DE4004316C2 - Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung - Google Patents
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit BlockierschutzeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen
Fahrzeugbremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs.
In
eine Fahrzeugbremsanlage gemäss der Fig. 1 der DE-OS 31 07 963
ist ein in eine vom Hauptbremszylinder ausgehende
Bremsleitung eingebautes Ventil als ein Einwegventil
ausgebildet. Dieses Einwegventil ist mittels Druck aus dem
Hauptbremszylinder in Richtung wenigstens einer Radbremse
öffenbar. Um das Einwegventil führt ein druckausgleichender
Bypass in Form einer eine Drossel bildenden Leitung. Dieser
drosselnde Bypass dient aufgabengemäß dazu, in den
Radbremszylindern nach dem Loslassen des Bremspedals noch
verbliebene Bremsdrücke restlos abzubauen, was über zur
Schnellentleerung der Radbremszylinder vorgesehene
Rückschlagventile nicht zu erreichen ist. Aus
Sicherheitsgründen sind nämlich diese Rückschlagventile mit
Schließfedern ausgestattet, die aber ein restloses Entleeren
der Radbremszylinder verhindern. Das in die Bremsleitung
eingebaute Einwegventil hält aufgabengemäß Druckstöße, die
während eines Blockierschutzbetriebs von der Rückförderpumpe
verursacht werden, von dem Hauptbremszylinder fern.
Bewegungen des Bremspedals und folglich Stöße auf den Fuß
eines Fahrers werden dadurch vermieden. Weil alles im
Blockierschutzbetrieb aus den Radbremsen zu entnehmende
Druckmittel in einem Hochdruckspeicher aufzufangen ist, ist
dieser nachteilig groß, schwer und auch teuer.
Eine weitere Fahrzeugbremsanlage ist in Fig. 1 der DE 31 47 149 A1
dargestellt und hat einen Hauptbremszylinder,
wenigstens eine Radbremse und wenigstens eine dazwischen
eingebaute Blockierschutzeinrichtung mit wenigstens einer
Blockierschutzventilanordnung, die mit dem
Hauptbremszylinder und mit der Radbremse sowie mit einem
Eingang einer Rückförderpumpe verbunden ist und deren
Ausgang eine Speicherkammer nachgeordnet ist, wobei die
Speicherkammer mit der Blockierschutzventilanordnung
kommuniziert und mit einem hydraulisch steuerbaren
Rückschlagventil verbunden ist, an das andererseits der
Hauptbremszylinder angeschlossen ist. Das steuerbare
Rückschlagventil besitzt einen Steuerzylinder mit einem
darin verschiebbaren Steuerkolben und eine den Kolben
belastende Ventilöffnungsfeder und ist zum Öffnen des
Rückschlagventils mit einem Stößel ausgestattet. Dabei ist
ein den Stößel umgebender Ringraum mit dem
Hauptbremszylinder verbunden, so dass während einer
Betätigung des Hauptbremszylinders der Steuerkolben mit
Druck aus dem Hauptbremszylinder beaufschlagbar ist zum
Zusammendrücken der Feder, wodurch der Stößel von einer
Kugel des Rückschlagventils weggezogen wird und eine auf die
Kugel wirkende weiche Schließfeder die Kugel in einen
Ventilsitz drückt. Beispielsweise durch kräftigere
Betätigung eines Bremspedals kann Druck gesteigert werden,
was zum Abheben der Kugel vom Ventilsitz führt und zu einem
Druckmittelfluss in Richtung der Radbremse. Wird dann der
Druck im Hauptbremszylinder teilweise abgesenkt, so bleibt
das Rückschlagventil geschlossen. Eine bei Druckabsenkung im
Hauptbremszylinder gewollte Druckabsenkung in den Radbremsen
erfolgt durch einen mit einem Rückschlagventil versehenen
Bypass, der um die Bremsdruckmodulationsventilanordnung und
das steuerbare Rückschlagventil herumgeführt ist. In dem
Fall, dass Radblockiergefahr auftritt, wird die
Blockierschutzventilanordnung in eine Bremsdruck absenkende
Stellung gesteuert und die Rückförderpumpe eingeschaltet.
Dabei ist dem von der Pumpe geförderten Druckmittel der Weg
zum Hauptbremszylinder verwehrt, so dass alles von der Pumpe
geförderte Druckmittel während eines
Bremsdruckabsenkvorgangs in die Speicherkammer gedrückt
wird. Die Speicherkammer weist einen von einer Druckfeder
belasteten Kolben auf. Dabei ist die Druckfeder so kräftig
ausgebildet und vorgespannt, dass während Bremsungen ohne
Radblockiergefahr der Kolben in seiner Ausgangsstellung
verbleibt. Erst wenn die eingeschaltete Pumpe die
Vorspannung der Druckfeder überwindet, wird der Kolben
verschoben und die Speicherkammer nimmt Druckmittel auf.
Dabei muss die Speicherkammer derart bemessen sein, dass sie
alles aus der wenigstens einen Radbremse anlässlich einer
Bremsdruckabsenkung zu entnehmende Druckmittel aufnimmt.
Dadurch wirkt die Speicherkammer auch als Energiespeicher,
der zur Wiederherstellung des ursprünglich in der Radbremse
vorhandenen Bremsdrucks dient. Eine in dieser Art
ausgebildete Fahrzeugbremsanlage ist komfortabel, da dank
des steuerbaren Rückschlagventils im Blockierschutzbetrieb
kein Druckmittel in den Hauptbremszylinder zurück drückbar
ist und deshalb das Bremspedal keinen Rückprall erleidet.
Als nachteilig kann das Gewicht und der Preis für die
Speicherkammer mit der stark auszubildenden Feder angesehen
werden.
Eine weitere, durch die bereits genannte DE 31 47 149 A1
bekannte Fahrzeugbremsanlage unterscheidet sich von der
bereits erwähnten Fahrzeugbremsanlage gemäss der gleichen
Druckschrift dadurch, dass das hydraulisch steuerbare
Rückschlagventil einen Steuerkolben aufweist, der mittels
Druck aus der Rückförderpumpe gegen die Kraft einer Feder
und beispielsweise zusätzlich einem Druck aus dem
Hauptbremszylinder verschiebbar ist, zu dem Zweck, dass eine
auf die Kugel des steuerbaren Rückschlagventils wirkende
Schließfeder das steuerbare Rückschlagventil zu schließen
imstande ist. Weil die Rückförderpumpe die Aufgabe hat,
Druckmittel zu der wenigstens einen
Blockierschutzventilanordnung zu drücken, ist in eine sowohl
zu der Blockierschutzventilanordnung als auch zu dem
steuerbaren Rückschlagventil führende Leitung ein
Rückschlagventil eingebaut, das bei nicht arbeitender Pumpe
verhindert, dass Bremsdruck anstelle von, von der Pumpe
selbst zu erzeugendem Druck den Steuerkolben ungewollt
beaufschlagt. Eine Feder des Rückschlagventils kann
beispielsweise so ausgebildet sein, dass zum Öffnen des
Rückschlagventils seitens der Rückförderpumpe ein
Druckgefälle von 5-10 kg/cm2 notwendig ist. Dadurch ist das
steuerbare Rückschlagventil mit größerer Sicherheit in den
Zustand steuerbar, in dem es als Rückschlagventil arbeitet.
Eine durch die DE 36 41 922 A1 bekannte Fahrzeugbremsanlage
hat einen Hauptbremszylinder, wenigstens eine Radbremse und
wenigstens eine dazwischen eingebaute
Blockierschutzeinrichtung, die wenigstens eine
Blockierschutzventilanordnung hat, die mit einem Eingang
einer Rückförderpumpe verbunden ist, deren Ausgang ein
Druckspeicher und beispielsweise ein auf zwei
unterschiedliche Öffnungsquerschnitte umschaltbares Ventil
nachgeordnet ist. Hierbei besteht die
Blockierschutzventilanordnung aus einem einer Druckerhöhung
dienenden, elektrisch steuerbaren Ventil zwischen dem
Hauptbremszylinder und der Radbremse und einem dem
Druckabsenken dienenden, elektrisch steuerbaren Ventil
zwischen der Radbremse und dem Eingang der Rückförderpumpe.
Zwischen dem Hauptbremszylinder und dem der Druckerhöhung
dienenden, elektrisch steuerbaren Ventil ist ein hydraulisch
steuerbares Ventil, das als Schieberventil bezeichnet ist,
angeordnet. Dank einer Öffnungsfeder nimmt das hydraulisch
steuerbare Ventil normalerweise eine Durchlassstellung ein,
so dass Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder durch dieses
hydraulisch steuerbare Ventil und das dem Bremsdruckerhöhen
dienende, elektrisch steuerbare Ventil zu der Radbremse
gelangt. Zum Zweck des Bremsdruckabsenkens nimmt das
Druckmittel dann den umgekehrten Weg. Das hydraulisch
steuerbare Ventil nimmt in einem ersten Steuerzylinder die
Öffnungsfeder und einen ersten Steuerkolben und in einem
gleichachsig angeordneten zweiten Steuerzylinder einen
zweiten Steuerkolben auf. Zwischen dem ersten Steuerkolben
und dem zweiten Steuerkolben befindet sich ein
Ventilschließkörper. Ein zugeordneter Ventilsitz befindet
sich am freien Ende des ersten Steuerzylinders. Der erste
Steuerzylinder kommuniziert mit der Radbremse und dem, dem
Druckabsenken dienenden, elektrisch steuerbaren Ventil. Der
zweite Steuerzylinder ist angeschlossen an den Ausgang der
Rückförderpumpe oder das beispielsweise dem Ausgang der
Rückförderpumpe nachgeordneten Ventil, das auf zwei
unterschiedliche Öffnungsquerschnitte umschaltbar ist.
Zwischen diesem genannten Ventil oder aber dem Ausgang der
Rückförderpumpe befindet sich ein Rückschlagventil, das mit
dem einer Bremsdruckerhöhung dienenden, elektrisch
steuerbaren Ventil verbunden und zu diesem hin öffenbar ist.
Der Hauptbremszylinder ist an das hydraulisch steuerbare
Ventil angeschlossen im Bereich des ersten Steuerzylinders,
so dass sich an den Anschluss bei offenstehendem Ventil ein
ringförmiger Öffnungsspalt zwischen dem Anschluss und dem
einer Druckerhöhung dienenden, elektrisch steuerbaren Ventil
befindet. Wenn anlässlich einer durch Betätigung des
Hauptbremszylinders bewirkten Bremsung Radblockiergefahr
auftritt, wird von einem Steuergerät das einer Druckerhöhung
dienende, elektrisch steuerbare Ventil in die
Schließstellung gesteuert und das dem Druckabsenken dienende
Ventil in seine Öffnungsstellung gesteuert sowie die
Rückförderpumpe eingeschaltet. Dies hat zur Folge, dass der
Druck im ersten Steuerzylinder absinkt und der Druck im
zweiten Steuerzylinder demgegenüber höher ist oder gar noch
ansteigt mit der gewollten Folge, dass der zweite
Steuerkolben den Schließkörper gegen den Ventilsitz
verschiebt und diesen verschließt. Dann hält das
geschlossene Ventil alles aus einer Radbremse ausgeflossene
Druckmittel, das mittels der Rückförderpumpe in den
Druckspeicher gedrückt wird, fern vom Hauptbremszylinder,
mit dem Vorteil, dass das Bremspedal anlässlich eines
Blockierschutzbetriebs keinen Rückprall erleidet. Eine
Wiedererhöhung von abgesenktem Druck der Radbremse wird
erreicht durch Schließen des dem Druckabsenken dienenden
Ventils und durch Öffnen des einer Druckerhöhung dienenden
Ventils, wonach durch das zwischen dem Druckspeicher und den
dem Druckerhöhen dienenden Ventil angeordnete
Rückschlagventil ein Druckmittelfluss aus dem Druckspeicher
hin zur Radbremse erfolgt. Damit dabei der Druck in der
Radbremse auf einen ursprünglichen hohen Druck ansteigen
kann, muss der Druckspeicher so ausgebildet sein, dass er
erst bei einem solch hohen Druck anfängt Druckmittel
aufzunehmen. Ein zwischen die Radbremse und den
Hauptbremszylinder eingebautes Rückschlagventil, das zum
Hauptbremszylinder hin öffenbar ist, stellt sicher, dass
beim Loslassen des Bremspedals Druckmittel aus der Radbremse
zum Hauptbremszylinder strömt und Bremsdruck absinkt.
Erkennbar erzwingt das hydraulisch steuerbare Ventil eine
Größe und Ausbildung des Druckspeichers von der Art, dass
alles aus wenigstens einer Radbremse zur Beendigung von
Radblockiergefahr auszulassende und wegzufördernde
Druckmittel von dem Druckspeicher aufzunehmen ist und mit
einem, den ursprünglichen Bremsdruck wiederherstellenden
Druck abzugeben ist. Das zwischen dem Druckspeicher und dem,
einem Bremsdruckaufbau dienenden elektrisch steuerbaren
Ventil eingebaute Rückschlagventil ist mit einer
Schließfeder versehen, so dass entsprechend der Ausbildung
der Schließfeder in dem zweiten Steuerzylinder ein Druck
anstaubar ist, der den zweiten Steuerkolben im Schließsinn
beaufschlagt.
Eine durch die DE 35 28 565 A1 bekannte Fahrzeugbremsanlage
hat einen Hauptbremszylinder und wenigstens eine Radbremse
und wenigstens eine dazwischen eingebaute
Blockierschutzeinrichtung, die wenigstens eine
Blockierschutzventilanordnung, beispielsweise mit drei
Anschlüssen und drei Schaltstellungen, aufweist, die mit dem
Hauptbremszylinder und mit der Radbremse sowie mit einem
Eingang einer Rückförderpumpe verbunden ist, deren Ausgang
ein Sammler nachgeordnet ist, wobei dem Sammler in Richtung
zum Hauptbremszylinder ein Rückschlagventil nachgeordnet
ist, das zu einem Leitungsknoten führt, an den die
Blockierschutzventilanordnung und, unter Zwischenschaltung
einer Drossel, der Hauptbremszylinder angeschlossen ist.
Beispielsweise hat der Sammler ein Fassungsvermögen von bis
zu 60% desjenigen maximalen Volumens, das anlässlich der
Beseitigung einer Radblockiergefahr aus wenigstens einer
Radbremse auszulassen ist. Dabei ist der Sammler derart
ausgebildet, dass dank des Rückschlagventils in ihm zunächst
ein niedrigerer Druck als der Druck des Hauptbremszylinders
vorhanden ist und der Druck im Sammler erst dann den Druck
des Hauptbremszylinders erreicht, wenn der Sammler
vollständig gefüllt ist. Dies ergibt den Vorteil, dass erst
ab einer vollständigen Füllung des Sammlers, wenn also die
Rückförderpumpe einen Überschuss liefert, dieser Überschuss
in den Hauptbremszylinder zurückgedrückt wird. Im genannten
Beispiel sind dies beispielsweise nur in etwa 40% desjenigen
maximalen. Volumens, das zu einer Beseitigung einer
Radblockiergefahr aus der wenigstens einen Radbremse
auszulassen war. Erkennbar ist, dass dann, wenn nur geringe
Bremsdrücke zu senken sind, kein Überschuss in den
Hauptbremszylinder gelangt und das Pedal in Ruhestellung
verbleibt. Erkennbar ist aber auch, dass anlässlich einer
Bremsdruckabsenkung in den Sammler eingelagertes
Druckmittelvolumen während eines Blockierschutzbetriebs für
eine Bremsdruckwiedererhöhung nicht zur Verfügung steht.
Anlässlich einer Bremsdruckwiedererhöhung in der Radbremse
muss also der Hauptbremszylinder das hierfür nötige
Druckmittelvolumen bereitstellen und hierfür muss der
Hauptbremszylinder und auch der Bremskraftverstärker für den
Hauptbremszylinder größer als sonst üblich ausgebildet
werden. Als ein weiterer Nachteil dieser Fahrzeugbremsanlage
kann angesehen werden, dass wegen der zwischen dem
Hauptbremszylinder und der Blockierschutzventilanordnung
angeordneten Drossel ein diese Drossel und diese
Blockierschutzventilanordnung umgehender Bypass mit einem
elektromagnetisch steuerbaren Ventil und einem
nachgeordneten, nur in Richtung der Radbremse offenbaren
Rückschlagventil eingebaut ist.
Eine durch die DE-OS 26 43 860 bekannte Fahrzeugbremsanlage hat
Rückförderpumpen, deren Ausgänge mit Dämpferkammern
kommunizieren und über stromab der Dämpferkammern angeordnete
Drosseln sowohl mit dem Hauptbremszylinder als auch mit
Blockierschutzventilanordnungen verbunden sind. Die
Dämpferkammern in Kombination mit den Drosseln führen dazu, dass
von den Rückförderpumpen ausgehende Schwingungen auf ein nicht
mehr störendes Maß gedämpft werden. Nachteilig ist allerdings,
dass durch die Drosseln strömende Druckmittelmengen, wenn sie
nicht von den Radbremsen aufgenommen werden, gegebenenfalls sehr
störende Bremspedalhübe verursachen. Dies kann einen zaghaften
Fahrer irritieren und ihn nachteiligerweise zu einem teilweisen
Loslassen des Bremspedals verführen.
Aus der zur Bildung des Oberbegriffes des Anspruchs 1 herangezogenen Druckschrift DE 38 44 246 A1 und dabei deren Fig.
4 in Verbindung mit den Ansprüchen 1, 2 und 4 ist eine
Fahrzeugbremsanlage bekannt mit einem Hauptbremszylinder,
mit wenigstens einer Radbremse und mit wenigstens einer
dazwischen eingebauten Blockierschutzeinrichtung, die
wenigstens eine Blockierschutzventilanordnung hat, die mit
dem Hauptbremszylinder und mit der Radbremse, sowie einem
Eingang der Rückförderpumpe verbunden ist, deren Ausgang
eine Dämpferkammer und eine Dämpferdrossel nachgeordnet
sind, wobei die Dämpferdrossel mit der
Blockierschutzventilanordnung kommuniziert, wobei zwischen
dem Hauptbremszylinder und einer Kombination aus der
Dämpferdrossel und der Blockierschutzventilanordnung ein im
Blockierschutzbetrieb gesteuertes, zumindest teilweise
schließbares Ventil eingebaut ist. Dabei ist dieses Ventil
als ein Rückschlagventil ausgebildet, das anlässlich einer
Betätigung des Bremspedals in Richtung der wenigstens einen
Radbremse öffenbar ist und durch einen Bypass umgehbar ist,
in den eine Drossel eingebaut ist. Durch die Kombination des
Rückschlagventils mit der Drossel ist zwar ein schneller
Bremsdruckaufbau möglich anlässlich einer Betätigung des
Bremspedals, jedoch sinkt beim Loslassen des Bremspedals
Bremsdruck in der wenigstens einen Radbremse relativ langsam
ab, weil alles aus der Radbremse auszulassende Druckmittel
durch die Drossel fließen muss.
Ausgehend von solchen Fahrzeugbremsanlagen, bei denen zur
Verminderung oder zum Beseitigen von Radblockiergefahr aus
wenigstens einer Radbremse wegzuführendes Druckmittel zum
Teil im Hauptbremszylinder ankommt, stellte sich die Aufgabe
für eine moderate Rückwirkung auf das Bremspedal zu sorgen
und dabei die Blockierschutzeinrichtung derart auszubilden,
dass im normalen Bremsbetrieb ohne Radblockiergefahr
möglichst viel von dem aus dem Hauptbremszylinder gedrückten
Druckmittel der wenigstens einen Radbremse zur Verfügung
steht.
Eine erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen
des Hauptanspruchs hat gegenüber der Fahrzeugbremsanlage
nach der DE-OS 26 43 860 den Vorteil, dass mittels wenig
technischen Mehraufwands während des Blockierschutzbetriebs
Rückwirkungen auf den Hauptbremszylinder vermindert werden
und demzufolge das Bremspedal weniger verschoben wird. Eine
vollständige Unterdrückung von Rückwirkungen, wie sie durch
den hohen technischen Aufwand in der Fahrzeugbremsanlage
gemäss der DE-OS 31 07 963 erreicht wird, ist an sich
unerwünscht, weil der Fahrer vorzugsweise über das
Bremspedal erkennen soll, wenn von ihm über dieses
Bremspedal eingestellte Bremsdrücke für wenigstens ein
Fahrzeugrad zu hoch sind. Ein weiterer Vorteil der
erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage besteht darin, dass
während des Blockierschutzbetriebs zum Wiederherstellen von
Bremsdrücken in Radbremsen diesen aus dem Hauptbremszylinder
Druckmittelmengen gedrosselt zufließen.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Hauptanspruch angegebenen Fahrzeugbremsanlage möglich.
Das Ausführungsbeispiel mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 2 hat den Vorteil, dass es in einfacher Weise
aufbaubar ist, beispielsweise unter Rückgriff auf bereits
vorhandene Magnetventile und Drosseln. Vorteilhaft ist
weiterhin, dass am Anfang einer normalen Bremsung
Bremsdrücke in den Radbremsen zügig ansteigen, während im
Blockierschutzbetrieb zur teilweisen oder gänzlichen
Wiederherstellung der Bremsdrücke Druckmittelmengen aus dem
Hauptbremszylinder zur Vermeidung nachteilig schneller
Druckanstiege gedrosselt zu den Radbremsen strömen. Die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 haben den Vorteil,
dass das Ventil zusätzlich als eine vom Förderdruck der
Rückförderpumpe steuerbare Drossel wirkt. Deshalb wachsen
Rückwirkungen weniger an als Förderdrücke der
Rückförderpumpe. Die Weiterbildung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 4 hat noch den Vorteil, dass
beispielsweise beim Bremsen über eisglatter Fahrbahn mit vom
Fahrer bewußt niedrig gewähltem Bremsdruck eine
gegebenenfalls auftretende Bremspedalrückstellung mit
relativ kurzem Rückstellweg deutlich genug erkennbar ist
infolge der hierbei im wesentlichen unterdrückten
Drosselung. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5
geben eine vorteilhafte Dimensionierung an, durch die bei
niedrigen Bremsdrücken und deshalb kleinen Pedalkräften ein
Fahrer eine ausreichend deutliche Anzeige eines einsetzenden
Blockierschutzbetriebs erhält; andererseits nimmt bei
demgegenüber höheren Bremsdrücken die Rückwirkung aus das
Bremspedal nicht so stark zu, dass ein Fahrer die Betätigung
des Bremspedals nachteilig vermindert und dadurch Bremswege
verlängert. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6
ergeben bei der Integration einer Drossel in das hydraulisch
schließbare Ventil den Vorteil, dass mit Sicherheit ein
Restquerschnitt offen bleibt, durch den hindurch ein
allmählicher Druckausgleich zwischen dem Hauptbremszylinder
und Radbremsen bzw. dem Ausgang der Rückförderpumpe und dem
Hauptbremszylinder stattfinden kann. Das kennzeichnende
Merkmal des Anspruch 7 gibt einen Dimensionierungsvorschlag
an, von dem ausgehend mit wenigen Versuchen eine günstige
Anpassung an vorliegende Erfordernisse einer
Fahrzeugbremsanlage möglich ist. Auch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 8 geben einen
Dimensionierungsvorschlag an, aus dem eine frühzeitige
Verminderung der Pedalrückwirkung resultiert. Die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 ergeben den
Vorteil, dass das Ventil mit größerer Sicherheit in seine
Ausgangsstellung zurückschaltbar ist. Dies wirkt sich
besonders vorteilhaft aus, falls die Ventilöffnungsfeder
versagen sollte. Dieses Merkmal hat desweiteren den Vorteil,
dass bei einer willentlichen Steigerung des Drucks des
Hauptbremszylinders seitens des Fahrers das Ventil einen
größeren Durchlaßquerschnitt zur Verfügung stellt. Das
kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 10 hat den Vorteil,
dass
bei einer zufälligen mehr oder weniger ausgeprägten
Zusetzung der Drossel, beispielsweise mit Gummiabrieb, eine
Überlastung der Rückförderpumpe vermieden wird. Das
kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 11 gibt ein
Pumpenschutzventil an, dessen Öffnungsdruck unabhängig vom
im Hauptbremszylinder herrschenden Druck ist. Das
kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 12 gibt demgegenüber
ein preisgünstigeres Pumpenschutzventil an, das zudem den
Vorzug hat, dass aufgrund seiner Bauweise eine Zusetzung mit
Sicherheit vermieden wird. Die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 13 ergeben den Vorteil, daß unter weitgehender
Verwendung von seither gefertigten
Blockierschutzeinrichtungen in preisgünstiger Weise eine
Verbesserung im Sinne einer Verminderung der
Pedalrückwirkung im erfindungsgemäßen Sinne nachträglich
möglich ist. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 14
ergeben den Vorteil, dass trotz Einbau des in den Ansprüchen
1 bis 5 beanspruchten Ventils beziehungsweise der
Kombination eines Ventils mit einer Drossel beim Loslassen
des Bremspedals Bremskräfte schnell verschwinden und auch,
dass beim Beginn einer Bremsung ein Abströmen von
Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder in den Dämpfer
vermieden wird.
Sieben Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Fahrzeugbremsanlage sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Es zeigen Fig. 1 ein erstes
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Fahrzeugbremsanlage, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage, Fig. 3 eine
Einzelheit für ein drittes Ausführungsbeispiel ausgehend von
der Fahrzeugbremsanlage gemäss der Fig. 2, Fig. 4 ein
viertes Ausführungsbeispiel, Fig. 5 ein fünftes
Ausführungsbeispiel, Fig. 6 ein sechstes
Ausführungsbeispiel und Fig. 7 ein siebtes
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Fahrzeugbremsanlage.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage 2 gemäss der Fig.
1 hat ein Bremspedal 3, einen nachgeordneten
Bremskraftverstärker 4, einen an den Bremskraftverstärker 4
angebauten Hauptbremszylinder 5 mit Bremskreisen I und II,
zum Bremskreis I gehörende Radbremsen 6, 7, eine
Bremsleitung 8 und eine Blockierschutzeinrichtung 9.
Dem Bremskreis II kann in gleichartiger Weise eine nicht
dargestellte Blockierschutzeinrichtung 9 zugeordnet sein.
Der Einfachheit halber sind diese Blockierschutzeinrichtung
und die ihr zugeordneten Radbremsen nicht dargestellt.
Die Blockierschutzeinrichtung 9 besitzt für beide Radbremsen 6 und 7
gemeinsam eine Blockierschutzventilanordnung 10, einen Niederdruck
speicher 11, eine Rückförderpumpe 12, eine Dämpferkammer 13, eine
Dämpferdrossel 14, ein Rückschlagventil 15, ein elektrisch steuer
bares 2/2-Ventil 16, eine Bypaßdrossel 17 und ein als Rückschlag
ventil ausgebildetes Radbremseentlastungsventil 18 sowie ein Steuer
gerät 19 und Raddrehungssensoren 20, 21. Die Blockierschutzventilan
ordnung 10 ist beispielsweise wie dargestellt als ein 3/3-Magnet
ventil ausgebildet und besitzt einen ersten Anschluß 22, der über
das 2/2-Ventil 16 und die Bremsleitung 8 aus dem Hauptbremszylinder
5 mit Bremsdruck versorgbar ist, einen zweiten Anschluß 23, der mit
den Radbremsen 6 und 7 verbunden ist, und einen dritten Anschluß 24,
der sowohl mit dem Niederdruckspeicher 11 als auch einem Eingang 25
der Rückförderpumpe 12 verbunden ist. Anstelle eines solchen
3/3-Magnetventils könnte entsprechend dem Fachwissen auch eine
Kombination aus einfacher gestalteten, beispielsweise aus
2/2-Magnetventilen verwendet werden. Die Rückförderpumpe 12 besitzt
ein Einlaßventil 26, ein Auslaßventil 27 und dazwischen Pumpenele
mente 28, die beispielsweise einen an sich bekannten, nicht darge
stellten Zylinder, einen in diesem verschiebbaren Kolben sowie einen
Exzenter beinhalten, der von einem Elektromotor 29 antreibbar ist.
Stromabwärts des Auslaßventils 27 besitzt die Rückförderpumpe 12
einen Ausgang 30. Dieser Ausgang 30 ist mit der Dämpferkammer 13 und
auch mit der Dämpferdrossel 14 verbunden. Die Dämpferkammer 13 kann
in einer in der DE-OS 26 43 860 vorgeschlagenen Weise als ein Hohl
raum innerhalb eines metallischen Gehäuses ausgebildet sein. Die
Dämpferkammer 13 könnte aber auch in beliebiger anderer Weise, bei
spielsweise als ein Kolbenspeicher oder Membranspeicher ausgebildet
werden. Vom Ausgang 30 der Rückförderpumpe 12 aus betrachtet ist das
Rückschlagventil 15 hinter der Dämpferdrossel 14 angeschlossen. Das
Rückschlagventil 15 ist sowohl mit dem ersten Anschluß 22 der
Blockierschutzventilanordnung 10 als auch mit der Bypaßdrossel 17
verbunden. Die Bypaßdrossel 17 ihrerseits ist über die Bremsleitung
8 des Bremskreises I ständig mit dem Hauptbremszylinder verbunden.
Die Bypaßdrossel 17 bildet einen Bypaß um das 2/2-Ventil 16, das im
Normalzustand den Hauptbremszylinder 5 mit dem ersten Eingang 22 der
Blockierschutzventilanordnung 10 verbindet, jedoch im Blockier
schutzbetrieb geschlossen ist.
In der Grundstellung der Blockierschutzventilanordnung 10 ist diese
zwischen dem ersten Anschluß 22 und dem zweiten Anschluß 23 durch
gängig, so daß Druckmittelströme, die vom Hauptbremszylinder 5
oder/und von der Rückförderpumpe 12 durch die Dämpferdrossel 14 ge
drückt werden, in die Radbremsen 6 und 7 gelangen können. Das Rück
schlagventil 18 ist so zwischen die Radbremsen 6 und 7 und den
Hauptbremszylinder 5 eingebaut, daß es mittels eines ausreichenden
Druckgefälles von den Radbremsen 6 und 7 zum Hauptbremszylinder 5
öffenbar ist. Ein dabei verbleibender Restdruck in den Radbremsen 6
und 7 ist abhängig von der Kraft einer Feder 31, die zum dichten Ab
schließen von aus dem Hauptbremszylinder 5 stammenden Drücken vorge
sehen ist.
Das Steuergerät 19 ist ausgebildet zum Empfang von Raddrehungssig
nalen aus den Raddrehungssensoren 20 und 21 und zur Abgabe von
Steuersignalen, wenn wenigstens einer der Raddrehungssensoren 20
oder 21 Signalfolgen liefert, aus denen das Steuergerät 19 ein Über
schreiten einer vorgegebenen Schlupfschwelle folgert. Das Steuerge
rät 19 steuert das 2/2-Ventil 16, die Blockierschutzventilanordnung
10 und den Elektromotor 29.
Bei unbetätigtem Bremspedal 3 befinden sich die Ventile 10 und 16 in
den dargestellten Grundstellungen. Eine Betätigung des Bremspedals 3
hat über den Bremskraftverstärker 4 und den Hauptbremszylinder 5 zur
Folge, daß durch die Bremsleitung 8, das 2/2-Ventil 16 und die
Blockierschutzventilanordnung 10 Bremsdrücke in die Radbremsen 6 und
7 gelangen. Solange ausreichend Reibschluß zwischen den den Rad
bremsen 6 und 7 zugeordneten Rädern und einer darunter befindlichen
Fahrbahn vorhanden ist, bleibt die Blockierschutzeinrichtung 9 außer
Betrieb.
Kommt es infolge zunehmend stärkerer Betätigung des Bremspedals 3
oder Verminderung des Reibschlusses dazu, daß das Steuergerät 19
aufgrund von Folgen von Sensorsignalen aus den Raddrehungssensoren
20, 21 feststellt, daß Radblockiergefahr besteht, dann steuert es
die Blockierschutzventilanordnung 10 in eine zweite Schaltstellung,
in der der zweite Anschluß 23 mit dem dritten Anschluß 24 verbunden
ist. Infolge dessen fließen Druckmittelmengen aus den Radbremsen 6
und 7 in den Niederdruckspeicher 11, so daß in beabsichtigter Weise
die Bremsdrücke in den Radbremsen 6 und 7 absinken. Das Steuergerät
19 schaltet den Elektromotor 29 der Pumpe ein, so daß diese Druck
mittelmengen, die ihr aus dem Druckspeicher 11 durch den Eingang 25
und das Eingangsventil 26 zufließen, durch das Auslaßventil 27 und
den Ausgang 30 in Richtung der Dämpferdrossel 14 befördert. Weil
diese Dämpferdrossel 14 in bekannter Weise einen Strömungswiderstand
darstellt, erfolgt ein Druckanstieg in der Dämpferkammer 13, wobei
wenigstens Teilmengen, die den Ausgang 30 der Rückförderpumpe 12
verlassen, in die Dämpferkammer 13 einströmen. Zusätzlich schaltet
das Steuergerät 19 das 2/2-Ventil 16 in seine Schließstellung. In
folge dessen ist der Ausgang 30 der Rückförderpumpe 12 nunmehr
lediglich über die Bypaßdrossel 17 mit dem Hauptbremszylinder 5 ver
bunden. Andererseits ist der Ausgang 30 aber mit dem ersten Eingang
22 der Blockierschutzventilanordnung verbunden. In der erwähnten
zweiten Schaltstellung der Blockierschutzventilanordnung 10 ist die
Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 22 und dem zweiten Anschluß
23 unterbrochen. Infolge dessen strömen Druckmittelmengen, die den
Ausgang der Rückförderpumpe 12 verlassen, sowohl in die Dämpfer
kammer 13 als auch gedrosselt in den Hauptbremszylinder 5, so daß
letzter das Bremspedal 3 gedämpft in Richtung seiner Ausgangs
stellung verschiebt. Dies geschieht gegen die Kraft eines Fahrer
fußes. Je größer die Dämpferkammer 13 ausgebildet ist, desto weniger
störend wird das Bremspedal 3 verschoben.
Hat nun das Steuergerät 19 erkannt, daß durch Drehbeschleunigung des
oder der Räder 6, 7 die Blockiergefahr beseitigt ist, so steuert es
die Blockierschutzventilanordnung 10 zurück in ihre Grundstellung,
so daß Druckmittelmengen, die überwiegend aus der Dämpferkammer 13
stammen, in die Radbremsen 6 und 7 fließen und dort zu Bremsdruck
wiederanstiegen führen. Tritt dabei eine Erschöpfung des Inhalts der
Dämpferkammer 13 auf, so fließen Druckmittelmengen aus dem Haupt
bremszylinder 5 durch die Bypaßdrossel 17 verlangsamt den Radbremsen
6 und 7 zu. Stellt das Steuergerät 19 fest, daß Bremsschlupf in
nachteiliger Weise anzusteigen droht, so kann es die Blockierschutz
ventilanordnung 10 zunächst in die erste Steuerstellung, in der der
zweite Anschluß 23 gegenüber dem ersten Anschluß 22 und dem dritten
Anschluß 24 abgesperrt ist, oder in die zweite Steuerstellung, die
bereits als druckabsenkende Steuerstellung beschrieben wurde,
steuern. Im zuerst genannten Fall wird ein weiterer Bremsdruckan
stieg zur Vermeidung einer sich vergrößernden Radblockiergefahr ver
mindert. Im zweiten Fall wird eine beginnende Radblockiergefahr
grundsätzlich verhindert.
Befindet sich zufälligerweise die Blockierschutzventilanordnung 10
in der ersten Steuerstellung, die zur Folge hat, daß die Blockier
schutzventilanordnung 10 keinen Bremsdruck aus den Radbremsen 6 und
7 entweichen läßt, so kann eine Bremsung durch Loslassen des Brems
pedals dennoch beendet werden. In diesem Fall öffnet sich das Rück
schlagventil 18 gegen die Kraft einer Feder 31 infolge eines zu
nächst ausreichend großen Druckunterschiedes zwischen den Radbremsen
6 und 7 sowie dem Hauptbremszylinder 5.
Wenn das Steuergerät 19 den Blockierschutzbetrieb beendet, so kehren
die Blockierschutzventilanordnung 10 und das 2/2-Ventil 16 in ihre
gezeichneten Grundstellungen zurück. Infolgedessen ist die Anlage
bereit zur Durchführung von normalen Bremsvorgängen, mit denen die
Funktionsbeschreibung begonnen hat.
Das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugbrems
anlage 2a gemäß der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungs
beispiel gemäß der Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß zwischen der
Bremsleitung 8 und der Blockierschutzventilanordnung 10 ein hydrau
lisch steuerbares 2/2-Ventil 16a angeordnet ist. Das hydraulisch
steuerbare 2/2-Ventil 16a kann in an sich bekannter Weise ausge
bildet sein und einen Steuereingang 32 besitzen. Dieser Steuerein
gang 32 ist über eine Steuerleitung 33 vorteilhafterweise mit der
Dämpferkammer 13 verbunden. Wenn die Dämpferkammer 13, so wie be
reits erwähnt, als ein Hohlraum innerhalb eines nicht dargestellten
Gehäuseblocks realisiert wird, und wenn das 2/2-Ventil 16a mit
diesem Gehäuseblock vereinigt ist, so kann beispielsweise die
Steuerleitung 33 gebildet werden von irgendwelchen Verbindungs
bohrungen zwischen dem 2/2-Ventil 16a und der Dämpferkammer 13.
Natürlich ist es auch möglich, die Steuerleitung 33 zu einer anderen
Stelle zwischen dem Auslaßventil 27 der Rückförderpumpe 12 und der
Dämpferdrossel 14 zu führen. In all den beschriebenen Fällen kommt
der zum Schließen des 2/2-Ventils 16a benötigte Steuerdruck dadurch
zustande, daß durch den Durchflußwiderstand der Dämpferdrossel 14
die Rückförderpumpe einen ausreichenden Druckanstieg und damit
Steuerdruck erzeugt.
Infolge der hydraulischen Steuerung des 2/2-Ventils 16a in seine
Schließstellung durch Einschalten der Rückförderpumpe 29 und mittels
Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher 11, der zum Druckaufbau
hinter dem Auslaßventil 27 benützt wird, kann das Steuergerät 19a
einfacher ausgebildet werden als das Steuergerät 19 des ersten Aus
führungsbeispiels. Mit einfacher Ausbildung kann gemeint sein, daß
ein Kabelanschluß weggelassen wird für den Fall, daß ein Steuer
signal zum gleichzeitigen Einschalten des Elektromotors 29 und des
2/2-Ventils 16 des ersten Ausführungsbeispiels benützt wird unter
Verwendung einer gemeinsamen Ausgangsstufe, die allerdings nicht
dargestellt ist.
Bezüglich Normalbremsungen arbeitet das zweite Ausführungsbeispiel
identisch dem ersten Ausführungsbeispiel. Im Blockierschutzbetrieb
besteht lediglich der bereits erkennbare Unterschied, daß das
2/2-Ventil 16a, das zum Zwecke der Verminderung von Rückwirkungen
auf das Bremspedal 3 vorgesehen ist, nunmehr hydraulisch folgege
steuert wird von der Rückförderpumpe 12. Wiederum dient bei ge
schlossenem 2/2-Ventill 16a die Bypaßdrossel 17 dazu, gedrosselte
Druckmittelströmungen zwischen dem Ausgang 30 der Rückförderpumpe 12
und dem Hauptbremszylinder 5 oder/und dem Hauptbremszylinder 5 und
der Blockierschutzventilanordnung 10 zuzulassen.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der Fig. 3
unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2
dadurch, daß anstelle eines Ventils 16a, das als ein Auf-/Zu-Ventil
ausgebildet ist, ein Proportionalventil 16b eingesetzt ist. Dieses
besitzt ein Gehäuse 34 mit einem Steuerzylinder 35 und einer Ventil
kammer 36 mit einem Ventilsitz 37 sowie einen in dem Steuerzylinder
35 verschiebbaren Steuerkolben 38, eine mit diesem verbundene Be
tätigungsstange 39, einen Schließkörper 40 und eine Öffnungsfeder
41. Der Schließkörper 40 ist innerhalb der Ventilkammer 36 ange
ordnet und zum Ventilsitz 37 ausgerichtet. Der Steuerkolben 38 ist
über die Betätigungsstange 39 fest mit dem Schließkörper 40 ge
koppelt. Die Öffnungsfeder 41 ist so in die Ventilkammer 36 ein
gebaut, daß sie an der Betätigungsstange 19 angreifend den Schließ
körper 40 vom Ventilsitz 37 weg in eine Öffnungsstellung belastet
und dabei auch eine Grundstellung des Steuerkolbens 38 bestimmt.
Über einen ersten Anschluß 42 ist die Ventilkammer 36 mit dem Haupt
bremszylinder 5 verbunden. Über einen zweiten Anschluß 43, der mit
dem Ventilsitz 37 kommuniziert, ist das Ventil 16b mit der Blockier
schutzventilanordnung 10 und auch mit dem Rückschlagventil 15 ver
bunden. Deshalb kann durch die Dämpferdrossel 14 die Rückförderpumpe
12 Druckmittel zum Ventilsitz 37 drücken. Ebenfalls mit dem Ausgang
30 der Rückförderpumpe 12 ist über einen dritten Anschluß 44 der
Steuerzylinder 35 verbunden.
Vorteilhafterweise ist der Durchmesser der Betätigungsstange 39 im
wesentlichen gleich groß gewählt wie der Durchmesser des Ventil
sitzes 37 an derjenigen Stelle, an die der Schließkörper 40 zur An
lage bringbar ist. Dadurch ist bezüglich des ersten Anschlusses 42
das Ventil 16b im wesentlichen druckausgeglichen, wenn es sich in
der Schließstellung befindet.
Vorteilhafterweise ist die Öffnungsfeder 41 so dimensioniert, daß
sie nach dem Einbau in die Ventilkammer 36 eine Federvorspannung
hat, zu deren Überwindung der Steuerkolben 38 mit einem Druck in der
Größenordnung von 30 bar zu beaufschlagen ist. Sobald die Rückför
derpumpe 12 eingeschaltet wird, und wenn ihr im Niederdruckspeicher
11 ausreichend Druckmittel zur Verfügung steht, wird der Schließ
körper 40 in Richtung zum Ventilsitz bewegt. Weil hierbei die
Öffnungsfeder 41 über ihre Vorspannung hinaus zusätzlich zusammenge
drückt wird, wird zum vollständigen Verschließen des Ventils 16b ein
höherer als der vorgenannte Druck im Steuerzylinder 35 benötigt.
Durch geeignete Auswahl der Steifigkeit der Öffnungsfeder 41 kann
nun erreicht werden, daß beispielsweise bei einem Anwachsen des aus
der Rückförderpumpe 12 stammenden Drucks in dem Steuerzylinder 35
auf eine Druckhöhe von im wesentlichen 60 bar das Ventil 16b sich
vollständig schließt. Es ist also erkennbar, daß es in Abhängigkeit
von den den jeweiligen Blockierschutzvorgang auslösenden Gegeben
heiten beim Ansteigen des Rückförderdrucks zu einer stetig fort
schreitenden Verengung eines Durchlaßquerschnitts kommt, der sich
zwischen dem Ventilsitz 37 und dem Schließkörper 40 befindet. Es ist
auch erkennbar, daß dadurch bei geringen Rückförderdrücken, die nur
leichte Kraftwirkungen auf das Bremspedal 3 auszuüben vermögen, das
Ventil 16b praktisch vollständig offen ist. Niedrige Rückförder
drücke sind im allgemeinen eine Folge von niedrigen Bremsdrücken, so
daß Bremspedalbewegungen im allgemeinen angenehm kurz sind. Werden
dagegen höhere Bremsdrücke abgebaut, die auch zu höheren Rückförder
drücken führen, so sind daran größere Druckmittelmengen beteiligt.
Diese werden nun infolge der dadurch gesteuerten Drosselwirkung
innerhalb des Ventils 16b stärker gedrosselt in den Hauptbremszylin
der 5 strömen. Demzufolge werden unangenehme Bewegungen des Bremspe
dals 3 in Richtung seiner Ausgangsstellung vermieden. Allerdings muß
dann die Dämpferkammer 13 diejenigen Druckmittelmengen, die am Ein
strömen in den Hauptbremszylinder gehindert werden, zusätzlich auf
nehmen. Da hierdurch in der Dämpferkammer 13 der Druck weiter an
steigt und somit auch ein höherer treibender Druck in der Dämpfer
drossel 14 wirkt, kann durch die deshalb weiter fortschreitende
Schließung des Ventils 16b weiterhin eine unangenehme Bewegung des
Bremspedals 3 vermieden werden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 kann wahlweise sinngemäß
die Bypaßdrossel 17 des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Fig.
2 verwendet werden. Dadurch verbleibt zwischen der Rückförderpumpe
12 und dem Hauptbremszylinder 5 ein Restquerschnitt, den man durch
Versuche optimieren kann. Andererseits könnte man den Ventilsitz 37
so gestalten, daß man auf den separaten Einbau dieser Bypaßdrossel
17 verzichten kann.
Die Ausführungsbeispiele wurden beschrieben jeweils unter Hinweis
auf eine Blockierschutzventilanordnung 10 und zwei an diese ange
schlossene Radbremsen 6 und 7. Somit bilden die beschriebenen
Blockierschutzeinrichtungen 9 und 9a jeweils einkanalige Bremsdruck
regler. Solche einkanalige Bremsdruckregler werden vorzugsweise zur
gemeinsamen Druckregelung in Hinterradbremsen verwendet. Es ist
natürlich klar, daß dann, wenn der Bremskreis II nicht einkanalig
auszubilden ist, zwei solcher Blockierschutzventilanordnungen 10
vorgesehen werden können, wodurch, nach dem üblichen Fachwissen ge
staltet, innerhalb eines Bremskreises zwei Regelkanäle zur Verfügung
stehen. Dadurch können beispielsweise linke und rechte Radbremsen
von Vorderrädern individuell mit geeigneten Bremsdrücken versorgt
werden. Desweiteren ist es aber auch möglich, einen Regelkanal bei
spielsweise mit einer Vorderradbremse und den anderen Regelkanal mit
einer diagonal gegenüberliegenden Hinterradbremse zu verbinden. Alle
diese Ausgestaltungen der Bremskreise können vorgenommen werden
unter Anwendung des Erfindungsgedankens, dem zufolge mit wenig
technischem Aufwand eine preisgünstige Fahrzeugbremsanlage, die zur
Verhinderung von Radblockiergefahr eingerichtet ist, so ausgebildet
wird, daß sie komfortabler benutzbar ist und einen Fahrzeugbenützer
vor Irritation durch gegebenenfalls überraschend große Ausschläge
des Bremspedals 3 schützt.
Mit zunehmender Vergrößerung der Dämpferkammer 13 gewinnt der Einbau
des Rückschlagventils 15 an Bedeutung. Dieses Rückschlagventil ver
hindert nämlich in an sich bekannter Weise, daß bei einer Betätigung
des Bremspedals 3 eine leere Dämpferkammer 13 mit Druckmittel aus
dem Hauptbremszylinder 5 gefüllt wird. Dies hätte nämlich einen un
erwünscht langen Weg des Bremspedals 3 zur Folge.
Das vierte Ausführungsbeispiel der Fahrzeugbremsanlage 2b gemäß der
Fig. 4 hat ebenfalls ein Bremspedal 3, einen Bremskraftverstärker
4, einen Hauptbremszylinder 5 wenigstens zwei Radbremsen 6, 7 sowie
für den Bremskreis I eine Bremsleitung 8 und eine Blockierschutzvor
richtung 9b.
Die Blockierschutzvorrichtung 9b unterscheidet sich von der bereits
beschriebenen Blockierschutzvorrichtung 9 dadurch, daß deren
Blockierschutzventilanordnung 10a in bereits angedeuteter Weise aus
zwei 2/2-Magnetventilen 10b und 10c aufgebaut ist. Dabei ist das
2/2-Magnetventil 10b normalerweise offen und das 2/2-Magnetventil
10c ist normalerweise geschlossen. Der Blockierschutzventilanordnung
10a ist analog zum vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
ein erster Anschluß 22a zugeordnet. Dieser ist sinngemäß an das
2/2-Ventil 16b angeschlossen. Ein zweiter Anschluß 23a der Magnet
ventilanordnung 10a ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Rad
bremse 6 verbunden. Ein dritter Anschluß 24a steht wieder mit einem
Niederdruckspeicher 11 und einem Eingang 25 einer Rückförderpumpe 12
in Verbindung. An den Ausgang dieser Rückförderpumpe 12 ist eben
falls eine ausreichend bemessene Dämpferkammer 13 angeschlossen.
Stromabwärts der ausreichend bemessenen Dämpferkammer 13 befindet
sich eine Dämpferdrossel 14, an die sich das Rückschlagventil 15 des
ersten Ausführungsbeispiels anschließt, das seinerseits mit dem
ersten Anschluß 22a der Blockierschutzventilanordnung 10a verbunden
ist. Dieses Rückschlagventil 15 ist zusätzlich aber auch analog zu
dem bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem 2/2-Ventil 16b
verbunden. Das 2/2-Ventil 16b ist aber auch andererseits über die
Bremsleitung 8 des Bremskreises I mit dem Hauptbremszylinder 5 ver
bunden. Zwischen der Radbremse 6 und dem Hauptbremszylinder 5 be
findet sich ein Radbremseentlastungsventil 18 mit der bereits be
schriebenen Feder 31.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Bypassdrossel 17a in das
2/2-Ventil 16a integriert. Das 2/2-Ventil 16b besitzt einen Steuer
eingang 32a, der über eine Steuerleitung 33a mit der Dampferdrossel
14 kommuniziert und dadurch Steuerdrücke aus dem Ausgang 30 der
Rückförderpumpe 12 erhält. Während eines Blockierschutzbetriebs ist
die Rückförderpumpe 12 eingeschaltet, so daß analog zu dem voran
gehend beschriebenen Ausführungsbeispiel Steuerdruck in den Steuer
eingang 32a des 2/2-Ventils 16b gerät und dort zu einer Umschaltung
eines ungedrosselten Durchlaßquerschnittes auf den Querschnitt der
Bypassdrossel 17a erfolgt. Die Bypassdrossel 17a kann beispielsweise
eine Drosselbohrung aufweisen mit einem Durchmesser von beispiels
weise 0,3 bis 0,5 mm.
Je nach individueller Größe der beiden Radbremsen 6 und 7, die durch
das 2/2-Ventil 16b aus dem Hauptbremszylinder 5 mit Druckmittel zu
versorgen sind, und je nach der gewählten Förderleistung der Rück
förderpumpe 12 können über leicht durchführbare Versuche Opti
mierungen bzw. individuelle Anpassungen von solchen Bypassdrosseln
17a durchgeführt werden.
Wie bereits erwähnt, ist dem 2/2-Ventil 16b die zweite Radbremse 7
zugeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt die zweite Rad
bremse 7 eine eigene Blockierschutzventilanordnung 10a. Deshalb ist
dieser Radbremse 7 ein eigenes Radbremseentlastungsventil 18 zuge
ordnet. Weil es zum Stand der Technik gehört, einem Bremskreis I
Ventilanordnungen zu unabhängigen Bremsdruckregelungen in zwei Rad
bremsen zuzuordnen, ist eine weitere Beschreibung dieses Aus
führungsbeispiels nicht notwendig.
Zum Bremskreis II dieses Ausführungsbeispiels gehören weitere Rad
bremsen 6a und 7a. In analoger Weise können auch diese Radbremsen 6a
und 7a gegebenenfalls eigene Blockierschutzventilanordnungen 10a und
sinngemäß eine eigene Rückförderpumpe 12, eine eigene Dämpferkammer
13 mit Dämpferdrossel 14 sowie ein eigenes 2/2-Ventil 16b mit inte
grierter Bypassdrossel 17a besitzen.
Die Wirkung der Bypassdrosseln 17a entspricht denen der Bypass
drossel 17 des voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels
während eines Blockierschutzbetriebs.
Die Blockierschutzeinrichtung 9b kann als eine Grundausführung aus
gebildet sein, die preiswert sein soll und daher auf den durch die
Erfindung bewirkten Komfort verzichtet. Die 2/2-Ventile 16b können
in einen besonderen Block 45 untergebracht sein, der mit dem Grund
ausführungsbeispiel der Blockierschutzeinrichtung 9a vereinigbar
ist, beispielsweise durch Anschrauben. Dadurch ergibt sich eine
Modulbauweise, die unterschiedliche Leistungsanforderungen zu er
füllen vermag.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der Fahrzeugbremsanlage 2c gemäß der
Fig. 5 besitzt ebenfalls ein Bremspedal 3, einen Hauptbremszylinder
5 und Bremskreise I und II. Zum Bremskreis I gehören wie in dem Aus
führungsbeispiel gemäß der Fig. 2 zwei Radbremsen 6 und 7, deren
Bremsdrücke kollektiv mittels einer Blockierschutzventilanordnung 10
veränderbar sind. An diese Blockierschutzventilanordnung 10 sind
wieder ein Niederdruckspeicher 11 und eine Rückförderpumpe 12 ange
schlossen. Ausgangsseitig der Rückförderpumpe 12 ist ebenfalls eine
ausreichend bemessene Dämpferkammer 13 sowie eine Dämpferdrossel
angeordnet. Die Dämpferdrossel 14 ist wieder über ein Rückschlag
ventil 15 sowohl mit der Blockierschutzventilanordnung 10 als auch
einem 2/2-Ventil 16c verbunden.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 besitzt das
2/2-Ventil 16c einen ersten Steuereingang 32b und einen zweiten
Steuereingang 32c. Der Steuereingang 32b ist über eine Steuerleitung
33 wie im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 mit der Dämpfer
kammer 13 verbunden. Der zweite Steuereingang 32c kommuniziert mit
der Bremsleitung 8 und damit auch mit einem zugeordneten Teil des
Hauptbremszylinders 5. Die Bypassdrossel 17a ist integriert, so wie
dies für das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 beschrieben ist.
Eine dem 2/2-Ventil 16c zugeordnete Öffnungsfeder 46 ist so be
messen, daß ein Steuerdruck von beispielsweise 10 bar, der dem
Steuereingang 32b zugeführt wird, bei drucklosem Steuereingang 32c
ausreicht zu einer Umschaltung des 2/2-Ventils 16c aus seiner unge
drosselten Normalstellung in die Drosselstellung, in der lediglich
die Bypassdrossel 17a Druckmittelmengen strömen läßt.
Wieder kann der Steuerdruck von der Rückförderpumpe 12 durch die
Dämpferkammer 13 und eine Steuerleitung 33 dem 2/2-Ventil 16c zuge
führt werden, sobald die Rückförderpumpe 12 zur Durchführung von
Blockierschutzbetrieb in bereits beschriebener Weise eingeschaltet
wird. Ein im Hauptbremszylinder 5 erzeugter Druck wirkt durch den
zweiten Steuereingang 32c dem im ersten Steuereingang 32b herrschen
den Druck entgegen, so daß, wenn der Druck des Hauptbremszylinders 5
ausreichend hoch ist, das 2/2-Ventil 16c zurückgeschaltet werden
kann in die offene Grundstellung. Dies ergibt den Vorteil, daß der
Fahrer willkürlich während eines ablaufenden Blockierschutzbetriebs
durch Steigerung des Drucks im Hauptbremszylinder 5 den Radbremsen 6
und 7 einen höheren Bremsdruck anbieten kann. Dies kann beispiels
weise dann der Fall sein, wenn der Fahrer zunächst sein Fahrzeug auf
einer glatten Fahrbahn bewegt, wobei Blockierschutzbetrieb einsetzt,
und schließlich über eine Fahrbahn mit höherer Griffigkeit gerät,
die eine wesentlich höhere Bremsverzögerung möglich macht. Wie
bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, hat eine solche
Ausbildung eines 2/2-Ventils 16c noch den Vorteil, daß trotz eines
Versagens der Öffnungsfeder 46 eine Steigerung von Drücken in den
Radbremsen 6 und 7 möglich ist.
Das 2/2-Ventil 16c mit seinen beiden Steuereingängen 32b und 32c
könnte natürlich sinngemäß in die bereits beschriebenen und später
noch zu beschreibenden Ausführungsbeispiele übernommen werden.
Als weitere Besonderheit gegenüber den bereits beschriebenen Aus
führungsbeispielen ist im Beispiel gemäß der Fig. 5 ein Pumpen
schutzventil vorgesehen zwischen der Rückförderpumpe 12 und dem
Hauptbremszylinder 5. In der Fig. 5 ist dieses Pumpenschutzventil
als ein Druckbegrenzungsventil 47 in Form eines genormten Sinnbildes
dargestellt. Dieses Druckbegrenzungsventil 47 öffnet sich, wenn vor
gewählter Druck in seinen Steuereingang 48 gelangt. Als Steuerdruck
dient der Druck der Rückförderpumpe 12. Eine solche Ausbildung eines
Pumpenschutzventils ist an sich technisch aufwendig, hat jedoch den
Vorteil, daß die Druckbegrenzung unabhängig davon erfolgt, welcher
Druck momentan im Hauptbremszylinder 5 vorhanden ist.
Im sechsten Ausführungsbeispiel der Fahrzeugbremsanlage 2d gemäß der
Fig. 6 ist das Pumpenschutzventil realisiert in Form eines Rück
schlagventils 49, das eine Feder 50 aufweisen kann. Infolge der Aus
bildung als ein Rückschlagventil 49 öffnet das Pumpenschutzventil
bei Erreichen einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen dem Aus
gang 30 der Rückförderpumpe 12 und dem Hauptbremszylinder 5. Diese
Druckdifferenz ist bestimmbar durch Gestaltung der Feder 50. Weil
ein Rückschlagventil 49 an sich sehr preisgünstig und zuverlässig
ist, kann in wirtschaftlicher Weise die Rückförderpumpe 12 vor Über
lastung geschützt werden.
Eine Überlastung der Rückförderpumpe 12 könnte auftreten, wenn eine
Bypassdrossel, gleichgültig in welchem Ausführungsbeispiel sie
untergebracht ist, sich infolge von Verschmutzung mehr oder weniger
zugesetzt hat und je höher deshalb eine Druckdifferenz zwischen dem
im Hauptbremszylinder 5 vorhandenen und dem momentan von der Rück
förderpumpe 12 gelieferten Rückförderdruck anwachsen kann.
Das siebte Ausführungsbeispiel der Fahrzeugbremsanlage 2e gemäß der
Fig. 7 ist eine Weiterbildung der Ausführungsbeispiele gemäß der
Fig. 2 durch die Anordnung des vorstehend beschriebenen Pumpen
schutzventils. Im Beispiel gemäß der Fig. 7 ist das Pumpenschutz
ventil in Form eines Druckbegrenzungsventils 47 dargestellt und aus
gebildet. Wie aber aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht,
kann anstelle eines solchen Druckbegrenzungsventils 47 wahlweise
auch ein Rückschlagventil 49 eingebaut sein. Infolgedessen wird eine
Überlastung der Rückförderpumpe 12 dadurch vermieden, daß Druck
mittelmengen aus deren Ausgang 30 unter Umgehung irgendeiner der
beschriebenen Bypassdrosseln in den Hauptbremsyzlinder 5 ableitbar
sind.
Claims (14)
1. Fahrzeugbremsanlage mit einem Hauptbremszylinder (5), mit
wenigstens einer Radbremse (6, 7) und mit wenigstens einer
dazwischen eingebauten Blockierschutzeinrichtung (9, 9a),
die wenigstens eine Blockierschutzventilanordnung (10) hat,
die mit dem Hauptbremszylinder (5) und mit der Radbremse (6,
7) sowie einem Eingang einer Rückförderpumpe (12) verbunden
ist, deren Ausgang eine Dämpferkammer (13) und eine
Dämpferdrossel (14) nachgeordnet sind, wobei die
Dämpferdrossel (14) mit der Blockierschutzventilanordnung
(10) kommuniziert, wobei zwischen dem Hauptbremszylinder (5)
und einer Kombination aus der Dämpferdrossel (14) und der
Blockierschutzventilanordnung (10) ein im
Blockierschutzbetrieb gesteuert zumindest teilweise
schließbares Ventil (16, 16a, 16b, 16c) eingebaut ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dämpferkammer (13)
und einem ersten Anschluß (22) der
Blockierschutzventilanordnung (10) ein Rückschlagventil (15)
angeordnet ist, das mittels Druck aus der Rückförderpumpe
(12) in Richtung der Blockierschutzventilanordnung (10)
öffenbar ist.
2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Ventil (16) als ein stromlos
offenes, elektrisch steuerbares 2/2-Ventil ausgebildet ist,
dem ein als eine Drossel (17) wirkender Bypaß zugeordnet
ist.
3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil (16a, 16b, 16c) als ein
hydraulisch gegen die Kraft einer Öffnungsfeder (41)
wenigstens teilweise schließbares Ventil ausgebildet ist und
einen Steuereingang (32, 32a, 32b) besitzt, der mit dem
Ausgang (30) der Rückförderpumpe (12) kommuniziert.
4. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil (16b) als ein im wesentlichen
druckausgeglichenes Sitzventil ausgebildet ist und daß die
Öffnungsfeder (41) derart vorgespannt eingebaut ist, daß zur
Überwindung der Vorspannkraft ein Rückförderdruck von im
wesentlichen 30 bar nötig ist.
5. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der Öffnungsfeder (41)
derart vorgewählt ist, daß ein Förderdruck der
Rückförderpumpe (12) in Höhe von im wesentlichen 60 bar ein
im wesentlichen vollständiges Verschließen dieses Ventils
(16b) bewirkt.
6. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in das hydraulisch schließbare Ventil
(16b) eine, einen Restquerschnitt offenlassende
Bypassdrossel (17a) eingebaut ist.
7. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bypassdrossel (17a) einen
Querschnitt bis zu im wesentlichen 0,2 mm2 hat.
8. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Öffnungsfeder (46) derart
vorgespannt eingebaut ist, daß zur Überwindung von deren
Schließkraft ein Rückförderdruck von wenigstens 10 bar nötig
ist.
9. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 3, 6, 7 oder
8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16c) einen
zweiten Steuereingang (32c) besitzt, der permanent an den
Hauptbremszylinder (5) angeschlossen ist und daß dieses
Ventil (16c) derart eingerichtet ist, daß Steuerkräfte aus
dem Druck des Hauptbremszylinders (5) den Steuerkräften aus
dem dem ersten Steuereingang (32b) zugeführten Druck der
Rückförderpumpe (12) entgegenwirken.
10. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (30) der
Rückförderpumpe (12) und dem Hauptbremszylinder (5) ein
Pumpenschutzventil (47, 49) angeordnet ist.
11. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pumpenschutzventil als ein
Druckbegrenzungsventil (47) ausgebildet ist.
12. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Pumpenschutzventil nach Art eines
Rückschlagventils (49) ausgebildet ist, das in Richtung des
Hauptbremszylinders (5) gegen die Kraft einer Feder (50)
öffenbar ist.
13. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16, 16a, 16b, 16c)
in einem Block (45) untergebracht ist, der an der
Blockierschutzeinrichtung (9, 9a) befestigbar ist.
14. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein als ein zum
Hauptbremszylinder (5) hin öffenbares Rückschlagventil
ausgebildetes Radbremseentlastungsventil (18) wenigstens
eine Radbremse (6, 7) mit dem Hauptbremszylinder (5)
verbindet.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |