DE4443373C2 - Druckregelvorrichtung in einem Fahrzeugbremssystem - Google Patents
Druckregelvorrichtung in einem FahrzeugbremssystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Druckregelvorrichtung in einem Fahrzeugbremssystem gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Generell hat ein hydraulisches Bremssystem für Fahrzeuge
einen Hauptzylinder, um auf das Betätigen eines Bremspedals hin
einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen, einen Vorratsbehälter, um
den Hauptzylinder mit Bremsfluid zu versorgen, und einen
Radbremszylinder, um ein Fahrzeugrad mit dem
Hauptzylinderdruck zu bremsen, wie etwa in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-175361 A gezeigt. Zwischen dem
Hauptzylinder und dem Radzylinder wirkt, das Bremsfluid,
welches vom Vorratsbehälter zugeführt wird. Wenn das Bremspedal
betätigt wird, wird eine Druckkammer im Hauptzylinder unter
Druck gesetzt, um einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen und
diesen zum Radzylinder zu übertragen, welcher auf das Rad eine
Bremskraft ausübt, um das Fahrzeug zu stoppen.
Im Gegensatz zu dem vorstehenden Bremssystem
wurde eine Vorrichtung für das automatische
Bremsen eines Fahrzeugs ohne Betätigen des Bremspedals vorgeschlagen,
wie etwa in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-80800 A oder in der DE 40 34 839 C1
gezeigt. Derartige Vorrichtungen werden normalerweise
dafür verwendet, um Radschlupf zu verhindern oder
um das Fahrzeug automatisch abzubremsen, um vor dem
Fahrzeug einen bestimmten Abstand gegenüber anderen Fahrzeugen
zu halten.
In diesen bekannten Vorrichtungen ist eine
Druckerzeugungsvorrichtung vorgesehen, wie etwa ein Speicher, um
das unter Druck stehende Bremsfluid zu speichern, oder eine
Fluidpumpe, um das Bremsfluid unter Druck zu setzen
und es zum Radzylinder zu fördern.
Wenn jedoch bei dem Fahrzeug mit der vorstehenden
automatischen Bremsvorrichtung das Bremspedal dann betätigt
wird, wenn gerade ein automatischer Bremsvorgang ausgeführt
wird, kann der Bremsvorgang nicht auf das Betätigen des
Bremspedals hin durchgeführt werden oder kann sich die auf das
Rad ausgeübte Bremskraft schlagartig ändern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckregelvorrichtung in
einem hydraulischen Bremssystem zu schaffen, welches eine
Bremskraft erzeugt, die auf das Betätigen eines Bremspedals hin
erzeugt wird, und eine bei einem automatischen Bremsvorgang
erzeugte Bremskraft erzeugt, die bei dem Fahrer kein Gefühl von
körperlichem Unwohlsein verursacht, selbst wenn während des
automatischen Bremsvorgangs das Bremspedal betätigt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Druckregelvorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Druckregelvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau
gewährt dabei die folgenden Einsatzvarianten:
- 1. Bei unbetätigtem Bremspedal: In diesem Zustand ist eine Modulation des Bremsdrucks beispielsweise für eine Antriebsschlupfregelung (ASR) über die gegen eine Feder wirkende Kraft (F1) des Elektromagneten möglich, die das innere Schieberelement verschiebt, wobei der modulierte Bremsdruck über ein Schaltventil den Radbremsen zugeleitet wird.
- 2. Bei betätigtem Bremspedal: Solange der Druck vom Hauptzylinder kleiner ist als der durch die ASR bestimmte Druck, erfolgt in diesem Zustand die Druckmodulation in Abstimmung der Bewegung von inneren und äußeren Schieberelement unter der Wirkung von Federkräften, der elektromagnetischen Kraft sowie dem Hauptzylinderdruck.
- 3. Bei betätigtem Bremspedal: In dem Zustand, in welchem der Druck entsprechend der Betätigung des Bremspedals alleine wirkt oder größer ist als der ASR-definierte Druck, erfolgt die Druckmodulation bzw. Verbindung mit dem Hochdruckspeicher oder Tank allein durch die Bewegung des äußeren Schieberelements.
Vorzugsweise hat die Vorrichtung in ihrem Gehäuse einen ersten
Anschluss, der mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und einen
zweiten Anschluss, der mit der Fremddruckquelle verbunden ist.
Das erste Schieberelement ist in der Bohrung des Gehäuses
verschiebbar angeordnet, um die Bohrung in eine Einlasskammer,
welche mit dem Hauptzylinder in Verbindung steht, um den
Hauptzylinderdruck aufzunehmen, und in eine Druckkammer
aufzuteilen, welche mit dem Radzylinder in Verbindung steht und
auf diesen einen hydraulischen Druck beaufschlagt.
Das erste
Schieberelement kann sich in Abhängigkeit vom Unterschied
zwischen den Druck in der Einlasskammer und dem Druck in der
Druckkammer verschieben. Es hat eine
axial definierte Bohrung und ein geschlossenes Ende. Das
erste Schieberelement hat eine erste Steuerkante, welche mit
einem Druckentspannungsanschluss des Gehäuses in Verbindung
steht und eine zweite Steuerkante, welche mit einem
Zufuhranschluss des Gehäuses in Verbindung steht.
Das zweite
Schieberelement ist in der Bohrung des ersten Schieberelementes
verschiebbar aufgenommen. Es hat eine
erste Steuerkante, welche in Übereinstimmung mit der
Relativstellung des zweiten Schieberelementes zum ersten
Schieberelement mit der ersten Steuerkante des ersten
Schiebeelements wahlweise in Verbindung steht, und eine zweite
Steuerkante, welche in Übereinstimmung mit der Relativstellung
des zweiten Schieberelementes zum ersten Schieberelement mit der
zweiten Steuerkante des ersten Schieberelements wahlweise in
Verbindung steht, sowie eine entlang
seiner Längsachse definierte Durchgangsbohrung, um die
Druckkammer mit einem zwischen dem ersten Schieberelement und
dem zweiten Schieberelement definierten Raum zu verbinden.
Die
Durchgangsbohrung steht mit den zwei Steuerkanten des zweiten
Schieberelements in Fluidverbindung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitende
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Druckregelvorrichtung eines
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem
elektrischen Strom eines Elektromagneten und einer dabei
ausgeübten Druck-Kraft gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung eines ersten
Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugbremssystems, welches die
erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung anwendet;
Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugbremssystems, welches die
erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung anwendet;
und
Fig. 5 eine schematische Veranschaulichung eines dritten
Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugbremssystems, welches die
erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung anwendet.
Bezogen auf Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Druckregelvorrichtung 10 gezeigt. Die
Druckregelvorrichtung 10 hat ein zylindrisches Gehäuse 11, ein
zylindrisches feststehendes Element 13, ein erstes
Schieberelement 14, ein zweites Schieberelement 15 und ein Joch
17 eines Linear-Elektromagneten als Aktuator 18. Das
feststehende Element 13 hat einen Boden mit einem Loch 13a und
ist in dem Gehäuse 11 fluiddicht befestigt, und zwar derart,
dass die Innenseite des feststehenden Elements 13 über das Loch
13a mit einem offenen Ende des Gehäuses in Verbindung steht. Das
offene Ende des Gehäuses ist mit einem Hauptzylinder (in Fig. 1
nicht gezeigt, doch in Fig. 3 mit 42 bezeichnet) verbunden. Das
erste Schieberelement 14 hat die Form eines Zylinders mit einem
geschlossenen Ende 14a und ist in dem feststehenden Element 13
verschiebbar angeordnet, wobei das geschlossene Ende 14a dem
Loch 13a zugewandt ist. Das zweite Schieberelement 15 hat die
Form eines Kolbens mit einem Durchgangsloch oder Bohrung 31
entlang der Längsachse des Kolbens und ist in dem ersten
Schieberelement 14 verschiebbar angeordnet. Eine Feder 20 ist in
dem ersten Schieberelement 14 aufgenommen und zwischen dem
geschlossenen Ende 14a und dem zweiten Schieberelement 15
angeordnet, um das zweite Schieberelement 15 bezüglich des
ersten Schieberelements 14 in Richtung auf das Joch 17
vorzuspannen. Zudem ist eine Feder 19 zwischen dem Joch 17 und
dem offenen Ende des ersten Schieberelements 14 angeordnet, um
das erste Schieberelement 14 in Richtung auf das Loch 13a des
feststehenden Elements 13 vorzuspannen. Das Joch 17 ist,
ausgehend von seinem anderen offenen Ende an der in Fig. 1
gezeigten linken Seite, in dem Gehäuse 11 aufgenommen und an dem
Gehäuse 11 befestigt. Der Linear-Elektromagnet 18 ist mit einem
Plungerkolben 16 versehen, welcher entlang der Längsachse des
Jochs 17 bewegbar gehalten ist und um welchen herum eine Spule
des Elektromagneten 18 vorgesehen ist. Ein Endabschnitt des
Plungerkolbens 16 ist derart angeordnet, dass er eine Endfläche
(in Fig. 1 die linke Endfläche) des zweiten Schieberelements 15
berührt. Wenn der Elektromagnet 18 mit elektrischem Strom
versorgt wird, wird der Plungerkolben 16 betätigt, um das zweite
Schieberelement 15 in Richtung auf das geschlossene Ende 14a zu
schieben.
Die Innenseite des feststehenden Elements 13 ist daher
mittels des ersten Schieberelements 14 in eine Druckkammer 33
mit variablem Volumen und in eine Einlasskammer gemäß der
vorliegenden Erfindung aufgeteilt, auf welche, wie später
beschrieben wird, ein Hauptzylinderdruck ausgeübt wird. Die
Druckkammer 33 steht über einen in dem feststehendem Element 13
vorgesehenen Anschluss 24 und über einen in dem Gehäuse 11
vorgesehenen Druckanschluss 21 mit einem Radzylinder (in Fig. 1
nicht gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 55 und 56 bezeichnet) in
Verbindung stehen. Das Gehäuse 11 und das feststehende Element
13 haben jeweils einen Zufuhranschluss 23 bzw. einen Anschluss
26, welcher mit einem Speicher (in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch
in Fig. 3 mit 49 bezeichnet) in Verbindung stehen, und haben
zudem jeweils einen Druckentspannungsanschluss 22; bzw. einen
Anschluss 25, welche mit einem Vorratsbehälter (in Fig. 1 nicht
gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 47 bezeichnet) in Verbindung
stehen. Das erste Schiebelement 14 hat einen Abflussanschluss
(erste Steuerkante) 27, welcher an der Außenfläche des ersten
Schieberelements radial definiert ist und entlang seiner
Längsachse eine Vertiefung ausbildet, so dass er stets mit dem
Anschluss 25 in Verbindung steht. Zudem hat das erste
Schiebelement 14 einen ersten Kraftanschluss (zweite
Steuerkante) 28, welcher an der Außenoberfläche des ersten
Schieberelements 14 radial definiert ist und entlang seiner
Längsachse mit einer Vertiefung ausgebildet ist, so dass er
stets mit dem Anschluss 26 in Verbindung steht. Daher wird der
erste Abflussanschluss 27 in Verbindung mit dem Vorratsbehälter
und der erste Kraftanschluss 28 in Verbindung mit dem Speicher
gehalten, und zwar ungeachtet der Gleitbewegung des ersten
Schiebelements 14 relativ zum feststehenden Element 13.
Das zweite Schieberelement 15 hat einen zweiten
Abflussanschluss (erste Steuerkante) 29 und einen zweiten
Kraftanschluss (zweite Steuerkante) 30, welche radial definiert
sind, um mit dem Durchgangsloch 31 in Verbindung zu sein, und an
der Außenfläche des zweiten Schieberelements 15 entlang seiner
Längsachse mit Vertiefungen ausgebildet sind, so dass zwischen
dem ersten und zweiten Abflussanschluss 27 und 29 wahlweise eine
Verbindung geschaffen wird oder zwischen dem ersten und zweiten
Kraftanschluss 28 und 30 eine Verbindung geschaffen wird. Bei
normalem Zustand, wie in Fig. 1 gezeigt, stehen beispielsweise
der erste Abflussanschluss 27 und der zweite Abflussanschluss 29
miteinander in Verbindung. Wenn sich das zweite Schieberelement
15 in Richtung auf das geschlossene Ende 14a des ersten
Schieberelements 14 verschiebt, so wird die Verbindung zwischen
dem ersten Abflussanschluss 27 und dem zweiten Abflussanschluss
29 gesperrt. Wenn sich das zweite Schieberelement 15 weiter in
die gleiche Richtung verschiebt, so tritt der erste
Kraftanschluss 28 mit dem zweiten Kraftanschluss 30 in
Verbindung. Wenn jedoch im Falle, dass das zweite
Schieberelement 15 gemäß Fig. 1 positioniert ist, sich das erste
Schieberelement 14 in Richtung auf das Joch 17 verschiebt, so
stehen der erste Kraftanschluss 28 und der zweite Kraftanschluss
30 miteinander in Verbindung, während die Verbindung zwischen
dem ersten Abflussanschluss 27 und dem zweiten Abflussanschluss
29 gesperrt ist. Das Durchgangsloch 31 des zweiten
Schieberelements 15 ist derart angeordnet, dass es mit der
Druckkammer 33 in Verbindung steht, und zwar über ein Loch 32,
welches in dem Endabschnitt des Plugerkolbens 16 definiert ist,
welcher die Endfläche des ersten Schieberelements 15 berührt.
Da die Beziehung zwischen einer auf den Plungerkolben 16
ausgeübten Kraft F1 und dem zum Linear-Elektromagneten 18
gespeisten elektrischen Strom gemäß Fig. 2 proportional ist,
gilt: Je stärker der elektrische Strom erhöht wird, desto größer
wird die Kraft, die den Plungerkolben 16 in Richtung auf das
zweite Schieberelement 15 drückt. Wenn daher, bezogen auf
Fig. 1, der Hauptzylinderdruck bei 0 liegt und der in dem
Linear-Elektromagnet 18 eingespeiste elektrische Strom bei 0
liegt, wird das erste Schieberelement 14 mit Hilfe der Feder 19
in Richtung auf die Öffnung 13a des feststehenden Elementes 13
vorgespannt und das zweite Schieberelement 15 in Gegenrichtung
vorgespannt, das heißt in Richtung auf das Joch 17, so dass das
erste Schieberelement 14 und das zweite Schieberelement 15 gemäß
Fig. 1 angeordnet sind. In diesem Zustand steht der mit dem
Radzylinder in Verbindung stehende Anschluss 21 über die
Druckkammer 33, dem Durchgangsloch 31, dem zweiten
Abflussanschluss 29, dem ersten Abflussanschluss 27, dem
Anschluss 25 und dem Anschluss 22 mit dem Vorratsbehälter in
Verbindung. Demzufolge ist der Druck im Radzylinder niedrig.
Wenn der Linear-Elektromagnet 18 im Betrieb mit einer
vorbestimmten elektrischen Strommenge versorgt wird, so wird der
Plungerkolben 16 betätigt, um das zweite Schieberelement 15 in
Richtung auf das geschlossene Ende 14a des ersten
Schieberelementes 14 zu drücken, wodurch die Verbindung zwischen
dem ersten Abflussanschluss 27 und dem zweiten Abflussanschluss
29 gesperrt wird. Gegen den Plungerkolben 16 wird daher eine
kombinierte Kraft F2 ausgeübt, und zwar eine Kraft, welche
proportional zu dem in Fig. 1 als "S" bezeichneten Querschnitt
ist, und eine mittels der Feder 20 durch Vorspannung ausgeübte
Kraft. Wenn das zweite Schieberelement 15 betätigt wird, um sich
weiter in Richtung auf das geschlossene Ende 14a des ersten
Schieberelements 14 hin zu bewegen, bis der erste Kraftanschluss
28 mit dem zweiten Kraftanschluss 30 in Verbindung steht, so
wird der Druck in der Druckkammer 33 erhöht, so dass der
Plungerkolben 16 gezwungen wird, sich zurück zum Joch 17 zu
bewegen. Somit wird das zweite Schieberelement 15 gesteuert, um
sich in dem ersten Schieberelement 14 so zu verschieben, dass
die kombinierte Kraft F2 des Druckes innerhalb der Druckkammer
33 und der Vorspannkraft der Feder 20 mit der Kraft F1 im
Gleichgewicht steht, welche in Abhängigkeit von dem zum Linear-
Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom ausgeübt wird.
Daher wird der Druck in der Druckkammer 33 in Abhängigkeit vom
zu dem Elektromagneten 18 gespeisten elektrische Strom geregelt.
Wenn im Gegensatz dazu ein Bremspedal (in Fig. 1 nicht
gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 40 bezeichnet) gedrückt wird, so
dass der Hauptzylinderdruck größer als die kombinierte Kraft der
Vorspannkraft der Feder 19 und der mittels dem Elektromagneten
18 in Abhängigkeit von dem elektrischen Strom ausgeübten Kraft
F1 wird, so wird das erste Schieberelement 14 gezwungen, sich in
Richtung auf das Joch 17 zu bewegen. Wenn sich in diesem Zustand
das erste Schieberelement 14 in Richtung auf das Joch 17 bewegt,
bis der erste Kraftanschluss 28 und der zweite Kraftanschluss 30
miteinander in Verbindung stehen, so ist der Druck in der
Druckkammer 33 erhöht, so dass das erste Schieberelement 14
gezwungen wird, sich in Richtung auf das Loch 13a des
feststehenden Elements 14 zurückzubewegen. Somit wird das erste
Schieberelement 14 derart geregelt, dass es sich in dem
feststehendem Element 13 verschiebt, und zwar so, dass der Druck
in der Druckkammer 33 mit dem Hauptzylinderdruck ausgeglichen
ist. Daher wird der Druck in der Druckkammer 33 in Abhängigkeit
vom Hauptzylinderdruck geregelt.
Gemäß vorstehender Beschreibung wird der Druck in der
Druckkammer 33 auf den größeren Druck zwischen dem
Hauptzylinderdruck und dem Druck geregelt, der mit der Kraft F1
im Gleichgewicht steht, die in Abhängigkeit vom zum
Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom ausgeübt wird.
Daraus resultiert, dass der Radzylinderdruck durch Drücken des
Bremspedals erhöht werden kann, dass ein vorbestimmter
elektrischer Strom zum Elektromagneten 18 gespeist wird. Gemäß
dem vorliegenden, vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist das offene Ende des Gehäuses mit dem Hauptzylinder
verbunden, so dass der Hauptzylinderdruck auf die Außenfläche
des geschlossenen Endes 14a des ersten Schieberelements 14
ausgeübt wird. Des weiteren ist ein Hauptzylinderkolben (in
Fig. 1 nicht gezeigt) vorzugsweise mit einem Vorsprung (nicht
gezeigt) versehen, welcher durch das Loch 13a des feststehenden
Elements 13 gehen kann, um an dem geschlossenen Ende 14a des
ersten Schieberelements 14 anzustoßen, so dass der Kolben das
erste Schieberelement 14 unmittelbar schieben kann. Somit kann
im Falle, dass irgendwelche Fehler in dem Hauptzylindersystem
verursacht worden ist, der Druck vom Anschluss 21 in
Übereinstimmung mit der Eindrückkraft des Bremspedals erzeugt
werden.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Fahrzeugbremssystems gezeigt, welches die vorstehend
beschriebene Druckregeleinrichtung 10 anwendet. Die
Druckregeleinrichtung 10 ist mit einem Tandem-Hauptzylinder 42
verbunden, welcher einen ersten Kolben 43 und einen zweiten
Kolben 44 aufweist, um jeweils eine erste Druckkammer 45 und
eine zweite Druckkammer 46 zu definieren. Der erste Kolben 43
ist mit einem Druckverstärker 41 verbunden und wird auf das
Eindrücken des Bremspedals 40 hin betätigt. Ein Vorratsbehälter
47 ist für die Versorgung von Bremsflüssigkeit über die
Anschlüsse 51, 52 jeweils zu den ersten und zweiten Druckkammern
45, 46 vorgesehen. Die zweite Druckkammer 46 steht mit der
Einlasskammer in Verbindung, welche gemäß Fig. 1 das Loch 13a in
dem feststehenden Teil 13 der Druckregelvorrichtung 10 enthält.
Der Anschluss 22 der Vorrichtung 10 ist über eine Leitung 62 mit
dem Vorratsbehälter 47 verbunden. Der Anschluss 23 der
Vorrichtung 10 ist über eine Leitung 62 mit dem Vorratsbehälter
47 verbunden. Der Anschluss 23 der Vorrichtung 10 ist über eine
Leitung 63 mit einem Speicher 49 verbunden, welcher eine
Kraftdruckquelle bildet, und zwar mit einer Fluidpumpe 48, die
auf ihre Einlaßseite mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden ist
und auf ihrer Druckseite mit dem Speicher 49 verbunden ist.
Die erste Druckkammer 45 ist über einen Anschluss 53 mit
einem ersten Wegeventil 50 verbunden. Das erste Wegeventil 50
ist über eine Leitung 59 mit Radzylindern 55 und 56 verbunden,
welche an Antriebsrädern betrieblich angeordnet sind. Das
Wegeventil 50 ist ein Elektromagnetventil mit drei Anschlüssen
und zwei Stellungen, welches wahlweise in einer ersten Stellung
für die Verbindung der ersten Druckkammer 45 mit einer Leitung
59 oder einer zweiten Stellung für die Verbindung des
Anschlusses 21 der Druckregelvorrichtung 10 über eine Leitung 61
mit der Leitung 59 positioniert ist. Die zweite Druckkammer 46
ist mit den Radzylindern 57 und 58 verbunden, welche jeweils an
Nichtantriebsrädern betrieblich angeordnet sind, und zwar gemäß
Fig. 3 über den Anschluss 54 und über eine Leitung 60.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel ist das Wegeventil 50 normalerweise
angeordnet, um die erste Druckkammer 45 über die Leitung 59 mit
den Radzylindern 55, 56 zu verbinden. Wenn das Bremspedal 40
gedrückt wird, so wird der erste Kolben 43 nach vorne bewegt, so
dass der Druck in der ersten Druckkammer 45 erhöht ist.
Gleichzeitig wird der zweite Kolben 44 nach vorne bewegt, so
dass der Druck in der zweiten Druckkammer 46 erhöht ist. Da die
Radzylinder 55, 56 in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand mit der
ersten Druckkammer 45 in Verbindung stehen und die Radzylinder
57, 58 mit der zweiten Druckkammer 46 in Verbindung stehen, sind
alle Räder auf das Eindrücken des Bremspedals 40 hin mit der
Bremskraft beaufschlagt.
Im Falle, dass die Räder mit einer Bremskraft zu
beaufschlagen sind, während das Bremspedal 40 nicht gedrückt
ist, wechselt das Wegeventil 50 in die zweite Stellung, in
welcher die Leitung 59 mit der Leitung 61 und dem Anschluss 21
der Druckregelvorrichtung 10 in Verbindung steht. In diesem Fall
wird der vom Anschluss 21 abgegebene Druck in Abhängigkeit von
dem zum Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom
geregelt. Somit sind die Radzylinder 55, 56 mit dem Anschluss 21
in Verbindung, so dass die mittels der Radzylinder 55, 56 auf
die Antriebsräder ausgeübte Bremskraft in Abhängigkeit von dem
zu dem Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom regelbar
ist. Im Falle, dass das Bremspedal 40 in diesem Zustand gedrückt
wird, wird der Druck in der Druckkammer 46 erhöht, um auf die
Druckregeleinrichtung 10 zu wirken. Daraus resultiert, dass der
von dem Anschluss 21 aus gegebene Bremsfluiddruck gemäß der
Beziehung zwischen dem zu dem Elektromagneten 18 eingespeisten
elektrischen Strom und dem Hauptzylinderdruck (d. h. dem Druck in
der zweiten Druckkammer 46) geregelt wird. Wenn daher das
Bremspedal 40 durch eine Kraft gedrückt wird, die größer als die
mittels dem Elektromagneten 18 ausgeübte Kraft ist, kann die auf
die Antriebsräder beaufschlagte Bremskraft erhöht werden.
In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des
Fahrzeugbremssystems gezeigt, welches die vorstehend
beschriebene Druckregelvorrichtung 10 anwendet ist, wobei das
System des weiteren ein Anti-Blockier-Regelsystem aufweist, um
zu verhindern, dass die Räder während des Bremsvorgangs
blockieren. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der
Hauptzylinder 42 der gleiche wie der des ersten
Ausführungsbeispiels; jedoch enthält er des weiteren ein
Wegeventil 74 und Schaltventile 66 bis 69 und 70 bis 73, welche
jeweils normalerweise offen und normalerweise geschlossen sind,
und welche mit den Radzylindern 78 bis 81 verbunden sind. Der
Anschluss 54 des Hauptzylinders 42 ist mit dem Wegeventil 74
verbunden, welches über die Leitung 65 mit dem Umschaltventil
68, 69 verbunden ist. Zudem ist der Anschluss 21 der
Druckregelvorrichtung 10 über die Leitung 61 mit den
Wegeventilen 50 und 74 verbunden.
Das heißt, dass die Leitung 64 über das normalerweise offene
Umschaltventil 66 und über eine Leitung 82 mit dem Radzylinder
78 verbunden ist. Der Radzylinder 78 steht über das
normalerweise geschlossene Umschaltventil 70 und über eine
Leitung 86 mit dem Vorratsbehälter 47 in Verbindung. Die Leitung
64 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 67 und
über eine Leitung 83 mit dem Radzylinder 79 verbunden. Der
Radzylinder 79 ist über das normalerweise geschlossene
Umschaltventil 71 und über die Leitung 86 mit dem
Vorratsbehälter 47 verbunden. Die Leitung 65 ist über das
normalerweise geschlossene Umschaltventil 68 und über eine
Leitung 84 mit dem Radzylinder 80 verbunden. Der Radzylinder 80
ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 72 und
über die Leitung 86 mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden. Die
Leitung 65 ist über das normalerweise geschlossene
Umschaltventil 69 und über eine Leitung 85 mit dem Radzylinder
81 verbunden. Der Radzylinder 81 ist über das normalerweise
geschlossene Umschaltventil 73 und über die Leitung 86 mit dem
Vorratsbehälter 47 verbunden.
Im Betrieb wird, wobei jeweils die vorstehend beschriebenen
Umschaltventile 66 bis 69 und 70 bis 73 wechselweise geöffnet
oder geschlossen sind, der Druck in jedem der Radzylinder 78 bis
81 nach Wunsch geregelt. Daraus resultiert, dass die Bremskraft
jedes Rades geregelt ist, so dass der Anti-Blockier-Regelvorgang
bei jedem Rad durchführbar ist. Die auf die linken und rechten
Räder der Antriebsräder aufgebrachte Bremskraft ist unabhängig
voneinander regelbar.
In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des
Fahrzeugbremssystems gezeigt, welches die vorstehend
beschriebene Druckregelvorrichtung 10 anwendet. Im dritten
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ein Hauptzylinder 88 von
dem Hauptzylinder 42 der vorstehenden Ausführungsbeispiele. Der
Hauptzylinder 88 ist mit einem Hauptkolben 89 versehen, welcher
eine Einzeldruckkammer 90 im Hauptzylinder 88 definiert. Die
Druckkammer 90 steht über einen Anschluss 92 mit dem
Vorratsbehälter 47 in Verbindung. Der Kolben 89 ist mit dem
Bremsverstärker 41 verbunden und wird auf das Eindrücken des
Bremspedals 41 hin betätigt. Wenn das Bremspedal 40 gedrückt
ist, wirkt der Bremsverstärker 41 auf den Kolben 89 ein, um ihn
in Richtung auf die Vorrichtung 10 zu drücken. Die Druckkammer
90 steht über einen Anschluss 93 mit dem Wegeventil 50 in
Verbindung. Der Anschluss 21 der Druckregelvorrichtung 10 ist
mit dem Wegeventil 50 verbunden.
Wenn gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des in Fig. 5
gezeigten Fahrzeugbremssystem das Bremspedal 40 gedrückt wird,
bewegt sich der Kolben 89 nach vorne und wird der Druck in der
Druckkammer 90 erhöht, so dass über das Umschaltventil 66 oder
67 der Druck in dem Radzylinder 78 oder 79 erhöht wird.
Gleichzeitig wirkt der erhöhte Druck in der Druckkammer 90 auf
die Druckregelvorrichtung 10 ein. Daraus ergibt sich, dass sich
der von dem Anschluss 21 ausgegebene Druck dem
Hauptzylinderdruck angleicht, so dass der Druck in dem
Radzylinder 80 oder 81 erhöht wird. Wenn in diesem Zustand das
Wegeventil 50 in die zweite Stellung gewechselt wird, in welcher
der Anschluss 21 über das Umschaltventil 66 oder 67 mit dem
Radzylinder 78 oder 79 verbunden ist, so wird die Bremskraft in
Übereinstimmung mit der Beziehung zwischen dem in das
Elektromagnet 18 eingespeisten elektrischen Strom und dem
Hauptzylinderdruck geregelt.
Nach vorstehender Beschreibung hat die Druckregelvorrichtung
10 gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung im
Fahrzeugbremssystem, welches mit den Hauptzylindern 42, 88
versehen ist, um auf das Eindrücken des Bremspedals 40 hin den
Hauptzylinderdruck zu erzeugen, folgendes: die Druckkammer 33,
welche direkt oder indirekt mit den Radzylindern 55 bis 58 oder
78 bis 81 in Verbindung steht; das erste Schieberelement 14,
welches sich in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem
Hauptzylinderdruck und dem Druck in der Druckkammer 33
verschiebt; das zweite Schieberelement 15, welches in
Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem festgelegten
Druck, welcher in Abhängigkeit vom in den Elektromagneten 18
eingespeisten elektrischen Strom erzeugt wird, und dem Druck in
der Druckkammer 33 verschiebt; und eine Einrichtung zum Erhöhen
des Druckes in der Druckkammer 33, sofern der Hauptzylinderdruck
größer als der Druck in der Druckkammer 33 ist und zum Senken
des Druckes in der Druckkammer 33, sofern der Hauptzylinderdruck
geringer als der Druck in der Druckkammer 33 ist, oder sofern
der festgelegte Druck größer als der Druck in der Druckkammer
33, sofern der Hauptzylinderdruck geringer als der Druck in der
Druckkammer 33 ist. Folglich kann der Radzylinderdruck in
Übereinstimmung mit dem festgelegten Druck erhöht werden und
dieser noch stärker als der festgelegte Druck erhöht werden,
sofern das Bremspedal 40 weitergedrückt wird.
Claims (7)
1. Druckregelvorrichtung (10) in einem Fahrzeugbremssystem
zur Druckbeaufschlagung von Radbremszylindern (55, 56, 57,
58; 78, 79, 80, 81) mittels einer Fremddruckquelle (48, 49)
mit
einer Ventileinrichtung (14, 15), die in Abhängigkeit von einer von
einem elektromagnetischen Aktuator (16, 18) erzeugten Kraft
(F1) die Radbremszylinder mit der Fremddruckquelle (48, 49) oder
einem Vorratsbehälter (47) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventileinrichtung zwei
Schieberelemente (14; 15) jeweils mit Steuerkanten (27, 28;
29, 30) aufweist, die gegeneinander elastisch vorgespannt
sind (Feder 20), wovon das erste Schieberelement (14) in
einem Gehäuse (11) gelagert sowie axial elastisch (Feder 19) abgestützt und
durch die Druckkraft eines Hauptbremszylinders (42) gegen die Abstützung
verschiebbar ist und das zweite, durch die Kraft des
elektromagnetischen Aktuators (16, 18) betätigbare
Schieberelement (15) über den Aktuator (16, 18) am Gehäuse
(11) axial abgestützt und innerhalb des ersten
Schieberelements (14) derart elastisch (Feder 20) gelagert ist, dass die
Steuerkanten beider Schieberelemente (14; 15) für ein Verbinden des
Radbremszylinders mit der Fremddruckquelle (48, 49) oder dem
Vorratsbehälter (47) zusammenwirken.
2. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch
gekennzeichnet, dass
sich zwischen der Ventileinrichtung (14, 15) und dem Aktuator (16, 18)
eine Druckkammer (33) innerhalb des Gehäuses (11)
ausbildet, die an die Radbremszylinder angeschlossen und
über eine Bohrung (31) innerhalb des zweiten
Schieberelements (15) mit dessen Steuerkanten (29; 30)
fluidverbunden ist.
3. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass
in dem Gehäuse (11) ein Zufuhranschluss (23), an dem die
Fremddruckquelle (48, 49) angeschlossen ist, ein
Druckentspannungsanschluss (22), an dem der Vorratsbehälter (47)
angeschlossen ist sowie ein Druckanschluss (21) ausgebildet
ist, an dem die Radbremszylinder angeschlossen sind und der
in die Druckkammer (33) mündet.
4. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass
der Zufuhranschluss (23) und der Druckentspannungsanschluss
(22) über die Steuerkanten (27; 28) des ersten
Schieberelements (14), die Steuerkanten (29; 30) des
zweiten Schieberelements sowie die Bohrung (31) mit der
Druckkammer (33) fluidverbindbar sind.
5. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet dass
der Aktuator (16, 18) ein Jochbauteil (17) hat, welches in das
Gehäuse (11) eingesetzt ist und die Druckkammer (33) axial
begrenzt, sowie einen Plungerkolben (16), der in dem
Jochbauteil (17) axial verschiebbar gelagert ist und an dem
zweiten Schieberelement (15) axial anliegt.
6. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass
sich zwischen dem ersten und zweiten Schieberelement (14;
15) ein Raum ausbildet, der über die Bohrung (31) mit dem
Druckraum (33) fluidverbunden ist und in dem eine
Vorspannfeder (20) angeordnet ist, die sich zwischen den zwei
Schieberelementen (14; 15) abstützt.
7. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet
durch
eine Druckfeder (19), die sich gegen das erste
Schieberelement (14) abstützt und dieses in Richtung eines
Axialanschlags gegen die Druckkraft des Hauptbremszylinders
(42) vorspannt.
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