DE3602128A1 - Schlupfgeregeltes bremsensystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Schlupfgeregeltes bremsensystem fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein schlupfgeregeltes
Bremsensystem für Kraftfahrzeuge, mit einem verzögerungsabhängig
betätigten Bremsdruckmodulator, der eine mit der
Winkelgeschwindigkeit des geregelten Fahrzeugrades oder
einem Vielfachen dieser Geschwindigkeit rotierende Welle
und eine auf der Welle gelagerte, mit der Welle umlaufende
träge Masse besitzt, die bei Verzögerung des geregelten
Fahrzeugrades und Überschreiten einer Rad-Verzögerungsschwelle
gegen eine Rückstellkraft axial auf
dieser Welle verschiebbar ist und dadurch auf ein Stellglied
einwirkt, das die Bremsdruckmodulation steuert,
ferner mit einem Kupplungs- und Bremsmechanismus, er bei
einer Verzögerung des Fahrzeugrades eine Drehzahldifferenz
zwischen der Welle und der trägen Masse zuläßt
und der die axiale Verschiebung sowie eine Verzögerung
der trägen Masse während der Regelphase bewirkt.
Ein Bremsensystem dieser Art ist bereits bekannt (SAE
Technical Paper Series, Nr. 840464, Newton, Riddy,
Intern. Congress vom 27. Febr. bis 02. März 1984). Die als
Schwungscheibe ausgebildete träge Masse des Modulators
ist über eine Kugel/Rampen-Anordnung mit der rotierenden,
von dem Fahrzeugrad angetriebenen Welle verbunden. Nach
dem Überschreiten einer fest vorgegebenen Rad-Verzögerungsschwelle
wird durch die Axialverschiebung der
Schwungscheibe auf der Welle über den Hebel eines
Stellgliedes ein Ventil geöffnet, wodurch der Bremsdruck
in der Radbremse abgebaut und eine Wiederbeschleunigung
des Rades herbeigeführt wird. Außerdem enthält die
Kugel/Rampen-Anordnung einen Bremsmechanismus, der nach
dem Verschieben der Schwungscheibe und Öffnen des Druckabbau-
Ventils eine Bremswirkung auf die Schwungscheibe,
die in dieser Phase aufgrund ihres Trägheitsmomentes
schneller als die Welle rotiert, ausgeübt und dadurch
eine Verzögerung dieser Scheibe hervorruft. Die für die
Abbremsung maßgebliche Kraft wird von einer Rückstellfeder
abgeleitet, die an einer peripheren Kante der Welle
anliegt. Die Verzögerungskraft ist daher konstant.
Bei solchen geregelten Bremsensystemen wird mit Hilfe der
Schwungscheibe und des betriebenen Mechanismus die zur
Schlupfüberwachung und Schlupfregelung benötigte Geschwindigkeitsreferenzgröße
für das überwachte Rad gebildet.
Die Geschwindigkeitsabnahme der trägen Masse ist
hierbei von der erläuterten Bremseinrichtung abhängig,
deren Wirkung durch die Rückstellfeder und durch Reibelemente
in der Kupplung bestimmt wird. Die Schwierigkeiten
bei der Bildung einer Geschwindigkeitsreferenzgröße
durch nur ein Rad ergeben sich nun dadurch, daß
während der Phase mit instabilem Raddrehverhalten, d. h.
solange sich das Fahrzeugrad in einer Phase mit zu hohem
Schlupf befindet, die Referenzgröße nicht von der Radgeschwindigkeit
selbst oder von anderen Rädern abgeleitet
werden kann, sondern mit einem fest vorgegebenen, von dem
tatsächlichen Raddrehverhalten unabhängigen Wert reduziert
werden muß; dies geschieht bei den beschriebenen
mechanischen System durch Abbremsung der Schwungscheibe
mit Hilfe von Reibbelägen und der Rückstellfeder. Bei
elektronischen Systemen läßt sich dagegen in dieser Phase
durch Messung an den anderen, stabil laufenden Rädern
eine Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit- und
Verzögerung zur Bildung der Referenzgröße gewinnen.
Idealerweise sollte die Geschwindigkeitsreferenzgröße
während einer Instabilitätsphase eines Fahrzeugrades
analog zur Fahrzeugverzögerung abnehmen. Bei radindividueller
Regelung und Erzeugung der Referenzgröße
steht jedoch während der Schlupfphase keine Information
über die Fahrzeugverzögerung zur Verfügung. Aus Sicherheitsgründen
muß daher in dieser Regelphase die Abnahme
der Referenzgröße so eingestellt werden, daß auch bei
Bremsungen auf Fahrbahnen mit hohem Reibbeiwert, d. h. auf
trockenen, griffigen Fahrbahnen, die Geschwindigkeitsreferenzgröße
nach Beendigung der kritischen Radschlupfphase
keinen höheren Geschwindigkeitswert als das stabil
laufende Rad annimmt, weil sonst in diesem stabilen Bereich
kritischer Radschlupf vorgetäuscht und Bremsdruck
abgebaut würde. Für Situationen mit niedrigerem Reibbeiwert,
also auf glatter Fahrbahn, ist jedoch der für
Fahrbahnen mit hohem Reibbeiwert geltende Verlauf der
Referenzgröße, auf die das System eingestellt ist, nicht
optimal. Die Referenzgröße wird bei glatter Fahrbahn, auf
der die maximal mögliche Fahrzeugverzögerung relativ
gering ist, zu schnell abgesenkt, was eine zu frühe Beendigung
des Druckabbaus und dadurch ein ungünstiges
Regelverhalten zur Folge hat.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese
Problematik zu überwinden und ein Bremsensystem der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem sich die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit,
insbesondere die Abnahmerate
dieser Referenzgröße während einer Instabilitätsphase, an
den momentanen Reibbeiwert, also an die jeweilige
Straßensituation, anpaßt.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe auf überraschend
einfache Weise durch ein Bremsensystem gelöst
werden kann, dessen Weiterbildung darin besteht, daß die
Abbremsung der trägen, mit dem Fahrzeugrad rotierenden
Masse in Abhängigkeit von dem momentanen Bremsdruck in
der Radbremse des geregelten Rades variierbar ist.
Die Erfindung macht also von der Erkenntnis Gebrauch, daß
zum Erreichen einer bestimmten Fahrzeugverzögerung ein
bestimmter Druck in den Radbremse vorhanden sein muß, und
daß daher während einer geregelten Bremsung zwischen den
geregelten Bremsdruck in der Radbremse, der wiederum
Rücksclüsse auf den momentanen Reibbeiwert zuläßt, und
der Fahrzeugverzögerung eine Proportionalität besteht.
Die Information über die Fahrzeugverzögerung wird mit dem
erfindungsgemäßen System aus dem geregelten Bremsdruck
abgeleitet und als zusätzliche Information über den
momentanen Reibbeiwert ausgewertet. Dies geschieht nach
der Erfindung durch variable Abbremsung der rotierenden
trägen Masse des Bremsdruckmodulators in Abhängigkeit von
dem momentanen Bremsdruck, was sich z. B.
auf sehr einfache Weise durch Änderung der Vorspannung
(mindestens) einer Rückstellfeder bzw. durch Auflage
dieser Feder an eine Hülse oder an einen Kolben
realisieren läßt, der axial verschiebbar ist und an den
der momentane Rad-Bremsdruck direkt oder indirekt, d. h.
z. B. über einen gesonderten Stellkolben und über Hebel,
angreift. Bei niedrigem Bremsdruck wird daher die Abbremsung
der trägen Masse während der Regelphase im
wesentlichen von der Federkraft, mit steigendem Radbremsdruck
dagegen zusätzlich von dieser Druckomponenten bestimmt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung
setzt die Abbremsung der rotierenden trägen Masse nach der
axialen Verschiebung der Masse aus ihrer Ruhelage ein.
Die Kraft zur Abbremsung der rotierenden Masse ist zweckmäßigerweise
zumindest annähernd proportional der der
axialen Verschiebung entgegengerichteten Rückstellkraft,
die sich vorzugsweise aus der Federkraft und aus einer
von dem momentanen Bremsdruck abgeleiteten Kraftkomponenten
zusammensetzt.
Eine weitere Ausführungsart der Erfindung besteht darin,
daß zwischen einer auf der Welle befestigten Scheibe und
der trägen Masse eine Anordnung vorgesehen ist, die im
wesentlichen aus einer Kugel und einer ringförmigen
schrägen Rampe besteht und die bei einer Drehzahldifferenz
zwischen der Welle und der trägen Masse die
axiale Verschiebung herbeiführt.
Weiterhin ist es vorgesehen, zur Abbremsung der trägen
Masse zwischen einer mit der Welle umlaufenden, achsparallel
verschiebbaren Zwischenscheibe und der trägen
Masse Reibbeläge einzuführen. Schließlich ist nach einer
Ausführungsart der Erfindung über einen von der trägen
Masse direkt oder indirekt betätigten Hebel des Stellgliedes
ein Bremsdruck-Steuerventil bei Axialverschiebung
der trägen Masse betätigbar, wobei auch die Rad-Verzögerungsschwelle
in Abhängigkeit von der Rückstellkraft
variierbar ist.
Durch diese Maßnahme wird auch die Rad-Verzögerungsschwelle
den jeweiligen Straßenverhältnissen angepaßt.
Dadurch wird einerseits bei niedrigem Reibbeiwert und
daher niedrigem Bremsdruck frühzeitig ein Instabilwerden
eines Rades erkannt. Andererseits wird bei trockener
Straße eine hohe Verzögerung im Stabilitätsbereich ohne
Ansprechen der Regelung gewährleistet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Abbildungen
hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 im Diagramm den zeitlichen Verlauf der
Fahrzeuggeschwindigkeit, der Radgeschwindigkeit
und der Referenzgröße bei
einem geregelten Bremsvorgang auf
trockener Straße,
Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1
die gleichen Meßgrößen bei einem geregelten
Bremsvorgang auf glatter Straße
mit Hilfe eines herkömmlichen Bremsensystems,
Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 2
einen geregelten Bremsvorgang bei gleicher
Straßensituation mit Hilfe eines Bremsensystems
nach der Erfindung, und
Fig. 4 in schematischer, vereinfachter Darstellungsweise
die wichtigsten Komponenten
eines Bremsensystems nach der Erfindung.
In dem Diagramm nach Fig. 1 bis Fig. 3 sind die Radgeschwindigkeit
v Rad , die Fahrzeuggeschwindigkeit
v FZG und die Geschwindigkeitsreferenzgröße v REF , die
als Bezugsgröße zur Bremsdruckmodulation dient, wiedergegeben.
In allen Diagrammen wurde der gleiche Zeit- und
Geschwindigkeitsmaßstab gewählt.
Fig. 1 bezieht sich auf einen geregelten Bremsvorgang auf
trockener Straße, bei dem eine relativ hohe Rad- und
Fahrzeugverzögerung möglich ist, wie die steil abfallenden
Kennlinien zeigen. Zum Zeitpunkt t 1 kündigt
sich eine Blockiergefahr an. Der Schlupf, nämlich die
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der
Fahrzeuggeschwindigkeit v FZG und der Radgeschwindigkeit
v Rad wächst an. Etwa zum Zeitpunkt t 2 wird die
Rad-Verzögerungsschwelle erreicht und dadurch die
Schlupfregelung ausgelöst. In üblicher und daher nicht
dargestellter Weise wird der Bremsdruck nach dem Erkennen
der Instabilität - je nach Auslegung des Bremsensystems
und der Regelung - abgebaut und/oder konstant gehalten,
so daß zum Zeitpunkt t 3 die Radverzögerung zu Null wird
und anschließend das Rad wieder beschleunigt. Etwa zur
Zeit t 4 beginnt eine erneute Einsteuerung von Bremsdruck,
so daß nach dem Erreichen der Referenzgeschwindigkeit
v REF der Radschlupf wieder optimal wird
und die Abbremsung des Fahrzeugs fortgesetzt wird. In
dieser Phase fallen die Radgeschwindigkeits- und die
Referenz-Kennlinien zusammen.
Zum Zeitpunkt t 5 tritt erneut eine Blockiertendenz auf,
weshalb sich die zuvor beschriebenen Regelvorgänge
wiederholen.
Da in der Situation nach Fig. 1 die Fahrzeugverzögerung
in etwa den maximal möglichen Wert annimmt, und die
Referenzgröße bzw. der Gradient der Referenzgeschwindigkeit
v REF während der Instabilitätsphase, in
der der Referenzwert bei Systemen der hier beschriebenen
Art durch Extrapolation gebildet werden muß, auf diesen
Wert eingestellt ist, bleibt der Gradient der gestrichelt
dargestellten Referenzgeschwindigkeit v REF während der
betrachteten Phase des geregelten Bremsvorganges nahezu
konstant. Der Abstand der Referenzgeschwindigkeit v REF
von der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht dabei einem
bestimmten Radschlupf, der möglichst nahe am den
optimalen Wert liegen sollte.
Bei den Bremsvorgängen nach Fig. 2 und 3 befindet sich
dagegen das Fahrzeug auf einer relativ glatten Fahrbahn.
Der Reibbeiwert ist folglich sehr gering, weshalb das
Fahrzeug nur mit geringer Verzögerung abgebremst werden
kann.
Mit einer herkömmlichen Bremsanlage der eingangs genannten
Art nimmt gemäß Fig. 2 nach dem Zeitpunkt t 6,
der den Beginn der Instabilitätsphase bedeutet, der Geschwindigkeitsreferenzwert
v REF wiederum relativ rasch
ab, weil der Gradient der Referenzgeschwindigkeit v REF
auf einen festen, für griffige Fahrbahnen optimalen Wert
eingestellt ist. Die Abnahme bzw. die Neigung der
Referenzgeschwindigkeit v REF im Bereich zwischen t 6
und t 7 entspricht der Neigung der Referenzgeschwindigkeit
nach dem Beispiel der Fig. 1
Erfindungsgemäß wird dagegen, vgl. Fig. 3, der Gradient
der Referenzgeschwindigkeit v REF in der Regelphase
zwischen t′ 6 und t′ 7 dem momentanen Reibbeiwert
angepaßt. Der Gradient des Referenzwertes v REF ist
daher in der Situation nach Fig. 3, nämlich auf Fahrbahnen
mit geringem Reibbeiwert, wesentliche flacher als
in der Situation nach Fig. 1. Wie aus einem Vergleich der
Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, wird mit dem erfindungsgemäßen
Bremsensystem auf Fahrbahnen mit niedrigem Reibbeiwert
der Bremsdruck auf einem niedrigeren Niveau geregelt.
Die Weitereinsteuerung von Bremsdruck nach dem
Überwinden der Instabilität des
Rades setzt später ein, die Druck-Schwankungsamplituden
sowie die erforderlichen Regelzyklen bzw. die Regelfrequenz
werden geringer. Im Hinblick auf die Fahrstabilität
des Fahrzeugs und auf den Regelkomfort - hohe
Regelfrequenz mit starken Druckschwankungen werden als
unangenehm empfunden - sind dies wesentliche Vorteile.
Auf Fahrbahnen mit hohem Reibbeiwert, vgl. Fig. 1,
ergeben sich keine wesentlichen Unterschiede zwischen den
herkömmlichen und dem erfindungsgemäßen Bremsensystem.
Ein Ausführungsbeispiel eines Bremsensystems nach der Erfindung
veranschaulicht Fig. 4. Dargestellt ist ein verzögerungsabhängig
betätigter Bremsdruckmodulator 1, der
in den Bremskreis I bzw. in dem Druckmittelweg eines herkömmlichen
zweikreisigen Bremsdruckgebers 2 eingeführt
ist. Dieser Bremsdruckgeber 2 besteht hier aus einem
Bremskraftverstärker 3 und einem Tandem-Hauptzylinder 4
mit den hydraulisch getrennten Bremskreisen I und II. Gezeigt
ist lediglich der von dem Bremsdruckgeber 2 über
den Modulator 1 zu einer Radbremse 5 führende Druckmittelweg.
Der Druckmodulator 1 enthält als wesentliche Bestandteile
eine mit dem Fahrzeugrad 6 direkt oder über ein Getriebe,
über einen Kettenantrieb oder dergleichen gekoppelte, mit
dem Rad 6 umlaufende Welle 7, auf der eine als Schwungscheibe
dienende träge Masse 8 gelagert ist. Über einen
Kupplungs- und Bremsmechanismus sind die Welle 7 und die
träge Masse 8 derart im Eingriff, daß "normalerweise",
d. h. außerhalb der Regelung, die Masse 8 mit der Welle 7
umläuft. Überschreitet die Verzögerung
des Rades 6 und damit der Welle 7 einen Schwellwert, behält
die Masse 8 infolge der in ihr gespeicherten
Rotationsenergie zunächst ihre Geschwindigkeit bei. Mit
Hilfe einer aus einer Kugel 10 und einer kreisförmigen,
schrägen Rampe 9 bestehenden Anordnung wird in diesem
Fall eine axiale Verschiebung der trägen Masse 8 auf der
Welle 7 in Richtung des Pfeiles 11 hervorgerufen. Diese
schräge Rampe 9, in der die Kugel 10 läuft, ist in einer
mit der Welle 7 festverbundenen Scheibe 12 und/oder in
der trägen Masse 8 eingefügt, z. B. eingefräst. Ein
Zwischenstück 13 gelangt bei der axialen Verschiebung
über Reibbeläge 14 mit der Schwungscheibe 8 in Eingriff.
Über einen am Gehäuse 15 des Modulators 1 angelenkten Betätigungshebel
16 wird die Axialverschiebung auf den
Kolben 17′ eines Schieberventils 17 übertragen und führt
zur Verschiebung dieses Kolbens in Richtung des Pfeiles
18 unter der Einwirkung einer Feder 19.
In der gezeigten Ruhelage wird der Hebel 16 von einer
relativ schwachen Feder 21 gehalten.
Der axialen Verschiebung der Schwungscheibe 8 ist eine
Rückstellkraft entgegengerichtet, die von einer Rückstellfeder
22 und einem auf das Auflager dieser Feder
ausgeübten Druck hervorgerufen wird. Als Auflage ist in
dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Hülse bzw. ein auf
der Welle 7 axial verschiebbar angeordneter Kolben 23
vorgesehen. In der dargestellten Ruhelage liegt der
Kolben 23 an einer umlaufenden Kante an, die durch Verengung
der zur Führung des Kolben 23 dienenden Bohrung
24 im Inneren des Modulatorgehäuses 15 entstanden ist.
Der Kolben 23 ist mit Hilfe von O-Ringen sowohl gegenüber
der Welle 7 als auch gegenüber der Bohrung 24 abgedichtet
geführt.
Eine Stirnfläche des Kolbens 23 begrenzt eine Ringkammer
25, die im Druckmittelweg, der von dem Bremsdruckgeber 2
über Bohrungen 26, 27 und 28 im Gehäuse 15 des Modulators 1
und über eine Druckmittelleitung 29, die zur der Radbremse 7
führt, eingefügt ist. Über eine Ringkammer 36
des Kolbens 17 ist in der Ruhelage der Hydraulikweg durch
die Bohrung 26 zur Bohrung 27 auf Durchlaß geschaltet.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 liegt die Rückstellfeder
22 auf ihrer der trägen Masse zugewandten
Seite an einer Zwischenscheibe 13 an, die mit der Welle 7
umläuft - unabhängig von der Höhe der Radverzögerung
oder - Beschleunigung - und die auf dieser Welle axial
verschiebbar ist. Beispielsweise kann die Zwischenscheibe
13 mit Hilfe von achsparallelen, auf der Welle 7
befestigten (nicht gezeigten) Stegen oder Zähnen, die in
entsprechende (ebenfalls nicht gezeigte) Einkerbungen der
Zwischenscheibe 13 eingreifen, gelagert sein.
In der dargestellten Ruhelage des Bremsdruckmodulators 1
sind die Reibpartner, d. h. die Beläge 14 auf der
Zwischenscheibe 13 einerseits und auf der Schwungscheibe 8
andererseits, entweder durch einen schmalen Luftspalt
getrennt, oder sie werden durch die in der Ruhelage
entspannte Feder 22 mit nur geringem Druck in Kontakt
gebracht. Ein Luftspalt ließe sich z. B. durch einen
Anschlag auf der Welle 7 erreichen, der die Bewegung der
Zwischenscheibe nach rechts - bezogen auf Fig. 4 - begrenzen
und der erst bei axialer Verschiebung der
rotierenden Masse 8 in Richtung des Pfeiles 11 in Folge
einer Radverzögerung ein gegenseitiges Anliegen der Reibbeläge
zulassen würde.
Zwischen dem Betätigungshebel 16 und der Zwischenscheibe
13 ist noch eine Auflagescheibe 20 eingefügt, die ebenfalls
achsparallel verschiebbar ist und über die einerseits
die achsparallele Bewegung der trägen Masse 8 auf
den Hebel 16 und andererseits die Rückstellkraft der
Feder 21 auf die Zwischenscheibe 13 übertragbar sind. Die
Feder 21 wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ebenfalls
durch den Kolben 23 vorgespannt, doch wäre auch
eine Auflage dieser Feder an der Welle 7 möglich.
Schließlich sind noch über einen in der Ruhelage
gesperrten Weg eine Anschlußbohrung 30 und eine Bohrung
31, an die ein Druckmittelvorrats- und Ausgleichsbehälter
32 angeschlossen sind, im Gehäuse 15 des Modulators 1
vorhanden.
Das Rad 6, an dem die Bremse 5 sitzt, ist symbolisch
durch eine Bremsscheibe 33, einer Radfelge 34 und einem
Reifen 35 dargestellt.
Das erfindungsgemäße Bremsensystem nach Fig. 4 arbeitet
wie folgt:
Auf normale, d. h. ungeregelten Bremsvorgänge hat der
Bremsdruckmodulator 1 keinen Einfluß. Der Bremskreis I
ist über die Bohrungen 26 und 27, die Ringkammer 25 und
die Bohrung 28 sowie über die Leitung 29 direkt mit der
Radbremse 5 verbunden.
Da in dem Druckmittelkreis I die Ringkammer 25 eingeschaltet
ist, wirkt der Bremsdruck auch auf die anliegende
Stirnfläche des Kolbens 25 ein. Über diesen Kolben 25,
über die Rückstellfeder 22 sowie über den Bremsdruck in
Rückstellrichtung, d. h. entgegengesetzt zur axialen Verschiebungsrichtung,
die der Pfeil 11 symbolisiert, auch
auf die Schwungscheibe 8 betragen. Außerdem wirkt der
Bremsdruck über die Rückstellfeder 21 auch auf den Betätigungshebel
16 und über diesen auf das Zwischenstück
13 übertragen.
Solange das Rad stabil läuft, rotieren die Welle 7 und
die träge Masse bzw. Schwungscheibe 8 mit gleicher Geschwindigkeit.
Der Bremsdruckmodulator 1 befindet sich in
seiner Ruhelage. Die einzelnen Bestandteile nehmen die
dargestellten Positionen ein, mit Ausnahme des Kolbens 23,
der in Abhängigkeit von dem Bremsdruck im Bremskreis I
auf der Welle 7 axial in Richtung zur trägen Masse 8 hin
verschoben wird. Dadurch ändert sich die Vorspannung der
Federn 22 und 21.
Tritt nun eine kritische Radverzögerung auf, wird die
Schwungscheibe 8 in Folge der in ihr gespeicherten
Rotationsenergie zunächst ihre Geschwindigkeit beibehalten,
so daß eine Drehzahldifferenz zwischen er
Schwungscheibe 8 und der Welle 7 entsteht. Durch die
Führung der Kugel 10 auf der schrägen Rampe 9 tritt eine
axiale Verschiebung der trägen Masse 8 in Richtung des
Pfeiles 11 ein, und zwar gegen die Kraft der Rückstellfedern
22 und 21 und gegen den Bremsdruck in der Ringkammer
25, der über den Kolben 23 die Rückstellkraft der
Federn 21, 22 unterstützt. Außerdem hat die Axialverschiebung
der Schwungscheibe 8 den Eingriff der Reibbeläge
14 zur Folge, so daß in dieser Phase die träge Masse
8 eine von dem Bremsdruck in der Ringkammer 25 und der
Rückstellkraft der Federnn 22, 21 abhängige Verzögerung
erfährt, die erst beendet ist, wenn die Welle 7 und die
träge Masse 8 wieder synchrone Geschwindigkeit annehmen,
oder wenn die Reibpartner, nämlich der Beläge 14 auf der
Zwischenscheibe 13 und auf der Schwungscheibe 8
voneinander getrennt werden.
Bei hohem Bremsdruck in der Kammer 25 und damit in der
Radbremse 5 ist somit die Abbremsung der Schwungscheibe
8 während der Regelphase wesentliche höher als bei geringem
Bremsdruck. Die Abbremsung der Schwungscheibe 8
während der Instabilitätsphase ist somit zumindest annähernd
proportional zur Höhe des Bremsdruckes in der
Radbremse 5.
Die Axialverschiebung der trägen Masse 8 in Richtung des
Pfeiles 11 verursacht außerdem ein Verdrehen des Betätigungshebels
16 in dessen Drehpunkt 16′. Dadurch verschiebt
sich der Kolben 17 des Bremsdrucksteuerventils 17
in Richtung des Pfeiles 18. Dies hat zunächst eine Unterbrechung
des Druckmittelweges von dem Hauptzylinder 4
über die Bohrung 26 über die Ringkammer 36 zur Bohrung 27
zur Folge. Der Bremsdruck bleibt in dieser Phase
annähernd konstant. Bei Fortsetzung der Kolbenbewegung
des Ventils 17 in Richtung des Pfeiles 18 wird dann die
Anschlußbohrung 30 im Inneren des Modulator-Gehäuses 15
über die Kammer an der Stirn des Kolbens 17′, in der die
Feder 19 sitzt, mit der Bohrung 31 verbunden und damit
ein Druckmittelabfluß zu dem Druckmittel-Ausgleichsbehälter
32 freigeben. Über diesen Weg wird somit der
Druck in der Ringkammer 25 und damit auch in der Radbremse 5
reduziert.
Da die von den Federn 21, 22 aufgebrachte und übertragene
Rückstellkraft und damit die axiale Verschiebung der
trägen Masse 8 in Richtung des Pfeiles 11 von dem Bremsdruck
in der Radbremse 5 abhängig ist, ist auch die Verdrehung
des Hebels 16 und damit das Ansprechen und das
Verschieben des Bremsdrucksteuerventils 17 variabel bzw.
abhängig von dem momentanen Bremsdruck. Dadurch werden
sowohl die Drehbewegung der rotierenden Masse 8 und die
Verzögerung dieser Scheibe in der Instabilitätsphase als
auch der Rad-Verzögerungsschwellwert in Abhängigkeit von
dem Straßenzustand bzw. dem Reibbeiwert während der
Regelbremsung variiert.
Der beschriebene Regelvorgang wurde durch ein instabil
werdendes Rades 6, d. h. durch das Auftreten einer
Blockiertendenz, verursacht. Der daraufhin reduzierte
Bremsdruck ermöglicht nun eine Wiederbeschleunigung des
Fahrzeugrades 6, so daß die rotierende träge Masse 8 und
die Welle 7 wieder die gleiche Drehgeschwindigkeit annehmen.
Die Schwungscheibe 8 wird in die dargestellte
relative Lage zu der Welle 7 zurückgeführt. Dies führt
über den Hebel 16 und den Kolben 17′ im Bremsdrucksteuerventil
17 zur Beendigung des Druckabbaus und
schließlich zu einer erneuten Freigabe der Druckmittelwege,
die den Bremsdruckgeber 2 mit der Radbremse 5 verbinden.
Der Bremsdruck in der Radbremse 5 wird dadurch
wieder auf den Druck im Hauptzylinder 4 des Bremsdruckgebers
2 angehoben. Über ein nicht dargestelltes Pumpensystem
wird Druckmittel aus dem Behälter 32 in den Bremskreis I
zurückgeführt.
Claims (8)
1. Schlupfgeregeltes Bremsensystem, mit einem verzögerungsabhängig
betätigten Bremsdruckmodulator,
der eine mit der Winkelgeschwindigkeit des
geregelten Fahrzeuggrades oder einem Vielfachen
dieser Geschwindigkeit rotierende Welle und eine auf
der Welle gelagerten, mit der Welle umlaufende träge
Masse besitzt, die bei Verzögerung des geregelten
Fahrzeugrades und Überschreiten einer Rad-Verzögerungsschwelle
gegen eine Rückstellkraft axial
auf diese Welle verschiebbar ist und dadurch auf
ein Stellglied einwirkt, das die Bremsdruckmodulation
steuert, ferner mit einem Kupplungs- und
Bremsmechanismus, der bei einer Verzögerung des
Fahrzeugrades eine Drehzahldifferenz zwischen der
Welle und der trägen Masse (8) zuläßt und der die
axiale Verschiebung sowie eine Verzögerung der
trägen Masse (8) während der Regelphase bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremsung
der trägen Masse (8) in Abhängigkeit von
dem momentanen Bremsdruck in der Radbremse (5) des
geregelten Rades (6) variierbar ist.
2. Bremsensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbremsung der rotierenden
trägen Masse (8) nach der axialen Verschiebung der
Masse aus einer Ruhelage einsetzt.
3. Bremsensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraft zur Abbremsung der rotierenden trägen Masse (8) der der
axialen Verschiebung entgegengerichteten Rückstellkraft
zumindest annähernd proportional ist.
4. Bremsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die
Rückstellkraft aus der Kraft mindestens einer Rückstellfeder
(21, 22) und aus einer dem momentanen
Druck in der Radbremse proportionalen Kraft zusammensetzt.
5. Bremsensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellfedern (21, 22) auf
der der trägen Masse (8) gegenüberliegenden Seite an
eine Hülse oder an einem Kolben (23) anliegen, die
bzw. der auf der Welle (7) axial verschiebbar gelagert
ist und der in Rückstellrichtung der axialen
Verschiebung der trägen Masse (8) mit dem in der
Radbremse (5) des geregelten Fahrzeugrades (6)
herrschenden Druck direkt oder indirekt beaufschlagbar
ist.
6. Bremsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen
einer auf der Welle (7) befestigten Scheibe (12) und
der trägen Masse (8) eine Anordnung (9, 10) vorgesehen
ist, die im wesentlichen aus einer Kugel (10)
und einer ringförmigen schrägen Rampe (9) besteht
und die bei einer Drehzahldifferenz zwischen der
Welle (7) und der trägen Masse die axiale Verschiebung
in Richtung des Pfeiles (11) herbeiführt.
7. Bremsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Abbremsung
der trägen Masse ( 8) zwischen einer mit der
Welle (7) umlaufenden, achsparallel verschiebbaren
Zwischenscheibe (13) und der trägen Masse (8) Reibbeläge
(14) eingefügt sind.
8. Bremsensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß über einen
von der trägen Masse (8) direkt oder indirekt betätigten
Hebel (16) des Stellgliedes ein Bremsdruck-
Steuerventil (17) bei Axialverschiebung der
trägen Masse (8) betätigbar ist, wobei die
Rad-Verzögerungsschwelle in Abhängigkeit von der
Rückstellkraft variierbar ist.
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