DE3644304B4

DE3644304B4 - Bremsanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE3644304B4
Application number: DE3644304A
Authority: DE
Inventors: Yuzo Kariya Imoto; Haruhiko Anjou Uno; Toshihiro Okazaki Takei; Hideo Nagoya Wakata; Yoshiyuki Toyoake Hattori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1985-12-25
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2006-12-24
Also published as: DE3644304A1; US4755008A

Abstract

Bremsanlage für ein Fahrzeug, umfassend
eine erste Druckquelle (12), die in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung einen ersten hydraulischen Bremsdruck erzeugt;
eine Radbremseinrichtung (144) zum Erzeugen einer Bremskraft an einem Rad;
einen die erste Druckquelle (12) mit der Radbremseinrichtung (144) verbindenden Bremskreis zur Weiterleitung des ersten Bremsdrucks;
eine zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) zum Erzeugen eines zweiten hydraulischen Bremsdrucks, der höher als der erste Bremsdruck ist,
wobei der zweite Bremsdruck der Radbremseinrichtung (144) über einen in den Bremskreis mündenden Hilfskreis zugeführt wird und ein Druckmodulator (26; 201; 900) im Hilfskreis stromab der Auslass-Seite der zweiten Druckquelle angeordnet ist,
gekennzeichnet durch
eine zwischen Bremskreis und Hilfskreis angeordnete Druckübertragungseinrichtung (22; 202; 327; 506; 601; 702) mit einem Zylinder und einem Trennkolben, die eine ständige hydraulische Trennung von Bremskreis und Hilfskreis bewirkt und mittels derer der zweite Bremsdruck an die Radbremseinrichtung übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Fahrzeug, die insbesondere an die Radzylinder einen Fluiddruck legt, der ein Mehrfaches des Hauptzylinderdruckes ist, um den Fahrer des Fahrzeuges beim Bremsen zu unterstützen, was im folgenden als Bremskraftverstärkung bezeichnet wird, und die die Bremskräfte an den jeweiligen Bremsen nach Maßgabe der maximalen Reibungskräfte proportioniert, die zwischen den jeweiligen Rädern und der Straßenoberfläche zu entwickeln sind, was im folgenden als Bremskraftproportionierung bezeichnet wird. Die obigen Funktionen sollen zusätzlich zu der Antiblockiersteuerung und Haftungssteuerung vorgesehen sein. Die Erfindung betrifft auch einen elektronisch steuerbaren Druckmodulator zur Verwendung bei einer Bremsanlage mit den oben angegebenen Funktionen.

Die Reibungskraft zwischen einem Fahrzeugrad und einer gegebenen Straßenoberfläche ist eine Funktion einer vertikalen Last, die am Rad senkrecht zur Straßenoberfläche liegt, und vom Reibungskoeffizienten zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche. Die Last am Rad ändert sich ihrerseits in Abhängigkeit von der Gewichtsverlagerung und der Position des Fahrzeuges. Wenn beispielsweise das Fahrzeug eine Kurve fährt, liegen an den äußeren Rädern höhere Lasten und sind somit die inneren Räder niedrigeren Lasten ausgesetzt. Bei ei nem starken Bremsen wird weiterhin das Gewicht des Fahrzeuges nach vorne verlagert, so daß die Vorderräder einer höheren Last als die Hinterräder ausgesetzt sind. Die vertikale Last hängt auch von der Neigung der Oberfläche ab, auf der das Fahrzeug fährt. Der Reibungskoeffizient zwischen den Rädern und der Straße hängt seinerseits von den herrschenden Straßenverhältnissen ab. Es ist bekannt, daß der Reibungskoeffizient am größten ist, wenn das Rutschverhältnis des Rades bei etwa 15 bis 20% liegt, wie es in der US-4800498 A = DE 3681164 A1 beschrieben ist.

Wenn die Bremskraft einer Bremse die maximale Reibungskraft übersteigt, die sich zwischen dem zugehörigen Rad und der Straßenoberfläche entwickeln kann, neigt die Bremse dazu, das Rad zu blockieren, was zu einem Rutschen des Rades führt. Wenn weiterhin das Antriebsdrehmoment, das einem Antriebsrad übertragen wird, größer als die maximale Reibungskraft ist, dreht das Antriebsrad durch und nimmt die Radhaftung ab.

Es ist bekannt, daß potentielle Radrutsch- oder Durchdrehverhältnisse dadurch ausgeschlossen werden können, daß der Bremsfluiddruck an den Bremsradzylindern der durchrutschenden oder durchdrehenden Räder gesteuert wird. In der EP-30888 A1 JP 56-90760 A ist beispielsweise eine Bremsanlage beschrieben, bei der während eines Antoblockierbetriebes eine elektronische Steuereinheit potentielle Radrutschverhältnisse wahrnimmt und ein Modulatorventil dazu bringt, die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und der Bremse zu schließen, um den Radzylinderdruck herabzusetzen und die Drehung des durchrutschenden Rades wieder herzustellen. Wenn die potentiellen Radrutschverhältnisse beseitigt sind, bewirkt dann die Steuereinheit, daß das Modulatorventil die Verbindung zwischen einem Druckspeicher und der Bremse öffnet, um den Radzylinderdruck zu erhöhen und die Drehung des Rades zu verzögern. In dieser Weise wird der Radzylinderdruck wiederholt der Reihe nach in sehr kurzen Zeitintervallen herauf- und herabgesetzt, bis das Fahrzeug anhält oder eine Notbremsung nicht mehr notwendig ist. Während der Haftungssteuerung nimmt die Steuereinheit potentielle Raddurchdrehverhältnisse wahr und bewirkt die Steuereinheit, daß das Modulatorventil den Druck speicher mit der Bremse verbindet, um die Drehung des Rades zu verzögern und die Radhaftung wieder herzustellen.

Diese Bremsanlage umfaßt auch einen Druckregler, der den Druck im Druckspeicher so reguliert, daß beim Antiblockierbetrieb der Bremsfluiddruck im wesentlichen gleich dem Fluiddruck ist, der durch den Hauptzylinder erzeugt wird. Bei einer Haftungssteuerung reguliert der Druckregler den Bremsfluiddruck so, daß er gleich einem Bruchteil des Druckes des Druckspeichers ist.

Obwohl diese Anlage den Bremsfluiddruck so einstellt, daß sie sowohl beim Antiblockierbetrieb als auch bei der Haftungssteuerung akzeptabel arbeitet, ist sie nicht in der Lage, die Bremskraft der Bremsen vor dem Auftreten potentieller Raddurchrutschverhältnisse zu steuern, da eine Antiblockiersteuerung nur dann begonnen wird, wenn an wenigstens einem Rad potentielle Radrutschverhältnisse wahrgenommen werden. Wie bei den meisten anderen Antiblockiersystemen steuert diese Bremsanlage das Rutschen des Rades durch eine aufeinanderfolgende Erhöhung und Herabsetzung des Bremsfluides nur nach dem Auftreten potentieller Radrutschverhältnisse und wird kein Versuch unternommen, das Auftreten derartiger Radrutschverhältnisse zu vermeiden. Diese Anlage benötigt weiterhin einen Bremsverstärker, um den Fahrer beim Anziehen der Bremsen während des normalen Bremsbetriebes oder beim Antiblockierbetrieb zu unterstützen, da der maximale Fluiddruck, der an der Bremse liegt, gleich dem Hauptzylinderdruck ist.

In der JP 48-22879 A ist ein Bremskraftverstärker mit Antiblockierfunktion beschrieben. Diese Vorrichtung enthält einen Bremskraftverstärker oder einen pneumatischen Verstärker, der den Hauptzylinderdruck während des normalen Bremsbetriebes verstärkt. Die Vorrichtung weist weiterhin einen Solenoid-betätigten Steuerkolben auf, der den Bremsfluiddruck während des Antiblockierbetriebes herabsetzt. Bei dieser Vorrichtung werden alle Radbremszylinder mit einem Fluid auf dem gleichen Druck während des Antiblockierbetriebes versorgt, so daß es unmöglich ist, eine separate Steuerung der Bremskraft jeder Bremse auszuführen.

Es ist weiterhin bekannt, ein Proportionierungsventil dazu zu benutzen, den Fluiddruck an den hinteren Bremsen zu begrenzen, um ein Durchrutschen der Hinterräder zu vermeiden, was bei einem harten Bremsen auftreten kann, da das Gewicht des Fahrzeuges nach vorne verlagert wird. Das Proportionierungsventil spricht jedoch nicht auf die Straßenverhältnisse oder eine Gewichtsverlagerung aufgrund einer Zentrifugalkraft an, die dann ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug durch eine Kurve fährt.

Schließlich ist aus der DE 25 19 83 A1 eine Bremsanlage für ein Fahrzeug bekannt, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert. Insbesondere enthält diese herkömmliche Bremsanlage eine erste Druckquelle in Form eines pedalbetätigten Bremszylinders und eine zweite Druckquelle in Form einer Pumpe. Die Bremsflüssigkeit fließt von der zweiten Druckquelle über ein Modulierventil und ein Proportionalventil in eine Drucksteuereinrichtung, in welcher die Bremsflüssigkeit in eine Kammer fließt, die durch ein Ventil von einer zur Radbremseinrichtung führenden Leitung getrennt ist. In diese Leistung fließt auch der von der ersten Druckquelle erzeugte Flüssigkeitsstrom, der durch ein weiteres Ventil von der Drucksteuereinrichtung getrennt ist, wobei in den jeweiligen Betriebszuständen ein Ventil oder beide Ventile geöffnet werden. In jedem Fall steht die Radbremseinrichtung mit mindestens einer Druckquelle in Fluidverbindung.

Bei dieser bekannten Bremsanlage kann es jedoch vorkommen, dass während des normalen Betriebs in die Bremsflüssigkeit eingemischtes Gas durch die Druckdifferenz der beiden aufeinander treffenden Bremsflüssigkeitsströme Blasen in dem resultierenden Bremsflüssigkeitsstrom bildet. Diese Gasblasen bewirken aufgrund ihrer Kompressibilität eine Abnahme der Bremskraft.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage für Fahrzeuge bereitzustellen, welche die bei der aus der DE 25 19 835 A1 bekannten Bremsanlage aufgezeigten Probleme vermeidet und insbesondere eine unerwünschte Abnahme der Bremskraft durch Gasblasenbildung in den der Radbremseinrichtung zugeführten Bremsflüssigkeitsströmen zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremsanlage für Fahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 17 angegeben.

Die Bremsanlage für Fahrzeuge der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine zwischen Bremskreis und Hilfskreis angeordnete Druckübertragungseinrichtung mit einem Zylinder und einem Trennkolben, die eine ständige hydraulische Trennung von Bremskreis und Hilfskreis bewirkt und mittels derer der zweite Bremsdruck an die Radbremseinrichtung übertragen wird.

Bei dieser Bremsanlage erfolgt somit die Druckübertragung zwischen der zweiten Druckquelle und der Radbremseinrichtung bei getrennter Fluidverbindung. Auf diese Weise kann die oben erläuterte Gasblasenbildung bei einem Aufeinandertreffen der Bremsflüssigkeitsströme verhindert werden. Selbst dann, wenn in der zweiten Druckquelle Blasen gebildet werden, können diese nicht in die Radbremseinrichtung gelangen. Somit kann eine Verminderung des Bremsdrucks durch Gasblasen im Bremsflüssigkeitsstrom wirksam verhindert werden.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
1 in einem Diagramm ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsanlage,
2 eine Querschnittsansicht des Druckmodulators,
3 eine Querschnittsansicht der Druckad diereinrichtung,
4 ein Diagramm einer abgewandelten Ausführungsform,
5 ein Diagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsanlage,
6 eine Querschnittsansicht des Druckmodulators beim zweiten Ausführungsbeispiel,
7 ein Diagramm eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
8 ein Diagramm eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
9 ein Diagramm eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,
10 ein Diagramm eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
11 ein Diagramm eines siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
12 in einer Querschnittsansicht Beispiele der Druckübertragungseinrichtung und des Abschaltventils, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind,
13 in einer Querschnittsansicht das auf Druck ansprechende Schaltventil,
14 in einem Diagramm ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
15 in einer Querschnittsansicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Abschaltventils für das achte Ausführungsbeispiel der Erfindung,
16 eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Druckmodulators, und 17A, 17B und 17C in 16 ähnlichen Ansichten den Druckmodulator in drei verschiedenen Stellungen jeweils.
Im folgenden wird anhand der 1 bis 3 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die in 1 dargestellte Bremsanlage 10 ist bei einem Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb anwendbar. Die Bremsanlage 10 enthält einen Hauptzylinder 12, der auf die Betätigung eines Bremspedals 14 durch den Fahrer des Fahrzeuges einen gesteuerten Fluiddruck erzeugt. Der Hauptzylinder 12, der einen Vorratsbehälter 13 aufweist, ist vom herkömmlichen Tandemtyp und weist zwei unabhängige Druckkammern auf, die jeweils mit einer Hauptleitung 16 für die vorderen Bremsen 18FR und 18FE und einer Hauptleitung 16R für die hinteren Bremsen 18RR und 18RL verbunden sind. Die Hauptleitung 16 zweigt in eine Zweigleitung 20 für die vordere rechte Bremse 18FR und eine Zweigleitung 20FL für die vordere linke Bremse 18FL auf. Die Leitung 20 ist mit einer Druckaddiereinrichtung 22 verbunden, die später beschrieben wird. Die Leitung 20 ist über eine Steuerleitung 24 auch mit einem Druckmodulator 26 verbunden, der später beschrieben wird.
Die Anlage enthält weiterhin eine hydraulische Pumpe 28, die von einem Elektromotor 30 angetrieben wird, um das Bremsfluid von einem Vorratsbehälter 32 abzuziehen und zu einem Druckspeicher 34 zu pumpen, der dazu dient, einen bestimmten Fluiddruck zu speichern. Der Druckspeicher 34 ist so ausgebildet, daß er einen Fluiddruck speichert, der wesentlich größer als der maximale Druck ist, der vom Hauptzylinder erzeugt wird. Der gespeicherte Druck liegt an einer Druckleitung 36, von der eine Zweigleitung 38 ausgeht, die mit dem Druckmodulator 26 verbunden ist. Eine Entlastungsleitung 40 mit einem Druckentlastungsventil 42 umgeht die Pumpe 28, um einen ungewöhnlich hohen Abgabedruck der Pumpe zu entlasten. Zwei Rückschlagventile 44 und 46 sind in Reihe miteinander an beiden Seiten der Pumpe 28 vorgesehen.
Wie es in 2 dargestellt ist, die den Druckmodulator 26 mehr im einzelnen zeigt, weist der Modulator 26 ein Gehäuse 4.8 auf, das aus einem ferromagnetischen Material besteht. Das Gehäuse 48 begrenzt eine Einlaßkammer 50, die über eine Einlaßöffnung 52 mit dem Druckspeicher 34 in Verbindung steht. Das Gehäuse 48 begrenzt gleichfalls eine zylindrische Auslaßkammer 54, die über eine Auslaßöffnung 56 und eine Leitung 58 mit der Druckaddiereinrichtung 22 in Verbindung steht. Die Einlaßkammer 50 ist mit der Auslaßkammer 54 über eine Öffnung 60 verbunden, die durch ein erstes Strömungssteuerventil 62 geöffnet und geschlossen wird, das einen Ventilsitz 64 und eine Kugel 66 umfaßt, die durch eine Feder 68 gegen den Ventilsitz 64 gedrückt wird. Das Gehäuse 48 begrenzt auch eine zylindrische Steuerdruckkammer 70, die über eine Öffnung 72 mit dem Hauptzylinder 12 verbunden ist, um davon den gesteuerten Fluiddruck aufzunehmen. Das Gehäuse 48 begrenzt weiterhin eine Ausgangsdruckkammer 74 und eine Niederdruckkammer 76. Die Ausgangsdruckkammer 74 steht über eine Öffnung 78, eine Leitung 80, die Leitung 58 und die Öffnung 56 mit der Auslaßkammer 54 in Verbindung. Die Niederdruckkammer 67 steht mit dem Vorratsbehälter 32 über eine Öffnung 82 und eine Leitung 84 in Verbindung. Die Ausgangsdruckkammer 74 ist mit der Niederdruckkammer 76 über eine Öffnung 86 verbunden, die durch ein zweites Strömungssteuerventil 88 geöffnet und geschlossen wird, das aus einem Ventilsitz 90 und einer Kugel 92 besteht, die von einer Feder 94 gegen den Ventilsitz 90 gedrückt wird.
Der Druckmodulator 26 weist weiterhin ein auf Druck ansprechendes bewegliches Ventilelement 96 auf, das einen Teil 98 mit kleinem Durchmesser und einen Teil 100 mit großem Durchmesser umfaßt. Der Teil 98 mit kleinem Durchmesser spricht auf den Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 an, während der Teil 100 mit großem Durchmesser auf. den Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 70 anspricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 96 so bemessen, daß die Druckaufnahmefläche des Teils 100 mit großem Durchmesser, beispielsweise viermal so groß wie die Druckaufnahmefläche des Teils 98 mit kleinem Durchmesser ist. Es versteht sich daher, daß die auf den Teil 98 mit kleinem Durchmesser wirkende hydrostatische Kraft durch die hydrostatische Kraft ausgeglichen wird, die auf den Teil 100 mit großem Durchmesser wirkt, wenn der Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 viermal so hoch wie der Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 60 ist. Die Teile 98 und 100 sind bezüglich des Gehäuses 48 durch O-Ringe 102 und 104 jeweils abgedichtet.
Das Ventilelement 96 weist weiterhin eine Stange 106 auf, die von dem Teil 98 mit kleinem Durchmesser ausgeht und mit der Kugel 66 in Eingriff bringbar ist. Das Ventilelement 96 weist auch eine Stange 108 auf, die gleitend verschiebbar von dem Teil 100 mit großem Durchmesser durch eine Wand 110 des Gehäuses 48 verläuft und mit der Kugel 92 in Eingriff steht. Die Länge der Stangen 106 und 108 ist so gewählt, daß in der neutralen Stellung des Ventilelementes 96 die äußeren Enden der Stangen 106 und 108 nicht mit den jeweiligen Kugeln 66 und 92 in Eingriff stehen, so daß die Kugeln 66 und 92 unter der Wirkung der Federn 68 und 94 in den jeweiligen Ventilsitzen 64 und 90 sitzen können, um dadurch die Fluidverbindung zwischen der Einlaßkammer 50 und der Auslaßkammer 54 sowie zwischen der Ausgangsdruckkammer 74 und der Niederdruckkammer 76 zu unterbrechen. Es versteht sich, daß dann, wenn sich das Ventilelement 96 in 2 nach rechts bewegt, die Stange 106 in einen Kontakt mit der Kugel 66 gebracht wird, um diese vom Ventilsitz 64 wegzubewegen, so daß die Verbindung zwischen den Kammern 50 und 54 geöffnet wird und der hohe Fluiddruck in der Einlaßkammer 50 auf die Auslaßkammer 54 übergehen kann, um dadurch den Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 zu erhöhen. Wenn umgekehrt das Ventilelement 96 nach links bewegt wird, wird die Stange 108 in Eingriff mit der Kugel 92 gebracht, um die Verbindung zwischen den Kammern 74 und 76 zu öffnen und dadurch das Fluid in der Auslaßkammer 54 zum Vorratsbehälter 32 über die Öffnung 56, die Leitung 80, die Öffnung 78, die Kammern 74 und 76, die Öffnung 82 und die Leitung 84 strömen zu lassen und den Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 herabzusetzen. Ein O-Ring 112 ist dazu vorgesehen, die Stange 108 gegenüber der Gehäusewand 110 abzudichten. Das Ventilelement 96 und das erste und das zweite Strömungssteuerventil 62 und 88 bilden zusammen mit den Kammern 54 und 70 einen auf Druck ansprechenden Ventilmechanismus 114 zum Steuern der Fluidverbindung zwischen der Einlaßkammer 50 und der Auslaßkammer 54 und zwischen der Ausgangsdruckkammer 74 und der Niederdruckkammer 76, um den Ausgangsfluiddruck zu modulieren, der der Druckaddiereinrichtung 22 geliefert wird.
Der Druckmodulator 26 enthält weiterhin ein Solenoidbetätigungsglied 116 zum Vorspannen des Ventilelementes 96 in 2 nach links. Das Solenoidbetätigungsglied 116 umfaßt einen Anker 118 in einem Stück mit dem beweglichen Ventilelement 96, der in einer Kammer 120 aufgenommen ist, die im Gehäuse 48 begrenzt ist. Zwei gegenüberliegende Federn 122 und 124 erfassen den Anker 118, um das Ventilelement 96 in der neutralen Stellung zu halten, wie es in 2 dargestellt ist. Beide Seiten des Ankers 118 stehen miteinander über eine Vielzahl von Kanälen 126 in Verbindung, die dahindurch ausgebildet sind. Die Kammer 120 steht über eine Öffnung 128 mit dem Vorratsbehälter 32 in Verbindung.
Das Solenoidbetätigungsglied 116 umfaßt weiterhin eine Solenoidspule 130, die über einen Leitungsdraht 134 mit einer elektronischen Steuereinheit 132 verbunden ist. Die Steuereinheit 132 empfängt Signale von Lastsensoren 136, die der Fahrzeugaufhängung zugeordnet sind, um die Lastverhältnisse an den jeweiligen Rädern aufzunehmen, von Radsensoren 138, die den Rädern zugeordnet sind, um die Drehgeschwindigkeit der jeweiligen Räder aufzunehmen, von einem Lenksensor 140, der der Lenksäule zugeordnet ist, um den Lenkwinkel der Räder aufzunehmen, und einem Gravitätssensor 142 zum Aufnehmen der Zentrifugalkraft, die durch das Fahrzeug ausgeübt wird, bestimmt die Lastverhältnisse der Räder und mögliche Radrutschverhältnisse und steuert das Solenoidbetätigungsglied 116 nach Maßgabe der Lastverhältnisse und der möglichen Radrutschverhältnisse.
Der Druckmodulator 26 arbeitet in der folgenden Weise:
Wenn das Solenoidbetätigungsglied 116 entregt und das Bremspedal 14 gelöst ist, so daß kein Fluiddruck durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird, halten die Federn 122 und 124 das Ventilelement 96 in der neutralen Stellung, um das erste und das zweite Strömungssteuerventil 62 und 88 zu schließen. Nach Maßgabe des Druckes, der auf das Bremspedal ausgeübt wird, erzeugt der Hauptzylinder einen gesteuerten Fluiddruck, der an der Steuerdruckkammer 70 liegt, um das Ventilelement 96 in 2 nach rechts zu bewegen, so daß die Stange in einen Kontakt mit der Kugel 66 gebracht wird und diese vom Ventilsitz 64 abhebt, um die Verbindung zwischen der Einlaßkammer 50 und der Auslaßkammer 54 zu öffnen und dadurch einen bestimmten Fluiddruck vom Druckspeicher 34 auf die Auslaßkammer 54 zu übertragen und den darin herrschenden Druck zu erhöhen. In dieser Phase liegt am Teil 98 mit kleinem Durchmesser eine hydrostatische Kraft, die gleich dem Fluiddruck in der Kammer 54, multipliziert mit der Druckaufnahmefläche des Teils 98, ist, während am Teil 100 mit großem Durchmesser eine hydrostatische Kraft ist, die gleich dem gesteuerten Fluiddruck in der Kammer 70, multipliziert mit der Druckaufnahmefläche des Teils 100, ist. Das erste Strömungssteuerventil 62 bleibt offen, bis der Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 auf eine derartige Höhe angestiegen ist, daß die nach links gerichtete Kraft, die auf den Teil 98 mit kleinem Durchmesser ausgeübt wird, gleich der nach rechts gerichteten Kraft ist, die auf den Teil 100 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, woraufhin das Ventilelement 96 unter der Wirkung der Federn 122 und 124 in die neutrale Stellung zurückbewegt wird, um das erste Strömungssteuerventil 62 zu schließen. Wenn der Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 so hoch wird, so daß die nach links gerichtete Kraft die nach rechts gerichtete Kraft übersteigt, dann wird das Ventilelement 96 nach links bewegt, was dazu führt, daß die Stange 108 in einem Kontakt mit der Kugel 92 gebracht wird, um diese vom Ventilsitz 90 abzuheben, wodurch das Fluid in der Auslaßkammer 54 zum Vorratsbehälter abgeführt wird und dadurch der Fluiddruck in der Kammer 54 herabgesetzt wird. In dieser Weise spricht das Ventilelement 96 auf den Fluiddruck in den Kammern 54 und 90 an, wobei es mit dem ersten und dem zweiten Strömungssteuerventil 62 und 88 zusammenarbeitet, um den Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 so zu steuern, daß die nach links gerichtete Kraft mit der nach rechts gerichteten Kraft im Gleichgewicht steht. Im Gleichgewichtszustand ist der Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 viermal so hoch wie der Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 70, da bei dem dargestell ten Ausführungsbeispiel die Druckaufnahmefläche des Teils 100 mit großem Durchmesser viermal so groß wie die des Teils 98 mit kleinem Durchmesser ist. Wenn somit das Solenoidbetätigungsglied 116 entregt wird, moduliert der Druckmodulator 26 den Fluiddruck vom Druckspeicher 34 auf ein bestimmtes Mehrfaches des gesteuerten Fluiddruckes, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird. Der modulierte Fluiddruck liegt an der Druckaddiereinrichtung 22.
Wenn die Steuereinheit 132 das Solenoidbetätigungsglied 116 in einer gegebenen Stärke erregt, wird der Anker 118 nach links angezogen, um dem Ventilelement 96 eine gewisse Vorspannung zu geben. Das führt dazu, daß das Ventilelement 96 nach links bewegt wird, so daß das zweite Strömungssteuerventil 88 geöffnet wird, um eine Verbindung zwischen den Kammern 74 und 76 herzustellen, wodurch das Fluid in der Auslaßkammer 54 zum Vorratsbehälter 32 abgeführt wird, bis der Fluiddruck in der Auslaßkammer 54 auf einen derartigen Wert herabgesetzt: ist, daß die nach rechts gerichtete hydrostatische Kraft, die auf den Teil 100 mit großem Durchmesser ausgeübt wird, gleich der Solenoidvorspannung zuzüglich der nach links gerichteten hydrostatischen Kraft ist, die auf den Teil 98 mit kleinem Durchmesser ausgeübt wird. In dieser Weise wird der Fluiddruck, der an der Druckaddiereinrichtung 22 liegt, nach Maßgabe der magnetischen Anziehungskraft herabgesetzt, die durch das Solenoid 130 erzeugt wird. Der herabgesetzte Ausgangsdruck, der auf die Druckaddiereinrichtung 22 übertragen wird, kann dadurch gesteuert werden, daß die dem Solenoid 130 gelieferte elektrische Leistung variiert wird. Wenn das Solenoid 130 mit maximalem elektrischem Strom erregt wird, wird der Fluiddruck, der an der Druckaddiereinrichtung 22 liegt, innerhalb eines kurzen Zeitintervalls auf Null herabgesetzt. Wenn eine elektrische Leistung mit einer bestimmten mittleren Höhe fortlaufend geliefert wird, gibt der Druckmodulator 26 einen bestimmten verringerten Ausgangs druck ab, der unter einem Wert gleich dem Vierfachen des gesteuerten Fluiddruckes vom Hauptzylinder 12 liegt.
3 zeigt mehr im einzelnen die Druckaddiereinrichtung 22. Diese Einrichtung 22 ist so ausgebildet, daß sie den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder 22 und den modulierten Fluiddruck vom Druckmodulator 26 empfängt und die Summe aus dem gesteuerten Fluiddruck und dem modulierten Fluiddruck an einen Radzylinder 144 der Bremse 18FR legt. Die Druckaddiereinrichtung 22 dient zur Betriebssicherung insofern, als wenigstens der gesteuerte Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 am Radzylinder 144 liegt, um die Bremse anzuziehen, selbst wenn die Pumpe 28, der Speicher 34, der Druckmodulator 26 und/oder die zugehörigen Kreisläufe ausgefallen sind oder fehlerhaft arbeiten.
Die Druckaddiereinrichtung 22 umfaßt einen Körper 146 mit in einer Linie zueinander ausgerichteten Zylinderbohrungen 148 und 150, die durch einen Wandteil 152 getrennt sind. Die Einrichtung 22 enthält weiterhin einen Kolben 154 mit zwei Köpfen, dessen erster Kopfteil 156 gleitend verschiebbar in die Bohrung 148 gepaßt ist, während sein zweiter Kopfteil 158 gleitend verschiebbar in die Bohrung 150 gepaßt ist. Der erste Kopfteil 156 teilt den inneren Hohlraum der Bohrung 148 in eine Steuerdruckkammer 160, die über eine Öffnung 162 mit dem Hauptzylinder 12 in Verbindung steht, und in eine Ausgangsdruckkammer 164, die über eine Öffnung 166 und eine Druckleitung 167 mit dem Radzylinder 144 verbunden ist. Der zweite Kopfteil 158 teilt den inneren Hohlraum der Bohrung 150 in eine Kammer 168 für den modulierten Druck, die über eine Öffnung 170 mit der Auslaßöffnung 56 des Druckmodulators 26 verbunden ist, und in eine Niederdruckkammer 172, die über eine Öffnung 174 und eine Leitung 176 mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden ist. Der erste und der zweite Kopfteil 156 und 158 sind über einen Stangenteil 179 mit einander verbunden, der gleitend verschiebbar durch den Wandteil 152 verläuft. Der Kolben 154 ist durch eine Feder 180 zur Kammer 160 vorgespannt. O-Ringe 182, 184, 186 und 188 sind dazu vorgesehen, einen dichten Abschluß zwischen dem Kolben 154 und dem Körper 146 sicherzustellen. Eine Öffnung 190 im Körper 146 mündet in der Ausgangsdruckkammer 164 und ist mit einer Leitung 192 vom Vorratsbehälter 13 verbunden, damit das Bremsfluid im Vorratsbehälter 13 über die Kammer 164 in den Radzylinder 144 fließen kann, wenn das Fluid im Radzylinder infolge einer Entlüftung oder ähnlichem verbraucht ist. Eine Ringnut 194 ist am ersten Kopfteil 156 ausgebildet und über eine Öffnung 196 mit der Leitung 192 verbunden.
Bei einer derartigen Anordnung wirken der gesteuerte Fluiddruck, der vom Hauptzylinder 12 an der Kammer 160 liegt, und der modulierte Fluiddruck, der vom Druckmodulator 26 an der Kammer 168 liegt, auf den Kolben 154, um diesen in 3 nach links zu drücken und dadurch das Fluid in der Kammer 164 so unter Druck zu setzen, daß die Druckaddiereinrichtung 22 einen Fluiddruck dem Radzylinder 144 liefert, der gleich der Summe aus dem gesteuerten Fluiddruck und dem modulierten Fluiddruck ist. Beim Fehlen des modulierten Fluiddruckes wirkt nur der gesteuerte Fluiddruck in der Kammer 160 auf den Kolben 154, so daß der am Radzylinder 144 liegende Druck gleich dem Druck vom Hauptzylinder 12 ist.
Wie es in 1 dargestellt ist, umfaßt die Bremsanlage 10 für jede der anderen Bremsen 18FL, 18RR und 18RL Bauteile, die den oben beschriebenen Bauteilen äquivalent sind. In 1 sind diese Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit dem Zusatz FL für die Bauteile der vorderen linken Bremse, dem Zusatz RR für die Bauteile der hinteren rechten Bremse und dem Zusatz RL für die Bauteile der hinteren linken Bremse versehen. Diese Bauteile werden nicht nochmals beschrieben.
Im folgenden wird anhand der 1 bis 3 die Arbeitsweise der Bremsanlage 10 beschrieben.
Wenn das Bremspedal 14 freigegeben ist, und somit der Hauptzylinder 12 keinen Fluiddruck erzeugt, sind die Ventilelemente 96 der jeweiligen Druckmodulatoren 26, 26FL, 26RR und 26RL in ihrer neutralen Lage gehalten, die in 2 dargestellt ist, so daß die Druckmodulatoren keinen Fluiddruck an die Kammer 168 für den modulierten Druck der Druckaddiereinrichtungen 22, 22FL, 22RR und 22RL legen. Der Kolben 154 jeder der Druckaddiereinrichtungen wird daher in der in 3 dargestellten Lage gehalten, so daß die Radzylinder mit dem Vorratsbehälter 13 in Verbindung stehen und die Bremsen gelöst sind.
Während des normalen Bremsbetriebes legt der vom Hauptzylinder 12 erzeugte Fluiddruck an den Steuerdruckkammern 70 der jeweiligen Druckmodulatoren 66FL, 26RR und 26RL, damit diese an die jeweiligen Radzylinder einen modulierten Fluiddruck abgeben, der gleich einem vorbestimmten Vielfachen, beispielsweise dem Vierfachen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des gesteuerten Fluiddruckes, ist, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird, wie es im Vorhergehenden beschrieben wurde. Jede der Druckaddiereinrichtungen addiert den modulierten Fluiddruck und den gesteuerten Fluiddruck und liefert den addierten Druck jedem Radzylinder. Bei dem dargestellten Ausführugnsbeispiel ist dieser addierte Druck fünfmal höher als der gesteuerte Fluiddruck. Die Bremsen werden daher angezogen, so daß sie eine erhöhte Bremskraft erzeugen, die fünfmal so hoch wie die ist, die nur mit dem Fluiddruck entwickelt würde, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird. In dieser Weise erfolgt eine Bremskraftverstärkung. Die Bremskraft durch die jeweiligen Bremsen variiert auf den gesteuerten Fluiddruck ansprechend, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, und somit auf den Druck ansprechend, der durch den Fahrer auf das Bremspedal ausgeübt wird. Wenn die Druckmodulatoren keinen modulierten Fluiddruck den Druckaddiereinrichtungen aufgrund eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion der zugehörigen Bauteile liefern, werden die Bremsen nur durch den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 betätigt, was somit eine Betriebssicherungsfunktion erfüllt.
Während eines Bremskraftproportionierungsbetriebes arbeitet die Steuereinheit 132 mit den Lastsensoren 136, den Radsensoren 138, dem Lenksensor 140 und dem Gravitätssensor 142 zusammen, so daß sie beim Bremsen wahrnimmt, daß die maximal verfügbare Reibungskraft eines gegebenen Rades oder gegebener Räder aufgrund abnehmender Lastverhältnisse abfällt, die durch eine Wendung des Fahrzeuges, durch ein hartes Bremsen oder durch eine andere Lastveränderung oder durch verschlechterte Straßenverhältnisse hervorgerufen werden. Die Steuereinheit erregt dann das Solenoid oder die Solenoide 130 des Druckmodulators oder der Druckmodulatoren 26 für das jeweilige Rad oder die jeweiligen Räder, und zwar in einer variablen Stärke, die proportional zur Höhe der Abnahme der maximal verfügbaren Reibungskraft steht derart, daß der modulierte Fluiddruck, der über die Druckaddiereinrichtung oder die Druckaddiereinrichtungen an dem Radzylinder oder den Radzylindern für das jeweilige Rad oder die jeweiligen Räder liegt, und somit die Bremskraft der Bremse oder der Bremsen, die zu dem jeweiligen Rad gehört oder zu den jeweiligen Rädern gehören, proportional zur Abnahme der maximal verfügbaren Reibungskraft herabgesetzt wird. In dieser Weise wird die Bremskraft des jeweiligen Rades oder der jeweiligen Räder so eingestellt, daß jedes Rad des Fahrzeuges einer Bremskraft ausgesetzt ist, die gleich der oder kleiner als die maximal verfügbare Reibungskraft ist, die das Rad potentiell in der Lage ist zu absorbieren.
Während eines Antiblockierbetriebes nimmt die Steuereinheit 132 potentielle Radrutschverhältnisse wahr und erregt die Steuereinheit 132 die Solenoide 130 der Druckmodulatoren 26 für die rutschenden Räder mit einer maximalen Stromstärke. Daraufhin fällt der Fluiddruck, der von den Druckmodulatoren an den Druckaddiereinrichtungen liegt, schnell auf Null ab, so daß der Radzylinderdruck auf den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 herabgesetzt wird, und somit die Bremskraft verringert wird, so daß die rutschenden Räder ihre Drehung wieder aufnehmen können. Auf die Beseitigung der Radrutschverhältnisse entregt dann die Steuereinheit 132 die Solenoide, damit die Druckmodulatoren einen modulierten Fluiddruck den Druckaddiereinrichtungen liefern, um dadurch die Bremskraft zu erhöhen und die Drehung der Räder zu verzögern. Diese Abnahme und Zunahme der Bremskraft wird in bekannter Weise solange wiederholt, bis das Fahrzeug angehalten ist oder bis die Notbremsung nicht mehr benötigt wird.
4 zeigt eine Abwandlungsform des ersten in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsanlage. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurden während der Bremskraftproportionierung und während des Antiblockierbetriebes die Radzylinder mit dem gesteuerten Fluiddruck versorgt, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, solange die Bedienungsperson weiter das Bremspedal 14 herabdrückt, selbst nachdem der modulierte Fluiddruck, der an den Druckaddiereinrichtungen liegt, auf Null herabgesetzt ist. Das schließt eine Abnahme des Radzylinderdruckes auf weniger als den Hauptzylinderdruck aus, wenn die Bremskraft erheblich herabgesetzt werden soll. Die Abwandlungsform von 4 soll diesen Nachteil beseitigen. Für jede Druckaddiereinrichtung enthält die Bremsanlage weiterhin ein Solenoid-betätigtes Schaltventil 198, das quer über den Leitungen 58 und 176 angeordnet ist und von der Steuereinheit 132 gesteuert wird.
Das Ventil 198 ist ein Ventil mit vier Öffnungen und zwei Stellungen und weist eine erste oder normale Stellung 198A, in der die Auslaßkammer 54 des Druckmodulators 26 mit der Ausgangsdruckkammer 168 der Druckaddiereinrichtung 22 in Verbindung steht, und die Niederdruckkammer 172 mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden ist, und eine zweite Stellung 198B auf, in der die Auslaßkammer 54 des Modulators mit der Niederdruckkammer 172 der Einrichtung 22 in Verbindung steht, und die Ausgangsdruckkammer 168 der Einrichtung 22 mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden ist.
Während des normalen Bremsbetriebes wird das Schaltventil 198 in der ersten, in 4 dargestellten Stellung gehalten, so daß die Druckaddiereinrichtung 22 die Summe aus dem gesteuerten Fluiddruck und dem modulierten Fluiddruck dem Radzylinder liefert, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Während der Bremskraftproportionierung und während des Antiblockierbetriebes schaltet die Steuereinheit 132 das Ventil 198 in die zweite Stellung 198B um, um die Auslaßkammer 54 des Modulators 26 mit der Niederdruckkammer 172 der Druckaddiereinrichtung 22 zu verbinden. Das führt dazu, daß der modulierte Fluiddruck vom Modulator 26 in die Niederdruckkammer 172 eingeführt wird, so daß sich der Kolben 154 gegen den Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 160 nach rechts bewegt und das Volumen der Ausgangsdruckkammer 164 ausdehnt, wodurch der Fluiddruck am Radzylinder verringert wird. In dieser Weise wird der Radzylinderdruck auf weniger als den gesteuerten Fluiddruck verringert, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird.
Die 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsanlage 200 unterscheidet sich hauptsächlich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß jeder Druckmodulator 201 mit einem zweiten Solenoidbetätigungsglied versehen und in der Lage ist, den Radzylinderdruck während der Haftungssteuerung oder des Bremskraftproportionierungsbetriebes zu erzeugen oder zu erhöhen, daß jede Druckaddiereinrichtung 202 so ausgebildet ist, daß sie den Radzylinderdruck während des Antiblockierbetriebes entlastet, daß ein Druckunterbrechungsventil 203 zwischen dem Hauptzylinder und der Druckaddiereinrichtung 202 vorgesehen ist und daß ein Abschaltventil 204 die Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und dem Radzylinder steuert. In 5 und 6 sind die Bauelemente und Bauteile, die denen des ersten Ausführungsbeispiels äquivalent sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Sie werden nicht nochmals beschrieben. Im folgenden werden nur die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie es in 5 dargestellt ist, enthält die Bremsanlage 200 einen Drucksensor 205 zum Aufnehmen des Druckes in der Leitung zwischen der Pumpe 28 und dem Druckspeicher 34. Die elektrisches Steuereinheit, die ähnlich der des ersten Ausführungsbeispiels ist, empfängt Signale von dem Sensor 205 und betreibt den Pumpenmotor 30, wenn der Druck des Druckspeichers unter dem vorbestimmten Druck liegt.
Die vordere rechte Leitung 20, die von der vorderen Hauptleitung 16 abzweigt, ist mit einem auf Druck ansprechenden normalerweise offenen Druckunterbrechungsventil 203 versehen. Eine Leitung 206 mit einem Rückschlagventil 207 umgeht das Unterbrechungsventil 203. Das auf Druck ansprechende, normalerweise offene Unterbrechungsventil 204 ist in einer Leitung 208 vorgesehen, die die Leitung 20 und den Radzyklinder 144 verbindet. Diese auf Druck ansprechenden Ventile 203 und 204 werden in die geschlossene Stellung durch einen Fluiddruck umgeschaltet, der von einem solenoidbetätigten Schaltventil 209 geliefert wird, das durch die Steuereinheit während eines Antiblockierbetriebes und eines Haftungssteuerbetriebes erregt wird. Das Schaltventil 209 weist eine erste Öffnung 210, die über eine Leitung 211 mit der Leitung 26 verbunden ist, eine zweite Öffnung 212, die mit einer Druckleitung 213 verbunden ist, und eine dritte Öffnung 214 auf, die mit einer Rückführungsleitung 215 verbunden ist. Das Ventil 209 befindet sich im entregten Zustand in der dargestellten Stellung, in der es die Druckleitung 213 mit der Rückführungsleitung 215 verbindet. Wenn das Ventil erregt ist, steht die erste Öffnung 210 mit der zweiten Öffnung 212 in Verbindung, damit der Druck des Druckspeichers auf die Druckleitung 213 gehen kann. Der Druck des Druckspeichers auf der Leitung 213 wird über die Leitungen 216 und 217 auf die auf Druck ansprechenden Ventile 203 und 204 übertragen, um diese Ventile in die geschlossene Stellung umzuschalten.
Der Druckmodulator 201, der in 5 symbolisch dargestellt ist, ist mehr im einzelnen in 6 dargestellt. Wie es in 6 dargestellt ist, ist der Druckmodulator 201 in Form eines auf Druck ansprechenden solenoidbetätigten Trommelventils 218 ausgebildet. Der Druckmodulator 201 umfaßt ein Gehäuse 219, das eine Bohrung 220 begrenzt, in der beweglich ein Trommelventilelement 221 eingepaßt ist, das Trommelstege 222 und 223 aufweist, die über einen Stangenteil 224 miteinander verbunden sind. Das Ventilelement 221 arbeitet mit der Bohrung 220 zusammen, um eine Steuerdruckkammer 225, die über eine Steueröffnung 226 und eine Steuerleitung 227 mit dem Hauptzylinder 12 in Verbindung steht, eine Auslaßkammer 228, die über eine Auslaßöffnung 229 und eine Leitung 230 mit der Druckaddiereinrichtung 202 in Verbindung steht, und eine Ausgangsdruckkammer 231 zu begrenzen, die über einen Druchlaß 232 mit der Auslaßöffnung 229 verbunden ist. Das Ventilelement 221 spricht somit primär auf den Fluiddruck in den Kammern 225 und 231 an. Das Ventilelement 221 weist gleichfalls einen Schaft 233 auf, der gleitend verschiebbar durch die Wand des Gehäuses 219 in eine Ankerkammer 234 verläuft und einen Anker 235 trägt, der in einem Stück damit ausgebildet ist. Da der Schaft 233 vorhanden ist, ist die Druckaufnahmefläche des ersten Trommelsteges 222 größer als die des zweiten Trommelsteges 223. Die Druckaufnahmefläche des ersten Trommelsteges 222 kann beispielsweise viermal so groß wie die des zweiten Trommelsteges 223 sein. Das Gehäuse 219 begrenzt auch eine Einlaßkammer 236 in Form einer Ringnut, die über eine Einlaßöffnung 237 und eine Leitung 238 mit dem Druckspeicher 34 in Verbindung steht. Das Gehäuse 219 weist auch eine Niederdruckkammer 239 in Form einer Ringnut auf, die über eine Öffnung 240 und eine Rückführungsleitung 241 mit dem Vorratsbehälter 32 in Verbindung steht.
Der Druckmodulator 201 ist mit einer ersten Solenoidspule 242 versehen, die von der Steuereinheit gesteuert wird und die dann, wenn sie erregt ist, den Anker 235 in 6 nach links anzieht. Der Druckmodulator 201 weist gleichfalls eine zweite Solenoidspule 243 auf, die gleichfalls von der Steuereinheit gesteuert wird, jedoch den Anker 235 nach rechts anzieht, wenn sie erregt ist. Zwei gegenüberliegende Federn 244 und 245 in der Kammer 234 erfassen den Anker 235 , um normalerweise das Ventilelement 221 in der dargestellten neutralen Stellung zu halten, in der die Trommelstege 222 und 223 die Fluidverbindung zwischen der Auslaßkammer 228 und der Niederdruckkammer 239 sowie zwischen der Auslaßkammer 228 und der Einlaßkammer 236 jeweils unterbrechen Der Anker 235 weist eine Vielzahl von durchgehenden Kanälen 246 auf, um beide Seiten des Ankers 235 miteinander zu verbinden.
Wenn bei einer derartigen Anordnung weder das Solenoid 242 noch das Solenoid 243 erregt sind, und wenn der Fahrer das Bremspedal 14 freigibt, so daß kein Fluiddruck an der Steuerdruckkammer 225 liegt, wird das Ventilelement 221 durch die Federn 244 und 245 in der neutralen Stellung gehalten, um die Verbindung zwischen der Einlaß- und der Aus- Auslaßkammer 236 und 228 zu unterbrechen. Das hat zur Folge, daß der Auslaßöffnung 229 kein Fluiddruck geliefert wird.
Wenn der Fahrer einen Druck auf das Bremspedal ausübt, erzeugt der Hauptzylinder 12 einen gesteuerten Fluiddruck, der in der Steuerdruckkammer 225 reflektiert wird, um das Ventilelement 221 in 6 nach rechts zu bewegen, so daß die Einlaßkammer 236 mit der Auslaßkammer 228 in Verbindung steht und dadurch der Druck des Druckspeichers in die Auslaßkammer 228 gehen kann und den Fluiddruck darin erhöhen kann. Der Druck in der Kammer 228 wird über den Durchlaß 232 in die Ausgangsdruckkammer 231 übertragen. Wenn der Druck in der Kammer 231 zunimmt, wird das Ventilelement 221 nach links bewegt, bis der zweite Trommelsteg 223 die Fluidverbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer 236 und 228 unterbricht. Wenn der Druck in der Ausgangsdruckkammer 231 zu hoch ist, wird das Ventilelement 221 weiter nach links bewegt, bis der erste Trommelsteg 222 die Verbindung zwischen der Auslaßdruckkammer und der Niederdruckkammer 228 und 239 öffnet, woraufhin der Fluiddruck in der Auslaßkammer 228 zum Vorratsbehälter 32 entlastet wird. In dieser Weise wird das Ventilelement 221 nach rechts oder nach links bewegt, bis die hydrostatische Kraft, die durch den Druck in der Steuerdruckkammer 225 auf den ersten Trommelsteg 222 ausgeübt wird, im Gleichgewicht mit der hydrostatischen Kraft steht, die durch den Druck in der Ausgangsdruckkammer 231 auf den zweiten Trommelsteg 223 ausgeübt wird. Da die Druckaufnahmefläche des ersten Trommelsteges 222 beispielsweise viermal so groß wie die des zweiten Trommelsteges 223 ist, wird der Fluiddruck in der Ausgangsdruckkammer 231 im ausgeglichenen Zustand des Ventilelementes 221 viermal so hoch wie der gesteuerte Fluiddruck in der Kammer 225 sein. Der modulierte Fluiddruck an der Auslaßöffnung 229 wird somit viermal so hoch wie der gesteuerte Fluiddruck sein, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, wie es beim Druckmodulator 26 des ersten Ausführungsbeispiels der Fall ist.
Wie es in 5 dargestellt ist, umfaßt die Druckaddiereinrichtung 202 einen Körper 247 mit einer abgestuften Bohrung 248 und einer separaten Bohrung 249. Ein erster und ein dritter Kolben 250 und 251 teilen das Innere der abgestuften Bohrung 248 in eine Kammer 252 für den modulierten Druck, die über die Leitung 230 mit der Auslaßöffnung 229 des Modulators 201 in Verbindung steht, eine Ausgangsdruckkammer 253, die über eine Leitung 254 mit dem Radzylinder 144 verbunden ist, und eine Druckentlastungskammer 255, die über eine Leitung 256 mit der Leitung 230 in Verbindung steht. Das Innere der Bohrung 249 ist durch einen zweiten Kolben 257 in eine Steuerdruckkammer 258 in Fluidverbindung mit der vorderen Leitung 20 und in eine Niederdruckkammer 259 unterteilt, die mit einer Rückführungsleitung 260 verbunden ist. Der zweite Kolben 257 weist einen Stangenteil 261 auf, der gleitend verschiebbar durch die Körperwand in die Kammer 252 für den modulierten Druck zur Ineingriffnahme mit dem ersten Kolben 250 verläuft. Der erste und der dritte Kolben 250 und 251 sind durch Federn 262 und 263 nach links vorgespannt. Ein normalerweise geschlossenes auf Druck ansprechendes Abschaltventil 264 ist quer über der Leitung 256 angeordnet und kann in eine geöffnete Stellung auf einen Fluiddruck ansprechend gebracht werden, der über eine Leitung 265 anliegt, die von der Druckleitung 213 abzweigt. Eine Leitung 266 mit einem Rückschlagventil 267 umgeht das Abschaltventil 264. Wenn bei einer derartigen Anordnung das Abschaltventil 264 geschlossen ist, um den dritten Kolben 251 unbeweglich zu machen, gibt die Druckaddiereinrichtung 202 die Summe des gesteuerten Fluiddruckes in der Kammer 258 und des moduliertne Fluiddruckes in der Kammer 252 zur Ausgangsleitung 254 aus.
Wie es weiterhin in 5 dargestellt ist, ist das normalerweise offene Abschaltventil 204 in der Leitung 208 so ausge bildet, daß es gleichfalls auf den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder anspricht, der darauf über eine Leitung 268 übertragen wird.
Eine ähnliche Anordnung ist für den vorderen linken, den hinteren rechten und den hinteren linken Radzylinder 144FL, 144RR und 144RL vorgesehen, wobei in der in 5 dargestellten Weise deren Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit den Zusätzen FL, RR und RL versehen sind. Die hydraulische Schaltung für die hinteren Bremsen unterscheidet sich von der für die vorderen Bremsen nur dadurch, daß ein herkömmliches Proportionierungsventil 269 in der hinteren Hauptleitung 16R vorgesehen ist. Dieses Proportionierungsventil 269 dient dazu, ein Rutschen der Hinterräder zu vermeiden, indem der Fluiddruck an den hinteren Radzylindern begrenzt wird, wenn die Antiblockiersteuerung und die Bremskraftproportionierung fehlerhaft funktionieren.
Im folgenden wird anhand der 5 und 6 die Arbeitsweise der Bremsanlage 200 beschrieben.
Wenn der Hauptzylinder 12 nicht arbeitet, entregt die Steuereinheit das Schaltventil 209, so daß die Druckleitung 213 mit dem Vorratsbehälter 32 in Verbindung und damit unter Umgebungsdruck steht. Dementsprechend befinden sich die Druckunterbrechungsventile 203, die Abschaltventile 204 und die Abschaltventile 264 in ihrer normalen Stellung, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Wenn die Ventile 203 und 204 geöffnet sind, stehen die Radzylinder in Fluidverbindung mit dem Hauptzylinder 12, so daß irgendein Druckanstieg, der sonst in den Radzylindern aufgrund zunehmender Temperatur auftreten würde, entlastet wird und die Radzylinder mit Bremsfluid wieder aufgefüllt werden, wenn dieses verbraucht ist.
Während des normalen Bremsbetriebes ist das Schaltventil 209 entregt, so daß die Druckunterbrechungsventile 203 und die Abschaltventile 264 ihre normalerweise offene und normalerweise geschlossene Stellung jeweils einnehmen. Da jedoch der gesteuerte Fluiddruck, der vom Hauptzylinder erzeugt wird, über die Steuerleitungen 268 an den Abschaltventilen 204 liegt, so daß diese sich in die geschlossene Stellung bewegen, ist die Fluidverbindung über die Leitungen 208 unterbrochen. Der gesteuerte Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 liegt an der Kammer 225 jedes Druckmodulators 201, so daß der Druckmodulator jeder Druckaddiereinrichtung 202 einen modulierten Fluiddruck liefert, der gleich einem bestimmten Vielfachen, beispielsweise dem Vierfachen bei dem dargestellten Auführungsbeispiel, des gesteuerten Fluiddruckes ist, wie es oben beschrieben wurde. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt somit eine Bremskraftverstärkung. Der modulierte Fluiddruck von jedem Druckmodulator 201 liegt an der Kammer 252 jeder Druckaddiereinrichtung 202. Da während des normalen Bremsbetriebes die Abschaltventile 264 geschlossen sind, um den dritten Kolben 251 jeder Einrichtung 202 unbeweglich zu machen, gibt jede Druckaddiereinrichtung 202 die Summe aus dem gesteuerten Fluiddruck und dem modulierten Fluiddruck dem zugehörigen Radzylinder 144 aus, um dadurch für eine Betriebssicherungsfunktion zu sorgen.
Während der Bremskraftproportionierung bleibt das Schaltventil 209 entregt, so daß das Druckunterbrechungsventil 203 geöffnet und das Abschaltventil 264 geschlossen ist. Das Abschaltventil 204 ist aufgrund des gesteuerten Fluiddruckes vom Hauptzylinder 12 geschlossen. Die Steuereinheit arbeitet mit den Lastsensoren, den Radsensoren, dem Lenksensor und dem Gravitätssensor zusammen und nimmt wahr, daß die maximal verfügbare Reibungskraft aufgrund einer Laständerung oder aufgrund sich ändernder Straßenverhältnisse bezüglich eines gegebenen Rades oder gegebener Räder abnimmt und be züglich des anderen Rades oder der anderen Räder zunimmt. Wenn beispielsweise die maximal verfügbare Reibungskraft der inneren Räder abnimmt und die der äußeren Räder zunimmt, was aufgrund einer Gewichtsverlagerung durch die Kurvenfahrt des Fahrzeuges hervorgerufen wird, erregt die Steuereinheit die ersten Solenoide 242 der Druckmodulatoren 201 für die inneren Räder und die zweiten Solenoide 243 der Druckmodulatoren für die äußeren Räder jeweils mit Stromstärken, die proporational zur Zunahme oder Abnahme der maximal verfügbaren Reibungskraft der jeweiligen Räder ist. Das hat zur Folge, daß die Ventilelemente 221 der Druckmodulatoren 201 für die inneren Räder in 6 nach links vorgespannt werden, so daß die Ventilelemente in ihrer neutralen Stellung bei einem verringerten Fluiddruck in der Ausgangsdruckkammer 231 ausgeglichen sind, um dadurch den modulierten Fluiddruck herabzusetzen, der an den Druckaddiereinrichtungen 202 für die inneren Radzylinder liegt und somit die Bremskraft der Bremsen der inneren Räder zu verringern. Umgekehrt werden die Ventilelemente 221 der Druckmodulatoren für die äußeren Räder nach rechts vorgespannt, so daß der modulierte Fluiddruck, der an den Druckaddiereinrichtungen für die Zylinder der äußeren Räder liegen, ansteigt und somit die Bremskraft der Bremsen der äußeren Räder zunimmt. In dieser Weise wird die Bremskraft der jeweiligen Bremsen nach Maßgabe der maximal verfügbaren Reibungskraft der jeweiligen Räder proportioniert.
Während eines Antiblockierbetriebes nimmt die Steuereinheit potentielle Radrutschverhältnisse wahr und erregt die Steuereinheit das Schaltventil 209, um dieses in die zweite Stellung zu bewegen, in der der Druck des Druckspeichers an der Druckleitung 213 liegt, so daß die Ventile 203 und 204 geschlossen und die Ventile 264 geöffnet werden. Auf die Wahrnehmung von Radrutschverhältnissen erregt die Steuereinheit auch das erste Solenoid 242 des Druckmodulators 201 für das durchrutschende Rad mit maximaler Stromstärke, so daß die Auslaßkammer 228 in eine volle Fluidverbindung mit der Niederdruckkammer 239 gebracht wird und dadurch die Auslaßöffnung 229 mit der Entlastungsöffnung 240 verbunden wird. Dadurch kann das Bremsfluid in den Kammern 252 und 255 zum Vorratsbehälter 32 abgeführt werden, wodurch sich der dritte Kolben 252 in 5 nach rechts bewegen kann und sich der erste Kolben 250 nach links bewegen kann, bis er an den Stangenteil 261 des zweiten Kolbens 257 anschlägt. Das hat zur Folge, daß das Volumen der Ausgangsdruckkamer 253 beträchtlich zunimmt, um Bremsfluid in den Radzylindern in einem Maß abzuziehen, das ausreicht, um eine schnelle Abnahme des Radzylinderdruckes zu bewirken. Auf die Beseitigung der potentiellen Radrutschverhältnisse entregt dann die Steuereinheit das zweite Solenoid 242, damit der Druckmodulator 201 den modulierten Fluiddruck liefert, der an der Druckaddiereinrichtung 202 liegt, und um dadurch den Radzylinderdruck zu erhöhen und die Drehung des Rades zu verzögern.
Da während des Antiblockierbetriebes das Druckunterbrechungsventil 203 geschlossen ist, ist die Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und der Kammer 248 für den gesteuerten Druck der Druckaddiereinrichtung 202 unterbrochen, so daß der zweite Kolben 257 in einer festen Stellung gehalten ist. Daher werden eine Druckbeaufschlagung und eine Druckentlastung der Kammer 252 für den modulierten Druck zu keiner Bewegung des zweiten Kolbens 257 führen, die sonst ein Rückschlagen des Bremspedals 14 bewirken würde.
Während der Haftungssteuerung erregt die Steuereinheit auf die Wahrnehmung von potentiellen Raddurchdrehverhältnissen das Schaltventil 209, so daß die Ventile 203 und 204 schließen und das Ventil 264 öffnet. Die Steuereinheit erregt auch das zweite Solenoid 243 des Druckmodulators 201 für das durchdrehende Rad, um den Anker 235 in 6 nach rechts anzuziehen und dadurch das Ventilelement 221 nach rechts zu bewegen, so daß die Verbindung zwischen der Einlaß- und Auslaßkammer 236 und 228 geöffnet wird. Dadurch kann der Fluiddruck vom Druckspeicher 35 an der Kammer 252 der Druckaddiereinrichtung 202 liegen, so daß der erste Kolben 250 unter dem Fluiddruck so bewegt wird, daß er das Fluid in der Ausgangsdruckkammer 253 zum Radzylinder verschiebt, um dadurch die Bremse anzuziehen und die potentiellen Raddurchdrehverhältnisse auszuschalten. In dieser Weise liefert die Bremsanlage 200 eine Haftungssteuerfunktion zusätzlich zur Bremskraftverstärkung, Bremskraftproportionierung und zur Antiblockiersteuerung.
7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bauteile und Bauelemente, die denjenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels äquivalent sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Wie es in 7 dargestellt ist, umfaßt die Bremsanlage 300 Druckmodulatoren 201RR, 201RL, 201FR und 201FL, von denen jeder identisch mit dem Druckmodulator 201 in 6 ist und in der gleichen Weise arbeitet, wie es anhand von 6 beschrieben wurde. Die Steueröffnungen 226 der Druckmodulatoren 201FR und 201FL für die Zylinder 144FR und 144FL der Vorderräder sind über jeweilige Steuerleitungen 301FR und 301FL mit der vorderen Hauptleitung 16 zum Aufnehmen des gesteuerten Fluiddruckes verbunden, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird. Die Steueröffnungen 226 der Druckmodulatoren 201RR und 201RL für die Zylinder 144RR und 144RL für die Hinterräder sind über eine Leitung 302, eine Leitung 303 und die Steuerleitungen 301RR und 301RL mit der hinteren Hauptleitung 16R verbunden. Ein solenoidbetätigtes Betriebsumschaltventil 304, das von der Steuereinheit 132 angesteuert wird, ist zwischen den Leitungen 302 und 303 angeordnet, um den Druck des Druckspeichers an die Einlaßöffnungen 226 der Modulatoren 201RR und 201RL während der Haftungssteuerung zu legen. Das Betriebsumschaltventil 304 weist eine erste Öffnung 305, die mit der Leitung 302 verbunden ist, eine zweite Öffnung 306, die mit der Leitung 303 verbunden ist, und eine dritte Öffnung 307 auf, die über eine Leitung 308 mit der Leitung 36 vom Druckspeicher 34 verbunden ist. Das Umschaltventil 304 ist so ausgelegt, daß es dann, wenn es entregt ist, die dargestellte erste Stellung einnimmt, in der der Hauptzylinder 12 mit den Steueröffnungen 226 der Druckmodulatoren 201RR und 201RL verbunden ist. Wenn die Steuereinheit 132 das Ventil 304 während der Haftungssteuerung erregt, werden die zweite und die dritte Öffnung 306 und 307 miteinander verbunden, um den Druck des Druckspeichers an die Steueröffnungen 226 der Modulatoren 201RR und 201 RL zu legen.
Für den Zylinder 144RR des rechten Hinterrades enthält die Bremsanlage 300 weiterhin eine Druckaddiereinrichtung 310RR, die in ihrer Funktion der Druckaddiereinrichtung 22 in 3 ähnlich ist. Die Einrichtung 310RR weist ein Gehäuse 311 auf, in dem ein Kolben 312 mit zwei Köpfen aufgenommen ist, der mit dem Gehäuse 311 so zusammenarbe itet, daß eine Steuerdruckkammer 313, die mit dem Hauptzylinder 12 verbunden ist, eine Niederdruckkammer 314, die mit dem Fluidvorratsbehälter 13 des Hauptzylinders verbunden ist, eine Kammer 315 für den modulierten Druck, die über eine Leitung 316RR mit der Auslaß-Öffnung 229 des Druckmodulators 201RR verbunden ist, und eine Ausgangsdruckkammer 317 gebildet sind, die über eine Leitung 318RR mit dem Radzylinder 144RR in Verbindung steht. Es ist ersichtlich, daß die Druckaddiereinrichtung 310RR den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder und den modulierten Fluiddruck vom Druckmodulator 201RR empfängt und die Summe dieser Fluiddrucke an den Radzylinder 144RR legt, um wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine Betriebssicherungsfunktion zu erfüllen. Die Druckaddiereinrichtung 310RR weist gleichfalls einen Anschlag 319 auf, der den Aufwärtshub des Kolbens 312 begrenzt, wenn dieser unter der Wirkung einer Feder 320 nach oben bewegt wird.
Die Leitung 318RR ist mit einem solenoidbetätigten, normalerweise offenen Schaltventil 321RR versehen, das durch die Steuereinheit 132 angesteuert wird. Ein Differentialdruckschalter 322RR ist parallel zum Abschaltventil 321RR geschaltet und kann ein Signal der Steuereinheit 132 liefern, wenn ein Druckunterschied über dem Abschaltventil 321RR besteht.
Die Leitungen 316RR und 318RR sind über eine Leitung 323RR verbunden, die ein solenoidbetätigtes normalerweise geschlossenes zweites Abschaltventil 324RR aufweist, das durch die Steuereinheit 32 gesteuert wird. Die Leitung 323RR ist weiterhin mit einer Druckübertragungseinrichtung 325RR versehen, die stromabwärts vom Abschaltventil 324RR angeordnet ist. Die Druckübertragungseinrichtung 325RR weist einen Körper 326 auf, der eine Einlaßkammer 327 und eine Auslaßkammer 328 begrenzt und ein federbeaufschlagtes bewegliches Element 329 aufnimmt. Das bewegliche Element 329 dient dazu, den Fluiddruck in der Einlaßkammer 327 auf die Auslaßkammer 328 zu übertragen, ohne daß eine Fluidverbindung zwischen den Kammern 327 und 328 besteht. Wenn somit das zweite Abschaltventil 324RR geöffnet ist, liegt der modulierte Fluiddruck von der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators 201RR an dem Radzylinder 144RR, und zwar über die Leitung 323RR und die Druckübertragungseinrichtung 325RR. Die Verwendung der Druckübertragungseinrichtung 325RR ist bevorzugt, um das Eintreten von Luftblasen in den Radzylinder 144RR zu vermeiden, wenn das Stickstoffgas, das im Druckspeicher 34 verwandt wird, versehentlich in das Bremsfluid in den Leitungen 36, 316RR und 223RR strömen sollte.
Die Leitung 323RR ist auch mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden, und zwar über eine Entlastungsleitung 330RR, die mit einem dritten solenoidbetätigten, normalerweise geschlossenen Abschaltventil 331RR versehen ist, das durch die Steuereinheit 332 angesteuert wird.
Wie es in 7 dargestellt ist, sind ähnliche Bauteile auch für die anderen Radzylinder 144RL, 144FR und 144FL vorgesehen. Diese Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen, jedoch mit den Zusätzen RL, FR und FL bezeichnet.
Die Bremsanlage 300 arbeitet in der folgenden Weise.
Während des normalen Bremsbetriebes liefert jeder Druckmodulator 201 den modulierten Fluiddruck, der ein bestimmtes Vielfaches des gesteuerten Fluiddruckes ist, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, der zugehörigen Druckaddiereinrichtung 310 und liefert die Druckaddiereinrichtung 310 die Summe aus dem gesteuerten Fluiddruck und dem modulierten Fluiddruck dem Radzylinder. Während eines Bremskraftproportionierungsbetriebes wird der modulierte Fluiddruck nach Maßgabe der maximalen verfügbaren Reibungskraft des zugehörigen Rades herauf- oder herabgesetzt. Während einer Antiblockier- oder Haftungssteuerung dienen die Druckmodulatoren nur dazu, einen Fluiddruck, der ein Mehrfaches des gesteuerten Fluiddruckes oder größer als dieser ist, den Druckübertragungseinrichtungen 325 zu liefern. Der Bremsfluiddruck an den Radzylindern wird durch die solenoidbetätigten Abschaltventile 324 und 331 gesteuert.
Wenn die Bremsanlage nicht arbeitet, da das Bremspedal nicht betätigt ist, erzeugt der Hauptzylinder 12 keinen Fluiddruck und bleiben das erste und das zweite Solenoid 242 und 243 jedes Druckmodulators 201 entregt, so daß kein Fluid an der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators erzeugt wird. Der Kolben 312 jeder Druckaddiereinrichtung 310 wird durch die Feder 320 in eine Anlage an den Anschlag 319 gedrückt, so daß die Druckaddiereinrichtung 310 keinen Fluiddruck an den Radzylinder legt.
Während des normalen Bremsbetriebes hält die Steuereinheit 132 das Betriebsumschaltventil 304 weiter entregt, so daß der gesteuerte Fluiddruck, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, konstant an den Steueröffnungen 226 der jeweiligen Druckmodulatoren 201 liegt. Die Steuereinheit hält auch das erste und das zweite Solenoid 242 und 243 der jeweiligen Druckmodulatoren 201 entregt, damit der Druckmodulator 201 den modulierten Fluiddruck abgibt, der ein bestimmtes Vielfaches des gesteuerten Fluiddruckes ist, wie es oben beschrieben wurde. Die Abschaltventile 321, 324 und 331 bleiben entregt, um die Fluidverbindung über die Leitung 318 zu öffnen, jedoch die Verbindung über die Leitungen 323 und 330 zu unterbrechen. Somit liegt die Summe aus dem modulierten Fluiddruck und dem gesteuerten Fluiddruck an den jeweiligen Radzylindern 144, um die Bremsen anzuziehen, wie es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Während des Bremskraftproportionierungsbetriebes sind das Betriebsumschaltventil 304 und die Abschaltventile 321, 324 und 331 entregt. Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel arbeitet die Steuereinheit 132 mit den Sensoren 136, 138, 140 und 142 zusammen, um die Zunahme und Abnahme der maximal verfügbaren Reibungskraft der jeweiligen Räder aufgrund einer Laständerung oder aufgrund von sich ändernden Straßenverhältnissen wahrzunehmen. Die Steuereinheit erregt dann selektiv das erste oder zweite Solenoid 242 oder 243 der Druckmodulatoren 201, um die Bremskraft an jeder Bremse nach Maßgabe der tatsächlichen maximal verfügbaren Reibungskraft der jeweiligen Räder zu proportionieren, wie es beim zweiten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Während eines Antiblockierbetriebes nimmt die Steuereinheit 132 potentielle Radblockierverhältnisse wahr und erregt die Steuereinheit 132 das erste Abschaltventil 321 für das blockierende oder rutschende Rad, um die Fluidverbindung zwischen der Druckaddiereinrichtung 310 und dem Radzylinder 144 zu unterbrechen. Das Betriebsumschaltventil 304 und das zweite Abschaltventil 324 bleiben entregt. Die Steuereinheit erregt das dritte Abschaltventil 331, so daß sich der Kolben 329 der Druckübertragungseinrichtung 325 zur Einlaßkammer 327 bewegt und somit den Bremsfluiddruck am Radzylinder 144 entlastet, damit die Drehung des blockierenden Rades wiederhergestellt wird. Nach Beseitigung der potentiellen Radblockierverhältnisse entregt die Steuereinheit das dritte Abschaltventil 321, um die Entlastungsleitung 330 zu schließen und erregt die Steuereinheit das zweite Abschaltventil 324, um die Verbindung über die Leitung 323 zu öffnen, so daß der modulierte Fluiddruck an der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators 201 über die Druckübertragungseinrichtung 325 auf den Radzylinder 144 übertragen wird und dadurch die Bremskraft erhöht und die Drehung des Rades verzögert wird. In dieser Weise wird beim dritten Ausführungsbeispiel der Radzylinderdruck während des Antiblockierbetriebes dadurch gesteuert, daß die solenoidbetätigten Abschaltventile 324 und 331 gesteuert werden. Das verbessert erheblich das Ansprechvermögen der Bremsanlage während des Antiblockierbetriebes, da die solenoidbetätigen Ventile 324 und 331 auf die Steuersignale von der Steuereinheit wesentlich schneller als der Druckmodulator 301 ansprechen. Ein weiterer Vorteil der Bremsanlage 300 besteht darin, daß beim Antiblockierbetrieb des erste Abschaltventil geschlossen ist, um die Fluidverbindung zwischen der Ausgangskammer 317 der Druckaddiereinrichtung 310 und dem Radzylinder 144 zu unterbrechen. Das hat zur Folge, daß eine Druckänderung, die im Radzylinder während des Antiblockierbetriebes erzeugt wird, den Fluiddruck in der Einlaßkammer 313 der Druckaddiereinrichtung 310 nicht beeinflußt, so daß deren Kolben 312 unbeweglich gehalten wird. Das vermeidet einen Rückschlag des Bremspedals 14, der sonst während des Antiblockierbetriebes aufgrund von Druckschwankungen am Radzylinder auftreten würde.
Wenn der Fahrer das Bremspedal während des Antiblockierbetriebes freigibt, wird das Bremsfluid in den Einlaßkammern 313 der Druckaddiereinrichtungen zum Hauptzylinder zurückgezogen, so daß sich die Kolben 312 zu den Einlaßkammern 313 bewegen. Dadurch wird der Fluiddruck in den Ausgangsdruckkammern 317 herabgesetzt und ein Druckunterschied über den ersten Abschaltventilen 321 erzeugt, die sich in der geschlossenen Stellung befinden, Die Differentialdruckschalter 322 nehmen den Druckunterschied wahr und liefern Signale der Steuereinheit, die daraufhin die ersten Abschaltventile 321 entregt, um die Verbindung zwischen den Ausgangsdruckkammern 317 der Druckaddiereinrichtungen 310 und den Radzylindern 144 zu öffnen und dadurch eine Entlastung des Bremsfluiddruckes an den Radzylindern zu ermöglichen. Wenn wahrgenommen wird, daß die Drehung der Räder für ein bestimmtes Zeitintervall nicht verzögert wurde, entregt die Steuereinheit dann die ersten und dritten Abschaltventile 324 und 331, um die Antiblockiersteuerung zu beenden.
Wenn während der Haftungssteuerung potentielle Raddurchdrehverhältnisse eines bestimmten Antriebsrades, beispielsweise des rechten hinteren Rades wahrgenommen werden, erregt die die Steuereinheit 132 des Betriebsumschaltventil 304, um es in die zweite Stellung zu bewegen, in der der Fluddruck am Druckspeicher 34 an der Steueröffnung 226 des Druckmodulators 201RR liegt, so daß das Ventilelement 221 so bewegt wird, daß die Einlaßöffnung 237 des Druckmodulators mit der Auslaßöffnung 229 verbunden ist. Die Steuereinheit erregt auch die ersten und zweiten Abschaltventile 321RR und 324RR, um das erste Ventil 321RR zu schließen, jedoch das zweite Ventil 324RR zu öffnen, wodurch der Fluiddruck an der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators über die Leitung 323RR und die Druckübertragungseinrichtung 325RR an den Radzylindern 144RR liegt; so daß die Bremse für das rechte hintere Antriebsrad angezogen wird, um dadurch mögliche Raddurchdrehverhältnisse zu beseitigen. Wenn der Radzylinderdruck zu hoch ist, so daß die Drehung des rechten Hinterrades übermäßig verzögert wird, schließt die Steuereinheit das zweite Abschaltventil 324RR und öffnet die Steuereiheit das dritte Abschaltventil 331RR, um den Bremsfluiddruck zu entlasten. In dieser Weise wird der Radzylinderdruck für die Bremsen der Antriebsräder während einer Haftungssteuerung dadurch reguliert, daß das zweite und das dritte Abschaltventil 324 und 331 gesteuert werden.
8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bauteile und Bauelemente, die denjenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele äquivalent sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsanlage 400 ist im wesentlichen dem dritten in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ähnlich, unterscheidet sich jedoch davon in einigen Punkten. Zunächst enthält jede Druckaddiereinrichtung 401 einen ersten Kolben 402 und einen zweiten Kolben 403, der davon getrennt ist, anstelle des Kolbens 312 mit zwei Köpfen, der beim dritten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Jede Druckaddiereinrichtung 401 bildet eine Steuerdruckkammer 404, eine Niederdruckkammer 405, eine Kammer 406 für den modulierten Druck und eine Ausgangsdruckkammer 407, wie es ähnlich bei der Einrichtung 310 des dritten Ausführungsbeispiels der Fall ist. Weiterhin ist ein solenoidbetätigtes normalerweise offenes Abschaltventil 408 quer über der Leitung 409 angeordnet, die die Auslaßöffnung 229 jedes Druckmodulators 201 mit der Kammer 407 für den modulierten Druck jeder Druckaddiereinrichtung 401 verbindet, wobei dieses Ventil durch die Steuereinheit 132 angesteuert werden kann. Eine Leitung 410 mit einem Rückschlagventil 411 umgeht das Abschaltventil 408. Weiterhin sind die normalerweise offenen Abschaltventile 321 des dritten Ausausführungsbeispiels durch solenoidbetätigte Schaltventile 412 ersetzt, die von der Steuereinheit angesteuert werden. Jedes Schaltventil 412 weist eine erste Öffnung 413, die mit der Ausgangsdruckkammer 407 der Druckaddiereinrichtung 401 in Verbindung steht, eine zweite Öffnung 414, die über eine Druckleitung 415 mit dem Radzylinder 144 verbunden ist, und eine dritte Öffnung 416 auf, die mit einer Auslaßkammer 417 jeder Druckübertragungseinrichtung 418 verbunden ist. In der entregten ersten Stellung des Ventils 412 sind die erste und die zweite Öffnung 413 und 414 miteinander verbunden, um die Ausgangsdruckkammer 407 der Druckaddiereinrichtung 401 mit dem Radzylinder zu verbinden. Wenn das Schaltventil 412 erregt wird, wird es in die zweite Stellung bewegt, in der die zweite und die dritte Öffnung 414 und 416 miteinander verbun den sind, um den Radzylinder mit der Auslaßkammer 417 der Druckübertragungseinrichtung 418 zu verbinden. Jede Druckübertragungseinrichtung ist mit einem Anschlag 419 versehen, um die Bewegung eines federbeaufschlagten Kolbens 420 zu begrenzen.
Während des normalen Bremsbetriebes und der Bremskraftproportionierung sind die solenoidbetätigten Ventile 304, 331, 408 und 412 entregt, so daß sie ihre erste, in der Zeichnung dargestellte Stellung einnehmen, und arbeitet die Bremsanlage 400 in der gleichen Weise wie das dritte Ausführungsbeispiel.
Während einer Antiblockiersteuerung wird das Schaltventil 412, das dem blockierenden Rad zugeordnet ist, erregt, um es in die zweite Stellung zu bewegen, und wird der Radzylinderdruck dadurch herauf- und herabgesetzt, daß die Abschaltventile 408 und 331 gesteuert werden.
Während der Haftungssteuerung wird das Betriebsumschaltventil 304 erregt, wie es beim dritten Asuführungsbeispiel der Fall ist. Der Fluiddruck an der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators 201 liegt über das normalerweise geöffnete Abschaltventil 408 an der Kammer 406 für den modulierten Druck der Druckaddiereinrichtung 401. Das führt dazu, daß sich nur der zweite Kolben 403 zur Ausgangsdruckkammer 407 bewegt. Das Druckfluid in der Kammer 407 geht über das Schaltventil 412 und die Leitung 415 zum Radzylinder, um die Drehung des durchdrehenden Antriebsrades zu verzögern. Der Fluiddruck am Radzylinder kann dadurch verändert werden, daß die Abschaltventile 408 und 331 und das Schaltventil 412 gesteuert werden. Das heißt, daß der Radzylinderdruck dadurch herabgesetzt werden kann, daß die Ventile 408, 412 und 331 erregt werden. Um den Druck heraufzusetzen, werden die Ventile 408, 412 und 331 entregt.
9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bauteile und Bauelemente, die denen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele äquivalent sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das primäre Merkmal des fünften Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Betriebssicherungsfunktion durch auf Druck ansprechende Abschaltventile gewährleistet ist. Ein weiteres wesentliches Merkmal besteht darin, daß die Bremsanlage auch eine Haftungssteuerungsfunktion erfüllt.
Was den Bremskreislauf für den Zylinder 144FR des rechten Vorderrades anbetrifft, so umfaßt die Bremsanlage 500 einen Druckmodulator 201FR, der in seinem Aufbau und seiner Arbeitsweise mit dem Modulator 201 identisch ist, der in 6 dargestellt ist und anhand von 6 beschrieben wurde. Die Einlaßöffnung 237 des Modulators 201FR ist über eine Einlaßleitung 501 mit der Leitung 36 verbunden, die ein Rückschlagventil 502 aufweist. Die Steueröffnung 226 ist über eine Steuerleitung 503FR angeschlossen, um den gesteuerten Fluiddruck aufzunehmen, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird. Die Druckentlastungsöffnung 240 ist über eine Rückführungsleitung 504FR mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden. Die Auslaßöffnung 229 steht über eine Leitung 505FR mit einer Druckübertragungseinrichtung 506FR in Verbindung. Diese Einrichtung 506FR ist in ihrem Aufbau und in ihrer Arbeitsweise mit der Druckübertragungseinrichtung 325 identisch, die in 7 dargestellt ist, und enthält ein federbeaufschlagtes bewegliches Element 507, das eine Einlaßkammer 508 und eine Auslaßkammer 509 begrenzt, die über eine Leitung 510FR mit dem Radzylinder 144FR verbunden sind. Ein auf Druck ansprechendes, normalerweise offenes Abschaltventil 511FR ist quer über der Leitung 20FR angeordnet. Dieses Ventil 511FR spricht auf den modulierten Fluiddruck an, der über eine Steuerleitung 512FR anliegt, und kann in eine zweite geschlossene Stellung bewegt werden, wenn eine vorbestimmte Höhe des Fluiddruckes an der Auslaßöffnung 229 des Druck modulators 201FR vorliegt.
Die Bremskreisläufe für die Zylinder 144FL, 144RR und 144RL für das linke Vorderrad, das rechte Hinterrad und das linke Hinterrad sind dem Bremskreislauf für den Zylinder 144FR mit der Ausnahme ähnlich, daß die hintere Hauptleitung 16R ein herkömmliches Proportionierungsventil 512 enthält.
Die Bremsanlage 500 arbeitet in der folgenden Weise.
Während des normalen Bremsbetriebes bewirkt der gesteuerte Fluiddruck, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, daß jeder Druckmodulator 201 den modulierten Fluiddruck, der gleich einem bestimmten Vielfachen des gesteuerten Fluiddruckes ist, der Auslaßöffnung 229 liefert. Jedes Abschaltventil 511 spricht auf den modulierten Fluiddruck an und schaltet in die zweite geschlossene Stellung um, in der die Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem Radzylinder über die Leitung 20 unterbrochen ist. Der modulierte Fluiddruck an der Auslaßöffnung 229 wird über die Druckübertragungseinrichtung 506 auf den Radzylinder 144 übertragen, um die Bremse anzuziehen.
Wenn aufgrund eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion des Druckspeichers 34 oder der zugehörigen Bauteile der Speicherdruck nicht ausreicht, damit die Druckmodulatoren 501 einen modulierten Fluiddruck auf einer vorgegebenen Höhe abgeben, werden die auf Druck ansprechenden Ventile 511 wieder in die normale offene Stellung rückgeschaltet, um dadurch den gesteuerten Fluiddruck, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, an die jeweiligen Radzylinder zu legen. Obwohl in dieser Situation eine Bremskraftverstärkung nicht erzielt wird, werden dennoch die Bremsen durch den Fluiddruck vom Hauptzylinder angezogen, was eine Betriebssicherungsfunktion erfüllt.
Währen der Bremskraftproportionierung werden das erste und das zweite Solenoid 242 und 243 der jeweiligen Druckmodulatoren 201 mit einer elektrischen Leistung erregt, deren Höhe proportional zur abnehmenden oder zunehmenden maximal verfügbaren Reibungskraft der jeweiligen Räder ist, derart, daß der Fluiddruck, der über die Druckübertragungseinrichtungen 506 an den jeweiligen Radzylindern 144 liegt und somit die Bremskraft der jeweiligen Bremsen nach Maßgabe der maximal verfügbaren Reibungskraft proportioniert werden, wie es im vorhergehenden anhand von 6 beschrieben wurde.
Es versteht sich, daß die Betriebssicherungsfunktion von den auf Druck ansprechenden Ventilen 511 auch während des Bremskraftproportionierungsbetriebes erfüllt wird.
Während einer Antiblockiersteuerung wird der Fluiddruck, der vom Druckmodulator an den Radzylindern des blockierenden Rades liegt, dadurch gesteuert, daß wiederholt mit maximaler Stromstärke das erste und das zweite Solenoid 242 und 243 des Druckmodulators für das blockierende Rad erregt werden, wie es oben beschrieben wurde.
Ähnlich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel wird die Haftungssteuerung dadurch ausgeführt, daß das zweite Solenoid 243 des Druckmodulators für das durchdrehende Antriebsrad erregt wird. Der vom Druckmodulator erzeugte Fluiddruck wird über die Druckübertragungseinrichtung 506 auf den Radzylinder übertragen, um das Durchdrehen des Rades zu beenden.
10 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der in 9 dargestellten Bremsanlage 500 wurde die Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und den jeweiligen Radzylindern 144 über auf Druck ansprechende Ventile 511 unterbrochen, wenn der Hauptzylinder 12 so arbeitet, daß er die Druckmodulatoren 201 dazu bringt, den modulierten Fluiddruck an die Ausgangsleitungen 505 abzugehen. Das führt dazu, daß ein Teil des Bremsfluides in den Leitungen 16 und 20 blockiert ist, wodurch eine weitere Bewegung des Bremspedals 14 verhindert wird. Das sechste Ausführungsbeispiel soll dem Fahrer ein besseres Gefühl am Bremspedal geben insofern, als das Bremspedal 40 auf den Fußdruck ansprechend elastisch bewegt wird.
Die in 10 dargestellte Bremsanlage 600 unterscheidet sich von der Bremsanlage 500 dadurch, daß jede Druckübertragungseinrichtung eine Kammereinrichtung mit variablem Volumen enthält. Die Druckübertragungseinrichtung 601FR für den Zylinder 144FR des rechten Vorderrades umfaßt beispielsweise einen Körper 602 mit einer abgestuften Bohrung, die einen Teil mit großem Durchmesser und einen Teil mit kleinem Durchmesser umfaßt. Ein bewegliches Element 603 ist gleitend verschiebbar in den Teil mit großem Durchmesser gepaßt und begrenzt darin eine Einlaßkammer 604, die mit der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators 201FR verbunden ist, und eine Auslaßkammer 605, die mit dem Radzylinder 144FR in Verbindung steht. Ein Kolben 606 ist gleitend verschiebbar in den Teil mit kleinem Durchmesser gepaßt und verläuft gleitend verschiebbar durch das bewegliche Element 603 in die Auslaßkammer 605. Der Kolben 606 begrenzt eine Kammer 607 mit variablem Volumen, die über eine Leitung 608 und die Leitungen 20FR und 16 mit dem Hauptzylinder 12 in Verbindung steht. Der Kolben ist durch eine Feder 609 in Richtung auf die Kammer 607 mit variablem Volumen vorgespannt, während das bewegliche Element 603 in Richtung auf die Einlaßkammer 604 durch eine Feder 610 vorgespannt ist, die zwischen dem beweglichen Element 603 und einem Federsitz 611 gehalten ist, der am unteren Ende des Kolbens 606 ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Druck an dem auf Druck ansprechenden Abschaltventil 511FR von der Einlaßkammer 604 über eine Steuerleitung 612 an. Die Druckübertragungseinrichtungen 601FL, 601RR und 601RL für die anderen Radzylinder sind identisch mit der Einrichtung 601FR ausgebildet.
Wenn ein Druck auf das Bremspedal 14 ausgeübt wird, damit der Hauptzylinder 12 den gesteuerten Fluiddruck erzeugt, werden die auf Druck ansprechenden Ventile 511 in die geschlossene Stellung bewegt, um die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und den Radzylindern zu unterbrechen, wie es bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Fall ist. Der Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 liegt über die Leitungen 608 auch an den jeweiligen Kammern 607 mit variablem Volumen, so daß sich die Kolben 606 auf den gesteuerten Fluiddruck ansprechend gegen die Wirkung der Feder 609 bewegen. In dieser Weise wird jede Änderung in dem vom Fuß auf das Bremspedal 14 ausgeübten Druck in eine Bewegung der Kolben 606 umgewandelt, um dadurch ein gegebenes Maß an Bremspedalbewegung sicherzustellen. Das verbessert das Bremsgefühl am Bremspedal.
Wenn der modulierte Fluiddruck von den Auslaßöffnungen 229 der jeweiligen Druckmodulatoren an den jeweiligen Einlaßkammern 604 der Druckübertragungseinrichtungen 601 liegt, so daß sich die beweglichen Elemente 603 zu den Auslaßkammern 605 bewegen, wird die Bewegung der beweglichen Elemente 603 über die Federn 610 auf die Kolben 606 übertragen, so daß sich die Kolben dementsprechend bewegen. Das hat zur Folge, daß das Volumen der Kammern 607 mit variablem Volumen zunimmt, um dadurch das Bremsfluid vom Hauptzylinder 12 einströmen zu lassen und den Bremspedalweg zu erhöhen.
11 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Bremsanlage 700 unterscheidet sich von dem fünften, in 9 dargestellten, Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß die Betriebssicherungsfunktion von auf Druck ansprechenden Schaltventilen erfüllt wird und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Radzylinder mit dem Vorratsbehälter 13 des Hauptzylinders verbinden, wenn die Anlage nicht arbeitet. Bauteile und Bauelemente, die denjenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele äquivalent sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Was den Bremskreislauf für den Zylinder 144FR für das rechte Vorderrad anbetrifft, so ist der Druckmodulator 201FR identisch mit dem, der in 6 dargestellt ist. Der Fluiddruck an der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators 201FR wird über eine Leitung 701, eine Druckübertragungseinrichtung 702FR, eine Leitung 703, ein auf Druck ansprechendes Schaltventil 704FR und eine Leitung 705 auf den Radzylinder 144FR übertragen. Die Auslaßkammer der Druckübertragungseinrichtung 702FR steht über Leitungen 706 und 707 mit dem Vorratsbehälter 13 des Hauptzylinders 12 in Verbindung. Ein normalerweise offenes Unterbrechungsventil 708FR, das durch das bewegliche Element der Druckübertragungseinrichtung 702FR bewegt wird, ist quer in der Leitung 706 angeordnet. Das Schaltventil 704FR ist ein Ventil mit drei Öffnungen und zwei Stellungen, das auf den Druckunterschied zwischen dem Speicherdruck, der über eine Leitung 709 übertragen wird, und dem gesteuerten Fluiddruck, der über eine Leitung 710 anliegt, ansprechend umgeschaltet wird. Das Schaltventil 704FR weist eine erste Einlaßöffnung 711, eine zweite Einlaßöffnung 712 und eine Auslaßöffnung 713 auf. Wenn sich das Ventil 704FR in der ersten, in der Zeichnung dargestellten Stellung befindet, steht die erste Einlaßöffnung 711 mit der Auslaßöffnung 713 in Verbindung, um den Fluiddruck von der Druckübertragungseinrichtung an den Radzylinder zu legen. Wenn das Ventil 704FR in die zweite Stellung umgeschaltet ist, steht die zweite Einlaßöffnung 712 mit der Auslaßöffnung 713 in Verbindung, um den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 an den Radzylinder 144FR zu legen.
Die Bremskreisläufe für die Zylinder 144FL, 144RR und 144RL des linken Vorderrades, des rechten Hinterrades und des linken Hinterrades sind ähnlich dem Bremskreislauf für das rechte Vorderrad, der oben beschrieben wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält die Bremsanlage 700 weiterhin Drucksensoren 714, 714R, 714FR, 714FL, 714RR und 714RL zum Aufnehmen des Fluiddruckes in den Hauptleitungen und in den Radzylindern.
12 zeigt ein Beispiel einer Ausbildung, bei der die Druckübertragungseinrichtung 702 und das Unterbrechungsventil 708 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Das gemeinsame Gehäuse 715 weist eine Zylinderbohrung 716 auf, in die ein bewegliches Element 717 mit Dichtungsringen 718 udn 719 gleitend verschiebbar gepaßt ist. Das bewegliche Element 717 arbeitet mit der Bohrung 716 so zusammen, daß es darin eine Einlaßkammer 720 und eine Auslaßkammer 721 begrenzt. Das bewegliche Element 717 hält ein Ende einer Verbindungsstange 712, deren anderes Ende quer über die Auslaßkammer 721 zum Unterbrechungsventil 708 verläuft und eine Kugel 723 des Unterbrechungsventils 708 trägt. Das Ventil 708 weist weiterhin ein Ventilsitzelement 724 auf, das im Gehäuse 715 über einen O-Ring 725 aufgenommen ist. Das Ventilsitzelement 724 ist etwa becherförmig und weist eine erste Öffnung 726 auf, die durch seinen Boden hindurch verläuft. Das Ventilsitzelement 724 weist einen Ventilsitz 727 auf, der mit der Kugel 723 zusammenwirkt, um die Öffnung 726 zu öffnen und zu schließen. Das Ventilsitzelement 724 trägt einen etwa rohrförmigen Stangenhalter 728, um die Kugel 723 in eine Ineingriffnahme mit dem Ventilsitz 727 vorzuspannen. Eine zweite Öffnung oder ein Durchgang 730 ist zwischen dem Ventilsitz 727 und der Auslaßkammer 721 der Druckübertragungseinrichtung ausgebildet. Diese Öffnung 730 enthält eine axiale Nut 731, die am Kopf der Stange 722 ausgebildet ist, eine Ringkammer zur Aufnahme der Feder 729 und einen Zwischenraum 732, der zwischen dem Stangenhalter 728 und der Stange 722 ausgebildet ist. Eine Feder 733 ist zwischen dem beweglichen Element 717 und dem Stangenhalter 728 angeordnet, um das bewegliche Element 717 vom Unterbrechungsventil 708 weg vorzuspannen. Diese Feder 733 hat eine größere Federkraft als die Feder 729.
Wenn bei einer derartigen Anordnung das bewegliche Element 717 auf den Fluiddruck von der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators 201 in die Einlaßkammer 720 der Druckübertragungseinrichtung 702 bewegt wird, wird die Kugel 723 des Unterbrechungsventils 708 in einen Kontakt mit dem Ventilsitz 727 gebracht, um die Öffnung 726 zu schließen und die Fluidverbindung zwischen dem Fluidvorratsbehälter 13 und der Auslaßkammer 721 zu unterbrechen.
13 zeigt ein Ausführungsbeispiel des auf Druck ansprechenden Schaltventils 704. Das Ventil 704 weist ein Gehäuse 740 auf, das eine abgestufte Bohrung 741 begrenzt. Ein Ventilsitzelement 742 ist in den Teil mit größerem Durchmesser der Bohrung 741 preßgepaßt und ein auf Druck ansprechendes bewegliches Element 743 ist gleitend verschiebbar in den Teil mit kleinem Durchmesser gepaßt. Das bewegliche Element weist einen Stangenteil 744, der sich beweglich in das Ventilsitzelement 742 erstreckt und einen Druckaufnahmeteil 745 auf, der dem Fluiddruck in den Vor- oder Steuerkammern 746 und 747 ausgesetzt ist. Die Kammer 746 steht mit der Leitung 709 in Verbindung, um den vorbestimmten Fluiddruck vom Speicher 34 einzuführen. Die Kammer 747 steht über die Steuerleitung 710 mit der Einlaßöffnung 712 in Verbindung, um darin den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 zu reflektieren. Das Gehäuse 740 und das Ventilsitzelement 742 sind mit einer ersten Einlaßöffnung 711, einer zweiten Einlaßöffnung 712 und der Auslaßöffnung 713 versehen. Das Ventilsitzelement 742 bildet einen ersten Ventilsitz 748, der zwischen der ersten Einlaßöffnung 711 und der Auslaßöffnung 713 angeordnet ist. Das Ventilsitz element 742 bildet gleichfalls einen zweiten Ventilsitz 749, der dem ersten Ventilsitz 748 gegenüber zwischen der zweiten Einlaßöffnung 712 und Auslaßöffnung 713 angeordnet ist. Eine Kugel 750 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilsitz 748 und 749 aufgenommen und am inneren Enden des beweglichen Elementes 743 angebracht. Die Kugel 750 arbeitet mit den Ventilsitzen 748 und 749 zusammen, um die Fluidverbindung zwischen der ersten Einlaßöffnung 711 und der Auslaßöffnung 713 und zwischen der zweiten Einlaßöffnung 712 und der Auslaßöffnung 713 zu öffnen und zu schließen. Die Kugel 750 ist durch einen federbeaufschlagten Kolben 751, der im Ventilsitzelement 742 aufgenommen ist, in Richtung auf den ersten Ventilsitz 748 vorgespannt.
Wenn der Speicher 34 und die zugehörigen Bauteile fehlerfrei arbeiten, so daß der Fluiddruck, der über die Steuerleitung 709 an der Steuerkammer 746 anliegt, höher als der gesteuerte Fluiddruck ist, der über den Durchlaß 710 in der gegenüberliegenden Steuerkammer 747 herrscht, wird ersichtlich das bewegliche Element 743 in 13 nach rechts bewegt, was die Kugel 750 in eine Ineingriffnahme mit dem zweiten Ventilsitz 749 bringt, wodurch die Auslaßkammer 721 der Druckübertragungseinrichtung 702 mit dem Radzylinder 144 verbunden wird und der modulierte Fluiddruck auf den Radzylinder übertragen wird. Wenn aus irgendeinem Grunde der Fluiddruck vom Druckspeicher 34 unter den Fluiddruck fällt, der vom Hauptzylinder 12 erzeugt wird, führt der Druckunterschied zwischen den Kammern 746 und 747 dazu, daß sich das bewegliche Element 743 nach links bewegt, wodurch die Kugel 750 in einen Dichtungskontakt mit dem ersten Ventilsitz 748 gebracht wird, so daß die zweite Einlaßöffnung 712 mit der Auslaßöffnung 713 in Verbindung steht. Bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion des Druckspeichers oder der zugehörigen Bauteile werden in dieser Weise die Schaltventile in die zweite Stellung umgeschaltet, um den gesteuerten Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 an die jeweiligen Radzylinder zu legen und dadurch eine Betriebssicherungsfunktion zu erfüllen.
Beim normalen Bremsbetrieb, bei der Bremskraftpropotionierung, bei der Antiblockiersteuerung und bei der Haftungssteuerung arbeitet das siebte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsanlage 700, das in 11 dargestellt ist, im wesentlichen in derselben Weise wie die Bremsanlage 500, die in 9 dargestellt ist und anhand von 9 beschrieben wurde, allerdings mit der Ausnahme, daß die Betriebssicherungsfunktion durch auf Druck ansprechende Schaltventile 704 erfüllt wird.
Während eines betriebslosen Zustandes der Bremsanlage 700 sind die Unterbrechungsventile geöffnet, so daß jeder Radzylinder über die Leitung 705, die Leitung 703, die Auslaßkammer 721 der Druckübertragungseinrichtung 702, die Leitung 706 und die Leitung 707 mit dem Vorratsbehälter 13 des Hauptzylinders in Verbindung steht. Die Radzylinder stehen daher unter dem Umgebungsdruck. Wenn daher aus irgendeinem Grunde die Radzylinder oder die Druckübertragungseinrichtungen erwärmt werden, was zu einer Ausdehnung des Bremsfluides in den Radzylindern oder in den Auslaßkammern 721 der Druckübertragungseinrichtungen führt, wird das Bremsfluid zum Fluidvorratsbehälter 13 abgeführt, um ein unerwünschtes Anziehen der Bremsen zu verhindern.
Wenn in ähnlicher Weise das Bremsfluid in den Radzylindern oder in den Auslaßkammern 721 der Druckübertragungseinrichtungen 702 aus irgendwelchen Gründen abnimmt oder verbraucht wird, wird vom Vorratsbehälter 13 eine entsprechende Bremsfluidmenge zugeführt.
Auf die Betätigung des Bremspedals, die dazu führt, daß der Druckmodulator 201 den modulierten Fluiddruck an die Druck übertragungseinrichtungen 702 ausgibt, bringen die beweglichen Elemente 743 der jeweiligen Druckübertragungseinrichtung die Unterbrechungsventile 708 in die geschlossene Stellung, wodurch die Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter 13 und den Radzylindern unterbrochen wird.
14 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bremsanlage 800 unterscheidet sich von dem siebten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anläge 700 dadurch, daß sie zweite Unterbrechungsventile zum Öffnen der Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und den Radzylindern im betriebslosen Zustand der Anlage umfaßt. In 14 sind Bauteile und Bauelemente, die denjenigen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele äquivalent sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen, sie werden nicht nochmals beschrieben. Was die Bremskreisläufe für die Vorderradzylinder 144FR und 144FL anbelangt, so ist die vordere Hauptleitung 16 über Leitungen 801 und 802 mit der Leitung 706 verbunden. Ein auf Druck ansprechendes zweites Unterbrechungsventil 803 mit einem Rückschlagventil ist zwischen den Leitungen 801 und 802 angeordnet. Das Unterbrechungsventil 803 weist eine Einlaßöffnung 804 und eine Auslaßöffnung 805 auf. Ein ähnliches Unterbrechungsventil 803R ist für die Bremskreisläufe der Hinterradzylinder 144RR und 144RL vorgesehen.
15 zeigt mehr im einzelnen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des zweiten Unterbrechungsventils 803. Das Ventil 803 weist ein Gehäuse 806 auf, das eine Bohrung 807 begrenzt, die mit der Einlaß- und der Auslaßöffnung 804 und 805 in Verbindung steht. Die Bohrung 807 nimmt ein rohrförmiges Seitenwandelement 808 auf, das in Sandwich-Anordnung zwischen einer Ventilplatte 809 und einer Bodenplatte 810 angeordnet ist, um einen inneren Hohlraum 811 zu begrenzen. Der innere Hohlraum 811 steht mit der Einlaßöffnung 804 über eine Öffnung 812 in Verbindung, die durch das Seitenwandelement 808 hindurch aus gebildet ist. Der Hohlraum 811 steht auch über eine gegenüberliegende Öffnung 813 mit einer Ventilkammer 814 in Verbindung, die ihrerseits über einen Durchlaß 815 mit der Auslaßöffnung 805 verbunden ist. Eine Ventilkugel 816 ist im Ventilelement 814 aufgenommen und durch eine Feder 817 gegen einen Ventilsitz 818 vorgespannt, um ein Rückschlagventil 819 zu bilden.
Ein bewegliches Element 820 ist im Hohlraum 811 aufgenommen und fluiddicht mit einem Metallfaltenbalg 821 verbunden. Das bewegliche Element 820, der Faltenbalg 821 und die Bodenplatte 810 begrenzen gemeinsam eine dichte Kammer 822, in der ein Gas unter einem bestimmten Druck dicht eingeschlossen ist. Das bewegliche Element 820 nimmt gleitend verschiebbar das untere Ende eines Tellerventils 823 auf, dessen oberer Teil durch einen Durchlaß 824 in der Ventilplatte 809 verläuft. Das Tellerventil 823 ist durch eine Feder 825 gegen den Boden des beweglichen Elementes 820 vorgespannt. Das Tel– lerventil 823 arbeitet mit einem Ventilsitz 826 zusammen, um den Fluidstrom durch den Durchlaß 824 zu steuern.
Wenn der Fluiddruck, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt und über die Leitung 801 auf den Hohlraum 811 übertragen wird, unter einer vorgegebenen Höhe von beispielsweise einem kg/cm²G liegt, kann sich der Faltenbalg 821 ausdehnen, um das bewegliche Element 820 in der obersten Stellung zu halten, in der das Tellerventil 823 vom zugehörigen Ventilsitz 826 wegbewegt ist, um dadurch die Fluidverbindung zwischen der Einlaßöffnung 804 und der Auslaßöffnung 805 über den Durchlaß 824 zu öffnen. In dieser Stellung des Unterbrechungsventils 803 steht jeder Radzylinder 144 mit dem Hauptzylinder 12 über die Leitung 705, die Leitung 703, die Auslaßkammer 721 der Druckübertragungseinrichtung 702, die Leitung 706, die Leitung 802, die Leitung 801 und die Hauptleitung 16 in Verbindung, um dadurch irgendeinen unbeabsichtigten Druckanstieg an den Radzylindern zu vermeiden sowie ein Nachfüllen des Bremsfluides sicherzustellen.
Wenn der Fluiddruck im Hohlraum 811 den vorgegebenen Wert übersteigt, wird der Faltenbalg 821 gegen den Gasdruck in der Kammer 822 nach unten gedrückt, um das Tellerventil 823 mit dem Ventilsitz 826 in Eingriff zu bringen. In dieser Stellung kann das Bremsfluid nur von der Leitung 802 zur Leitung 801 strömen. Da das zweite Unterbrechungsventil 803 selbst auf einen geringen Druckunterschied am Hauptzylinder 12 ansprechend in die zweite Stellung umgeschaltet wird, wird die Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und den Radzylindern bei einer Betätigung des Bremspedals 14 selbst dann unterbrochen, wenn das erste Unterbrechungsventil 708 aufgrund einer Verzögerung im Druckanstieg an der Auslaßöffnung 229 des Druckmodulators offen. bleiben sollte. Dadurch wird verhindert, daß die Auslaßkammer 721 der Druckübertragungseinrichtung 702 mit einer zu großen Bremsfluidmenge vom Hauptzylinder 12 versorgt wird. Der Radzylinderdruck kann daher während der Antiblockiersteuerung schnell herabgesetzt werden.
16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Druckmodulators, das bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage anstelle des in 6 dargestellten Druckmodulators verwandt werden kann. Der Druckmodulator 900 weist ein Gehäuse 901 mit einer äußeren Schale 902 auf, in der ein erster Gehäuseteil 903 und ein zweiter Gehäuseteil 904 aufgenommen sind, die beide aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Die Gehäuseteile 903 und 904 sind axial im Abstand voneinander angeordnet, so daß dazwischen ein Zwischenraum gebildet ist. Diese Gehäuseteile 903 und 904 sind mit ersten und zweiten Solenoidwicklungen 905 und 906 jeweils versehen, die über Leitungsdrähte 907 und 908 mit der Steuereinheit verbunden sein können, die nicht dargestellt ist.
Ein Jochelement 909 aus einem ferromagnetischen Material ist zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 903 und 904 angeordnet. Zwei Abstandsringe 910 und 911 aus einem nicht magnetisierbaren Material sind an den gegenüberliegenden Seiten des Jochelements 909 angeordnet. Die Elemente 903,910, 909, 911 und 904 sind durch eine Endplatte 912 zusammengehalten, die an der äußeren Schale 902 über eine Anzahl von Schrauben 913 befestigt ist. Dichtungselemente, wie beispielsweise O-Ringe 914 bis 917 dienen dazu, eine fluiddichte Abdichtung zwischen den Bauteilen des Gehäuses 901 vorzusehen.
Der zweite Gehäuseteil 904 weist eine durchgehende axiale Bohrung 918 auf, in der eine erste Hülse 919 und eine zweite Hülse 920 eng eingepaßt sind. Aus 16 ist ersichtlich, daß der Innendurchmesser der zweiten Hülse 920 größer als der der ersten Hülse 919 ist. Das rechte Ende der Bohrung 918 ist durch einen Ring 921 und einen Halter 922 verschlossen. Der Halter 922 ist lose in die Bohrung 918 gepaßt. Elastomere Ringe, wie beispielsweise O-Ringe 923 und 924 sind dazu vorgesehen, den Halter 922 bezüglich des Gehäuseteils 904 und der Endplatte 912 abzudichten, während sie es gleichzeitig zulassen, daß sich der Halter 922 etwas bezüglich des Gehäuseteils 904 bewegt, um kleinere Fehlausrichtungen dazwischen aufzufangen.
Der Halter 922 hält elastisch ein Rohr 925 über einen elastomeren Ring 926. Es versteht sich, daß der elastomere Ring 926 dazu dient, irgendeine Fehlausrichtung der Achse des Rohres 925 bezüglich der Achse der Bohrung 918 aufzufangen. Der Halter 922 und das Rohr 925 weisen jeweils zueinander ausgerichtete mittlere Rückführungskanäle 927 und 928 auf, die mit einer Rückführungsöffnung 929 in der Endplatte 912 in Verbindung stehen.
Ein rohrförmiger Ventilkolben 930 ist gleitend verschiebbar und lose zwischen die zweite Hülse 920 und das Rohr 925 eingepaßt. Der Ventilkolben 930 weist eine Vielzahl von durchgehenden Kanälen 931 auf, die parallel zur Achse des Kolbens 930 verlaufen und an beiden Seiten münden. Eine Schraubenfeder 932 ist zwischen dem Ventilkolben 930 und dem Ring 921 vorgesehen, um den Ventilkolben 930 gegen einen Ventilsitz 933 zu drücken, der an einem Ende der ersten Hülse 919 ausgebildet ist. Wenn der Ventilkolben 930 in eine Ineingriffnahme mit dem Ventilsitz 933 gebracht ist, ist eine ringförmige Einlaßkammer 934 durch den Ventilkolben 930, die erste und die zweite Hülse 919 und 920 und den zweiten Gehäuseteil 924 begrenzt. Diese Einlaßkammer 934 steht mit den Einlaßöffnungen 935 in der Endplatte 912 über eine Ringnut 936 und eine Vielzahl von Einlaßkanälen 937 in Verbindung, die im zweiten Gehäuseteil 904 ausgebildet sind.
Ein erster Sensorkolben 938 ist gleitend verschiebbar und eng in die erste Hülse 919 gepaßt. Der erste Sensorkolben 938 ist an seinem rechten Ende mit einem konischen Ventilsitz 939 versehen, der mit dem Innenrand des Ventilkolbens 930 zusammenarbeitet, um eine Niederdruckkammer 940 und eine ringförmige Auslaßkammer 941 zu begrenzen. Die Druckaufnahmefläche des ersten Sensorkolbens 938 ist durch die Querschnittsfläche des Kolbens bestimmt, die dem Fluiddruck in der Auslaßkammer 941 ausgesetzt ist und zwischen dem Außendurchmesser des Sensorkolbens 938 und der kreisförmigen Kontaktlinie begrenzt ist, wenn der konische Ventilsitz 939 in eine Ineingriffnahme mit dem inneren Rand des Ventilkolbens 930 gebracht ist. Die Auslaßkammer 941 steht über wenigstens zwei Kanäle 942 und 943 mit einer Ringnut 944 in Verbindung, die ihrerseits mit einer Auslaßöffnung 945 in der äußeren Schale 902 verbunden ist.
Der erste Sensorkolben 931 weist einen in einem Stück damit ausgebildeten scheibenförmigen Ankerteil 946 auf, der beweglich in einer Ankerkammer 947 aufgenommen ist, die vom Joch element 909 und vom ersten und zweiten Gehäuseteil 903 und 904 begrenzt wird. Die axiale Länge der Ankerkammer 947 ist so gewählt, daß sie größer als die axiale Wandstärke des Ankers 946 ist, um eine Axialbewegung des Ankers 946 in der Kammer 947 zu erlauben. Es versteht sich, daß bei einer Axialbewegung des Ankers 946 gemeinsam damit auch der erste Sensorkolben 938 bewegt wird. Der Anker 946 weist eine Vielzahl von durchgehenden Kanälen 948 auf, damit ein Fluid in der Kammer 947 zwischen beiden Seiten des Ankers 946 strömen kann, wenn dieser axial bewegt wird. Die Anordnung aus Kolben und Anker 938,946 weist einen zentralen Durchlaß 949 auf, der in der Niederdruckkammer 940 mündet. Der Durchlaß 949 steht auch mit der Ankerkammer 947 über einen radialen Durchlaß in Verbindung.
Der erste Gehäuseteil 903 enthält eine zentrale Bohrung 950, in der gleitend verschiebbar ein zweiter Sensorkolben 951 mit einem Dichtungsring 952 aufgenommen ist. Der Kolben 951 arbeitet mit der Bohrung 50 so zusammen, daß eine Steuerdruckkammer 953 begrenzt ist, die über einen Durchlaß 954 mit einer Öffnung 955 in der Schale 902 verbunden ist. Der zweite Sensorkolben weist eine kreisförmige Aussparung 956 auf, die zu dem mittleren Durchlaß 949 ausgerichtet ist und über geeignete Nuten mit der Ankerkammer 947 verbunden ist.
Der zweite Sensorkolben 951 ist dem Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 953 ausgesetzt. Die Druckaufnahmefläche des zweiten Sensorkolbens 951 ist so gewählt, daß sie gleich einem bestimmten Vielfachen, beispielsweise dem Vierfachen der Druckaufnahmefläche des ersten Sensorkolben 938, ist. Der zweite Sensorkolben 951 ist so ausgebildet, daß er auf den Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 953 ansprechend in einen Kontakt mit dem Anker 946 gebracht wird und die erste Anordnung aus Kolben und Anker 938, 946 in 16 nach rechts vorspannt.
Im Betrieb können die Einlaßöffnungen 935 des Druckmodulators 900 über eine Leitung 960 mit dem Druckspeicher 34 verbunden werden. Die Öffnung 955 kann über eine Leitung 961 mit dem Hauptzylinder 12 verbunden werden. Die Auslaßöffnung 945 kann mit dem Radzylinder 144 über eine Druckübertragungseinrichtung 962 verbunden werden, die ähnlich der Einrichtung ist, die bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dargestellt wurde. Die Rückführungsöffnung 929 kann über eine Leitung 963 mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden werden.
Eine Vielzahl von Druckmodulatoren 900 kann wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, wobei jeweils ein Modulator für jeden Radzylinder vorgesehen ist. Bei einer Bremsanlage für ein Fahrzeug mit Frontmotor und Vorderradantrieb können andererseits die Auslaßkanäle 942 und 943 eines Druckmodulators mit den Zylindern für das rechte Vorderrad und das linke Vorderrad verbunden sein und können die Zylinder für die Hinterräder mit der gemeinsamen Auslaßöffnung 945 eines anderen Druckmodulators in Verbindung stehen. Bei einer Bremsanlage für ein Fahrzeug mit Frontmotor und Hinterradantrieb ist es möglich, zwei Druckmodulatoren zu verwenden, wobei die Auslaßöffnung 945 eines Modulators gemeinsam mit den Zylindern der Vorderräder verbunden ist, und die Auslaßöffnung des anderen Modulators mit den Zylindern der Hinterräder verbunden ist.
Im folgenden wird anhand der 16 und 17A bis 17C die Arbeitsweise des Druckmodulators 900 beschrieben.
Wenn der Hauptzylinder 12 nicht betätigt ist, so daß die Steuerdruckkammer 953 im wesentlichen unter dem Umgebungsdruck steht, haben der erste und der zweite Sensorkolben 938 und 951 und der Ventilkolben 930 die in 17C dargestellte Stellung. In dieser Stellung ist der äußere Rand des Ventilkolbens 930 in einen Kontakt mit dem Ventilsitz 933 der ersten Hülse 919 gebracht, um die Fluidverbindung zwischen der Einlaßkammer und der Auslaßkammer 934 und 941 zu schließen. Der erste Sensorkolben 938 wird nach links bewegt, um den konischen Ventilsitz 939 von dem inneren Rand des Ventilkolbens 930 zu lösen, wodurch die Fluidverbindung zwischen der Auslaßkammer 941 und der Niederdruckkammer 940 geöffnet wird. In dieser Weise wird der Radzylinder 144 von dem bestimmten Fluiddruck vom Druckspeicher 34 isoliert und stattdessen mit dem Vorratsbehälter 32 über die Rückführungskanäle 927, 298 und die Rückführungsöffnung 929 verbunden.
Wenn auf das Bremspedal 14 ein Druck ausgeübt wird, liegt der gesteuerte Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 über die Öffnung 955 und den Durchlaß 954 an der Steuerdruckkammer 953, um eine hydrostatische Kraft auf den zweiten Sensorkolben 951 auszuüben. Dadurch wird der zweite Sensorkolben 951 in einen Kontakt mit der Anordnung aus Anker und Kolben 946, 938 gebracht, so daß sich diese nach rechts bewegt, bis der konische Ventilsitz 939 des ersten Sensorkolbens 938 in Eingriff mit dem inneren Rand des Ventilkolbens 930 gebracht ist, wie es in 17B dargestellt ist. Wenn der zweite Sensorkolben 951 die Anordnung 946, 938 weiterschiebt, drückt der erste Sensorkolben 938 den Ventilkolben 930 gegen die Wirkung der Feder 932 nach rechts, was dazu führt, daß sich der äußere Rand des Ventilkolbens 930 vom Ventilsitz 933 wegbewegt, wie es in 17A dargestellt ist. Das führt zu einer Fluidverbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer 934 und 941, so daß ein schneller Druckanstieg in der Auslaßkammer 941 die Folge ist. In dieser Stellung liegt der Fluiddruck vom Druckspeicher über die Auslaßkanäle 942 und 943 an der Druckübertragungseinrichtung 962, um den Radzylinderdruck zum Anziehen der Bremse zu erhöhen.
In der in 17A dargestellten Stellung ist der erste Sensorkolben 938 dem Fluiddruck in der Auslaßkammer 941 ausgesetzt und mit einer hydrostatischen Kraft beaufschlagt, die gleich dem Fluiddruck, multipliziert mit der Druckaufnahmefläche des Kolbens 938 ist. Der Druckanstieg in der Auslaßkammer 941 setzt sich fort, bis die auf den ersten Sensorkolben 938 ausgeübte hydrostatische Kraft gleich der hydrostatischen Kraft ist, die auf den zweiten Sensorkolben 951 ausgeübt wird, woraufhin der erste und der zweite Sensorkolben 938 und 951 sowie der Ventilkolben 930 unter der Wirkung der Feder 932 nach links bewegt werden, bis der äußere Rand des Ventilkolbens 930 in einen eingriff mit dem Ventilsitz 933 kommt, wie es in 17B dargestellt ist. Das ist die Gleichgewichtsstellung des ersten und zweiten Sensorkolbens 938 und 951. Ähnlich wie der Druckmodulator 201, der in 6 dargestellt ist und anhand von 6 beschrieben wurde, ist in dieser Gleichgewichtsstellung der modulierte Fluiddruck in der Auslandskammer 941 ein vorbestimmtes Vielfaches des gesteuerten Fluiddruckes in der Steuerdruckkammer 953, da die Druckaufnahmefläche des zweiten Sensorkolbens 951 gleich einem bestimmten Vielfachen der entsprechenden Fläche des ersten Sensorkolbens 938 ist. In der Gleichgewichtsstellung sind die Fluidverbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammern 934 und 941 und die Verbindung zwischen der Auslaßkammer 941 und der Niederdruckkammer 940 unterbrochen, so daß der Radzylinder auf dem modulierten Fluiddruck in der Auslaßkammer gehalten ist.
Wenn der auf das Bremspedal ausgeübte Druck verringert wird, um den Fluiddruck vom Hauptzylinder 12 herabzusetzen, überwindet die auf den ersten Sensorkolben 938 wirkende hydrostatische Kraft die auf den zweiten Sensorkolben 951 wirkende hydrostatische Kraft, so daß der erste Sensorkolben 938 in die in 17C dargestellte Stellung bewegt wird, in der die Fluidverbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer 934 und 941 unterbrochen ist, jedoch die Auslaßkammer 941 mit der Niederdruckkammer 940 in Verbindung steht, damit der Fluiddruck in der Auslaßkammer zum Vorratsbehälter 32 ent lastet werden kann. In dieser Weise wird der am Radzylinder liegende modulierte Fluiddruck nach Maßgabe des gesteuerten Fluiddruckes reguliert, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird. Da der modulierte Fluiddruck ein vorbestimmtes Vielfaches des gesteuerten Fluiddruckes ist, wird somit eine Bremskraftverstärkungsfunktion erfüllt.
Der modulierte Fluiddruck an der Auslaßkammer 941 des Druckmodulators 900 kann während eines Antiblockierbetriebes oder einer Bremskraftproportionierung dadurch herauf- oder herabgesetzt werden, daß das erste oder zweite Solenoid 905 oder 906 erregt wird. Bei einer Haftungssteuerung kann in ähnlicher Weise das zweite Solenoid 906 erregt werden, um beim Fehlen einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer einen Fluiddruck an den Radzylinder zu legen.
Während einer Bremskraftproportionierung wird das Solenoid 905 und 906 auf die Abnahme oder Zunahme der maximal verfügbaren Reibungskraft des Rades erregt. Wenn die Bremskraft bei sich verschlechternden Straßenverhältnissen beispielsweise herabzusetzen ist, wird das erste Solenoid 905 mit einer Stromstärke erregt, die proportional zur Abnahme der Radreibung ist. Das erzeugt einen magnetischen Fluß durch die äußere Schale 902, das Jochelement 909, den Anker 946 und den Gehäuseteil 903, so daß der Anker 946 nach links angezogen wird, um dadurch die Anordnung aus Kolben und Anker 938, 946 gegen die hydrostatische Kraft vorzuspannen, die auf den zweiten Sensorkolben 951 wirkt. Das hat zur Folge, daß der erste Sensorkolben 938 in die in 17B dargestellte Gleichgewichtsstellung bei einem herabgesetzten Fluiddruck in der Auslaßkammer 941 gebracht wird. Der modulierte Fluiddruck, der in dieser Weise verringert ist, ist niedriger als das vorbestimmte Vielfache des gesteuerten Fluiddruckes, und die Stärke der Abnahme ist proportional zur anliegenden Stromstärke. Wenn umgekehrt das zweite Solenoid 906 mit einer Stromstärke erregt wird, die proportional zur zunehmenden Radreibung ist, wird der Anker 946 nach rechts vorgespannt, um dadurch den Ausgangsfluiddruck proportional zur zugeführten elektrischen Leistung zu erhöhen. Der erhöhte modulierte Fluiddruck wird höher als das vorbestimmte Vielfache des gesteuerten Fluiddruckes sein.
Während eines Antiblockierbetriebes können das erste und das zweite Solenoid 905 und 906 abwechselnd mit maximaler elektrischer Leistung erregt werden, um für eine schnelle Ab- oder Zunahme des Ausgangsdruckes zu sorgen.
Während einer Haftungssteuerung ist das Bremspedal 14 normalerweise nicht betätigt, so daß kein wesentlicher Fluiddruck in der Steuerdruckkammer 953 herrscht. Das zweite Solenoid 906 wird somit mit einer Stromstärke erregt, die ausreicht, um den ersten Sensorkolben 938 gegen den Fluiddruck in der Auslaßkammer 941 vorzuspannen. Der Fluiddruck, der am Radzylinder liegt, ist proportional zur Stärke des elektrischen Stromes, mit dem das zweite Solenoid versorgt wird.
Es versteht sich, daß bei dem Druckmodulator 900 der zweite Sensorkolben 951 vom ersten Sensorkolben 938 getrennt ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, daß sich der erste Sensorkolben 938 schneller auf eine Erregung des zweiten Solenoides 906 ansprechend bewegt, da die Bewegung des ersten Sensorkolbens 930 nicht durch eine Widerstandskraft behindert wird, auf die der zweite Sensorkolben 951 treffen würde.
Da das Rohr 925 elastisch über den elastomeren Ring 926 durch den Halter 922 gehalten ist, der seinerseits elastisch bezüglich des zweiten Gehäuseteils 904 gehalten ist, ist es leicht, irgendeine axiale Fehlausrichtung zwischen dem Ventilkolben 930 und dem Rohr 925 aufzufangen. Das erleichtert das Einpassen des Rohres 925 in den Ventilkolben 930 und ermöglicht eine Bewegung des Ventilkolbens entlang des Rohres mit minimaler Reibung, ohne daß dazwischen ein unüblicher Verschleiß erzeugt wird.

Claims

Bremsanlage für ein Fahrzeug, umfassend eine erste Druckquelle (12), die in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung einen ersten hydraulischen Bremsdruck erzeugt; eine Radbremseinrichtung (144) zum Erzeugen einer Bremskraft an einem Rad; einen die erste Druckquelle (12) mit der Radbremseinrichtung (144) verbindenden Bremskreis zur Weiterleitung des ersten Bremsdrucks; eine zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) zum Erzeugen eines zweiten hydraulischen Bremsdrucks, der höher als der erste Bremsdruck ist, wobei der zweite Bremsdruck der Radbremseinrichtung (144) über einen in den Bremskreis mündenden Hilfskreis zugeführt wird und ein Druckmodulator (26; 201; 900) im Hilfskreis stromab der Auslass-Seite der zweiten Druckquelle angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine zwischen Bremskreis und Hilfskreis angeordnete Druckübertragungseinrichtung (22; 202; 327; 506; 601; 702) mit einem Zylinder und einem Trennkolben, die eine ständige hydraulische Trennung von Bremskreis und Hilfskreis bewirkt und mittels derer der zweite Bremsdruck an die Radbremseinrichtung übertragen wird.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) einen zweiten hydraulischen Bremsdruck in einem bestimmten Verhältnis zu dem ersten hydraulischen Bremsdruck erzeugt.
Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmodulator (26; 201; 900) eine Druckreduziereinrichtung (126, 130; 242, 235; 331; 905, 946) enthält, um eine Reduzierung des hydraulischen Bremsdrucks zu erhalten, der an die Radbremseinrichtung angelegt wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) eine mehrstufige elektrische Steuerung eines Verstärkungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Bremsdrucks gegenüber dem ersten Bremsdruck ausführt.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremseinrichtung (144) an jedem Rad des Fahrzeugs unabhängig angeordnet ist und der zweite Bremsdruck der zweiten Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) unabhängig an die Radbremseinrichtung jedes Rades angelegt werden kann.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bremsdruck in Übereinstimmung mit einer Reduktion des ersten Bremsdrucks reduziert wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) einen Kolben (98, 100, 223, 239, 939, 951) mit unterschiedlichen Flächen umfassend eine erste Druckaufnahmefläche zur Aufnahme des ersten Bremsdrucks von der ersten Druckquelle (12) und eine zweite Druckaufnahmefläche zur Aufnahme eines Bremsdrucks von einer Einstelleinrichtung (28, 34) in der zweiten Druckquelle sowie ein Gehäuse (48; 219; 903, 904) aufweist, das einen Druckübertragungsweg (64; 229; 945) begrenzt, über den der zweite Bremsdruck an die Radbremseinrichtung übertragen wird, der in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Druckaufnahmeflächen des Kolbens variiert ist.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) eine Drucksteuereinrichtung (126, 130; 242, 243, 235; 905, 906, 946) aufweist, die den Kolben in Übereinstimmung mit einer elektromagnetischen Kraft bewegt, wobei der hydraulische Bremsdruck in der Radbremseinrichtung gesteuert wird.
Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Kraft durch die Drucksteuereinrichtung (126, 130; 242, 243, 235; 905, 906, 946) zur Steuerung der Bewegung des Kolbens (98, 100; 223, 239; 939, 951) variiert wird, sodass ein Verstärkungsverhältnis des ersten Bremsdrucks zum zweiten Bremsdruck variiert wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckquelle (28, 32, 34; 963, 960) eine Pumpe (28) zum Ansaugen einer Bremsflüssigkeit aus einem Reservoir (32) und zur Förderung der Bremsflüssigkeit an die Radbremseinrichtung (144) sowie eine Einrichtung (951), die verhindert, dass Bremsflüssigkeit zwischen der ersten Druckquelle und der Radbremseinrichtung fließt, wenn die Bremsflüssigkeit von der Pumpe (28) an die Radbremseinrichtung gefördert wird, aufweist.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bremsdruck an ein Rad, an dem eine erhöhte Last anliegt, in Abhängigkeit von einer Ortsverlagerung einer am Fahrzeug angreifenden Last angelegt wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Einrichtung zum Beurteilen, ob der zweite Bremsdruck normal ist oder nicht, vorgesehen ist.
Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckunterbrechungsventil (203) oder ein Abschaltventil (204) geschlossen wird, wenn der zweite Bremsdruck erzeugt wird.
Bremsanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckunterbrechungsventil (203) oder ein Abschaltventil (204) geöffnet wird, wenn der zweite Bremsdruck anomal ist.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Einrichtung (22, 192, 13) zum Sicherstellen eines gewissen Bremspedalweges vorgesehen ist, um den Fahrer ein Bremspedal niederdrücken zu lassen.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Speicher (34) zum Speichern eines bestimmten Fluiddrucks vorgesehen ist, der an einer Ausgabeseite einer hydraulischen Pumpe (28) angeordnet ist.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Druckspeicher (34) zusammen mit einer hydraulischen Pumpe (28) vorgesehen ist.