DE2128169B2

DE2128169B2 - Bremssystem fuer ein fahrzeug, insbesondere kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2128169B2
Application number: DE19712128169
Authority: DE
Inventors: Heinz 6900 Heidelberg Wehde
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1971-06-07
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DE2128169A1; DE2128169C3; US3790225A

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein

Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, bestehend aus auf elektrische Signale ansprechenden Mitteln, die die Bremse bei Zuführung von elektrischen Signalen zum Ansprechen bringen und einem elektrischen Stellungsgeber, der vom Fahrzeugführer beim Brem-

sen betätigt wird und elektrische Siellungssignale erzeugt, die die Bremsbetätigung auslösen.

Ein derartiges Bremssystem ist aus der deutschen Patentschrift 851602 bekannt. Bei dem bekannten System wird in Abhängigkeit von der Betätigung des

Bremspedals ein Strom erzeugt, der einer Betätigungseinrichtung, z. B. einem Steuermagneten oder einem Motor, zugeführt wird. Die lineare Bewegung des Bremsmagneten bzw. die Drehbewegung des Motors wird über einen Hebelmechanismus auf die Bremsbacken übertragen und damit die Bremse betätigt.

Nachteilig an diesem Bremssystem ist die Verwendung des Hebelmechanismus sowie die Tatsache, daß bei diesem Bremssystem die Bremsen unterschiedlich

stark greifen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die bekannte elektrische Bremse in ihrer Wirkungsweise zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß jedem zu bremsenden Rad eine kleine Hydraulikeinheil, bestehend aus einem mit dem Radbremszylinder verbundenen Zylinder mit Kolben, durch dessen Verschiebung der Bremsdruck im Radbremszylinder beeinflußbar ist sowie eine auf elektrische Signale ansprechende Betätigungsvorrichtung für den Kolben zugeordnet ist, daß weiterhin jedem Rad eine Meßeinrichtung zugeordnet ist, die die auf die Bremse ausgeübte Kraft bestimmt und entsprechende elektrische Signale erzeugt und daß aus den Ausgangssignalen jeder Meßrichtung und dem am Stellungsgeber erhaltenen Signal jeweils ein derartiges Steuersignal fär die Betätigungsvorrichtung der zugehörigen Bremse gewonnen wird, daß jeder Stellung des Stellungsgebcrs ein bestimmter Bremsdruck an allen Bremsen entspricht.

Bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem wird erreicht, daß bei einer bestimmten Bremspedalauslenkung an den einzelnen Bremsen nicht ein von Toleranzen und der unterschiedlichen Bremsbelagabnutzung abhängigen Bremsdruck erzeugt wird, sondern

So daß an allen Bremsen immer der vorgesehene Bremsdruck herrscht.

Man kann beispielsweise die von der Betätigungseinrichtung auf den Kolben wirkende Kraft messen und dieses Meßergebnis als rückgeführte Größe zur Steuerung der Betätigungseinrichtung mit heranziehen. Günstiger und einfacher ist es jedoch, den im Radbremszylinder herrschenden Druck zu messen und in die Steuerung einzubeziehen.

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Zur Verstellung des Kolbens kann man einen der Betätigungseinrichtung in zwei Schnittdarstellun- Steuermagneten benutzen, der in Abhängigkeit von gen.

seinem Steuerstrom den Kolhen verstellt und damit In F ig. 1 ist ein Beispiel mit 1 und eine Rückstellden Druck variiert. Günstiger ist es jedoch, den KoI- feder gegen deren Federkraft das Pedal bewegt werben mit Hilfe einer Gewindespindel zu bewegen, die 5 den muß mit 2 bezeichnet. Mit der Bewegung des in ein axial feststehendes Teil eingeschra.abt ist und Bremspedals 1 wird der Abgriff 3 α eines Widerstanvon einem Rotor eines Motors betätigt wird. Die Ro- des 3 verstellt. Damit ist ein der Stellung des Abgriftordrehung wird dadurch in eine Längsbewegung in fes 3 α abhängiger Anteil des Widerstandes 3 in· den Richtung der Spindelachse umgesetzt. Durch entspre- einen Zweig der Brückenschaltung des Gliedes 4 einchende Wahl der Steigung des Spindelgewindes wird i_Q bezogen. Die beiden im Glied 4 eingezeichneten es möglich, den benötigten Bremsdruck aufzubrin- Widerstände Aa sind Festwiderstände. Komplettiert gen, ohne einen sehr leistungsstarken Motor zu benö- wird die Brücke durch einen Anteil des Widerstantigen. Derartige Motoren mit Gewindespindeln sind des 5, dessen in der Brücke wirksamen Widerstandz.B. aus der Offenlegungsschrift 1438404, Fig.8, anteiles von der Stellung des Schleifers 5a abhängt, bekannt. Dort weist der Rotor des Motors eine axiale 15 Ist die Brücke abgeglichen, so ist die Spannung zwi- mit Gewinde versehene Bohrung auf, in die die Spin- sehen den Punkten 4 b und 4 c Null und der Motor 6 del eingeschraubt ist. Bei der Rotordrehung bewegt steht. Wird dagegen durch Verändern des eingeschalsich die gegen Drehung gesicherte Spindel in axialer teten Anteiles des Widerstandes 3 das Brückengleich-Richtung. Geeigneter ist eine Anordnung, bei der die gewicht gestört, so baut sich eine Spannung zwischen Spindel in eine feststehende Gewindemutter einge- 20 den Punkten 4 b und 4 c auf, die je nach ihrer Polarischraubt ist und die Spindel vom Rotor mitgenom- tat mit Hilfe der Torschaltung 7 dem Motor Impulse men wird. In axialer Richtung müssen hier Rotor des Impulsgenerators 8 derart zuführt, daß sich der und Spindel gegeneinander beweglich sein. Motor in die eine oder andere Richtung dreht. Diese

Als Motor wird günstigerweise ein Gleichstrom- D:«.-hung des Rotors des Motors 6 wird, wie erwähnt,

motor benutzt, der in beide Drehrichtungen Steuer- 25 in eine Längsbewegung der Spindel 9 umgesetzt, wo-

bar sein muß. Günstigerweise wird ein Schrittmotor durch der Kolben 11 im Zylinder 10 in die eine oder

verwendet, der in jeder Stellung ein Haltemoment für andere Richtung bewegt wird. Auf die Bremsflüssig-

dic Spindel aufweist, so daß nicht über die Gewinde- keit im Zylinder 10 sowie im angeschlossenen

Steigung allein eine Selbstsperrung der Spindel be- Bremszylinder 12 wird hierdurch ein unterschiedli-

wirkt werden muß. Diese Dimensionierung hat zur 30 eher Druck ausgeübt, was eine Bewegung des Ko!-

Folge, daß die Drehbewegung bei der Druckabsen- bens 13 dos Bremszylinders und damit ein mehr oder

kung durch den auf dem Kolben lastenden Druck weniger starkes Anlegen der Bremsbacken 14 zur

unterstützt wird. Folge hat. Tn der Praxis werden der Motor 6, die

In der Einrichtung zur Erzeugung der Steuersi- Spindel 9, die Zylinder-Kolbenanordnung 10, 11 zugnale für die Betätigungsvorrichtung, die ebenfalls 35 sammen mit dem Bremszylinder 12 als Einheit an für jedes zu bremsende Rad vorhanden sein muß, der Radaufhängung befestigt. Der Bremsdruck in wird mit Hilfe der Signale des Stellungsgebers und den Zylindern 10 und 12 wird durch den Druckmesdcr Meßeinrichtung immer dann ein Steuersignal für ser 15 gemessen. In der Darstellung besteht der die Betätigungseinrichtung erzeugt, wenn der durch Druckmesser 15 aus dem Zylinder 15 α und dem die Stellung des Bremspedals geforderte Bremsdruck 40 Membran ISb, deren druckabhängige Auslenkung nicht vorhanden ist. Jeder Pedalstellung entspricht zur Variation des Widerstandes 5 benutzt wird. Die also ein bestimmter Bremsdruck, und zwar an allen Stromversorgung wird durch die Batterie 16 bewirkt. Bremsen. Günstigerweise wird eine Brückenschal- Es wird somit bei Eindrücken des Bremspedals 1 so tung verwendet, deren Brückenzweigwiderstände zu- lange eine Druckerhöhung in den Zylindern 10, 12 mindest teilweise durch den Stellungsgeber einerseits 45 auf Grund der Motoransteuerung stattfinden, bis und die Meßeinrichtung andererseits beeinflußt wer- durch Verstellen des Schleifers 5 α ein entsprechenden. Stimmt der tatsächliche Bremsdruck nicht mit der Widerstandsanteil des Widerstandes 5 in die dem von der augenblicklichen Stellung des Stellungs- Brücke eingeschaltet ist, was einem bestimmten gebers geforderten Bremsdruck überein, so ist die Bremsdruck entspricht.

Brücke verstimmt. Von den dann in den Brückendia- 50 Die Teile 4 bis 15 sind für jedes zu bremsende Rad

gonalen auftretenden Signalen oder von den hiervon getrennt vorgesehen, was in der F i g. 1 lediglich

abgeleiteten Signalen wird dann die Betätigungsein- durch ein dem Glied 4 entsprechendes Glied 4' für

richtung angesteuert und entsprechend verstellt. ein zweites Rad angedeutet ist. Das Rad 17, dem der

Ein derartiges elektrisches Bremssystem kann in Bremsbacken 14 zugehört, weist außerdem noch vorteilhafter Weise auch für die Antiblockierregelung 55 einen Sensor 18 zur Gewinnung von Yerzögerungsmitverwendet werden. Aus den von den Sensoren und'oder Schlupfsignalen auf. (Darauf, wie die Bekommenden, die Blockierneigung anzeigenden Signa· zugsgröße für die Schlupfbestimmung gewonnen len, wie z.B. eine Raddrehverzögerung bestimmter wird, soll hier nicht eingegangen werden.) Diese Si-Größe und/oder das Auflaufen eines bestimmten gnale werden der Logik 19 zugeführt, die bei Blockier-Radschlupfes, können Steuersignale gewonnen wer- 60 neigung des Rades 17 eine Steuergröße erzeugt, die den, die als weitere Führungsgröße die Betätigungs- hier dem Glied 4 zugeführt wird und beispielsweise einrichtung ebenfalls steuern können. dessen Ausgangssignal überlagert wird, so daß z.B.

An Hand der Zeichnung sollen Ausführungsbei- trotz abgeglichener Brücke bei Blockiergefahr ein spiele des erfindungsgemäßen Bremssystems erläutert Ausgangssignal erscheint, das den Motor derart an-

werden. Es zeigt 65 laufen läßt, daß eine Druckabsenkung zustande

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs- kommt,

gemäßen Systems in Blockdarstellung, Die F i g. 2 a und 2 b zeigen eine Ausführungsmog-

F i g. 2 a und 2 b eine mögliche Ausführungsform lichkeit für die Betätigungseinrichtung, und zwar

einen Schrittmotor mit Gewindespindel. Das Gehäuse des Motors ist mit 20, die daran befestigten Wicklungen mit 21 bezeichnet. Aus F i g. 2 b geht hervor, daß die Wicklungen 21 auf Längsstegen 22 (aus magnetisierbarem Material) aufgewickelt sind. Es ist angedeutet, daß jede Wicklung zwei Stege umgreift und daß zwei Wicklungsgruppen vorgesehen sind (radial versetzt gezeichnet), die sich überlappen und nacheinander eingeschaltet werden. Die Wicklungen sind so aufgebracht, daß benachbarte Wicklungen einer Gruppe jeweils unterschiedlich gepolte Elektromagnete bilden. Mittels der beiden Kugellager 23 ist der Rotor 24 am Gehäuse 20 drehbar gelagert. An ihm sind in Nuten dauermagnetische Stäbe 25 befestigt, die in radialer Richtung magnetisiert sind (und von denen benachbarte unterschiedlich gepolt sind), wodurch sichergestellt ist, daß der Rotor 24 im unerregten Zustand, z.B. in der gezeichneten Raststellung, festgehalten wird. Durch entsprechende Ansteuerung der Spulengruppen erhält man eine Drehung des Rotors in die eine oder andere Richtung.

Am Gehäuse ist auch eine Gewindemutter 26 befestigt, in deren Innengewinde die Spindel 27 mit Außengewinde eingeschraubt ist. Durch Nuten 28 des Rotors 24 und entsprechende Nuten am Spindelkopf 29 ist der Rotor 24 drehfest, jedoch axial beweglich mit der Spindel 27 verbunden. Bei Rotordrehung bewegt sich die Spindel 27 in axialer Richtung. Bei dichter Ausführung der Schraubverbindung zwischen Spindel 27 und Gewindemutter 26 kann das

ίο Spindelende 30 selbst als Kolben und die Kammern 31 als zugehöriger Zylinder dienen, wobei diese Teile die Zylinder-Kolbenanordnung 10, 11 der F i g. 1 ersetzen.

Aus Dichtungsgründen ist es günstiger, am Rotor 24 und Spindelkopf 29 je ein Gewinde anzubringen, so daß durch diese ineinandergreifenden Gewinde bei Rotordrehung eine axiale Bewegung zustande kommt. In diesem Fall muß der Rotor gegen Drehung gesichert sein. In diesem Fall trägt das Teil 2 b

ao und die Spindel 27 selbst kein Gewinde. Vielmehr haben diese Teile dann lediglich die Funktion eines Zylinders und Kolbens.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, bestehend aus auf elektrische Signale ansprechenden Mitteln, die die Bremse bei Zuführung von elektrischen Signalen zum Ansprechen bringen und einem elektrischen Stellungsgeber, der vom Fahrzeugführer beim Bremsen betätigt wird und elektrische Stellungssignale erzeugt, die die Bremsbetätigung auslösen, dadurch gekennzeichnet, dab jedem zu bremsenden Rad eine kleine Hydraulil einheit, bestehend aus einem mit dem Radbremszylinder verbundenen Zylinder mit Kolben, durch dessen Verschiebung der Bremsdruck im Radbremszylinder beeinflußbar ist sowie eine auf elektrische Signale ansprechende Betätigungseinrichtung für den Kolben zugeordnet ist, daß weiterhin jedem Rad eine Meßeinrichtung zugeordnet ist, die die auf die Bremse ausgeübte Kraft bestimmt und entsprechende elektrische Signale erzeugt und daß aus den Ausgangssignalen jeder Meßeinrichtung und dem am Stellungsgeber erhaltenen Signal jeweils ein derartiges Steuersignal für die Betätigungseinrichtung der zugehörigen Bremse gewonnen wird, daß jeder Stellung des Stellungsgebers bestimmte Bremsdrücke an den Bremsen entsprechen.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung jeweils ein den Druck im Radbremszylinder messender Druckmesser ist.

3. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein die Betätigungskraft für den Kolben messender Kraftmesser ist.

4. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Kolbens ein Motor und eine von deny Rotor dieses Motors axial verschiebbare Gewinde-Spindel dient.

5. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel drehfest gehalten und in eine mit Gewinde versehene Öffnung des Rotors eingeschraubt ist, so daß durch die Rotordrehung eine axiale Bewegung der Spindel bewirkt wird.

6. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel mit einer feststehenden Gewindemutter verschraubt ist und daß die Spindel drehfest, jedoch axial beweglich mit dem Rotor des Motors verbunden ist.

7. Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, d'aß der Motor ein Schrittmotor ist.

8. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes zu bremsende Rad eine Brückenschallung vorgesehen ist, deren Brückenzweigwiderstände zumindest teilweise einmal durch den Stellungsgeber und zum anderen durch die Meßeinrichtung für die Bremskraft variiert werden und daß die in der Brückendiagonale bei Brückenverstimmung auftretenden Signale oder davon abgeleitete Signale zur Steuerung der zugehörigen Betätigungseinrichtung dienen.

9. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schütze gegen eine Radblockierung ein Antiblockierregelsystem, bestehend aus Sensoren und einer Auswertschaltung, vorgesehen ist und daß die Auswertschaltung zur Steuerung der Betätigungseinrichtung geeignete Signale erzeugt.