DE4019347A1

DE4019347A1 - Blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE4019347A1
Application number: DE19904019347
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Reinartz; Helmut Steffes; Peter Dr Volz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-01-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage mit mindestens einer Radbremse und einer Hilfsdruckquelle, wobei in die Druckleitung zwischen der Hilfsdruckquelle und der Radbremse ein Einlaßventil eingesetzt und die Radbremse über ein Auslaßventil an eine Rücklaufleitung angeschlossen ist, wobei in die Leitung zwischen der Hilfsdruckquelle und dem Einlaßventil eine Differenzdruckbegrenzer eingefügt ist, dessen Steuerkolben sowohl von der Kraft einer Feder als auch vom Druck in der Radbremse in einem die Leitung öffnenden Sinne beaufschlagt ist, weiterhin ist ein temperaturempfindliches Element (Feder) vorgesehen.

Eine derartige Bremsanlage ist aus der Hauptanmeldung P 39 32 531 bekannt. Der Differenzdruckbegrenzer sorgt dafür, daß am Einlaßventil stets ein bestimmtes Druckgefälle herrscht. Es hat sich herausgestellt, daß auf diese Weise die Schaltgeräusche des Einlaßventils erheblich reduziert werden können. Es tritt aber auch ein Nachteil auf: Das Einlaßventil weist in seiner geöffneten Position eine Drosselcharakteristik auf. Dies hat einerseits konstruktive Gründe, da der Ventildurchgang nicht beliebig weit geöffnet werden kann. Andererseits bestehen aber auch Überlegungen regelungstechnischer Art: In der Druckaufbauphase einer Regelbremsung soll die Geschwindigkeit des Druckanstiegs begrenzt werden, damit der Druck nicht über ein bestimmtes Maß hinaus anwächst.

Wird nun während einer nicht geregelten Bremsung der Hauptbremszylinder schnell und heftig betätigt, so wird innerhalb einer kurzen Zeiteinheit eine große Druckmittelmenge durch die Drossel des Einlaßventils gedrückt. Damit entsteht ein Druckgefälle am Einlaßventil, was wiederum zur Folge hat, daß der Differenzdruckbegrenzer sperrt. Der Druckaufbau wird verzögert. Dieses Phänomen tritt insbesondere dann auf, wenn die Bremsflüssigkeit kalt ist und eine hohe Zähigkeit aufweist, dann reicht schon eine kleine Druckmittelgeschwindigkeit aus, um die kritische Druckdifferenz am Einlaßventil zu erzeugen.

Mit einem temperaturempfindlichen, krafterzeugenden Element wird erreicht, daß einerseits die Vorteile eines Differenzdruckbegrenzers erhalten bleiben und andererseits bei einer nicht geregelten Bremsung im gesamten Temperaturbereich der Bremsflüssigkeit einen schnellen, ungehinderten Druckaufbau erzielt wird.

In der Hauptanmeldung wird weiterhin vorgeschlagen eine Bimetallfeder zu verwenden. Die Erfindung schlägt als weitere Alternative vor, eine Feder zu verwenden, die aus einer Formgedächtnis-Legierung besteht.

Derartige Elemente sind z. B. beschrieben in "Legierungen mit Formgedächtnis", D. Stockel et al, Ehningen bei Böblingen:. expert-Verlag 1988.

Eine mögliche Ausführungsform ist in der Figur dargestellt, die im folgenden beschrieben werden soll.

Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1 und einer Pumpe 2, die von einem Motor M angetrieben wird. Der Hauptbremszylinder 1 und die Pumpe 2 stehen über je eine Zweigleitung mit der Bremsleitung 3 in Verbindung, die zur Radbremse 23 führt. Diese wiederum steht über eine Rücklaufleitung 4 mit einem Vorratsbehälter 5 in Verbindung. In die Bremsleitung 3 ist ein Einlaßventil 6 eingefügt, das elektromagnetisch betätigt wird, wobei das Ventil 6 in seiner Grundstellung die Bremsleitung offen hält, bzw. eine leichte Drosselwirkung aufweist. In die Rücklaufleitung 4 ist ein Auslaßventil 7 eingefügt, das ebenfalls elektromagnetisch betätigt wird und in seiner Grundposition die Rücklaufleitung 4 sperrt. Zwischen dem Hauptbremszylinder 1 bzw. der Pumpe 2 und dem Einlaßventil 6 ist ein Differenzdruckbegrenzer 8 eingefügt. Ein Rückschlagventil 9 ist in einer Parallelleitung zum Einlaßventil 6 und zum Differenzdruckbegrenzer 8 vorgesehen.

Der Differenzdruckbegrenzer 8 weist ein Gehäuse 16 auf, in dem ein Steuerkolben 10 dichtend geführt ist.

Ein Schließkörper 11 ist innerhalb des Steuerkolben 10 angeordnet. Der Ventilsitz 12 ist am Steuerkolben 10 ausgebildet. Der Ventilschließkörper 11 liegt an einem Stößel 30 an, der am Boden des Gehäuses abgestützt ist. Am Stößel 30 ist ein Kragen 31 ausgebildet. Zwischen diesem Kragen und dem Gehäuse 10 ist die Feder 33 angeordnet. Die Feder 33 besteht aus einer Legierung mit Formgedächtnis.

Am Ventil 11, 12 vorbei besteht eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 13 und 14. Am Anschluß 13 ist die Pumpe 2 bzw. der Hauptbremszylinder 1 angeschlossen, während der Anschluß 14 dem Einlaßventil 6 zugeordnet ist.

Der Steuerkolben 10 wird von einer Steuerfeder 15 belastet, die einerseits am Steuerkolben 10 und andererseits am Boden des Gehäuses 16 abgestützt ist. Sie ist in einem Steuerraum 17 angeordnet, der über eine Zweigleitung 18 unmittelbar mit der Radbremse verbunden ist. Die Steuerfeder 15 und der Druck im Steuerraum 17 wirken nun derart auf den Steuerkolben 10 ein, daß das Ventil 11, 12 offen gehalten wird. Als Gegendruck wirkt der Druck im Auslaßraum 19, in den der Anschluß 14 mündet. Solange der Druck in Räumen 17 und 19 gleich ist, hält die Feder 15 das Ventil 11, 12 offen. Sobald der Druck im Raum 17 sinkt und die Differenz zwischen den Drücken in den Räumen 17 und 19 in der Lage ist, die Kraft der Feder 15 zu überwinden, schließt das Ventil 11, 12.

Das Ventil arbeitet nach dem folgenden Schema: In der gezeigten Grundstellung liegt der Steuerkolben 10 an der rechten Gehäusewand an. Der Stößel 30 hält den Ventilkörper 11 vom Ventilsitz 12 entfernt. Es besteht ein freier Ventildurchgang.

Sobald am Einlaßventil 6 ein Druckgefälle anliegt, das oberhalb des Schaltpunktes liegt, der durch die Steuerfeder 15 vorgegeben wird, wird der Steuerkolben 10 nach links verschoben, so daß der Ventilsitz 12 an den Schließkörper 11 angelegt wird. Der Ventildurchgang ist geschlossen.

Bei der Feder 33 kann es sich z. B. um eine Zugfeder aus einer Nickel-Titan-Legierung handeln, die bei hoher Temperatur im Blockzustand vorliegt, d. h. die Windungen berühren einander. Ohne äußere Zugbelastung tritt keine temperaturabhängige Formänderung auf. Bei tiefen Temperaturen verlängert sich die Feder unter Einwirkung einer äußeren Zugkraft. Beim anschließenden Erwärmen läuft der sogenannte Einwegeffekt ab, wobei die Feder sich auf den Blockzustand zusammenzieht. Bei der Durchführung weiterer Temperaturzyklen in Verbindung mit einer äußeren Zugbelastung wiederholt sich die reversible Formänderung jeweils in gleicher Weise.

Übertragen auf die vorliegende Erfindung führt die Ausdehnung der Feder 33 bei tiefen Temperaturen dazu, daß sich die Ventilkugel 11 immer weiter vom Ventilsitz 12 entfernt. Dies hat zur Folge, daß die Feder 15 stärker zusammengedrückt werden muß, um das Ventil 11, 12 zu schließen. Entsprechend hoch ist die Druckdifferenz, die sich am Differenzdruckbegrenzer einstellt.

Dies hat zur Folge, daß sich der Differenzdruck mit der Temperatur kontinuierlich ändert. Wird das Material so ausgewählt, daß die Formänderung bei einer bestimmten Sprungtemperatur einsetzt, z. B. bei -20° Celsius so läßt sich ein Temperaturbereich festlegen, in der die Temperaturabhängigkeit vorliegen soll.

Dehnt sich die Feder 33 so weit aus, daß der Kolben 10 an einen Anschlag fährt, bevor das Ventil 11, 12 schließt, so ist ein steter Druckmitteldurchfluß durch den Differenzdruckbegrenzer 8 garantiert, so daß auch bei tiefen Temperaturen keine Behinderung des Druckaufbaues bei einer Normalbremsung auftritt.

Bezugszeichenliste

1 Hauptbremszylinder
2 Pumpe
3 Bremsleitung
4 Rücklaufleitung
5 Vorratsbehälter
6 Einlaßventil
7 Auslaßventil
8 Differenzdruckbegrenzer
9 Rückschlagventil
10 Steuerkolben
11 Schließkörper
12 Ventilsitz
13 1. Anschluß
14 2. Anschluß
15 Steuerfeder
16 Gehäuse
17 Steuermann
18 Zweigleitung
19 Auslaßraum
20 Feder
21 Blattfeder
21′ Blattfeder
22 Führungsteil
22′ Führungsteil
23 Radbremse
30 Stößel
31 Kragen
32 Tellerfederpaket
33 Feder

Claims

1. Blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage mit mindestens einer Radbremse und einer Hilfsdruckquelle, wobei in die Druckleitung zwischen der Hilfsdruckquelle und der Radbremse ein Einlaßventil eingesetzt und die Radbremse über ein Auslaßventil an eine Rücklaufleitung angeschlossen ist, wobei in die Leitung zwischen der Hilfsdruckquelle und dem Einlaßventil eine Differenzdruckbegrenzer eingefügt ist, dessen Steuerkolben sowohl von der Kraft einer Feder als auch vom Druck in der Radbremse in einem die Leitung öffnenden Sinne beaufschlagt ist, wobei ein temperaturempfindliches, krafterzeugendes Element auf den Steuerkolben einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (Feder 33) aus einer Formgedächtnislegierung besteht und eine Federwirkung aufweist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (11) an einen Stößel (30) anliegt, der am Gehäuse (16) abgestützt ist, wobei der Ventilsitz (12) am Steuerkolben (10) ausgebildet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (33) einerseits am Steuerkolben (10) und andererseits am Gehäuse (16) abgestützt ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) so ausgebildet ist, daß sie bei Kälte den Stift (30) derart relativ zum Steuerkolben (10) bewegt, daß der Schließkörper (11) vom Ventilsitz (12) abgehoben wird.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungtemperatur der Legierung ca. -20° Celsius beträgt.