DE3936697A1 - Hydraulische bremsanlage mit blockierschutz fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft hydraulische Bremsanlagen mit Bloc­ kierschutz für Fahrzeuge, bei denen hydraulisches Be­ triebsfluid von einer Quelle, insbesondere einem hydrau­ lischen Hauptzylinder, zu einer Bremse von einer Modula­ tor-Baugruppe entsprechend einem Blockierschutz-Signal von einem Radgeschwindigkeitssensor moduliert wird und zum Steuern der Wiederbetätigung der Bremse nach Abgabe eines Blockierschutz-Signals unter Druck stehendes hydraulisches Fluid von einer Quelle zugeführt wird, wobei Ventile in Abhängigkeit von einem Blockierschutz-Signal die Quelle von der Bremse trennen, den Druck des der Bremse zugeführ­ ten Fluids mindern und nach Wiederanlaufen des Rades eine geregelte Wiederbetätigung der Bremse ermöglichen.

Bei einer bekannten Bremsanlage mit Blockierschutz dieser Art gehören zur Regelventil-Einrichtung getrennte, unab­ hängig elektromagnetisch betätigbare Einlaß- und Ablaßven­ tile. Bei normalem Betrieb wird Fluid der Bremse über eine vom Sitz des Einlaßventils definierte Drosselstelle zuge­ leitet. Aus Erwägungen, die das Bremsenvolumen und die Ansprechgeschwindigkeit bei einer Antiblockierregelung betreffen, ist es wünschenswert, daß die Einlaß- und Ab­ laßventile relativ kleine Abmessungen haben; sie können folglich durch Fremdkörper im Fluid verstopft werden, was dazu führt, daß der Bremse keine Betätigungskraft zugelei­ tet wird.

Bei einer anderen bekannten Bremsanlage mit Blockierschutz der eingangs genannten Art (EP-A-02 02 845) gehört zur Regelventil-Einrichtung ein elektromagnetisch betätigbares Ventil in Verbindung mit einem Durchfluß-Regelventil. Letzteres ermöglicht eine freie Fluidströmung unter norma­ len Bedingungen für die Bremsbetätigung, ist aber so be­ wegbar, daß eine Drosselung zwischen dem Hauptzylinder und der Bremse bei Antiblockierregelung geschaffen wird. Weil das Durchfluß-Regelventil einen in einer Bohrung in einem Gehäuse arbeitenden Bundkolben aufweist, ist es wesent­ lich, daß die Spiele zwischen dem Bundkolben und der Boh­ rung so klein wie möglich gehalten sind, um unkontrol­ lierten Fluidaustritt durch einen Teil des Ventils zu verhindern, das, wenn es als Unterbrechungsventil wirkt, den Hauptzylinder von der Bremse trennt.

Eine Bremsanlage mit Blockierschutz der eingangs beschrie­ benen Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß

• - ein auf ein Blockierschutz-Signal ansprechendes Schnell­ ablaßventil normalerweise geschlossen ist und die Bremse von einer Entspannungskammer trennt, deren wirksames Volumen durch Bewegen eines Entspannungskolbens in einer Bohrung bestimmt wird und normalerweise so klein wie möglich ist,
• - ein Absperrventil zwischen der Quelle und der Bremse durch den Entspannungskolben normalerweise in einer Offenstel­ lung gehalten ist und eine freie und uneingeschränkte Strömung von der Quelle zur Bremse ermöglicht, und
• - das Bewegen des Schnellablaßventils in eine Offenstel­ lung in Abhängigkeit von einem Blockierschutz-Signal be­ wirkt, daß sich der Entspannungskolben zurückzieht und das wirksame Volumen der Entspannungskammer vergrößert, derart, daß zuerst das Schließen des Absperrventils und das Trennen der Quelle von der Bremse ermöglicht werden und danach der der Bremse zugeführte Druck gemindert wird.

Weil zur normalen Bremsbetätigung die uneingeschränkte freie Strömung durch eine Kammer geht, in die das Schnellablaßven­ til eingebaut ist, ist das Entleeren der Hauptbremsleitung einfacher.

Zweckdienlicherweise vermag das Absperrventil, sich zu schließen, nachdem der Entspannungskolben zuerst eine im voraus festgelegte Wegstrecke gegen die Last in einer Vor­ spannfeder zurückgelegt hat.

Das Schnellablaßventil ist in Reihe mit einem Einlaßventil angeordnet, welches in einer Leitung zwischen der Quelle und dem Schnellablaßventil angeordnet ist und vom Absperrventil umgangen wird, wenn letzteres seine Offenstellung einnimmt.

Das Einlaßventil kann ein Durchfluß-Regelventil oder ein normalerweise geöffnetes Unterbrechungsventil sein.

Wenn das Einlaßventil ein Durchfluß-Regelventil ist, spricht das Mengenventil auf eine Druckdifferenz zwischen der Quelle und der Bremse an und vermag der Bremse Fluid mit einer geregelten Rate dosiert zuzuleiten. Das Mengenventil nimmt daher bei geöffnetem Absperrventil eine Ruhestellung ein, so daß eine falsche Bewegung des Mengenventils, hervor­ gerufen durch eingeschlossene Lufttaschen, die Strömung in der Hauptleitung zwischen der Quelle, die zweckdienlicher­ weise ein Hauptzylinder ist, und der Bremse nicht stört.

Weil das Mengenventil nur die Druckanstiegsrate während Blockieren entgegenwirkender Regelung regelt und das ge­ trennte Absperrventil die Quelle von der Bremse trennt, kön­ nen die Spiele zwischen einem Bundkolben und einer Bohrung, in der er arbeitet und die das Mengenventil bildet, vergrö­ ßert werden. Insbesondere kann die Spieltoleranz zwischen dem Bundkolben und der Bohrung relativ groß sein, weil die gegenseitigen Berührungsflächen relativ groß gemacht werden können und übermäßiger Fluidaustritt an einer Dosierkante des Bundkolbens durch weiteres Bewegen des Mengenventils ausgeglichen werden kann.

Diese großen Berührungsflächen können vorgesehen werden, weil das Mengenventil nur als Dosierventil wirkt und nicht als Unterbrechungsventil wie auch als Dosierventil.

Wenn das Einlaßventil ein normalerweise geöffnetes Unter­ brechungsventil umfaßt, zweckdienlicherweise ein elektromag­ netisch betätigbares Ventil, sichert das geöffnete Absperr­ ventil eine freie uneingeschränkte Fluidübertragung zur Bremse für die normale Bremsbetätigung sichert, ohne daß wegen des Vorhandenseins des Sitzes vom Einlaßventil eine Drosselung eintritt.

Die zur Rückggewinnung von Fluid für die Wiederbetätigung der Bremse bei Erlöschen eines Blockierschutz-Signals er­ forderliche Energie wird in bekannter Weise von einer Pumpe geliefert, die Fluid von der Entspannungskammer ansaugt und zum Hauptzylinder pumpt. Die Förderung der Pumpe wird dem Einlaß des Einlaßventils zugeleitet, so daß die Differenzen zwischen der Pumpenströmung und der Strömung durch das Ein­ laßventil sich am Hauptzylinder, der die Quelle bildet, be­ merkbar machen.

Vorzugsweise ist zwichen dem Hauptzylinder und dem Einlaß des Einlaßventils eine Drosselstelle angeordnet, derart, daß die Reaktion am Hauptzylinder verringert und für den Fahr­ zeugführer ein guter Pedalgegendruck erzeugt wird.

Bei einer Ausführungsform umfaßt das Absperrventil einen Kolben, der in einer Bohrung in einem Gehäuse arbeitet und einen radialen Flansch aufweist, welcher einen Ventilkopf bildet und normalerweise Abstand von einem zwischen dem Hauptzylinder und dem Schnellablaßventil angeordneten Sitz hat, wobei das Absperrventil in seiner Offenstellung, bei im Abstand vom Sitz angeordnetem Ventilkopf, von einer mit dem Entspannungskolben zusammenwirkenden Kolbenstange gehalten ist.

Wenn das Einlaßventil ein Durchfluß-Regelventil aufweist, kann letzteres einen Bundkolben umfassen, der in einer Boh­ rung im Kolben arbeitet und eine feste Drosselöffnung zum Regulieren von Strömung durch eine Längsbohrung im Bundkol­ ben aufweist, und eine Dosierkante an einem Ende des Bund­ kolbens wirkt mit einer Öffnung in der Wand des Kolbens zu­ sammen, derart, daß eine veränderbare Drosselöffnung defi­ niert ist, welche die Rate bestimmt, mit der die Bremse wiederbetätigt werden kann.

Zweckdienlicherweise umfaßt die Drosselstelle zwischen dem Hauptzylinder und dem Einlaß des Mengenventils eine Dros­ selöffnung in dem dem Entspannungskolben abgewandten Ende des Kolbens.

Wenn das Einlaßventil ein Unterbrechungsventil umfaßt, weist das Ventil ein elektromagnetisch betätigbares Ventilglied zum Anlegen an einen Sitz in einem Gehäuse auf, und die Drosselstelle umfaßt eine verengte Drosselöffnung im Gehäuse zwischen dem Zulauf vom Hauptzylinder und dem Sitz, wobei der Auslaß der Pumpe an eine zwischen der Drosselstelle und dem Sitz gelegene Stelle angeschlossen ist.

Das Schnellablaßventil kann ein elektromagnetisch betätig­ bares Ventil umfassen, und die Pumpe kann von einem Elektro­ motor angetrieben sein, wobei sowohl das elektromagnetisch betätigbare Ventil als auch die Pumpe von einem Regelmodul entsprechend Signalen von der Sensoreinrichtung für die Radgeschwindigkeit nacheinander betätigt werden.

Zwei Modulator-Baugruppen können in eine einzige an einen gemeinsamen Hauptzylinder und eine gemeinsame Pumpe ange­ schlossene Einheit eingegliedert sein. Dies ermöglicht eine unabhängige Regelung von Vorder- und Hinterradbremsen.

Für die Vorder- und Hinterradbremsen können eine einzige Entspannungskammer, ein einziger Entspannungskolben und ein einziges Absperrventil vorgesehen sein. Bei einer solchen Ausbildung kann der einem der Vorder- und Hinterrad-Paare zugeführte Druck mit einer Rate zunehmen, welche durch Strömung durch die Drosselstelle bestimmt ist, wenn bei dem anderen Paar eine Anti-Blockier-Regelung vorgenommen wird.

Jedoch sind vorzugsweise zwei Entspannungskammern über ein Rückschlagventil miteinander verbunden, das Strömung von der mit dem Vorderrad verbundenen Entspannungskammer zur anderen Entspannungskammer ermöglicht, aber Strömung in der Gegenrichtung verhindert. Dadurch ist sichergestellt, daß das Verhalten der Hinterräder unabhängig von den Vorderrädern beeinflußt werden kann, aber durch Regelung der Vorderräder die Rate herabgesetzt wird, mit der den Bremsen an den Hinterrädern zugeführter Druck zunehmen kann, derart, daß eine Blockierneigung der Hinterräder gemildert wird.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Bremsanlage mit einer Modulator-Baugruppe,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Bremsanlage mit einer Doppel-Modulator-Baugruppe,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Bremsanlage, und

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Bremsanlage mit einer Doppel-Modulator-Baugruppe.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Bremsanlage mit Blockier­ schutz wird die Zufuhr von Druckfluid von einem als Fluidquelle vorgesehenen pedalbetätigbaren Hauptzylinder 1 zu einer Bremse 2 an einem Rad 3 durch eine Modulator- Baugruppe 4 moduliert, und eine von einem Elektromotor 6 angetriebene Pumpe 5 liefert die Energie zum Wiederauf­ füllen des Fluids für die automatische Wiederbetätigung der Bremse 2 nach einem Anti-Blockier-Vorgang.

Die Modulator-Baugruppe 4 hat ein Gehäuse 7 mit einem elek­ tromagnetisch betätigbaren Schnellablaßventil 10, einer Entspannungskammer 11, die von einem Entspannungskolben 12 und einer Bohrung 13, in der dieser Kolben arbeitet, be­ grenzt ist, und einem Absperr-Umgehungsventil 14; als Einlaßventil ist ein Durchfluß-Regelventil 15 vorgesehen.

Das Absperr-Umgehungsventil 14 hat einen Kolben 16, der in einer Bohrung 17 im Gehäuse arbeitet, welche mit der Bohrung 13 gleichachsig ist und von ihr durch eine Wand 18 getrennt ist, und der Kolben 16 ist mit einem radialen Flansch 20 versehen, der eine kreisringförmige Dichtung 21 trägt. Die Dichtung 21 bildet einen Ventilkopf zum Anlegen an einen zwischen einem Zulaufkanal 23 vom Hauptzylinder 1 und dem Schnellablaßventil 10 angeordneten Sitz 22. Norma­ lerweise ist der Ventilkopf bzw. Flansch 21 vom Sitz 22 weg gegen die Last in einer Feder 24 mittels einer Feder 30 vor­ gespannt, die den Entspannungskolben 12 in einer vorgescho­ benen Stellung hält, in der das wirksame Volumen der Ent­ spannungskammer 11 am kleinsten ist, wobei der Entspannungs­ kolben 12 auf den Kopf 21 mittels eines mit ihm einstückigen Verlängerungsstückes in Form einer (Kolben)Stange 31 ein­ wirkt, welche eine abgedichtete Bohrung 32 in der Wand 18 durchdringt.

Das Durchfluß-Regelventil 15 hat einen Bundkolben 33, der in einer Fluidbohrung 34 im Kolben 16 arbeitet, und die Boh­ rung 34 steht mit der Pumpe 5 über einen Durchlaß 35 im Kol­ ben 16 und mit dem Hauptzylinder 1 über eine verengte Öff­ nung bzw. Drosselöffnung 36 im Kolben 16 in Verbindung. Der Bundkolben 33 weist eine Längsbohrung 37 auf, die mit der Bremse 2 über einen verengten Durchlaß in Form einer festen Drosselöffnung 38 im zugehörigen Ende des Bundkolbens 33 verbunden ist. Der Bundkolben 33 ist normalerweise von einer Feder 39 relativ entgegengesetzt zum Entspannungskolben 12 vorgespannt. In dieser Stellung hat eine Dosierkante 40 an diesem Ende des Bundkolbens 33 Abstand von einer radialen Öffnung 41 in der Wand des Kolbens 16 und wirkt mit ihr in der Weise zusammen, daß eine veränderbare Drosselöffnung definiert wird, wenn der Bundkolben 33 in Abhängigkeit von einem Druckabfall an der Drosselöffnung 38 in der Bohrung 34 vorgeschoben wird.

Die Pumpe 5 ist mit einem Einlaß und einem Auslaß versehen. Ihr Einlaß ist an die Entspannungskammer 11 über ein Rück­ schlag-Einlaßventil 42 angeschlossen und ihr Auslaß ist mit dem Durchlaß 35 über ein Rückschlag-Auslaßventil 43 verbun­ den.

Das Verhalten des Rades 3 wird von einer Sensoreinrichtung in Form eines Geschwindigkeitssensors 45 erfaßt, der Signale an ein elektronisches Regelmodul 46 abgibt. Das Regelmodul 46 nimmt eine Differenzierung der Signale vor und betätigt unter kritischen Bedingungen das Schnellablaßventil 10 und den Elektromotor 6 in weiter unten näher beschriebener Wei­ se.

In einer normalen Bremsbetätigungs-Stellung sind der Elek­ tromagnet des Schnellablaßventils 10 und der Elektromotor 6 ausgeschaltet. In dieser Stellung ist das Schnellablaßventil 10 geschlossen und trennt die Bremse 2 von der Entspannungs­ kammer 11. Das Absperrventil 14 wird durch den Entspannungs­ kolben 12 offengehalten, so daß zwischen dem Hauptzylinder 1 und der Bremse 2 eine freie und uneingeschränkte Verbindung zum Betätigen, Lösen und Entleeren der Bremse besteht. Bei Betätigen der Bremse 2 nimmt der Druck an den äußeren Enden der Drosselstellen 36 und 38 zu und wirkt auf das Auslaßven­ til 43.

Bei Abgabe eines Blockierschutz-Signals durch den Sensor 45 wird nur der Elektromagnet des Schnellablaßventils 10 erregt und öffnet sein Ventil, das Bremsfluid in die Entspannungs­ kammer 11 einströmen läßt. Dies bewirkt, daß sich der Ent­ spannungskolben 11 gegen die Kraft in der Feder 30 zurück­ zieht, die ihrerseits das Schließen des Absperrventils 14 ermöglicht, wobei sich der Kopf 21 an den Sitz 22 anlegt und den Hauptzylinder 1 von der Bremse 2 trennt. Wenn der der Bremse 2 zugeführte Druck abnimmt, bewegt sich das Mengen- bzw. Durchfluß-Regelventil 15 wegen des Druckabfalls an der Drosselöffnung 38 gegen die Feder 39, und die Dosierkante 40 ist am Rand der Öffnung 41 in Schwebung, derart, daß Fluid der Bremse 2 dosiert, aber mit einer geregelten Rate zuge­ führt wird. Zur gleichen Zeit wird der Elektromotor 6 einge­ schaltet und betätigt die Pumpe 5, und es wird Fluid von der Entspannungskammer 11 zum Durchfluß-Regelventil 15 zurückge­ fördert.

Der Förderstrom von der Pumpe 5 soll im wesentlichen gleich dem vom Mengenventil 15 dosierten sein, so daß die Reaktion am Hauptzylinder 1 klein ist. Diese Reaktion wird durch die Drosselöffnung 36 weiter verringert.

Beim Wiederanlaufen des Rades 3 schließt sich das Schnellab­ laßventil 10 und trennt die Bremse 2 von der Entspannungs­ kammer 11 und die Pumpe 5 gewinnt Fluid aus der Entspan­ nungskammer 11 zurück. Zur gleichen Zeit wird der der Bremse 2 zugeführte Druck erhöht, aber mit einer Rate, die vom Durchfluß-Regelventil 15 bestimmt wird, und die Strömungsra­ te bzw. der Durchsatz ist seinerseits durch die auf den Bundkolben 33 einwirkende Kraft in der Feder 39 und die Größe der Drosselöffnung 38 bestimmt.

Bei Wiederbetätigen der Bremse saugt die Pumpe 5 weiter Fluid von der Entspannungskammer 11 an, bis die Kolbenstange 31 am Absperrventil 14 anliegt. Wegen der Druckdifferenz zwischen Hauptzylinder 1 und Bremse 2 bleibt das Absperrven­ til 14 anfänglich geschlossen, öffnet sich aber, wenn der der Bremse 2 zugeführte Druck dem Eingangsdruck vom Hauptzy­ linder 1 ungefähr gleich ist.

Die Spieltoleranz zwischen dem Bundkolben 33 und der Bohrung 34 kann ziemlich groß sein, weil die Länge der Berührungs­ fläche zwischen Bundkolben 33 und Bohrung 34 relativ groß ist und ein übermäßiger Fluidaustritt an der Dosierkante 40 durch eine weitere Bewegung des Durchfluß-Regelventils 15 ausgeglichen werden kann.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Bremsanlage sind in einem gemeinsamen Gehäuse 52 zwei Modulator-Baugruppen 50 und 51 parallel angeordnet. Jede Baugruppe ist der Baugruppe gemäß Fig. 1 ähnlich und umfaßt ein elektromagnetisch betätigbares Schnellablaßventil 53 bzw. 53′, eine Entspannungskammer 54 bzw. 54′, die von einem Entspannungskolben 55 bzw. 55′ und einer Bohrung 56 bzw. 56′, in der dieser Kolben arbeitet, begrenzt ist, ein Absperrventil 61 bzw. 61′ und ein Durch­ fluß-Regelventil 57 bzw. 57′.

Der Hauptzylinder 1 ist an beide Modulator-Baugruppen 50 und 51 über den Einlaßkanal 23 und einen Querkanal 58 verbunden, und der Auslaß der Pumpe 5 ist an den Durchlaß 35 über einen ähnlichen Durchlaß 35′ im Absperrventil 61 und einen Quer­ kanal 59 angeschlossen. Die äußeren Enden der beiden Ab­ sperrventile 61 und 61′ durch einen weiteren Querkanal 60 miteinander verbunden.

Die beiden Entspannungskammern 54 und 54′ sind durch ein Rückschlagventil 63 miteinander verbunden, das Fluidströmung von der Entspannungskammer 54 in die Kammer 54′ ermöglicht, aber Strömung in der Gegenrichtung verhindert. Auf der ent­ gegengesetzten Seite der Entspannungskolben 55 und 55′ sind Kammern 64 und 64′ über einen Durchlaß 65 miteinander ver­ bunden.

Die Modulator-Baugruppe 50 ist an eine Bremse 70 an einem Vorderrad 71, die Modulator-Baugruppe 51 an eine Bremse 72 an einem Hinterrad 73 angeschlossen. Die Anordnung ist so, daß das Vorderrad 71 und das Hinterrad 73 unabhängig vonein­ ander geregelt werden können.

Jedes Rad 71 bzw. 73 weist einen Sensor 74 bzw. 74′ für die Radgeschwindigkeit auf, von dem Signale an das Regelmodul 46 abgegeben werden.

Bei normaler Bremsbetätigung sind beide Schnellablaßventile 53 und 53′ geschlossen, die Pumpe 5 ist abgeschaltet, und die übrigen Bauteile nehmen die in Fig. 2 gezeichneten Stel­ lungen ein.

Bei Betätigen des Hauptzylinders 1 werden beide Bremsen 70 und 72 gleichzeitig angelegt, wobei die Drücke durch Aus­ gleichsströmung durch die Durchlässe bzw. Kanäle 58, 59 und 60 ausgeglichen werden.

Wenn beide Geschwindigkeitssensoren 74 und 74′ Blockier­ schutz-Signale aussenden, arbeiten beide Modulator-Baugrup­ pen 50 und 51 ähnlich, wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Insbesondere mindern die Modula­ tor-Baugruppen 50 und 51 die den Bremsen 70 und 72 zugeführ­ ten Drücke und betätigen die Bremsen 70 und 72 erneut auto­ matisch nach Erlöschen der Blockierschutz-Signale.

Sollte jedoch nur der Sensor 74′ ein Blockierschutz-Signal abgeben, wird das Schnellablaßventil 53′ geöffnet und leitet die Betätigung der Modulator-Baugruppe 51 ein, welche die Fluidzufuhr zur Hinterradbremse 72 ähnlich wie weiter oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben moduliert. Weil die Entspannungskammer 54 wegen des Anti-Blockier-Vorgangs an der Hinterradbremse 72 entweder unter gleichem oder niedri­ gerem Druck als die Entspannungskammer 54′ steht, verhindert das Rückschlagventil 63 die Übertragung des höheren Druckes von der Entspannungskammer 54′ auf die Kammer 54. Die Anti- Blockier-Regelung an der Hinterradbremse 72 ist daher unab­ hängig von der Vorderradbremse 70, und die Betätigung der Vorderradbremse 70 wird durch die Anti-Blockier-Regelung an der Hinterradbremse 72 nicht beeinflußt.

Wenn andererseits ein Blockierschutz-Signal nur vom Sensor 74 abgegeben wird, wird die Betätigung der Modulator-Bau­ gruppe 50 durch Betätigen des Schnellablaßventils 53 einge­ leitet, und die Modulator-Baugruppe 50 arbeitet in der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise. Der in die Entspannungskammer 54 abgeführte höhere Druck gelangt über das Rückschlagventil 63 auch in die Entspannungskammer 54′. Der Entspannungskolben 55′zieht sich dann zurück und ermög­ licht das Schließen des Absperrventils 61′. Weil das Schnellablaßventil 53′ geschlossen bleibt, wird ein Strö­ mungsweg vom Hauptzylinder 1 und der Pumpe 5 zur Hinterrad­ bremse 72 über das Durchfluß-Regelventil 57′ aufrechterhal­ ten. Der der Hinterradbremse 72 zugeführte Druck nimmt wei­ ter zu, jedoch mit einer verringerten Druckanstiegsrate.

Bei der Bremsanlage gemäß Fig. 3 umfaßt das Einlaßventil ein elektromagnetisch betätigbares Unterbrechungsventil 80, wel­ ches das Durchfluß-Regelventil 15 ersetzt.

Das Abschaltventil 80 weist ein elektromagnetisch betätigba­ res Ventilglied 81 zum Anlegen an einen Sitz 82 am äußeren Ende eines Durchlasses 83 im Gehäuse 7 auf. Der Durchlaß 83 führt von der Bohrung 17 durch eine Drosselstelle 84 hin­ durch. Der Auslaß der Pumpe 5 ist mit dem Durchlaß 83 an einer zwischen der Drosselstelle 84 und dem Sitz 82 gelege­ nen Stelle verbunden.

Das Absperrventil 14 umfaßt einen Kopf 85 auf dem freien Ende des Verlängerungsstückes bzw. der Kolbenstange 31 und ist durch eine Druckfeder 86 in Richtung auf den Sitz 22 vorgespannt. Die Pumpe 5 ist auch mit einem Überdruckventil 87 versehen.

In einer normalen Bremsbetätigungsstellung sind die Elektro­ magnete des Schnellablaßventils 10 und des Unterbrechungs­ ventils 80 sowie der Elektromotor 6 abgeschaltet, das Unter­ brechungsventil 80 ist geöffnet und das Schnellablaßventil 10 ist geschlossen und trennt die Bremse 2 von der Entspan­ nungskammer 11. Das Absperrventil 14 ist durch den Entspan­ nungskolben 12 offengehalten, so daß zwischen dem Hauptzy­ linder 1 und der Bremse 2 eine freie und uneingeschränkte Verbindung zum Betätigen, Lösen und Entleeren der Bremse besteht. Bei Betätigen der Bremse 2 durch den Hauptzylinder 1 nimmt der Druck am äußeren Ende der Drosselstelle 84 zu, überträgt sich auf das Rückschlagventil 43 von der Pumpe 5 und wirkt auf das geschlossene Schnellablaßventil 10 ein.

Bei Abgabe eines Blockierschutz-Signals durch den Sensor 45 wird der Elektromagnet des Einlaß- bzw. Unterbrechungsven­ tils 80 erregt und schließt sein Ventil. Das Schnellablaß­ ventil 10 wird geöffnet und läßt Bremsfluid in die Entspan­ nungskammer 11 einströmen. Dies bewirkt, daß sich der Ent­ spannungskolben 12 gegen die Kraft in der Feder 30 zurück­ zieht. Dies ermöglicht das Schließen des Absperrventils 14 mit Anlegen des Kopfes 85 an den Sitz 22, wodurch der Haupt­ zylinder 1 von der Bremse 2 getrennt wird. Wenn der der Bremse 2 zugeführte Druck abnimmt, läuft das Rad 3 wieder an und das Schnellablaßventil 10 schließt sich wieder.

Der Empfang des Gleitsignals am Regelmodul 46 führt auch zum Einschalten des Elektromotors 6 zum Antreiben der Pumpe 5. Dadurch wird Fluid von der Entspannungskammer 11 angesaugt und in den Raum zwischen der Drosselstelle 84 und dem Ein­ laßventil 80 gepumpt.

Bei geschlossenem Einlaßventil 80 arbeitet die Pumpe 5 gegen den Widerstand der Drosselstelle 84, und das Überdruckventil 87 öffnet sich und verringert die Förderung der Pumpe 5. Wenn jedoch das Einlaßventil 80 durch das Regelmodul 46 zum Wiederbetätigen der Bremse mit Druck von der Pumpe 5 abwech­ selnd geöffnet und geschlossen wird, wird dem Hauptzylinder 1 nur die Differenz zwischen der Förderung der Pumpe 5 und dem Strom zur Bremse 2 zugeführt. Die Drosselstelle 84 zwi­ schen der Pumpe 5 und dem Hauptzylinder 1 erzeugt somit einen guten Pedalgegendruck, ohne jedoch die normale Brems­ betätigung zu stören.

Aufbau und Arbeitsweise der Bremsanlage gemäß Fig. 3 sind im übrigen gleich mit denen der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Einander entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Be­ zugszeichen bezeichnet.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Bremsanlage ist die Modula­ tor-Baugruppe 4 so abgewandelt, daß sie das Verhalten einer Bremse 90 an einem dem Vorderrad 3 mit der Bremse 2 diagonal gegenüberliegenden Hinterrad 91 regelt, und das Verhalten des Hinterrades 91 wird mit einem Gleitsensor 92 erfaßt, der Gleitsignale an das Regelmodul 46 abgibt.

Beim gezeigten Beispiel ist die Modulator-Baugruppe 4 mit einem zusätzlichen hinteren Einlaßventil 80′ und einem zu­ sätzlichen hinteren Schnellablaßventil 10′ versehen, die miteinander in Reihe verbunden sind. Diese Ventile 80′ und 10′ sind elektromagnetisch betätigbar und je von ähnlichem Aufbau wie das Einlaßventil 80 bzw. das Schnellablaßventil 10. Beide sind durch Erregungsströme vom Regelmodul 46 be­ tätigbar.

Der Auslaß der Pumpe 5 ist an den Einlaß des Einlaßventils 80′ über einen Zweigkanal 93 angeschlossen, und das Schnell­ ablaßventil 10′ ist normalerweise geschlossen und sperrt einen zweiten Auslaßkanal von der Entspannungskammer 11.

In einer Ruhestellung sind die vier Elektromagnete und der Elektromotor 6 abgeschaltet, so daß die Einlaßventile 80 und 80′ geöffnet sind, die Schnellablaßventile 10 und 10′ ge­ schlossen sind und die Pumpe 5 ausgeschaltet ist. Wie zuvor, wird das Absperr-Umgehungsventil 14 vom Entspannungskolben 12 offengehalten.

Bei Betätigen des Hauptzylinders 1 strömt Fluid durch das geöffnete Umgehungsventil 14 und am geschlossenen Schnellab­ laßventil 10 vorbei frei zur Vorderradbremse 2. Außerdem strömt Fluid durch das geöffnete Einlaßventil 80, den Zweig­ kanal 93, das geöffnete Einlaßventil 80′ und am Schnellab­ laßventil 10′ vorbei frei zur Hinterradbremse 90 zurück.

Wird ein Gleitsignal nur am Vorderrad 3 abgenommen, schließt das Regelmodul 46 das Einlaßventil 80 und öffnet das Schnellablaßventil 10. Durch Öffnen des Ventils 10 wird Fluid von der Bremse 2 zur Entspannungskammer 11 abgeleitet. Dies bewirkt, wie weiter oben beschrieben, daß sich der Ent­ spannungskolben 12 zurückzieht und das Absperrventil 14 schließt. Nach Schließen des Ventils 14 kann der der Hinter­ radbremse 90 zugeführte Druck vom Hauptzylinder 1 weiter er­ höht werden, jedoch mit einer Rate, die von der Strömung durch die Drosselstelle 84 bestimmt wird.

Nach Wiederanlaufen des Vorderrades 3 schließt das Regelmo­ dul 46 das Schnellablaßventil 10 und schaltet auch den Elektromotor 6 ein. Die Pumpe 5 saugt dann Fluid von der Entspannungskammer 11 an und pumpt es in den Raum zwischen dem Einlaßventil 80 und der Drosselstelle 84. Weil das Ein­ laßventil 80′ geöffnet ist, kann dieses Fluid zur Hinterrad­ bremse 90 strömen und erhöht den dieser Bremse zugeführten Druck noch weiter.

Zun Wiederbetätigen der Vorderradbremse 3 schließt das Re­ gelmodul 46 das Einlaßventil 80′ und öffnet und schließt ab­ wechselnd das Einlaßventil 80 mit einer im voraus festgeleg­ ten Rate in der Weise, daß sich eine der Förderung der Pumpe 5 ähnliche Strömung ergibt. Der Pedalgegendruck ist daher minimal.

Wird ein Gleitsignal nur am Hinterrad 91 abgenommen, wird das hintere Einlaßventil 80′ geschlossen und das Schnellab­ laßventil 10′ öffnet sich und verbindet die Hinterradbremse 90 mit der Entspannungskammer 11. Folglich bewegt sich der Entspannungskolben 12 und schließt das Absperrventil 14. Der der Vorderradbremse 2 zugeführte Druck kann vom Hauptzylin­ der 1 weiter erhöht werden, jedoch mit einer Rate, die von der Strömung durch die Drosselstelle 84 und durch das geöff­ net Einlaßventil 80 bestimmt wird.

Bei Wiederanlaufen des Hinterrades 91 wird das hintere Schnellablaßventil 10′ geschlossen und die Pumpe 5 saugt Fluid von der Entspannungskammer 11 an. Zur gleichen Zeit wird das Einlaßventil 80′ impulsweise betätigt, derart, daß die Hinterradbremse 90 mit einer geregelten Rate wiederbetä­ tigt wird.

Sollten sowohl das Vorderrad 3 als auch das Hinterrad 91 ein Gleitsignal abgeben, schließt das Regelmodul 46 die beiden Einlaßventile 80 und 80′ und öffnet die beiden Schnellablaß­ ventile 10 und 10′, derart, daß die Drücke in den beiden Bremsen 2 und 90 etwas verringert werden. Wenn diese Drücke während des Radwiederanlaufs konstant gehalten werden, wenn also alle vier elektromagnetisch betätigten Ventile 80, 10, 80′ und 10′ geschlossen sind, wird die Förderung der Pumpe 5 durch Öffnen des Überdruckventils 87 reduziert und ein an­ nehmbarer Pedalgegendruck erzeugt.

Aufbau und Arbeitsweise der Bremsanlage gemäß Fig. 4 sind im übrigen die gleichen wie bei der Anlage gemäß Fig. 3. Einan­ der entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugs­ zeichen bezeichnet.

Bei den Bremsanlagen gemäß Fig. 3 und 4 dämpft die Drossel­ stelle 84 nicht nur Pendelbewegungen der Pumpe 5, sondern dient auch als Durchflußregelöffnung für die Wiederbetäti­ gungsrate, welche vom Einlaßventil 80 oder von den Einlaß­ ventilen 80 und 80′ bestimmt wird.

Bei der Bremsanlage gemäß Fig. 4 kann die Pumpe 5 ihre För­ derung zur Hinterradbremse 90 leiten, wenn das vordere Ein­ laßventil 80 geschlossen ist, oder zur Vorderradbremse 2, wenn das hintere Einlaßventil 80′ geschlossen ist. Die Bremsen 90 und 2 werden daher als Dämpfungskammern benutzt, um zyklisches Verhalten bzw. Pendeln der Pumpe 5 zu mil­ dern.

Claims (16)

1. Hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutz für Fahrzeuge, bei der hydraulisches Betriebsfluid von einer Quelle, insbesondere einem Hauptbremszylinder (1), zu einer Bremse (2) von einer Modulator-Baugruppe (4) ent­ sprechend einem Blockierschutz-Signal von einem Radge­ schwindigkeitssensor (45) moduliert wird und zum Steuern der Wiederbetätigung der Bremse nach Abgabe eines Bloc­ kierschutz-Signals unter Druck stehendes hydraulisches Fluid von einer Quelle (5) zugeführt wird, und Ventile (10, 14, 15) in Abhängigkeit von einem Blockierschutz-Signal die Quelle (1) von der Bremse (2) trennen, den Druck des der Bremse (2) zugeführten Fluids mindern und nach Wieder­ anlaufen des Rades (3) eine geregelte Wiederbetätigung der Bremse ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein auf ein Blockierschutz-Signal ansprechendes Schnell­ ablaßventil (10) normalerweise geschlossen ist und die Bremse (2) von einer Entspannungskammer (11) trennt, deren wirksames Volumen durch Bewegen eines Entspannungskolbens (12) in einer Bohrung (13) bestimmt wird und normalerweise so klein wie möglich ist,
• - ein Absperrventil (14) zwischen der Quelle (1) und der Bremse (2) durch den Entspannungskolben (12) normalerweise in einer Offenstellung gehalten ist und eine freie und uneingeschränkte Strömung von der Quelle (1) zur Bremse (2) ermöglicht, und
• - das Bewegen des Schnellablaßventils (10) in eine Offen­ stellung in Abhängigkeit von einem Blockierschutz-Signal bewirkt, daß sich der Entspannungskolben (12) zurückzieht und das wirksame Volumen der Entspannungskammer (11) vergrößert, derart, daß zuerst das Schließen des Absperr­ ventils (14) und das Trennen der Quelle (1) von der Bremse (2) ermöglicht werden und danach der der Bremse (2) zugeführte Druck gemindert wird.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur normalen Bremsbetätigung eine uneingeschränkte Strömung durch eine Kammer geht, in die das Schnellablaßventil (10) eingebaut ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr­ ventil (14) sich zu schließen vermag, nachdem der Ent­ spannungskolben (12) zuerst eine im voraus festgelegte Wegstrecke gegen die Kraft einer Vorspannfeder (30) zurückgelegt hat.

4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr­ ventil (14) einen Kolben (16) aufweist, der in einer Bohrung (17) in einem Gehäuse (7) arbeitet und einen radialen Flansch (20) hat, der einen Ventilkopf bil­ det und normalerweise Abstand von einem zwischen der Quelle (1) und dem Schnellablaßventil (10) angeordneten Sitz (22) hat, wobei das Absperrventil (14) in seiner Offenstel­ lung, bei im Abstand vom Sitz (22) angeordnetem Ventilkopf, von einer mit dem Entspannungskolben (12) zusammenwirkenden Kolbenstange (31) gehalten ist.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnellablaßventil (10) in Reihe mit einem Einlaßventil (15; 80) angeordnet ist, welches in einer Leitung zwischen der Quelle (1) und dem Schnellablaßventil (10) angeordnet ist und vom Absperrventil (14) umgangen wird, wenn letzteres seine Offenstellung einnimmt.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (15) ein Durchfluß-Regelventil umfaßt, das auf eine Druckdifferenz zwischen der Quelle (1) und der Bremse (2) anspricht und der Bremse (2) Fluid mit einer ge­ regelten Rate dosiert zuzuleiten vermag.

7. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (80) ein normalerweise geöffnetes Unter­ brechungsventil aufweist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (80) elektromagnetisch betätigbar ist.

9. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der eine Pumpe (5) nach Erlöschen eines Blockierschutz-Signals Fluid von der Entspannungskammer (11) ansaugt und zur Quelle (1) pumpt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Quelle (1) und dem Einlaß des Einlaßventils (15; 80) eine Drosselstelle (36; 84) angeordnet ist.

10. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchfluß-Regelventil einen Bundkolben (33) umfaßt, der in einer Bohrung (34) im Kolben (16) arbeitet und eine feste Drosselöffnung (36) zum Regulieren von Strömung durch eine Längsbohrung (37) im Bundkolben (33) aufweist, und eine Do­ sierkante (40) an einem Ende des Bundkolbens (33) mit einer Öffnung (41) in der Wand des Kolbens (16) zusammenwirkt, derart, daß eine veränderbare Drosselöffnung definiert ist, welche die Rate bestimmt, mit der die Bremse wiederbetätigt werden kann.

11. Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosselstelle (36) zwischen der Quelle (1) und dem Ein­ laß des Durchfluß-Regelventils (15) eine Drosselöffnung (36) in dem dem Entspannungskolben (12) abgewandten Ende des Kol­ bens (16) umfaßt.

12. Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (80) ein elektromagnetisch betätigbares Ventilglied (81) zum Anlegen an einen Sitz (82) in einem Gehäuse (7) aufweist, und die Drosselstelle eine verengte Drosselöffnung (84) im Gehäuse (7) zwischen dem Zulauf von der Quelle (1) und dem Sitz (82) umfaßt, wobei der Auslaß der Pumpe (5) an eine zwischen der Drosselstelle (84) und dem Sitz (82) gelegene Stelle angeschlossen ist.

13. Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnellablaßventil (10) ein elektromagnetisch betätig­ bares Ventil umfaßt, und die Pumpe (5) von einem Elektro­ motor (6) angetrieben ist, wobei sowohl das elektromagne­ tisch betätigbare Ventil als auch die Pumpe (5) von einem Regelmodul (46) entsprechend Signalen von der Sensorein­ richtung (45) für die Radgeschwindigkeit nacheinander be­ tätigt werden.

14. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Modulator-Baugruppen (50, 51) in eine einzige an eine gemeinsame Quelle (1) und eine gemeinsame Pumpe (5) ange­ schlossene Einheit eingegliedert sind, derart, daß wenig­ stens eine Vorderradbremse (70) und eine Hinterradbremse (72) unabhängig voneinander regelbar sind.

15. Bremsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vorder- und Hinterradbremsen (2, 90) eine einzige Entspannungskammer (11), ein einziger Entspannungskolben (12) und ein einziges Absperrventil (14) vorgesehen sind.

16. Bremsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Entspannungskammern (54, 54′) über ein Rückschlagventil (63) miteinander verbunden sind, das Strömung von der mit dem Vorderrad (70) verbundenen Entspannungskammer (54) zur anderen Entspannungskammer (54′) ermöglicht, aber Strömung in der Gegenrichtung verhindert.