DE3637781A1 - Antiblockier-system fuer ein strassenfahrzeug - Google Patents
Antiblockier-system fuer ein strassenfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Antiblockier-System für ein
Straßenfahrzeug mit einer hydraulischen Mehrkreis-, insbesondere
einer Zweikreis-Bremsanlage, dessen Radbremszylinder
mit dem in einem Ausgangsdruckraum eines Bremsgeräts,
z. B. eines Tandem-Hauptzylinders erzeugten, der Betätigungskraft
proportionalen Druck beaufschlagbar sind und
mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Merkmalen. Ein derartiges Antiblockier-System ist
durch die Publikation Honda, ALB, Antiblockier-System, eine
Information der Honda Deutschland GmbH, Februar 1983, bekannt.
Bei dem bekannten Antiblockier-System ist jeder der
Regelung unterwerfbaren Radbremse ein Druckmodulator
zugeordnet, durch dessen ventilgesteuerten Anschluß
an eine hydraulische Hilfsdruckquelle - einen mittels
einer Speicher-Ladepumpe aufladbaren und auf hohem Ausgangsdruck
gehaltenen, hydraulischen Druckspeicher -
bzw. an den - drucklosen - Vorratsbehälter dieser Hilfsdruckquelle -
die im Verlauf eines Antiblockier-Regelzyklus
erforderlichen Bremsdruckabbau- bzw. Bremsdruckaufbau-Phasen
steuerbar sind.
Jeder der Druckmodulatoren besteht aus einem langgestreckten,
zylindrischen, durch Endstirnwände abgeschlossenen
Gehäuse und einem in diesem hin- und her-verschiebbaren
Modulatorkolben, der einen Primär-Flansch und einen
Sekundär-Flansch umfaßt, die durch eine Kolbenstange
kleineren Durchmessers mit einander verbunden sind, welche
druckdicht durch eine zentrale Bohrung einer Zwischenwand
des Modulatorgehäuses hindurchgeführt ist, die, zusammen
mit der Kolbenstange, zwei Gehäusekammern - gehäusefest -
gegeneinander abgrenzt, die - beweglich - einerseits durch
den Primär-Flansch und andererseits durch den Sekundär-Flansch
des Modulatorkolbens begrenzt sind. Die eine
- ringraumförmige - Kammer des Druckmodulators, die durch
den Primär-Flansch des Modulatorkolbens beweglich begrenzt
ist, ist als Ausgangsdruckraum des Druckmodulators ausgenutzt
und an den Radbremszylinder der jeweiligen Radbremse
angeschlossen. Die andere, durch die Zwischenwand und den
Sekundär-Kolben begrenzte - ebenfalls ringraumförmige -
Kammer ist mit dem zugeordneten Ausgangsdruckraum des
Bremsdruck-Steuergeräts, z. B. eines Tandem-Hauptzylinders,
verbunden. Durch den Primär-Kolben und die diesem benachbarte
Endstirnwand des Modulatorgehäuses ist weiter ein
Nachlaufraum begrenzt, der an den Bremsflüssigkeits-
Vorratsbehälter der Bremsanlage angeschlossen ist. Durch
den Sekundärkolben und die diesem benachbarte Endstirnwand
des Modulatorgehäuses ist ein Antriebs- bzw. Steuerdruckraum
begrenzt, der durch regelungsgerechte Ansteuerung
von Magnetventilen alternativ an den Hochdruck-Ausgang
der Hilfsdruckquelle bzw. deren - drucklosen -
Vorratsbehälter anschließbar ist. Der Modulatorkolben wird
durch vorgespannte Rückstellfedern, deren eine sich an der
Zwischenwand und dem Primär-Flansch abstützt und deren andere
an dem Sekundär-Flansch angreift und sich an der diesem
benachbarten Endstirnwand des Gehäuses abstützt, in seine
maximalem Volumen des Modulator-Ausgangsdruckraumes entsprechende
Grundstellung gedrängt, in welcher sich der
Primär-Flansch an der ihm benachbarten Endstirnwand des
Modulatorgehäuses abstützt. In dieser Grundstellung und
auch noch innerhalb eines kleinen Abschnittes des Gesamthubes
des Modulatorkolbens ist ein an dessen Primärkolben
angeordnetes Ventil geöffnet, über das Ausgleichströmungen
zwischen dem Ausgangsdruckraum und dem Nachlaufraum des
Druckmodulators erfolgen können. Durch die Wirkung des
bei einer Bremsung in den Steuer-Ringraum eingekoppelten
Ausgangsdruckes des Bremsdruck-Steuergeräts erfährt der
Modulatorkolben eine Verschiebung im Sinne einer Verkleinerung
eines Ausgangsdruckraumes, wodurch in dem angeschlossenen
Radbremszylinder ein entsprechender Bremsdruck
aufgebaut wird. Tritt an dem gebremsten Rad eine Blockiertendenz
auf, so wird der bis dahin drucklos gehaltene
Antriebsdruckraum an den Hochdruck-Ausgang der Hilfsdruckquelle
angeschlossen, wodurch der Kolben des Druckmodulators
nunmehr im Sinne einer Vergrößerungd seines Ausgangsdruckraumes
und damit einer Verminderung des Bremsdruckes im
angeschlossenen Radbremszylinder verschoben wird. Ein der
Volumvergrößerung des Ausgangsdruckraumes entsprechendes
Bremsflüssigkeitsvolumen wird gleichzeitig aus dem Steuer-
Ringraum in das Bremsdruck-Steuergerät zurückgedrängt.
Nimmt die Blockiertendenz an dem geregelten Rad wieder ab,
so daß Bremsdruck wieder aufgebaut werden kann, so erfolgt
dies durch Absperrung des Antriebsdruckraumes gegen die
Hilfsdruckquelle und Anschluß desselben an deren drucklosen
Vorratsbehälter. Der in der Steuerkammer herrschende Ausgangsdruck
des Bremsdruck-Steuergeräts bewirkt jetzt wieder
eine Verschiebung des Modulatorkolbens im Sinne einer
Verminderung des Ausgangsdruckraumes und damit eine
Erhöhung des Bremsdruckes im Radbremszylinder.
Das bekannte Antiblockiersystem ist mit zumindest den
folgenden Nachteilen behaftet:
Da bei jeder Druckabbau-Phase der Kolben des Druckmodulators
gegen den in seinem Steuerdruckraum herrschenden
Ausgangsdruck des Bremsdruck-Steuergeräts verschoben
werden muß, ist die Druckabbau-Geschwindigkeit immer dann
am geringsten, wenn der am Beginn eines Regelvorganges
herrschende Bremsdruck besonders hoch ist, was natürlich
für die Wirksamkeit der Antiblockierregelung ungünstig ist.
Zwar könnte dieser Nachteil dadurch zumindest teilweise
kompensiert werden, daß die Hilfsdruckquelle auf ein besonders
hohes Ausgangsdruck-Niveau ausgelegt ist und/oder
daß die auf der Antriebsdruckraumseite wirkende Fläche des
Sekundärkolbens wesentlich größer ist als dessen den
Steuerdruckraum begrenzende, wirksame Kolbenfläche, was
aber zu ungünstigen Abmessungen des Druckmodulators insgesamt
führen würde. Da weiter bei jeder Druckabbau-Phase
ein der Volumvergrößerung des Ausgangsdruckraumes
des Druckmodulators entsprechendes Bremsflüssigkeitsvolumen
in das Bremsdruck-Steuergerät zurückgepumpt wird,
tritt auch dann, wenn dieses Volumen relativ gering ist,
eine sehr stark ausgeprägte Pedalreaktion, bei einem Druckabbauvorgang
im Sinne eines Zurückschiebens des Bremspedals,
bei einer Druckaufbau-Phase im Sinne eines Nachgebens
des Pedals auf, die, wegen ihrer "Heftigkeit" für
den Fahrer zumindest unangenehm ist, auch dann, wenn er
aufgrund seiner Erfahrung weiß, daß diese Bremspedal-Reaktion
ein Indiz für ordnungsgemäße Funktion des Antiblockiersystems
darstellt. Andererseits ist es aber auch
nicht ausgeschlossen, daß der Fahrer, wenn nach einer
längeren Druckabbau-Phase, in deren Verlauf das Bremspedal
praktisch bis in seine Grundstellung zurückgeschoben
worden ist, wieder eine Druckaufbau-Phase folgt,
die bis zur Einsteuerung des maximalen Bremsdruckes führt,
was z. B. der Fall sein kann, wenn die Regelung in einem
Fahrbahn-Bereich mit sehr niedrigem Kraftschlußbeiwert
zwischen dieser und den gebremsten Fahrzeugrädern einsetzt
und das Fahrzeug anschließend wieder auf einen Fahrbahn-Bereich
mit sehr hohem Kraftschlußbeiwert gelangt, durch
das in einer solchen Situation auftretende, mit dem
Bremsdruck-Aufbau verknüpfte drastische Nachgeben des
Bremspedals dahingehend irritiert wird, daß in der Bremsanlage
ein Fehler, z. B. eine Undichtigkeit, in einem der
Bremskreise aufgetreten ist. Die mit einem Ansprechen der
Regelung verknüpfte, an sich erwünschte, deutlich spürbare
Pedalreaktion ist daher in einer statistisch nicht
vernachlässigbaren Zahl von Bremssituationen nicht eindeutig
interpretierbar und insoweit geeignet, eine
Situation potentieller Gefahr vorzutäuschen, die auch
und insbesondere einen Fahrer, der mit der Funktion einer
Fahrzeug-Bremsanlage vertraut ist, irritieren kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Antiblockier-System
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern,
daß bei hohen Bremsdrücken auch eine erhöhte
Bremsdruck-Abbaugeschwindigkeit gewährleistet ist, und
daß bei einem Ansprechen der Regelung irritierende
Bremspedal-Reaktionen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 genannten Merkmale der Erfindung gelöst.
Durch die hiernach vorgesehene Ausbildung des Modulatorkolbens
als Stufenkolben, der - bei normalem Bremsbetrieb -
durch die Beaufschlagung des Antriebsdruckraumes mit dem
Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle gegen die Wirkung einer
- kräftigen - Rückstellfeder in seine mit minimalem Volumen
seines an den der Regelung unterwerfbaren Bremskreis angeschlossenen
Ausgangsdruckraumes verknüpfte Grundstellung gedrängt
und in dieser gehalten ist, wird erreicht, daß bei
einem Ansprechen der Antiblockier-Regelung, die in aller
Regel mit einer Druckabbau-Phase einsetzt, eine günstig
hohe Druckabbau-Geschwindigkeit erzielt wird, da sowohl
der im Ausgangsdruckraum des Druckmodulators herrschende
Bremsdruck als auch die - maximale - Vorspannung der
Rückstellfeder gleichsinnig im Sinne einer Vergrößerung
des Volumens des Ausgangsdruckraumes des Druckmodulators
und damit im Sinne einer Erniedrigung des in dem an diesen
angweschlossenen Radbremszylinders bzw. Bremskreises des
Fahrzeuges wirken. Da, sobald der Kolben des Druckmodulators
aus seiner Grundstellung - im Sinne eines
Druckabbaues - ausgelenkt wird, das das Bremsdruck-Steuergerät
mit der Primärkammer des Modulators verbindende
Einlaßventil schließt, ergibt sich zunächst keinerlei Rückwirkung
auf das Bremsgerät und dann auch keine Pedalreaktion
im Sinne eines Zurückschiebens des Bremspedals
in Richtung auf seine Grundstellung. Eine derartige Pedalreaktion
tritt nur dann ein, wenn die eine Druckabbau-Phase
einleitende Erweiterungsbewegung des Kolbens bis in
dessen maximalem Volumen des Ausgangsdruckraumes entsprechende
Endstellung nicht ausreicht, um den Bremsdruck
hinreichend abzubauen und daher der Druckmodulator gleichsam
auf "Rückförderbetrieb" umgeschaltet werden muß, wobei
das Einlaßventil durch den höheren Druck in der Primärkammer
des Druckmodulators als im Ausgangsdruckraum des
Bremsdruck-Steuergeräts wieder in seine Offenstellung
gelangt, die den Rückförderbetrieb ermöglicht, bevor in
einem nächsten Rückzugshub des Druckmodulatorkolbens der
Bremsdruck hinreichend abgebaut werden kann. Eine am Bremspedal
spürbare Rückwirkung einer Bremsdruck-Abbau-Regelphase
der Antiblockier-Regelung ergibt sich somit bei dem
erfindungsgemäßen Antiblockier-System nur dann, wenn eine
drastische Absenkung in dem bzw. den der Regelung unterworfenen
Radbremszylinder(n) erforderlich wird und nur in
einem "gemäßigten", dem Aubbau eines Rest-Bremsdruckes entsprechenden
Maß. Die auf ein Ansprechen der Antiblockier-Regelung
erfolgende Pedalreaktion bleibt auch dann, wenn
im Zuge der Antiblockier-Regelung ein drastischer Bremsdruck-Abbau
erforderlich wird, in einem Rahmen, der vom
Fahrer keinesfalls als "beunruhigend" empfunden wird.
Das erfindungsgemäße Antiblockier-System arbeitet somit,
wenn zur Unterdrückung einer Blockiertendenz eines gebremsten
Fahrzeugrades ein mäßiger Druckabbau genügt, nach
einem Prinzip der Volumerweiterung des Ausgangsdruckraumes
des Modulators, die keine Pedalreaktion verursacht, und,
wenn ein betragsmäßig hoher Druckabbau erforderlich ist,
nach dem Prinzip der Rückförderung von Bremsflüssigkeit
in das Bremsdruck-Steuergerät, wobei durch diesen Betriebsmodus
gewährleistet wird, daß der Ausgangsdruckraum des
Bremsdruck-Steuergeräts nicht "leer geregelt" werden kann,
und, falls die Hilfsdruck-Versorgung ausfällt, im angeschlossenen
Bremskreis stets genügend Bremsflüssigkeit
angeschlossen bleibt, um durch Betätigung des Bremsdruck-Steuergeräts
weiterhin Bremsdruck in der bzw. den angeschlossenen
Radbremse(n) aufbauen zu können.
Durch die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Dimensionierung des
Druckmodulators des erfindungsgemäßen Antiblockier-Systems
wird erreicht, daß in der statistisch überwiegenden Anzahl
von Bremssituationen, in denen eine Antiblockier-Regelung
erforderlich wird, das Ansprechen der Regelung an denjenigen
Radbremsen, an denen der Bremsdruck mittels des Druckmodulators
geregelt wird, nicht zu einer Pedalreaktion
führt. Das Auftreten einer nennenswerten Pedalreaktion
wird auf diejenige - geringe - Zahl von Fällen beschränkt,
in denen, ausgehend von einem hohen Anfangs-Bremsdruck,
dieser drastisch abgesenkt werden muß, das heißt auf
diejenigen Bremssituationen, die dem Fahrer zweckmäßigerweise
als Situationen potentieller Gefahr auch angezeigt
werden sollten.
Durch ein gemäß Anspruch 3 vorgesehenes Bypass-Ventil,
das in seine Offen-Stellung gelangt, wenn der Kolben des
Druckmodulators seine mit maximalem Volumen seines Ausgangsdruckraumes
verknüpfte Stellung einnimmt, wird gewährleistet,
daß bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle
an der bzw. den an den Druckmodulator angeschlossenen
Radbremse(n) durch Betätigung des Bremsdruck-Steuergeräts
- bei verlängertem Pedalweg - weiterhin Bremsdruck
aufgebaut werden kann.
Durch die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind alternativ
oder in Kombination realisierbare, einfache und funktionssichere
Gestaltungen des Bypass-Ventils des Druckmodulators
angegeben.
In der durch die Merkmale des Anspruchs 7 angegebenen Gestaltung
des Druckmodulators, die zu der vorgenannten
alternativ ist, tritt bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle
keine Pedalwegverlängerung auf, und es wird auch
kein Bypass-Ventil benötigt, um bei einem Ausfall der
Hilfsdruckquelle die Funktionsfähigkeit der Bremsanlage
zu gewährleisten.
Das Ausgangssignal eines in der bevorzugten Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Antiblockiersystems gemäß
Anspruch 8 vorgesehenen, elektromechanischen Stellungsgebers
kann in vielfältiger Weise genutzt werden,
beispielsweise zur Erkennung eines Ausfalls der Hilfsdruckquelle
und/oder zur Ermittlung der Druckabbau-Geschwindigkeit
in einer entsprechenden Regelphase des
Antiblockier-Systems, wobei ein Signal, das ein Maß für
diese Druckabbau-Geschwindigkeit ist, durch zeitliche
Differentiation des Ausgangssignals des Stellungsgebers
gewonnen werden kann. Mit Hilfe des Positions-Ausgangssignals
des Stellungsgebers können auch in sinnfälliger
Weise "Rückförder-Pumpbewegungen" des Druckmodulator-Kolbens
gesteuert werden. Dasselbe gilt sinngemäß auch
für die Steuerung von Druckaufbau-Phasen der Antiblockier-Regelung.
Um mittels eines einfach gestalteten Stellungsgebers ein
mit einem hinreichend niedrigen Fehler behaftetes Positions-Signal
gewinnen zu können, ist die gemäß Anspruch 9
vorgesehene Gestaltung des Modulatorkolbens besonders
zweckmäßig. Sie vermittelt auch den Vorteil, daß der
zwischen den Kolbenflanschen des Modulatorkolbens verbleibende,
innen konische Ringraum als druckloser Trennraum
ausgenutzt werden kann, der ggf. eine wirksame
hydraulische Trennung zwischen den ihrer physikalisch-chemischen
Beschaffenheit ggf. verschiedenen Druckmedien
des Bremskreises und des hydraulischen Antriebskreises
vermittelt. Der Antriebskreis des Druckmodulators kann
dann mit einem üblichen Hydrauliköl betrieben werden, so
daß es möglich wird, als Hilfsdruckquelle ein am Fahrzeug
auch zu anderen Zwecken vorgesehenes Druckversorgungsaggregat
auszunutzen, das z. B. mit einer vom Motor des
Fahrzeuges permanent angetriebenen Pumpe ausgerüstet ist,
die - wegen des permanenten Antriebes - mit einem Hydraulikmedium
hoher Schmierfähigkeit betrieben werden muß.
Durch die gemäß Anspruch 10 vorgesehene Gestaltung des Einlaßventils
des Druckmodulators wird auf einfache Weise
dessen Rückförder-Pumpenfunktion für den angeschlossenen
Bremskreis erzielt, wobei im Rückförderbetrieb des Druckmodulators
die gemäß Anspruch 11 vorgesehene, den an den
Druckmodulator angeschlossenen Radbremsen einzeln zugeordnete
Bremsdruck-Regelventile in deren Sperrstellung
gesteuert werden.
Durch ein gemäß Anspruch 12 vorgesehenes Rückschlagventil
wird erreicht, daß der Modulatorkolben auch bei einem zeitweisen
Abschalten oder einem Ausfall der Hilfsdruckquelle
für einen Mindestzeitraum in seiner mit minimalem Volumen
der Primärkammer des Druckmodulators verknüpften Stellung
bleibt. Es ist dann, falls eine elektrisch betriebene
Druck-Versorgungspumpe vorgesehen ist, ein z. B. durch Ausgangssignale
des Stellungsgebers gesteuerter intervallweiser,
schonender Betrieb derselben möglich.
Bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle, der durch ein für
ein Zurückweichen des Druckmodulator-Kolbens charakteristisches
Stellungs-Ausgangssignal des Stellungsgebers erkannt werden
kann, wird durch die steuerungstechnische Maßnahme des Anspruchs 13
sichergestellt, daß - unter Verlängerung des
Pedalweges - mit hinreichender Bremsverzögerung gebremst
werden kann, wobei weiterhin Druckhalte-Phasen der Antiblockier-Regelung,
jedoch keine Druckabbau-Phasen derselben mehr möglich
sind.
In der durch die Merkmale des Anspruchs 14 dem grundsätzlichen
Aufbau nach umrissenen und durch die Merkmale des Anspruchs 15
näher spezifizierten Gestaltung des Druckmodulators ist
mittels des Stellungsgebers eine Messung des Druckes im
Antriebs-Druckraum des Druckmodulators möglich und damit
auf einfache Weise eine bedarfsgerechte Druckeinspeisung
in diesen Antriebsdruckraum steuerbar.
Durch die hierzu alternative Gestaltung des Druckmodulators
gemäß Anspruch 16 kann ein die Kolbenposition überwachender
Stellungs-Geber zur Messung des Druckes in der Primärkammer
des Druckmodulators, das heißt zur Messung des
in die angeschlossenen Radbremsen eingesteuerten Bremsdruckes
ausgenutzt werden und diese Bremsdruck-Information
zu einer bedarfsgerechten Steuerung von Antiblockier-Regelzyklen
mit verwendet werden.
Durch die gemäß Anspruch 17 vorgesehene Gestaltung der
Hilfsdruckquelle in Verbindung mit einem Überströmventil,
das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 18 auf
konstruktiv einfache Weise in den Druckmodulator integriert
sein kann, wird insgesamt eine hohe Funktionssicherheit
des erfindungsgemäßen Antiblockier-Systems
erreicht.
Durch die gemäß Anspruch 19 vorgesehene Art der Druckzumessung,
insbesondere in der ersten auf eine Druckabbau-Phase
der Antiblockierregelung folgende Druckaufbau-Phase
in Abhängigkeit von der zuvor erfolgten Druckabsenkung,
wobei die Druckzumessung für die Druckaufbau-Phase
in spezieller Auslegung des Antiblockier-Systems
gemäß der durch den Anspruch 20 angegebenen Relation erfolgen
kann, wird eine schnelle Angleichung des Bremsdruckes
an den jeweils günstigsten Wert erreicht und dadurch
sowohl ein erheblicher Gewinn an Bremsverzögerung
als auch an Fahrstabilität erzielt.
Die hierbei für die Ansteuerung der ABS-Steuerventil-Anordnung
erforderlichen Steuersignale können auf einfache
Weise gemäß den Merkmalen des Anspruchs 21 gewonnen
werden.
Durch eine gemäß Anspruch 22 vorgesehene Drossel im
Steuerkreis des Druckmodulators ist die Möglichkeit
gegeben, die Änderungsraten des Bremsdruckes in Druckabbau-
und Druckaufbau-Phasen der Antiblockier-Regelung
in eine optimale Relation zueinander zu setzen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Antiblockier-Systems für ein Fahrzeug mit
einer hydraulischen Zweikreis-Bremsanlage, mit einem
im Schnitt längs seiner zentralen Achse dargestellten,
zur Bremsdruck-Regelung an den Radbremsen
der Vorderachse vorgesehenen Druckmodulator, im
übrigen in vereinfachter, schematischer Blockschaltbild-
Darstellung,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion des
Antiblockier-Systems gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Antiblockier-Systems mit einer Einrichtung
zur Überwachung des Druckes im Antriebsdruckraum
des Druckmodulators, in einer der Fig. 1 entsprechenden
Darstellung und
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Antiblockier-Systems mit einer zur Einrichtung
gemäß Fig. 3 alternativen Einrichtung zur Überwachung
des Druckes im Ausgangsdruckraum des Druckmodulators
sowie einer speziellen Gestaltung
der Hilfsdruckquelle, in einer den Fig.
1 bzw. 3 entsprechenden Darstellung und
Fig. 5 Einzelheiten der Gestaltung des Druckmodulators
und der zur Steuerung von Druckabbau- und Druckaufbau-Phasen
der Antiblockier-Regelung vorgesehenen
Steuerventil-Anordnung, die auch in
Kombination mit den Ausführungsbeispielen gemäß
den Fig. 1, 3 und/oder 4 eingesetzt
werden können, in einer den Fig. 1 und
3 bzw. 3 entsprechenden Darstellung.
In der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen
sei, sind die funktionswesentlichen Komponenten
eines erfindungsgemäßen, insgesamt mit 10 bezeichneten
Antiblockier-Systems für ein Straßenfahrzeug mit hydraulischer
Zweikreis-Bremsanlage dargestellt, dessen Vorderradbremsen 11 und 12 in einem Vorderachs-Bremskreis I
und dessen - der Einfachheit halber nicht dargestellte -
Hinterradbremsen in einem Hinterachs-Bremskreis II zusammengefaßt
sind, der lediglich durch seine sich zu den
Hinterradbremsen hin verzweigende Hauptbremsleitung 13
repräsentiert ist. Die Bremskreise I und II sind als sogenannte
statische Bremskreise vorausgesetzt. Als Bremsgerät
ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel
ein Tandem-Hauptzylinder 14 üblicher Bauart vorgesehen,
der über einen Bremskraftverstärker 16, z. B. einen Vakuum-
Bremskraftverstärker mittels eines Bremspedals 17 betätigbar
ist, wobei der Vorderachs-Bremskreis I an den
Primär-Ausgangsdruckraum 18 und der Hinterachs-Bremskreis
II an den Sekundär-Ausgangsdruckraum 19 des Tandem-
Hauptzylinders 14 angeschlossen sind.
Für das Antiblockier-System 10 sei weiter vorausgesetzt, daß
es im Hinterachs-Bremskreis II nach dem bekannten Rückförderprinzip,
wonach in Druckabbauphasen der Antiblockierregelung
Bremsflüssigkeit aus der bzw. den der Regelung unterworfenen
Radbremse(n) in den Sekundär-Ausgangsdruckraum 19 des Bremsgeräts
14 zurückgepumpt wird, oder nach einem anderen, bekannten,
eine für das Ansprechen der Regelung sinnfällige
Rückmeldung am Bremspedal 17 vermittelnden Prinzip arbeitet.
Bei den in der Fig. 1 und auch in den Fig. 3 und 4
dargestellten, speziellen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen
Antiblockier-Systems 10 sind dessen erfindungswesentliche
Merkmale - ohne Beschränkung der
Allgemeinheit - im Rahmen des Vorderachs-Bremskreises I
realisiert.
Hiernach ist als zentrales Funktionselement des an der
Vorderachse wirksamen Teils des Antiblockier-Systems 10
ein insgesamt mit 22 bezeichneter Druckmodulator vorgesehen,
mittels dessen im Verlauf eines an einer bzw. den
Radbremsen 11 und/oder 12 des Vorderachs-Bremskreises ablaufenden
Antiblockier-Regelzyklus Bremsdruckaubbau- und
Bremsdruckaufbau-Phasen steuerbar sind.
Dieser Druckmodulator 22 ist zwischen den Ausgang 23 des
Primär-Ausgangsdruckraumes 18 des Bremsgeräts 14 und die
Hauptbremsleitung 24 des Vorderachs-Bremskreises I geschaltet,
die sich an der Verzweigungsstelle 26 in die
zu den Vorderradbremsen 11 bzw. 12 führenden Bremsleitungszweige
26′ und 26′′ verzweigt.
Den Radbremsen 11 und 12 ist je ein Bremsdruck-Regelventil
27 bzw. 28 zugeordnet, das aus seiner dargestellten
Grundstellung 0 - einer Durchflußstellung -, in welcher
an der jeweils angeschlossenen Radbremse 11 bzw. 12 Bremsdruck
auf- bzw. abgebaut werden kann, in eine Sperrstellung I
umgeschaltet werden kann, in welcher der jeweilige
Bremsleitungszweig 26′ bzw. 26′′ gegen den Druckmodulator
22 abgesperrt ist und der in die Radbremse 11
bzw. 12 zuvor eingesteuerte Bremsdruck gehalten wird.
Die Bremsdruck-Regelventile sind beim dargestellten,
speziellen Ausführungsbeispiel als Zwei-/Zwei-Wege-Magnetventile
ausgebildet, die durch Ausgangssignale
einer lediglich schematisch angedeuteten elektronischen
Steuereinheit 29 des Antiblockier-Systems in regelungsgerechter
Folge und Kombination ansteuerbar sind, wobei
vorausgesetzt sei, daß diese elektronische Steuereinheit 29
diese Steuer-Ausgangssignale aus einer nach bekannten
Kriterien erfolgenden Verarbeitung von für den Bewegungszustand
der Fahrzeugräder charakteristischen Ausgangssignalen
der Einfachheit halber nicht dargestellten Raddrehzahl-Sensoren
erzeugt.
Der Druckmodulator 22 ist als Stufenzylinder ausgebildet,
dessen Gehäuse 31 zwei über eine radiale Stufe 32 aneinander
anschließende, bezüglich der zentralen Längsachse 33
des Gehäuses 31 koaxiale Bohrungsstufen 34 und 36 unterschiedlichen
Durchmessers hat, gegen die ein entsprechend
gestufter, insgesamt mit 37 bezeichneter Modulatorkolben
mittels je einer kolbenfesten Ringdichtung 38 bzw. 39 abgedichtet
ist.
Durch die eine, gemäß Fig. 1 linke, blockförmig dargestellte
Endstirnwand 41 des Modulatorgehäuses 31 und die
kleinere Kolbenstufe 42 des Modulatorkolbens 37 ist innerhalb
der kleineren Bohrungsstufe 34 ein nachfolgend als
Primärkammer 43 bezeichneter Funktionsraum des Druckmodulators
in axialer Richtung begrenzt, an den einerseits
über ein insgesamt mit 44 bezeichnetes, zentral
angeordnetes Einlaßventil der Primär-Durckausgang 23
des Bremsgeräts 14 angeschlossen ist und andererseits die
Hauptbremsleitung 24 des Vorderachs-Bremskreises I, wobei
diese ständig in kommunizierender Verbindung mit der
Primärkammer 43 steht. Durch die größere, flanschförmige
Stufe 46 des Modulatorkolbens 37 und die dieser gegenüberliegende
Endstirnwand 47 des Modulatorgehäuses 31 ist
innerhalb dessen größerer Borhungsstufe 36 ein Antriebs-
Druckraum 48 begrenzt, der über ein ABS-Steuerventil 49
alternativ an den auf hohem Druckniveau gehaltenen Ausgang
51 einer insgesamt mit 52 bezeichneten hydraulischen
Hilfsdruckquelle anschließbar bzw. zu deren - drucklosem -
Vorratsbehälter 53 hin entspannbar ist.
Das ABS-Steuerventil 49 ist als 2/3-Wege-Magnetventil
ausgebildet, das seinerseits durch Ausgangssignale
der elektronischen Steuereinheit 29 aus seiner Grundstellung
0, in welcher der Antriebsdruckraum 48 an den
Hochdruck-Ausgang 51 der Hilfsdruckquelle 52 angeschlossen
und gegen deren Tank 53 abgesperrt ist, in seine erregte
Stellung I steuerbar ist, in welcher der Antriebsdruckraum 48
gegen den Hochdruckausgang 51 abgesperrt und dafür an den
Tank 53 der Hilfsdruckquelle 52 angeschlossen ist. Durch den
in der Grundstellung 0 des Steuerventils 49 in den Antriebsdruckraum
48 eingekoppelten hohen Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle
wird der Modulatorkolben 37 gegen die Wirkung
einer Rückstellfeder 54 in seine dargestellte, mit minimalem
Volumen der Primärkammer 43 verknüpfte Grundstellung
gedrängt und in dieser gehalten.
Das Einlaßventil 44 des Druckmodulators 22 ist als Kugelsitzventil
ausgebildet, dessen Ventilkugel durch die durch
eine geringe Rückstellkraft entfaltende Ventilfeder 56
in Richtung auf seinen konischen Ventilsitz 57 belastet
ist, der eingangsseitig die in die Primärkammer 43 mündende
Ventilbohrung 58 umgibt.
In der dargestellten Grundstellung des Modulatorkolbens
ist die Ventilkugel des Einlaßventils 44 durch einen langgestreckt-
stabförmigen Stößel 59, der sich kolbenseitig am
Grunde einer ihn zentrierenden Sackbohrung 61 des Modulatorkolbens
37 abstützt, von ihrem Ventilsitz 57 abgehoben und
dadurch das Einlaßventil 44 in seiner Offenstellung gehalten.
Der Stößel 59 ist, in axialer Richtung gesehen, in einem
mittleren Bereich mit einem radialen Stützflansch 62 versehen,
der die kolbenseitige Abstützung der Rückstellfeder 54
bildet, die den Hauptbeitrag der Rückstellkraft erzeugt,
gegen die der Modulatorkolben 37 in die dargestellte Grundstellung
gedrängt wird. Die Rückstellfeder 54, die den
ventilseitigen Abschnitt des Stößels 59 koaxial umgibt,
stützt sich an dem die Mündung der Ventilbohrung 58 in die
Primärkammer 43 umgebenden, inneren Flächenbereich der
Endstirnwand 41 des Gehäuses 31 an diesem unmittelbar ab.
Der Modulatorkolben 37 ist an seiner die Primärkammer 43 begrenzenden
Seite mit einer axialen, zylindrisch-tropfförmigen
Vertiefung 63 versehen, die gleichsam eine axiale Erweiterung
der Primärkammer 43 darstellt, wobei die den
Stößel 59 zentrierende Sackbohrung 61 zentral vom Grund 64
dieser Vertiefung 63 ausgeht. Im radial äußeren Bereich des
Grundes 64 in der Vertiefung 63 ist kolbenseitig eine unter
mäßiger, d. h. deutlich geringerer Vorspannung als die Rückstellfeder
54 stehende, langgestreckte Ventil-Schließfeder
66 abgestützt, die ein Ventilschließglied 67 gegen
eine Ventilkugel 68 und diese dadurch dichtend gegen einen
konischen Ventilsitz 69 drängt, innerhalb dessen ein mit dem
Eingangskanal 71 des Druckmodulators 22 kommunizierender
Bypass-Kanal 72 in die Primärkammer 43 des Druckmodulators 22
mündet. Das Ventilschließglied 67 ist, wie im einzelnen aus
der Fig. 1 ersichtlich, als eine im wesentlichen zylindrisch-topfförmige
Hülse ausgebildet, deren Boden 73 in axialer
Richtung gesehen, zwischen dem Stützflansch 62 des Stößels 59
und dem Grund 64 der Vertiefung 63 des Kolbens verläuft und
eine zentrale Öffnung 74 hat, durch die der kolbenseitige
Abschnitt des Stößels 59 mit einem für die Verschiebbarkeit
des Ventilschließgliedes 67 gegenüber dem Stößel 59 hinreichendem
Spiel hindurchtritt. An den sich in radialer
Richtung gesehen zwischen den Rückstellfedern 54 und 59
erstreckenden Hülsenmantel 73 schließt sich ventilseitig
ein radialer Flansch 76 an, mit dem das Schließglied 67
gegen die Ventilkugel 68 des Bypass-Ventils 68, 69 gedrängt
wird.
In der dargestellten Grundstellung des Modulatorkolbens 37
gesehen, ist der axiale Abstand h des Stützflansches 62
des Stößels 59 von der Innenfläche des Bodens 73 etwas,
z. B. um 5% bis 10% geringer als der maximale Hub H, den
der Modulatorkolben 37 zwischen seiner dargestellten Grundstellung
und seiner durch Anlage an der Endstirnwand 74
markierten anderen Endstellung ausführen kann. Wird der
Modulatorkolben 37 in diese Endstellung gebracht, so wirkt
der Stützflansch 62 des Stößels 59 als Mitnahmeflansch,
der das Schließglied 67 von der Ventilkugel 68 des Bypass-
Ventils 68, 69 abhebt und dadurch den vom Bremsgerät 14
über den Bypass-Kanal 72 und die in diesem Falle auf ihr
maximales Volumen erweiterte Primärkammer 43 zu den Radbremsen
11, 12 führenden Bypass für einen Bremsdruckaufbau
freigibt, wobei in dieser Endstellung des Modulatorkolbens
37 der Stößel 59 von der Kugel des Einlaßventils 44
abgehoben hat und dieses Einlaßventil 44 geschlossen ist.
Auf einem mittleren, sich zwischen den gegen die Bohrungen
34 und 36 abgedichteten Abschnitten der kleineren
Kolbenstufe 42 und der größeren Kolbenstufe 46 erstreckenden
Abschnitt hat der Modulatorkolben 37 eine sich zur größeren
Kolbenstufe 36 hin konisch verjüngende Mantelfläche 77,
an der sich ein in radialer Richtung verschiebbarer Betätigungsstift
78 eines Weg- bzw. Stellungsgebers 79
gleitend abstützt, der ein mit Auslenkungen des Modulatorkolbens
37 stetig variierendes und für die jeweilige Kolbenposition
charakteristisches Ausgangssignal erzeugt, das
als Informations-Eingabe auch der elektronsichen Steuereinheit 29
des Antiblockier-Systems zugeleitet ist.
Im Unterschied zu der - schematisch vereinfachten - Darstellung
der Fig. 1, in welcher der Druckmodulator 22,
verglichen mit dem Bremsgerät 14 im wesentlich größeren
Maßstab dargestellt ist, sind das Bremsgerät 14 und der
Druckmodulator 22 so dimensioniert, daß die Volumvergrößerung
Δ V, welche die Primärkammer 43 erfährt,
wenn der Modulatorkolben 37 aus seiner dargestellten,
minimalem Volumen der Primärkammer 43 entsprechendem
Grundstellung in seine maximalem Volumen der Primärkammer
43 entsprechende, äußere Endstellung, das heißt
bis in Anlage an der Endstirnwand 47 des Modulatorgehäuses
31 zurückgeschoben wird, wesentlich kleiner ist
als das Volumen V Bmax der bei einer Betätigung des Bremsgeräts
14 mit der maximal möglichen Pedalkraft aus dem
Primär-Ausgangsdruckraum 18 des Bremsgeräts 14 in den
Vorderachs-Bremskreis I hinein verdrängbaren Bremsflüssigkeitsmenge,
wobei eine diesbezüglich vorteilhafte
Diemensionierungs-Relation durch die Beziehung:
0,25 ≦ Δ V/V Bmax ≦ 0,5 (1a)
und vorzugsweise durch die Beziehung:
Δ V/V Bmax ≈ 1/3 (1b)
gegeben ist.
Des weiteren sind die wirksamen Kolbenflächen F₁ und F₂
der kleineren Stufe 42 bzw. der größeren Kolbenstufe 46
des Modulatorkolbens 37, das minimale Ausgangsdruckniveau
p min der Hilfsdruckquelle 52, der maximale Bremsdruck P max′
der durch Betätigung des Bremsgeräts 14 in die Primärkammer
43 des Druckmodulators 22 bzw. den Vorderachsbremskreis I
einkoppelbar und die Rückstellfeder 54 sowie
die Ventilfedern 56 und 66 so aufeinander abgestimmt, daß in
der dargestellten Grundstellung des Modulatorkolbens 37, in
welcher diese Federn 54, 56 und 66 ihre größtmöglichen Rückstellkräfte
F Rmax (Rückstellfeder 54), f E (Ventilschließfeder
56) und f By (Bypass-Ventilschließfeder 66) entfalten,
die folgenden Relationen erfüllt sind:
F Rmax + f E + f By + P max · F 1 + Δ F p min · F 2 (2a)
mit F Rmax » f E + f By (2b)
und 0,2 × P max · F 1 F Rmax 0,4 · P max · F 1 (2c)
mit F Rmax » f E + f By (2b)
und 0,2 × P max · F 1 F Rmax 0,4 · P max · F 1 (2c)
wobei in der Beziehung (2a) mit Δ F eine "Sicherheitsmarge"
bezeichnet ist, deren zweckmäßige Größe durch die Beziehung
0,1 p min · F 2 Δ F 0,2 · p min · F 2 (2d)
gegeben ist.
Eine der Beziehung (2b) genügende, realistische Auslegung der
Rückstellfeder 54, die den überwiegenden Teil der auf den
Modulatorkolben 37 wirkenden elastischen Rückstellkraft entfaltet,
kann dabei der folgenden Relation entsprechen:
8 · (f E + f By ) F Rmax 9,5 · (f E + f By ) (2b′).
Das insoweit hinsichtlich konstruktiver Einzelheiten erläuterte
Antiblockiersystem 10 wird nachfolgend mit zusätzlicher
Bezugnahme auf die Fig. 2 am Beispiel eines
einfachen Regelzyklus hinsichtlich seiner funktionellen
Eigenschaften erläutert. Dabei versteht es sich, daß nicht
auf sämtliche Variationsmöglichkeiten der für das erfindungsgemäße
ABS in Frage kommenden Regelalgorithmen eingegangen
werden kann, die je nach der Achslastverteilung des Fahrzeuges,
der Konzeption seines Antriebsstranges und seines
Einsatzzweckes und weiterer für die Konzeption eines ABS
relevanter Gesichtspunkte als zweckmäßig erscheinen können.
In einer normalen - nicht der Regelung unterworfenen -
Bremssituation, wie auch im ungebremsten Fahrbetrieb sind
die Bremsdruck-Regelventile 27 und 28 in ihrer Grundstellung 0,
der dargestellten Durchflußstellung, gehalten,
und es befindet sich auch das ABS-Steuerventil 49 in seiner
Grundstellung 0, in welcher der Antriebsdruckraum 48 des
Druckmodulators 22 mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle
52 beaufschlagt ist. Der Druckmodulatorkolben 37
befindet sich ebenfalls in seiner mit minimalem Volumen
der Primärkammer 43 verknüpften Grundstellung. Er bleibt
bei einer normalen Bremsung - dank der Auslegung des Druckmodulators
22 gemäß der Relation (2a) - in dieser Grundstellung
auch dann, wenn bei dieser Bremsung ein sehr
hoher Bremsdruck in die Radbremsen 11 und 12 des Vorderachsbremskreises
I eingesteuert wird.
Es sei angenommen, daß sich das Fahrzeug im Zeitpunkt t₀
auf einem Fahrbahnbereich mit hohem Kraftschlußbeiwert
(µ = 1) zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugrädern bewegt,
und daß zu diesem Zeitpunkt eine Bremsung beginnt, bei der
in die Bremskreise I und II ein Bremsdruck eingesteuert wird,
der 80% des maximal erreichbaren Bremsdruckes entspricht.
Im Verlauf dieser Bremsung gelangt das Fahrzeug auf einen
Fahrbahnbereich mit unterschiedlichen Kraftschluß-Beiwerten
zwischen der Fahrbahn und den einzelnen Fahrzeugrädern,
wobei der Kraftschlußbeiwert an der rechten Fahrzeugseite
geringer sei als an der linken, wobei zunächst am rechten
Vorderrad eine Blockiertendenz auftritt, die zu einem Ansprechen
des Antiblockiersystems führt. Die elektronsiche
Steuereinheit 23 gibt hierauf ein erstes Ausgangssignal 81
ab, durch welches das ABS-Steuerventil 49 in seine erregte
Stellung I gesteuert wird, in welcher der Antriebsdruckraum
48 mit einer zum drucklosen Vorratsbehälter 53 der
Hilfsdruckquelle 52 führenden Rücklaufleitung 82 verbunden
ist, sowie ein zweites Ausgangssignal 83, durch welches
das Bremsdruck-Regelventil 27 der Radbremse 11 des nicht
zum Blockieren neigenden, linken Vorderrades in seine
Sperrstellung - die Druckhalte-Stellung - gesteuert wird.
Von dem Zeitpunkt t₁ an bewegt sich der Modulatorkolben 37
auf seine äußere Endstellung zu, was sich in einem ansteigenden
Ausgangssignal des Weggebers 79 äußert.
Nach einem kurzen Anfangsabschnitt des Hubes des Modulatorkolbens
37 schließt das Einlaßventil 44 im Zeitpunkt t₂.
Hiernach ist mit einer weiteren Verschiebung des Modulatorkolbens
37 in Richtung auf seine äußere Endstellung - wegen
der Vergrößerung des Volumens der Primärkammer 43 - eine
Absenkung des Bremsdruckes in der Radbremse 12 des zum
Blockieren neigenden, rechten Vorderrades verknüpft,
deren qualitativer Verlauf durch den abfallenden Ast 84
der insgesamt mit 86 bezeichneten P/t-Verlaufskurve der
Fig. 2 wiedergegeben ist. Der Bremsdruckabbau erfolgt
in dieser einleitenden Phase eines Antiblockier-Regelungszyklus
sehr schnell, da der Modulatorkolben einerseits an
seiner kleineren Kolbenstufe 42 dem noch relativ hohen
Druck in der Primärkammer 43 ausgesetzt ist und andererseits
die Vorspannung der Rückstellfeder 54 noch relativ
hoch ist. Dementsprechend "steil" ist die Änderung des
Ausgangssignals 87 des Weggebers 79. Im Zeitpunkt t₃ habe
sich das zum Blockieren neigende Fahrzeugrad so weit
"erholt", daß seine Verzögerung derjenigen der übrigen
Fahrzeugräder entspreche. Das Bremsdruck-Regelventil 28
dieses Rades wird jetzt durch ein Ausgangssignal 88 der
elektronischen Steuereinheit in seine Sperrstellung I
gesteuert. Gleichzeitig wird die Ansteuerung des ABS-Steuerventils
49 aufgehoben, das hierdurch wieder in seine
Grundstellung 0 zurückfällt, in welcher Druck im Antriebsdruckraum 47
des Druckmodulators wieder aufgebaut wird.
Der Einlaßkanal 91 des ABS-Steuerventils 49 ist mit einer
Drossel 92 versehen, womit eine Begrenzung der Druck-
Anstiegsgeschwindigkeit im Antriebsdruckraum 48 des
Modulators 22 erzielt wird. Der Druckmodulator-Kolben 37
beginnt sich in Richtung des Pfeils 93 in seine Grundstellung
zurückzubewegen, wie durch den ersten abfallenden
Ast 94 des Weggeber-Ausgangssignals 87 wiedergegeben.
Nachdem das Ausgangssignal um einen einem kleinen Teil Δ h
des Rückzugshubes des Kolbens entsprechenden Betrag abgefallen
ist, wird das ABS-Steuerventil wieder in seine
erregte Stellung I - seine Druckabbau-Stellung - gesteuert,
wie durch das impulsförmige Ausgangssignal 81′ der Fig. 2
angedeutet, wodurch sich der Kolben 37 wieder in Richtung
des Pfeils 94 zurückbewegt. Diese impulsförmige Ansteuerung
des ABS-Steuerventils 49 wird innerhalb der Druckhaltephase
an der der Regelung unterworfenen Radbremse 12
gegebenenfalls mehrfach wiederholt. Durch diese - getaktete -
Ansteuerung des ABS-Steuerventils 49 wird erreicht, daß der
Druck in der Primärkammer 43, im zeitlichen Mittel jedenfalls,
demjenigen Bremsdruck entspricht, auf dem die Radbremse
12 durch Sperren des Bremsdruck-Regelventils 28
gehalten worden ist. Der Verlauf des Druckes in der
Primärkammer 43 während der solchermaßen gesteuerten
Druckhaltephase an der geregelten Radbremse 12 ist durch
den leicht "welligen", im Mittel waagrechten Abschnitt 96
der Verlaufskurve 86 wiedergegeben. Ergibt die Überwachung
des Bewegungsverhaltens der Fahrzeugräder, daß keine
Blockiertendenz mehr vorliegt, so wird die Ansteuerung
des ABS-Steuerventils 49 aufgehoben und gleichzeitig auch
diejenige des Bremsdruck-Regelventils 28, so daß nunmehr,
ausgehend von dem zuvor im zeitlichen Mittel konstant gehaltenen
Bremsdruck in der Radbremse 12 und in der Primärkammer 43
des Druckmodulators, ab dem Zeitpunkt t₄ wieder Bremsdruck aufgebaut
wird, wie durch den ersten ansteigenden Ast 97
der P/t-Verlaufskurve 86 wiedergegeben. In der durch
diesen Kurvenast 97 repräsentierten, ersten, auf die
durch den Kurvenabschnitt 96 repräsentierte Druckhalte-Phase
folgenden Druckaufbau-Phase, in welcher die
Druckaufbaugeschwindigkeit durch die Drossel 92 des
ABS-Steuerventils 49 auf einen Wert beschränkt ist,
der kleiner ist als die in einer normalen Bremsphase
mögliche Druckaufbaugeschwindigkeit, wird der Bremsdruck
jedoch nicht um den vollen Wert Δ P₁, um den
er zuvor erniedrigt worden war, wieder erhöht, sondern
um einen niedrigeren Wert Δ P₂, der als eine Funktion
f( Δ P₁) der zuvor erfolgten Druckabsenkung vorgegeben
wird, beispielsweise gemäß der Beziehung
Δ P₂ = c · Δ P₁ (3a)
mit 0,6 ≦ c ≦ 0,8 (3b)
mit 0,6 ≦ c ≦ 0,8 (3b)
wobei der Proportionalitätsfaktor c seinerseits eine
Funktion des Druckabbaues Δ P₁ sein kann, beispielsweise
gemäß der Beziehung
worin c₀ eine Konstante mit dem Wert 0,8 und γ eine
Konstante mit dem Wert 0,3 bezeichnet, womit sich der
durch die Relation (3b) angegebene Variationsbereich
des Faktors c ergibt.
Durch eine Variation des Druckanstieges gemäß der Beziehung
(3c) kann auf einfache Weise berücksichtigt
werden, daß es nach einer ersten Druckabsenkungs-Phase,
die nur zu einer relativ geringen Druckabsenkung
Δ P₁ führt, eher möglich ist, den Bremsdruck wieder
auf nahezu den eingesteuerten Wert zu erhöhen als nach
einer Druckabsenkungs-Phase, die zu einer drastischen
Bremsdruckerniedrigung geführt hat, was einb Indiz dafür
ist, daß der eingesteuerte Bremsdruck für die gegebene
Bremssituation viel zu hoch ist und mithin zu
erwarten ist, daß eine mäßigere Anhebung des Bremsdruckes
schneller zu einem mit guter Fahr- bzw.
Bremsstabilität verträglichen, regelungsgerechten
Wert führt. Sobald der Druck in der Primärkammer 43
des Modulators 22 und damit auch in der Radbremse 12
des rechten Vorderrades um den Betrag Δ P₂ erhöht ist,
was durch die Änderung des Ausgangssignals des Weggebers
79 erfaßbar ist und im Zeitpunkt t₄′ der Fall
sein möge, erfolgt, wiederum gesteuert durch Ausgangsimpulse
81′ der elektronischen Steuereinheit, mit denen
das ABS-Steuerventil 49 angesteuert wird, eine weitere
Druckhaltephase, wie in der Fig. 2 durch den zweiten
"welligen" Abschnitt 96′ der P/t-Verlaufskurve 86 repräsentiert
ist.
Ergibt die Überprüfung des dynamischen Verhaltens der
Fahrzeugräder, daß der Bremsdruck nach Abschluß der
zweiten Druckhalte-Phase, die im Zeitpunkt t₄′′ beendet
sein möge, weiter gesteigert werden kann, so wird
in einer anschließenden, in der Fig. 2 durch den weiteren
ansteigenden Ast 97′ der P/t-Verlaufskurve 86
repräsentierten Druckaufbau-Phase der Druck um den
Betrag Δ P₃ erhöht, der deutlich niedriger ist als der
Betrag Δ P₂ der ersten Druckerhöhung und beispielsweise
0,1 · Δ P₁ beträgt. Diese Druckaufbau-Phase sei im Zeitpunkt
t₄′′′ beendet. Ergibt die Überprüfung des
dynamischen Verhaltens der Fahrzeugräder während der
anschließenden, durch den weiteren welligen Abschnitt 96′′
der P/t-Verlaufskurve 86 repräsentierten Druckhalte-Phase,
daß der Bremsdruck weiter gesteigert werden
kann, so kann dies, wie in der Fig. 2 beispielsweise
dargestellt, durch eine abschließende, durch den weiteren
ansteigenden Ast 97′′′ der P/t-Verlaufskurve 86
repräsentierte Druckabbau-Phase geschehen, in deren
Verlauf der Bremsdruck bis auf den vom Fahrer eingesteuerten
Wert P B , der bis dahin auch in der nicht geregelten
Radbremse 11 gehalten worden war, gesteigert
wird und im Zeitpunkt t₅ wieder erreicht wird.
Sobald der Modulatorkolben wieder seine Grundstellung
erreicht hat, oder bis in unmittelbare Nähe dieser
Grundstellung gelangt ist, was durch das Ausgangssignal
des Weggebers 79 erkennbar ist, wird die Ansteuerung
des Bremsdruck-Regelventils 27 des linken Vorderrades
wieder aufgehoben, so daß auch dessen Radbremse 11
wieder kommunizierend mit der Primärkammer 43 des
Druckmodulators 22 verbunden ist.
Im Zeitpunkt t₅, zu dem die vorstehend erläuterten
Funktionselemente des ABS-Systems 10 wieder ihre Grundstellungen
einnehmen, ist der zur Erläuterung gewählte
Regelzyklus an der rechten Vorderradbremse 12 abgeschlossen.
Dieser Regelzyklus hat - wegen der Dimensionierung des
Druckmodulators 22 gemäß der Relation (1a) bzw. (1b) -
nicht zu einer am Bremspedal 17 spürbaren Reaktion geführt,
da die erforderliche Druckabsenkung an der Radbremse
12 ausschließlich durch die Erweiterung bzw.
Verminderung des Primär-Kammer-Volumens erzielt werden
konnte.
Durch die sowohl durch die Vorspannung der Feder 54
als auch durch den momentan herrschenden Bremsdruck
bedingte, rasche Absenkung des Bremsdruckes gemäß dem
abfallenden Ast 84 der P/t-Verlaufskurve 86 in der
einleitenden Druckabsenkungs-Phase des Regelzyklus
andererseits, als auch durch die Druckzumessung gemäß
der Relation (3a) für den Wiederaufbau des Bremsdruckes
in Regelphasen der Antiblockierregelung wird eine sehr
schnelle Einregelung des Bremsdruckes auf den jeweils
günstigsten Wert und damit sowohl ein deutlicher Gewinn
an Bremsverzögerung als auch an Fahrstabilität im Vergleich
mit konventionellen Antiblockier-Systemen erzielt.
Zur Erläuterung eines weiteren, typischen Verlaufs eines
ABS-Regelzyklus sei nunmehr angenommen, daß das Fahrzeug
- im Verlauf der noch andauernden Bremsung - auf einen
Fahrbahnbereich mit sehr niedrigem Kraftschluß-Beiwert
(µ ≈ 0,1) an sämtlichen Fahrzeugrädern gelange, wobei
weiterhin der hohe Bremsdruck P B eingesteuert werde,
und daß ab dem Zeitpunkt t₆ in beiden Vorderradbremsen 11
und 12 der Bremsdruck abgesenkt werden muß.
In dieser Situation wird zunächst lediglich das ABS-Steuerventil
49 in seine erregte Stellung I gesteuert,
in der sich der Druck im Antriebsdruckraum 48 des
Druckmodulators 22 zum Vorratsbehälter 53 der Hilfsdruckquelle
52 hin entspannen kann.
Die mit dem Zurückweichen des Modulatorkolbens 37 bis in
unmittelbare Nähe seiner äußeren Endstellung erreichbare,
durch den abfallenden Ast 84′ der P/t-Verlaufskurve 86
wiedergegebene Druckabsenkung in der Primärkammer 43 und
den Radbremsen 11 und 12 reicht in der zur Erläuterung
angenommenen Bremssituation - wegen der Dimensionierung
des Druckmodulators gemäß der Beziehung (1b) nicht aus,
um die Blockiertendenz der Fahrzeugräder zu beenden, was
aus der Überwachung des Bewegungsverhaltens derselben erkannt
wird. Bevor der Modulatorkolben 37 seine Endstellung
erreicht und das Bypass-Ventil 68, 69 öffnet, wird, gesteuert
durch das Ausgangssignal 87′ des Weggebers 79 das ABS-Steuerventil
49 wieder in seine Druckaufbaustellung 0
zurückgeschaltet, wie in der Fig. 2 durch die abfallende
Flanke des Ansteuersignals 81′′ erkennbar und es werden
gleichzeitig die beiden Bremsdruck-Regelventile 27 und 28
durch Ausgangssignale 83′ und 88′ der elektronischen
Steuereinheit 29 in ihre Druckhalte-Stellungen I gesteuert.
Die nunmehr - ab dem Zeitpunkt t₇ - in Richtung
des Pfeils 93 erfolgende Verschiebung des Kolbens 37 des
Druckmodulators 22 führt jetzt in der - sich verkleinernden -
Primärkammer 43 des Druckmodulators 22 zu einem relativ raschen
Druckanstieg, der qualitativ durch den ansteigenden Ast 97′
der P/t-Verlaufskurve 86 wiedergegeben ist, wobei, sobald
der Druck in der Primärkammer 43 um den äquivalenten
Schließdruck der Ventilschließfeder 56 des Einlaßventils 44
größer ist als der Druck im Primär-Ausgangsdruckraum 18 des
Bremsgeräts 14 das bis dahin geschlossene Einlaßventil 44
öffnet und Bremsflüssigkeit aus der Primärkammer 43 des
Druckmodulators 22 in den Primär-Ausgangsdruckraum 18
des Bremsgeräts 14 zurückverdrängt wird.
Der Druckmodulator 22 wirkt in dieser Phase des Regelzyklus
wie eine "Rückförderpumpe", wobei nunmehr auch
eine die Aktivierung der Antiblockier-Regelung signalisierende
Rückwirkung am Bremspedal 17 spürbar wird, das
in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurückgeschoben
wird. Unmittelbar bevor der Kolben 37 diejenige Stellung
erreicht, ab welcher der Stößel 59 das Einlaßventil offen
halten könnte, wird, wiederum gesteuert durch das Ausgangssignal
des Weggebers 79 das ABS-Steuerventil 49 wieder in
seine Druckabbau-Stellung I gesteuert, in der Darstellung
der Fig. 2 im Zeitpunkt t₈, wodurch der Kolben 22 wieder
seinen mit einer Volumvergrößerung der Primärkammer 43
einhergehenden Rückzugshub in Richtung des Pfeils 94
ausführt, mit dem ein schneller Druckabfall in der Primärkammer
43 verknüpft ist, der qualitativ durch den abfallenden
Ast 84′′ der P/t-Verlaufskurve wiedergegeben ist.
Nach einem kurzen Anfangsabschnitt dieses Rückzugshubes
des Modulationskolbens 37 werden, in der Darstellung der
Fig. 2 im Zeitpunkt t₉, wiederum gesteuert durch das für
die Kolbenposition charakteristische Ausgangssignal des
Weggebers 79 die beiden Bremsdruck-Regelventile 27 und 28
in ihre Grundstellung 0 zurückgeschaltet, wonach Bremsflüssigkeit
aus den Radbremsen 11 und 12 zur weiteren
Druckabsenkung an denselben in die sich weiter vergrößernde
Primärkammer 43 des Modulators 22 überströmen kann.
Zweck dieser wegverzögerten Umschaltung der Bremsdruck-Steuerventile
27 und 28 ist es, auszuschließen, daß der
im "Rückförder-Betrieb" des Modulators 22 in dessen Primärkammer
43 aufgebaute hohe Druck in die Radbremsen 11 und 12
eingekoppelt wird, bevor durch die Rückzugsbewegung des
Kolbens 37 die erneute Druckabsenkung in den Radbremsen 11
und 12 erreicht werden kann.
Der Einfachheit der Erläuterung halber sei angenommen, daß
die durch den weiteren Rückzugshub des Primärkolbens erreichbare,
durch den "schwächer abfallenden Ast 84′′′ der
P/t-Verlaufskurve 86 repräsentierte Druckabbau in der
Primärkammer 43 und den an diese angeschlossenen Radbremsen
11 und 12 ausreicht, um die Blockiertendenz an den Vorderrädern
vollständig abzubauen, wonach weitere Regelphasen
der Antiblockierregelung in einer zur vorstehend erläuterten
analogen Weise ablaufen können.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß mit dem erfindungsgemäßen
Antiblockier-System 10 ein vollständiger
Druckabbau in den Radbremsen 11 und 12 bis auf 0 bar erzielbar
ist und prinzipiell auch die Möglichkeit besteht,
einen Unterdruck in den Radbremsen 11 und 12 zu erzeugen.
Zur Erläuterung weiterer Einzelheiten des Antiblockiersystems
10 sei zunächst noch einmal auf die Fig. 1 Bezug
genommen:
Im Rahmen der Hilfsdruckquelle ist ein mittels einer Ladepumpe
98 aufladbarer Druckspeicher 99 vorgesehen, dessen
Ausgangsdruck durch ein druckgesteuertes Überströmventil
101, das zwischen den Druckausgang 51 der Hilfsdruckquelle 52
und die Rücklaufleitung 82 geschaltet ist, auf einen
Maximalwert begrenzt ist. Zwischen den Druckspeicher 99
und die Ladepumpe 98 ist ein Rückschlagventil 105 geschaltet,
das eine Entladung des Druckspeichers 99 über die Pumpe 98
verhindert.
Zwischen den Druckausgang 51 der Hilfsdruckquelle 52 und
den Druckversorgungsanschluß 102 des ABS-Steuerventils 49
ist ein Sicherheits-Rückschlagventil 103 geschaltet, das
durch höheren Druck im Antriebsdruckraum 48 des Druckmodulators
22 als am Ausgang 51 der Hilfsdruckquelle 52
in seiner Sperrstellung gehalten ist und dadurch, solange
das ABS-Steuerventil 49 seine Grundstellung 0 einnimmt,
verhindert, daß sich der Druck im Antriebsdruckraum 48
des Druckmodulators 22 bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle
52 zu dieser hin - innerhalb kurzer Zeit - entspannen
kann. Hierdurch wird, falls die Hilfsdruckquelle 52 ausgefallen
ist, zumindest ein übermäßiges "Nachgeben" des Bremspedals
17 bei einer Betätigung der Bremsanlage vermieden. Der
Modulatorkolben 37 weicht, bedingt durch ggf. weitere durch
Fehlfunktionen verursachte Leckverluste, allenfalls relativ
langsam in Richtung auf seine äußere Endstellung aus. Diese
Fehlfunktion wird durch das von dem Weggeber 79 - "außerhalb"
einer Regelphase des Antiblockiersystems - erzeugte, für
eine Positionsänderung des Kolbens 37 charakteristische
Ausgangssignal erkannt und es wird hierauf das ABS-Steuerventil
49 in dessen Druckabbau-Stellung I gesteuert,
so daß der Kolben 37 in seine äußere Endstellung gelangt,
wobei das Bypass-Ventil 68, 69 öffnet. Erfolgt diese Umschaltung
während eines Bremsvorganges, so äußert sich
dies zunächst in einer Verlängerung des Pedalweges, wobei
jedoch - wegen der Beschränkung des Volumens der Primärkammer
43 gemäß der Beziehung (1a) bzw. (1b) - die Bremsanlage
funktionsfähig bleibt. Nachdem der Kolben 37 in
seine äußere Endstellung gelangt ist, tritt die genannte
Pedalwegverlängerung nicht mehr auf. Das permanet für die
größtmögliche Auslenkung des Kolbens erzeugte Ausgangssignal
des Weggebers 79 wird als Fehlfunktions-Anzeigesignal
ausgenutzt.
Im Antriebskreis 48, 49, 52 des Antiblockiersystems 10 kann
als Arbeitsmedium ein übliches Hydrauliköl verwendet werden,
da der sich zwischen den gegen das Gehäuse abgedichteten
Kolbenstufen 42 und 46 erstreckende, durch den
Kolben konisch begrenzte Ringraum 104, der unter Atmosphärendruck
stehend gehalten werden kann, eine wirksame Medientrennung
zwischen Antriebskreis und Bremskreis vermittelt.
Als Speicher-Ladepumpe 98 kann daher eine - vorzugsweise
durch den Fahrzeugmotor - permanent angetriebene Pumpe
vorgesehen werden, die durch das Arbeitsmedium des Antriebskreises
hinreichend geschmiert ist. Ist andererseits
für die Speicher-Ladepumpe 98 ein elektrischer
Antriebsmotor 106 vorgesehen, der nur bedarfsweise, d. h.,
wenn der Speicherdruck unter einen Mindest-Schwellenwert
abgesunken ist, eingeschaltet wird, so kann zur bedarfsgerechten
Steuerung des Antriebsmotors 106 das Ausgangssignal
des Weggebers 79 ausgenutzt werden, das dieser
unabhängig von einem Antiblockier-Regelvorgang erzeugt,
wenn sich der Modulatorkolben 37 aus seiner Grundstellung
entfernt. Der Weggeber 79 kann in diesem Falle als den
Speicher-Ladebetrieb steuernder Druckschalter ausgenutzt
werden, wobei das Überströmventil 101 entfallen kann und
insoweit eine Vereinfachung des Aufbaues der Hilfsdruckquelle
52 möglich ist.
Durch eine - z. B. differenzierende - Verarbeitung des
Ausgangssignals des Weggebers 79 kann auch eine genaue
Information über die Bewegungsgeschwindigkeit des Modulatorkolbens
37 in Druckabbau- und Druckaufbau-Phasen der
Antiblockierregelung gewonnen und zu deren Steuerung ausgenutzt
werden. Insbesondere kann durch eine gepulste
Ansteuerung des ABS-Steuerventils 49 die Geschwindigkeit,
mit der in einer Druckaufbauphase der Antiblockier-Regelung
der Bremsdruck gesteigert wird, in weiten
Grenzen variiert werden.
Nachfolgend werden anhand der Fig. 3 und 4 zwei weitere
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antiblockier-Systems
erläutert, die im wesentlichen spezielle Gestaltungen
seines Druckmodulators beinhalten, wobei in den Fig. 1,
3 und 4 für bau- und funktionsgleiche bzw. analoge Elemente
jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet werden, so daß
insoweit auf die diesbezüglichen Teile der Beschreibung
der Fig. 1 verwiesen werden kann.
Der in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten zunächst verwiesen
sei, dargestellte Druckmodulator 22′ ist in derselben
hydraulischen Beschaltung wie der Druckmodulator 22
gemäß Fig. 1 im Rahmen eines erfindungsgemäßen Antiblockiersystems
10 einsetzbar.
Der Druckmodulator 22′ gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von
dem Druckmodulator 22 gemäß Fig. 1 lediglich dadurch, daß
sein insgesamt mit 37′ bezeichneter Modulatorkolben zweiteilig
ausgebildet ist, mit zwei in axialer Richtung
gegeneinander verschiebbaren Kolbenteilen 42′ und 46′,
und daß diese beiden Kolbenteile 42′ und 46′ über eine
Tellerfeder 107 in axialer Richtung gegeneinander abgestützt
sind.
Mit Ausnahme des den Modulatorkolben 37′ gegen die größere
Bohrungsstufe 36 abdichtenden Flanschteiles 46′ sind alle
baulich und funktionell dem Kolben 37 des Modulators 22
gemäß Fig. 1 entsprechenden bzw. an diesem angreifenden
Teile an dem einseitig die Primärkammer 43 des Druckmodulators
22′ begrenzenden Kolbenteil 42′ angeordnet
bzw. abgestützt.
Das gegen die größere Bohrungsstufe 36 abgedichtete Flanschteil
46′ ist als eine topfförmige Hülse ausgebildet, an
deren innerer, kreiszylindrischer Mantelfläche 108 das
Primärkammer-seitige Kolbenteil 42′ mit seinem zylindrischen
Endabschnitt, dessen Außendurchmesser etwa gleich
dem minimalen Durchmesser des sich konisch verjüngenden
Abschnittes des Kolbenteils 42′ entspricht, geführt ist.
Die Tellerfeder 107 ist in dem durch die beiden Kolbenteile
42′ und 46′ begrenzten, inneren flach-kreisscheibenförmigen
Raum 109 angeordnet.
Die Tellerfeder 107 ist so dimensioniert, daß sie innerhalb
ihres möglichen Federweges eine Rückstellkraft entfalten
kann, die dem Maximalwert P max des mittels des
Bremsgeräts 14 in die Primärkammer 43 des Druckmodulators
22′ bzw. in den Bremskreis I einsteuerbaren
Bremsdruckes entspricht. In der dargestellten Grundstellung
des Kolbens 37′ entspricht die Vorspannung der
Tellerfeder 107 der Summe der Rückstellkräfte, die in
dieser Grundstellung von der Rückstellfeder 54 und den
Ventilschließfedern 56 und 66 entfaltet werden.
Im übrigen ist der Druckmodulator 22′ ebenfalls nach den
anhand des Druckmodulators 22 erläuterten Dimensionierungsrelationen
(1a) bis (2d) ausgelegt, das heißt das
im Durchmesser größere Kolbenteil 46′ bleibt, solange
der Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 52 in den Antriebsdruckraum
48 eingekoppelt ist, in Anlage mit der
Gehäusestufe 32 gehalten. Bei einer Bremsung erfährt das
die Primärkammer 43 begrenzende Kolbenteil 42′ unter
dem Einfluß des in die Primärkammer 43 eingesteuerten
Bremsdruckes eine Verschiebung gegen die mit dem Druck
zunehmende Rückstellkraft der Tellerfeder 107. Das sich
mit der Verschiebung des Kolbenteils 42′ monoton ändernde
Ausgangssignal des Weggebers 79 ist somit ein direktes
Maß für den in der Primärkammer 43 herrschenden Druck.
Da der beim Einsetzen der Antiblockierregelung herrschende
Bremsdruck ein Maß für den Kraftschlußbeiwert zwischen
der Fahrbahn und dem der Regelung zu unterwerfenden
Fahrzeugrad ist, kann das Ausgangssignal des in Kombination
mit dem Druckmodulator 22′ vorgesehenen Weggebers
in besonders vorteilhafter Weise für eine adäquate
Steuerung der Antiblockierregelphasen ausgenutzt werden.
Die Fig. 4, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei,
zeigt eine zur vorstehend erläuterten Gestaltung des
Druckmodulators 22′ alternative Gestaltung eines weiteren,
im Rahmen eines Antiblockier-Systems 10 einsetzbaren
Druckmodulators 22′′, der nach Aufbau und Funktion weitgehend
dem Druckmodulator 22 gemäß Fig. 1 entspricht
und sich von diesem lediglich dadurch unterscheidet, daß
der - einstückig ausgebildete - Modulatorkolben 37′′ über
eine Tellerfeder 111 an der Gehäusestufe 32 abstützbar ist,
und daß an der dem Antriebsdruckraum 48′ zugewandten
Seite des Modulatorkolbens 37′ sowie an dessen Gehäuse 31′
zusätzliche Funktionselemente vorgesehen sind, durch die
ein insgesamt mit 112 bezeichnetes weggesteuertes Überströmventil
realisiert wird, das anstelle eines separaten
Überströmventils 101, wie in der Fig. 1 dargestellt,
benutzbar und in den Druckmodulator 22′′ integriert ist.
Auch der Druckmodulator 22′′ ist nach den Relationen (1a)
bis (2d) ausgelegt.
Durch die federnde Abstützung des Modulatorkolbens 37′′
am Gehäuse 36′ mittels Tellerfeder 111, die derart
ausgelegt ist, daß sie innerhalb ihres Federweges eine
maximale Rückstellkraft entfalten kann, die gleich der
durch Druckbeaufschlagung des Antriebsdruckraumes 48′
mit dem maximalen Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 52
erzielbaren, den Modulatorkolben 37′′ in seine mit
minimalem Volumen der Primärkammer 43 verknüpften Grundstellung
drüngenden Kraft ist, ergibt sich, daß das Ausgangssignal
des Weggebers 79, jedenfalls solange die Bremsanlage
nicht betätigt ist, ein direktes Maß für den im
Antriebsdruckraum 48′ herrschenden Druck ist.
Zur Realisierung des Überströmventils 112 sind an dem Modulator
22′′ gemäß Fig. 4, verglichen mit dem Modulator 22
gemäß Fig. 1 die folgenden konstruktiven Ergänzungen vorgesehen:
Der Modulatorkolben 37′′ hat einen schlanken, hohlrohrförmigen,
den Antriebsdruckraum 48′ axial durchsetzenden,
mit der zentralen Längsachse 33 des Druckmodulators 22′′
koaxialen Schaft 113, der durch eine zentrale Bohrung der
Endstirnwand 47′ des Modulatorgehäuses 31′ hindurchtritt
und mittels einer gehäusefesten Ringdichtung 114 gegen
dieses abgedichtet ist. An seinem äußeren Ende hat der
Schaft 113 einen radial nach innen abstehenden, ringförmigen
Anschlagflansch 116, gegen den durch die Wirkung einer im
Inneren des Schaftes angeordneten, vorgespannten Rückstellfeder
117 ein flanschförmiges Anschlagstück 118 eines insgesamt
mit 119 bezeichneten Ventilkörpers des Überströmventils
112 gedrängt wird. Dieser Ventilkörper 119 hat als
Ventil-Schließelement eine Ventilkugel 121, die mittels
eines stößelförmigen Verbindungsgliedes 122, das durch die
zentrale Öffnung des Anschlagflansches 116 hindurchtritt,
mit dem flanschförmigen Anschlagstück 118 des Ventilkörpers
119 verbunden ist. Der durch die Endstirnwand 47′
des Modulatorgehäuses 31′ hindurchtretende Endabschnitt
des Schaftes 113 ragt ein kurzes Stück in einen durch ein
außenseitig an das Modulatorgehäuse 31′ angesetztes, seinerseits
topfförmiges Gehäuseteil 31′′ hinein, das eine
Ventilkammer 123 begrenzt, die mit der zum Vorratsbehälter
53 der Hilfsdruckquelle 52 führenden Rücklaufleitung
82 ständig in kommunizierender Verbindung steht.
Die durch den "Boden" 31′′′ des topfförmigen Gehäuseteils
31′′ gebildete Wand der Ventilkammer 123 hat einen
über einen konischen Ventilsitz 124 in die Ventilkammer
123 mündenden, zentralen Anschlußkanal 126, an den
unmittelbar der Druckausgang 51′ der Speicher-Ladepumpe 98
angeschlossen ist.
In der dargestellten Grundstellung des Modulatorkolbens 37′′
ist die Ventilkugel 121 in einem einen kleinen Bruchteil des
möglichen Hubes des Modulatorkolbens 37′′ entsprechenden,
axialen Abstand von dem Ventilsitz 124 angeordnet und dadurch
das Überströmventil 112 in seiner Offenstellung gehalten,
in welcher das Arbeitsmedium des Antriebskreises
des Druckmodulators 22′ gegen einen praktisch vernachlässigbaren
Strömungswiderstand im Kreislauf gefördert wird.
Fällt der Druck im Antriebsdruckraum 48′ des Druckmodulators 22′
auf einen Betrag ab, der geringer ist als ein Schwellenwert,
der für die "Fixierung" des Modulatorkolbens 22′′ in dessen
Grundstellung ausreichend ist, so gelangt die Ventilkugel 121
in ihre den Ventilsitz 124 abdichtende Stellung mit der Folge,
daß die Speicher-Ladepumpe 98 jetzt wieder im Sinne einer Druckerhöhung
im Antriebsdruckraum 48′ arbeitet. Durch den sich
hierdurch erhöhenden Druck im Antriebsdruckraum 48′ wird der
Modulatorkolben 37′′ wieder in seine mit der Offenstellung
des Überströmventils 112 verknüpfte Grundstellung gedrängt.
Das Überströmventil 112 ist bei ordnungsgemäßer Funktion
der Hiflsdruckquelle 52 zeitlich überwiegend in seiner
Offenstellung gehalten, in der das Druckmedium des Antriebskreises
gegen einen allenfalls geringfügigen Strömungswiderstand
umgewälzt werden kann, so daß unerwünschte Erwärmungen
des Druckmediums und des Antriebskreises weitgehend
vermieden werden.
Anhand der Fig. 5, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen
sei. werden eine weitere Gestaltung eines im
Rahmen des erfindungsgemäßen Antiblockiersystems 10
einsetzbaren Druckmodulators 22′′′ sowie eine insgesamt
mit 49′ bezeichnete Magnetventilanordnung erläutert,
die anstelle eines einzigen ABS-Steuerventils 49
bei sämtlichen der vorstehend erläuterten Ausführungsformen
eingesetzt werden kann.
Soweit in der Fig. 5 dieselben Bezugszeichen verwendet
sind wie in den Zeichnungsfiguren 1 und 3 soll dies auch
den Verweis auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile
bedeuten.
Der Kolben 37′′′, der im wesentlichen die in der Fig. 1
oder der Fig. 3 dargestellte Ausbildung haben kann, ist
durch eine sich entlang der zentralen Längsachse 33 erstreckende
Kolbenstange 131, die durch eine zentrale
Bohrung 132 der den Antriebsdruckraum 48 in axialer
Richtung gehäusefest begrenzenden Zwischenwand 47′′′
hindurchtritt und gegen diese abgedichtet ist, mit einem
Kolbenflansch 132 fest verbunden, der in einem topfförmigen
Verlängerungsteil 134, dessen Boden 136 die
äußere Endstirnwand des Modulatorgehäuses bildet, druckdicht
verschiebbar angeordnet ist.
Der Durchmesser D dieses Kolbenflansches 33 entspricht
dem Durchmesser des den Antriebsdruckraum 48 begrenzenden
Kolbenflansches des Modulatorkolbens 37′′′.
Durch den in dem Verlängerungsteil 134 angeordneten
Kolbenflansch 133 und die den Antriebsdruckraum 48
des Druckmodulators 22′′′ gehäusefest begrenzende
Zwischenwand 47′′′ ist innerhalb des Verlängerungsteils
134 ein zweiter Antriebsdruckraum 48′ begrenzt,
der, im Unterschied zu dem Antriebsdruckraum 48,
permanent an den Hochdruckausgang 51 der Hilfsdruckquelle
52 angeschlossen ist. Der durch den zusätzlichen
Kolbenflansch 133 und den Boden 136 des Verlängerungsteils
134 in axialer Richtung begrenzte Raum 137 ist
drucklos gehalten und über einen Lecköl-Abfluß 138 an
den Vorratsbehälter 53 der Hilfsdruckquelle 52 angeschlossen.
Im Normalbetrieb, das heißt wenn die Antiblockier-
Regelung nicht angesprochen hat und auch keine
Fehlfunktion der Hilfsdruckquelle 52 vorliegt, ist der
Modulatorkolben druckentlastet, da sowohl der Antriebsdruckraum
48 als auch der Antriebsdruckraum 48′ in
diesem Betriebszustand mit dem hohen Ausgangsdruck der
Hilfsdruckquelle 52 beaufschlagt sind. Um den Modulatorkolben
37′′′ in diesem Betriebszustand in seiner mit
minimalem Volumen der Primärkammer 43 verknüpften Grundstellung
zu halten, ist eine in dem Raum 137 des Verlängerungsteils
134 angeordnete Druckfeder 139 vorgesehen,
die an dem zusätzlichen Kolbenflansch 133 angreift
und sich am Boden 136 des Verlängerungsteils 134
abstützt. Die Vorspannung dieser Druckfeder 139 ist so
bemessen, daß sie den Modulatorkolben 37′′′ gegen die
Wirkung der im übrigen an diesem angreifenden Rückstellfedern
sowie auch des maximalen, in die Primärkammer 43
durch Betätigung des Bremsgeräts einkoppelbaren Druckes
in seiner Grundstellung halten kann. In Druckabbau-Phasen
der Antiblockierregelung, während derer der
Antriebsdruckraum 48 des Druckmodulators 22′′′ über
die Ventilanordnung 49′ an die zum drucklosen Vorratsbehälter
53 führende Rücklaufleitung 82 angeschlossen
ist und nur der zweite Antriebsdruckraum 48′ an den
Hochdruckausgang 51 der Hilfsdruckquelle 52 angeschossen
ist, wird der Modulatorkolben 37′′′ durch die Wirkung
des in diesem zweiten Antriebsdruckraum 48′ angekoppelten
Druckes auf den zusätzlichen Kolbenflansch 133 gegen
die zunehmende Rückstellkraft der Druckfeder 139 in
Richtung auf seine äußere Endstellung verschoben,
während in Druckaufbau-Phasen, während derer der Kolben
37 durch die Ankopplung des Ausgangsdruckes der Hilfsdruckquelle
52 in beide Antriebsdruckräume 48 und 48′
druckentlastet ist, die Verschiebung des Kolbens 37′′′
im Sinne einer Verkleinerung der Primärkammer 43 des
Druckmodulators 22′′′ durch die Wirkung der Druckfeder
139 erfolgt.
Diese Ausbildung des Druckmodulators 22′′′ hat den Vorteil,
daß bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle 52
keine Pedalwegverlängerung eintritt, da der Kolben 37′′′
in diesem Falle durch die Druckfeder 139 permanent in
seiner Grundstellung gehalten wird.
Die zur Steuerung des Antiblockier-Regelungsbetriebes
vorgesehene Ventilanordnung 49′ umfaßt ein erstes
2/2-Wege-Magnetventil 141 für die Steuerung des Druckaufbaues
im Antriebsdruckraum 48 und ein zweites
2/2-Wege-Magnetventil 142 für die Steuerung des Druckabbaues
im Antriebsdruckraum 48 des Druckmodulators 22′′′.
Die Grundstellung 0 des Druckaufbau-Steuerventils 141
ist die Durchflußstellung, in welcher der Antriebsdruckraum
48 über das Ventil 141 und das zwischen dieses
und den Hochdruckausgang 51 der Hilfsdruckquelle 52 geschaltete
Rückschlagventil 103 an diese angeschlossen
ist. Seine erregte Stellung I ist die Sperrstellung.
Die Grundstellung 0 des Druckabbau-Steuerventils 142 ist
dessen Sperrstellung, in welcher der Antriebsdruckraum 48
gegen die Rücklaufleitung 82 abgesperrt ist, seine erregte
Stellung I die Durchflußstellung, in welcher der
Antriebsdruckraum 48 über die Rücklaufleitung 82 mit
dem Vorratsbehälter 53 der Hilfsdruckquelle verbunden
ist. Die Magnetventilanordnung 49′ hat den Vorteil, daß
der Kolben 37′′′ des Druckmodulators 22′′′ durch alleinige
Umschaltung des Druckaufbau-Steuerventils 141 in dessen
Sperrstellung I stillgesetzt werden kann, was zweckmäßig
ist, wenn beide an die Primärkammer 43 des Druckmodulators
22′′′ angeschlossene Radbremsen einer Druckhalte-Phase
der Antiblockier-Regelung unterworfen sind.
Die diesbezüglich erforderliche Abwandlung der
elektronischen Steuereinheit 29 des Antiblockiersystems 10
ist dem Fachmann bei Kenntnis des Regelungszweckes ohne
weiteres möglich.
Der vorstehend erläuterte funktionelle Vorteil der Ventilanordnung
49′ gegenüber einem 3/2-Magnetventil 49, wie anhand
der Fig. 1 erläutert, könnte natürlich auch dadurch
erreicht werden, daß anstelle eines solchen 2-Stellungsventils
ein 3-Stellungsventil verwendet wird, das gleichsam
"zwischen den Funktionsstellungen 0 und I des 3/2-Wege-Magnetventils
49 eine Sperrstellung hat, in welcher
der Druckraum 48 sowohl gegen die Hilfsdruckquelle 52
als auch gegen die Rücklaufleitung 82 abgesperrt ist.
Die gemäß Fig. 5 vorgesehene, gleichsam "aufgelöste"
Bauweise der Ventilanordnung 49′ ist jedoch demgegenüber
mit erheblich geringerem technischem Aufwand realisierbar.
Das erfindungsgemäße Antiblockiersystem 10 vermittelt sowohl
in Situationen, in denen die A 01208 00070 552 001000280000000200012000285910109700040 0002003637781 00004 01089ntiblockierregelung
bei hohem Bremsdruck einsetzt als auch - dank der Dimensionierung
der Rückstellfeder 54 gemäß der Beziehung (1b) -
in Fällen, in denen die Regelung bei niedrigem Bremsdruck
einsetzt, günstig niedrige Regelzykluszeiten, die deutlich
kürzer sind als die bei einem Antiblockiersystem, das
nach einem konventionellen Rückförderprinzip arbeitet,
benötigten Zykluszeiten und bewirkt darüber hinaus, daß
Regelphasen, die zu einer für die Erkennung des Ansprechens
der Antiblockierregelung zwar erwünschten, für den Fahrkomfort
jedoch abträglichen Rückwirkungen auf das Bremspedal
führen, auf gleichsam "extreme" Bremssituationen
beschränkt werden.
Es versteht sich, daß ein erfindungsgemäßes Antiblockiersystem
auch dahingehend ausgebildet sein kann, daß jeder
der Regelung unterwerfbaren Radbremsen 11 und 12 ein eigener
Druckmodulator zugeordnet wird, sodaß innerhalb eines Regelzyklus
an der einen Radbremse Bremsdruck abgebaut und gleichzeitig
an der anderen Radbremse Druck abgebaut werden kann.
Claims (22)
1. Antiblockier-System für ein Straßenfahrzeug mit einer
hydraulischen Mehrkreis-, insbesondere einer Zweikreis-
Bremsanlage, mit mindestens einem statischen
Bremskreis, dessen Radbremszylinder mit dem in einem
Ausgangsdruckraum eines Bremsgeräts, z. B. eines
Tandem-Hauptzylinders, erzeugten, der Betätigungskraft
proportionalen Druck beaufschlagbar sind,
und mit einem für diesen Bremskreis vorgesehenen
Druckmodulator, der einen in einem Gehäuse verschiebbaren
Kolben hat, durch den innerhalb des Modulatorgehäuses
ein an die Radbremsen angeschlossener Ausgangsdruckraum
gegrenzt ist, der mit dem bzw. den
Radbremszylinder(n) des statischen Bremskreises
kommunizierend verbunden ist, sowie ein Antriebsdruckraum,
durch dessen alternativen Anschluß an den
Hochdruckausgang bzw. den - drucklosen - Vorratsbehälter
einer Hilfsdruckquelle Bremsdruckabbau- und
Bremsdruckaufbau-Phasen eines Antiblockier-Regelzyklus
steuerbar sind, wobei der Druckmodulator
mindestens eine Rückstellfeder enthält, die seinen
Kolben in eine mit maximalem Volumen der Primärkammer
verknüpfte Stellung drängt, und zur Steuerung der
Druckaufbau- und Druckabbau-Phasen eine ABS-Steuer-
Ventilanordnung vorgesehen ist, die in alternativen Funktionsstellungen
den Antriebsdruckraum mit dem Vorratsbehälter bzw.
dem Hochdruckausgang der Hilfsdruckquelle verbindet und durch
Ausgangssignale einer elektronischen ABS-Steuereinheit in
ihre den Druckabbau- und Druckaufbau-Phasen entsprechende
Funktionsstellungen steuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (37; 37′; 37′′; 37′′′)
des Druckmodulators (22; 22′; 22′′; 22′′′) als Stufenkolben
ausgebildet ist, dessen dem Durchmesser nach kleinere
Kolbenstufe (42; 42′) die Primärkammer (43) und dessen dem
Durchmesser nach größere Kolbenstufe (46; 46′) den Antriebsdruckraum
(48; 48′) des Druckmodulators begrenzen, daß die
ABS-Steuerventilanordnung (49; 49′) im normalen Bremsbetrieb
in eine den Antriebsdruckraum (48; 48) mit dem Druckausgang
(51) der Hilfsquelle (52) verbindende Funktionsstellung
gesteuert ist, wodurch der Kolben (37; 37′; 37′′;
37′′′) in seine mit minimalem oder annähernd minimalem
Volumen der Primärkammer (43) verknüpfte Grundstellung
gedrängt wird, daß in dieser Grundstellung ein Einlaßventil
(44) in seine Offen-Stellung gesteuert ist, in
welcher der dem regelbaren Bremskreis zugeordnete Ausgangsdruckraum
(18) des Bremsgeräts (14) mit der Primärkammer
(43) des Druckmodulators (54) den Kolben in dessen
mit größtem Volumen der Primärkammer (43) verknüpfte Endstellung
drängt und in der mit der Offenstellung des Einlaßventils
(44) verknüpfte Funktionsstellung des Kolbens
(37; 37′; 37′′; 37′′′) unter maximaler Vorspannung steht,
daß die ABS-Steuerventilanordnung (49; 49′) durch ein Steuer-
Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit (29)
in eine Funktionsstellung steuerbar ist, in welcher
der Antriebsdruckraum (48; 48′) mit einem drucklosen
Vorratsbehälter (53) der Hilfsdruckquelle (52) verbunden
ist, wodurch der Kolben (37; 37′; 37′′; 37′′′)
in seine zweite Endstellung im Sinne einer Vergrößerung
des Volumens der Primärkammer (43) verschiebbar
ist, und daß die durch die Verschiebung des Kolbens
(37; 37′; 37′′; 37′′′) in dessen mit maximalem Volumen
der Primärkammer (43) verknüpfte Endstellung erreichbare
Volumvergrößerung der Primärkammer (43) kleiner
ist als das Volumen der bei maximalem Bremsdruck in
die Radbremse(n) des an den Druckmodulator angeschlossenen
Bremskreises verdrängbaren Bremsflüssigkeitsmenge.
2. Antiblockier-System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Verschiebung
des Kolbens (37; 37′; 37′′; 37′′′) zwischen seinen Endstellungen
maximal mögliche Veränderung V des
Volumens der Primärkammer (43) zwischen 25% und 50%
und vorzugsweise 1/3 des maximalen in den der Regelung
unterwerfbaren Bremskreis hinein verdrängbaren Bremsflüssigkeits-
Volumens beträgt.
3. Antiblockier-System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypass-Ventil (68, 69)
vorgesehen ist, das in der maximalem oder annähernd
maximalem Volumen der Primärkammer (43) entsprechenden
Endstellung des Kolbens (37; 37′; 37′′; 37′′′) offen und
sonst geschlossen ist und in seiner Offen-Stellung den
Ausgangsdruckraum (18) des Bremsgeräts (14) mit der
Primärkammer (43) des Druckmodulators (22; 22′; 22′′; 22′′′)
verbindet.
4. Antiblockier-System nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bypass-Ventil (68, 69)
durch ein federbelastetes Schließglied (73, 74, 76) in
seine Sperrstellung gedrängt wird, das bei Annäherung
des Kolbens (37; 37′; 37′′; 37′′′) in dessen vom Bypass-Ventil
entfernte Endstellung durch Anschlagwirkung
mit einem sich mit dem Kolben bewegenden Anschlagstück
(62) aus seiner Schließstellung ausgerückt wird.
5. Antiblockier-System nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (73, 74, 76)
durch eine sich am Kolben (37; 37′; 37′′; 37′′′) des Druckmodulators
(22; 22′; 22′′; 22′′′) abstützende Druckfeder (66),
deren Vorspannung deutlich geringer ist als diejenige
der Rückstellfeder (54) gegen den Ventilkörper (68)
des Bypass-Ventils (68, 69) gedrängt wird und durch
einen Mitnahmeflansch (62) eines Stößels (59), der
durch die Rückstellfeder (54) in Anlage mit dem Kolben
(37; 37′; 37′′; 37′′′) gehalten ist, aus der Schließstellung
ausrückbar ist.
6. Antiblockier-System nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied als eine
topfförmige Hülse ausgebildet ist, die mit einem
radial nach außen weisenden Flansch (76) an dem Ventilkörper
(68) des Bypass-Ventils (68, 69) abstützbar ist
und an ihrem kolbenseitig angeordneten Boden (73)
eine zentrale Öffnung hat, durch die ein kolbenseitiger
Abschnitt des Stößels (59) hindurchtritt, dessen
Anschlagflansch (62), in der einen Endstellung des Kolbens
(37; 37′; 37′′; 37′′′) gesehen, in einem axialen Abstand
vom Boden der Hülse angeordnet ist, der um 5 bis
10% kleiner ist als der Maximalhub des Kolbens (37; 37′;
37′′; 37′′′).
7. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, insbesondere einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsdruckraum (48)
des Druckmodulators (22′′′) durch eine Zwischenwand
(47′′′) des Gehäuses gegen einen zweiten Antriebsdruckraum
(48′′′) abgegrenzt ist, der durch einen
Kolbenflansch (133) beweglich begrenzt ist, welcher
durch eine Kolbenstange (131), die durch eine Bohrung
(132) der Zwischenwand (47′′′) hindurchtritt
und gegen diese abgedichtet ist, mit dem Modulatorkolben
(37′′′) fest verbunden ist, daß der 2. Antriebsdruckraum
(48′′′) permanent an den Hochdruck-Ausgang
(51) der Hilfsdruckquelle (52) angeschlossen ist,
und daß eine sich an einer Endstirnwand (136) des
Gehäuses abstützende und an der dem 2. Antriebsdruckraum
(48′′′) abgewandten Seite des Kolbenflansches
(133) angreifende, vorgespannte Druckfeder (139) vorgesehen
ist, deren Vorspannung ausreicht, um den
Modulatorkolben (37′′′) gegen die Rückstellkräfte
der an diesem in der entgegengesetzten Richtung angreifenden
Rückstellfeder(n) und gegen die bei einer
Beaufschlagung der Primärkammer (43) mit dem mittels
des Bremsgeräts (14) maximal erzeugbaren Bremsdruck
P max auf den Kolben (37′′′) im Sinne einer Vergrößerung
des Primärkammer-Volumens wirkende Kraft in der
mit minimalem Volumen der Primärkammer (43) verknüpften
Grundstellung zu halten.
8. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellungsgeber (79) vorgesehen
ist, der ein für die Stellung des Kolbens (37;
37′; 37′′; 37′′′) zwischen seinen Endstellungen charakteristisches
- elektrisches - Positions-Anzeigesignal
abgibt.
9. Antiblockier-System nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (37; 37′; 37′′; 37′′′)
zwischen seinem Primärkammer-seitigen Dichtflansch (42)
und seinem Antriebsdruckraum-seitigen Dichtflansch (46)
eine sich in axialer Richtung verjüngende, konische
Mantelfläche hat, an der sich ein Betätigungsstift (78)
des Weggebers (79) radial abstützt, dessen mit einer
axialen Bewegung des Kolbens verknüpfte radiale Verschiebung
mittels eines Weg-/Spannungs-Wandlers des
Weggebers (79) in das Positions-charakteristische
Signal umsetzbar ist.
10. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (44) des
Druckmodulators (22; 22′; 22′′; 22′′′) als ein durch höheren
Druck in der Primärkammer (43) als im Ausgangsdruckraum
(18) des Bremsgeräts (14) in Öffnungsrichtung
beaufschlagtes Rückschlagventil ausgebildet ist.
11. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die von der Primärkammer
(43) des Druckmodulators (22; 22′; 22′′; 22′′′) zu der
(bzw. den) angeschlossenen Radbremse(n) führende(n)
Bremsleitungszweig(e) des der Regelung unterwerfbaren
Bremskreises (11, 12) mittels je eines durch Ausgangssignale
der elektronischen Steuereinheit (29) des Antiblockier-Systems
ansteuerbaren Magnetventils (27 und 28)
alternativ oder gemeinsam absperrbar sind.
12. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hochdruck-
Versorgungsanschluß (102) des ABS-Steuerventils (49)
und den Druckausgang (51) der Hilfsdruckquelle (52)
ein Rückschlagventil (103) geschaltet ist, das, wenn
sich das ABS-Steuerventil (49) in seiner Grundstellung
befindet, durch höheren Druck im Antriebsdruckraum
(48; 48′) des Druckmodulators (22; 22′; 22′′)
als am Ausgang (51) der Hilfsdruckquelle (52) in
Sperr-Richtung beaufschlagt ist.
13. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das ABS-Steuerventil (49)
durch ein Ausgangssignal des Weggebers (79), das anzeigt,
daß der Kolben (37; 37′; 37′′) bei einer der
Regelung nicht unterworfenen Bremsung eine Verschiebung
im Sinne einer Volumvergrößerung der Primärkammer
(43) erfahren hat, in seine erregte Stellung I
steuerbar ist, in welcher der Kolben (37; 37′; 37′′)
in diejenige Endstellung gelangt, in welcher das
Bypass-Ventil (68, 69) seine Offenstellung einnimmt.
14. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (37′′) des
Druckmodulators (22′′) mittels einer Feder (111) gegen
das Gehäuse (36′) abgestützt ist, deren Rückstellkraft
in der minimalem Volumen der Primärkammer (43) entsprechenden
Kolbenstellung maximal ist und mit zunehmender
Auslenkung des Kolbens (37′′) aus dieser
Stellung innerhalb eines Bruchteils des Gesamthubes
des Kolbens (37′′) auf einen Minimalwert absinkt.
15. Antiblokier-System nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder als
Tellerfeder (111) ausgebildet ist, die sich einseitig
an der Gehäusestufe (32) des Druckmodulator-Gehäuses (36;
36′) abstützt.
16. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (37′) zweiteilig
ausgebildet ist, mit einem den Antriebsdruckraum (48)
begrenzenden, an der Gehäusestufe (32) abstützbaren
Kolbenteil (46′) und einem zweiten Kolbenteil (42′),
das die Primärkammer (43) einseitig begrenzt und an dem
erstgenannten Kolbenteil (46′) mittels einer Rückstellfeder
(107) abstützbar ist, die auf kurzem Wege bis auf
eine Rückstellkraft spannbar ist, die der aus der
Bremsdruck-Beaufschlagung der Primärkammer (43)
resultierenden Kraft das Gleichgewicht hält (Fig. 3).
17. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche
1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsdruckquelle (52)
einen Druckspeicher (99) enthält, der mittels einer
permanent angetriebenen Pumpe (98) aufladbar ist, wobei
ein zur Druckbegrenzung im Speicher (99) vorgesehenes
Überströmventil (112) als ein in Abhängigkeit von der
Stellung des Kolbens (37′′) des Druckmodulators (22′′)
betätigbares Sitzventil ausgebildet ist, dessen Ventilkörper
(119) in der mit minimalem Volumen der Primärkammer
(43) verknüpften Kolbenstellung von seinem Sitz (124)
abgehoben hat und einen vom Ausgang (51′) der Speicher-
Ladepumpe (98) zu deren Eingang zurückführenden Bypass-Strömungspfad
freigibt und, sobald der Kolben (37′′)
einen Mindesthub im Sinne einer Volumerweiterung der
Primärkammer (43) erfahren hat, in seine den Sitz (124)
abdichtende Schließstellung gelangt und mit zunehmender
Auslenkung des Kolbens (37′′) mit einer zu dieser
proportionalen Schließkraft gegen den Ventilsitz (124)
gedrängt wird.
18. Antiblockier-System nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmodulatorkolben (37′′)
mit einem den Antriebsdruckraum (48′) in axialer Richtung
durchsetzenden, hohlrohr-förmigen Schaft (113) versehen
ist, der durch eine Borhung der den Antriebsdruckraum (48′)
in axialer Richtung gehäusefest begrenzenden Endstirnwand
(47′) hindurchtritt und gegen diese abgedichtet ist,
daß dieser Schaft (113) in eine an das Gehäuse (31′) angesetzte,
mit dem Vorratsbehälter (53) der Hilfsdruckquelle
(52) in kommunizierender Verbindung stehende Ventilkammer
(123) hineinragt, die an einer dem Antriebsdruckraum (48′)
19. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Druckaufbau-Phase
der Antiblockier-Regelung, die auf eine
Druckabbau-Phase folgt, in welcher der Bremsdruck
um einen Betrag Δ P₁ abgesenkt worden ist oder auf
eines sich an die Druckabbau-Phase anschließende
Druckhalte-Phase folgt, der Bremsdruck um einen Betrag
Δ P₂ erhöht wird, der durch die Beziehung
Δ P₂ = c · Δ P₁,mit 0,5 c 0,8gegeben ist, wobei der Faktor c vorzugsweise einen
Wert von 0,7 hat.
20. Antiblockier-System nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der Proportionalitätsfaktor
c der Beziehung
gegeben ist, wobei c₀ den Wert 0,8 hat, γ einen Wert
von 0,3 hat und mit P max der maximal in die Radbremsen
einkoppelbare Bremsdruck bezeichnet ist.
21. Antiblockier-System nach Anspruch 19 oder Anspruch 20,
in Kombination mit Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Druckabsenkung
Δ P₁ und die Erzeugung der für die Steuerung
des Druckaufbaues erforderlichen Steuersignale
aus einer Verarbeitung der für die Position des
Kolbens (37; 37′; 37′′; 37′′′) des Druckmodulators
(22; 22′; 22′′; 22′′′) charakteristischen Ausgangssignale
des Weggebers (79) erfolgt.
22. Antiblockier-System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der in der Grundstellung
der ABS-Steuerventil-Anordnung (49; 49′) offene, von
der Hilfsdruckquelle (52) zum Antriebsdruckraum (48)
des Druckmodulators (22; 22′; 22′′; 22′′′) führende
Strömungspfad mit einer Drossel (92) versehen ist.
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