DE3529042C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische
Blockierschutzeinrichtung
für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 25 19 835 ist gemäß der Gattung der Erfindung ein
Bremssystem mit Antiblockierregelung bekannt. Das dort vorgesehene
Modulierventil (zweites Umschaltventil) ist nicht in der Lage,
dahingehend zu wirken, den am Kolben der Drucksteuereinrichtung
(Absperrventil) anstehenden Druck auf einem vorbestimmten
niedrigen Pegel zu erhalten, während der Hauptbremszylinder
unbetätigt ist. Gemäß dieser bekannten Lehre liegt das
Absperrventil im Leistungsdruckkreis, der den Speicher mit dem
Radbremszylinder verbindet.
Wenn das Wegeventil (erstes Umschaltventil) im Bremsbetrieb erregt
worden ist, so wirkt das Absperrventil derart, daß die
Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder sowie dem
Radbremszylinder unterbrochen und der Radbremszylinder mit dem
Vorratsbehälter verbunden wird. Wenn die Gefahr eines Blockierens
des Fahrzeugrades vorüber ist, dann wird das erste Umschaltventil
entregt, um die Leitungen des Leistungsdruckkreises zu verbinden,
während das Absperrventil derart wirkt, daß es unter Druck
stehendes, vom Speicher dem Radbremszylinder unter Steuerung durch
das zweite Umschaltventil zugeführtes Fluid durchläßt und die
Fluidverbindung zwischen dem Haupt- sowie dem Radbremszylinder
ermöglicht.
Bei einer solchen technischen Ausführung wird die mit dem unter
Druck stehenden Hydraulikfluid vermischte Luft unvermeidlich in
das Hydraulikfluid im Betrieb des Absperrventils eingesaugt.
Dadurch wird der zuverlässige Betrieb des Bremssystems
beeinträchtigt.
Wenn der Hauptbremszylinder nicht betätigt ist, dann wird das
zweite Umschaltventil in der Ruhestellung gehalten, so daß der
Leistungsdruckkreis mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Das
bedeutet, daß im unbetätigten Zustand des Hauptbremszylinders der am
Kolben des Absperrventils anstehende Druck nicht auf einem
vorbestimmten niedrigen Pegel gehalten werden kann.
Wird der Hauptbremszylinder betätigt, so bewirkt das zweite
Umschaltventil eine Modulierung des hydraulischen Leistungsdrucks
in Übereinstimmung mit dem Hauptbremszylinderdruck und ein Anlegen
des Drucks an die Druckkammern des Absperrventils durch das erste
Umschaltventil. Das hat einen erhöhten Verbrauch des im Speicher
gespeicherten hydraulischen Leistungsdrucks und eine Herabsetzung
der Lebensdauer der als Druckquelle dienenden Fluidpumpe auf Grund
eines häufigen Betriebs zum Ergebnis.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blockierschutzeinrichtung zu
schaffen, bei welcher der auf den Kolben des Absperrventils
wirkende Druck auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel gehalten
wird, wenn der Hauptbremszylinder unbetätigt ist, und ein
zuverlässiges Arbeiten der Blockierschutzeinrichtung gewährleistet
ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist der Bremskreis vom
Leistungsdruckkreis getrennt und damit völlig von der mit dem
unter Leistungsdruck stehenden Hydraulikfluid vermischten Luft
isoliert, so daß ein zuverlässiger Betrieb des Bremssystems
gewährleistet ist.
Zugleich ist dem zweiten Umschaltventil eine Einrichtung
zugeordnet, die im unbetätigten Zustand des Hauptbremszylinders
dahingehend wirkt, den auf den Kolben des Absperrventils
einwirkenden Druck auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel zu
halten. Das ist in bezug auf den Verbrauch an hydraulischem
Leistungsdruck und in bezug auf ein Vermeiden eines häufigen
Betriebs der Fluidpumpe von Vorteil.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung der
Bauteile einer hydraulischen Blockierschutzeinrichtung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Absperr- sowie ein Umgehungsventil
von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 3 und 4 je einen Längsschnitt durch Umschaltventile
in gegenüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsformen.
Die Fig. 1 zeigt eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge,
die einen mit einem Bremskraftverstärker 11, der
durch Niederdrücken eines Bremspedals 10 betätigt wird,
versehenen Hauptbremszylinder (im folgenden auch Tandem-Hauptbremszylinder genannt) 12 enthält. Dieser
Hauptbremszylinder hat eine frontseitige Druckkammer, welche
über einen Bremskreis bzw. Hydraulikkreis B₁ mit dem Radbremszylinder bzw. dem linken Vorderrad-Bremszylinder
21 und über einen Umgehungskreis B₄ des Hydraulikkreises
B₁ mit einem rechten Radbremszylinder bzw. Hinterrad-Bremszylinder 24 verbunden
ist. Ferner hat der Tandem-Hauptbremszylinder 12 eine
rückwärtige Druckkammer, die über einen Hydraulikkreis B₂ mit
dem rechten Vorderrad-Bremszylinder 22 und über einen Umgehungskreis
B₃ des Hydraulikkreises B₂ mit einem linken Hinterrad-Bremszylinder
23 verbunden ist. Innerhalb der Hydraulikkreise
B₃ und B₄ ist ein bekanntes Bemessungs- oder Dosierventil
19 angeordnet.
In dieser Anordnung der Hydraulikkreise ist eine Blockierschutzeinrichtung
50 zur Steuerung des jeweils an die Radbremszylinder
21, 22, 23 und 24 gelegten Bremsdrucks eingegliedert.
Diese Blockierschutzeinrichtung 50 umfaßt Radschlupf-
oder Radbremsfühler 31, 32, 33 und 34, die die
Drehschnelle der jeweiligen Fahrzeugräder ermitteln, und
einen Steuermodul 40, der ein elektrisches Steuersignal in
Abhängigkeit von jedem elektrischen Signalwert der Fühler
abgibt. Ferner umfaßt die Blockierschutzeinrichtung 50
einen Vorratsbehälter 51, eine Hochdruck-Zweistufenpumpe
52 als Leistungsdruckquelle, einen Speicher 53, einen Druckschalter 54, ein Magnetventil 56, ein zweites Umschaltventil
(im folgenden nur Umschaltventil genannt) 55, ein Absperrventil 57 der
Kolbenbauart und ein Umgehungsventil 58.
Das Magnetventil 56, das Absperrventil 57 und das Umgehungsventil
58 sind zur Regelung der unter Druck stehenden Flüssigkeit
im Hydraulikkreis B₁ vorgesehen. Die Hydraulikkreise
B₂, B₃ und B₄ sind jeweils mit einem (nicht gezeigten) Magnet-,
Absperr- sowie Umgehungsventil ausgestattet, die im wesentlichen
den gleichen Aufbau und dieselbe Arbeitsweise wie
das Magnetventil 56, Absperrventil 57 und Umgehungsventil
58 haben. Der Vorratsbehälter 51 dient der Speicherung einer
dem Speicher 53 zuzuführenden Flüssigkeitsmenge. Die Hochdruck-Zweistufenpumpe
52 wird von einem (nicht gezeigten)
Elektromotor angetrieben und dient der Erzeugung eines hydraulischen
Leistungsdrucks. Diese Hochdruck-Zweistufenpumpe
52 umfaßt ein Pumpengehäuse 52a, eine im Gehäuse 52a drehbar
gelagerte, vom Elektromotor angetriebene Nockenwelle 52b,
einen durch Anlage an der Nockenwelle 52b sowie unter der
Kraft einer Feder 52c hin- und herbewegbaren Tauchkolben
52f sowie ein Paar von Rückschlagventilen 52d und 52e, die
mit dem Tauchkolben 52f zusammenwirken, um diesen als Niederdruckpumpe
zu betreiben. Die Zweistufenpumpe 52 weist ferner
einen Tauchkolben 52j, der durch Anlage an der Nockenwelle
52b und unter der Kraft einer Feder 52g hin- und herbewegt
wird, und ein Paar von Rückschlagventilen 52h sowie 52i, die
zur Zusammenarbeit mit dem Tauchkolben 52j angeordnet sind,
um diesen als eine Hochdruckpumpe zu betreiben, auf.
Der Speicher 53 ist ein Gasspeicher, dessen Innenraum durch
eine Membran 53a in eine Gas- und eine Hydraulikdruckkammer
53b bzw. 53c unterteilt ist, wobei letztere mit der Hochdruck-Zweistufenpumpe
52 über ein Rückschlagventil 59 verbunden ist, um
in ihr den hydraulischen Leistungsdruck zu speichern.
Der Druckschalter 54 ist dazu vorgesehen, den Hydraulikdruck
in der Kammer 53c des Speichers 53 zu erfassen. Dieser Druckschalter
54 umfaßt einen Körper 54a aus leitendem Material,
der in den Hauptkörper 50A aus leitendem Material für die
Blockierschutzeinrichtung 50 flüssigkeitsdicht eingeschraubt
ist, einen Körper 54b aus Isoliermaterial, der in den Körper
54a fest eingesetzt ist, einen vom Hydraulikdruck in
der Kammer 53c des Speichers 53 zu beaufschlagenden Tauchkolben
54c, ein mit diesem Kolben 54c über ein Isolierelement
verbundenes bewegliches Kontaktglied 54d und ein Festkontaktglied
54f, mit dem das bewegliche Kontaktglied 54d zur Anlage
zu bringen ist. Ein Leitungsdraht 54g ist so angeordnet, daß
er durch ein Halteglied 54h, eine Feder 54e, ein Halteglied
54i, das bewegliche Kontaktglied 54d, das Festkontaktglied
54f und den Körper 54a mit Masse verbunden werden kann. Wenn
der Hydraulikdruck in der Druckkammer 53c des Speichers 53
einen vorgegebenen Pegel überschreitet, dann wird der Tauchkolben
54c gegen die Kraft der Feder 54e verlagert, um eine
Anlage des beweglichen Kontaktglieds 54d am Festkontaktglied
54f herbeizuführen.
Sinkt dagegen der Hydraulikdruck in der Kammer 53c des Speichers
53 unter den vorbestimmten Wert, so wirkt die Feder
54e dahin, das bewegliche Kontaktglied 54d vom Festkontaktglied
54f zu lösen, womit der Druckschalter 54 geöffnet,
d. h., abgeschaltet wird. In diesem Zustand aktiviert dann
der Steuermodul 40 eine Treiberschaltung für den Elektromotor,
durch den die Hochdruck-Zweistufenpumpe 52 angetrieben
wird, um den Hydraulikdruck in der Kammer 53c des Speichers
53 zu erhöhen. Steigt der Druck in dieser Kammer 53c bis auf
den bestimmten Pegel an, so wird das bewegliche Kontaktglied
54d mit dem Festkontaktglied 54f zur Anlage gebracht, um den
Druckschalter 54 zu schließen, so daß hierauf der Steuermodul
die Treiberschaltung für den Elektromotor nach Ablauf einer
vorgegebenen Zeitspanne deaktiviert. Auf diese Weise wird
der hydraulische Leistungsdruck in der Kammer 53c des Speichers
53 im wesentlichen auf dem vorbestimmten Pegel gehalten,
der einem maximalen Bremsdruck, um ein Blockieren der Räder
bei einem Bremsvorgang auf einer nicht schlüpfrigen Straße
herbeizuführen, entspricht.
Das Umschaltventil 55 ist in einem Leistungsdruckkreis
angeordnet, der den Speicher 53 mit einer Öffnung 56a des
Umgehungsventils 58 verbindet. Dieses Umschaltventil 55 umfaßt
einen ersten Ventilsitz bzw. ein Ventilsitzglied 55a, das in einem mit dem Hauptkörper 50A
einstückigen Zylinder 50a angeordnet ist, ein zur Anlage an
einem Sitz des Ventilsitzglieds 55a bestimmtes erstes Ventilelement bzw. Kugelventil
55b, eine das Kugelventil 55b nach rechts belastende Druckfeder
55c, ein im Ventilsitzglied 55a axial verschiebbares zweites
Ventilelement bzw. Ventilschieber 55d, der an seinem linken Ende mit einem axialen Vorsprung zur Anlage
am Kugelventil 55b und an seinem rechten Ende mit einer
Kugel versehen ist, eine am rechten Ende des Ventilsitzgliedes
55a festgelegte Anschlagplatte 55e, eine an der rechten
Stirnfläche der Anschlagplatte 55e angebrachte Halterung 55f,
einen von der Halterung 55f gelagerten, axial verschiebbaren zweiten
Ventilsitz bzw. Schieber 55g, der an seiner linken Stirnseite mit einem Sitz,
an dem die Kugel des Ventilschiebers 55d zur Anlage kommt,
versehen ist, einen in das außenliegende Ende des Zylinders
50a eingeschraubten Verschlußstopfen 70, einen in einer Bohrung
des Verschlußstopfens 70 axial verschiebbar angeordneten
Kolben 55i und eine Feder 55j, die dazu dient, den Kolben
55i nach links hin zu belasten.
Der Zylinder 50a ist mit einer Öffnung 50a₁, die über einen
Kanal 61 mit dem Speicher 53 verbunden ist, mit einer Öffnung
50a₂, die durch den Leistungsdruckkreis bzw. die Leistungsdruckleitung 62 mit der Öffnung
56a des Magnetventils 56 sowie der Öffnung 58a des Umgehungsventils
58 verbunden ist, mit einer Öffnung 50a₃, die durch
eine Ablaßleitung 63 mit dem Vorratsbehälter 51 verbunden
ist, und mit einer durch eine Leitung 64 mit dem Hauptbremszylinder
12 verbundene Öffnung 50a₄ versehen. Die Öffnung
50a₂ hat ferner mit den zugeordneten Öffnungen der Magnet-
sowie Umgehungsventile in den Hydraulikkreisen B₂, B₃ und B₄
über eine (nicht gezeigte) Umgehungsleitung, die mit der
Leistungsdruckleitung 62 verbunden ist, Verbindung.
Wenn an eine Kammer 55k im Umschaltventil 55 ein Hydraulikdruck
durch die Öffnung 50a₄ gelegt wird, der unter einer
vorbestimmten Höhe ist, so wird das Kugelventil 55b durch die
Kraft der Feder 55c in Anlage am Sitz des Ventilsitzglieds
55a gehalten, um die Verbindung zwischen den Öffnungen 55a₁
und 55a₂ zu unterbrechen, und die linke Stirnseite des Schiebers
55g ist unter der Kraft der Feder 55j in Anlage an der
Kugel des Ventilschiebers 55d, um die Verbindung zwischen den
Öffnungen 50a₂ und 50a₃ zu unterbrechen. In diesem Zustand
wird der Druck in der Leistungsdruckleitung 62 auf einem vorgegebenen,
durch die Kraft der Feder 55j bestimmten niedrigen
Pegel gehalten.
Wird an die Kammer 55k im Umschaltventil 55 durch die Öffnung
50a₄ ein Hydraulikdruck gelegt, der höher ist als ein
vorbestimmter Wert, so werden der Kolben 55i, der Schieber
55g und der Ventilschieber 55d durch diesen Druck gegen die
Kraft der Feder 55c bewegt, so daß das Kugelventil 55b vom
Sitz des Ventilsitzglieds 55a abgehoben wird. Damit wird der
Leistungsdruckleitung 62 vom Speicher 53 über den Kanal 61
und die Öffnungen 50a₁ sowie 50a₂ Leistungsdruck zugeführt.
Sinkt der Druck in der Kammer 55k unter den vorbestimmten
Wert, so wirkt der hydraulische Leistungsdruck in der Leistungsdruckleitung
62 dahin, den Schieber 55g sowie den Kolben 55i gegen die
Kraft der Feder 55j zu bewegen, womit sich der Schieber 55g
von der Kugel des Ventilschiebers 55d löst, um eine Flüssigkeitsströmung
von der Leistungsdruckleitung 62 zur Ablaßleitung
63 über radiale Bohrungen im Ventilsitzglied 55a, über axiale
sowie radiale, im Außenumfang und rechtsseitigen Ende des
Ventilschiebers 55d ausgebildete Kehlen, über axiale sowie
radiale Bohrungen im Schieber 55g und über die Öffnung 50a₃
zu ermöglichen. Damit sinkt der Druck in der Leistungsdruckleitung 62 ab,
so daß er auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel gehalten
wird. Der an die Kammer 55k gelegte Druck wird als relativ
niedriger Druck festgelegt, der ausreichend ist, um die
Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Kanal 61 und der Leistungsdruckleitung 62 bei
einem Bremsvorgang herzustellen.
Das Magnetventil 56 wird unter Steuerung durch den Steuermodul
40 erregt, um den hydraulischen, durch die Leistungsdruckleitung
62 an das Absperrventil 57 gelegten Leistungsdruck
zu regeln. Das Magnetventil 56 umfaßt ein zylindrisches
Gehäuse 56b, ein Paar von axial beabstandeten ortsfesten Kernen
56c und 56d, die fest mit den einander entgegengesetzten
Enden des Gehäuses 56b verbunden sind, ein Paar von axial beabstandeten,
um je einen axial beabstandeten Spulenkörper
gewickelten Magnetwicklungen 56e und 56f, einen zwischen
diese Wicklungen 56e, 56f eingefügten ringförmigen Block 56g,
einen innerhalb des Spulenkörpers für die Wicklung 56e angeordneten,
axial verschiebbaren Kern 56i, der durch eine
Druckfeder 56h nach links hin belastet ist, um bei Erregung
der Magnetwicklung 56e nach rechts gezogen zu werden, einen
Ventilträger 56j, der fest in den bewegbaren Kern 56i eingefügt
ist, ein an der rechten Stirnseite des Ventilträgers 56j
befestigtes Kugelventil 56k, einen innerhalb des Spulenkörpers
für die Magnetwicklung 56f axial verschiebbar angeordneten
Kern 56m, der von einer Druckfeder 56l nach links hin
belastet ist, um bei Erregung der Magnetwicklung 56f nach
rechts gezogen zu werden, einen fest in den bewegbaren Kern
56m eingefügten Ventilträger 56n und ein an der linken Stirnseite
des Ventilträgers 56o befestigtes Kugelventil 56a.
Wenn beide Magnetwicklungen 56e und 56f entregt sind, so wird
das Kugelventil 56k vom Sitz am ortsfesten Kern 56c durch
die Kraft der Feder 56h gelöst, während das Kugelventil 56o
in Anlage am Sitz des ortsfesten Kerns 56d durch die Kraft
der Feder 56l gehalten wird. In diesem Zustand ist die Öffnung
56a des Magnetventils 56 mit einem Kanal 50b im Hauptkörper
50A über den Sitz am ortsfesten Kern 56c in Verbindung und
gegen eine Ablaßöffnung 56p, die über eine Leitung 65 mit dem
Vorratsbehälter 51 in Verbindung steht, abgesperrt. Werden
beide Magnetwicklungen 56e und 56f erregt, so wird der
bewegbare Kern 56i gegen die Kraft der Feder 56h nach rechts
gezogen, so daß das Kugelventil 56k mit dem Sitz am ortsfesten
Kern 56c zur Anlage kommt, und es wird der bewegbare
Kern 56m gegen die Kraft der Feder 56l nach rechts gezogen,
so daß das Kugelventil 56o vom Sitz am ortsfesten Kern 56d
abgehoben wird. Damit ist der Kanal 50b gegen die Einlaßöffnung
56a des Magnetventils 56 abgesperrt und durch eine
axiale Kehle im bewegbaren Kern 56i, axiale Bohrungen im ringförmigen
Block 56g, eine axiale Kehle im bewegbaren Kern 56m
sowie eine Öffnung im ortsfesten Kern 56d mit der Ablaßöffnung
56p verbunden.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist das Absperrventil 57 mit dem Umgehungsventil
58 koaxial innerhalb eines einzigen Zylinders
50c, der mit dem Hauptkörper 50A einstückig ausgebildet ist,
vereinigt. Der Zylinder 50c ist vom Verschlußstopfen 71 abgeschlossen,
der von einem Innensechskant-Gewindestopfen 72
am Platz gehalten wird.
Das Absperrventil 57 umfaßt einen Ventilsitz bzw. ein Ventilsitzglied 57a, das
durch einen Dichtungsring 57b innerhalb des Zylinders 50c
festgehalten ist und eine Ventilkammer 57c bildet, ein in dieser
Ventilkammer 57c aufgenommenes Ventilelement bzw. Kugelventil 57d sowie
einen Kolben 57f, der axial verschiebbar im Zylinder 50c
angeordnet ist und eine Bremsdruckkammer 57g sowie eine Leistungsdruckkammer
57h bildet. Der Kolben 57f ist in seinem
Außenumfang mit einem Paar von axial beabstandeten und ringförmigen
Napfmanschetten 57i und 57j sowie mit einem Stützring
57k versehen.
Das Umgehungsventil 58 umfaßt ein durch einen Dichtungsring
58c im Zylinder 50c fest eingegliedertes, an das Ventilsitzglied
57a angesetztes Ventilsitzglied 58a, das eine Ventilkammer
58f bildet, in der ein Kugelventil 58g aufgenommen ist,
ein rohrförmiges, fest in die Ventilsitzglieder 57a und 58a
durch ein Paar von axial beabstandeten Dichtungsringen 58e
eingebundenes Ventilsitzglied 58d, eine in diesem Glied 58d
aufgenommene Schraubendruckfeder 57e, die an ihren entgegengesetzten
Enden mit den Kugelventilen 57d und 58g in Anlage
ist, und einen durch ein Paar von axial beabstandeten Dichtungsringen
58k axial verschiebbar im Verschlußstopfen 71
angeordneten Kolben 58h, der eine Bremsdruckkammer 58i und
eine Leistungsdruckkammer 58j bildet. In der Baugruppe von
Absperrventil 57 und Umgehungsventil 58 ist die Ventilkammer
57c mit einem ersten Abschnitt B1a des Hydraulikkreises B₁,
der mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 12 Verbindung hat, ist
die Ventilkammer 58f mit einem zweiten Abschnitt B1b des
Hydraulikkreises B₁, der mit dem Vorderrad-Bremszylinder 21
Verbindung hat, und ist die Leistungsdruckkammer 58j mit der
Leistungsdruckleitung 62 über die Öffnung 58a verbunden.
Wenn der Leistungsdruckkammer 57h des Absperrventils 57 der
Leistungsdruck vom Speicher 53 über das Umschaltventil 55,
die Leistungsdruckleitung 62, das Magnetventil 56 und den Kanal 50b
zugeführt wird, dann wird der Kolben 57f nach rechts gedrückt,
wobei das Kugelventil 57d von einem Sitz am Ventilsitzglied
57a gelöst wird, und wird der Kolben 58h durch den Leistungsdruck,
der in der Kammer 58j ansteht, nach links gedrückt,
so daß das Kugelventil 58g mit einem Sitz am rohrförmigen
Ventilsitzglied 58d gegen die Kraft der Schraubendruckfeder
57e zur Anlage kommt. In diesem Zustand wird die Ventilkammer
57c mit der Ventilkammer 58f über die Bremsdruckkammer 57g,
axiale Bohrungen in den Ventilsitzgliedern 57a sowie 58b und
die Bremsdruckkammer 58i verbunden, um eine Strömung der
Druckflüssigkeit durch diese hindurch zwischen dem ersten
sowie zweiten Abschnitt des Hydraulikkreises B₁ zuzulassen,
und der Kolben 57f wird in Anlage an der linken Stirnseite
des Ventilsitzglieds 57a gehalten, um die Kapazität der
Bremsdruckkammer 57g auf ein Minimum herabzusetzen.
Wenn das Magnetventil 56 erregt wird, um die Leistungsdruckkammer
57h mit dem Vorratsbehälter 51 zu verbinden, so wird
der Kolben 57f durch einen in der Bremsdruckkammer 57g wirkenden
Bremsdruck nach links bewegt, wobei sich das Kugelventil
57d wieder an den Sitz des Ventilsitzglieds 57a anlegt, um
die Verbindung zwischen der Ventilkammer 57c und der Bremsdruckkammer
57g zu unterbrechen. Damit wird der erste Abschnitt
B1a des Hydraulikkreises B₁ gegenüber dem zweiten
Abschnitt B1b dieses Kreises B₁ abgesperrt, und anschließend
wird die Kapazität der Bremsdruckkammer 57g durch die nach
links gerichtete Bewegung des Kolbens 57f vergrößert, um den
dem Radbremszylinder 21 zugeführten Bremsdruck herabzusetzen.
Wenn der Leistungsdruck vom Speicher 53 auf Grund eines Schadens
an der Pumpe 52, an der Leistungsdruckleitung 62 od. dgl. unter
den vorbestimmten Wert absinkt, so wird an den Kolben 58h der
Bremsdruck von der Kammer 57g des Absperrventils 57 her vor
dem Anliegen des Kugelventils 57d am Sitz des Ventilsitzglieds
57a angelegt werden. Damit wird der Kolben 58h durch den Druckunterschied
zwischen den Kammern 58i und 58j nach rechts bewegt,
so daß das Kugelventil 58g vom Sitz am rohrförmigen
Ventilsitzglied 58d gelöst wird, um eine Umgehungsströmung
von Druckflüssigkeit parallel zum rohrförmigen Ventilsitzglied
58d zwischen den Ventilkammern 57c und 58f zu ermöglichen.
In diesem Zustand liegt das Kugelventil 58g am Sitz
des Ventilsitzglieds 58b an, um einen Rückfluß der Druckflüssigkeit
von der Ventilkammer 58f zur Bremsdruckkammer 58i
zu sperren.
Das Steuermodul 40 spricht auf die elektrischen Signale
von den Radbremsfühlern 31, 32, 33 und 34 an, um die Drehschnelle
oder Umdrehung der jeweiligen Fahrzeugräder bei
einem Bremsvorgang zu erfassen. Wenn das linke Vorderrad
dazu neigt, im Bremsvorgang blockiert zu werden, so wird
das Magnetventil durch ein elektrisches Steuersignal vom
Steuermodul 40 erregt, um Leistungsdruck von der Leistungsdruckkammer
57h des Absperrventils 57 in den Vorratsbehälter
51 abzuführen. Somit wirkt das Absperrventil dahin, die Verbindung
zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt des Hydraulikkreises
B₁ abzusperren, so daß der Bremsdruck im Radbremszylinder
21 herabgesetzt wird. Wenn die Tendenz zum Blockieren
am Fahrzeugrad aufhört, dann wird das Magnetventil 56 unter
Steuerung durch den Steuermodul 40 entregt, so daß an die
Leistungsdruckkammer 57h des Absperrventils 57 der hydraulische
Leistungsdruck von der Leistungsdruckleitung 62 gelegt wird,
um eine Druckflüssigkeitsströmung zwischen dem ersten sowie
zweiten Abschnitt des Hydraulikkreises B₁ zu ermöglichen, so
daß dadurch der Bremsdruck im Radbremszylinder 21 erhöht wird.
Anschließend wird das Magnetventil 56 unter Steuerung durch
den Steuermodul 40 abwechselnd erregt und entregt, um den
Bremsdruck im Radbremszylinder 21 zu regeln, so daß ein
Blockieren des Fahrzeugrades während des Bremsens verhindert
wird.
Bei einem solchen Bremsvorgang wirkt das Umschaltventil 55
dahingehend, die Leistungsdruckleitung 62 über den Kanal 61
mit dem Speicher 53 zu verbinden, wenn ihm bei Niederdrücken
des Bremspedals 10 vom Hauptbremszylinder 12 Bremsdruck zugeführt
wird. Wenn der Bremsdruck im Ansprechen auf ein Freigeben
des Bremspedals 10 unter den vorbestimmten Wert abfällt,
dann trennt das Umschaltventil 55 die Leistungsdruckleitung
62 vom Speicher 53 und verbindet sie über die Ablaßleitung
63 mit dem Vorratsbehälter 51. Damit nimmt bei Freigabe des
Bremspedals 10 der Druck in der Kammer 57h des Absperrventils
57 und in der Kammer 58j des Umgehungsventils 58 ab, um auf
dem vorbestimmten niedrigen Pegel gehalten zu werden.
Als Ergebnis dessen ist das Umschaltventil imstande, die
hydraulische Belastung, die auf alle Dichtungselemente in
der Baugruppe aus Absperrventil 57 sowie Umgehungsventil 58
wirkt, zu vermindern, so daß deren Lebensdauer erhöht wird.
Ferner wirkt die Druckfeder 55j im Umschaltventil 55 dahingehend,
den Druck in der Leistungsdruckleitung 62 bei Freigabe
des Bremspedals 10 auf dem vorbestimmten niedrigen Pegel zu
halten. Damit wird der Kolben 57f im Absperrventil 57 durch
den niedrigen Druck in der Kammer 57h nach rechts und wird
der Kolben 58h im Umgehungsventil 58 durch den niedrigen
Druck in der Kammer 58j nach links gedrückt. Das bedeutet,
daß dann, wenn im Ansprechen auf das durch ein Niedertreten
des Bremspedals 10 hervorgerufenes Arbeiten des Umschaltventils
55 der Leistungsdruck an die Leistungsdruckleitung 62 gelegt wird,
das Absperrventil 57 und das Umgehungsventil 58 in der Lage
sind, den Bremsdruck, ohne irgendwelche Stöße oder Geräusche
zu verursachen, zu regeln. Das hat ebenfalls eine Veränderung
im Bedarf von im Speicher 53 gespeichertem Leistungsdruck
zum Ergebnis. Es ist des weiteren darauf hinzuweisen, daß
bei freigegebenem Bremspedal 10 die Druckfeder 55j bewirkt,
daß der Kolben 55i, der Schieber 55g, der Ventilschieber
55d und das Kugelventil 55b in ihren Ausgangslagen gehalten
werden. Das wirkt sich dahingehend aus, daß die Menge an
in die Kammer 55k des Umschaltventils 55 bei Niederdrücken
des Bremspedals 10 zu fördernder Flüssigkeit vermindert wird.
Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des
Umschaltventils 55 von Fig. 1 als Umschaltventil 155. Hierbei
ist ein Kugelventil 80 in der Ablaßleitung 63 angeordnet,
das von einer Feder 81 belastet wird, um den Druck in der Leistungsdruckleitung
62 bei freigegebenem Bremspedal 10 auf
dem vorbestimmten niedrigen Pegel zu halten. Bei dieser
Ausführungsform wird der Ventilschieber 55d des Umschaltventils
55 durch einen Ventilschieber 155d ersetzt, während
der Schieber 55g und der Kolben 55i des Umschaltventils 55
durch einen Kolben 155i ersetzt werden, der von einer Druckfeder
155h nach rechts hin belastet wird. Die anderen Bauelemente
sind dieselben wie bei dem Umschaltventil 55 und mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Betrieb des Umschaltventils
155 wird das Kugelventil 55b in Anlage an einem Sitz
im Zylinder 50a während des Freigebens des Bremspedals gehalten,
um die Verbindung zwischen dem Kanal 61 und der Leistungsdruckleitung
62 zu unterbrechen, und das Kugelventil 80 schließt durch
die Kraft der Feder 81, um den Druck in der Leistungsdruckleitung 62 auf
dem vorbestimmten niedrigen Wert zu halten. Wenn bei Niederdrücken
des Bremspedals über die Öffnung 50a₄ an den Kolben
155i Bremsdruck gelegt wird, so wird er gegen die Kraft der
Feder 155h nach links bewegt, so daß sein zweiter Ventilsitz bzw. linkes stirnseitiges
Sitzteil 155g an einer mit dem Ventilschieber 155d einstückigen
Kugel zur Anlage kommt, womit dann der Ventilschieber
155d nach links gedrückt wird und das Kugelventil 55b
öffnet. Auf diese Weise wird der Kanal 61 mit der Leistungsdruckleitung 62
verbunden, so daß vom Speicher 53 dem Absperrventil 57 und
Umgehungsventil 58 Leistungsdruck zugeführt wird. Wird das
Bremspedal 10 freigegeben, so wird der Kolben 155i durch die
Druckfeder 155h nach rechts bewegt, so daß das Kugelventil
55b zum Absperren der Verbindung zwischen dem Kanal 61 und
der Leistungsdruckleitung 62 schließt und das Kugelventil 80
geöffnet wird, um über das Sitzteil 155g des Kolbens 155i
eine Strömung von der Leistungsdruckleitung 62 in die Ablaßleitung 63 zu
ermöglichen.
Eine weitere abgewandelte Ausführungsform für das Umschaltventil
55 von Fig. 1 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei dieses
Umschaltventil 255 ein in der Leistungsdruckleitung 62 angeordnetes
Kugelventil 82 hat, das von einer Feder 83 in Richtung
zum Absperrventil 57 belastet ist, um während einer
Freigabe des Bremspedals 10 den Druck in der Leitung 62 auf
dem vorbestimmten niedrigen Pegel zu halten. Bei diesem Umschaltventil
255 ist parallel zum Kugelventil 82 ein zweites Rückschlagventil
84 angeordnet, das eine Strömung durch die Leistungsdruckleitung
62 zum Absperrventil 57 und Umgehungsventil 58
zuläßt. Die übrigen Bauteile sind im wesentlichen dieselben
wie bei dem Umschaltventil 155.
Bei den beschriebenen abgewandelten Ausführungsformen können
die Umschaltventile 155 oder 255 durch ein elektrisch betätigtes
Umschaltventil mit drei Öffnungen ersetzt werden,
das im Ansprechen auf ein Niederdrücken des Bremspedals erregt
und im Ansprechen auf eine Freigabe des Bremspedals entregt
wird. Ferner kann die Erfindung bei einer Blockierschutzeinrichtung
zur unabhängigen Regelung der den beiden Vorderrad-
und den beiden Hinterrad-Bremszylindern angelegten
Bremsdrücke Anwendung finden.
Claims (4)
1. Hydraulische, in ein Fahrzeugbremssystem zwischen einem
Hauptbremszylinder (12) und einem Radbremszylinder (21)
eingebaute Blockierschutzeinrichtung (50) mit einem Vorratsbehälter
(51) zur Speicherung einer Menge an Hydraulikflüssigkeit,
mit einer an den Vorratsbehälter (51) angeschlossenen
Leistungsdruckquelle (52), die einen hydraulischen
Leistungsdruck erzeugt, der höher als ein vom Hauptbremszylinder
an den Radbremszylinder gelegter Bremsdruck
ist, mit einem zur Speicherung des hydraulischen Leistungsdrucks
mit der Druckquelle (52) verbundenen Speicher (53),
mit einem in einem den Hauptbremszylinder (12) mit dem
Radbremszylinder (21) verbindenden Bremskreis (B1) angeordneten
Absperrventil (57), das einen Ventilsitz (57a),
über den eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem Haupt-
und dem Radbremszylinder möglich ist, ein Ventilelement
(57d), das mit dem Ventilsitz zusammenarbeitet und in einer
Schließlage die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Haupt-
sowie dem Radbremszylinder unterbricht, und einen Kolben
(57f) umfaßt, welcher so angeordnet ist, daß er an seiner
einen Stirnseite mit Bremsdruck vom Hauptbremszylinder
(12) und an seiner anderen Stirnseite mit hydraulischem
Leistungsdruck vom Speicher (53) zu beaufschlagen ist,
und der mit dem Ventilelement (57d) in Verbindung steht,
um dieses in einer Offenstellung zu halten, wenn an ihm
hydraulischer Leistungsdruck anliegt, sowie bei Aufheben
des hydraulischen Leistungsdrucks durch den Bremsdruck
vom Hauptbremszylinder (12) verlagerbar ist, um eine Bewegung
des Ventilelements (57d) in die Schließlage herbeizuführen
sowie anschließend ein Volumen stromab vom Absperrventil
(57) zu erhöhen, mit einem ersten, in einem den
Speicher (53) mit der Kammer (57h) des Absperrventils (57)
verbindenden Leistungsdruckkreis (61, 62) angeordneten
Umschaltventil (56), das im Normalfall den an den Kolben
(57f) gelegten hydraulischen Leistungsdruck hindurchläßt
und, wenn ein Fahrzeugrad bei einem Bremsvorgang zum
Blockieren neigt, die Kammer (57h) mit dem Vorratsbehälter
(51) verbindet, und mit einem im Leistungsdruckkreis (61,
62) zwischen dem Speicher (53) und dem ersten Umschaltventil
(56) angeordneten zweiten Umschaltventil (55), das
den an den Kolben (57f) des Absperrventils (57) angelegten
hydraulischen Leistungsdruck durch das erste Umschaltventil
(56) nur durchläßt, wenn der Hauptbremszylinder (12) betätigt
wird, und den Leistungsdruckkreis mit dem Vorratsbehälter
(51) verbindet, wenn der Hauptbremszylinder nicht
betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsdruckkreis
(61, 62) vom Bremskreis (B1) getrennt und dem
zweiten Umschaltventil (55) eine Einrichtung (55j) zugeordnet
ist, die den auf den Kolben (57f) des Absperrventils
(57) wirkenden Druck, während der Hauptbremszylinder (12)
unbetätigt ist, auf einem vorbestimmten niedrigen Pegel
hält.
2. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Umschaltventil (55) umfaßt: einen
im Leistungsdruckkreis (61, 62) angeordneten ersten Ventilsitz
(55a), über den eine Flüssigkeitsströmung zwischen
dem Speicher (53) und dem ersten Umschaltventil
(56) möglich ist, einen zweiten Ventilsitz (55g), über
den eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem Leistungsdruckkreis
und dem Vorratsbehälter (51) möglich ist, ein erstes
Ventilelement (55b), das mit dem ersten Ventilsitz (55a)
zusammenarbeitet und bei einer Bewegung in seine Schließlage
die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Speicher sowie
dem ersten Umschaltventil absperrt, ein zweites Ventilelement
(55d), das mit dem zweiten Ventilsitz (55g) zusammenarbeitet
und bei einer Bewegung in seine Schließlage die
Flüssigkeitsströmung zwischen dem Leistungsdruckkreis sowie
dem Vorratsbehälter (51) absperrt, und einen Kolben (55i),
der so angeordnet ist, daß er an seiner einen Stirnseite
mit dem Bremsdruck vom Hauptbremszylinder (12) sowie an
seiner anderen Stirnseite mit dem hydraulischen Leistungsdruck
beaufschlagbar ist, und der mit dem ersten sowie
zweiten Ventilelement so verbunden ist, daß bei Anlegen
des Bremsdrucks vom Hauptbremszylinder eine Bewegung des
ersten Ventilelements (55b) in eine Offenstellung sowie
eine Bewegung des zweiten Ventilsitzes (55g) in eine
Schließlage und bei Aufheben des Bremsdrucks eine Bewegung
des ersten Ventilelements (55b) in eine Schließlage sowie
eine Bewegung des zweiten Ventilsitzes (55g) in eine Offenstellung
erfolgt, und daß die Einrichtung zum Einhalten
des Drucks im Leistungsdruckkreis eine den Kolben (55i)
gegen den hydraulischen Leistungsdruck belastende Feder
(55j) ist.
3. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Einhalten des Drucks
im Leistungsdruckkreis ein federbelastetes Rückschlagventil
(80, 81) ist, das in einer mit dem zweiten Ventilsitz
(155g) verbundenen Ablaßleitung (63) angeordnet ist und
eine Flüssigkeitsströmung vom Leistungsdruckkreis (62)
zum Vorratsbehälter (51) zuläßt.
4. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Einhalten des Drucks
im Leistungsdruckkreis ein federbelastetes Rückschlagventil
(82, 83) ist, das im Leistungsdruckkreis (62) zwischen
dem zweiten Ventilsitz (155g) sowie dem ersten Umschaltventil
(56) angeordnet ist und eine Ablaßflüssigkeitsströmung
vom Leistungsdruckkreis zum Vorratsbehälter (51) durchläßt,
und daß parallel zum federbelasteten Rückschlagventil (82,
83) im Leistungsdruckkreis (62) ein zweites Rückschlagventil
(84) angeordnet ist, das eine Flüssigkeitsströmung
zum Absperrventil (57) durchläßt.
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