DE2954162C2 - - Google Patents
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- DE2954162C2 DE2954162C2 DE2954162A DE2954162A DE2954162C2 DE 2954162 C2 DE2954162 C2 DE 2954162C2 DE 2954162 A DE2954162 A DE 2954162A DE 2954162 A DE2954162 A DE 2954162A DE 2954162 C2 DE2954162 C2 DE 2954162C2
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- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
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Description
Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Bremsanlage für
eine hydraulische Fahrzeugbremse mit den Merkmalen des Oberbe
griffs des Patentanspruches 1.
Eine derartige Bremsanlage ist aus der nicht vorveröffentlich
ten DE-OS 28 40 344 bekannt. Dort arbeitet die Pumpe kontinu
ierlich, so daß sich das Problem der Wiederbetätigung der
stillgesetzten Pumpe nicht ergibt.
Auch bei der Bremsanlage gemäß der US-PS 40 46 427 arbeitet der
Kolben einer Kolbenpumpe kontinuierlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine blockierge
schützte Bremsanlage der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die
kein von außen einwirkendes Mittel, wie beispielsweise einen
Elektromotor, zum Wiederbetätigen der Pumpe erfordert.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan
spruch 1 gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird also der Betrieb der Pumpe durch hydrauli
schen Druck gesteuert, der in der Bremsanlage selbst erzeugt
wird. Es ist kein zusätzliches, von außen einwirkendes Hilfs
mittel erforderlich, um die Betätigung der Pumpe einzuleiten,
so daß sich ein vollständiges Bremssystem ergibt, ohne daß zu
sätzliche Bauteile erforderlich wären.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine blockiergeschützte Bremsan
lage;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Bremsanlage senkrecht zum
Schnitt gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel
einer blockiergeschützten Bremsanlage und
Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer blockiergeschützten Bremsanlage.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Bremsanlage hat ein Gehäuse 1,
in dem ein Modulator 2, eine hydraulische Pumpe 3 und ein Ven
til 4 zum raschen Druckablaß angeordnet sind. An entgegenge
setzten Enden des Gehäuses 1 ragt eine in Längsrichtung sich
erstreckende Welle 5 heraus, die an einem Ende mit einem nicht
dargestellten Rad verbunden ist und am anderen Ende einen
Blockierzustandsmesser 6 in Gestalt einer Schwungrad-Baugruppe
7 trägt, die in einem zylindrischen Schutzgehäuse 8 einge
schlossen sein kann, welches am benachbarten Ende des Gehäuses
1 angeordnet ist.
Der Modulator 2 hat eine Bohrung 9, in der ein Kolben 10 ar
beitet, der von einer Feder 11 von geringer Steifigkeit nor
malerweise in eine Arbeitsstellung vorgespannt wird. In die
ser Stellung drängt der Kolben 10 eine federbelastete Kugel
13 von einem Sitz 14 weg, um die Verbindung zwischen einer
Einlaßöffnung 15, die an einen hydrau
lischen Hauptzylinder 16 anschließbar ist, und einer Auslaß
öffnung 17 herzustellen. In der Bohrung 9 ist zwischen dem
Kolben 10 und zwei mit Zwischenabstand angeordneten feder
belasteten Einweg-Ventilen 19 und 20 eine Ausdehnungskammer 18
ausgebildet. Die Einweg-Ventile 19 und 20 sind in entsprechen
de Richtungen vorgespannt, um zu verhindern, daß Fluid in
der Ausdehnungskammer 18 in einen Behälter 21 zurückfließt,
der im Gehäuse 1 über dem Einweg-Ventil 20 angeordnet ist.
Die Pumpe 3 hat einen Kolben
22, der in einer Bohrung 23 im Gehäuse 1 parallel zur Bohrung
9 arbeitet. Der Kolben 22 wird von einer Stange 24 getragen,
die eine Dichtung 25 an einem Ende der Bohrung 23 durchdringt.
Der Kolben 22 wird von einer die Stange 24 umschlingenden
Feder 26 zum der Dichtung 25 abgewandten Ende der Bohrung 23
hin vorgespannt, um das freie Ende der Stange 24 außer Ein
griff mit einem exzentrischen Nocken 27 auf der Welle 5 zu
halten. Die größere End- bzw. Stirnfläche des Kolbens 22 ist
über eine zweite Einlaßöffnung 28 dem Druck im Hauptzylinder
16 ausgesetzt. Zwischen dem Kolben 22 und der Dichtung 25 ist
eine Arbeitskammer 30 ausgebildet, die durch eine schräge
Bohrung 29 über eine Drosselöffnung 32 mit einem Raum 31
zwischen den beiden Einweg-Ventilen 19 und 20 verbunden ist.
Das Ventil 4 hat ein zylindrisches Hauptteil 33, das sich
von dem der Schwungrad-Baugruppe 7 benachbarten Ende des Ge
häuses 1 aus quer in die Ausdehnungskammer 18 erstreckt. In
die Ausdehnungskammer 18 ragt ein Endabschnitt 35 von kleine
rem Durchmesser eines ersten, becherförmigen Ventilkörpers 34
hinein, der von einer Feder 37 von einem Sitz 36 weg vorge
spannt wird, der in der Längsrichtung des Hauptteils 33 zwi
schen dessen Enden angeordnet ist. Die Ausdehnungskammer 18
ist über eine Drosselöffnung 39 im Ventilkörper 34 mit einer
Kammer 38 verbunden, die zwischen dem Ventilkörper 34 und
dem Sitz 36 ausgebildet ist und die Feder 37 aufnimmt. In
dieser Stellung verschließt der Ventilkörper 34 radiale Öff
nungen 44 im Hauptteil 33, die zum Behälter 21 führen, um
die Verbindung zwischen der Ausdehnungskammer 18 und dem Be
hälter 21 zu unterbrechen. Aus dem Gehäuse 1 ragt ein von
einer Stange gebildeter zweiter Ventilkörper 40 heraus, der
in einer Bohrung 41 arbeitet und einen Durchlaß 42 im Sitz 36
verschließt, um eine durch den Durchlaß 42 und weitere radia
le Öffnungen 43 hindurch bestehende Verbindung mit dem Be
hälter 21 zu unterbrechen.
Zur Schwungrad-Baugruppe 7 gehört ein Schwungrad 50, das an
einem Lager 51 an einem Ende der Welle 5 frei drehbar ist.
Das Schwungrad 50 wird von der Welle 5 über eine Hülse 52 an
getrieben, die über ein Vielnutprofil 53 mit der Welle 5
drehfest verbunden, jedoch relativ zu ihr axial verschiebbar
ist. Die Hülse 52 ist von einer Anpreßplatte 54 umgeben und
treibt sie über eine einsinnig wirkende Antriebsvorrichtung
55 an. In zusammengehörenden Stirnflächen der Anpreßplatte 54
und des Schwungrades 50 sind in komplementären Ausnehmungen
Kugeln 56 angeordnet. Diese Stirnflächen werden von einer
Feder 57 aufeinander zu vorgespannt, die zwischen der Hülse
52 und einer Schulter 58 an der Welle 5 wirkt, um die Schwel
lenwerteinstellung des Blockierzustandssensors 6 festzulegen.
Die Anpreßplatte 54 hat eine Stirnfläche 60, die zusammen
mit einem an ihr anliegenden radialen Flansch 61 der Hülse 52
eine Stirn- oder Axialflächenkupplung 59 bildet.
An dem dem Schwungrad 50 benachbarten Ende des Gehäuses 1
ist ein Hebel 62 um ein Kippauflager 63 schwenkbar angeordnet.
Der Hebel 62 wirkt an einem Ende über eine Dichtmanschette 64
auf das freie Ende des zweiten Ventilkörpers 40 des Ventils 4.
Das andere Ende des Hebels 62 wird von einer Feder 65 in die
dem Gehäuse 1 entgegengesetzte Richtung vorgespannt. An einer
zwischen dem Kippauflager 63 und der Feder 65 gelegenen Stel
le wirkt der Hebel 62 über zwei an entgegengesetzten Seiten
der Welle 5 angeordnete Anlagebuckel 66 auf die Hülse 52.
Wenn sich das Rad bei unbetätigten Bremsen dreht, hält die
Feder 26 die Stange 24 außer Eingriff mit dem Nocken 27, so
daß die Pumpe 3 außer Betrieb ist. Das Schwungrad 50 wird
über die einsinnig wirkende Antriebsvorrichtung 55, die
Kugeln 56 und die Ausnehmungen, in denen letztere angeordnet
sind, von der Welle 5 mit derselben Geschwindigkeit angetrie
ben. Die Feder 65 schwenkt den Hebel 62 in eine Richtung, in
der das Ventil 4 geschlossen gehalten wird, wobei der End
abschnitt 35 von kleinerem Durchmesser in die Bohrung 9 hin
einragt, um als Anschlag zu wirken und zu verhindern, daß
sich der Kolben 10 unbeabsichtigt um einen Betrag bewegt,
der ausreicht, damit sich die Kugel 13 an den Sitz 14 anlegt.
Bei normalem Bremsen wird Fluid aus dem Hauptzylinder 16 der
Einlaßöffnung 15 zugeleitet und dann aus der Auslaßöffnung 17
einer Bremse 67 zugeführt, da die Kugel 13 vom Sitz 14 fern
gehalten wird. Außerdem wird Druck aus dem Hauptzylinder 16
über die zweite Einlaßöffnung 28 der Gesamtfläche des Kolbens
22 zugeführt. Aufgrund des Flächenunterschiedes erzeugt der
Druck aus dem Hauptzylinder 16 einen hohen Druck in der Ar
beitskammer 30, und der höhere Druck wird der Ausdehnungskam
mer 18 über die Drosselöffnung 32 und das Einweg-Ventil 19
zugeleitet. Dies gewährleistet, daß der Kolben 10 in einer
ersten Stellung gehalten wird, in der er die Kugel 13 vom
Sitz 14 fernhält. Weil das Ventil 4 geschlossen ist, kann
sich der Kolben 22 nicht zum Nocken 27 hin bewegen.
Die Schwungrad-Baugruppe 7 ist so ausgelegt, daß ein durch
Verzögerung erzeugtes Drehmoment den die Verzögerung erfas
senden Blockierzustandssensor 6 in einer weiter unten näher
beschriebenen Weise nur bei Verzögerungen betätigt, die einen
im voraus festgelegten Schwellenwert von beispielsweise 1 g
übersteigen.
Wenn der an der Bremse 67 aufgetragene Druck aus dem Haupt
zylinder 16 ausreicht, um am Rad eine Verzögerung mit einem
Betrag zu erzeugen, der ein Blockieren hervorruft, ist nahe
zu sicher, daß sich das gebremste Rad mit einem größeren
Wert als dem Schwellenwert verzögert hat. Das Schwungrad 50,
das sich aufgrund seiner Trägheit weiterdreht, dreht sich
dann im Freilauf an der einsinnig wirkenden Antriebsvorrich
tung 55 und führt eine größere Winkelbewegung aus als die
Anpreßplatte 54. Dies bewirkt, daß die Kugeln 56 bestrebt
sind, sich aus ihren Ausnehmungen herauszubewegen, wobei sie
bewirken, daß sich die Anpreßplatte 54 und die Hülse 52 im
Vielnutprofil 53 vom Schwungrad 50 axial entfernen und den
Hebel 62 gegen die Last in der Feder 65 schwenken.
Dadurch wird die am Ventil 4 aufgetragene Schließkraft so
verringert, daß sich der Ventilkörper 40 von seinem Sitz 36
wegbewegen kann, um die Bohrung des Hauptteils 33 über die
Öffnungen 43 zum Behälter 21 zu entlasten. Der Ventilkörper
34 gerät ins Ungleichgewicht und zieht sich aus der Bohrung 9
zurück, um Fluid aus der Ausdehnungskammer 18 über die Öff
nungen 44 zum Behälter 21 abzuführen. In ähnlicher Weise
wird auch die Arbeitskammer 30 der Pumpe 3 über das Einweg-
Ventil 19 entleert.
Die Druckminderung in der Ausdehnungskammer 18 versetzt den
Kolben 10 in einen Ungleichgewichtszustand, so daß er sich
vom Sitz 14 wegbewegt, damit sich die Kugel 13 an den Sitz 14
anlegen kann. Durch eine weitere Bewegung des Kolbens 10 in
derselben Richtung wird das Bremsvolumen vergrößert, was
eine Herabsetzung des der Bremse 67 zugeführten Druckes zur
Folge hat.
Infolge der Druckminderung in der Arbeitskammer 30 kann die
Stange 24 vom Druck aus dem Hauptzylinder 16 in Eingriff mit
dem Nocken 27 gedrängt werden. Dies ruft eine Hin- und Her
bewegung des Kolbens 22 in der Bohrung 23 hervor, bei der
Fluid aus dem Behälter 21 über das Einweg-Ventil 20 in die
Arbeitskammer 30 angesaugt wird, wenn der Kolben 22 von der
Dichtung 25 weg getrieben wird, und Fluid aus der Arbeits
kammer 30 über das Einweg-Ventil 19 in die Ausdehnungskammer
18 gedrängt wird, wenn sich der Kolben 22 in der entgegen
gesetzten Richtung bewegt. Solange wie das Ventil 4 geöffnet
bleibt, wird die Ausdehnungskammer 18 weiter in den Behälter
21 entleert.
Sobald die Geschwindigkeit des Rades ausreichend wiederzuge
nommen hat, damit die Verzögerung des Schwungrades 50 gegen
über der Welle 5 unter den Schwellenwert sinkt, schwenkt der
Hebel 62 und legt den Ventilkörper 40 wieder an seinen Sitz
36 an. Dies bewirkt, daß der Ventilkörper 34 unter der Wir
kung der Kraft in der Feder 37 in seine verriegelte Ausgangs
stellung zurückkehrt. Durch dieses Schließen des Ventils 4
wird die Ausdehnungskammer 18 vom Behälter 21 getrennt, so
daß die Betätigung der Pumpe 3 den Druck in der Ausdehnungs
kammer 18 erhöht. Dieser Druck bewirkt anfänglich die Rück
kehr des Kolbens 10 in seine Arbeitsstellung, um den Druck
in der Bremsleitung zu erhöhen, und danach, wenn kein weite
res Blockieren eintritt, das Wegbewegen der Kugel 13 von
ihrem Sitz 14. Durch den Einbau der Drosselöffnung 32 ist
sichergestellt, daß das Wiederbetätigen der Bremse allmählich
geschieht. In diesem Betriebszustand kann weiteres Fluid von
der Pumpe 3 nicht abgegeben werden, da das Fluid in der Ex
pansionskammer 18, der schrägen Bohrung 29 und der Arbeits
kammer 30 nahezu inkompressibel ist. Somit wird der Kolben 22
am Ende des unmittelbar darauffolgenden Ansaughubes im obe
ren Totpunkt abgeschaltet gehalten.
Wenn sich das überholende Schwungrad 50 um einen Winkelbetrag
gedreht hat, der ausreicht, um die von den Kugeln 56 gebil
dete Vorrichtung zu betätigen, setzt es seine Freilaufdrehung
durch Schlupfenlassen der Stirnflächenkupplung 59 fort, die
so ausgelegt ist, daß sie das Schwungrad 50 auf ein etwas
höheres Niveau als den Schwellenwert, z. B. auf etwa 1,2 g ver
zögert. Ein mit dem Schwellenwert gleichgroßer Zahlenwert
wäre ideal, jedoch müssen Abweichungen in den Merkmalen der
Stirnflächenkupplung 59 berücksichtigt werden. Folglich wird
das Schwungrad 50 mit einer Rate verzögert, die über der in
der Praxis größten Fahrzeugverzögerung liegt.
Es ist zweckmäßig, wenn der Betrag, um den der Bremsleitungs
druck zum Beheben eines Blockierzustandes auf einer Fahrbahn
mit hohem µ (und daher das aus der Ausdehnungskammer 18 abge
lassene Fluidvolumen) verringert werden muß, viel kleiner
ist als der bei einer Fahrbahn mit niedrigem µ nötige Betrag,
so daß die Größe der Drosselöffnung 32 so gewählt werden
kann, daß die richtige Wiederauffülldauer für die Ausdehnungs
kammer 18 erzielt wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die
maximale Leistung der Pumpe 3, die für die Systemansprech
zeit bestimmend ist, durch die Drosselöffnung 32 unabhängig
von der Radgeschwindigkeit gemacht. Es wird daher ein über
mäßiges Verpumpen des Bremsfluides vermieden.
Ein Abfließen durch Undichtigkeitsstellen am Einweg-Ventil 20
könnte es unmöglich machen, das Fahrzeug beispielsweise auf
einer Steigungs- oder Gefällestrecke im Stillstand zu halten,
bedingt dadurch, daß der Kolben 10 zurückläuft und die Kugel
13 sich an ihren Sitz 14 anlegen läßt. Dies wird mit dem End
abschnitt 35 von kleinerem Durchmesser verhindert, der, wie
weiter oben beschrieben, den Kolben 10 in seiner untersten
Stellung verriegelt.
Das System wird funktionsfähig bei Geschwindigkeiten unter
der, bei der das Schwungrad 50 keine ausreichende Energie
mehr besitzt, um die Kugel-Rampen-Vorrichtung 56 voll zu be
tätigen.
Wenn der Kolben 22 der Pumpe 3 arbeitet, wird der Kolben des
Hauptzylinders 16 etwas hin- und herbewegt. Dies zeigt dem
Fahrzeugführer an, daß die Fahrbahnbedingungen seit Aussetzung
des Blockierzustandes ungünstig waren. Zur Vermeidung dieses
Pulsierens könnte die Einlaßöffnung 28 mit der Auslaßöffnung
17 verbunden werden.
Eine weitere mögliche Abwandlung besteht darin, die wirksame
Steifigkeit der Feder 65 vom durchschnittlichen Druck in der
Bremsleitung abhängig zu machen. Dies wiederum würde den op
timalen Bremsdruck für die betreffende Fahrbahnoberfläche
anzeigen. Die Feder 65 könnte dann zusammen mit der Feder 57
dazu benutzt werden, die Schwellenwert- und die Freilauf-Ver
zögerung des Schwungrades 50 an die voraussichtliche Fahrzeug
verzögerung genau anzupassen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 arbeitet ein
Signal- bzw. Meldekolben 85 in einer Bohrung 86 im Gehäuse 1
und betätigt ein Kugelventil 87, das die Verbindung zwischen
dem Hauptzylinder 16 und den Bremsen 67 steuert. Der Melde
kolben 85 wird von einer Feder 88 normalerweise in die Rich
tung vorgespannt, in der er das Kugelventil 87 geöffnet hält.
Der Meldekolben 85 trägt eine Kolbenstange 89 mit einem ver
größerten Kopf 90, der mittels einer Hülse 92 einen Pumpen
tauchkolben 91 normalerweise vom exzentrischen Nocken 27 fern
zuhalten vermag. Die Hülse 92 paßt mit Preßsitz in einer Boh
rung im Pumpentauchkolben 91. Letzterer wird von einer Feder
93 in Richtung auf den Nocken 27 vorgespannt.
Die Einweg-Ventile 19 und 20 sind in miteinander verbundenen
parallelen Bohrungen im Gehäuse 1 angeordnet.
Beim Betätigen der Bremse 67 wirkt der an ihr aufgetragene
Druck auf die Oberseite des Meldekolbens 85, der sich nicht
bewegen kann, weil Fluid in einer Kammer 94 zwischen dem
Meldekolben 85 und der Kolbenstange 89 zwischen dem Ventil 4
und dem Einweg-Ventil 19 eingeschlossen ist.
Wenn ein Blockierzustand entsteht, wird das Ventil 4 durch
die Schwungrad-Baugruppe 7 geöffnet, so daß Fluid aus der
Kammer 94 in den Behälter 21 abfließen kann und es somit dem
Meldekolben 85 ermöglicht wird, sich unter der Wirkung des
auf die Bremse 67 ausgeübten Druckes zurückzuziehen. Der Mel
dekolben 85 bewegt sich zum Nocken 27 hin, bis er an einen
Anschlag 95 anstößt, der von einer Schulter in der Bohrung 86
am unteren Ende der Kammer 94 gebildet ist. Während dieser
Bewegung kann sich das Kugelventil 87 schließen, wodurch es
den Hauptzylinder 16 von der Bremse 67 trennt. Eine weitere
Bewegung des Meldekolbens 85 in derselben Richtung und über
den Punkt hinaus, in dem sich das Kugelventil 87 schließt,
dient dazu, den Druck in der zur Bremse 67 führenden Lei
tung durch Vergrößern des wirksamen Volumens einer Kammer 96
zu verringern, die über dem Meldekolben 85 ausgebildet ist
und mit der Bremse 67 in Verbindung steht.
Wenn sich der Meldekolben 85 zum Nocken 27 hin bewegt, kann
der Pumpentauchkolben 91 in Eingriff mit dem Nocken 27 gehen
und beginnt, Fluid durch das Einweg-Ventil 20 hindurch in
die Arbeitskammer 30 und von dort durch das Einweg-Ventil 19
und das Ventil 4 hindurch zum Behälter 21 zurück zu pumpen.
Sobald der Blockierzustand beseitigt worden ist, schließt
sich das Ventil 4 und Fluid aus der Arbeitskammer 30 setzt
die Kammer 94 unter Druck. Dadurch wird der Meldekolben 85
in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurückgedrängt, wobei
er auf diese Weise durch Verkleinern des wirksamen Volumens
der Kammer 96 die Bremsleitung erneut unter Druck setzt und
danach das Kugelventil 87 wieder öffnet.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 übernimmt der Mel
dekolben 85 die Aufgabe des Kolbens 10 vom Modulator 2 der
zuerst beschriebenen Ausführungsformen und dient auch dazu,
das Pulsieren der Pumpe 3 vom Hauptzylinder 16 fernzuhalten.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform hat im
übrigen den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform gemäß
Fig. 1 und 2, und einander entsprechende Bauteile sind mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Bremsanlage gemäß Fig. 4 weist Geschwindigkeitssensoren
100 zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit je eines von einer
Bremse 101 gebremsten Vorderrades und einen einzelnen Ge
schwindigkeitssensor 102 zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit
einer Hinterachse 103 auf, die von hinteren Bremsen 104 ge
bremste Räder antreibt.
Die Signale aus den Geschwindigkeitssensoren 100 und 102 werden einem
elektrischen Steuergerät CM zugeführt, das nach Auswertung
der Signale Spannungen zum Betätigen von drei elektromagne
tisch betätigten Ventilen 105, 106 und 107 abgibt, wenn ein
Signal von einem entsprechenden Geschwindigkeitssensor 100
oder 102 die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Blockier
zustandes anzeigt.
Die Ventile 105, 106 und 107 sind in einen Modulator 108 ein
gegliedert und bilden Teil desselben. Der Modulator 108 hat
ein Gehäuse 109, das von einer quergerichteten Welle 110
durchdrungen wird, welche über die Hinterachse 103 drehantreib
bar ist. Im Gehäuse 109 arbeiten in entgegengesetzten
Bohrungen 113 und 114 gegensinnig wirkende Pumpentauchkolben
111 und 112. Jeder Pumpentauchkolben 111 und 112 ist in
seiner Bohrung 113 bzw. 114 durch einen exzentrischen Nocken
115 hin- und herbewegbar, der auf der Welle 110 angeordnet
ist und mit dem eine Kolbenstange 116 bzw. 117 in Eingriff
bringbar ist, welche in einem Abschnitt von kleinerem Durch
messer der Bohrung 113 bzw. 114 arbeitet. In jeder Bohrung
113 und 114 ist zwischen dem Pumpentauchkolben 111 bzw. 112
und der zugehörigen Kolbenstange 116 bzw. 117 eine Arbeits
kammer 118 bzw. 119 ausgebildet.
Die Bremsen 101 und 104 sind mit hydraulischem Druck betätig
bar, den getrennte Druckräume eines von einem Servomotor be
tätigten Tandem-Hauptzylinders 120 liefern. Der Druck aus
einem Druckraum wird jeder Vorderrad-Bremse 101 über ein Ein
weg-Kugelventil 121 zugeführt und wirkt auch auf das dem
Nocken 115 abgewandte Ende des Pumpentauchkolbens 111. In
ähnlicher Weise wird der Druck aus dem anderen Druckraum
beiden Hinterrad-Bremsen 104 über ein Einweg-Bremsventil 122
zugeführt und wirkt auch auf das dem Nocken 115 abgewandte
Ende des Pumpentauchkolbens 112.
Jedes der Einweg-Ventile 121 und 122 ist durch einen Modu
latorkolben 123 betätigbar, der von einer Feder 124 normaler
weise in die Richtung vorgespannt wird, in der er das zuge
hörige Einweg-Ventil 121 bzw. 122 geöffnet hält. Jeder Modu
latorkolben 123 arbeitet in einer Bohrung, in der auf der
dem Einweg-Ventil 121 bzw. 122 abgewandten Seite des Modula
torkolbens 123 eine Ausdehnungskammer 125 ausgebildet ist.
Die Arbeitskammer 118 ist mit der Ausdehnungskammer 125 des
Einweg-Ventils 121 über ein Einweg-Ventil 126 verbunden und
erhält Fluid aus einem nicht dargestellten Behälter über ein
Einweg-Ventil 127.
Die Arbeitskammer 119 ist mit der Ausdehnungskammer 125 des
Einweg-Ventils 122 über ein Einweg-Ventil 128 verbunden und
erhält Fluid aus dem Behälter über ein Einweg-Ventil 129.
Jedes elektromagnetisch betätigte Ventil 106 und 107 steuert
die Verbindung zwischen der zugehörigen Ausdehnungskammer 125
und dem Fluidbehälter.
Wenn sich das Fahrzeug bewegt, wird die Welle 110 gedreht;
da die beiden Pumpentauchkolben 111 und 112 durch Federkraft
normalerweise in die dem Nocken 115 entgegengesetzte Richtung
vorgespannt werden, wird kein Fluid umgewälzt. Die Modulator
kolben 123 sind von den Federn 124 an Anschlägen in Anlage
gehalten, so daß die Einweg-Ventile 121 und 122 in der vollen
Offenstellung gehalten werden.
Beim Betätigen der Bremsen 101 und 104 werden die Pumpentauch
kolben 111 und 112 durch das den Bremsen 101 und 104 aus dem
Tandem-Hauptzylinder 120 zugeführte Fluid in Richtung auf den
Nocken 115 belastet. Da jedoch in den Arbeitskammern 118 und
119 Fluid eingeschlossen ist, werden die Pumpentauchkolben
111 und 112 zuverlässig außer Eingriff mit dem Nocken 115 und
in Anlage an Anschlägen im Gehäuse 1 gehalten.
Wenn eines der Vorderräder blockiert, beispielsweise das von
der gemäß Fig. 4 oberen Bremse 101 gebremste Vorderrad,
stellt das entsprechend der Zeichnung obere Ventil 105 die
Verbindung zwischen der Ausdehnungskammer 125 des zugehörigen
Modulatorkolbens 123 und dem Behälter her. Dieser Vorgang
hat zur Folge, daß der Bremsdruck den Modulatorkolben 123
vom Einweg-Ventil 121 weg drängt, das sich dadurch schließen
kann. Eine weitere Bewegung des Modulatorkolbens 123 in der
selben Richtung vergrößert das Bremsenvolumen und verringert
den der Bremse 101 zugeführten Druck. Gleichzeitig wird der
Pumpentauchkolben 111 durch den Druck aus dem Tandem-Haupt
zylinder 120 gezwungen, den Bewegungen des Nockens 115 zu
folgen, wodurch er hin- und herbewegt wird, um Fluid aus dem
Behälter anzusaugen und in die Ausdehnungskammer 125 zu
drücken.
Die Herabsetzung des Bremsdruckes hebt jedoch das Blockier
signal auf, so daß sich das elektromagnetisch betätigte Ven
til 105 schließt. Der Modulatorkolben 123 wird dann auf das
Einweg-Kugelventil 121 zu gedrängt, um die Bremse 101 erneut
zu betätigen.
Beim Betätigen des Pumpentauchkolbens 111 wird der Kolben des
Tandem-Hauptzylinders 120 durch die Bewegung der Pumpe 3
etwas hin- und herbewegt. Dies zeigt dem Fahrzeugführer an,
daß der zugeführte Druck für die Fahrbahnbedingungen zu hoch
ist.
Während der Beseitigung des Blockierzustandes an dem von der
Bremse 101 gebremsten Vorderrad bewegt sich der Modulator
kolben 123 für das andere Vorderrad nicht, weil das Einweg-
Ventil 126 geschlossen bleibt. In ähnlicher Weise bewegt
sich auch der Pumpentauchkolben 112 für die Hinterrad-Bremsen
104 nicht. Folglich läßt sich der Druck jeder einzelnen Brem
se 101 und 104 ohne Beeinflussung der anderen modifizieren.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform lassen sich die
beiden Hinterrad-Bremsen 104 wie die Vorderrad-Bremsen 101
getrennt voneinander steuern. Hierzu ist jedoch der Einbau
eines zusätzlichen elektromagnetisch betätigten Ventils,
eines zusätzlichen Blockierzustandssensors und eines weiteren
Modulatorkolbens 123 erforderlich.
Claims (5)
1. Blockiergeschützte Bremsanlage für eine hydraulische
Fahrzeugbremse mit
- - einem Sensor (6; 100, 102) für das dynamische Radverhalten,
- - einer Kolbenpumpe (3), deren Kolben (22; 116, 117) im Wechsel durch einen mechanischen Antrieb (5, 27; 125) und eine ent gegengesetzt wirkende Kraft verlagerbar ist,
- - einem in die Bremsleitung vom Hauptzylinder (16) zur Bremse (67) eingebauten Druck-Modulator (2; 108) mit einem Trennven til (13, 14; 121, 122) und einer Ausdehnungskammer (18; 94; 125), die mit einer Arbeitskammer (30; 114, 118) der Kolben pumpe (3) verbunden ist, und
- - einem mit der Ausdehnungskammer (18; 94; 125) verbundenen Ab laßventil (4; 105, 106, 107), das durch den Sensor (6; 100, 102) bei Erreichen eines Schwellenwerts der Raddrehverzögerung aufgesteuert wird und dadurch das Schließen des Trennventils (13, 14; 121, 122) sowie das Absenken des wirksamen Brems druckes (67) auslöst,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - bei der Kolbenpumpe (3) die Hubbewegung in einer Richtung durch einen mechanischen Antrieb (5, 27; 125) erfolgt und
- - der Kolben (22; 116, 117) nach dem Ende eines Blockiervorgan ges durch ein eingeschlossenes Flüssigkeitsvolumen in der Arbeitskammer (30; 114, 118 ) in wirkungsloser Stellung gehal ten wird und
- - die den Hub des Kolbens (22; 116, 117) in die entgegenge setzte Richtung bewirkende Kraft durch den Hauptzylinderdruck erzeugt wird.
2. Bremsanlage gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (22) bei einem Förderhub durch den Hauptzylin
derdruck und bei einem druckerzeugenden Hub durch den mechani
schen Antrieb (5, 27) bewegt wird.
3. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der durch die Kolbenpumpe (3) erzeugte Druck der Ausdeh
nungskammer (18) zuführbar ist, um das Trennventil (3) offen zu
halten.
4. Bremsanlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Verbindungsleitung (29) zwischen der Arbeitskammer
(30) und der Ausdehnungskammer (18) eine Drossel (32) vorgese
hen ist.
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