DE4408752C2 - Bremsdruckmodulator - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckmodulator gemäß dem Oberbegriff von Pa
tentanspruch 1.
Ein derartiger Bremsdruckmodulator ist aus US-PS 5,042,885 bekannt. Dieser her
kömmliche Bremsdruckmodulator umfaßt eine durch eine Kugelspindel und einen mit
dieser gekoppelten Elektromotor gebildete Antriebseinrichtung. Zum Antrieb eines in
einem Zylinder bewegbar angeordneten Kolbens. Die an diesem Kolben angreifenden
Axialkräfte entsprechen im wesentlichen den durch die wirksamen Kolbenflächen im
ABS- oder ASR-Betrieb angreifenden Druckkräften. Diese Axialkräfte werden über die
genannte Kugelspindel abgestützt. Der Leistungsbezug des Elektromotors der An
triebseinrichtung ist insbesondere bei der Ausregelung hoher Bremsdrücke erheblich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsdruckmodulator der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welchem die Ausregelung hoher Systemdrücke unter
vergleichsweise geringem Leistungsbezug der Antriebseinrichtung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bremsdruckmodulator mit den in
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Bremsdruckmodulators sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei
bung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es
zeigt:
Fig. 1 eine Schema-Darstellung eines Bremsregelsystems für Kraftfahrzeuge mit ei
nem Bremsdruckmodulator;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Bremsdruckmodulators gemäß einer bevorzug
ten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Druckregelungs-Kennlinie des Bremsdruckmodulators gemäß Fig. 2;
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Hauptregelungsroutine zur Steuerung
eines Bremsregelsystems;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Unterroutine im Falle einer Anti
blockier-Bremsdruckregelung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Unterroutine im Falle einer Traktions
regelung.
Wie insbesondere in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt ist, ist ein Bremsdruckmodulator
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in einem Kraftfahrzeug-Bremsregelsystem 32 eingebaut.
In Fig. 1 sind Bremsfluidleitungen durch durchgezogene Linien darge
stellt, während Signalleitungen durch unterbrochene Linien dargestellt
sind. Das Bremsregelsystem 32 enthält einen Hauptbremszylinder 30
mit einer Servobremsvorrichtung 29, welche am Hauptbremszylinder
30 befestigt ist, um einen auf ein Bremspedal 28 ausgeübten geringen
Pedaldruck in einen gegenüber diesem Pedaldruck stark erhöhten Hy
draulikdruck im Hauptbremszylinder 30 zu überführen. Das System 32
enthält vier Radbremszylinder 27, die jeweils an einem der Fahrzeug
räder angeordnet sind. Herkömmlicherweise umfaßt der Hauptbrems
zylinder 30 einen Tandem-Hauptbremszylinder mit zwei tandemartig
angeordneten Kolben. Auf diese Weise ist der Hydraulikdruck in einer
im Hauptbremszylinder 30 definierten Druckkammer über Bremslei
tungen 38 und 39 mit den vorderen Radbremszylindern 27 in einer
Fluidverbindung, während der Hydraulikdruck in der anderen im
Hauptbremszylinder 30 definierten Druckkammer über die Bremslei
tungen 38 und 39 mit den hinteren Radbremszylindern 27 in einer
Fluidverbindung steht. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Hydrauliksystem
allgemein in einen vorderen Abschnitt und in einen hinteren Abschnitt
unterteilt, wodurch für das Bremssystem eine Ausfallsicherheit geschaf
fen wird. In den vorderen Bremsen sind die beiden Druckregelungs-
Stelleinrichtungen 1 in einer Fluidverbindung zwischen der mit dem
vorderen rechten Radbremszylinder 27 verbundenen Bremsleitung 39
und der ersten Bremsleitung 38 auf seiten des Hauptbremszylinders
bzw. zwischen der mit dem vorderen linken Radbremszylinder 27 ver
bundenen Bremsleitung 39 und der ersten Bremsleitung 38 auf seiten
des Hauptbremszylinders angeordnet. In den hinteren Bremsen sind die
beiden Bremsdruckmodulatoren 1 in einer Fluidverbindung
zwischen der mit dem hinteren rechten Radbremszylinder 27 verbunde
nen Bremsleitung 39 und der zweiten Bremsleitung 38' auf seiten des
Hauptbremszylinders bzw. zwischen der mit dem hinteren linken Rad
bremszylinder 27 verbundenen Bremsleitung 39 und der zweiten
Bremsleitung 38' auf seiten des Hauptbremszylinders angeordnet. Wie
oben bereits erwähnt, ist das Hydrauliksystem in der vorliegenden Aus
führungsform in einen vorderen Abschnitt und in einen hinteren Ab
schnitt unterteilt. Im Hinblick auf die Ausfallsicherheit des Bremssy
stems kann ein Abschnitt als primärer Bremskreis konstruiert sein, in
dem eine Kammer des Hauptbremszylinders mit dem vorderen rechten
Radbremszylinder und mit dem hinteren linken Radbremszylinder ver
bunden ist, während der andere Abschnitt als sekundärer Bremskreis
konstruiert sein kann, in dem die andere Kammer des Hauptbremszy
linders mit dem vorderen linken Radbremszylinder und mit dem hinte
ren rechten Radbremszylinder verbunden ist. Das Bremsregelsystem 32
enthält einen Drucksensor 33, der mit einer der Bremsleitungen 38 und
38' verbunden ist, um einen Hauptbremszylinder-Druck zu erfassen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Drucksensor 33 mit der Bremsleitung 38
verbunden. Das System 32 enthält ferner vier Radgeschwindigkeitssen
soren 34, wovon an jedem der vier Fahrzeugräder jeweils einer vorge
sehen ist, um die Radgeschwindigkeit des betreffenden Rades
zu erfassen. Das Bezugszeichen 35 bezeichnet weitere Sensoren wie
etwa einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungs
sensor und dergleichen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist dazu
vorgesehen, eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (Geschwindig
keit relativ zur Fahrbahn) zu erfassen. Der Beschleunigungssensor ist
dazu vorgesehen, eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbe
schleunigung, die auf die Fahrzeugkarosserie wirken, zu erfassen. Eine
Regeleinrichtung 31 ist mit den jeweiligen Sensoren über die Signallei
tungen verbunden, um als Regelgrößen dienende Eingangsinformatio
nen wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, Radgeschwindigkeitsda
ten eines jeden Fahrbahnrades, einen Hauptbremszylinder-Druck und
dergleichen zu empfangen. Auf der Grundlage der Eingangsinformatio
nen bestimmt die Regeleinrichtung 31 den Fahrzustand des Fahrzeugs
wie etwa einen Schlupf während einer Beschleunigung oder einen
Schlupf während einer Verzögerung und regelt die jeweiligen Druck-
Bremsdruckmodulatoren 1, wie im folgenden im einzelnen be
schrieben wird. Die Regeleinrichtung 31 leitet ein Schlupfverhältnis
gemäß der folgenden Formel ab: [(erfaßte tatsächliche Fahrzeugge
schwindigkeit - erfaßte Radgeschwindigkeit)/(erfaßte tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit)]. Im allgemeinen kann die tatsächliche Fahr
zeuggeschwindigkeit anhand der Größe des vom Fahrzeuggeschwin
digkeitssensor erzeugten Signalwertes erfaßt werden. Die tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch als Mittelwert zwischen den Si
gnalwerten berechnet werden, die gleichzeitig von den vier Radge
schwindigkeitssensoren 34 erhalten werden.
In Fig. 2 ist ein Bremsdruckmodulator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt. Da sämtliche mit den vier Radbremszylindern ver
bundenen Bremsdruckmodulatoren 1 den gleichen Aufbau besitzen, ist aus Gründen
der Einfachheit der Darstellung von den mehreren Anordnungen zur Radbremsrege
lung nur einer gezeigt. Der Bremsdruckmodulator 1 umfaßt ein Absperrventil 2 und ei
ne Druckregelungs-Stelleinrichtung 9. Das Absperrventil 2 enthält ein Ventilgehäuse
3, in dem eine Tauchkolbenkammer definiert ist, einen von der Tauchkolbenkammer
des Ventilgehäuses 3 gleitend umschlossenen, nachfolgend als Tauchkolben 4 be
zeichneten Kolben sowie einen Ventilsitz 5 für den konischen Ventilabschnitt des
Tauchkolbens 4. Das
Absperrventil 2 enthält ferner eine Rückstellfeder 6, die um die äußere
Umfangsfläche des Tauchkolbens 4 angeordnet ist, um den Tauchkol
ben 4 konstant in eine Richtung vorzuspannen, die vom Ventilsitz 5
wegweist. Das Ventil 2 wird normalerweise durch die Federvorspan
nung in der geöffneten Ventilposition gehalten. Wie in Fig. 2 gezeigt,
umfaßt das Ventil 2 ein elektromagnetisches Solenoidventil des norma
lerweise geöffneten Typs mit einer Erregerspule 8. Das Bezugszeichen
7 bezeichnet einen Magnetkern, der an der äußeren Umfangsfläche des
Tauchkolbens 4 befestigt ist, um die durch die Spule 8 hervorgerufene
Anziehungskraft an den Tauchkolben 4 zu übertragen. Wenn daher die
Spule 8 durch ein Steuersignal von der Regeleinrichtung 31 erregt
wird, wird das Solenoidventil 2 aktiviert, wodurch das Ventil dazu ver
anlaßt wird, sich in die geschlossene Ventilposition zu bewegen. Das
Ventilgehäuse 3 ist mit zwei Anschlüssen ausgebildet, nämlich einem
Anschluß A auf seiten des Hauptbremszylinders, der mit dem Brem
sauslaßanschluß des Hauptbremszylinders 30 verbunden ist, und dem
Anschluß B auf seiten des Radbremszylinders, der mit dem Einlaß- und
Auslaßanschluß des Radbremszylinders 27 verbunden ist. Der An
schluß A steht mit dem Anschluß B über einen im Ventilsitz S definier
ten Fluiddurchlaß in Verbindung. Weiterhin ist der Anschluß A über
die Leitung 38 mit dem Hauptbremszylinder 30 verbunden. Wenn das
Ventil 2 von der Regeleinrichtung ein Ventilschließsignal b empfängt,
wird das Solenoidventil aktiviert, mit der Folge, daß der Tauchkolben 4
in axialer Richtung nach links (bei Betrachtung von Fig. 2) bewegt
wird, um die Fluidverbindung zwischen den Anschlüssen A und B zu
unterbrechen. Wenn das Solenoidventil 2 aufgrund eines von der Re
geleinrichtung 31 ausgegebenen Ventilöffnungssignals a deaktiviert
wird, wird der Tauchkolben 4 in der Position ganz rechts gehalten, um
eine vollständige Fluidverbindung zwischen den Anschlüssen A und B
herzustellen.
Andererseits enthält der Bremsdruckmodulator einen Druck
regelungszylinder 10, in dem eine Kolbenkammer definiert ist, welche
einen Kolben 11 gleitend umschließt. Das linke Ende des Zylinders 10
ist mittels eines Deckels 10b auf fluiddichte Weise hermetisch ver
schlossen. Der Deckel 10b ist mit einem Einlaß- und Auslaßanschluß C
versehen, der mit der Kolbenkammer in Verbindung steht. Der An
schluß C ist über die Leitung 39 sowohl mit dem Anschluß B als auch
mit dem Einlaß- und Auslaßanschluß des Radbremszylinders 27 verbu
nden. An der äußeren Umfangsfläche des Kolbens 11 ist eine Öldich
tung 12 befestigt, um ein Ölleck zwischen dem Kolben 11 und dem
Zylinder 10 zu verhindern. Auf diese Weise ist zwischen der rechten
Stirnfläche des Deckels 10b und dem linken Ende des Kolbens 11 eine
Kammer 13 mit variablem Volumen definiert. Das maximale Volumen
der Kammer 13, das sowohl mit dem Kolbenhub als auch mit dem In
nendurchmesser des Zylinders 10 in Beziehung steht, ist im voraus auf
einen bestimmten Wert eingestellt, der ausreicht, um den Bremsdruck
vom Wert Null auf einen vorgegebenen maximalen Bremsdruck von
beispielsweise 1177 N/cm2 oder in umgekehrter Richtung zu verän
dern. Der Kolben 11 ist mit einer gestuften Kolbenstange 14 starr ver
bunden, die ihrerseits aus einem Stangenabschnitt 14a mit großem
Durchmesser und einem Stangenabschnitt 14b mit kleinem Durchmes
ser besteht. Der Stangenabschnitt 14b mit kleinem Durchmesser ist mit
einer Schneckenwelle 24 einer später als Schubgenerator 18 bezeichneten An
triebseinrichtung starr verbunden, um den Kolben dazu zu veranlassen,
sich mittels des vom Schubgenerator 18 erzeugten Schubs in axia
ler Richtung zu bewegen und folglich den Radbremszylinder-Druck
aufgrund der axialen Bewegung des Kolbens 11 zu erhöhen oder zu
erniedrigen. In einer in einem Federgehäuse 16 definierten Federkam
mer ist eine Rückstellfeder 17 wie etwa eine Schraubenfeder vorgese
hen, derart, daß sie die äußere Umfangsfläche des Stangenabschnitts
14b mit kleinem Durchmesser umgibt. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die
Feder 17 tatsächlich zwischen einem unbeweglichen Federsitz 16a, der
im Federgehäuse 16 einstückig ausgebildet ist, und einem in axialer
Richtung beweglichen Federsitz 15, der in der Federkammer gleitend
angeordnet ist, vorgesehen. Die Feder 17 dient dazu, den beweglichen
Federsitz 15 gegen eine radial nach innen vorstehende ringförmige
Schulter 10a des Zylinders 10 zu zwingen. Der bewegliche Federsitz
15 enthält eine mittige Durchgangsöffnung 15a, durch die der Stangen
abschnitt 14b mit kleinem Durchmesser in die Federkammer einge
schoben ist. Der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 15a ist so
bemessen, daß er größer als der Außendurchmesser des rechten Stan
genabschnitts 14b und kleiner als der Außendurchmesser des Stangen
abschnitts 14a ist. Weiterhin ist der Innendurchmesser der ringförmi
gen Schulter 10a so bemessen, daß er größer als der Außendurchmes
ser des Stangenabschnitts 14a ist. Die Federkonstante der Feder 17 ist
so bemessen, daß eine über den Stangenabschnitt 14a in axialer Rich
tung auf den Kolben 11 wirkende nach links gerichtete Federvorspan
nung eine nach rechts gerichtete Kraft übertrifft, die auf die Druckauf
nahmefläche (linke Stirnfläche) des Kolbens 11 wirkt, wenn der maxi
male Hauptbremszylinder-Druck erzeugt wird. Bei der obenbeschrie
benen Anordnung ist das rechte Ende des Kolbenabschnittes 14a nor
malerweise mit dem rechten flachen Ende der ringförmigen Schulter
10a bündig, wie in Fig. 2 gezeigt ist, da das linke flache Ende des be
weglichen Federsitzes 15 wegen einer hohen Vorspannung der Feder
17 unabhängig von der Größe des Hauptbremszylinder-Drucks gegen
das rechte Ende der Schulter 10a gezwungen wird. Die Position des
Kolbens 11 und die Position der Feder 17, wie sie in Fig. 2 gezeigt
sind, werden im folgenden als "neutrale Position" bzw. als "anfängli
che Federeinstellposition" bezeichnet. Wie aus der obigen Beschrei
bung hervorgeht, bleibt während eines normalen Bremsvorgangs die
Feder 17 unabhängig von der Größe des Hauptbremszylinder-Drucks
wegen ihrer hohen Federkonstante in der anfänglichen Federeinstell
position. Daher wird während eines normalen Bremsvorgangs die
Starrheit der Stelleinrichtung 1 gegenüber dem Bremsdruck nicht abge
senkt, sondern ständig beibehalten.
Wie auf der rechten Seite von Fig. 2 gezeigt, ist der motorgetriebene
Schubgenerator 18 so angeordnet, daß er eine axiale Bewegung der
Schneckenwelle 24 hervorruft. Der Schubgenerator 18 enthält ein Ge
häuse 19 und einen am Gehäuse 19 befestigten Umkehrmotor 20. Der
Motor besitzt ein Antriebsritzel 21, welches in das Gehäuse 19 vor
steht. Der Antrieb des Motors 20 wird durch einen Treiberstrom I, der
von der Regeleinrichtung 31 erzeugt wird, gesteuert. Wie in herkömm
lichen Umkehrmotoren ist das Antriebsritzel 21 in Abhängigkeit von
der Richtung des durch den Motor 20 fließenden Stroms I im Uhrzei
gersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar. Die Größe des vom
Motor 20 erzeugten Drehmoments kann im allgemeinen im Verhältnis
zu dem Wert des durch den Motor 20 geschickten Stroms I verändert
werden. Die Schneckenwelle 24 ist mit einer kugelgeführten Mutter 23
über rezirkulierende Kugeln 23a in Eingriff, so daß sowohl eine axiale
Bewegung als auch eine Drehbewegung der Schneckenwelle 24 mög
lich ist. Die kugelgeführte Mutter 23 ist an einem Zahnkranz 22 ein
stückig ausgebildet, der seinerseits mit dem Antriebsritzel 21 in Ein
griff ist. Da der Zahnkranz 22 einen größeren Rollkreis-Durchmesser
als das Ritzel 21 besitzt, wird das vom Motor 20 erzeugte Drehmoment
im Übersetzungsverhältnis des Zahnkranzes 22 zum Ritzel 21 verviel
facht, mit der Folge, daß das vervielfachte Drehmoment an die kugel
geführte Mutter 23 übertragen wird. Die Schneckenwelle 24 besitzt an
ihrem rechten Ende (bei Betrachtung von Fig. 2) an ihrer äußeren Um
fangsfläche Keilnuten 25. Da die Keilnuten 25 mit den Keilnuten, die
an der inneren Umfangsfläche eines Keilnutrohrs 26 ausgebildet sind,
mittels rezirkulierender Kugeln 25a in Eingriff sind und das Keilnu
trohr 26 am Gehäuse 19 einstückig ausgebildet ist, erlaubt diese Keil
nutverbindung lediglich eine axiale Bewegung der Schneckenwelle 24,
während sie eine Drehbewegung der Schneckenwelle 24 verhindert.
Auf diese Weise wird der Schub über die kugelgeführte Mutter 23 an
die Schneckenwelle 24 übertragen. Die Größe des Schubs steht zur
Größe des durch den Motor 20 erzeugten Drehmoments in einem be
stimmten Verhältnis. In der Stelleinrichtung 9 sind der Kolben 11, die
gestufte Kolbenstange 14, der bewegliche Federsitz 15, die Rückstell
feder 17 und die Schneckenwelle 24 axial aufeinander ausgerichtet,
wodurch eine auf den Kolben 11 wirkende, unerwünschte seitliche Last
beseitigt wird und eine axiale Gleitbewegung des Kolbens 11 gewähr
leistet ist.
Im folgenden wird anhand des in Fig. 3 gezeigten Strom- Radbremszylinderdruck-
Diagramms der Betrieb des Bremsdruckmodulators beschrieben.
In einer Druckerhöhungsregelung, wie sie in der rechten Hälfte von
Fig. 3 veranschaulicht ist, wird unter der Annahme, daß das Absperr
ventil 2 geschlossen wird, wenn der Hauptbremszylinder-Druck einen
Druckpegel PB erreicht hat, der Druck PB in der Druckkammer 13 mit
variablem Volumen eingeschlossen. Wenn der Wert des durch den
Motor 20 geschickten Stroms Null ist, nimmt der Kolben 11 die durch
den eingeschlossenen Hauptbremszylinder-Druck PB erzeugte, nach
rechts wirkende Kraft auf. Die axial nach rechts wirkende Kraft wird
durch das Produkt des Drucks PB und der Druckaufnahmefläche AC
des Kolbens 11 repräsentiert. D. h., daß die nach rechts wirkende Kraft
äquivalent ist zu PB × AC. Andererseits ist die Größe der Vorbela
stung, die auf den beweglichen, federbelasteten Federaufnahmesitz 15
ausgeübt wird, so bemessen, daß sie gleich oder größer als die axial
nach rechts wirkende Kraft ist, die äquivalent mit dem maximalen
Hauptbremszylinder-Druck PMAX ist. Tatsächlich wird die Größe der
Vorbelastung im voraus im wesentlichen auf einen Wert festgelegt, der
durch PMAX × AC repräsentiert wird. Unter dieser Bedingung wird die
Rückstellfeder 17 nicht zusammengedrückt, sondern bleibt in ihrer an
fänglichen Federeinstellpostion, mit der Folge, daß der Radbremszylin
der-Druck ebenfalls auf dem Druck PB gehalten wird. Wenn danach der
Wert des durch den Motor 20 geschickten Stroms I ausgehend vom
Wert Null linear erhöht wird, um allmählich die Größe des vom
Schubgenerator 18 erzeugten, nach links gerichteten Schubs zu erhö
hen, wird der Kolben 11 in der in Fig. 2 gezeigten neutralen Position
gehalten, bis die Gegenkraft des Federsitzes 15 auf die gestufte Kol
benstange 14 den Wert Null erreicht, d. h. bis der nach links gerichtete
Schub äquivalent mit der nach rechts gerichteten Kraft PB × AC wird.
Wenn danach der nach links gerichtete Schub die Kraft PB × AC ent
sprechend der Zunahme des Stromwertes übersteigt, bewegt sich die
Kolbenstange 14 nach links, so daß sich auch der Kolben nach links
bewegt und sich vom Federsitz 15 entfernt, mit der Folge, daß der in
der Kammer 13 eingeschlossene Druck, d. h. der Radbremszylinder-
Druck im Verhältnis zu der Zunahme des Stromwertes linear erhöht
wird. Wenn beispielsweise der Radbremszylinder-Druck (der in der
Kammer 13 eingeschlossene Druck) einen Druckpegel PB' erreicht hat,
wird der Wert des Drucks PB' durch [Schub F/Druckaufnahmefläche
AC] erhalten, weil die auf die Druckaufnahmefläche des Kolbens 11
ausgeübte, nach rechts wirkende Kraft, die äquivalent zum Druck PB'
ist, mit der nach links wirkenden Kraft, die äquivalent mit dem auf die
Kolbenstange 14 ausgeübten, nach links wirkenden Schub F ist, im
Gleichgewicht ist. Da der Schub F zum Wert des Stroms I proportional
ist, hält der Bremsdruckmodulator den in der Kammer 13 eingeschlossenen
Druck, d. h. den Radbremszylinder-Druck konstant, falls der Stromwert
mit einem Druckpegel äquivalent ist, der geringer als der eingeschlos
sene Druck ist, d. h. falls PB × AC ≧ F ist, wie durch die horizontale,
durchgezogene Linie in der rechten Hälfte des Graphen von Fig. 3 ge
zeigt ist. Falls andererseits der Stromwert mit einem Druckpegel ober
halb des eingeschlossenen Drucks äquivalent ist, d. h. PB × AC < F,
regelt der Bremsdruckmodulator den Druck so, daß er im Verhältnis zum
Wert des Treiberstroms I zunimmt, wie durch die um 45° geneigte
durchgezogene Linie in der rechten Hälfte von Fig. 3 gezeigt ist.
In der Druckverringerungsregelung, wie sie in der linken Hälfte von
Fig. 3 gezeigt ist, wird unter der Annahme, daß das Absperrventil 2
geschlossen wird, wenn der Hauptbremszylinder-Druck einen Druck
pegel PB erreicht hat, der Druck PB in der Kammer 13 eingeschlossen.
Falls der Wert des durch den Motor 20 geschickten Stroms Null ist,
nimmt der Kolben 11 die axial nach rechts gerichtete Kraft auf, die
äquivalent ist mit PB × AC. Unter dieser Bedingung wird die Rückstell
feder 17 nicht komprimiert, sondern bleibt in ihrer anfänglichen Fe
dereinstellposition, mit der Folge, daß der Radbremszylinder-Druck
ebenfalls auf dem Druckpegel PB gehalten wird. Wenn danach der Wert
des durch den Motor 20 geschickten Stroms I ausgehend von Null line
ar verringert wird, um den Motor in entgegengesetzter Richtung anzu
treiben und folglich die Größe des vom Schubgenerator 18 erzeugten,
nach rechts gerichteten Schubs [-F] zu erhöhen, nimmt der Kolben 11
einerseits die Kraft [PB × AC + F] auf, die aus dem obenerwähnten,
nach rechts gerichteten Schub sowie aus der von dem eingeschlossenen
Druck PB erzeugten, auf die Druckaufnahmefläche des Kolbens 11 wir
kenden, nach rechts gerichteten Kraft resultiert. Andererseits nimmt
der Kolben die von der Feder 17 erzeugte, nach links gerichtete Kraft
[PMAX × AC] auf. Wenn die nach rechts gerichtete Kraft kleiner oder
gleich der nach links gerichteten Kraft ist, d. h. wenn [PB × AC + F] ≦
[PMAX × AC], wird die Feder 17 nicht komprimiert. Wenn der nach
rechts gerichtete Schub erhöht wird und somit die nach rechts gerich
tete Kraft die nach links gerichtete Kraft übersteigt, d. h. wenn [PB ×
AC + F] < [PMAX × AC], wird die Feder im Verhältnis der Änderung
des Stromwertes komprimiert. Mit anderen Worten, der Kolben 11
beginnt, sich ab einem bestimmten Zeitpunkt, in dem der Schub F grö
ßer als der Wert [(PMAX - PB) × AC] wird, nach rechts zu bewegen.
Entsprechend der nach rechts gerichteten Bewegung des Kolbens 11
wird der in der Kammer 13 eingeschlossene Druck, d. h. der Rad
bremszylinder-Druck im Verhältnis der Verringerung des Stromwertes
linear verringert. Wenn beispielsweise der Radbremszylinder-Druck
(der in der Kammer 13 eingeschlossene Druck) einen Druckpegel PB"
erreicht hat, ist die nach rechts gerichtete Kraft [PB" × AC + F], die
auf den Kolben 11 wirkt, mit der nach links gerichteten Kraft [PMAX ×
AC], die auf den Kolben wirkt, im wesentlichen im Gleichgewicht,
weil die Anstiegsrate der Federvorspannung der Feder 17 im Vergleich
zur Abnahmerate der nach rechts gerichteten Kraft aufgrund der
Druckverringerung in der Kammer 13 wegen des nach rechts gerichte
ten Kolbenhubs vernachlässigbar ist. Daher kann der Wert des Drucks
PB" angenähert durch die Formel [PMAX - F/AC] erhalten werden. Da
der Schub zum Stromwert proportional ist, hält die Stelleinrichtung 1
den Radbremszylinder-Druck konstant, falls (PMAX - PB) × AC ≧ F, wie
durch die waagerechte durchgezogene Linie in der linken Hälfte des
Graphen gezeigt ist. Andererseits regelt die Stelleinrichtung 1 im Falle
von (PMAX - PB) × AC < F den Druck so, daß er im Verhältnis zum
Wert des Treiberstroms I abnimmt, wie durch die um 45° geneigte
durchgezogene Linie in der linken Hälfte von Fig. 3 gezeigt ist.
Nun wird mit Bezug auf die in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Flußdiagramme der Betrieb
des den obenbeschriebenen Bremsdruckmodulators verwendenden
Bremsregelsystems 32 im einzelnen beschrieben. Der Regelungsbetrieb
wird zyklisch als Unterbrechungsroutine jeweils nach einem vorgege
benen Zeitintervall bei eingeschaltetem Zündschalter unabhängig da
von, ob der Motor läuft oder nicht, ausgeführt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, bestimmt die Regeleinrichtung im Schritt 101
den Fahrzeug-Fahrzustand auf der Grundlage der Eingangsinformation
von den Sensoren. Im Schritt 102 wird geprüft, ob die ABS-Regelung
ausgeführt wird. Wenn die Antwort im Schritt 102 negativ (NEIN) ist,
d. h. wenn die Regeleinrichtung keine ABS-Regelung ausführt, geht die
Verarbeitung weiter zum Schritt 103, in dem geprüft wird, ob eine TS-
Regelung ausgeführt wird. Wenn keine TS-Regelung ausgeführt wird,
geht die Verarbeitung weiter zum Schritt 104, in der die Regeleinrich
tung 31 auf der Grundlage des Schlupfverhältnisses eines jeden Rades
feststellt, ob das betreffende Rad gleitet. Mit anderen Worten, der
Schritt 104 ist notwendig für die Bestimmung, ob sich das Fahrzeug in
einem sogenannten Verzögerungsschlupf-Zustand befindet, und folglich
für die Bestimmung, ob eine ABS-Regelung begonnen werden sollte.
Im Schritt 104 kann das Schlupfverhältnis durch die folgende Formel
abgeleitet werden: [(tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit) -
(Radgeschwindigkeit)]/(tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit). Unter
einer vollständigen Gleitbedingung des Fahrzeuges nimmt das Schlupf
verhältnis den Wert 1,0 an. Bei einem perfekten Rad-Fahrbahn-Eingriff
ist das Schlupfverhältnis theoretisch Null, weil die Radgeschwindigkeit
gleich der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Wenn im allge
meinen das Schlupfverhältnis einen vorgegebenen Schwellenwert S1
übersteigt, kann beurteilt werden, daß sich ein Gleiten des Fahrbahnra
des mit einem Schlupfverhältnis oberhalb des Schwellenwertes S1 zu
entwickeln beginnt. Falls keines der Fahrbahnräder des Fahrzeuges
gleitet, geht die Verarbeitung weiter zum Schritt 105, in dem die Re
geleinrichtung auf der Grundlage eines negativen Schlupfverhältnisses
eines jeden angetriebenen Rades feststellt, ob sich das Fahrzeug in ei
nem sogenannten Beschleunigungsschlupf-Zustand befindet. Wenn die
Antwort im Schritt 105 negativ ist, stellt die Regeleinrichtung 31 fest,
daß sich das Fahrzeug in einem normalen Fahrzustand befindet, in dem
sowohl die ABS-Regelung als auch die TS-Regelung unnötig sind. Das
bedeutet, daß der Schritt 105 notwendig ist für die Bestimmung, ob die
TS-Regelung begonnen werden sollte. Danach gibt die Regeleinrich
tung 31 im Schritt 106 das Signal a an das Absperrventil 2 aus, um es
in der geöffneten Ventilposition zu halten in der bevorzugten Ausfüh
rungsform erzeugt die Regeleinrichtung 31 das Signal a nur dann, wenn
das Schlupfverhältnis kleiner als ein zweiter Schwellenwert S2 ist, der
im voraus auf einen kleineren Wert als der Schwellenwert S1 festgelegt
wird, um ein Vibrieren des Absperrventils 2 zu verhindern. Im Schritt
107 setzt die Regeleinrichtung 31 den Stromwert I auf Null zurück. Im
Schritt 108 werden sowohl ein ABS-Regelungs-Merker als auch ein
TS-Regelungs-Merker gelöscht. Während der Reihe der Schritte 101
bis 108 wird der Hauptbremszylinder-Druck über das Absperrventil 2
direkt an die Radbremszylinder 27 übertragen, mit der Folge, daß die
Bremskraft auf die Fahrzeugräder in Abhängigkeit vom Nieder
drückungsgrad des Bremspedals 28 ausgeübt wird.
Wenn die Antwort im Schritt 104 positiv (JA) ist, wird die ABS-Rege
lung begonnen. In Fig. 5 ist eine Unterroutine gezeigt, die von der in
Fig. 4 gezeigten Hauptroutine abzweigt. Die in Fig. 5 gezeigte Unter
routine entspricht einer Antiblockier-Bremsregelungsroutine.
Wie in Fig. 5 gezeigt, geht die Verarbeitung aufgrund einer positiven
Antwort im Schritt 104 zum Schritt 109. Im Schritt 109 gibt die Regel
einrichtung 31 das Signal b aus, um das Absperrventil 2 in die ge
schlossene Ventilposition zu schieben. Wenn das Ventil 2 vollständig
geschlossen ist, herrscht der Hauptbremszylinder-Druck in der Leitung 39, der Kam
mer 13 im Bremsdruckmodulator und im Radbremszylinder 27. Im Ergebnis wird ein
weiterer
Druckanstieg im Radbremszylinder verhindert. Nach dem Schritt 109
speichert die Regeleinrichtung 31 den eingeschlossenen Hauptbremszy
linder-Druck in ihrem Speicher. Im Schritt 111 wird der ABS-Rege
lungs-Merker gesetzt, um anzuzeigen, daß für das Fahrzeug eine ABS-
Regelung ausgeführt wird.
Falls in dem in Fig. 4 gezeigten Schritt 102 die Antwort positiv ist,
d. h. wenn momentan eine ABS-Regelung ausgeführt wird, geht die
Verarbeitung weiter zu dem in Fig. 5 gezeigten Schritt 112, in dem ge
prüft wird, ob die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist. Wenn
die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, d. h. wenn das Fahr
zeug steht, springt die Regelung zum Schritt 106 von Fig. 4, um die
unnötige ABS-Regelung zu beenden.
Nach dem Schritt 111 oder aber wenn im Schritt 112 festgestellt wird,
daß die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als Null ist, geht die Verarbei
tung weiter zum Schritt 113, in dem die Regeleinrichtung 31 einen
Druckwert ableitet, der von dem Bremsdruckmodulator eingestellt und gere
gelt werden soll. Der geregelte Druckwert wird so abgeleitet, daß das
Schlupfverhältnis in einen im voraus gewählten Schlupfverhältnisbe
reich gelangt, beispielsweise innerhalb oberer und unterer Grenzen, die
auf der Grundlage eines Schlupfverhältnisses vorgegeben sind, das op
timal ist, um eine maximale Bremswirkung zu erzielen. Im Schritt 114
wird geprüft, ob die Stellgröße des geregelten Drucks einen höheren
Pegel als ein derzeit erfaßter Hauptbremszylinder-Druck besitzt. Falls
die Stellgröße des geregelten Drucks den derzeitigen Hauptbremszylin
der-Druck übersteigt, kann festgestellt werden, daß die Bremsen direkt
nach dem Beginn der ABS-Regelung gelöst worden sind oder daß der
Reibkoeffizient der Fahrbahnfläche direkt nach dem Beginn der ABS-
Regelung zugenommen hat. Da in diesem Fall das Fahrzeug in einem
größeren Maß verzögert würde als demjenigen, das der Stellgröße des
geregelten Drucks entspricht, ist die ABS-Regelung zur Druckverringe
rung unnötig. Daher kehrt die Regelungsprozedur bei einer positiven
Antwort im Schritt 114 zum Schritt 106 (Fig. 4) zurück, um die ABS-
Regelung zu beenden. Wenn dagegen die Antwort im Schritt 114 nega
tiv ist, d. h. wenn die Stellgröße des geregelten Drucks kleiner als der
derzeitige Hauptbremszylinder-Druck ist, geht die Verarbeitung weiter
zum Schritt 115, in dem geprüft wird, ob die Stellgröße des geregelten
Drucks den in der Regeleinrichtung 31 gespeicherten Wert des einge
schlossenen Hauptbremszylinder-Drucks übersteigt. Wenn im Schritt
115 festgestellt wird, daß die Stellgröße des geregelten Drucks den
Wert des eingeschlossenen Hauptbremszylinder-Drucks übersteigt,
kann festgestellt werden, daß das Bremspedal 28 zusätzlich niederge
drückt wird und daß der Reibkoeffizient der Fahrbahnfläche direkt nach
der ABS-Regelung angestiegen ist. Wenn der Bremsdruckmodulator entsprechend
der Stellgröße des geregelten Drucks betätigt wird, wirkt der Bremsdruckmodulator so,
daß dieser den Radbremszylinder-Druck auf der
Grundlage der Stellgröße erhöht. Da nämlich der im Hauptbremszylin
der 30 gespeicherte Druck ausreicht, um den Radbremszylinder-Druck
zu erhöhen, beseitigt der gespeicherte Hauptbremszylinder-Druck die
Notwendigkeit einer Druckerhöhungswirkung mittels des Bremsdruckmodulators.
Wenn sowohl die Antwort im Schritt 115 als auch die Antwort
im Schritt 114 positiv ist, springt die Regelungsprozedur zum Schritt
106 (Fig. 4), um die ABS-Regelung vorübergehend zu unterbrechen.
Wenn danach das Schlupfverhältnis den vorgegebenen Schwellenwert
S1 im Schritt 104 (Fig. 4) übersteigt, wird die ABS-Regelung erneut
begonnen.
Wenn im Schritt 115 die Stellgröße des geregelten Drucks kleiner als
der Wert des eingeschlossenen Hauptbremszylinder-Drucks ist, wird
die ABS-Regelung in einer Druckverringerungsbetriebsart ausgeführt,
in der der Radbremszylinder-Druck durch die Schritte 116 und 117 auf
die Stellgröße des geregelten Drucks verringert wird. Im Schritt 116
wird der Wert des durch den Motor 20 zu schickenden Treiberstroms I
gemäß der linken Hälfte der in Fig. 3 gezeigten Kennlinie berechnet.
Im Schritt 117 wird der Motor 20 gemäß dem berechneten Stromwert
angetrieben, um den gewünschten, nach rechts gerichteten Schub der
Schneckenwelle 24 zu erzeugen und folglich die nach rechts gerichtete
Bewegung des Kolbens 11 zu bewirken. Dadurch wird das Volumen
der Kammer 13 mit variablem Volumen erhöht, mit der Folge, daß der
Radbremszylinder-Druck verringert wird, um das Schlupfverhältnis des
gleitenden Rades wirksam abzusenken. Auf diese Weise wird ein Zy
klus der ABS-Regelung zu Ende geführt.
Wenn die Antwort im Schritt 105 (Fig. 4) positiv ist, wird die TS-Re
gelung begonnen. Im Schritt 105 kann das Schlupfverhältnis durch ein
negatives Schlupfverhältnis repräsentiert werden, das durch die folgen
de Formel abgeleitet wird: [(tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit) -
(Radgeschwindigkeit)]/(tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit). Alter
nativ kann das Schlupfverhältnis als positives Schlupfverhältnis reprä
sentiert werden, das durch die folgende Formel abgeleitet wird:
[(Radgeschwindigkeit) - (tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit)]/
(Radgeschwindigkeit), weil die Radgeschwindigkeit die tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit während des Beschleunigungsschlupf-Zustan
des übersteigt. Unter der Bedingung eines vollständigen Gleitens des
betreffenden Rades des Fahrzeuges nimmt das Schlupfverhältnis den
Wert 1,0 an. Unter der Bedingung eines perfekten Rad-Fahrbahn-Ein
griffs ist das Schlupfverhältnis theoretisch Null, weil die Radge
schwindigkeit mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit identisch
ist. Wenn im allgemeinen das Schlupfverhältnis einen vorgegebenen
Schwellenwert S3 übersteigt, kann festgestellt werden, daß sich ein
Gleiten des angetriebenen Rades mit einem Schlupfverhältnis oberhalb
des Schwellenwertes S3 zu entwickeln beginnt. In diesem Fall wird die
TS-Regelung begonnen. Die in Fig. 6 gezeigte Unterroutine entspricht
einer Traktionsregelungsroutine.
Wie in Fig. 6 gezeigt, geht die Verarbeitung aufgrund einer positiven
Antwort im Schritt 105 (Fig. 4) zum Schritt 118. Im Schritt 118 gibt
die Regeleinrichtung 31 das Signal b aus, um das Absperrventil 2 in die
geschlossene Ventilposition zu verschieben. Wenn das Ventil 2 voll
ständig geschlossen ist, wird der Hauptbremszylinder-Druck in der
Leitung 39, der Kammer 13 mit variablem Volumen der Stelleinrich
tung 1 und im Radbremszylinder 27 eingeschlossen. Während des Be
schleunigungsschlupf-Zustandes wird der eingeschlossene Hauptbrems
zylinder-Druck nahezu Null. Nach dem Schritt 118 geht die Verarbei
tung weiter zum Schritt 119, in dem die Regeleinrichtung 31 den einge
schlossenen Hauptbremszylinder-Druck in ihrem Speicher speichert.
Im danach folgenden Schritt 120 wird der TS-Regelungs-Merker ge
setzt, um anzuzeigen, daß für das Fahrzeug eine TS-Regelung ausge
führt wird.
Wenn im Schritt 103 von Fig. 4 die Antwort positiv ist, d. h. wenn für
das Fahrzeug derzeit die TS-Regelung ausgeführt wird, geht die Verar
beitung zum Schritt 121 in Fig. 6, in dem geprüft wird, ob eines der
Antriebsräder des Fahrzeuges wegen einer übermäßigen Beschleuni
gung gleitet. Wenn kein Gleiten des Rades auftritt, springt die Rege
lungsprozedur zum Schritt 106 (Fig. 4), um die unnötige TS-Regelung
zu beenden und um das Absperrventil 2 in die geöffnete Ventilposition
zu verschieben. Im Schritt 106 gibt die Regeleinrichtung 31 das Signal
a an das Ventil 2 aus, um das Ventil zu schließen. Das Signal a wird
tatsächlich nur dann erzeugt, wenn das Schlupfverhältnis kleiner als ein
vierter Schwellenwert S4 ist, der im voraus auf einen kleineren Wert als
der Schwellenwert S3 gesetzt wird, um ein Vibrieren des Ventils 2 zu
vermeiden.
Nach dem Schritt 120 oder bei Feststellung des Gleitens eines Rades im
Schritt 121 geht die Verarbeitung weiter zum Schritt 122, in dem die
Regeleinrichtung 31 einen Wert des von dem Bremsdruckmodulator einzu
stellenden und zu regelnden Drucks ableitet. Für die Stellgröße des ge
regelten Drucks wird ein minimaler Druckwert abgeleitet, der notwen
dig ist, um ein Gleiten des Rades zu verhindern. Im Schritt 123 wird
geprüft, ob die Stellgröße des geregelten Drucks einen niedrigeren Pe
gel als ein derzeit erfaßter Hauptbremszylinder-Druck besitzt. Falls die Stellgröße des
geregelten Drucks kleiner als der derzeitige Hauptbremszy
linder-Druck ist, kann festgestellt werden, daß die Bremsen direkt nach
Beginn der TS-Regelung betätigt worden sind. In diesem Fall ist es
nicht günstig, den Bremsdruck entgegen den Willen des Fahrers auf ei
nen niedrigeren Druckpegel zu regeln. Daher springt die Regelungs
prozedur im Falle einer positiven Antwort vom Schritt 123 zum Schritt
106 (Fig. 4) zurück, um die TS-Regelung zu beenden. Wenn dagegen
die Antwort im Schritt 123 negativ ist, d. h. wenn die Stellgröße des ge
regelten Drucks kleiner als der derzeitige Hauptbremszylinder-Druck
ist, geht die Verarbeitung zum Schritt 124, in dem geprüft wird, ob die
Stellgröße des geregelten Drucks kleiner als der in der Regeleinrich
tung 31 gespeicherte Wert des eingeschlossenen Hauptbremszylinder-
Drucks ist. Falls im Schritt 124, obwohl nahezu unmöglich, die Stell
größe des geregelten Drucks kleiner als der eingeschlossene Haupt
bremszylinder-Druck ist, ist dies ein anomaler Zustand. Wenn in die
sem Zustand der Bremsdruckmodulator entsprechend der Stellgröße des geregelten
Drucks betätigt wird, wirkt der Bremsdruckmodulator dahingehend, daß dieser den Rad
bremszylinder-Druck auf der Grundlage der Stellgröße
verringert. Um die anomale TS-Regelung zu vermeiden, springt die
Regelungsprozedur vom Schritt 124 zum Schritt 106 (Fig. 4), um die
Notwendigkeit der anomalen TS-Regelung vorübergehend zu beseiti
gen. Entsprechend dem Sprung des Ablaufs vom Schritt 124 zum
Schritt 106 wird das Absperrventil 2 vorübergehend in die geöffnete
Ventilposition verschoben, mit der Folge, daß der Radbremszylinder-
Druck aufgrund eines geringeren Hauptbremszylinder-Drucks wirksam
verringert wird. Wenn danach das Schlupfverhältnis den vorgegebenen
Schwellenwert S3 im Schritt 105 (Fig. 4) übersteigt, wird die TS-Rege
lung erneut begonnen. In diesem Fall wird die TS-Regelung in einer
Druckerhöhungsbetriebsart ausgeführt, weil der Radbremszylinder-
Druck mittels der Prozedur der Schritte 106 bis 108 stark verringert
worden ist.
Wenn im Schritt 124 die Stellgröße des geregelten Drucks den einge
schlossenen Hauptbremszylinder-Druck übersteigt, wird die TS-Rege
lung in der Druckerhöhungsbetriebsart ausgeführt, in der der Rad
bremszylinder-Druck durch die Schritte 125 und 126 auf die Stellgröße
des geregelten Drucks erhöht wird. Im Schritt 125 wird der Wert des
durch den Motor 20 geschickten Treiberstroms I gemäß der rechten
Hälfte der in Fig. 3 gezeigten Kennlinie berechnet. Im Schritt 126 wird
der. Motor 20 entsprechend dem berechneten Stromwert angetrieben,
um den gewünschten, nach links gerichteten Schub der Schneckenwelle
24 zu erzeugen und folglich die nach links gerichtete Bewegung des
Kolbens 11 zu bewirken. Daher wird das Volumen der Kammer 13 mit
variablem Volumen verringert, mit der Folge, daß der Radbremszylin
der-Druck erhöht wird, um ein Gleiten des Rades wirksam zu verhin
dern, bis der Radbremszylinder-Druck den Soll-Druckwert erreicht.
Auf diese Weise wird ein Zyklus der TS-Regelung zu Ende geführt.
Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, wird, wenn die Rege
lungsprozedur bei einer vorübergehenden Beendigung der in Fig. 5 ge
zeigten ABS-Regelung oder der in Fig. 6 gezeigten TS-Regelung zum
Schritt 106 springt und über die Schritte 107 und 108 abläuft, der fe
derbelastete, bewegliche Federsitz 15 in seiner Federeinstellposition
gehalten, mit der Folge, daß der Kolben 11 wegen des auf die Druck
aufnahmefläche des Kolbens 11 wirkenden Fluiddrucks schnell und ge
nau in seine neutrale Position zurückkehrt, ohne daß ein auf den Kol
ben über die Schneckenwelle 24 wirkender Schub notwendig wäre.
Während der ABS-Regelung wird zuerst das Absperrventil aufgrund
des Signals b geschlossen, ferner wird das Volumen der Kammer 13
mit variablem Volumen des Bremsdruckmodulators entsprechend einer Zu
nahme des vom Schubgenerator 18 erzeugten, nach rechts gerichteten
Schubs vergrößert, mit der Folge, daß der Radbremszylinder-Druck in
Abhängigkeit von der von der Regeleinrichtung bestimmten Stellgröße
des geregelten Drucks verringert wird. Während der TS-Regelung wird
das Absperrventil 2 aufgrund des Signals b geschlossen, ferner wird
das Volumen der Kammer 13 mit variablem Volumen des Bremsdruckmodulators
entsprechend einer Zunahme des durch den Schubgenerator 18
erzeugten, nach links gerichteten Schubs verringert, mit der Folge, daß
der Radbremszylinder-Druck in Abhängigkeit von der von der Regel
einrichtung bestimmten Stellgröße des geregelten Drucks wirksam er
höht werden kann. Da nach Beendigung der ABS-Regelung und der
TS-Regelung bei dem obenerwähnten Aufbau des Bremsdruckmodulators der
Kolben 11 schnell und genau in seine neutrale Position gebracht werden
kann, beginnt der Kolben 11, sich bei Beginn einer neuen ABS-Rege
lung oder einer neuen TS-Regelung erneut aus der neutralen Position
zu bewegen. Dadurch sind eine genaue ABS-Regelung zur Druckver
ringerung und eine genaue TS-Regelung zur Druckerhöhung gewähr
leistet, ferner wird das Ansprechverhalten sowohl der ABS-Regelung
als auch der TS-Regelung verbessert.
Da die Regeleinrichtung 31 weiterhin auf geeignete Weise auf der
Grundlage der Vergleichsergebnisse zwischen dem abgeleiteten
Schlupfverhältnis und den beiden verschiedenen Schwellenwerten S1
und S2 während der ABS-Regelung bzw. auf der Grundlage der Ver
gleichsergebnisse zwischen dem abgeleiteten Schlupfverhältnis und den
beiden verschiedenen Schwellenwerten S3 und S4 entweder das Signal a
oder das Signal b ausgibt, kann ein Vibrieren des Absperrventils 2
wirksam vermieden werden.
Da darüber hinaus die in dem Bremsregelsystem 32 verwendete Re
geleinrichtung 31 die Größe des Hauptbremszylinder-Drucks über den
Drucksensor 33 als Eingangsinformation empfängt, kann die Bremsre
gelung unter Berücksichtigung des Willens des Fahrers wie etwa einem
weiteren Niederdrücken des Bremspedals direkt nach dem Beginn der
TS-Regelung zuverlässig von der TS-Regelung zum normalen Brems
vorgang verschoben werden. Dadurch wird eine unerwünschte TS-Re
gelung beseitigt. Nach Beendigung der TS-Regelung kann der Kolben
11 durch eine leichte Bremsbetätigung schnell und genau in seine neu
trale Position zurückgestellt werden.
Da die neutrale Position des Kolbens 11 durch die Federeinstellposition
des federbelasteten, beweglichen Federsitzes 15 bestimmt ist, erfordert
der Bremsdruckmodulator keine teuere elektromagnetische Bremse und de
ren Zubehör wie etwa einen Kabelbaum und eine Treiberschaltung für
die elektromagnetische Bremse. Dadurch werden Gefahren wie etwa
ein Kurzschluß oder ein Fehler im Kabelbaum beseitigt. Weiterhin
werden die Größe und die Wirkrichtung des durch den Schubgenerator
18 erzeugten Schubs durch den Wert des durch den Umkehrmotor 20
geschickten Stroms bzw. durch die Fließrichtung des Stroms bestimmt.
Bei Abwesenheit des Stroms ist kein auf den Kolben 11 wirkender
Schub vorhanden. Der Kolben 11 wird durch den Anschlag zwischen
der gestuften Kolbenstange 14 und dem beweglichen Federsitz 15
schnell und genau in seine neutrale Position gestellt. Ein solcher Auf
bau des Schubgenerators 18 ist sehr einfach. Weiterhin gewährleistet
die einfache Konstruktion des Bremsdruckmodulators einen genauen Druck
verringerungsbetrieb, einen genauen Druckerhöhungsbetrieb sowie eine
schnelle und genaue Rückstellung des Kolbens in seine neutrale Positi
on. Eine solche schnelle Rückstellung des Kolbens 11 in die neutrale
Position kann die Genauigkeit der ABS-Regelungen erhöhen, die wäh
rend einer Fahrt auf einer Fahrbahn, die abwechselnd einen hohen und
einen niedrigen Reibkoeffizienten besitzt, wiederholt ausgeführt wer
den.
In der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird in dem Bremsdruckmodulator nur eine einzige Öldichtung 12
verwendet. Die Verringerung der Anzahl der Öldichtungen stellt si
cher, daß ein Ölleck zuverlässig verhindert werden kann. Ebenso ge
währleistet die Tatsache, daß nur ein einziges Absperrventil 2 und nur
ein Kolben 11 verwendet werden, eine einfache Konstruktion der Stel
leinrichtung und somit eine Verringerung der Herstellungskosten dieser
Stelleinrichtung.
Obwohl die vorangehende Beschreibung auf eine bevorzugte Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung bezogen ist, ist diese Erfindung
selbstverständlich nicht auf diese besondere Ausführungsform beschränkt.
Claims (9)
1. Bremsdruckmodulator mit:
- 1. einem Zylinder (10) und einem darin verschieblich aufgenommenen Kolben (11), der eine Druckkammer (13) begrenzt,
- 2. einer Antriebseinrichtung (20, 21, 22, 23, 24) zur Verstellung des Kolbens (11) im Zy linder (10) nach Maßgabe von Signalen einer Regeleinrichtung (31) in einer ersten Richtung zur Vergrößerung und in einer zweiten Richtung zur Verkleinerung des Volumens der Druckkammer (13),
- 1. eine Anschlageinrichtung (10a, 15), deren Anschlagelement (15) von einer Federan ordnung (17) in die zweite Richtung gegen eine Schulter (10a) vorgespannt ist, und die Bewegung des Kolbens (11) in der ersten Richtung begrenzt,
- 2. wobei die Vorspannung der Federanordnung (17) derart abgestimmt ist, daß die Vorspannkraft der Federanordnung (17) bei Anlage des Anschlagelementes (15) an der Schulter (10a) der maximal am Kolben (11) auftretenden Druckkraft in der ersten Richtung das Gleichgewicht hält.
2. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kolben (11) eine Kolbenstange (14) aufweist, die gestuft ausgebildet ist, und einen
Stangenabschnitt (14a) mit großem Durchmesser und einen Stangenabschnitt (14b)
mit kleinem Durchmesser aufweist.
3. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Anschlagelement (15) eine Durchgangsöffnung (15a) aufweist, und daß der Stangen
abschnitt (14b) mit kleinem Durchmesser durch die Durchgangsöffnung hindurchge
führt ist.
4. Bremsdruckmodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innendurchmesser der Durchgangsöffnung (15a) kleiner ist als der Außendurchmes
ser des Stangenabschnitts (14a) mit großem Durchmesser.
5. Bremsdruckmodulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Anschlagelement als Federsitz ausgebildet ist, der in einer
Federkammer gleitbewegbar aufgenommen ist.
6. Bremsdruckmodulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Feder der Federanordnung (17) zwischen einem unbe
weglichen Federsitz (16a) und dem bewegbaren Federsitz angeordnet ist.
7. Bremsdruckmodulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schulter (10a) ringförmig ausgebildet ist und radial nach in
nen vorsteht.
8. Bremsdruckmodulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federkonstante der Federanordnung so bemessen ist, daß
eine über den Stangenabschnitt (14a) in axialer Richtung auf den Kolben wirkende
Federvorspannkraft eine Kraft übertrifft, die auf die Druckaufnahmefläche des Kolbens
(11) wirkt, wenn der maximale Hauptbremszylinderdruck herrscht.
9. Bremsdruckmodulator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung wenigstens einen Umkehrmotor (20) und
eine Kugelumlaufmutter (23) aufweist.
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