DE3718973A1 - Bremsdruckmodulator - Google Patents
BremsdruckmodulatorInfo
- Publication number
- DE3718973A1 DE3718973A1 DE19873718973 DE3718973A DE3718973A1 DE 3718973 A1 DE3718973 A1 DE 3718973A1 DE 19873718973 DE19873718973 DE 19873718973 DE 3718973 A DE3718973 A DE 3718973A DE 3718973 A1 DE3718973 A1 DE 3718973A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- plunger
- valve
- displacer
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/42—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition having expanding chambers for controlling pressure, i.e. closed systems
- B60T8/4208—Debooster systems
- B60T8/4266—Debooster systems having an electro-mechanically actuated expansion unit, e.g. solenoid, electric motor, piezo stack
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/42—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition having expanding chambers for controlling pressure, i.e. closed systems
- B60T8/4208—Debooster systems
- B60T8/4225—Debooster systems having a fluid actuated expansion unit
- B60T8/4241—Debooster systems having a fluid actuated expansion unit pneumatically
- B60T8/425—Debooster systems having a fluid actuated expansion unit pneumatically using a vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
- F16D2023/126—Actuation by rocker lever; Rocker levers therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
- F16D2125/64—Levers
- F16D2125/645—Levers with variable leverage, e.g. movable fulcrum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckmodulator mit
einem als Verdränger- bzw. Plungeraggregat ausgebildeten
Volumenaufnehmer, dessen Verdränger- bzw. Plungerarbeits
raum zwischen Hauptbremszylinder od.dgl. und Radbrems
zylinder od.dgl. eines Bremssystems geschaltet bzw.
schaltbar und vom Hauptbremszylinder od.dgl. durch ein
Trennventil abkoppelbar ist, welches automatisch schließt,
wenn der Verdränger bzw. Plunger seine in den Arbeitsraum
eingeschobene Endlage zur Modulation des Druckes im
Arbeitsraum und Radbremszylinder od.dgl. verläßt, sowie
mit einem Aktuator, dessen mit dem Verdränger bzw. Plunger
über eine Getriebeanordnung mit stellwegabhängiger Über
setzung gekoppeltes Stellglied antriebsmäßig mit einer
Kolben- bzw. Membrananordnung verbunden ist, die bei
Beaufschlagung ihrer Vorder- und Rückseite mit unterschied
lichem Druck bzw. Unterdruck eine von der Druckdifferenz
zwischen Vorder- und Rückseite abhängige Stellkraft erzeugt.
Bremsdruckmodulatoren sind ein wesentlicher Bauteil von
Bremssystemen mit Antiblockiersystem. Sobald den Fahrzeug
rädern zugeordnete Schlupfsensoren beim Abbremsen des
Fahrzeuges ein blockierendes Rad feststellen, wird der
diesem Rad zugeordnete Bremsdruckmodulator betätigt,
d.h. der Verdränger bzw. Plunger des den Radbremszylinder
des blockierenden Rades vorgeschalteten Volumenaufnehmers
wird relativ zum Arbeitsraum des Verdrängers bzw. Plungers
in Ausschieberichtung verstellt, wobei das Trennventil den
Arbeitsraum und damit auch den jeweiligen Radbremszylinder
automatisch vom Hauptbremszylinder abtrennt und der Druck
im Arbeitsraum sowie im Radbremszylinder in Abhängigkeit
vom Hub des Verdrängers bzw. Plungers mehr oder weniger
stark exponentiell abfällt. Damit wird die auf das zuvor
blockierende Rad einwirkende Bremskraft entsprechend
verringert, und das Rad beginnt bei hinreichend weit
abgesenkter Bremskraft wieder zu drehen. Sodann wird der
Verdränger bzw. Plunger wieder in den Arbeitsraum des
Volumenaufnehmers eingeschoben, bis das Rad erneut zu
blockieren beginnt oder das Trennventil erneut öffnet,
wenn der Plunger bzw. Verdränger seine eingeschobene
Endlage erreicht. Danach wiederholt sich gegebenenfalls
der vorbeschriebene Vorgang.
Herkömmliche Bremsdruckmodulatoren haben einen relativ
hohen Leistungsbedarf. Dies ist grundsätzlich unerwünscht,
weil diese Leistung in der Regel vom Fahrzeugmotor erzeugt
werden muß und damit nicht für die Fortbewegung des
Fahrzeuges zur Verfügung steht. Darüber hinaus ist zu
beachten, daß die zur Verstellung des Verdrängers bzw.
Plungers des Volumenaufnehmers notwendigen Stellkräfte
in der Regel durch Ausnutzung des Unterdruckes eines das
Fahrzeug treibenden Verbrennungsmotors erzeugt werden.
Jedoch ist bei zukünftigen Motorentwicklungen zu erwarten,
daß ein nutzbarer Unterdruck nur noch in relativ geringem
Umfang zur Verfügung steht.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Bremsdruckmodu
lator zu schaffen, welcher sich durch relativ geringe
Baugröße auszeichnet und mit besonders geringer Leistung
steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Bremsdruckmodulator der eingangs
angegebenen Art dadurch gelöst, daß sich die Übersetzung des
Getriebes derart - insbesondere exponentiell - ändert,
daß die durch eine vorgegebene Auslegedruckdifferenz
erzeugbare, den Verdränger bzw. Plunger in Richtung der
einen Endlage (Einschieberichtung) drängende Auslegestell
kraft und die den Verdränger bzw. Plunger im Arbeitsraum
in Richtung seiner anderen Endlage (Ausschieberichtung)
drängenden Druckkräfte unabhängig von der Lage des Ver
drängers bzw. Plungers - zumindest nahezu - in einem
Gleichgewichtszustand bleiben, wenn der Verdränger bzw.
Plunger nach Erreichen eines maximalen Druckes im Arbeits
raum unter Absperrung des Trennventiles die eingeschobene
Endlage in Ausschieberichtung verläßt.
Da die Auslegestellkraft und die vom Druck im Volumen
aufnehmer erzeugten und auf den Verdränger bzw. Plunger
wirkenden Kräfte immer im Gleichgewicht zueinander bleiben,
wenn der Verdränger bzw. Plunger verstellt werden, nachdem
sich das Trennventil bei Erreichen des Maximaldruckes
geschlossen hat, genügen zur Verstellung von Verdränger
oder Plunger außerordentlich geringe Kräfte, welche ledig
lich ausreichen müssen, die im Druckmodulator und insbeson
dere im Getriebe desselben verursachte Reibung zu überwinden.
Dies ist gleichbedeutend damit, daß die Auslegestellkraft
des Aktuators zur Betätigung des Modulators nur ganz gering
fügig verändert werden muß, wenn bei einer Panikbremsung
der Maximaldruck im Arbeitsraum des Modulators und damit
am Radbremszylinder erreicht wird und zu einer Blockierung
des gebremsten Rades führt. Sollte dagegen das Rad bereits
vor Erreichen des Maximaldruckes blockieren und der Brems
druckmodulator entsprechend bei geringerem Anfangsdruck
seine Arbeit aufnehmen müssen, so genügt es, die Stellkraft
hinreichend weit unter die Auslegestellkraft gesteuert
abzusenken, um dem Verdränger bzw. Plunger eine Bewegung
in Ausschieberichtung zu ermöglichen und dadurch den Druck
am Radbremszylinder des blockierenden Rades abzusenken,
bis dasselbe wieder zu drehen beginnt. Auch hier genügen
äußerst geringe Steuerkräfte, denn die Stellkraft läßt sich
mit geringstem Kraftaufwand steuern, wenn die die Kolben-
bzw. Membrananordnung beaufschlagende Druckdifferenz zwischen
verschwindender Druckdifferenz und einem der Auslegedruck
differenz entsprechenden oder einem geringfügig darüber
liegenden Wert mittels Steuerventilanordnung veränder
lich ist.
In vorteilhaft einfacher konstruktiver Ausbildung kann
dazu die auf einer Seite dauernd vom Außenluftdruck
beaufschlagte Kolben- bzw. Membrananordnung eine auf
ihrer anderen Seite angeordnete und mit einer Druck- oder
Vakuumquelle verbundene bzw. verbindbare Kammer abschließen,
welche über ein Steuerventil zur Steuerung des Kammerdruckes
mit der Außenluft verbindbar ist.
Als Steuerventil dient zweckmäßigerweise ein 3/3-Ventil
mit einem Anschluß für die Kammer, einem Anschluß für die
Außenluft sowie einem Anschluß für die Vakuum- oder Druck
quelle, wobei die Kammer in einer Schaltstellung von der
Außenluft sowie der Vakuum- bzw. Druckquelle abgetrennt
und in den beiden anderen Schaltstellungen entweder mit
der Vakuum- bzw. Druckquelle oder der Außenluft verbunden
ist.
Grundsätzlich genügt es, das Steuerorgan des Steuerventiles
unmittelbar an einen Stellantrieb, z.B. einem Elektromag
neten, zu koppeln. Die mit dem Steuerventil bewirkte Verän
derung der Druckdifferenz an der Membran- bzw. Kolben
anordnung des Aktuators verändert dessen Stellkraft
entsprechend, mit der Folge, daß sich der Verdränger bzw.
Plunger des Volumenaufnehmers in eine der veränderten
Stellkraft zugeordnete Lage bewegt, welche außer von der
Stellkraft lediglich von dem beim Schließen des Trennven
tiles im Volumenaufnehmer herrschenden Anfangsdruck abhängt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, die Druckdifferenz an der Membran-
bzw. Kolbenanordnung des Aktuators durch Sollwert-Vorgabe
des Hubes von Verdränger bzw. Plunger des Volumenaufnehmers
zu regeln, indem das relativ zu einem stationären Teil in
gleicher Weise wie das schieberartige Steuerorgan des
3/3-Steuerventiles beweglich angeordnete Steuerventil
gehäuse entweder mit einem Sollwertsteller oder dem
Verdränger bzw. Plunger und das Steuerorgan entweder mit
dem Verdränger bzw. Plunger oder dem Sollwertsteller
antriebsgekoppelt sind, derart, daß der Verdränger bzw.
Plunger bei einer vom Hub des Sollwertstellers bewirkten
Verstellung des Steuerventiles aufgrund der dadurch verän
derten Stellkraft des Aktuators in eine Richtung gedrängt
wird, bei der die Bewegung des mit dem Verdränger bzw.
Plunger gekoppelten Teiles des Steuerventiles der Bewegung
des mit dem Sollwertsteller gekoppelten Teiles des Steuer
ventiles mit gleichem Richtungssinn relativ zum stationären
Teil folgt.
Auf glattem Untergrund kann ein Rad unter Umständen auch
dann zum Blockieren neigen, wenn die Fahrzeugbremse nur mit
relativ geringer Kraft betätigt wird. In einem derartigen
Falle wird vor Ansprechen des Modulators, d.h. vor der
Ausschiebebewegung des Verdrängers bzw. Plungers aus dem
Arbeitsraum des Volumenaufnehmers sowie vor Schließen des
Trennventiles, ein vergleichsweise geringer Druck im
Arbeitsraum sowie im daran angeschlossenen Radbremszylinder
erreicht. In einem solchen Falle muß der Modulator also
einen vergleichsweise geringen Anfangsdruck im Arbeitsraum
bzw. im Radbremszylinder abbauen, um ein blockierendes Rad
wieder zur Drehung zu bringen. Um in einem solchen Falle
den Modulator möglichst schnell ansprechen zu lassen, kann
es zweckmäßig sein, die bei unbetätigtem Modulator erzeugte
Stellkraft des Aktuators ständig dem Druck im Bremssystem
anzupassen, etwa derart, daß die Stellkraft nur geringfügig
größer ist als diejenige Kraft, welche notwendig ist, um den
Verdränger bzw. Plunger gegen den jeweiligen Druck im
Bremssystem in der eingeschobenen Endlage zu halten.
Zu diesem Zweck ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungs
form der Erfindung vorgesehen, das Steuerorgan des Steuer
ventiles nach Art einer Druckwaage mit zumindest vom Rad
bremszylinderdruck sowie vom Druck bzw. Unterdruck im
Aktuator beaufschlagbaren Wirkflächen anzuordnen und durch
die die Wirkflächen beaufschlagenden Druckkräfte in einem
Sinne zu steuern, daß die die Kolben- bzw. Membrananord
nung des Aktuators beaufschlagende Druckdifferenz
- zumindest bei unbetätigtem Modulator - mit dem Radbrems
zylinderdruck ansteigt bzw. abfällt.
Stattdessen ist es auch möglich, zwischen die Vakuum- bzw.
Druckquelle und dem dorthin führenden Anschluß des Steuer
ventiles ein in Abhängigkeit vom Druck im Hauptbrems- oder
Radbremszylinder steuerbares Anpaßventil anzuordnen, welches
die Verbindung der Vakuum- bzw. Druckquelle zum Anschluß des
Steuerventiles abzusperren bzw. zu drosseln und eine Verbin
dung dieses Anschlusses mit der Außenluft unter steuerbarer
Drosselung zu öffnen gestattet. Damit wird der an dem genann
ten Anschluß herrschende Druck bzw. Unterdruck dem Druck im
Bremssystem angepaßt.
In jedem Falle ist es jedoch zweckmäßig, daß der Aktuator
auch bei nicht betätigter Bremse eine Mindeststellkraft
erzeugt, um den Verdränger bzw. Plunger des Volumenaufnehmers
auch bei verschwindendem Druck im Bremssystem ständig in
Richtung seiner in den zugeordneten Arbeitsraum eingescho
bene Endlage zu bringen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen definiert. Das Rollkurvenhebelgetriebe
nach Anspruch 19 ist im einzelnen in der DE-OS 37 18 944
beschrieben.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung auf die nachfolgende
Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen.
Dabei zeigt
Fig. 1 ein schematisiert dargestelltes Bremssystem
mit einem erfindungsgemäßen Bremsdruckmodulator,
Fig. 2 das zwischen dem Vakuumaktuator und dem Volumen
aufnehmer des in Fig. 1 dargestellten Bremsdruck
modulators angeordnete Hebelgetriebe in perspekti
vischer Darstellung,
Fig. 3 einen konstruktiv abgewandelten Modulator,
Fig. 4 eine grafische Darstellung, welche einerseits
den Druckabfall zeigt, der im Volumenaufnehmer
bei Bewegung des Plungers in Ausschieberichtung
und unterschiedlichem, beim Schließen des Trenn
ventiles vorhandenen Anfangsdrücken auftritt;
außerdem ist dargestellt, welcher Druck im
Volumenaufnehmer mit unterschiedlichen Konstant-
Stellkräften des Aktuators im Gleichgewicht steht,
Fig. 5 eine beispielhafte tabellarische Darstellung für
die Funktion des Modulators,
Fig. 6 ein Schnittbild eines Steuerventiles zur Verän
derung der Stellkraft des Aktuators,
Fig. 7 ein Beispiel für eine Integration des in Fig. 6
dargestellten Steuerventiles in den erfindungs
gemäßen Modulator,
Fig. 8 ein als Druckwaage ausgebildetes Steuerventil
in Verbindung mit dem zugehörigen Bremsdruck
modulator,
Fig. 9 eine tabellarische Übersicht für Belegungs
möglichkeiten der Anschlüsse des in Fig. 8
dargestellten Steuerventiles,
Fig. 10 ein Anpaßventil und
Fig. 11 zwei beispielhafte Arbeitskennlinien
des in Fig. 10 dargestellten Anpaßventiles.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Bremssystem beaufschlagt
ein Bremspedal 30 den Kolben 31 des Hauptbremszylinders 32,
dem Hydraulikflüssigkeit von einem Nachlaufbehälter 33
zugeführt wird. Vom Druckraum des Hauptbremszylinders 32
führt eine hydraulische Leitung 34 zum Volumenaufnehmer 35
des insgesamt mit 36 bezeichneten Bremsdruckmodulators.
Der Volumenaufnehmer 35 weist einen Zylinderraum 4 auf,
welcher einerseits über das als Kugelventil ausgebildete
und von einer Feder 38 beaufschlagte Trennventil 5 mit der
hydraulischen Leitung 34 und über eine seitlich abzweigende
weitere hydraulische Leitung 39 mit dem nur schematisch
angedeuteten Radbremszylinder 6 in Verbindung steht.
Die Leitung 39 könnte auch zu zwei oder mehreren Radbrems
zylindern führen.
Im Zylinderraum 4 ist der kreiszylinderförmige Plunger 2
angeordnet, welcher durch eine Führungsbohrung 40 dicht
nach außen geführt ist, die dem Trennventil axial gegenüber
liegt. In der dargestellten, in den Zylinderraum 4 des
Volumenaufnehmers 35 eingeschobenen Endlage liegt die dem
Trennventil 5 zugewandte Stirnfläche des Plungers 2 auf
einem Betätigungsstößel 41 auf und hält das Trennventil 5
gegen die Kraft der Feder 38 offen. Außerhalb des Volumen
aufnehmers 35 ist der Plunger 2 mittels eines Stößels 42
verlängert, welcher dazu dient, den Plunger 2 über das
Hebelgetriebe 1 mit einem Aktuator 3 antriebsmäßig zu
koppeln.
Der Aktuator 3 besitzt ein auf dem Getriebegehäuse 43
angeordnetes, im Querschnitt kreisförmiges Gehäuse 44,
welches auf seiner in Fig. 1 unteren Seite durch das
Getriebegehäuse dicht abgeschlossen ist und auf seiner
oberen Seite eine Öffnung 45 zum Eintritt von Außenluft
aufweist. Innerhalb des Gehäuses 44 ist der Kolben 7
angeordnet, welcher mittels seiner Kolbenstange 46 in
der am Getriebegehäuse 43 angeordneten Führungsbohrung 47
mit zur Achse des Plungers 2 paralleler Achse gleitver
schiebbar geführt ist. Der Spalt zwischen Kolbenstange 46
und Führungsbohrung 47 ist durch nicht dargestellte
Dichtungen abgeschlossen. Mittels einer Membran- bzw.
Balganordnung 48, die zwischen dem Kolben 7 und der den
Kolben umschließenden Wandung des Gehäuses 44 angeordnet
ist, teilt der Kolben 7 innerhalb des Gehäuses 44 die
Kammer 10 ab, welche über die Pneumatikleitung 49 mit
der Steuerventilanordnung 8 verbunden ist, die die Kammer 10
in der Ventilstellung A mit der Vakuumquelle 9 und in der
Stellung C mit der Außenluft verbindet bzw. in der Stellung
B abschließt.
Im dargestellten Beispiel wird die Steuerventilanordnung 8
mittels des Elektromagneten 50 betätigt, welcher von einer
nicht dargestellten Bremsschlupfsteuerung betätigt wird.
Je nach Betätigung der Steuerventilanordnung 8 kann der
Pneumatikdruck in der Kammer 10 dem Druck der Außenluft
bzw. dem Unterdruck der Vakuumquelle 9 angenähert bzw.
angeglichen werden. Dementsprechend herrscht in der Kammer
10 entweder ein dem Druck der Außenluft entsprechender Druck
bzw. ein mehr oder weniger starker Unterdruck. Da der Kolben
7 und die Membran- bzw. Balganordnung 48 auf ihrer von der
Kammer 10 abgewandten Seite ständig von der Außenluft beauf
schlagt sind, während in der Kammer 10 im Vergleich zum
Druck der Außenluft in der Regel ein Unterdruck besteht,
wird der Kolben 7 mit wechselnder Kraft nach unten gedrängt,
wobei das Maß dieser Kraft von der Differenz zwischen dem
Druck der Außenluft auf der der Öffnung 45 zugewandten Seite
des Kolbens 7 sowie dem Unterdruck in der Kammer 10 abhängt.
Die auf diese Weise erzeugte Stellkraft F M des Kolbens wird
dann über das Getriebe 1 auf den Stößel 42 bzw. den Plunger
2 übertragen, so daß der Plunger 2 in den Zylinderraum 37
des Volumenaufnehmers 35 hineingedrängt wird.
Der Bremsdruckmodulator 36 arbeitet prinzipiell wie folgt:
Bei normalen Bremsungen, wenn kein Bremsschlupf auftritt,
nimmt der Plunger 2 des Volumenaufnehmers 35 die in Fig. 1
ersichtliche eingeschobene Endlage ein, in welcher das
Trennventil 5 über seinen am Plunger 2 anliegenden Betäti
gungsstößel 41 offengehalten wird. Um den Plunger 2 in der
angegebenen Lage zu halten, wird in der Kammer 10 des
Aktuators 3 ein hinreichender Unterdruck aufrechterhalten,
beispielsweise indem die Steuerventilanordnung 8 in ihrer
Stellung A verbleibt, so daß die Kammer 10 dauernd mit der
Vakuumquelle 9 verbunden ist.
Falls der Druck im Zylinderraum 4 sowie in dem daran
angeschlossenen Radbremszylinder 6 aufgrund einer ent
sprechend starken Betätigung des Bremspedales 30 derart
ansteigt, daß das Rad blockiert, so wird die Steuerventil
anordnung 8 von der Bremsschlupfsteuerung derart betätigt,
daß der Unterdruck in der Kammer 10 dem Druck der Außenluft
angenähert wird und die Stellkraft F M des Kolbens 7 ent
sprechend abnimmt. Damit können die den Plunger 2 im
Zylinderraum 4 beaufschlagenden Druckkräfte den Plunger 2
aus dem Zylinderraum 37 ausschieben, so daß das Trennventil
5 von seiner Feder 38 geschlossen wird. Wenn nun durch ent
sprechende Steuerung der Steuerventilanordnung 8 die Stell
kraft F M des Kolbens 7 weiterhin entsprechend gesteuert,
d.h. abgesenkt, wird, so wird der Plunger 2 bei geschlossenem
Trennventil 5 weiter ausgeschoben. Dies hat zur Folge, daß
der Druck im Zylinderraum 37 sowie am Radbremszylinder 6
- etwa exponentiell - abfällt, d.h. die Betätigungskraft
des Radbremszylinders 6 wird zunehmend vermindert, bis das
zuvor blockierte Rad wieder zu drehen beginnt.
Sodann kann der Plunger 2 durch Erhöhung der Stellkraft F M
des Kolbens 7 wieder in Richtung der dargestellten Ruhelage
zuruckgeschoben werden, um den Druck im Zylinderraum 37
sowie am Radbremszylinder 6 wiederum zu erhöhen bzw. den
Zylinderraum 37 durch Öffnung des Trennventiles erneut
mit dem Hauptbremszylinder 14 zu verbinden. Sollte das Rad
erneut blockieren, wird der vorgeschriebene Vorgang wieder
holt.
Das zwischen den Stößel 42 des Plungers 2 und die Kolben
stange 46 des Kolbens 7 geschaltete Getriebe 1 besitzt
eine sich in Abhängigkeit von der Stellung des Getriebes
wechselnde Übersetzung, derart, daß unabhängig von der
Lage der Getriebeelemente ein indifferentes Gleichgewicht
aufrechterhalten bleibt, wenn die Kolbenstange 46 mit einer
konstanten Kraft in Abwärtsrichtung und der Stößel 42 mit
einer sich beim Hub des Stößels 42 exponentiell verändernden
Kraft in Aufwärtsrichtung gespannt wird.
Diese Charakteristik des Getriebes kann durch die in Fig. 1
nur schematisiert wiedergegebene und in der perspektivischen
Darstellung der Fig. 2 genauer ersichtliche Bauweise des
Getriebes 1 in konstruktiv einfacher und raumsparender
Bauweise gewährleistet werden.
Im Getriebegehäuse 43 bzw. in einem stattdessen angeordneten
Gestell sind an einander gegenüberliegenden Gehäuse- bzw.
Gestellteilen Hebel 27 und 28 mit zueinander parallelen
Schwenkachsen 51 und 52 drehbar gelagert. Die freien Enden
der Hebel 27 und 28 ragen jeweils etwa in Richtung der
Schwenkachse 51 bzw. 52 des jeweils anderen Hebels.
Der Hebel 28 besteht aus zwei deckungsgleichen und relativ
zueinander undrehbaren Teilen, die miteinander, beispiels
weise mittels der den Hebel 28 lagernden Achse 52, gabel
artig verbunden sind. Dabei ist der Abstand der deckungs
gleichen Teile des Hebels 28 derart bemessen, daß der Hebel
27 zwischen diese Teile hineinschwenken bzw. die deckungs
gleichen Teile des Hebels 28 seitlich am Hebel 27 vorbei
schwenken können.
An den Hebeln 27 und 28 sind Rollkurven I und II an einander
gegenüberliegenden Hebelflanken angeordnet. Jede der Roll
kurven I und II ist auf der der jeweils anderen Rollkurve
zugewandten Seite konkav gekrümmt.
Auf den Rollkurven I und II läuft der Rollkörper 29, welcher
aus gleichachsig angeordneten Rollen mit kleinem bzw. großem
Durchmesser besteht und mit den Rollen kleineren Durchmessers
auf der Rollkurve I an den Hebelteilen des Hebels 28 und mit
der Rolle großen Durchmessers auf der Rollkurve II am Hebel 27
läuft. Die Rollen großen und kleinen Durchmessers lassen sich
relativ zueinander verdrehen.
Auf den vom Rollkörper 29 abgewandten Flanken der Hebel 27
und 28 sind äußere Rollkurven III und IV angeordnet, die vom
Stößel 42 des Plungers 2 bzw. der Kolbenstange 46 des Aktuators
3 beaufschlagt werden.
Wenn die Hebel 27 und 28 bei Verschiebung des Stößels 42
sowie der Kolbenstange 46 schwenken, so verändert sich die
Lage der Berührungspunkte von Stößel 42 und Kolbenstange 46
auf den äußeren Rollkurven III und IV. Gleichzeitig wandert
der Rollkörper 29 selbsttätig auf den inneren Rollkurven I
und II. Aufgrund der konkaven Form der Rollkurven I und II
kann der Rollkörper 29 zwischen den Hebeln 27 und 28
jeweils nur eine einzige, sich mit der Stellung der Hebel
27 und 28 verändernde stabile Lage einnehmen, wenn die
Hebel 27 und 28 durch die Kolbenstange 46 sowie den
Stößel 42 gegen den Rollkörper 29 gedrängt werden.
Dementsprechend wandert der Rollkörper 29 bei Verstellung
des Getriebes 1 selbsttätig in die der jeweiligen Stellung
der Hebel 27 und 28 zugeordnete stabile Lage.
Durch die Lageänderung des Rollkörpers 29 bei Verstellung
des Getriebes 1 ändert sich die Übersetzung des Getriebes
in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage der Hebel 27 und
28. Die Änderung der Übersetzung wird darüber hinaus auch
noch durch die sich bei Hebelbewegungen ändernde Lage der
Berührungspunkte zwischen den Rollkurven III und IV sowie
der Kolbenstange 46 bzw. dem Stößel 42 beeinflußt.
Anstelle der Schwenkachsen 51 und 52 können zur Lagerung
der Hebel 27 und 28 in den Fig. 1 und 2 gegebenenfalls
auch Schneidenlager dienen. Vorausgesetzt, daß der Rollkör
per 29 in Fig. 1 in allen Stellungen des Getriebes 1 eine
Lage links der Achse von Plunger 2 bzw. Stößel 42 einnimmt,
können am Hebel 28 in Fig. 1 nach unten gerichtete Schneiden
(etwa im Bereich der Schwenkachse 52) angeordnet sein, die
in gehäuseseitige Kerben od.dgl. greifen. Stattdessen ist
es auch möglich, gehäuseseitig nach oben gerichtete Schneiden
und hebelseitig nach unten geöffnete Kerben od.dgl. anzu
ordnen.
Auch der Hebel 27 kann gegebenenfalls mittels Schneiden
gelagert werden, wenn der Rollkörper 29 bei allen Stellungen
des Getriebes 1 in Fig. 1 rechts von der Achse der Kolben
stange 46 verbleibt. In diesem Falle können statt der
Schwenkachse 51 am Hebel 27 nach oben gerichtete Schneiden
angeordnet sein, welche in gehäuseseitig angeordnete, nach
unten geöffnete Kerben od.dgl. eingreifen. Stattdessen
können auch wiederum am Gehäuse nach unten gerichtete
Schneiden und am Hebel 27 nach oben geöffnete Kerben
vorhanden sein.
Der in Fig. 3 dargestellte Bremsdruckmodulator 36 unter
scheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion
zunächst dadurch, daß der Hebel 28 als doppelarmiger
Winkelhebel ausgebildet ist, wobei der eine Hebelarm mit
dem Rollkörper 29 und der andere Hebelarm mit dem Stößel
42 des Plungers 2 des in diesem Falle seitlich am Getriebe
gehäuse 43 angeordneten Volumenaufnehmers 35 zusammenwirkt.
Der Aktuator 3 ist im Beispiel der Fig. 3 in das Getriebe
gehäuse 43 integriert, indem der Kolben 7 bzw. die Membran-
und Balganordnung 48 die Kammer 10 an der Unterseite des
Getriebegehäuses 43 nach oben abschließen.
Die Kammer 10 ist in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel über die in Fig. 3 nicht
dargestellte Steuerventilanordnung 8 mit der Außenluft bzw.
einer Vakuumquelle verbindbar bzw. gegenüber der Außenluft
sowie der Vakuumquelle abschließbar. Dementsprechend kann
in der Kammer 10 im Vergleich zum übrigen gegenüber der
Außenluft durch nicht dargestellte Öffnungen geöffneten
Getriebegehäuse 43 ein Unterdruck steuerbar hergestellt
werden.
Auf der Oberseite des Kolbens 7 sind beidseitig der Hebel
27 und 28 Zugstangen 53 angeordnet, die an ihren oberen
Enden mit einem Stößel 55 verbunden sind, welcher in der
Führungsbohrung 47 des Getriebegehäuses 43 gleichverschieb
bar geführt ist und mit der äußeren Rollkurve IV am
Hebel 27 zusammenwirkt. Bei Unterdruck in der Kammer 10
wird also der Kolben 7 aufgrund des zwischen seiner unteren
und oberen Seite bestehenden Druckunterschiede in Fig. 3
nach unten gespannt, wobei der Stößel 55 von den Zugstangen
53 gegen den Hebel 27 gezogen wird.
Da die Zugstangen 53 mit dem in Fig. 3 unteren Ende des
Stößels 55 verbunden sind, wird der Mittelbereich des
Stößels 55 zwischen den mit dem Hebel 27 bzw. der Führungs
bohrung 47 zusammenwirkenden Stößelteilen praktisch nicht
auf Biegung oder Knickung beansprucht. Im Gegensatz zur
Kolbenstange 46 in Fig. 1 kann der Stößel 55 in Fig. 3
deshalb relativ schwach dimensioniert sein. Darüber hinaus
wird bei der Ausführungsform in Fig. 3 die Führungsbohrung 47
wesentlich weniger stark belastet, d.h. die diese Führungs
bohrung 47 aufweisenden Teile des Getriebegehäuses 43 können
wesentlich schwächer dimensioniert sein.
Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 3 liegt
darin, daß der Aktuator 3 sehr organisch in das Getriebe
gehäuse 43 integriert ist.
Der Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 1 liegt vor allem
darin, daß die Reibung an den Schwenkachsen 51 und 52
geringer ist. Dies läßt sich den Vektordiagrammen in den
Fig. 1 und 3 entnehmen. Dabei ist F p jeweils die vom
Plunger 2 auf den Hebel 28 ausgeübte Kraft, F k die jeweils
vom Rollkörper auf den Hebel 27 oder 28 ausgeübte Kraft,
F 51 die auf die Schwenkachse 51 wirkende Kraft und F 52
die auf die Schwenkachse 52 wirkende Kraft.
Bei allen in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungs
formen des Bremsdruckmodulators 3 bzw. des Getriebes 1 sind
die Rollkurven I bis IV derart bemessen, daß in allen beim
Betrieb auftretenden Lagen der Hebel 27 und 28 des Getriebes
1 eine konstante Kraft F M , mit der die Kolbenstange 46
(in Fig. 1) bzw. der Stößel 55 (in Fig. 3) den Hebel 27
in Abwärtsrichtung beaufschlagt, im Gleichgewicht gehalten
wird mit einer bei zunehmender Entfernung des Plungers 2
aus seiner in den Volumenaufnehmer 35 eingeschobenen Lage
exponentiell abfallenden Kraft F p , mit der der Plunger 2
den Stößel 42 gegen den Hebel 28 drückt, im Gleichgewicht
steht.
Dies ist in Fig. 2 in Diagrammen dargestellt.
Dabei zeigt das untere Diagramm den Verlauf der Kraft F M
in Abhängigkeit vom Plungerhub, während das untere
Diagramm die mit dem Plungerhub s p exponentiell abfallende
Kraft F P zeigt. Wenn die Kraft F M entsprechend der Kurve 100
konstant bleibt und die Kraft F P entsprechend der Kurve 101
exponentiell abfällt, bleibt das Hebelgetriebe in indifferen
tem Gleichgewicht. Entsprechendes gilt, wenn die Kraft F M
entsprechend den Kurven 102 bzw. 104 auf niedrigeren Werten
konstant bleibt und die Kraft F P sich entsprechend den
Kurven 103 und 105 ändert.
Die Kurven 101, 103 und 105 laufen strahlenförmig zusammen;
diese "Strahlencharakteristik" beruht darauf, daß bei
stillstehendem Getriebe 1 und sich ändernden Kräften F P
bzw. F M ein Gleichgewichtszustand nur dann vorliegen kann,
wenn das Verhältnis F M /F P bei der Änderung der Kräfte F M
und F P konstant gehalten wird.
Fig. 4 zeigt nun zunächst, in welcher Weise der auf den
Plunger 2 im Volumenaufnehmer 35 wirkende Druck p in
Abhängigkeit vom relativen Plungerhub s/s max abnimmt
(dabei bezeichnet s den tatsächlichen Plungerhub und s max
den maximal möglichen Plungerhub). Die Kurve 110 zeigt
den Verlauf des Druckes p für den Fall, daß der Plunger 2
nach Erreichen eines Anfangsdruckes von 30 bar im Volumen
aufnehmer 35 aus seiner eingeschobenen Endlage unter
Schließung des Trennventiles 5 ausgeschoben wird. Die Kurven
111 bis 113 zeigen die Verhältnisse, wenn der Plunger erst
bei erhöhten Anfangsdrucken von 75, 120 bzw. 140 bar unter
Schließung des Trennventiles 5 ausgeschoben wird.
Der durch die Kurven 110 bis 113 wiedergegebene exponentielle
Abfall des Druckes p in Abhängigkeit vom relativen Plunger
hub s/s max beruht auf der Volumenelastizität des im Volumen
aufnehmer 35, dem Radbremszylinder 6 sowie in der Leitung 39
eingeschlossenen Hydraulikmediums sowie der Elastizität der
Wandungen von Volumenaufnehmer 35, Radbremszylinder 6 und
Leitung 39.
Die Kurven 110 bis 113 gehen auseinander durch Parallel
verschiebung hervor, so daß den Kurven 110 bis 113 entsprechen
de Kurven für Zwischenwerte der in Fig. 4 angegebenen Anfangs
werte von p ohne weiteres konstruiert werden können.
Im Beispiel der Fig. 4 kann höchstens ein Anfangsdruck von
120 bar durch einen vollen Plungerhub auf verschwindenden
Druck abgesenkt werden. Bei einem höheren Anfangsdruck von
beispielsweise 140 bar verbleibt auch nach Ausführung des
maximal möglichen Plungerhubes ein Restdruck im Volumen
aufnehmer 35 sowie im Radbremszylinder 6 und der Leitung 39
von beispielsweise 3,1 bar, vgl. Kurve 113. Wenn der Anfangs
druck geringer als 120 bar ist, wird bereits bei einem Teil
hub des Plungers 2 ein verschwindender Druck erreicht,
vgl. die Kurven 110 und 111.
Es sei nun davon ausgegangen, daß ein Anfangsdruck von 140 bar
der Höchstdruck ist, welcher im Volumenaufnehmer 35 zugelassen
wird.
Nun wird das Getriebe 1 hinsichtlich seiner Rollkurven I
bis IV so bemessen, daß die von der Kolbenstange 46 bzw.
dem Stößel 55 auf den Hebel 27 und die vom Plunger 2 bzw.
dessen Stößel 42 auf den Hebel 28 des Getriebes 1 ausgeübten
Kräfte ständig in indifferentem Gleichgewicht bleiben, wenn
der Plunger 2 erst nach Erreichen des höchstmöglichen
Anfangsdruckes von 140 bar unter Schließung des Trennven
tiles in Ausschieberichtung bewegt wird und die Kolbenstange
46 bzw. der Stößel 55 den Hebel 27 gleichbleibend mit der
Kraft beaufschlagt, die auftritt, wenn die Druckdifferenz
zwischen dem Druck auf der Oberseite des Kolbens 7 und dem
Druck auf der Unterseite des Kolbens 7 bzw. in der Kammer 10
eine durch die Kapazität der Vakuumquelle 9 vorgegebene
Auslegedruckdifferenz erreicht. Dies ist gleichbedeutend
damit, daß das Verhältnis Δ p v /Δ p av zwischen der tatsäch
lich vorhandenen Druckdifferenz Δ p v und der Auslegedruck
differenz Δ p av den Wert 1 hat.
Aufgrund der beschriebenen Auslegung des Bremsdruckmodu
lators hat die Kurve 113 eine doppelte Bedeutung. Zunächst
zeigt die Kurve 113, wie oben dargelegt wurde, in welcher
Weise der Druck im Volumenaufnehmer 35 beim Ausschieben des
Plungers 2 aus dem Volumenaufnehmer 35 (nach Schließen des
Trennventiles 5) in Abhängigkeit vom Plungerhub vom Anfangs
druck 140 bar abfällt. Darüber hinaus zeigt die Kurve 113
aber auch, welcher Druck im Volumenaufnehmer 35 in Abhängig
keit von der Stellung des Plungers 2 vorhanden sein muß,
um das Getriebe 1 in einem indifferenten Gleichgewicht zu
halten, wenn der Kolben 7 des Aktuators 3 ständig, d.h.
unabhängig von der Lage des Plungers 2, von der Auslege
druckdifferenz belastet wird, d.h. wenn das Verhältnis
Δ p v /Δ p av = 1 ist.
Weitere Kurven 114 bis 117 zeigen in Fig. 4 jeweils in
Abhängigkeit vom relativen Plungerhub s/s max die Drucke p,
welche im Volumenaufnehmer 35 vorliegen müssen, um das
Getriebe 1 in indifferentem Gleichgewicht zu halten,
wenn der Kolben 7 des Aktuators 3 von einer Druckdifferenz
unterhalb der Auslegedruckdifferenz beaufschlagt wird,
d.h. wenn das Verhältnis Δ p v /Δ p av im Falle der Kurve 114
den Wert 0,8, im Falle der Kurve 115 den Wert 0,6, im Falle
der Kurve 116 den Wert 0,4 und im Falle der Kurve 117 den
Wert 0,2 hat. Die Kurven 113 bis 117 weisen die gleiche
Strahlencharakteristik wie die Kurven 101, 103 und 105
in Fig. 2 auf.
Aufgrund der beschriebenen Auslegecharakteristik des
Bremsdruckmodulators 3 bzw. des Getriebes 1 und der
Strahlencharakteristik der Kurven 113 bis 117 sowie der
Parallelität der Kurven 110 bis 113 kann das Getriebe 1
bei konstant bleibendem Verhältnis Δ p/Δ p av nur dann
aufeinanderfolgende Gleichgewichtszustände durchlaufen,
wenn dieses Verhältnis den Wert 1 hat und der Plunger 2
erst nach Erreichen eines Anfangsdruckes von 140 bar im
Volumenaufnehmer 35 unter Schließung des Trennventiles 5
in Ausschieberichtung bewegt wird. In diesem Fall kann
der Plunger 2 durch ganz minimale externe Kräfte bewegt
werden, die lediglich ausreichen müssen, die Reibung
innerhalb des Bremsdruckmodulators 36 und insbesondere
innerhalb des Getriebes 1 zu überwinden. Diese Kräfte
können beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß durch
entsprechende Betätigung der Steuerventilanordnung 8
das Verhältnis Δ p v /Δ p av geringfügig unter den Wert 1
abgesenkt bzw. über den Wert 1 angehoben wird, um eine
Bewegung des Plungers 2 in Ausschieberichtung bzw. in
Einschieberichtung zu erreichen.
Der Bremsdruckmodulator läßt sich nun in der Weise
betreiben, daß bei fahrendem Fahrzeug und nicht betätigter
Fahrzeugbremse auf den Kolben 7 des Aktuators immer eine
große Druckdifferenz entsprechend Δ p/Δ p av =1 wirkt.
Damit wird der Plunger 2 immer in seiner in den Volumen
aufnehmer 35 eingeschobenen Endlage gehalten.
Sobald nun der Druck p im Volumenaufnehmer 35 durch
entsprechend starke Betätigung des Bremspedales 30 auf
einen Wert von 140 bar hochgetrieben wird, so wird der
Plunger 2 bei jeder weiteren Drucksteigerung zwangsläufig
in Ausschieberichtung bewegt, wobei das Trennventil 5
geschlossen wird. Damit wird der Druck im Volumenaufnehmer 35
bei einem Verhältnis Δ p v /Δ p av = 1 in jedem Falle auf einen
Wert von 140 bar begrenzt, d.h. das Trennventil 5 sowie der
dasselbe über den Stößel 41 betätigende Plunger 2 wirken als
Druckbegrenzer für den an den Volumenaufnehmer 35 ange
schlossenen Radbremszylinder 6.
Sollte aufgrund des hohen erreichten Anfangsdruckes von
140 bar im Volumenaufnehmer 35 sowie im daran angeschlossenen
Bremszylinder 6 das gebremste Rad blockieren, so kann der
Plunger 2 mit ganz geringer externer Kraft in Ausschiebe
richtung bewegt werden, um den Bremszylinder des blockieren
den Rades vom Druck zu entlasten. Diese geringe externe
Kraft kann gegebenenfalls dadurch erzeugt werden, daß die
Steuerventilanordnung 8 betätigt wird, um das Verhältnis
Δ p/Δ p av geringfügig unter den Wert 1 abzusenken.
Dazu kann in die Kammer 10 etwas Außenluft eingelassen
werden.
Sollte das gebremste Rad bereits blockieren, wenn im
Volumenaufnehmer 35 ein geringerer Druck von beispielsweise
75 bar vorliegt, so muß der Plunger 2 mit einer größeren
externen Kraft beaufschlagt werden, um eine Bewegung in
Ausschieberichtung hervorzurufen, wenn gleichzeitig der
Wert des Verhältnisses Δ p v /Δ p av konstant auf dem
Wert 1 gehalten wird.
Stattdessen ist es auch möglich und auch zweckmäßig,
die zwischen Ober- und Unterseite am Kolben 7 des
Aktuators 3 vorliegende Druckdifferenz durch Einlassen
von Außenluft in die Kammer 10 zu vermindern, derart,
daß das Verhältnis Δ p v /Δ p av gegenüber dem Wert 1
stark abgesenkt wird.
Dies ist beispielhaft in der Tabelle der Fig. 5 dargestellt:
Vor Beginn der Bremsung liegt ein Druck von 0 bar im Plunger
arbeitsraum vor. Das Verhältnis zwischen der tatsächlichen
Differenz Δ p v der Drucke auf der Ober- und Unterseite des
Kolbens 7 sowie der Auslegedruckdifferenz Δ p av beträgt 1.
Der Plunger befindet sich in seiner eingeschobenen Endlage,
d.h. das Verhältnis zwischen dem tatsächlich vom Plunger
durchlaufenen Hub s und dem maximal möglichen Hub s max
beträgt 0. Aufgrund der nun folgenden Bremsbetätigung
steigt der hydraulische Druck im Plungerarbeitsraum 4 auf
75 bar an. Da die Stellkraft des Aktuators 3 zunächst noch
unverändert bleibt, gilt weiterhin Δ p v /Δ p av = 1. Der
Plunger verbleibt dementsprechend noch in der eingeschobenen
Endlage, d.h. s/s max = 0. Aufgrund des blockierenden Rades
bewirkt eine Bremsschlupfsteuerung einen ersten Regel
schritt, bei dem die Steuerventilanordnung 8 betätigt
wird, dergestalt, daß die den Kolben 8 beaufschlagende
Druckdifferenz durch Einlassen von Außenluft in die Kammer 8
vermindert wird, bis Δ p v /Δ p av = 0,54. Dabei verbleibt der
Plunger 2 zwar noch in seiner eingeschobenen Endlage, jedoch
hat sich der Zustand des Bremsmodulators insofern verändert,
als nunmehr die Kräfte die vom Plunger 2 auf das Getriebe 1
übertragen werden und die vom Aktuator 3 auf das Getriebe 1
übertragenen Kräfte bei in eingeschobener Endlage befind
lichem Plunger 2 in einem Gleichgewichtszustand stehen.
Nunmehr erfolgen weitere Regelschritte, bei denen durch
Einlassen von weiterer Außenluft in die Kammer 10 das
Verhältnis Δ p/ Δ p av nacheinander auf die Werte 0,40
und 0,20 sowie 0 abgesenkt wird. Aufgrund dieser Regelschritte
werden neue Gleichgewichtslagen vorgegeben, die in Fig. 4
jeweils den Schnittpunkten der Kurve 111 mit den Kurven 116
und 117 bzw. der Abszisse entsprechen. Dies hat zur Folge,
daß sich der Plunger entsprechend der Kurve 111 in Fig. 4
bewegt, d.h. der relative Plungerhub s/s max durchläuft bzw.
erreicht nacheinander die Werte 0,24 und 0,47 bzw. 0,72.
Gleichzeitig fällt der hydraulische Druck im Plungerarbeits
raum 4 auf die Werte 40 bar und 12,5 bar bzw. 0 bar ab.
Anhand der Fig. 6 und 7 wird ein erstes Ausführungs
beispiel für die Steuerventilanordnung 8 sowie deren
Integration in den Bremsdruckmodulator 35 genauer dargestellt.
Ein im wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 60 besitzt eine
Innen- und Außenseite verbindende Radialöffnung 61, welche
etwa in der Mitte der Gehäusestirnenden angeordnet ist.
Beidseitig der Radialöffnung 61 ist der Innendurchmesser
des Gehäuses 60 unter Bildung zweier Ringstufen 24 und 25
vermindert. In an den Gehäusestirnseiten angeordneten Böden
62 und 63 sind Führungsöffnungen zur gleitverschiebbaren
Lagerung des im Querschnitt kreisförmigen Schiebers 11
angeordnet, welcher mit seinen beiden Enden aus dem Gehäuse 60
herausragt. Der in Fig. 6 in zwei unterschiedlichen relativen
Lagen zum Gehäuse 60 dargestellte Schieber 11 besteht aus
einem in Fig. 6 links angeordneten stangenförmigen Teil
geringeren Durchmessers und einem daran nach rechts an
schließenden rohrförmigen Teil größeren Durchmessers,
wobei das stangenförmige Teil mit einer geschoßartig
verjüngten Spitze in den rohrförmigen Teil hineinragt
und dort mittels sternartig angeordneter Stege mit dem
rohrförmigen Teil verbunden ist. Zwischen den Stegen
verbleiben also axiale Öffnungen 64, welche den Innenraum
des rohrförmigen Teiles mit der Umgebung des daran
anschließenden stangenförmigen Teiles verbinden.
Am linken Stirnrand des rohrförmigen Teiles des Schiebers 11
ist ein radialer Kragen 16 angeordnet, dessen Außenumfang
von der Wandung des Gehäuses 60 zwischen den Ringstufen 24
und 25 radial beabstandet ist.
Der Kragen 16 wirkt als doppelseitiger Ventilsitz mit
seinen beiden Stirnseiten mit ringförmigen Ventilkörpern
17 und 18 zusammen, welche den rohrförmigen Teil bzw. den
stangenförmigen Teil des Schiebers 16 umschließen und axial
verschiebbar im Gehäuse 60 angeordnet und mittels Federn 22
bzw. 23 gegen die mit den Ventilkörpern 17 und 18 als
Anschläge zusammenwirkenden Ringstufen 24 und 25 gespannt
sind.
Der Ventilkörper 17 besitzt ein dem Kragen 16 zugewandtes
trichterförmiges Mundstück, dessen Außendurchmesser überall
geringer ist als der Innendurchmesser des Gehäuseabschnittes
zwischen den Ringstufen 24 und 25. Das dem Kragen 16 zuge
wandte, den kleineren Durchmesser aufweisende Stirnende
des Mundstückes besitzt einen Durchmesser, welcher geringer
ist als der Außendurchmesser des Kragens 16, so daß sich der
in Fig. 6 linke, wulstförmig gerundete Stirnrand des
Mundstückes des Ventilkörpers 17 bei entsprechender Stellung
des Schiebers 11 dicht auf dessen Kragen 16 aufsetzen kann.
Nach rechts schließt an das Mundstück des Ventilkörpers 17
ein Ringbund an, welcher einen gegenüber dem Innendurchmesser
des Gehäuses 60 zwischen den Ringstufen 24 und 25 vergrößer
ten Durchmesser aufweist und mit Abstand in Umfangsrichtung
voneinander angeordnete Gleitstücke 65 trägt, mit denen der
Ventilkörper 17 auf der nach rechts an die Ringstufe 25
anschließendenInnenwand des Gehäuses 60 gleitverschiebbar
geführt ist. Das Mundstück des Ventilkörpers 17 besitzt
derartige Axialabmessungen, daß sowohl der Ringbund als
auch die Gleitstücke 65 des Ventilkörpers 17 von der
Ringstufe 24 noch einen axialen Abstand haben, wenn der
Schieber 11 mit dem Kragen 16 etwa in der Mitte der Radial
öffnung 61 steht und das Mundstück des Ventilkörpers 17 auf
der zugewandten Stirnseite des Kragens 16 aufliegt.
Die Feder 22 des Ventilkörpers 17 dient als Tragteil eines
Balges 66, welcher dicht mit Ringteilen 67 und 68 verbunden
ist, welche nach Art von Dichtungen in innenseitige,
ringnutförmige Aussparungen am Ventilkörper 17 sowie am
Gehäuse 60 in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise eingesetzt
sind und gleichzeitig die Funktion der gehäuseseitigen bzw.
ventilkörperseitigen Widerlager der Feder 22 übernehmen.
Zwischen dem rohrförmigen Teil des Schiebers 11 und dem
Ventilkörper 17 sowie dem Balg 66 verbleibt der Ringraum 19,
welcher über eine Axialöffnung im linken Boden 63 nach außen
geöffnet ist.
Der Ventilkörper 18 besitzt ein im wesentlichen zylindrisches
Mundstück, dessen Außendurchmesser wiederum geringer ist als
der Innendurchmesser des Gehäuses 60 zwischen den Ringstufen
24 und 25. Zum Kragen 16 hin verjüngt sich die Wandstärke des
Mundstückes, derart, daß sich dessen Innendurchmesser zum
Kragen 16 hin erweitert, während sich der Außendurchmesser
verringert. Der dem Kragen 16 zugewandte Stirnrand ist
wiederum wulstförmig gerundet und kann sich bei entsprechen
der Stellung des Kragens 16 dicht auf die zugewandte Stirn
seite aufsetzen.
Am Außenumfang des Ventilkörpers 18 sind in Umfangsrichtung
voneinander beabstandete Gleitstücke 70 angeordnet, die den
Ventilkörper 18 auf der in Fig. 6 nach links an die Ring
stufe 24 anschließende Innenwand des Gehäuses 60 gleit
verschiebbar führen. Dabei ragt das Mundstück des Ventil
körpers 18 in Richtung des Kragens 16 derart weit axial
über die Gleitstücke 70 hinaus, daß zwischen denselben und
der Ringstufe 24 noch ein Abstand verbleibt, wenn sich das
Mundstück des Ventilkörpers 18 auf der zugewandten Stirn
seite des Kragens 16 aufsetzt und der Kragen 16 eine
Mittellage bezüglich der Radialöffnung 61 einnimmt.
Der an die Öffnungen 64 des Schiebers 11 anschließende
Ringraum 20 zwischen dem stangenförmigen Teil des Schiebers
11 und dem Ventilkörper 18 ist am in Fig. 6 linken, durch
einen hülsenförmigen Axialfortsatz gebildeten Ende des
Ventilkörpers 18 durch eine ringförmige Rollmembran 71
abgedichtet, die zwischen der Innenwandung des Ventil
körpers 18 und der Außenwandung des stabförmigen Teiles
des Schiebers 11 angeordnet und mit wulstförmigen Rändern
in Ringnuten am Ventilkörper 18 sowie am Schieber 11 dicht
eingesetzt ist. Im Axialschnitt der Fig. 6 besitzt die
Rollmembran 71 ein U-Profil mit zum Boden 62 gewandter
U-Öffnung. Bei Relativbewegungen zwischen dem Schieber 11
und dem Ventilkörper 18 wälzt sich die Rollmembran 71 auf
den einander zugewandten Wandungen des Ventilkörpers 18
sowie des stabförmigen Teiles des Schiebers 11 ab.
Auf der vom Ventilkörper 18 abgewandten Seite eines die
Führungsöffnung für den stabförmigen Teil des Schiebers 11
aufweisenden Teiles des Bodens 62 ist eine gleichartige
Rollmembran 72 zwischen einem hülsenförmigen Fortsatz des
Bodens 62 und dem stabförmigen Teil des Schiebers 11
angeordnet. Dabei ist der Raum auf der dem Ventilkörper 18
zugewandten Seite der Rollmembran 72 mittels einer Axial
öffnung im Boden 62 mit dem Innenraum des Gehäuses 60
verbunden.
Das dargestellte Steuerventil 8 arbeitet prinzipiell in
folgender Weise:
Der Ringraum 19 ist über die Axialöffnung 69 dauernd mit
der Außenluft verbunden. Das auf dem Gehäuse 60 heraus
ragende Ende des rohrförmigen Teiles des Schiebers 11 ist
an die Saugseite einer Vakuumquelle angeschlossen. An der
Radialöffnung 61 ist der Aktuator 3, insbesondere dessen
Kammer 10, angeschlossen. Eine Antriebsvorrichtung erlaubt
es, das Gehäuse 60 sowie den Schieber 11 relativ zueinander
zu bewegen.
Zunächst möge der Schieber 11 mit seinem Kragen 16 eine
bezüglich der Radialöffnung 61 mittlere Lage einnehmen.
In diesem Falle werden die Ventilkörper 17 und 18 von ihren
Federn 22 und 23 dichtend auf den Kragen 16 aufgesetzt,
derart, daß der die Ventilkörper 17 und 18 sowie den
Kragen 16 radial außen umschließende Ringraum 21 keinerlei
zu dem mit der Außenluft verbundenen Ringraum 19 bzw. zu
dem über das rohrförmige Teil des Schiebers 11 an die
Vakuumquelle angeschlossenen Ringraum 20 hat. Damit bleibt
auch die an die Radialöffnung 61 angeschlossene Kammer 10
des Vakuumaktuators 3 sowohl gegenüber der Vakuumquelle
als auch gegenüber der Außenluft abgesperrt.
Wird nun der Schieber 11 relativ zum Gehäuse 60 hinreichend
weit gegen den Ventilkörper 17 verschoben, so kann derselbe
zwar gegen die Kraft der Feder 22 zurückweichen, jedoch wird
der Ventilkörper 17 von der Feder 22 dauernd in dichtendem
Sitz auf dem Kragen 16 gehalten. Die Ringräume 19 und 21
bleiben also gegeneinander abgesperrt.
Dagegen wird der Ventilkörper 18 vom Kragen 16 abheben.
Denn in der vorgenannten Bewegungsrichtung des Schiebers 11
vermag sich der Ventilkörper 18 nur so weit zu bewegen,
bis er mit seinen Gleitstücken 70 an der Ringstufe 24
anschlägt. Damit öffnet sich bei entsprechend weiter
Verschiebung des Schiebers 11 zwischen dem Kragen 16 und
dem Ventilkörper 18 ein die Ringräume 20 und 21 verbinden
der Spalt, so daß die an die Radialöffnung 61 angeschlossene
Kammer 10 des Aktuators 3 mit der an das rohrförmige Teil des
Schiebers 11 angeschlossenen Vakuumquelle verbunden ist.
Der Ventilkörper 18 sowie der Kragen 16 bilden also ein
bei der vorbeschriebenen Relativbewegung zwischen Gehäuse 60
und Schieber 11 öffnendes Vakuumventil zwischen dem Aktuator
3 und der Vakuumquelle. Bei geöffnetem Vakuumventil wird die
Kammer 10 von der Vakuumquelle zunehmend evakuiert.
Wenn sich der Schieber 11 in Fig. 6 relativ zum Gehäuse 60
hinreichend weit nach links bewegt, so stößt der den
Schieber 11 zunächst folgende und auf dem Kragen 16 sitzen
bleibende Ventilkörper 17 mit seinen Gleitstücken 65 bzw.
dem dieselben tragenden Bund an der Ringstufe 25 an, so daß
der Ventilkörper 17 vom Kragen 16 abhebt und ein den Ring
raum 19 mit dem Ringraum 21 verbindender Spalt geöffnet
wird. Dementsprechend wird die an die Radialöffnung 61
angeschlossene Kammer 10 des Aktuators 3 mit dem Ringraum 19
und damit mit der Außenluft verbunden, d.h. der Kragen 16
und der Ventilkörper 17 bilden ein Außenluftventil, welches
sich bei der vorbeschriebenen Relativbewegung zwischen
Schieber 11 und Gehäuse 60 öffnet. Bei Öffnung des Außen
luftventiles steigt der Druck in der Kammer 10 des Aktuators
3 gegebenenfalls bis auf den Druck der Außenluft an.
Das in Fig. 6 dargestellte Steuerventil 8 besitzt also
prinzipiell drei Stellungen, und zwar eine Stellung, bei
der Außenluft- und Vakuumventil geschlossen sind, sowie
zwei weitere Stellungen, bei denen entweder das Vakuum
ventil oder das Außenluftventil geöffnet ist, wobei durch
entsprechende Relativbewegung von Schieber 11 und Gehäuse 60
eine Veränderung des jeweiligen Öffnungsquerschnittes
moglich ist.
Um die Stellkraft des Aktuators 3 bzw. die den Kolben 8
des Aktuators belastende Druckdifferenz durch Sollwert-
Vorgabe der Plungerstellung regeln zu können, ist bevorzugt
vorgesehen, neben dem Schieber 11 auch das Gehäuse 60 rela
tiv zu stationären Teilen des Bremsdruckmodulators 36
verschiebbar anzuordnen.
Dazu ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß ein Sollwert
steller 12, beispielsweise ein kleiner Elektromotor,
ein Zahnritzel antreibt, welches seinerseits mit einer
am Gehäuse 60 fest angeordneten Zahnstange 73 kämmt.
Dementsprechend kann das Gehäuse 60 in Gehäuselängs
richtung verschoben werden. Darüber hinaus ist der Plunger 2
des Volumenaufnehmers 35 bzw. ein mit dem Plunger 2 antriebs
mäßig gekoppeltes Teil derart mit dem Schieber 11 antriebs
mäßig verbunden, daß der Schieber 11 in Fig. 6 nach rechts
verschoben wird, wenn sich der Plunger 2 in Ausschiebe
richtung aus dem Volumenaufnehmer herausschiebt. Die Funktion
dieser Anordnung ist wie folgt:
Zunächst möge der Schieber 11 relativ zum Gehäuse 60 eine
solche Lage einnehmen, daß der Kragen 16 etwa in der Mitte
der Radialöffnung 61 steht. Damit sitzen die Ventilkörper
17 und 18 des Außenluft- sowie des Vakuumventiles dichtend
auf dem Kragen 16 auf. Wenn nun der Sollwertsteller 12 das
Gehäuse 60 in Fig. 6 nach rechts verschiebt, während der
mit dem Schieber 11 gekoppelte Plunger zunächst noch in
Ruhe bleibt, so hebt nach einem gewissen Stellweg der
Ventilkörper 17 des Außenluftventiles vom Kragen 16 ab.
Damit werden die Radialöffnung 61 sowie die damit verbundene
Kammer 10 des Aktuators 3 mit der Außenluft verbunden, d.h.
die Differenz zwischen den die Ober- und Unterseiten des
Kolbens 7 des Aktuators beaufschlagenden Drucke nimmt ab.
Dies hat zur Folge, daß sich der Plunger bereits bei
vergleichsweise geringem Druck im Volumenaufnehmer 35
in Ausschieberichtung bewegt, wobei der mit dem Plunger
antriebsgekoppelte Schieber der zuvor erfolgten Bewegung
des Gehäuses 60 folgt.
Falls der Sollwertsteller danach das Gehäuse 60 in Fig. 6
nach links schieben sollte, so wird bei hinreichendem
Stellweg der Ventilkörper 18 des Vakuumventiles vom
Kragen 16 abheben, so daß die Kammer 10 des Aktuators 3
über den rohrförmigen Teil des Schiebers 11 mit der Vakuum
quelle verbunden ist und der Kammerdruck entsprechend
abnimmt, wobei die den Kolben 7 des Aktuators 3 beauf
schlagende Druckdifferenz ansteigt. Aufgrund der damit
ansteigenden Stellkraft des Aktuators wird der Plunger 2
gegen den Druck im Volumenaufnehmer 35 in Einschiebe
richtung zurückgestellt, wobei der Schieber 11 in Fig. 6
ebenfalls nach links verschoben wird und damit der voran
gegangenen Verstellung des Gehäuses 60 durch den Sollwert
steller 12 folgt. Der der Verstellung des Gehäuses 60
folgende Plungerhub ist abgeschlossen, sobald der mit dem
Plunger 2 antriebsgekoppelte Schieber 11 mit seinem Kragen 16
eine Mittellage bezüglich der Radialöffnung 61 einnimmt,
d.h. wenn sowohl Vakuum- als auch Außenluftventil geschlossen
sind.
Gegebenenfalls kann bei der der Verstellung des Gehäuses 60
nachfolgenden Bewegung des Plungers 2 ein kurzzeitiges
Überschwingen auftreten, indem beispielsweise nach einer
durch die Verstellung des Gehäuses 60 bewirkten Öffnung des
Vakuumventiles der mit dem Plunger 2 gekoppelte Schieber
einen derart großen Hub ausführt, daß das Außenluftventil
etwas geöffnet wird, was sodann zur Folge hat, daß der Plunger
sich wieder etwas in entgegengesetzter Richtung bewegt und
den Schieber 11 im Sinne einer Schließung von Außenluft
und Vakuumventil zurückstellt.
Überschwingvorgänge können durch eine hinreichende Spannung
der Federn 22 und 23 der Ventilkörper 17 und 18 vermindert
bzw. verhindert werden, insbesondere dann, wenn die
Mündungsteile der Ventilkörper 17 und 18 derart bemessen
sind, daß zwischen den Ringstufen 24 und 25 auf der Innen
seite des Gehäuses 60 und den damit nach Art von Anschlägen
zusammenwirkenden Teilen der Ventilkörper 17 und 18 noch
ein größerer Freiraum verbleibt, wenn beide Ventilkörper
17 und 18 dichtend auf dem in Mittellage befindlichen
Kragen 16 aufsitzen.
Im übrigen haben die Ventilkörper 17 und 18 auch eine
gewisse Dämpferwirkung. Denn bei Verschiebung der
Ventilkörper 17 und 18 im Gehäuse 60 verändert sich das
Volumen der Räume 74 und 75 zwischen den Ventilkörpern 17
und 18 und den Stirnseiten des Gehäuses 60. Damit wird
bei Bewegungen der Ventilkörper 17 und 18 pneumatisches
Medium zwischen den Gleitstücken 65 bzw. 70 der Ventilkörper
17 und 18 von den Räumen 74 bzw. 75 in den Ringraum 21 oder
in umgekehrter Richtung strömen. Wenn die Gleitstücke 65
und 70 zwischen sich nur enge Spalte freilassen, kann diese
Strömung nur gegen einen gewissen Drosselwiderstand erfol
gen, welcher eine dämpfende Wirkung auf die Bewegung der
Ventilkörper 17 und 18 und damit auch auf die Relativ
bewegungen zwischen Gehäuse 60 und Schieber 11 ausübt.
Die Fig. 7 zeigt nun eine konstruktiv vorteilhafte Möglich
keit der Integration des in Fig. 6 dargestellten Steuer
ventiles in dem Bremsdruckmodulator.
Das Getriebe 1, der Aktuator 3 sowie der Volumenaufnehmer 35
der Ausführungsform in Fig. 7 entsprechen im wesentlichen
der in Fig. 1 dargestellten Bauart. Davon abweichend
beaufschlagen der mit dem Plunger 2 verbundene Stößel 42
sowie die Kolbenstange 46 des Aktuators 3 die zugeordneten
Hebel 27 und 28 des Getriebes 1 jeweils mittels Rollen,
um die Reibung möglichst gering zu halten. Darüber hinaus
ist für die Kolbenstange 46 eine besonders lange Führung
angeordnet. Des weiteren ist der Kolben 7 des Aktuators 3
auf seiner von der Außenluft beaufschlagten Oberseite
zusätzlich von einer schwachen Feder belastet, die zwischen
einem am Oberrand des Gehäuses des Aktuators innenseitig
angeordneten Kragen und den Kolben 7 auf Druck eingespannt
ist. Die Membrananordnung 48 des Kolbens 8 ist als ring
förmige Rollmembran ausgebildet, welche sich bei Kolbenhüben
auf der Innenwand des Gehäuses des Aktuators 3 bzw. einer
auf der Oberseite des Kolbens angeordneten kreiszylindri
schen Wand abwälzt. Der obere Stirnrand dieser kreis
zylindrischen Wand kann gegebenenfalls mit dem am oberen
Rand des Gehäuses des Aktuators 3 innenseitig angeordneten
Kragen als Anschlag zur Begrenzung des Kolbenhubes nach
oben zusammenwirken.
Seitlich am Gehäuse des Getriebes 1 ist parallel zur Achse
der Kolbenstange 46 des Aktuators 3 unmittelbar neben dem
Aktuatorgehäuse ein Hohlzylinder 76 angeordnet, welcher
seinerseits das darin nach Art eines Kolbens gleitverschieb
lich geführte Gehäuse 60 der Steuerventilanordnung 8 aufnimmt.
Innerhalb der Wandung des Hohlzylinders 76 bzw. innerhalb
der Wandung des Getriebegehäuses des Getriebes 1 ist ein
Kanal 77 angeordnet, dessen eines Ende in die Kammer 10
des Aktuators 3 mündet und dessen anderes Ende mit einer
Aussparung auf der Innenseite des Hohlzylinders 76 in
Verbindung steht, welche ihrerseits in allen konstruktiv
möglichen Stellungen des Gehäuses 60 mit der Radialöffnung
61 (vgl auch Fig. 6) des Gehäuses 60 kommuniziert.
An einem unteren stirnseitigen Fortsatz des Gehäuses 60
ist die Zahnstange 73 angeordnet, welche mit dem Ritzel
od.dgl. eines in Fig. 7 nicht dargestellten Sollwert
stellers zusammenwirkt, der beispielsweise durch einen
elektrischen Stellmotor gebildet werden kann. Die Lage
des Gehäuses 60 innerhalb des Hohlzylinders 76 wird also
durch diesen Sollwertsteller bestimmt.
Der dem Plunger zugeordnete Hebel 28 des Getriebes 1
ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet, wobei das
plungerseitige freie Ende des einen Hebelarmes von der
Schwenkachse des Hebels 28 einen Abstand hat, der etwa
doppelt so groß ist wie der Abstand des freien Endes
des anderen Hebelarmes von der Hebelschwenkachse.
Dementsprechend führen die freien Enden der Hebelarme
bei Schwenkung des Hebels 28 unterschiedlich große
Schwenkhübe aus, deren Maße sich wie etwa 1:2 verhalten.
Der dem Hohlzylinder 76 zugewandte eine Arm des Hebels 28
ragt etwa bis in den Bereich der Mittelachse des Hohl
zylinders 76 und ist an seinem freien Ende mit dem einen
Ende eines Lenkers 78 gelenkig verbunden, dessen anderes
Ende gelenkig mit dem im Gehäuse 60 verschiebbar geführten
Schieber 11 verbunden ist, und zwar mit dem in Fig. 6
rechten Ende des Schiebers 11.
Aufgrund dieser Anordnung wird durch die jeweilige Lage
des Gehäuses 60 ein Sollwert für die Lage des Plungers 2
vorgegeben. Denn solange sich der Plunger 2 in einer
Stellung befindet, bei der der mit ihm antriebsmäßig
gekoppelte Schieber 11 entweder das Vakuum- oder das
Außenluftventil im Gehäuse 60 offenhält, verändert sich
die Stellkraft des Aktuators 3 in der Weise, daß der
Plunger 2 eine Bewegung ausführt, bei der der Schieber 11
innerhalb des Gehäuses in eine das Vakuum- sowie das
Außenluftventil schließende Lage geführt wird.
Für die Verstellung des Gehäuses 60 genügen außerordentlich
geringe Stellkräfte, so daß sowohl lineare als auch
rotierende elektromagnetische Aktuatoren als Sollwert
steller 12 besonders geeignet sind. Dabei sind insbesondere
sogenannte Schrittschaltmotoren mit einem Schrittzahl-
Zähler geeignet. Denn die Signale des Schrittzahl-Zählers
geben die jeweilige Lage des Gehäuses 60 wieder. Da aber
diese Lage gleichzeitig einer gewünschten Sollstellung
des Plungers entspricht, bilden die Schrittzahl-Zähler
signale auch ein Signal für die jeweils gewünschte Soll-
Stellung des Plungers und können damit als Feed-Back-Signal
für die gewünschte Plungerstellung verwendet werden.
Gegebenenfalls kann der Sollwertsteller 12 das Gehäuse 60
auch gegen eine nur in Fig. 6 dargestellte Rückstellfeder 79
verstellen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein
Stellantrieb verwendet wird, welcher nur in einer Stell
richtung eine Kraft erzeugen kann, in der jeweils anderen
Stellrichtung jedoch nur als Bremse wirkt.
Wie oben - insbesondere anhand der Fig. 5 - erläutert wurde,
kann der Kolben 7 des Aktuators 3 bei unbetätigter Bremse
dauernd von der Auslegedruckdifferenz beaufschlagt werden
und dementsprechend bei unbetätigter Bremse eine sehr große
Stellkraft erzeugen. Dies hat zur Folge, daß die Stellkraft
zunächst relativ stark abgesenkt werden muß, wenn der Plunger
2 des Volumenaufnehmers 5 zur Bremsdruckverminderung aus
dem Volumenaufnehmer 35 ausgeschoben werden soll. Diese
unter Umständen relativ starke Absenkung der Stellkraft
erfolgt nach Fig. 5 beim ersten Regelschritt.
Jedoch ist es grundsätzlich auch möglich, die Stellkraft
des Aktuators 3 in Abhängigkeit vom Druck im Bremssystem
zu verändern, derart, daß der Plunger 2 noch hinreichend
sicher gegen den Druck im Volumenaufnehmer 35 in seiner
eingeschobenen Endlage gehalten wird, solange die Brems
schlupfsteuerung bei der Bremsung kein blockierendes Rad
feststellt. Dazu kann die Steuerventilanordnung 8 gemäß
Fig. 8 als Druckwaage ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsform der Fig. 8 ist wiederum in einem
zylindrischen Gehäuse 60 der Schieber 11 in Führungs
bohrungen der Boden- bzw. Kopfteile 62 und 63 gleitver
schiebbar geführt. Der am Schieber 11 angeordnete Kragen
wirkt wiederum mit Ventilkörpern 17 und 18 zusammen, die
im Gehäuse 60, jeweils seitlich der als Anschläge wirkenden
Ringstufen 24 und 25 axial beweglich geführt und mittels
ihrer Ventilfedern in Richtung des Kragens 16 gespannt
sind. Abweichend von der Ausführungsform der Fig. 6 sind
bei der in Fig. 8 dargestellten Steuerventilanordnung der
Schieber 11, die Ventilkörper 17 und 18 sowie das Gehäuse 60
und die Bodenteile 62 und 63 weitestgehend symmetrisch zu
einer den Kragen 16 durchsetzenden mittleren Radialebene
bzw. zu einer die Gehäusemitte durchsetzenden Radialebene
ausgebildet bzw. angeordnet sind.
Im Bodenteil 63 befindet sich ein Kanal 80, welcher den
Ringraum 19 mit der Außenluft verbindet. Ein gleichartiger
Kanal 81 ist im Bodenteil 62 zur Verbindung des Ringraumes 20
mit der Vakuumquelle vorgesehen.
Die Radialöffnung 61 im Gehäuse 60 ist wiederum mit der
Kammer 10 des Aktuators 3 verbunden.
An den Stirnenden des Schiebers 11 sind jeweils unter
Bildung von Ringstufen den Schieber 11 fortsetzende
Stangen 82 und 83 angeordnet, welche ihrerseits in
Führungsbohrungen der Bodenteile 62 und 63 dicht,
jedoch gleitverschiebbar geführt sind.
Die vor den Ringstufen zwischen dem Schieber 11 und
den Stangen 82 und 83 in den Bodenteilen 62 und 63
gebildeten Ringräume besitzen nach außen führende
Hydraulikanschlüsse P 1 und P 2, welche es ermöglichen,
die genannten Ringräume hydraulisch unter Druck zu setzen,
so daß der Schieber 11 nach links gedrängt wird, wenn am
Anschluß P 1 ein Überdruck gegenüber dem Anschluß P 2
vorliegt, bzw. nach rechts gespannt wird, wenn der höhere
hydraulische Druck am Anschluß P 2 vorliegt.
Die Stange 82 ist mit dem Stellglied eines Elektromagneten
84 verbunden, der auf dem Bodenteil 62 angeordnet ist.
Die Stange 83 ist an einer Kolben- und Membrananordnung 85
befestigt, die eine Dose 86 in zwei Kammern unterteilt und
von der Rückstellfeder 79 in Fig. 8 nach rechts gegen den
Elektromagneten 84 gespannt wird. Die von der Kolben- und
Membrananordnung 85 in der Dose 86 voneinander abgetrennten
Kammern besitzen die Pneumatikanschlüsse P 3 und P 4, so daß
bei unterschiedlichen Pneumatikdrucken an diesen Anschlüssen
auf die Kolben- und Membrananordnung 85 und damit auf den
Schieber 11 eine entsprechende Stellkraft in der einen oder
anderen Richtung ausgeübt wird.
Die Anschlüsse P 1 bis P 4 können in unterschiedlicher Weise
belegt werden, zweckmäßige Möglichkeiten sind in Fig. 9
angegeben. Dementsprechend kann an den hydraulischen
Anschlüssen P 1 und P 2 durch nicht dargestellte Verbindungs
leitungen zum Radbremszylinder bzw. zum Hauptbremszylinder
erreicht werden, daß in den jeweils angeschlossenen Ring
räumen der Druck p Rz des Radbremszylinders bzw. der
Druck p Hz des Hauptbremszylinders vorhanden ist.
Gegebenenfalls kann auch einer dieser Anschlüsse
drucklos sein. Die Anschlüsse P 3 und P 4 können mit der
Kammer 10 des Aktuators 3 oder mit der Vakuumquelle
verbunden sein bzw. die jeweilige Kammer lediglich mit
der Außenluft verbinden, so daß an den Anschlüssen bzw.
in den daran angeschlossenen Kammern der Dose 86 der
gleiche Druck p V wie in der Kammer 10, der gleiche
Druck p AV wie auf der Saugseite der Vakuumquelle bzw.
der Druck der Außenluft p L vorhanden ist. Diese Anordnung
funktioniert im wesentlichen wie folgt:
Solange die Bremsschlupfsteuerung kein blockierendes
Rad feststellt, wird der Elektromagnet 84 nicht erregt
und hat auf die Stellung des Schiebers 11 keinen Einfluß.
Die auf die stirnseitigen Ringflächen an den mit den
Stangen 82 und 83 verbundenen Enden des Schiebers 11
einwirkenden hydraulischen Kräfte sowie die auf die
Kolben- und Membrananordnung 85 einwirkenden pneumatischen
Kräfte bewirken, daß die zwischen Ober- und Unterseite des
Kolbens 7 des Aktuators 3 vorhandene Druckdifferenz mit
dem Druck p Hz des Hauptbremszylinders bzw. p Rz des Rad
bremszylinders ansteigt bzw. abfällt, wobei durch die
Spannung der Rückstellfeder 79 gegebenenfalls eine
Mindestdruckdifferenz am Kolben 7 vorgegeben wird.
Entsprechend der Druckdifferenz am Kolben 7 ändert sich
auch die Stellkraft des Aktuators 3.
Sobald dann die Bremsschlupfsteuerung ein blockierendes
Rad registriert, wird der Elektromagnet 84 erregt, so daß
der Schieber 11 hinreichend verstellt wird, um durch
Absenkung der Stellkraft des Aktuators 3 ein Ausschieben
des Plungers 2 auf dem Volumenaufnehmer 35 zu ermöglichen.
Grundsätzlich kann gemäß Fig. 10 zwischen die Steuer
ventilanordnung 8 sowie die Vakuumquelle 9 auch ein
Anpaßventil 15 geschaltet sein, welches dazu dient,
den am Vakuumanschluß der Steuerventilanordnung 8 zur
Verfügung stehenden Unterdruck in Abhängigkeit vom
Druck im Bremssystem, insbesondere dem Druck p Hz im
Hauptbremszylinder anzupassen. Dadurch kann wiederum
die Stellkraft des Aktuators 3 begrenzt werden, d.h.
der Aktuator 3 erzeugt jeweils eine Stellkraft, die nur
ein geringes Maß über derjenigen Stellkraft liegt, die
notwendig ist, um den Plunger 2 gegen den jeweiligen
Druck im Volumenaufnehmer 35 in der eingeschobenen
Endlage zu halten, solange die Bremsschlupfsteuerung
kein blockierendes Rad registriert.
Bei dem Anpaßventil 15 handelt es sich um eine Ventil
anordnung, die es ermöglicht, den Vakuumanschluß der
Steuerventilanordnung 8 mit der Außenluft oder mit der
Vakuumquellezu verbinden bzw. von beiden abzusperren,
und zwar in Abhängigkeit vom jeweiligen Druck p Hz im
Bremssystem.
Das Gehäuse des in Fig. 10 dargestellten Anpaßventiles 15
besitzt einen Anschluß 87 für den Vakuumanschluß der
Steuerventilanordnung 8, einen Anschluß 88 für die
Vakuumquelle sowie einen Anschluß 89 für die Außenluft.
Dabei ist im Außenluftanschluß 89 ein federbelastetes
Rückschlagventil angeordnet, welches die Außenluft nur
dann in das Gehäuse einströmen läßt, wenn im Innenraum
ein die Rückstellkraft des Rückschlagventiles übersteigender
Unterdruck vorhanden ist. Zwischen dem Anschluß 87 für die
Steuerventilanordnung 8 und dem Außenluftanschluß 89 ist
ein Außenluftventil 90 angeordnet, und zwischen dem Vakuum
anschluß 88 und dem Anschluß 87 befindet sich ein Vakuum
ventil 91.
Der Ventilkörper bzw. das Verschlußorgan des Außenluft
ventiles 90 ist auf einem Stößel 92 angeordnet, welcher
von einer Rückstellfeder 93 in Fig. 10 nach rechts
gedrängt wird. Bei Verschiebung des Stößels 92 nach links
setzt der Ventilkörper bzw. das Verschlußorgan des Außen
luftventiles 90 auf seinem Sitz 94 auf, so daß das Außen
luftventil 90 geschlossen ist. Auch nach Schließen des
Außenluftventiles 90 kann der Stößel 92 noch weiter nach
links geschoben werden, wobei eine Feder 95 zunehmend
gespannt wird, die die mit dem Ventilsitz 94 zusammen
wirkenden Teile des Ventilkörpers bzw. des Verschluß
organes des Außenluftventiles 90 gegen eine am Stößel 92
ausgebildete Ringstufe spannt.
Der Ventilkörper bzw. das Verschlußorgan des Vakuumventiles
91 besitzt eine dem Stößel 92 zugewandte Seite, welche
mittels einer Öffnungsfeder 96 belastet ist und vom Ventil
sitz 97 des Vakuumventiles 91 weggedrängt wird. Auf seiner
anderen Seite wird der Ventilkörper bzw. das Verschlußorgan
des Vakuumventiles 91 von der Außenluft beaufschlagt.
Das Vakuumventil 91 sucht sich zu schließen, sobald die
Differenz zwischen dem Druck der Außenluft und dem auf die
ventilsitzseitige Fläche des Ventilkörpers bzw. Verschluß
organ des Vakuumventiles 91 wirkenden Druck hinreichend
groß ist, um die Kraft der Öffnungsfeder 96 zu überwinden.
Gegebenenfalls kann jedoch ein Schließen des Vakuumven
tiles 91 dadurch verhindert werden, daß der Stößel 92 eine
hinreichend weit gegen das Vakuumventil 91 vorgeschobene
Lage einnimmt. Im übrigen kann der Stößel 92 gegebenenfalls
auch das geschlossene Vakuumventil 91 aufstoßen.
Die Stößelbewegungen werden vom Druck p Hz im Bremssystem
gesteuert. Dazu ist am in Fig. 10 rechten Ende des Stößels
92 ein axialer Fortsatz angeordnet, welcher einen in eine
Kammer 98 hineinragenden Plunger bildet und vom Druck p Hz
beaufschlagt wird, da die Kammer 98 mit dem Bremssystem
verbunden ist.
Das dargestellte Anpaßventil 15 arbeitet wie folgt:
Bei nicht betätigter Fahrzeugbremse nimmt der Stößel 92
die für seine in Fig. 10 obere Hälfte dargestellte Lage
ein, bei der das Außenluftventil 90 geöffnet ist. Die
Vakuumquelle 9 erzeugt bei zunächst noch geöffnetem
Vakuumventil 91 im Raum zwischen den Ventilsitzen 94 und
97 einen gewissen Unterdruck relativ zum Druck der Außen
luft. Dies ist möglich, weil das im Außenluftanschluß 89
angeordnete Rückschlagventil durch seine Feder schließend
belastet ist. Sobald dieser Unterdruck einen gewissen
Wert erreicht, schließt das Vakuumventil 91 gegen die
Kraft seiner Öffnungsfeder. Sollte der Druck im Raum
zwischen den Ventilsitzen 94 und 97 aufgrund von Leckagen
od.dgl. ansteigen, so wird das Vakuumventil 91 von seiner
Öffnungsfeder 96 erneut geöffnet, so daß die Vakuumquelle
9 im Raum zwischen den Ventilsitzen 94 und 97 wiederum
den für ein Schließen des Vakuumventiles 91 notwendigen
schwachen Unterdruck herstellen kann.
Sobald nun der Druck p Hz aufgrund einer Betätigung der
Fahrzeugbremse ansteigt, wird der Stößel 92 nach links
verschoben, so daß das zunächst geöffnete Außenluftventil
90 schließt. Bei weiterem Anstieg des Druckes p Hz wird
der Stößel 92 noch weiter nach links verschoben, so daß
er das Vakuumventil 91 aufstößt und die Vakuumquelle 9
im Raum zwischen den Ventilsitzen 93 und 97 einen ver
stärkten Unterdruck herzustellen vermag. Dadurch wird auf
den Ventilkörper bzw. das Verschlußorgan des Vakuum
ventiles 91 eine erhöhte Kraft in Schließrichtung ausgeübt,
derart, daß das Vakuumventil 91 den Stößel 92 etwas nach
rechts zurückschiebt und schließt. Bei weiterer Erhöhung
des Druckes p Hz wird der Stößel 92 erneut nach links
verschoben und öffnet wiederum das Vakuumventil, was zu
einer weiteren Verstärkung des Unterdruckes im Raum
zwischen den Ventilsitzen 94 und 97 führt und das Vakuum
ventil 91 erneut in Schließlage bringt. Dementsprechend
gleicht sich der Unterdruck im Raum zwischen den Sitzen 94
und 97 zunehmend an den saugseitigen Unterdruck der Vakuum
quelle an, wenn sich der Druck p Hz im Bremssystem erhöht.
Somit kann der Aktuator 3 bei entsprechender Steuerung der
Steuerventilanordnung 8 eine erhöhte Stellkraft erzeugen.
Bei Beendigung der Bremsbetätigung sinkt der Druck p Hz ab,
mit der Folge, daß die Rückstellfeder 93 - in Schließstellung
des Außenluftventiles 03989 00070 552 001000280000000200012000285910387800040 0002003718973 00004 0387090 noch unterstützt durch die Feder 95 -
den Stößel 92 nach rechts schiebt, so daß das Außenluft
ventil 90 öffnet und der Unterdruck im Raum zwischen den
Ventilsitzen 94 und 97 auf ein Maß abgesenkt wird, welches
durch die Stärke der Schließfeder des im Außenluftanschluß
89 angeordneten Rückschlagventils vorgegeben ist.
In Fig. 11 zeigt die Kennlinie 121, in welcher Weise sich
der Unterdruck p v am Anschluß 87 des Anpaßventiles 15 in
Abhängigkeit vom Druck p Hz im Bremssystem ändert. Auch bei
verschwindendem Druck p Hz hat der Unterdruck eine Mindest
stärke von p Vmin . Dieser Unterdruck erhöht sich linear,
wenn p Hz ansteigt, bis ein maximaler Unterdruck p AV vorliegt,
dies ist der der Auslegedruckdifferenz Δ p AV zugeordnete
Unterdruck, d.h. wenn der Unterdruck p AV am Anschluß 87
des Anpaßventiles 15 vorliegt, kann zwischen Ober- und
Unterseite des Kolbens 7 des Aktuators 3 die Auslegedruck
differenz Δ p AV aufrechterhalten werden.
Die Kennlinie 121 verläuft parallel zur Kennlinie 122,
welche jeweils die Mindeststärke des Unterdruckes p V
angibt, welche notwendig ist, um mit dem Aktuator 3 eine
Stellkraft erzeugen zu können, welche ausreicht, den
Plunger 2 bei dem jeweiligen Druck p Hz im Volumenauf
nehmer 35 in eingeschobener Lage zu halten.
Bei einem Verhalten des Anpaßventiles 15 entsprechend der
Kennlinie 121 steht also jeweils ein gewisser Überschuß
an Unterdruck zur Verfügung, welche den Plunger 2 in der
eingeschobenen Grundstellung hält und damit auch eine
zeitliche Phasenverschiebung im Druckverlauf zwischen p Hz
und p V kompensiert.
Gegebenenfalls ist es jedoch auch möglich, durch andere
Abstimmung der Federn, insbesondere der Feder 95 des
Anpaßventiles 15 ein der Kennlinie 123 entsprechendes
Verhalten zu erzielen. Hier steht ein Überschuß an Unter
druck nur dann zur Verfügung, wenn der Druck im Brems
system unterhalb eines Schwellwertes p Hz 0 liegt. Ein Ver
halten entsprechend der Kennlinie 123 kann insofern vor
teilhaft sein, als der Vakuumbedarf verringert wird.
Die Anordnung eines Anpaßventiles (vgl. Fig. 10) bietet
ebenso wie die Ausbildung der Steuerventilanordnung 8
als Druckwaage (vgl. Fig. 8) den Vorteil, daß eventuelle
Totzeiten bei der Bremsdruckmodulation vermindert werden.
Dies beruht darauf, daß der erste Regelschritt (vgl. Fig. 5)
entfällt bzw. deutlich verkürzt wird. Außerdem wird der
Volumenbedarf vermindert.
Grundsätzlich zeichnen sich alle beschriebenen
Ausführungsformen der Erfindung dadurch aus, daß ein im
Vergleich zu bisherigen Bremsdruckmodulatoren außerordent
lich geringes Vakuumsaugvermögen der Vakuumquelle benötigt
wird.
Um einen vollen Plungerhub in einem Zeitintervall von
50 ms auszuführen, genügt ein Vakuumsaugvermögen der
Vakuumquelle von 1,8 l/s. Dementsprechend ist der erfin
dungsgemäße Bremsdruckmodulator auch in Verbindung mit
solchen Fahrzeugmotoren verwendbar, die nur wenig als
Vakuumquelle nutzbaren Unterdruck zu erzeugen vermögen.
Claims (24)
1. Bremsdruckmodulator mit einem als Verdränger- bzw.
Plungeraggregat ausgebildeten Volumenaufnehmer,
dessen Verdränger- bzw. Plungerarbeitsraum zwischen
Hauptbremszylinder od.dgl. und Radbremszylinder od.dgl.
eines Bremssystems geschaltet bzw. schaltbar und vom
Hauptbremszylinder od.dgl. durch ein Trennventil
abkoppelbar ist, welches automatisch schließt, wenn
der Verdränger bzw. Plunger seine in den Arbeitsraum
eingeschobene Endlage zur Modulation des Druckes im
Arbeitsraum und daran angeschlossenen Radbremszylinder
od.dgl. verläßt, sowie mit einem Aktuator, dessen mit
dem Verdränger bzw. Plunger über eine Getriebeanordnung
mit stellwegabhängiger Übersetzung gekoppeltes Stellglied
antriebsmäßig mit einer Kolben- bzw. Membrananordnung
verbunden ist, die bei Beaufschlagung ihrer Vorder- und
Rückseite mit unterschiedlichem Druck bzw. Unterdruck
eine von der Druckdifferenz zwischen Vorder- und Rück
seite abhängige Stellkraft erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Übersetzung des Getriebes (1) derart - insbesondere
exponentiell - ändert, daß die durch eine vorgegebene
Auslegedruckdifferenz erzeugbare, den Verdränger bzw.
Plunger (2) in Richtung seiner einen Endlage (Einschiebe
richtung) drängende Auslegestellkraft des Aktuators (3)
und die den Verdränger bzw. Plunger (2) im Arbeitsraum
(4) in Richtung seiner anderen Endlage (Ausschiebe
richtung) drängenden Druckkräfte unabhängig von der
Lage des Verdrängers bzw. Plungers (2) - zumindest
nahezu - in einem Gleichgewichtszustand bleiben,
wenn der Verdränger bzw. Plunger (2) nach Erreichen
eines vorgegebenen maximalen Druckes im Arbeitsraum (4)
unter Absperrung des Trennventiles (5) die eingeschobene
Endlage in Ausschieberichtung verläßt.
2. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vorgegebene maximale
Druck oberhalb eines den Arbeitsraum (4) und den
bzw. die daran angeschlossenen Radbremszylinder (6)
beaufschlagenden Höchstdruckes liegt, welcher nach
Schließen des Trennventiles (5) durch den konstruktiv
vorgegebenen größtmöglichen Hub des Verdrängers bzw.
Plungers (2) noch vollständig auf einen verschwindenden
Restdruck absenkbar ist.
3. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die die
Kolben- bzw. Membrananordnung (7) des Aktuators (3)
beaufschlagende Druckdifferenz zwischen verschwindender
Druckdifferenz und einem der Auflegedruckdifferenz
entsprechenden oder einem geringfügig darüberliegenden
Wert mittels Steuerventilanordnung (8) veränderlich ist.
4. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die auf einer
Seite dauernd vom Außenluftdruck beaufschlagte Kolben-
bzw. Membrananordnung (7) des Aktuators (3) eine auf
ihrer anderen Seite angeordnete und mit einer Druck-
oder Vakuumquelle (9) verbundene bzw. verbindbare
Kammer (10) abschließt, welche über eine Steuerventil
anordnung (8) zur Steuerung des Kammerdruckes mit der
Außenluft verbindbar ist.
5. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Steuer
ventilanordnung (8) ein 3/3-Ventil mit einem Anschluß
für den Aktuator (3) bzw. dessen Kammer (10), einem
Anschluß für die Außenluft sowie einem Anschluß für die
Vakuum- oder Druckquelle (9) angeordnet ist und den
Aktuator (3) bzw. die Kammer (10) in einer Schalt
stellung von der Außenluft sowie der Vakuum- bzw.
Druckquelle (9) abtrennt und in den beiden anderen
Schaltstellungen entweder mit der Vakuum- bzw. Druck
quelle oder der Außenluft verbindet.
6. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druck
differenz durch Sollwert-Vorgabe des Hubes von Verdränger
bzw. Plunger (2) regelbar ist, indem das relativ zu einem
stationären Teil in gleicher Weise wie das schieberartige
Steuerorgan (11) des 3/3-Steuerventiles (8) beweglich
angeordnete Steuerventilgehäuse entweder mit einem
Sollwertsteller (12) oder dem Verdränger bzw. Plunger (2)
und das Steuerorgan (11) entweder mit dem Verdränger bzw.
Plunger (2) oder dem Sollwertsteller (12) antriebs
gekoppelt sind, derart, daß der Verdränger bzw. Plunger
(2) bei einer vom Hub des Sollwertstellers (12) bewirkten
Verstellung des Steuerventiles (8) aufgrund der
dadurch veränderten Stellkraft des Aktuators (3)
in eine Richtung gedrängt wird, bei der die Bewegung
des mit dem Verdränger bzw. Plunger (2) gekoppelten
Teiles des Steuerventiles (8) der Bewegung des mit dem
Sollwertsteller (12) gekoppelten Teiles des Steuer
ventiles (8) mit gleichem Richtungssinn relativ zum
stationären Teil folgt.
7. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuerorgan (11) des Steuerventiles (8) unmittelbar an
einen Stellantrieb, z.B. einen Elektromagneten (13),
gekoppelt ist.
8. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuerorgan (11) des Steuerventiles (8) nach Art einer
Druckwaage mit zumindest vom Radbremszylinderdruck
sowie vom Druck im Aktuator (3) bzw. in der Kammer (10)
beaufschlagbaren Wirkflächen angeordnet und durch die
die Wirkflächen beaufschlagenden Druckkräfte in einem
Sinne steuerbar ist, daß die die Kolben- bzw. Membran
anordnung (7) des Aktuators (3) beaufschlagende Druck
differenz bei unbetätigtem Modulator mit dem Radbrems
zylinderdruck ansteigt bzw. abfällt (Fig. 8).
9. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
die Vakuum- bzw. Druckquelle (9) und dem dorthin
führenden Anschluß des Steuerventiles (8) ein in
Abhängigkeit vom Druck im Hauptbremszylinder (14)
oder im Radbremszylinder (6) steuerbares Anpaßventil (15)
angeordnet ist, welches die Verbindung der Vakuum- bzw.
Druckquelle (9) zum Anschluß des Steuerventiles (8)
abzusperren bzw. zu drosseln und eine Verbindung dieses
Anschlusses mit der Außenluft unter steuerbarer
Drosselung zu öffnen gestattet.
10. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator
(3) auch bei unbetätigter Bremse eine Mindeststellkraft
erzeugt.
11. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem zum
Steuerventil (8) führenden Anschluß des Anpaßventiles
(15) auch bei verschwindendem Druck im Radbremszylinder
(6) bzw. Hauptbremszylinder (14) ein Mindestunterdruck
bei an das Anpaßventil (15) angeschlossener Vakuumquelle
bzw. ein Mindestdruck bei an das Anpaßventil (15) ange
schlossener Druckquelle aufrechterhalten wird.
12. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Unterdruck bzw. Druck am
Anschluß des Steuerventiles (8) bei steigendem Druck im
Radbremszylinder (6) bzw. im Hauptbremszylinder (14)
ohne Verzögerung ansteigt.
13. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Unterdruck bzw. Druck am
Anschluß des Steuerventiles (8) bei steigendem Druck
im Radbremszylinder (6) bzw. im Hauptbremszylinder (14)
erst oberhalb eines Schwellwertes dieses Druckes ansteigen.
14. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse
des Steuerventiles (8) ein stangenartiger Schieber (11)
mit einem denselben ringförmig umschließenden Kragen (16)
verschiebbar geführt ist, welcher mit seinen voneinander
abgewandten Stirnseiten als zweiseitiger Ventilsitz mit
zwei ringförmigen Ventilkörpern (17, 18) zusammenwirkt,
daß ein erster Ringraum (19) ein zwischen dem einen
Ventilkörper (17) und dem Schieber (11) auf der einen
Seite des Kragens (16) mit einem Anschluß für Außenluft
od.dgl. (oder eine Druckquelle), ein zweiter Ringraum
(20) zwischen dem anderen Ventilkörper (18) und dem
Schieber (11) auf der anderen Seite des Kragens (16)
mit einem Anschluß für eine Vakuumquelle (oder Außenluft)
und ein dritter den Kragen (16) sowie die Ventilkörper
(17, 18) umschließender Ringraum (21) mit einem Anschluß
für den Aktuator (3) bzw. die Kammer (10) verbunden
sind, und daß beide Ventilkörper (17, 18) verschiebbar
angeordnet und mittels Federung (22, 23) gegen gehäuse
seitige Anschläge (24, 25) gespannt sind, deren Abstand
so gering ist, daß die Ventilkörper (17, 18) in einer
Mittellage des Schiebers (11) gleichzeitig dichtend
auf dem Ventilsitz bzw. Kragen (16) aufliegen und
jeweils ein Ventilkörper (17 oder 18) unter Verbindung
des dritten Ringraumes (21) mit einem anderen Ringraum
(19 oder 20) vom Ventilsitz bzw. Kragen (16) abhebt,
wenn der Schieber (11) hinreichend weit gegen den jeweils
anderen Ventilkörper verschoben bzw. ausgelenkt wird.
15. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ringräume (19 bis 21) sowie
die Ventilkörper (17, 18) im wesentlichen bezüglich des
in Mittellage befindlichen Kragens (16) symmetrisch aus
gebildet bzw. angeordnet sind.
16. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 14 oder
15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schieber (11) zumindest auf einer Seite des Kragens (16)
als mit der Vakuumquelle (oder Außenluft) verbindbares
Rohr ausgebildet ist, welches über einseitig des
Kragens (16) im Schieber (11) angeordnete Öffnungen
in dem der Vakuumquelle (oder Außenluft) zugeordneten
zweiten Ringraum (20) mündet.
17. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 14 oder
16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schieber (11) auf der einen Seite des Kragens (16)
als Stange geringen Durchmessers und auf der anderen
Seite des Kragens (16) als Rohr größeren Durchmessers
ausgebildet ist, welches über radial zwischen Kragen
(16) und Stange angeordnete Öffnungen stangenseitig
des Kragens (16) in den zugeordneten Ringraum (20)
mündet.
18. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 14 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß der
rohrseitig des Kragens (16) angeordnete Ventilkörper
(17) mittels eines Balges am Gehäuse des Steuerventiles
(8) abgedichtet ist, wobei der Anschluß für die Außenluft
(bzw. Druckquelle) mit dem rohrseitig von Balg und
Ventilkörper (17) verbleibenden Ringraum (19) verbunden
ist, daß der stangenseitig des Kragens (16) angeordnete
Ventilkörper (18) mittels Balges bzw. Membrane mit
Abstand vom Kragen (16) an der Stange abgedichtet ist,
und daß die Stange auf der vom Kragen (16) abgewandten
Seite des Balges bzw. der Membrane des stangenseitigen
Ventilkörpers (18) mittels Balges oder Membrane am
Gehäuse des Steuerventiles (8) abgedichtet ist.
19. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel
getriebe (1) mit einem Paar um voneinander beabstandete
parallele Achsen schwenkbarer Hebel (27, 28) angeordnet
ist, die mit ihren freien Enden jeweils etwa in Richtung
der Achse des jeweils anderen Hebels gerichtet sind
und einander mittels eines zwischen Ihnen angeordneten
Rollkörpers (29) beaufschlagen, welcher auf einander
zugewandten inneren Rollkurven an den Flanken der Hebel
(27, 28) läuft und bei Spannung der Hebel (27, 28)
gegeneinander eine stabile, durch die rollenseitig
konkave Krümmungen der Rollkurven vorgegebene Lage
einzunehmen sucht, wobei der eine Hebel mit dem Ver
dränger bzw. Plunger (2) und der andere Hebel mit der
Kolben- bzw. Membrananordnung (7) des Aktuators (3)
antriebsgekoppelt ist.
20. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verdränger bzw.
Plunger (2) und die Membran- bzw. Kolbenanordnung (7)
die zugeordneten Hebel jeweils mittels stößelartiger
Elemente beaufschlagen, die mit nach Art von Kreis
evolventen ausgebildeten äußeren Kurvenbahnen an den
Hebeln (27, 28) zusammenwirken.
21. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-
bzw. Membrananordnung (7) des Aktuators (3) rollenseitig
des ihm zugeordneten Hebels angeordnet und mit einem
diesen Hebel auf der vom Rollkörper (29) abgewandten
Hebelseite beaufschlagenden Stößelelement mittels
eines Zuggliedes verbunden ist.
22. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 21, dadurch ge
kennzeichnet, daß der den Verdränger
bzw. Plunger (2) zugeordnete Hebel als doppelarmiger
Winkelhebel ausgebildet ist, dessen einer Arm mit dem
Rollkörper (29) und dessen anderer Arm mit einem am
Verdränger bzw. Plunger (2) angeordneten Stößel
zusammenwirkt.
23. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 22, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verdränger bzw.
Plunger (2) sowie der zugehörige Stößel etwa quer zum
Zugglied auf der vom Zugglied abgewandten Seite des
zugeordneten Hebelarmes angeordnet sind.
24. Bremsdruckmodulator nach einem der Ansprüche 14 und
19 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der mit dem Verdränger bzw. Plunger (2) zusammen
wirkende Hebel mit dem Steuerorgan (11) des Steuer
ventiles (8) gekoppelt ist, dessen Gehäuse durch den
Sollwertsteller (12) verschiebbar ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718973 DE3718973A1 (de) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Bremsdruckmodulator |
GB8812952A GB2205369B (en) | 1987-06-05 | 1988-06-01 | Braking pressure modulator |
FR888807368A FR2616118B1 (fr) | 1987-06-05 | 1988-06-02 | Modulateur de pression de freinage |
US07/202,072 US4822114A (en) | 1987-06-05 | 1988-06-03 | Braking pressure modulator |
JP63139212A JP2581761B2 (ja) | 1987-06-05 | 1988-06-06 | ブレーキ圧調整器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718973 DE3718973A1 (de) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Bremsdruckmodulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3718973A1 true DE3718973A1 (de) | 1988-12-15 |
Family
ID=6329183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873718973 Withdrawn DE3718973A1 (de) | 1987-06-05 | 1987-06-05 | Bremsdruckmodulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3718973A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19720636A1 (de) * | 1997-05-16 | 1998-11-19 | Itt Mfg Enterprises Inc | Radbremse für Kraftfahrzeuge mit einem den Bremskolben vorgeschalteten Bremsdruckmodulator |
EP1744075A1 (de) * | 2005-04-28 | 2007-01-17 | LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG | Wipphebelaktor, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1916662A1 (de) * | 1969-04-01 | 1970-10-08 | Baezold Karl | Stellvorrichtung fuer Bremsschlupfregler |
DE2556923A1 (de) * | 1974-12-17 | 1976-06-24 | Girling Ltd | Pneumatisch-betaetigte betaetigungsvorrichtung fuer eine hydraulische bremsanlage |
DE2617726A1 (de) * | 1975-04-25 | 1976-11-04 | Girling Ltd | Modulator-baugruppe fuer hydraulische fahrzeug-bremsanlagen |
DE3017901A1 (de) * | 1979-05-10 | 1980-11-20 | Lucas Industries Ltd | Druckregelvorrichtung fuer eine fahrzeugbremsanlage |
DE3530280A1 (de) * | 1985-08-24 | 1987-02-26 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Verfahren zum blockiergeschuetzten abbremsen eines kraftfahrzeuges |
DE3603074A1 (de) * | 1985-08-24 | 1987-03-05 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Elektromagnetisch betreibbarer druckmodulator |
-
1987
- 1987-06-05 DE DE19873718973 patent/DE3718973A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1916662A1 (de) * | 1969-04-01 | 1970-10-08 | Baezold Karl | Stellvorrichtung fuer Bremsschlupfregler |
DE2556923A1 (de) * | 1974-12-17 | 1976-06-24 | Girling Ltd | Pneumatisch-betaetigte betaetigungsvorrichtung fuer eine hydraulische bremsanlage |
DE2617726A1 (de) * | 1975-04-25 | 1976-11-04 | Girling Ltd | Modulator-baugruppe fuer hydraulische fahrzeug-bremsanlagen |
DE3017901A1 (de) * | 1979-05-10 | 1980-11-20 | Lucas Industries Ltd | Druckregelvorrichtung fuer eine fahrzeugbremsanlage |
DE3530280A1 (de) * | 1985-08-24 | 1987-02-26 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Verfahren zum blockiergeschuetzten abbremsen eines kraftfahrzeuges |
DE3603074A1 (de) * | 1985-08-24 | 1987-03-05 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Elektromagnetisch betreibbarer druckmodulator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19720636A1 (de) * | 1997-05-16 | 1998-11-19 | Itt Mfg Enterprises Inc | Radbremse für Kraftfahrzeuge mit einem den Bremskolben vorgeschalteten Bremsdruckmodulator |
EP1744075A1 (de) * | 2005-04-28 | 2007-01-17 | LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG | Wipphebelaktor, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2952237A1 (de) | Drucksteuerventil | |
DE2352619C3 (de) | Druckmittelbetriebene Vorrichtung zur Erzeugung unterschiedlich großer Stellkräfte | |
WO2008071567A1 (de) | Steuerungsvorrichtung für ein getriebe | |
DE1931349A1 (de) | Bremskraftregler | |
DE2918032C2 (de) | Relaisventil für druckmittelbeaufschlagte Bremsanlagen an Kraftfahrzeugen und Anhängerfahrzeugen | |
DE2824352C2 (de) | Bremsdruckregler für eine blockiergeschützte hydraulische Fahrzeugbremse | |
DE1922112B2 (de) | Hydraulische bremsvorrichtung fuer fahrzeuge | |
DE2362348C2 (de) | Servoanordnung | |
DE2736095C3 (de) | Steuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage | |
DE3718973A1 (de) | Bremsdruckmodulator | |
DE2917526C2 (de) | Hydraulisches Motorrad-Bremssystem | |
DE19946996A1 (de) | Solenoid-gesteuertes Ventil | |
DE3836344C2 (de) | ||
DE2005631C3 (de) | Gleitschutzregler für druckluftgebremste Fahrzeuge | |
DE2915505C2 (de) | ||
DE19944808C1 (de) | Druckbegrenzungs- und Drucksicherungsventil für Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen | |
DE2616059C3 (de) | Kombinierte elektropneumatisch und rein pneumatisch wirkende Bremseinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge | |
DE2604536C2 (de) | Vorrichtung zur Steuerung des Bremsdruckes in blockiergeschützten Kraftfahrzeugbremsanlagen | |
DE1243526B (de) | Bremsdruckregelsystem fuer die Bremsen eines Fahrzeugrades, insbesondere eines Fahrgestellrades eines Flugzeuges | |
DE2317958B2 (de) | Hydraulischer Kraftverstärker | |
DE2335321C2 (de) | Relaisventil für Blockierschutzeinrichtungen | |
DE482446C (de) | Bremseinrichtung mit einer die Kloetze an die Raeder heranfuehrenden Einkammerbremse, elektrischen Solenoidbremse oder sonstigen Ansetzvorrichtung | |
DE3344051C2 (de) | ||
DE1751651C3 (de) | Gasturbinenstrahltriebwerk | |
DE1900938B2 (de) | Automatische Geschwindigkeitssteuerung für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ITT AUTOMOTIVE EUROPE GMBH, 60488 FRANKFURT, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |