DE2334493A1

DE2334493A1 - Antiblockierregelsystem insbesondere fuer kraftfahrzeuge, mit einem regelbaren, insbesondere 2-stufigen pulsator, den ein sensor steuert

Info

Publication number: DE2334493A1
Application number: DE19732334493
Authority: DE
Inventors: Werner Fuchs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-06
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1975-02-13
Also published as: US4025124A; GB1493674A; DE2334493B2; DE2334493C3

Description

Werner

München München, den 6. 7. 1973

Antiblockierregelsystem insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem regelbaren, insbesondere 2~stufigen Pulsator, den ein Sensor steuert.

Diese Anmeldung befaßt sich mit einer Weiterentwicklung eines in der DAS 2 048 802 vorgeschlagenen Antiblockierregelsystenis» . Die Weiterentwicklung zeigt hauptsächlich einen 2-stufigen, von einem Sensor gesteuerten Pulsator, der bei Radblockierneigung einen erwünschten, steilen Bremsdruckabfall auf eine erste Stufe ermöglicht und eine rasche tiefere Drucksenkung herbeiführt, wenn die Blockierneigung durch die erste Stufe noch nicht beseitigt sein sollte.

In einer Weiterbildung ist der Pulsator regelbar ausgeführt. Damit wird die Amplitude der Pulsation insbesondere auf einer ersten Stufe in Abhängigkeit von der eingesteuerten Bremsbetätigungskraft beeinflußt, was in der Erstanmeldung schon vorgeschlagen wurde. Weitere Ausführungsbeispiele eines nach dem Prinzip der gleitenden Ansprechschwelle funktionierenden Sensors mit dafür zweckmäßigen Antriebsmöglichkeiten werden ebenfalls beschrieben und dargestellt.

Um bei Blockiergefahr die Bremskraft reduzieren zu können, muß zunächst Bremsflüssigkeit bzw. Bremsmittel aus den Radbremszylindern zurückweichen können, bevor der Bremsdruck (z.B. mittels Pumpe) wieder erhöht wird. Die Drucksenkung ist bekanntlich nach zwei Methoden möglich: Die erste besteht darin, die vom Fahrer eingesteuerte Bremskraft beispielsweise durch eine erzeugte Gegenkraft direkt zu vermindern. Bei der zweiten Methode wird der eingesteuerte Bremsdruck mittels Ventil abgesperrt und für die dahinter befindliche Bremsflüssigkeit ein Entlastungsvolumen freigegeben.

501807/0410

Ausführungsbeispiele der ersten Art zeigt die DAS 2 048 802 , und solche der zweiten Art werden hier gezeigt.

Die US-Patentschrift 3 276 822 beschreibt eine Bremsanlage, bei der eine Pumpvorrichtung durch ein Pendel eingeschaltet wird, wenn eine plötzliche Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Bremsen auftritt. Dann erfolgt eine Pulsation des Bremsdruckes, der auf die Fahrzeughinterräder wirkt, um ihr Blockieren zu vermeiden.

Diese sehr einfach aufgebaute Bremsanlage zeigt bei genauerer Betrachtung mehrere Nachteile. Einer davon ist, daß Fehleinschaltungen der Pumpvorrichtung durch ein Pendel leicht möglich sind, weil sich einerseits der Übergang der Raddrehbewegung von der Roll- in die Gleitphase nicht immer mit einer starken Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit ankündigt und weil andererseits eine solche Geschwindigkeitsänderung nicht immer ein Zeichen des Blokkierens ist.

Ein anderer Nachteil ergibt sich aus einer nicht geregelten, zu tiefen Absenkung des Bremsdruckes bei der Pulsation. Dadurch kann zwar das Blockieren der Hinterräder verhindert, eine Bremswegverkürzung aber kaum erreicht werden, weil die Räder bei der Entlastungsphase zu weit aus dem optimalen Bremsschlupfbereich herauslaufen. Außerdem können die Vorderräder des Fahrzeugs blockieren, so daß es nicht mehr lenkbar ist.

Wenn beim Bremsen die folgenden Forderungen erfüllt werden, ist eine wesentliche Erhöhung der Sicherheit erreichbar:

1. Die Bremskraft soll durch Pulsationen nur auf dem Streckenabschnitt herabgesetzt werden, wo Radblockierneigung wirklich auftritt.

2. Die Amplitude (Größe) der Pulsation soll angemessen dosiert sein, um im optimalen Bremsschlupfbereich bremsen und lenken zu können.

3. Es sollte eine größere Pulsationsfrequenz möglich sein, die außerdem automatisch den Fahrbahnverhältnissen entsprechend verändert werden kann.

Routinierte Fahrer versuchen bei Gefahrenbremsungen diese

509807/0410

Forderungen manuell - durch intermittierendes Bremsen - zu erfüllen und erreichen bekanntlich eine beträchtliche Steigerung der Sicherheit, obwohl hierbei kaum auch nur eine dieser Forderungen so günstig erfüllt werden kann, wie dies automatisch möglich ist. Noch weit stärker wäre ein Durchschnittsfahrer überfordert, wenn er diese Bedingungen miteinander berücksichtigen sollte.

Zur Erfüllung der ersten Forderung, nach einer auf den nötigen Streckenbereich richtig begrenzten Pulsationsfolge, dient hier der gleiche Sensor, der schon früher (DAS 2 048 802) vorgeschlagen wurde und den die Figuren 7» 8 und 9 in anderen Ausführungsbeispielen zeigen. Dieser Sensor hat die Vorteile, einfach und robust aufgebaut zu sein und verhältnismäßig ansprechempfindlich und genau messen zu können. Da er nach dem Prinzip der gleitenden Ansprechschwelle funktioniert, d.h. die Radumlauf- mit der Fahrzeuglinear-Verzögerung vergleicht, kann er nicht nur feinfühliger und frühzeitiger ansprechen als reine Drehverzögerungs-Sensoren, sondern im Gegensatz zu diesen ein Blockieren wirklich vermeiden. Dies ist mit reinen Drehverzögerungs-Sensoren deshalb nicht sicher möglich, weil ihre Ansprechgrenze mit Rücksicht auf griffige Fahrbahnverhältnisse so eingestellt sein muß, daß sie etwa einer Radumfangsverzögerung von 1,2g entspricht. Bremst man· aber beispielsweise auf glatter Fahrbahn die Räder knapp unter-

dieser Ansprechgrenze, so kann ein Blockieren auftreten, bevor das Fahrzeug selbst, das einer wesentlich geringeren Verzögerung unterliegt, stillsteht.
Zur Amplitude der Pulsation:

Erfahrungsgemäß paßt sich ein Fahrer den herrschenden, z.B. winterlich glatten Fahrbahnverhältnissen beim Bremsen entsprechend an. Diese gefühlsmäßige Anpassung wird mit einem Antiblockierregelsystem erleichtert, weil die Grenzwerte der Bodenhaftung damit spürbar und rechtzeitig erkennbar sind. Grobes Überbremsen ist dann in der Regel noch seltener als bisher zu erwarten - bei routinierten Fahrern tritt es bekanntlich fast nie auf. Demzufolge ist es nicht erforderlich und aus mehreren Gründen auch nicht zweckmäßig, die Bremskraft bei Radblockierneigung immer zu stark zu reduzieren, weil sonst die Räder den optimalen Bremss'chlupfbereich verlassen und längere Bremswege brauchen.

509807/0410

Andererseits genügt es nicht bei gemeinsamer Regelung mehrerer Räder durch einen Sensor, die Bremskraft wie bei Einzelradregelung üblich, nur einem Rad entsprechend zu regeln und die Reibwert- sowie die Kraftschluß-Unterschiede der anderen Räder unberücksichtigt zu lassen.

Um eine günstige und selbsttätige Anpassung an die vorliegenden Straßenverhältnisse bzw. Bremsbedingungen und damit weitere Vorteile zu erreichen, wurde in der DAS 2 048 802 schon vorgeschlagen, die Bremskraft mit Pulsationen zu verringern, deren Amplitude von der eingesteuerten Bremsbetatigungskraft abhängig ist. Dadurch wird berücksichtigt, daß ein Überbremsen erfahrungsgemäß meistens, in einem angemessenen (prozentualen) Verhältnis relativ zum eingesteuerten Bremsdruck erfolgt, so daß eine dementsprechend bemessene Pulsation die zu tiefe Drucksenkung vermeidet, um günstige Brems- und FUhrungskraftbeiwerte zu ermöglichen. Nur bei außergewöhnlich starker Fehlbremsung sollte der Druck, wie beim folgenden Vorschlag ebenfalls gezeigt wird, tiefer abfallen können.

Zur Pulsfrequenz:

Soll eine größere Pulsfrequenz erreichbar sein, so muß ein steiler Bremsdruckabfall erfolgen, um den Druck während einer Periodendauer T auch tief genug senken zu können. Der erwünschte, steile Druckabfall, wie er mit einem hier beschriebenen Pulsator verwirklicht wird (s. Fig.1 und 2), ermöglicht es dem Sensor schnell über die Größe der Bremsentlastung zu entscheiden, und gestattet außerdem einen relativ langsameren Druckaufbau, der die Bremsanlage und das Fahrzeug schwingungsmäßig weniger beansprucht. Eine Frequenzänderung kann z.B. aus einer Widerstandsänderung entlang der Kurvenbahn eines beschriebenen Sensors abgeleitet werden, so daß beispielsweise die Drehzahl eines Elektromotors und damit die Pulsfrequenz von der auftretenden Fahrzeug-Linearverzögerung und somit von den Fahrbahnverhältnissen beeinflußbar ist. In jedem Fall muß die Frequenz so groß sein, daß die Räder nur sehr kurzzeitig überbremst werden, um dabei nicht zu viel Rotationsenergie zu verlieren,

Aufgabe der Erfindung ist, es, die genannten Nachteile zu vermeiden und die oben gestellten Forderungen mit einem möglichst

509807/0410

einfachen, zuverlässigen Antiblockierregelsystem zu erfüllen, ohne daß die üblichen Bremsanlagen wesentlich geändert werden müssen. Es soll beim Überbremsen nicht nur die Schleudergefahr eines Fahrzeugs vermindert werden, sondern auch seine Lenkbarkeit erhalten bleiben und mit dem vorgeschlagenen Antiblockierregelsystem ein besonders günstiges Nutzen/Kosten- Verhältnis erreichbar sein.

Diese Aufgabe wird hauptsächlich durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Hub des Pumpen-Kolbens und die (Entlastungs-) Flussigkeitsmenge mittels leicht verstellbarem Schieber oder drehbarem Kolben auf einfache Weise regelbar ist. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 gelöst.

Die zweckmäßige Weiterbildung, nach der die Menge der Entlastungsflüssigkeit in Abhängigkeit von dem eingesteuerten Bremsdruck regelbar ist, zeigt der Anspruch 7»

Die Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels einer vorgeschlagenen, regelbaren Pumpvorrichtung stehen im Anspruch 8. Der Pulsator eines besonders einfach aufgebauten Antiblockierre— gelsystems ist durch die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 ebenfalls ge kennz e i ohne t.

Große Vorteile bietet eine, die Sicherheit erhöhende, in den Figuren 1 und 6 gezeigte hydraulische Schaltung. Ihre Merkmale enthält der Anspruch 13· Diese Schaltung, die unabhängig von den hier dargestellten Ausführungsbeispielen auch bei anderen Antiblockierregelsystemen Anwendung finden kann, unterscheidet sich von bekannten Lösungen (US-PS 3 276 822; DT-PS 1 287 459 ) darin, daß ein steuerbares Ventil über einem Kolben nicht direkt in einer zu den Bremsen führenden Leitung, sondern in einem Leitungszweig sitzt« Dadurch wird noch größere Sicherheit erreicht, weil der Pumpen-Kolben funktionsmäßig keine definierte Ruhestellung (z.B. im oberen Totpunkt) einnehmen und beibehalten muß, um dieses Ventil zu öffnen. Demzufolge ist hier auch keine Kolbenrückstellfeder erforderlich, die die Nachteile hat, einen angestrebten raschen Bremsdruckabbau zu behindern und zusätzlichen Raum zu beanspruchen.

509807/0410

Eine Sicherheitsmaßnahme ist mit den Merkmalen nach Anspruch 14 gekennzeichnet. Durch sie bleibt beim Ausfallen des Pumpen (Elektro-) Motors die normale Bremsmöglichkeit erhalten.

Günstige Ausbildungen eines in der DAS 2 048 802 schon vorgeschlagenen Sensors sind durch die Merkmale der Ansprüche 16 bis 18 gekennzeichnet.

In dieser Auslegeschrift wurde vorgeschlagen, einen Sensor 26 von einem etwas stärker bremsbaren Rad derselben Achse her anzutreiben, um die Wahrscheinlichkeit für ein rechtzeitiges Ansprechen der Regelung zu erhöhen. Die gleiche Absicht wix^d mit den in den Ansprüchen 20 und 21 enthaltenen Merkmalen verwirklicht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Größe der Radbremszylinder an vorhandenen Bremsanlagen nicht geändert zu werden braucht.

Die Vorteile des vorgeschlagenen Pulsators bestehen besonders darin, daß die weitgehenden und verschiedenartigen Anforderungen auf überraschend einfache und zuverlässige Weise erfüllt werden. Hauptsächlich trägt dazu die sehr leicht regelbare Pumpe bei, mit der bei Radblockierneigung das (Entlastungs-) Volumen für die Bremsflüssigkeit selbsttätig dosiert wird, um die Größe des Bremsdrucks bei der Pulsation optimal ändern zu'können. Außerdem ist ein hier angestrebter, sehr vorteilhafter, steiler Bremsdruckabfall erreichbar. Dadurch kann die Blockierneigung rasch beseitigt werden und der Sensor z.B. nach der Drucksenkung auf eine erste Stufe schnell prüfen und entscheiden, ob evtl. eine weitere Druckminderung erfolgen soll. Dementsprechend steht auch mehr Zeit für den erwünschten, relativ langsameren Druckanstieg zur Verfügung , so daß die Werkstoffbeanspruchungen geringer sind. Außerdem ermöglicht es erst ein steiler Bremsdruckabfall, während einer gegebenen Periodendauer eine genügend tiefe Drucksenkung zu erreichen, oder, falls erwünscht, die Pulsationsfrequenz zu erhöhen.

Von dem zweistufig ausgeführten Pulsator wird normalerweise nur die erste Stufe gebraucht, die, - insbesondere wieder durch Regelung der Pulsamplitude in Abhängigkeit vom eingesteuerten Bremsdruck - eine günstige Anpassung an die herrschenden Bremsbedingungen und Fahrbahnverhältnisse erlaubt. Das bringt neben dem Vorteil einer besseren Ausnutzung des Kraftschlußbeiwertes einen guten Wirkungsgrad, Energieersparnis und Verminderung von

B09807/0410

_ 7 —

Fahrwerks-Beanspruchungen bzw. -Schwingungen. Eine tiefere Bremsdrucksenkung durch eine zweite Stufe erfolgt nur, wenn es ein sehr starkes, panisches Überbremsen erfordert. Aber selbst dann ist hierbei prinzipiell nur eine schwache Vibration am Bremspedal beim Arbeiten des Pulsators spürbar.

Eine gezeigte hydraulische Schaltung ermöglicht es, größere Sicherheit dadurch zu erreichen, daß hier, im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen eine beliebige Nocken- oder Pumpenkolben-Ausgangsstellung eingenommen werden kann. Eine bei den bekannten Systemen funktionsmäßig erforderliche, sonst aber unerwünschte, relativ große und kräftige Kolbenrückstell- (oder Hydraulikspeicher-) Feder, die einen angestrebten raschen Bremsdruckabbau behindert, kann hier wegfallen. Dies ermöglicht außer der erhöhten Sicherheit und der raschen Drucksenkung auch eine geringere Baugröße und Kostenersparnis. Neben der kompakten Bauweise des Pulsators und der Anordnung am Hauptbremszylinder ist es vorteilhaft, daß bestehende Bremsanlagen kaum geändert werden müssen.

Dadurch wird weitgehende Sicherheit mit wenig Aufwand erreichbar, und ein besonders günstiges Nutzen/Kosten-Verhältnis ermöglicht· Weitere Vorteile zeigt die Beschreibung an den konstruktiven Lösungen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig.1 eine Gesamtansicht eines Antiblockierregelsystems einschließlich der elektrischen Ansteuerung.

Fig.1a eine 2-stufige Pumpen-Zylinderbuchse mit einem Kolben.

Fig.2 einen schematischen Verlauf einer Bremsdruckregelung P= f(t)

Fig.3 eine 2-stufigePumpen-Zylinderbuchse mit einem Kolben und einem auf seiner Kolbenstange beweglichen Hülsenschieber.

Fig. 4 eine 2-stufige PumpenwTylinderbuchse mit einem drehverstellbaren Kolben für Schrägkantensteuerung.

Fig·5 eine Pumpvorrichtung mit einem drehverstellbaren Hülsenschieber.

Fig. 6 ein mit einem Druckregelventil arbeitendes Antiblockier-

regelsystem.

Fig*7 einen Sensor mit induktiver Abtastung.

60 98 07/0410

Fig.8 einen Sensor mit einem Kontakt-Fühler.

Pig.8a eine Teilansicht des Sensors nach Pig.8 (aus Richtung A).

Pig.9 einen Sensor mit Dehnungsmeßstreifen.

Figo 10 und 10a verschiedene zweckmäßige Anordnungen für Sensoren.

Me Pig.1 zeigt einen Pulsator 78, der hier hydraulisch zwischen dem Bremspedal 13 und dem (Tandem-) Hauptbremszylinder 16 eingeschaltet und mit demselben zu einem Block vereint ist. Die Vorkammer 46, auf die ein vom Bremspedal 13 betätigter Kolben 45 einwirkt, hat über die beiden geöffneten Magnetventile 48 und 51 hydraulische Verbindung zu der Kammer 82 mit dem Kolben 49 im Hauptbremszylinder 16. Zwischen der Vorkammer 46 und der Arbeitskammer 76 der Pumpe 60, die an ein umschaltbares Magnetventil 51 angeschlossen ist, befindet sich ein hydraulisch und mit einem Zapfen 75 steuerbares Ventil, das beispielsweise als Kugel-Rückschlagventil 80 ausgeführt wurde. Ständige Verbindung zur Vorkammer 46 hat auch ein Kolben 77» vor dem eine Drossel 79 eingebaut sein kann, und der auf eine Regelhülse 55 einwirkt, die gegen die Kraft mindestens einer (beliebigen) Feder 64 axial auf einer Zylinderbuchse 57 verschiebbar ist. Der rechts von der Steuerkante k der Regelhülse 55 dargestellte, mit Bohrungen 53 versehene Hülsenteil ist funktionsmäßig nicht erforderlich und dient nur zur besseren axialen Hülsenführung. Die Zylinderbuchse 57, in welcher der Pumpen-Kolben 74 beweglich ist, hat im Regelbereich auf ihrem Umfang verteilte Einschnitte 54 oder Bohrungen. Die Arbeitskammer 76 der Pumpe 60 bleibt hydraulisch durch die Kolbendichtung ständig von der unter dem Kolben 74 befindlichen Kammer 56 und von der Kammer 52 getrennt, an die ein Vorratsbehälter 73 für Bremsflüssigkeit angeschlossen ist. Ein beispielsweise von einem Elektromotor 59 angetriebener Nocken 61 kann über eine Stößelrolle 63 und die Kolbenstange 62 auf den fest mit ihr verbundenen Kolben 74 einwirken. Zweckmäßigerweise kann bei den gezeigten Pulsatoren auch ein federnder Rollenstößel z.B. in einer hohlen Kolbenstange geführt sein, um unabhängig von der Stellung eines Kolbens 74 ständig Kontakt mit einem Nocken 61 beizubehalten. Die Kolbenstange 62 ist wie üblich gelagert und abgedichtet. Die Kammer 56 hat durch einen Kanal 65 dauernd Verbindung zu einem elektrohydraulischen Druckschalter 68, der

509807/0410

ähnlich wie ein Bremslicht-Schalter mittels Kontakt auf einen elektrischen Stromkreis wirken kann. Zwischen der Kammer 56 und der Kammer 52 ist ein Rückschlagventil 58 sowie ein dazu parallel angeordnetes Magnetventil 70 eingebaut. Dieses Magnetventil 70 besitzt zwei schwache, gegensinnig wirkende Wicklungen 71; 72, die magnetisch auf seinen Anker bzw. den Kolben 69 einwirken können. Außerdem besteht eine mechanische Verbindung vom Kolben 69 zum Nocken 61 über einen von einer Feder 66 angebotenen Nockenhebel 67ο Dieser Nockenhebel 67, der mit dem Kolben 69 des Magnetventils 70 nicht fest verbunden zu sein braucht, hat die Aufgabe, während bestimmter Zeiten bzw. Nockenstellungen (mindestens von C bis E in Fig.2) dem Kolben 69 das Umschalten zu ermöglichen, und ihn nach evtl. erfolgter Umschaltung gegen die Kraft der Feder 66 in die Ausgangsstellung zurückzuführen, doh. der Haltemagnet-Wicklung 72 wieder anzubieten. Hiermit wird eine günstige Dime ns i ο nie rung des Magnetventils 70 erreicht, weil nur Haltestrom fließen und kaum elektrische Energie aufgewendet werden muß.

Die elektrische Ansteuerung des Pulsators 78 erfolgt über den Bremslichtschalter 85 des Fahrzeugs und einen Sensor 26- (Fig_oö und 8a), der über ein abschaltverzögertes Relais 27 den Elektromotor 59 schaltet und außerdem darüber entscheidet, ob eine tiefere Bremsdrucksenkung durch einen weiteren Druckabfall bei starkem Überbremsen nötig ist. Dafür hat der Sensor 26^ (Fig.8), der dem in der DAS 2 048 802 vorgeschlagenen Sensor 26 ähnlich ist, beispielsweise eine Kurvenbahn 8-, wie sie die Fig.8a zeigt. Zweckmäßige Antriebsmöglichkeiten für einen Sensor sind bei Fig. 10 und 10a angegeben. Ein für den Pulsator 78 nicht notwendiges, nur zur zusätzliciien Erhöhung der Sicherheit dienendes Magnetventil 48 ist hier parallel zum Umschalt-Magnetventil 51 an einen auf der Welle des Elektromotors 59 befestigten, aber separat dargestellten Fliehkraftschalter 50 angeschlossene

Die Fig.1a zeigt eine Zylinderbuchse 84, die ebenfalls eine 2-stufige Drucksenkung in der hier vorgeschlagenen Weise ermöglicht, und die an Stelle der regelbaren Zylinderbuchse 57 in Fig.1 eingesetzt sein kann. Damit wäre die Regeleinrichtung,

bestehend aus Kolben 77» Regelhülse 55 sowie Feder 64 über-

509807/0410

flüssig, und die Drossel 79 müßte gegen eine geschlossene Scheite ausgetauscht werden. Bei Verwendung dieser Zylinderbuchse ist der Bremsdruck innerhalb der ersten Stufe nicht mehr regelbar, sondern er würde die dem bestimmten, gewünschten Entlastungsvolumen entsprechenden Vierte annehmen·

Anhand der Fig.2, die den schematischen Verlauf der Bremsdruckregelung in Abhängigkeit von der Zeit zeigt, wird die Wirkungsweise des Pulsators 78 näher erläutert:

Die Betrachtung eines Kraft-Weg-Diagramms für ein Bremssystem zeigt, daß bei Betätigung eines Bremspedals zuerst mehrere verschiedene Totwege und Reibungswiderstände überwunden werden müssen, bevor der Bremsbelag anliegt und die Bremswirkung beginnt. Von diesem Punkt an ist - bedingt durch die elastische Charakteristik eines Bremsleitungssystems - einer bestimmten Bremsdrucksteigerung ein entsprechendes Flüssigkeitsvolumen zugeordnet, das aus dem Hauptbremszylinder in das Leitungssystem verdrängt werden muß. Umgekehrt gilt dies unter Berücksichtigung der Hysterese auch bei Bremsdrucksenkung, so daß durch Bemessung des Entlastungsvolumens eine Bremsdruckregelung erfolgen kann, wie sie hier durchgeführt wird, wenn Radblockierneigung auftritt. Der maximale Hubraum der Pumpe 60 ist daher für das größte geforderte Entlastungsvolumen bemessen.

Bei normalem schlupfarmem Bremsen stehen die Raddreh- und die Fahrzeugverzögerung in einem bestimmten Verhältnis zueinander, so daß der nach dem Prinzip der gleitenden Ansprechschwelle wirkende Sensor 26.. kein Signal liefert. Der vom Bremspedal 13 über den Kolben 45 in der Vorkammer 46 ausgeübte Bremsdruck wird hydraulisch durch die geöffneten Magnetventile 48; 51 auf einen Kolben 49 im (Tandem-) Hauptbremszylinder 16 übertragen und das normale Bremsen bleibt unbeeinflußt.

Wenn aber infolge z.u starker Brems be tätigung unzulässiger Radschlupf (Blockierneigung) entsteht, der Bremsdruck p- bei Punkt A in Fig.2 also überschritten wird, so kann Steuerstrom vom Bremslichtsehalter 85 über das abfallverzögerte Relais 27 und den Sensor 26- fließen. Das abfallverzögerte Relais 27 spricht unverzögert an und sein Anker bleibt angezogen, solange der Sensor 26.. Steuerstrom, auch in Form von Impulsen, fließen

509807/0410

läßt. Damit ist der Elektromotor 59 'eingeschaltet, und während er läuft, erhalten die Magnetventile 48 und 51 oder mindestens eines davon über den Fliehkraftschalter 50 Strom. Die Ventile bzw. ihre Kolben 47 und 81 sind also zweckmäßigerweise zur Erhöhung der Sicherheit nur dann umschaltbar, wenn der Elektromotor 59 wirklich läuft oder die pumpe arbeitet. Zur Umschaltung dieser Ventil-Kolben 47, 81 könnte demnach auch eine Fliehkraft -Kupp lung oder der erzeugte pumpendruck dienen. Während nun die Magnetventile 511 48 umgeschaltet bzw. geschlossen worden sind, so daß der vom Fahrer eingesteuerte Bremsdruck von der Kammer 82 abgesperrt ist, hat sich der Nocken 61 in Pfeilrichtung gedreht und dem Kolben 74 den Weg freigegeben. Die Bremsdrucksenkung erfolgt jetzt, wie hier beabsichtigt, außergewöhnlich rasch, weil der Kolben 74 beim Zurückweichen keinen nennenswerten Widerstand findet und Flüssigkeit aus der Kammer 56 ungehindert durch die Einschnitte 54 (und Bohrungen 53) in die Kammer 52 bzw. in den Vorratsbehälter 73 schiebt (s. Druckabfall von B nach C in Fig. 2). Die druckausgeglichene Regelhülse 55, die z.B. abhängig von der vom Fahrer eingesteuerten Bremsbetätigungskraft über Drossel 79 und Kolben 77 gegen eine Feder verschiebbar ist, bestimmt mit ihrer Steuerkante k den Hub des Kolbens 74 und damit das Entlastungsvolumen in der Arbeitskammer 76. Somit ist die aus den Radbremszylindern zurückweichende Flüssigkeitsmenge und mit ihr der reduzierte Bremsdruck dosiert. Kurz bevor der Kolben 74 mit seiner Unterkante die Steuerkante k der Regelhülse 55 erreicht, dämpft er seine Bewegung selbst durch Drosselung des Abfluß Querschnittes (s. Krümmung bei G in Fig. 2). Hiermit entsteht in der Kammer 56 ein Druck, der den Druckschalter 68 schließt und die Weiterbewegung des Kolbens 74 verhindert, wenn die Einschnitte 54 ganz geschlossen sind. Da durch die Wicklung 7.2 des Magnetventils 70 Haltestrom fließt, kann der Nockenhebel 67 bzw_c der Kolben 69 der abfallenden Nockenbahn nicht folgen und keine Umschaltung herbeiführen. Das Rückschlagventil 58 ist ebenfalls geschlossen. Der Bremsdruck bleibt nun konstant (von C bis E in Fig.2), weil die Blockierneigung normalerweise beseitigt sein und die Radwiederbeschleunigung inzwischen eingesetzt haben wird. Der umlaufende Nocken erfaßt dann bei E in Fig.2 wieder über die Stößelrolle 63 und die Kolbenstange 62 den Kolben 74, um das Entlastungs-

809807/0410

volumen aus der Arbeitskammer 76 in die Radbremszylinder zurückzudrängen.

Sollte aber infolge sehr starken panischen Überbremsens bei C in Fig.2 die Blockierneigung noch bestehen oder die Raddrehbeschleunigung ausbleiben, so kann, das ist ein erheblicher Vorteil, sofort ein weiterer Druckabfall stattfinden. Ähnliches gilt für den Fall, daß in der Zeit von G bis E eine erneute Drucksenkung erforderlich wird. Wenn nun beispielsweise bei Punkt G die Blockierneigung noch bestehen sollte, kann durch den Sensor 26., , den geschlossenen Druckschalter 68 und die gegensinnig zur Haltemagnet-Wicklung 72 wirkende Abwurf-Wicklung Strom fließen. Das Magnetfeld der Wicklung 72 wird infolge der Gegenerregung geschwächt, der Anker bzw. Kolben 69 freigegeben und der Druck in der Kammer 56 durch das geöffnete Magnetventil 70 weiter gesenkt (G-D in Fig.2). Der Sensor 26.. entscheidet in jeder Periode T erneut, ob der Bremsdruck von C bis E konstant bleiben kann, oder ob ein Kurvenzweig von C über D nach E durchlaufen und eine entsprechend tiefere Bremsdrucksen— kung herbeigeführt werden soll. Die Frequenz der Pulsation ist jedenfalls so groß, daß die Fahrzeugräder nur kurzzeitig in den tiberbrems bereich (oberhalb von p..) hineinlaufen, um darin nicht zu viel Rotationsenergie zu verlieren.

Sobald der umlaufende Hocken 61 den Kolben 74 wieder erfaßt, um die Entlastungsflüssigkeit aus der Arbeitskammer 76 in das Bremsleitungssystem zurückzudrängen, läuft durch ein geöffnetes Rückschlagventil 58 und die Einschnitte 54 Flüssigkeit in die Kammer 56 nach» Gleichzeitig wird der Kolben 69 des Magnetventils 70 vom Nockenhebel 67 zurückgeschoben und der Haltemagnet-Wicklung 72 angebotene Bei F (Fig.2) ist z.B. der Anfangsdruck wieder erreicht und bei G wird mit dem Zapfen 75 das Rückschlagventil 80 geöffnet. Dadurch erfolgt ein am Bremspedal geringfügig spürbarer Druckausgleich mit dem vom Fahrer eingesteuerten Bremsdruck p₂ ο Bei H schließt sich hinter dem zurückweichenden Kolben 74 das Rückschlagventil 80 wieder und die nächste Periode T kann beginnen.-

Die Pulsationen wiederholen sich so oft, bis der Sensor 26- wieder Übereinstimmung zwischen Radumlauf- und Fahrzeuglängs-Verzögerung meldet, indem er das abfallverzögerte Relais 27 und hier-

509807/0410

mit den Elektromotor 59 ausschaltet. Die Kolben 47, 81 der Magnetventile 48, 51 kehren durch Federkraft in ihre Ruhelage zurück und das Bremsen kann in der üblichen Weise fortgesetzt werden. Es ist hier funktionsmäßig nicht erforderlich, sondern es wäre lediglich zweckmäßig, wenn der Nocken 61 bzw. der Pumpen-Kolben 74 eine bestimmte Ruhestellung einnehmen würde. Ausführlicher wird der elektrische Funktionsablauf bei der V/irkungsweise des Sensors 26.. an den Figuren 8 und 8a erläuterte Die vorgeschlagene, sehr einfach und leicht einstellbare Pumpe 60 ist in Abhängigkeit von beliebigen anderen technischen oder physikalischen Größen ebenso gut regelbar. Die Einstellung der Regelhülse 55 könnte z.B. abhängig von elektrischen Meßwerten magnetisch erfolgen. Um eine gewünschte Charakteristik der Regelung zu erhalten, kann an Stelle einer Feder 64 mit linearer, auch eine mit progressiver oder degressiver Kennlinie oder eine beliebige Federschaltung angewendet werden. Das heißt z.B., daß die Größe h in Fig.2 nicht proportional vom Bremsdruck abhängig sein muß und das eine beliebige, gewünschte Funktion h = f (pp) erreichbar ist.

Die Fig.3 zeigt zur Regelung des Entlastungshubes ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bohrungen 88 und90 durch eine mindestens zum Teil hohle Kolbenstange 89 miteinander verbunden sind.

Je nach Stellung eines axial verschieb- und regelbaren Hülsenschiebers 91 (oder eines Drehschiebers 91a wie in Fig.5), kann aus der Kammer 56 durch die Bohrungen 88 und 90 eine genau bemessene Flüssigkeitsmenge schnell entweichen, bis die Bohrung 90 vom Hülsenschieber 91 drosselnd geschlossen wird«, Demzufolge ist auch die in die Arbeitskammer 76 strömende Entlastungsflüssigkeitsmenge genau definiert, von der der reduzierte Bremsdruck abhängt.

Die Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Pumpen-Kolbens 92, mit dem der Hub durch Drehung variabel ist. Hierbei handelt es sich um Schrägkantensteuerung. Die Form dieses Kolbens 92 hat Ähnlichkeit mit einigen von Kraftstoffeinspritzpumpen her bekannten Steuerkolben. Trotzdem weichen die Pumpen im Prinzip

509807/0410

erheblich voneinander ab, wie die Beschreibungen und Wirkungsweisen erkennen lassen. Einen Unterschied zeigt ferner auch der Kolbenhub, der bei den vorgeschlagenen pumpvorrichtungen geregelt wird, während er bei der in Betracht gezogenen (Bosch-) Einspritzpumpe konstant ist·

Auch dieser Kolben 92 wird von der aus den Radbremszylindern zurückweichenden Entlastungsflüssigkeit so weit verdrängt, bis die Steuerkante 94 die Bohrung 93 geschlossen hat· Bevor der Kolben 92 diese Stellung erreicht, dämpft er seine Bewegung auch selbst durch den sich verengenden Abflußquerschnitt. Die in die Arbeitskammer 76 eingeströmte, dosierte Flüssigkeitsinenge wird beim Druckhub des Pumpen-Kolbens 92 wieder zurückgefördert.

Die Fig. 5 zeigt eine durch ähnliche Merkmale gekennzeichnete Pumpvorrichtung 96, die sich ebenfalls zum Dosieren der Brems— flüssigkeitsmenge und damit des Bremsdrucks eignet: Die Arbeitskammer 97 hat ein Einlaßventil 98, das durch eine Leitung mit einem Flüssigkeitsbehälter 99 verbunden ist, und ein Auslaßventil 95» das zu einem Bremsleitungssystem führen kann. Der Antrieb des Kolbens 74 erfolgt vom Exzenter 104 her über eine S'tößelrolle 103 und die Kolbenstange 89, die durch Führungsschlitze 105 gegen Verdrehen gesichert ist. Auf der Kolbenstange 89 sitzt ein Hülsenschieber 91a, der beispielsweise von außen mittels Zahnstange 101 und Zahnrad 106 betätigt wird. Durch die Bohrungen 88 und 90 zum Kanal der teilweise hohlen Kolbenstange 89 sind die beiden Kammern 56 und zeitweilig miteinander verbundene Zwischen diesen beiden Kammern, die durch eine Dichtung 107 voneinander getrennt sind, ist ein Rückschlagventil 58 eingebaut« An die Kammer 100 ist ein Vorratsbehälter 73 angeschlossen, der die zur Regelung erforderliche Flüssigkeit enthält.

Die Wirkungsweise ist hier im Prinzip ebenso, wie schon beschrieben wurde. Der Kolben 74 wird beispielsweise von der Kraft der auf ihn drückenden Flüssigkeitssäule oder von einer Druckfeder 102 so weit abwärts bewegt, bis der Hülsenschieber 91a die Bohrung 90 drosselnd schließt, dadurch die Kolbenbewegung dämpft und schließlich den Hub begrenzt· Die dementsprechend dosierte Flüssigkeitsmenge, die in die Arbeitskammer 97 durch das Einlaßventil 98 zugeflossen ist, wird beim Druckhub

509807/0410

des Kolbens 74 durch das evtl. mit einer Feder vorgespannte Auslaßventil 95 hinausgepumpt. Während dieses Druckhubes strömt wieder Flüssigkeit durch das Rückschlagventil 58 und durch die Kolbenstange 89 in die Kammer 56 ein.

Der druckausgeglichene, leicht und kontinuierlich einstellbare Hülsenschieber 91a ist mühelos austauschbar und durch die Wahl seiner Kurvenbahn besteht eine gute Anpassungsmöglichkeit an einen gewünschten Funktionsverlauf · Der Hülsenschieber 91a könnte ebenso in die obere Kammer 56 eingebaut werden. Die Zahnstange 101 müßte dann aber gegen den dort auftretenden Druck abgedichtet sein, wenn sie herausgeführt wird, was bei magnetischer Betätigung des Hülsenschiebers 91a nicht nötig wäre. Die beschriebenen Figuren zeigen zweckmäßige Ausführungen einer Regelung, die in verschiedener Form noch weiter abwandelbar ist. So kann beispielsweise ein beliebiges schieber- oder kolbenartiges Steuerteil, das mechanisch oder hydraulisch mit einem Kolben 74 verbunden ist, in eine Nebenkammer eingebaut sein, in der die Regelung auf eine im Prinzip ähnliche Weise erfolgt.

Die Fig»6 zeigt ein Antiblockierregelsystem mit einem besonders einfach aufgebauten Pulsator 110. Dieser arbeitet nach der gleichen hier behandelten Methode der Drucksenkung und mit einem vom. eingesteuerten Bremsdruck beeinflußten, bereits vorgeschlagenen Druckregelventil 119.

Aufbau: Die hydraulische Schaltung und Anordnung mit dem Magnetventil 51, der Arbeitskammer 76, dem Rückschlagventil 80 und der Drossel 79 entspricht dem in Fig.1 gezeigten Aufbau. Die Bremslei tungs anschlüsse sind durch einen Radbremszylinder 40 und ein mit einem Kolben versehenes Bremspedal 13 gekennzeichnet. Hinter einer Drossel 79» die die Aufgabe hat, kurzzeitig wirkende Druckspitzen vom Kolben 19 fernzuhalten, und die bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen (Fig.6 und Fig.1) evtl. weggelassen werden könnte, ist das Druckregelventil 119 angeschlossen. Dieses besteht aus einem vom eingesteuerten Bremsdruck beaufschlagten Kolben 19, der über eine Hülse 20 und eine Feder 21 auf ein Ventil 22 einwirkt. Der Querschnitt des Kolbens 19 ist kleiner, als der des Ventils 22 an der Kammer 117. Dieses Ventil 22, das

509807/0410

beliebig gestaltet sein kann, ist hier beispielsweise kolbenförmig, mit Bohrungen 22^ versehen und zwischen einer unter dem pumpen-Kolben 118 befindlichen Kammer 117 und einem Vorratsbehälter 73 axial verschiebbar angeordnet. Parallel dazu liegt ein Rückschlagventil 58. Der Pumpen-Kolben 118, der wie üblich abgedichtet ist, wird von einem Nocken 112 her über eine Stößelrolle und eine Kolbenstange 115 angetrieben. Die elektrische Schaltung besteht wieder aus einem Sensor 26, dessen Masse z.B. die ursprünglichen, in Fig.8a gezeichneten Kurvenbahnen NPQ undMLR haben kann, und der über einen Bremslichtschalter 85, sowie ein abfallverzögertes Relais 27 _t oder eine dementsprechende Halbleiterschaltung, den Elektromotor und das Magnetventil 51 steuert. Dieses Magnetventil 51 könnte sicherheitshalber z.B. ebenso wie bei Fig.1, durch einen beim Motorlauf geschlossenen Fliehkraftschalter 50 betätigt werden.

Wirkungsweise; Wie aus der Fig.6 erkennbar ist, wird der über das Bremspedal 13 in der Kammer 46 erzeugte hydraulische Druck durch das geöffnete Magnetventil 51 zum Radbremszylinder 40 übertragen und das normale Bremsen bleibt unbeeinflußt. Dagegen ist beim Auftreten und während der Dauer unzulässigen Radbremsechlupfes der Elektromotor 111 und damit gleichzeitig das Magnetventil 51 mittels Sensor 26 eingeschaltet. Demzufolge kann der vom umlaufenden Nocken 112 freigegebene Pumpen-Kolben 118 unter dem Bremsflüssigkeitsdruck zurückweichen und Flüssigkeit aus der Kammer 117 durch das geöffnete Ventil 22 in den Vorratsbehälter 73 verdrängen, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen den Kräften erreicht ist, die der Entlastungsdruck einerseits, und der vom Fahrer eingesteuerte Bremsdruck andererseits auf das Ventil 22 ausübt. Wenn danach der umlaufende Nocken 112 den Kolben mit der Stößelrolle 114 erfaßt, um den Bremsdruck zu erhöhen, kann über das Rückschlagventil 58 Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 73 in die unter dem Kolben 118 befindliche Kammer 117 nachfließen. Am Ende des Druckhubes erfolgt durch das kurzzeitig geöffnete Rückschlagventil 80 ein Ausgleich mit dem vom Fahrer eingesteuerten Bremsdruck. Dieser AusgleicheVorgang ist ebenso wie bei Fig.1, an einer nur schwachen Vibration des Bremspedals 13 spürbar»

609807/0410

Die Pulsationen wiederholen sich auch hier so oft, bis der Sensor 26 wieder Übereinstimmung zwischen Radumlauf- und Fahrzeug -Verzögerung meldet und demzufolge den Elektromotor 111 und das Magnetventil 51 ausschaltet. Obwohl sich das in Fig.6 gezeigte Antiblockierregelsystem bzw. sein Pulsator 110 besonders z.B. für routiniertere (Sport-) Fahrer eignet, die ein Fahrzeug erfahrungsgemäß nicht grob oder gar panisch überbremsen, kann auch hierbei der Bremsdruck nötigenfalls tiefer gesenkt werden, als ihn das Druckregelventil 119 zuläßt. Dies ist erreichbar, wenn das Rückschlagventil 58 z.B. mechanisch geöffnet, oder durch ein dazu parallel geschaltetes, angedeutetes Ventil 113 hydraulisch kurzgeschlossen wird. Den Steuerbefehl dafür könnten besonders heftige Sensor-Drehausschläge liefern, die kräftiges Überbremsen verraten. Mit einem Sensor 26~ , dessen Fühler mit Dehnungsmeßstreifen versehen ist, wäre beispielsweise die Größe der Ausschläge an der Durchbiegung und einer entsprechenden Widerstandsänderung meßbar. Der Brückenstrom I₁- in Fig.9 wäre dann besonders groß.

Eine geringere Bremsdrucksenkung ist dagegen möglich, wenn eine vor dem Ventil 22 in die Kammer 117 eingebaute Drossel hinzugeschaltet wird. Eine regelbare Drossel könnte das Druckregelventil 119 auch ersetzen.

Das Druckregelventil 119» das die Amplitude der Pulsation in Abhängigkeit vom eingesteuerten Bremsdruck bestimmt,kann zweckmäßigerweise zur Optimierung einstellbar ausgeführt werden. Es muß kein proportionales Verhalten zeigen; sondern es kann, insbesondere durch die Gestaltung des Ventils 22 und die Wahl der Kennlinie seiner Feder 21 eine beliebig gewünschte Charakteristik aufweisen. Ferner könnte an Stelle dieses Druckregelventils 119 ein anderes,an sich bekanntes Ventil, z.B. ein Druckbegrenzungsventil oder ein Druckgefälleventil, eingebaut sein* So ist auch mit diesem Pulsator 110 ein unangemessen tiefer Abfall des Bremsdrucks vermeidbar. Durch die den jeweils vorliegenden Verhältnissen entsprechend geregelte Amplitude der Pulsation ist das Bremsen und Lenken eines Fahrzeugs im optimaleren Radschlupfbereich möglich. Damit sind die zahlreichen weiteren, schon oben genannten Vorteile verbunden.- Die Erfindung soll nicht auf die zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt sein;

509807/0410

denn es sind im Rahmen der Erfindungsgedanken noch weitere Lösungs-Variationen möglich.

Außer den beschriebenen und dargestellten Vorschlägen, bei denen beispielsweise ein Pulsator 78 auf alle Fahrzeugräder einwirkt, besteht auch die Möglichkeit, einzelne Räder, Radgruppen oder Achsen - z.B. bei Mehrachsen-Fahrzeugen - mit getrennten derartigen Pulsatoren oder Antiblockierregelsystemen zu versehen und vor dem Blockieren zu schützen.

Die Figo7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines nach dem Prinzip der gleitenden Ansprechschwelle funktionierenden Sensors 26p mit kontaktloser, induktiver Abtastung. Die Wirkungsweise dieses sehr einfach und robust aufgebauten Sensors 26p ist ähnlich, wie die des bereits in der DAS 2 048 802 vorgeschlagenen Sensors 26. Diese Sensor-Ausführungen sind auch und besonders für das hier beschriebene Antiblockierregelsystem geeignet, da sie infolge der durchgeführten Vergleichsmessung feinfühliger ansprechen und im Gegensatz zu reinen Drehverzögerungs-Sensoren ein Radblockieren wirklich verhindern können.

Der Einbau in das Fahrzeug erfolgt wieder so, daß die Sensor-Längsachse parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft. Zweckmäßige Antriebsmöglichkeiten werden in Fig. 10 und 10a gezeigt. Aufbau: Im Gehäuse des Sensors 26p ist mit zwei Kugellagern eine Welle 3 drehbar gelagert, an^der ein Zahnrad 1 mittels Toleranzring befestigt wurde. Auf der Welle 3 sitzt eine fest mit ihr verbundene Buchse 3₂ · Diese Buchse 3₂ trägt aufgepreßte Lagerringe 125 für die Masse 6p, die in axialer Richtung sowie in Drehrichtung frei gegen die Kraft nur einer Feder 5p verschiebbar ist. Ein Ende der Feder 5p hat über eine Scheibe 4„ feste Verbindung zur Welle 3 und das andere Ende eine zur Masse 6_?. Mit der Masse 6₂ ist ein Ring 127 aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff fest verbunden. Eine in diesen Ring 127 eingebettete Kurvenbahn 128 aus magnetisch leitendem (ferromagnetisehern) Stoff hat enge Verbindung zur Masse 6p. Aus ferromagnetis ehe η Stoffen bestehen auch die Welle 3» die Buchse 3p u¹¹^ die Masse 6p. Die Kurvenbahn 128 kann eine beliebig gewünschte Form haben (vergl. Fig.8a) und aus gesintertem ferromagnetischem Pulver, sowie aus gebogenen Blech- oder Drahtteilen bestehen. Eine besonders

509807/0410

vorteilhafte und kostensparende Herstellung des Ringes 127 ist erreichbar, wenn man ihn beispielsweise von einem Rohr abschneidet, das aus einer von Kunststoff umspritzten, schraubenfederförmigen Flachdrahtwendel gefertigt wurde. Zur Abtastung der Massenbewegung bzw. der Kurvenbahn 128 dient ein induktiver Fühler 9p. Dieser z.B. aus einem stabförmigen Weicheisenkern bestehende Fühler 9₂ ^is^ iⁿ eine auf der Welle 3 befestigte Eisen-Buchse 129 eingepreßt. Auf derselben Buchse 129 ist ein elektrisch von ihr isolierter Schleifring 11 angebracht. Eine um den Fühler 9₂ gelegte Spule 126 hat einerseits elektrische Verbindung zum Schleifring 11 und andererseits zu der Buchse bzw, zur Welle 3· Die Bürsten 12 dienen der Strom-Zu- und -Ableitung. Zum Schutz der Feder 5p vor Überlastung und zur Begrenzung einer übermäßigen, unzulässigen Bewegung der Masse 6„ können natürlich (Dämpfungs-) Anschläge zwischen der Buchse 3₂ und der Masse 6p angebracht werden.

Wirkungsweise: Bei normalem, schlupfarmem Bremsen stehen die Raddreh- und die Fahrzeuglinearverzögerung in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Die Masse 6p, die beiden Verzögerungen unterliegt, bewegt sich mit ihrer Kurvenbahn 128 gegen eine auf Drehung und Druck beanspruchte Feder 5p relativ zum Fühler 9p so, daß dieser keine unzulässige Abweichung meldet. Der Magnetfluß § behält z.B. einen gestrichelt eingezeichneten Verlauf praktisch unverändert bei.

Tritt dagegen infolge zu starken Bremsens eine unzulässige Differenz zwischen Radumlauf- und Fahrzeugline ar-Verzö ge rung auf, so weicht die federgefesselte Masse 6p mit ihrer Kurvenbahn 128 unzulässig weit vom Fühler 9₂ ^a^· Dadurch ändern sich der magnetische Widerstand, der Magnetfluß $ im Eisenkreis und die Induktivität der Spule 126, was in bekannter Weise zur Steuer-Befehlsgabe ausgewertet wird. Demzufolge ist und bleibt ein Pulsator beispielsweise über ein abfallverzögertes Relais 27 solange eingeschaltet, wie der Sensor 26p Steuerbefehle, auch in Form von Impulsen, gibt.

Der Sensor 26.. (nach Fig.8 und 8a) hat bei Fig.1 außer einer auf die erforderliche Dauer begrenzten Einschaltung des pulsa-, tors 78 noch eine Kontrollaufgabe zu erfüllen, die darin besteht, nach dem Bremsdruckabfall auf die erste Stufe die Antiblockier-

S09807/<S410

wirkung zu prüfen und nötigenfalls eine tiefere Drucksenkung herbeizuführen. Diese Aufgabe wird sehr einfach durch eine bestimmte Form einer Kurvenbahn oder durch eine einseitige Isolation eines Fühlers miterfüllt. An dem Sensor 26., der einen Kontakt-Fühler 9 und beispielsweise eine Kurvenbahn 8.. nach Fig.8a besitzt, kann die Kontrollfunktion wie folgt leichter verständlich erläutert werden, als an den Sensoren 26p oder 26-z, die zu diesem Zweck ebenfalls geeignet sindo

Der in Fig.8 gezeigte und in Fig.1 angewandte Sensor 2O₁ ist ähnlich aufgebaut, wie der schon vorgeschlagene Sensor 26 :

Eine Welle 3 mit einer daran befestigten Riemenscheibe 1. ist mittels zweier Kugellager im Gehäuse des Sensors 26., gela,-gert. Auf der Welle 3 oder einer darauf befestigten Buchse 3-j sitzen zwei mit ihr fest verbundene Scheiben 4. An diesen Scheiben 4 und einer Masse 6 sind beispielsweise zwei auf Drehung und Druck vorgespannte Federn 5 befestigt. Dadurch ist die federgefesselte, mit einer Lagerbuchse versehene Masse 6 unter dem Einfluß von Trägheitskräften auf der Buchse 3-j und relativ zu ihr in Drehrichtung ebenso wie axial beweglich« Ein die Massenbewegung kontrollierender (Kontakt-) Fühler 9 hat mechanische und elektrisch leitende Verbindung mit einem auf der Welle 3 befestigten und von ihr isolierten Schleifring 11«, Die Bürsten 12 dienen der Strom-Zu- und -Ableitung. Ein elektrisch leitender mit einer Kurvenbahn 8^ versehener Ring 6. oder Ringabschnitt ist mit der Masse 6 fest verbunden. Eine Ansicht dieses Ringes 6. aus Richtung A mit dem Blick auf seine Kurvenbahn 8., zeigt die Fig.8a.

Wird für den Antrieb des Sensors 26. z.B. ein Riemen gewählt, so ist es vorteilhaft, einen definiert vorgespannten nicht verzahnten Riemen zu benutzen. Durch den Kraftschluß zwischen dem Riemen und der Riemenscheibe 1.. kann auf eine dem Sensor 26 zum Schutz vorgeschaltete Überlastkupplung verzichtet werden.

Die Wirkungsweise des Sensors 26., der in Fig.1 Anwendung findet, soll nun anhand der Fig„8, der Fig.1 und der Fig.2 erläutert werden:

Die bei Fig.8 gezeichneten Pfeile geben die Drehrichtung v_r des Sensors 26. bei der Vorwärts-Fahrtrichtung v. an. Bei normalem, schlupfarmem Bremsen - oder auch Beschleunigen bewegt sich die den rotat©2?i§chen und translatorischen

5 098^07/04 10

Trägheitskräften ausgesetzte Masse 6 mit ihrem Hing 6^ relativ zum Fühler 9 so, daß dieser die Kurvenbahnen NPQ oder MLR (Fig.8a) nicht berührt. Normales Bremsen bleibt dadurch unbeeinflußt. Tritt aber infolge zu starken Bremsens Radblockierneigung auf, wodurch sich das bestimmte Verhältnis der Radumlauf- zur Fahrzeuglinearverzögerung unzulässig ändert, so bekommt der Fühler 9 Kontakt mit der Bahn P-Q. Nun kann durch den Sensor 26. Strom fließen und die Bremsdruckreduzierung z.B. mit dem eingeschalteten pulsator 78 in Fig.1 erfolgen. Der Druck fällt von B nach G (s. Fig.2) steil ab und bewirkt in der Regel, daß inzwischen die Raddrehzahl, die wegen der Blockierneigung vorher unzulässig abgefallen war, wieder zunimmt,, Demzufolge trennt sich der Fühler 9 von der Bahn P-Q. Er konnte jetzt die gegenüber liegende Bahn L-R berühren, die hier aber entweder vom Fühler 9 isoliert, oder in Form der Bahn L-iC zurückversetzt ist. Deshalb fließt normalerweise in der Zeit von G bis E (Fig.2) kein Strom durch den Sensor 26.,, wohl aber noch zum Elektromotor 59 und der Haltemagnetwicklung 72, weil das abfallverzögerte Relais 27 bei kurzen stromlosen Pausen nicht ausschaltet. Der Bremsdruck bleibt nun von C an (Fig.2) praktisch konstant, bis bei E der Nocken 61 (Fig.1) den Kolben 74 wieder erfaßt, um den Druck auf den vom Fahrer eingesteuerten Wert p₂ zu erhöhen. Dann kann sich derselbe Vorgang wiederholen, wenn erneut Blockierneigung auftritt und das abfallverzögerte Relais 27 deshalb den Pulsator 78 nicht ausschaltete

Sollte aber durch sehr starkes tiberbremsen bei C in Figo 2 die Blockierneigung noch weiterbestehen, bzw. die Raddrehbeschleunigung ausbleiben, so hat der Fühler 9 noch Kontakt mit der Bahn P-Q (Fig.8a)ο Deshalb kann sofort über den geschlossenen Druckschalter 68 sowie über die Abwurf-Wicklung 71 Strom fließen und ein weiterer Druckabfall in bereits beschriebener Weise erfolgen.

Die Frequenz der Pulsation bzw. die Periodendauer T (Fig.2) ist so gewählt, daß die Fahrzeugräder nur kurzzeitig den Blokkierdruck P₁ über- und unterschreiten, um wechselweise im Bereich oberhalb von P₁ nur relativ wenig Drehzahl und Rotationsenergie abzugeben und darunter wieder aufzunehmen. Dadurch können die Räder quasi im optimalen Bremsschlupfbereich rollen.

509807/0410

Die in Pig.8a links vom Fühler 9 befindlichen Bahnen, die beim Sensor 26₂ (Fig„7) v/eggelassen wurden, gelten entsprechend für das Bremsen "bei Rückwärtsfahrt.

wie erkennbar ist, können die vorgeschlagenen Sensoren 26 ebenso den Radschlupf beim Beschleunigen eines Fahrzeugs messen und anzeigen: Bei übermäßiger Vorwärtsdrehbeschleunigung berührt der Fühler 9 die Bahn M-L und bei übermäßiger Rückwärtsdrehbeschleunigung entsteht Kontakt mit der Bahn P-Q.

Obv/ohl in den gezeigten Ausführungsbeispielen der Fühler 9 immer mit einer Welle 3 verbunden ist und die Massenbewegung abtastet, ist es ebenso möglich, einen Fühler 9 an einer Masse 6 zu befestigen und eine Welle 3 in entsprechender Weise abzutasten, oder eine Welle 3 durch einen Fühler 9 mit einer Masse 6 direkt zu verbinden (s.Fig.9).

Die Lagerreibung einer Masse 6, die zur Dämpfung des Feder-Masse -Systems dienen kann, ließe sich, wenn nötig, durch eine z.B. kurve nbahnfö riaige Kugellagerung verringern. Anstelle eines einzigen Fühlers 9 und nur einer Kurvenbahn 8 können mehrere Fühler und Bahnen vorgesehen und beispielsweise sternförmig auf dem Umfang verteilt sein. Vorteilhaft ist es auch, einen Kontaktfedersatz zwischen einer Kurvenbahn S₁ anzuordnen, der bei einem unzulässigen Verzögerungsunterschxed betätigt wird. In einer besonders einfachen Ausführung bestehen die Flanken einer Kurvenbahn beispielsweise aus geformtem Band oder Draht. Wird dazu Widerstandsmaterial verwendet, so kann ein Fühler 9 eine der Fahrzeuglinearverzögerung und damit der Abgriffstelle entsprechende zusätzliche Information liefern. Diese Meßgröße könnte dazu dienen, die Drehzahl des Elektromotors 59 und somit die Pulsfrequenz den herrschenden Fahrbahnverhältnissen automatischanzupassen.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines Sensors 26 ergibt sich, wenn ein Fühler 9 Dehnungsmeßstreifen erhält, womit eine unzulässige Abweichung von einer Kurvenbahn an einer Widerstandsänderung meßbar ist.

Die Fig.9 zeigt ein sehr einfaches Beispiel dieser Art: Der mit einer Welle 3~, bzw. einer darauf befestigten Nabe 130, und einer Masse 6, verbundene Fühler 9-, ist hierbei quasi als eine Speiche einer (Schwungrad-) Masse 6, ausgebildet. Solche

509807/0410

Fühler 9~ oder Speichen können hier beispielsweise gleichzeitig als Federn dienen_o An einem Fühler 9, sind zwei um 90 Grad gegeneinander versetzte Dehnungsmeßstreifen 131 und 132 befestigt, die elektrisch einerseits mit der Masse 6^ und andererseits mit zwei auf der Welle 3, isoliert angebrachten Schleifringen 113 verbunden sind. Die Darstellung zeigt zweckmäßigerweise Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen 131, 132 als Widerstände in einer bekannten (Wheatstone'sehen) Brückenschaltung. Wenn bei einer Bremsung die Raddrehverzögerung mit der Fahrzeuglinearverzögerung übereinstimmt, bewegt sich die auf den Fühlern 9, bzw. den Speichen befestigte Masse 6, kurvenbahnartig so, daß die Widerstandsänderung der Dehnungsmeßstreifen 131, 132 in gleichem Maße erfolgt und keine Verstimmung der Meßbrücke 133 auftritt«. Wird aber bei Radblockierneigung die Raddrehverzögerung größer als die Längsver zöge rung des Fahrzeugs, so ändert sich dementsprechend der Widerstand eines Dehnungsmeßstreifens 131 stärker als der des anderen 132. Demzufolge fließt ein Brückenstrom I,-, der in bekannter Weise zur Steuerung eines Pulsators dienen kann.

Zweckmäßigerweise sind Dehnungsmeßstreifen 131, 132 an mehreren Fühlern 9, befestigt und so geschaltet, daß sich andere als die zu messenden Kräfte gegenseitig kompensieren. Eine Dämpfung des Feder-Masse-Systems könnte hier durch Einbetten, Umspritzen oder Umhüllen mindestens der Fühler 9·* oder der Speichen mit einer gummi- oder kunststoffartigen Masse erfolgen.

Besonders vorteilhaft an diesem Sensor 26, ist der sehr einfache Aufbau, die Robustheit und die relativ hohe Eigenfrequenz seines Meßsystems·

Im Rahmen des hier wesentlichen Gedankens sind natürlich noch weitere Sensor-Variationen möglich. Wichtig ist, daß eine den rotatorischen und translatorischen Trägheitskräften ausgesetzte Masse sich auf einer Welle kurvenbahnartig relativ zu einem mit umlaufenden (starren oder elastischen) Fühler bewegt, und bei unzulässigem Verzögerungsunterschied elektrische Meßsignale liefert. Obwohl alle gezeigten Sensoren 26 Schleifringe 11 haben, kann eine Meßwert-Übertragung hierbei auch in an sich bekannter Weise schleifringlos erfolgen. Sämtliche Sensoren 26 sind, je nach Dimensionierung und Dämpfung ihres Feder-Masse-

B09807/0A10

-Systems, zu Weg-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungs-Vergleichsmessungen geeignet und unabhängig vom hier vorgeschlagenen Antiblockierregelsystem auch für andere Systeme verwendbar.

Die Figuren 10 und 10a zeigen verschiedene zweckmäßige Anordnungen für Sensoren.

Bekanntlich haben die Vorderräder von Kraftfahrzeugen wegen der dynamischen Achslastverteilung stärkere Bremsen und entsprechend größere Radbremszylinder als die Hinterräder. Dies ist übertrieben dargestellt, wie der Vergleich zwischen einem normalen Vorderradbremszylinder 39a und einem normalen Hinterradbremszylinder 40a zeigt. Ebenfalls übertrieben dargestellt ist, daß die Räder, denen Sensoren 26 zugeordnet sind, stärkere Bremsen bzw. Radbremszylinder 39b, 40b haben, als die anderen Räder der gleichen Achse. Außer einem Sensor 26 in den Anordnungen nach X, Y, Z und T (Fig.10a) ist noch das Bremspedal 13 und der Pulsator 78 gezeigt, der mit dem Hauptbremszylinder zweckmäßigerweise zu einer Einheit zusammengebaut ist·

Hat ein Fahrzeug eine Kardanwelle, so kann ein Sensor 26 in bekannter Weise von dieser z.B. mittels Riemen angetrieben werden (Anordnung Z). Andernfalls ist es zweckmäßig, einen Sensor von einem etwas stärker bremsbaren Rad der gleichen Achse her anzutreiben, was beispielsweise durch einen größeren Radbremszylinder erreichbar ist und in der DAS 2 048 802 schon vorgeschlagen wurde (Anordnung X oder Y). Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit für ein rechtzeitiges Ansprechen der Regelung erhöht und es ist leichter möglich, mit nur e;Lnem Sensor pro Achse oder nur mit einem im Fahrzeug auszukommen und Kosten zu sparen. Eine stärkere Bremsung des mit einem Sensor 26 verbundenen Rades kann auch durch einen vorgeschalteten Druckübersetzer 41 erfolgen (Anordnung T mit Druckübersetzer 41 in Fig.10a). Eine dem entsprechende Wirkung wäre erreichbar, wenn das Rad der gleichen Achse, das keinen Sensor 26 besitzt, mit einem bekannten Druckreduzierventil 42 etwas schwächer gebremst wird, als das mit dem Sensor 26 verbundene Rad (Anordnung T mit Druckreduzierventil 42 in Fig.10a).

Durch solche Maßnahmen is't keine nachträgliche Änderung der Radbremszylinder 40a an schon vorhandenen Fahrzeugen erforderlich. -

509807/0410

Claims

Patentansprüche

1. Antiblockierregelsystem für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zur Verhinderung des Überbremsens von Fahrzeugrädern mit mindestens einem Sensor, der während der Bauer unzulässigen Radschlupfes beim Bremsen einen Pulsator einschaltet, der intermittierende, den Bremsdruck reduzierende Pulsationen mit einer regelbaren Kolbenpumpe erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (74) aus einer Kammer (56), die durch ein Rückschlagventil (58) von einem Vorratsbehälter (73) getrennt und mit demselben durch Öffnungen (54, 83) verbunden ist, flüssigkeit verdrängt, bis sich ein Kolben (74) durch Schließen von Öffnungen (54, 83) den Hub selbsttätig begrenzt und der in einer Kammer (56) entstehende Druck einen hydraulischen Druckschalter (68) betätigt, der in Verbindung mit einem Sensor (26..) die Antiblockierwirkung prüft und nötigenfalls eine tiefere Bremsdrucksenkung durch ein freigegebenes Magnetventil (70) auslöst.

Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, mit einer regelbaren Pumpe zur Dosierung von Bremsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Kolben (74) aus einer Kammer (56) durch Öffnungen (54, 90) verdrängbare Flüssigkeitsmenge mittels Schieber einstellbar ist»

3» Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (56) als Zylinderbuchse (57) ausgebildet und mit Einschnitten (54) versehen ist, die von einer Regelhülse (55) schließbar sind₀

Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen (88, 90) in einer hohlen Kolbenstange (89) von einem regelbaren Hülsenschieber (91) schließbar sind»

5. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schieber ein drehverstellbarer Kolben (92) dient.

509807/0410

6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (60) aus mindestens einer Stufe besteht, die in Abhängigkeit von beliebigen Größen regelbar ist₆

Y^ Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 bis 6 mit einer Pumpvorrichtung, die mindestens eine in bereits vorgeschlagener Weise vom eingesteuerten Bremsdruck geregelte Stufe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubregelung eines Kolbens (74) in Abhängigkeit von der Größe der Bremsbetätigungskraft mit einer Regelhülse (55) erfolgt, die von einem Kolben (77) gQß^n. die Kraft mindestens einer beliebigen Feder (64) einstellbar ist.

8ο Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (56) beim Saughub des Kolbens (74) durch ein Rückschlagventil (58) von einem Vorratsbehälter (73) getrennt und mit dem Behälter (73) durch Bohrungen (88, 90) in einer hohlen Kolbenstange (89) verbunden ist, v/o bei mindestens eine der Bohrungen (88, 90) mit einem auf der Kolbenstange (89) beweglichen Hülsenschieber (91a) schließbar ist.

9ο Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, mit einem regelbaren Pulsator, der dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen einer unter einem Pumpen-Kolben (118) befindlichen Kammer (117) und einem Plussigkeits-Vorratsbehälter (73) ein Rückschlagventil (58) und ein Druckregelventil angeordnet ist.

10. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (117) und dem Vorratsbehälter (73) ein Druckregelventil (119) eingebaut ist, das in bereits vorgeschlagener Weise vom eingesteuerten Bremsdruck beein- , flußt wird.

11· Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (119) durch eine regelbare Drossel ersetzbar ist.

509807/0410

12o Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9 und11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (117) und dem Vorratsbehälter (73) ein schaltbares Ventil (113) angeordnet ist.

13o Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 mit einer hydraulischen Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (76) einer Pumpe (60) zu einem Umschalt-Magnetventil (51) Verbindung hat und durch ein von einem Kolben (74) steuerbares Rückschlagventil (80) an eine vom eingesteuerten Bremsdruck beaufschlagte Vorkammer (46) angeschlossen ist.

14« Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 und 13» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Magnetventile (48, 51) nur bei arbeitender Pumpe (60) mittels Fliehkraftschalter (50) schaltbar ist.

15_e Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsator (78) in einem Block zusammengebaut und hydraulisch zwischen eine vom eingesteuerten Bremsdruck beaufschlagte Vorkammer (46) und einen Hauptbremszylinder (16) eingeschaltet ist.

16. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, mit einem Sensor, bei dem sich eine proportional zur Umlaufgeschwindigkeit mindestens eines Fahrzeugrades angetriebene, federnd aufgehängte Masse auf einer Welle infolge der Radumfangsverzögerung in Drehrichtung und unter dem Einfluß der Fahrtrichtungsverzögerung axial verschiebt, wobei die resultierende Bewegung längs einer Kurvenbahn von einem mit der Welle verbundenen, das elektrische Meßsignal liefernden Fühler abgetastet wird und bei unzulässiger Abweichung Steuerbefehle gegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurvenbahn (128) aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, der in einen magnetisch nicht leitenden Ring (127) eingebettet und mit einer Masse (6p) verbunden ist, deren Bewegung ein induktiver Fühler (9₂) abtastet.

509807/0410

233U93

17. Antiblockierregelsystem mit einem Sensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem, mit einer Welle (3„) und einer Masse (6.,) verbundenen Fühler (9·*) gegeneinander versetzte Dehnungsmeßstreifen (131₅ 132) zur Messung der Massen-Verschiebung und -Verdrehung angebracht sind.

18o Antiblockierregelsystem nach Anspruch 171 dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (9·*) vorgesehen und als Speiche einer Schwung-Masse (6-,) ausgebildet ist.

19o Antiblockierregelsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dehnungsvergleichsmessung in an sich bei. ;ter Weise mit einer Meßbrücke (133) erfolgt.

2Oo Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl eines Elektromotors (59) und damit die Frequenz der Pulsation in Abhängigkeit von der Fahrzeuglinearverzögerung durch einen Sensor (26) regelbar ist.

21. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (26) von einem Rad angetrieben wird, das durch einen vorgeschalteten Druckübersetzer (41) stärker bremsbar ist, als das zugehörige Rad der gleichen Achse.

22. Antiblockierregelsystera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (26) von einem Rad angetrieben wird, welches durch ein dem anderen, zugehörigen Rad der gleichen Achse vorgeschaltetes Druckreduzierventil (42) stärker bremsbar isto

509807/0410

Leerseite