsbehälter 9 in Verbindung. Senkrecht zur Bewegungsachse des Übertragungskolbens 5 ist ein Stößel 37 angeordnet, der an der Mantelfläche des Übertragungs¬ kolbens 5 anliegt. Auf der anderen Seite des Stößels liegt eine Ventilkugel 33 auf, die von einem Ventilkolben 28 gegen den Stößel gepreßt wird. Die Stirnseite des Ventilkolbens 28, die von der Ventilkugel 33 angewandt ist, begrenzt einen Raum, der mit der Bremsleitung 18' in Verbindung steht.
    [0021] Der Stößel ist durch einen Einlaßraum 32 hindurchgeführt, der in einen Ventilsitz 34 mündet. Die Ventilkugel 33 selbst ist im Auslaßraum 36 angeordnet.
    [0022] Eine Pumpe 23 fördert über eine Leitung 29 in den Einlaßraum 32. Der Auslaßraum 36 steht über eine Leitung 35 mit dem Vor¬ ratsbehälter 9 in Verbindung. Der Auslaß der Pumpe 23 steht weiterhin über eine Druckleitung 25 mit der Bremsleitung 18" in Verbindung. In die Druckleitung 25 ist ein Rückschlagventil 27 eingesetzt, das zur Pumpe hin sperrt.
    [0023] An der Mantelfläche des Übertragungskolbens 5 ist eine Rampe 40 ausgebildet, die zwei Bereiche 38,39 voneinander trennt. Befin¬ det sich der Stößel 37 im Bereich 38, so hebt er die Ventil¬ kugel 33 von ihrem Dichtsitz 34 ab, so daß die Pumpe 23 in einen offenen Umlauf 29,32,36,35 zum Vorratsbehälter 9 pumpen kann. Befindet sich der Stößel 37 im Bereich 39, so liegt die Kugel auf dem Ventilsitz auf und sperrt den genannten Umlauf.
    [0024] Die beschriebene Bremsanlage arbeitet nach dem folgenden Schema, Zur Einleitung einer Bremsung wird das Pedal betätigt, wodurch der Kolben 4 in den Druckraum 7 hineingeschoben wird und das Druckmittel aus dem Druckraum 7 in den Gegendruckraum 6 ge¬ langt. Dies erzwingt eine Bewegung desTÜbertragungskolbens 5, der das Druckmittel aus dem Arbeitsraum 10 zu den Radbremsen fördert. Es erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Radbremsen, wodurch das Rad verzögert und das Fahrzeug abgebremst wird.
    [0025] Das Drehverhalten des Rades wird ständig überwacht, so daß eine drohende Blockierneigung sofort festgestellt werden kann. Tritt dieser Fall ein, so wird die Pumpe 23 eingeschaltet und die Ventile 19,20 umgeschaltet. Durch das offene Auslaßventil 20 fließt Druckmittel aus der Radbremse 31 in den Vorratsbehälter 9, so daß eine Druckentlastung erfolgt.
    [0026] Desweiteren sind zwei Fälle zu unterscheiden. Befindet sich zu Beginn der Bremsschlupfregelung der Übertragungskolben 5 in einer Position, die nur wenig von seiner Grundposiiion ver¬ schieden ist, so ist der Stößel 37 noch im Bereich 38. Dies bedeutet, daß der Umlauf geöffnet ist und die Pumpe drucklos in den offenen Umlauf fördert.
    [0027] Wird nun zum erneuten Druckaufbau in der Radbremse das Ventil 19 geöffnet (nachdem das Ventil 20 geschlossen worden ist), so wird Druckmittel aus dem Arbeitsraum 10 entnommen, wodurch der Übertragungskolben 5 in der Darstellung der Figuren nach links wandert. Das Pedal folgt dieser Bewegung. Diese Bewegung wird solange fortgesetzt, bis der Übertragungskolben 5 eine Position erreicht hat, bei der der Stößel im Bereich der Rampe 40 ange¬ langt ist. Dadurch sperrt das Sperrventil 30, so daß die Pumpe nun über die Druckleitung 25 in den Arbeitsraum 10 fördert. Dadurch wird der Übertragungskolben 5 zurückgesetzt, wodurch das Sperrventil öffnet. Auf diese Weise stellt sich ein Regel¬ vorgang ein, der dafür sorgt, daß im Arbeitsraum 10 ein pedal- kraftproportionaler Druck herrscht.
    [0028] Die andere Möglichkeit besteht darin, daß bei Beginn der Sehlupfregelung der Übertragungskolben 5 schon soweit bewegt wurde, daß der Stößel 37 im Bereich 39 ist. Mit Beginn der Schlupfregelung wird die Pumpe eingeschaltet und fördert in den Arbeitsraum 10, wodurch der Kolben nach rechts bewegt wird, bis der Stößel die Rampe 40 erreicht hat und das Ventil geöffnet wird. Es setzt der schon beschriebene Regelvorgang ein.
    [0029] Zum Druckaufbau in der Radbremse wird das Ventil 19 geöffnet. Dabei kann der Volumenbedarf der Radbremse so groß sein, daß die momentane Förderleistung der Pumpe nicht ausreicht und Druckmittel dem Arbeitsraum 10 entnommen werden muß. Der Über¬ tragungkolben 5 wandert nach links, wodurch das Ventil 30 so¬ fort gesperrt wird und die Pumpe den vollen Druckmittelstrom zu den Radbremsen und den Arbeitsraum 10 fördert.
    [0030] Auf diese Weise kommt es während einer Bremsschlupfregelung zu einem ständigen Hin- und Herbewegen des Übertragungskolbens 5, was zu einer Zerstörung der Lauffläche des Stößels auf der Mantelfläche des Kolbens führen würde, falls dieser mit einem erheblichen Druck belastet wäre. Dies wird aber dadurch ver¬ mieden, daß das System aus Ventilkolben 28 und Ventilkugel 33 druckausgeglichen ist. Es wird somit keine Kraft auf den Stößel 37 übertragen, die an der Mantelfläche abzustützen wäre.
    [0031] Die Nebenleitung 13 mit dem Rückschlagventil 14 eröffnet die Möglichkeit in einen Regelvorgang einzugreifen, indem die Pedalkraft zurückgenommen wird. Der sich mindernde Druck im Druckraum 7 pflanzt sich unmittelbar in die Radbremse 31 fort.
    [0032] Damit in der Grundposition der Übertragungskolben 5 eine Ver¬ bindung der Radbremsen zum Vorratsbehälter existierte, kann eine Schnüffellochbohrung 8 vorgesehen werden. Es besteht dann allerdings ein kleiner Verlustweg, da die Schnüffellochbohrung zunächst überfahren werden muß, bevor im Arbeitsraum 10 ein Druck aufgebaut werden kann.
    [0033] Dieser Verlustweg wird vermieden, wenn ein Rückschlagventil 43 vorgesehen wird, das vorzugsweise im Kolben 5 selbst angeordnet ist. Das Rückschlagventil 43 wird von einem Stift 44 in seiner offenen Position gehalten, wobei der Stift 44 wie erläutert an einer Membran 45 angeordnet ist. Sobald im Druckraum 10 und im Gegendruckraum 6 ein Druck aufgebaut wird, bewegt sich die Membran derart, daß der Stößel vom Schließkörper des Rück¬ schlagventils entfernt wird und die Verbindung sperrt. Die zusätzliche Volumenaufnahme durch die Verschiebung der kleinen Membran ist gering.
    [0034] BEZUGSZEICHENLISTE
    [0035] 1 HauptbremszylInder
    [0036] 2 Bremsdruckgeber
    [0037] 3 Druckübertragungseinheit
    [0038] 4 Kolben
    [0039] 5 Übertragungskolben
    [0040] 6 Gegendruckraum
    [0041] 7 Druckraum
    [0042] 8 Schnüffellochbohrung
    [0043] 9 Vorratsbehälter
    [0044] 10 Arbeitsraum
    [0045] 11 Ringraum
    [0046] 12 Kanal
    [0047] 13 Nebenleitung
    [0048] 14 Rückschlagventil 18' Bremsleitung
    [0049] 18" Bremsleitung
    [0050] 19 Einlaßventil
    [0051] 20 Auslaßventil
    [0052] 21 Entlastungsleitung 23 Pumpe
    [0053] 25 Druckleitung
    [0054] 27 Rückschlagventil
    [0055] 28 Ventilkolben
    [0056] 29 Leitung
    [0057] 30 Regelventi1
    [0058] 31 Radbremse
    [0059] 32 Einlaßraum 33 Ventilkuge1 Ventilsitz Leitung Auslaßraum Stößel Teilbereich der Mantelfläche Teilbereich der Mantelfläche Rampe Längsbohrung sperrbares Rcükschlagventil Stift Membran Feder
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Schlupfgeregelte Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder (1), dessen Arbeitsraum (10) in der Bremslösestellung mit einem Vorratsbehälter (9) verbunden ist, mit einer hydraulischen Pumpe (23), deren Saugseite mit dem Vorratsbehälter (9) verbunden ist und deren Druckseite über einen ersten Druckmittelweg (25) mit dem Arbeitsraum (10) verbunden ist, und mit Radbremsen, die über Druckmodulationsventile (19,- 20), die von einer Schlupfregeleinrichtung gesteuert sind, entweder an den Arbeitsraum (10) oder an den Ausgleichsbehälter angeschlossen sind, mit einem zweiten Druckmittelweg (29,35), in die ein Sperrventil (30) eingesetzt ist und die Druckseite der Pumpe (23) mit dem Vorratsbehälter (9) verbindet, wobei das Sperrventil in Abhängigkeit von der Position des Arbeitskolbens geöffnet oder geschlossen ist (gemäß Hauptpatent P 37 26 302), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Arbeitskolben des Hauptbremszylinders aus einem Kolben (4) und einem Übertragungskolben (5) besteht, wobei zwischen den Kolben (4,5) ein hydraulisches Druckpolster ausgebildet ist, und daß der Schließkörper (33) des Sperrventils (30) im schließenden Sinne vom Druck im Druckpolster und im öffnenden Sinne vom Druck am Ausgang der Pumpe (23) beaufschlagt ist.
    2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g k e n n ¬ z e i c h n e t, daß das Sperrventil (30) vom Übertragungs- kolben (5) betätigt wird.
    3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Übertragungskolben (5) ein Stu¬ fenkolben ist, wobei die größere Stirnseite vom Druck im Druckpolster beaufschlagt ist.
    4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Übertragungskolben (5) eine Längsbohrung (42) aufweist, in die ein Rückschlagventil (43) eingesetzt ist, das zum Arbeitsraum (10) öffnet.
    5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Schließkörper des Rückschlagven¬ tils (43) mit einem in der Bohrung geführten Stift (44) zusammenwirkt, wobei der Stößel an einer Membran (45) be¬ festigt ist, die auf der einen Seite an den Gegendruckraum (6) und auf der anderen Seite an den Vorratsbehälter (9) anschließt.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    KR970001502B1|1997-02-11|브레이크 시스템
    US4755008A|1988-07-05|Braking system with power brake, braking force proportioning, anti-skid, and traction control functions
    DE3107963C2|1988-09-22|
    US4578951A|1986-04-01|Dual-circuit hydraulic brake system
    US5215359A|1993-06-01|Hydraulic anti-locking brake unit
    US6957871B2|2005-10-25|Vehicle brake device
    US4703979A|1987-11-03|Anti-skid pressure control device in hydraulic braking system
    EP2223832B1|2011-09-21|Fahrzeugbremsanlage
    DE3247496C2|1992-07-09|
    US4703978A|1987-11-03|Hydraulic brake system
    JP2643947B2|1997-08-25|スリップ制御ブレーキシステム
    DE3232052C2|1992-07-23|
    US4964681A|1990-10-23|Anti-lock hydraulic brake system
    US6709072B2|2004-03-23|Hydraulic brake system for vehicles
    DE3900850C1|1990-03-22|
    DE3006771C2|1993-06-09|
    US5605386A|1997-02-25|Solenoid valve for slip-controlled hydraulic brake systems in motor vehicles
    US4708404A|1987-11-24|Hydraulic brake system with hydraulic brake force boosting
    US4647114A|1987-03-03|Hydraulic brake system
    US5007687A|1991-04-16|Anti-skid-controlled hydraulic brake system
    US4641894A|1987-02-10|Brake system
    DE3040601C2|1992-04-02|
    DE3338250C2|1993-08-19|
    AU596532B2|1990-05-03|An hydraulic anti-skid vehicle braking system
    DE102005056939A1|2006-06-01|Vorrichtung zur Erfassung eines Versagens
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    ES2030553T3|1992-11-01|
    EP0344455A1|1989-12-06|
    EP0344455B1|1992-04-15|
    US5029952A|1991-07-09|
    JPH03501110A|1991-03-14|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-12-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]