DE19600784A1 - Bremsdruck-Steuervorrichtung für ein ABS-System für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsdruck-Steuervorrichtung für ein Antiblockiersystem für Kraftfahrzeuge.

Derartige Antiblockiersysteme - unter der Bezeichnung "ABS" bekannt, dienen dazu, ein Blockieren der Räder im Falle eines scharfen Bremsens des Fahrzeuges zu verhindern. Dabei bedeutet die Ausdrucksweise "Blockieren der Räder", daß die Räder dann durch den Bremsdruck völlig abgestoppt werden, wenn der Fahrer die Bremse abrupt betätigt. Da bekanntlich die Gleitreibung von Gegenständen geringer ist, als die Haftreibung, kann das Fahrzeug bei blockierten Rädern über die Fahrbahn rutschen. Aus diesem Grunde kann der Bremsweg gefährlich lang, und das Steuern des Fahrzeuges unmöglich werden, was zu Unfällen führen kann.

Antiblockiersysteme verhindern derartige Zustände. Ein Antiblockiersystem steigert, verringert oder hält den Bremsdruck, der auf die Räder plötzlich aufgebracht wird, aufrecht, so daß die genannten gefährlichen Zustände verhindert werden.

Ein ABS umfaßt im allgemeinen ein Ventilsystem, das von einer hydraulischen Pumpe oder einem elektrischen Signal betätigt wird, um den auf die Räder aufgebrachten Bremsdruck zu vergrößern, zu verkleinern, oder aufrechtzuerhalten, ferner einen Sensor zum Erfassen der Drehzahl der Räder und eine Steuereinheit, die das ABS gemäß einem vorgegebenen Algorithmus betätigt.

Bei einem ABS nennt man den ersten Schritt, bei welchem der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck gesteigert wird, den Druckerhöhungsmodus, den zweiten Schritt, bei welchem der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck konstant gehalten wird, den Druckkonstanthaltungsmodus, und den dritten Schritt, bei welchem der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck verringert wird, den Druckverringerungsmodus.

Bei einem herkömmlichen ABS werden die genannten Modi durch Betätigen eines Solenoidventils durchgeführt.

Die Fig. 9A bis 9C zeigen ein Solenoidventil 500 während des Druckerhöhungsmodus beziehungsweise des Druckbeibehaltungsmodus beziehungsweise des Druckverringerungsmodus, und zwar bei einem herkömmlichen ABS.

Dabei umfaßt Ventil 500 ein zylindrisches Ventilgehäuse 510 und einen Deckel 520, der am unteren Ende des Gehäuses 510 angeordnet ist, um ein Austreten von Druckmedium zu verhindern. Gehäuse 510 weist einen ersten Anschluß 512 auf, der an einen (nicht gezeigten) Radzylinder angeschlossen ist, einen zweiten Anschluß 560, durch welchen Druckmedium einer nicht gezeigten Pumpe zugeführt wird, eine erste Kammer 510, die sich oberhalb des zweiten Anschlusses 560 befindet, und eine zweite Kammer 518 unterhalb des zweiten Anschlusses 560.

Am oberen Ende der ersten Kammer 510 ist ein oberer Ventilsitz 550 mit einem Druckmediumeinlaß 552 vorgesehen. Am unteren Ende der ersten Kammer 516 befindet sich ein unterer Ventilsitz 560 mit einem Druckmediumauslaß 564. Zwischen den beiden Ventilsitzen 550 und 560 befindet sich ein Zylinder 558. Am oberen und am unteren Ende von Zylinder 558 sind eine erste Kugel 554 beziehungsweise eine zweite Kugel 562 vorgesehen. Die erste Kugel 554 steht mit dem oberen Ventilsitz 550 in Berührung, und die zweite Kugel 562 mit dem unteren Ventilsitz 560.

Im Zylinder befinden sich außerdem eine erste Feder 556 sowie eine zweite Feder 566. Die beiden Federn sind derart angeordnet, daß sie auf die beiden Kugeln 554 und 562 jeweils einwirken. Zwischen den beiden Federn 556 und 566 befindet sich ein Kopfteil 534 eines Plungers 532. Kopfteil 534 verschiebt die erste Feder 556 dann, wenn sich Plunger 532 nach oben bewegt, so daß der Druckmedium-Einlaß 552 des oberen Ventilsitzes 550 durch die erste Kugel 554 abgesperrt wird.

Die zweite Kammer 518 des Ventilgehäuses 510 weist einen Anker 530 auf, der an einem Ende des Plungers 532 angekoppelt ist, eine Buchse 542, die in den oberen Endbereich der zweiten Kammer 518 eingelassen ist, um den Plunger 532 bei seiner Bewegung zu führen, sowie ein Solenoid 540, das magnetische Kraft auf den Anker 530 aufbringt und damit den Anker 530 nach oben verschiebt. Zwischen Anker 530 und der Unterseite des unteren Ventilsitzes 560 ist eine dritte Feder 576, die den Anker 530 elastisch unterstützt.

Das herkömmliche Solenoidventil des obigen Aufbaues arbeitet wie folgt: Tritt der Fahrer plötzlich auf die Bremse, so wird die Fahrzeuggeschwindigkeit plötzlich verringert. Gleichzeitig erfaßt ein am Rad des Fahrzeuges angeordneter, hier nicht dargestellter Geschwindigkeitssensor die verringerte Geschwindigkeit und übermittelt die Daten an eine elektrische Kontrolleinheit (ECU), ebenfalls nicht dargestellt. Bei Erhalt der Daten vom Geschwindigkeitssensor vergleicht die ECU diese Daten mit einem der ECU eingegebenen Wert. Übersteigt der Wert der Daten den eingegebenen Wert, so betätigt die ECU das ABS gemäß einem vorgegebenen Algorithmus. Der auf die Räder des Fahrzeuges aufgebrachte Bremsdruck wird kontinuierlich gesteigert (Druckerhöhungsmodus), ständig konstant gehalten (Druckerhaltungsmodus), oder verringert (Druckverringerungsmodus), völlig in Übereinstimmung mit dem eingegebenen Algorithmus der ECU.

Bei dem in Fig. 9A gezeigten Druckerhöhungsmodus betätigt die ECU eine nicht dargestellte hydraulische Pumpe, so daß Druckmedium von der hydraulischen Pumpe dem Druckmediumeinlaß 552 zuströmt, und die Kugel 554 nach unter gedrückt wird. So dann wird dasjenige Druckmedium, das in den Druckmediumeinlaß 552 eingetreten ist, auf den Radzylinder aufgebracht, der über den ersten Anschluß 512 mit den Rädern verbunden ist, so daß der auf die Räder ausgeübte Bremsdruck gesteigert wird.

Daraufhin wird das Solenoid 540 elektrisch beaufschlagt, so daß dieses eine magnetische Kraft erzeugt. Ist dies der Fall, so bewegt sich Anker 530 nach oben, wobei er die Kraft einer dritten Feder 576 überwindet.

Bewegt sich Anker 530 nach oben, so bewegt sich der in Anker 530 eingelassene Plunger 532 ebenfalls nach oben, während er die erste Feder 556 nach oben bewegt. Wie in Fig. 9B dargestellt, wird deshalb der Druckmediumanschluß 552 durch die erste Kugel 554 abgesperrt.

In diesem Zustand strömt kein Druckmedium in das Solenoidventil 500, so daß dieses im Druckerhaltungsmodus arbeitet, wobei konstanter Bremsdruck auf die Räder aufgebracht wird.

Wird dem Solenoid 540 weiterhin Strom zugeführt, so bewegt sich Anker 530 nach oben zur Unterseite der Buchse 542. Demgemäß wird die zweite Kugel 562, die sich im unteren Ventilsitz 560 befindet, gleichzeitig durch eine Schulter 536 des Plungers 532 verschoben, so daß sie sich nach oben bewegt. Gleichzeitig strömt Druckmedium durch einen engen Spalt zwischen Druckmediumauslaß 562 des unteren Ventilsitzes 560 und Plunger 532. So dann gelangt das Leckage-Druckmedium zu einem hier nicht dargestellten Druckmediumbehälter durch den zweiten Anschluß 514. In diesem Zustand herrscht im Solenoidventil 500 der Druckverringerungsmodus, wobei auf die Räder des Fahrzeuges aufgebrachter Bremsdruck verringert wird.

Das herkömmliche Solenoidventil wiederholt in rascher Folge die oben genannten Modi. Dies geschieht periodisch und in sehr kurzen Zeitabständen. Hierdurch wird verhindert, daß die Räder blockieren, selbst dann, wenn der Fahrer sehr plötzlich auf die Bremse drückt.

Ein herkömmliches Solenoidventil der beschriebenen Art umfaßt zahlreiche Bauteile; sein Aufbau ist kompliziert. Es ist somit nicht nur das Steuern des herkömmlichen Solenoidventils schwierig, sondern es sind auch die Herstellungskosten hoch. So müssen die drei Federn einwandfrei hergestellt werden, um den jeweiligen Modus genau fahren zu können.

Die Anmelderln hat eine US-Patentanmeldung mit der Bezeichnung "Bremsdruck-Steuervorrichtung für ein Antiblockier-Bremssystem bei Kraftfahrzeugen" eingereicht und diese Vorrichtung ist einfach im Aufbau, läßt sich leicht betätigen und sie ist kostengünstig herstellbar. Der jeweilige Modus läßt sich betreiben durch Betätigen eines Drehventils ohne Anwendung eines Solenoidventils. Das Drehventil kehrt jedoch nicht genau in seine Ausgangsposition zurück, in welcher es mit einem Radzylinder kommuniziert um nach dem Beenden der ersten ABS-Operation den Druckerhöhungsmodus auszuführen.

Ist die erste ABS-Operation abgeschlossen, so kann das Drehventil in der zweiten Position gestoppt werden, in welcher die leitende Verbindung zwischen dem Drehventil und dem Radzylinder unterbrochen ist, so daß der Druckbeibehaltungsmodus gefahren wird, oder in der dritten Position, in welcher das Drehventil mit einem Flüssigkeitsbehälter kommuniziert, so daß der Druckverringerungsmodus ausgeführt werden kann. In diesem Falle gleiten die Räder des Fahrzeuges vorübergehend, wenn die zweite ABS- Operation beginnt. Wird das Drehventil in der ersten Position nach dem Beenden der ersten ABS-Operation abgestoppt, so strömt - anders ausgedrückt - Bremsdruckmedium augenblicklich von einer hydraulischen Pumpe zum Radzylinder durch das Drehventil dann, wenn die zweite ABS- Operation beginnt, wobei die normale zweite ABS-Operation durchgeführt wird.

Wird im Gegensatz hierzu das Drehventil in der zweiten oder dritten Position abgestoppt, nachdem die erste ABS-Operation vollendet ist, so ist die leitende Verbindung zwischen dem Drehventil und dem Radzylinder abgesperrt; deshalb strömt nicht augenblicklich Bremsdruckmedium von der hydraulischen Pumpe zum Radzylinder, wenn der Fahrer plötzlich die Bremse betätigt. Die zweite ABS-Operation wird demgemäß momentan verzögert, so daß die Räder in Fahrtrichtung gleiten.

Diese Art des Gleitens kann den Fahrer verwirren und zu Unfällen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsdruck-Steuervorrichtung für ein Antiblockiersystem für Kraftfahrzeuge zu schaffen, das in noch besserer Weise seine Funktionen erfüllt, in dem es ein Gleiten der Räder noch stärker unterbindet, als dies bei bekannten ABS der Fall ist. Weiterhin soll die Vorrichtung einfacher im Aufbau sein, als bekannte Vorrichtungen. Sie soll möglichst eine geringe Zahl von Bauteilen umfassen und sich kostengünstiger herstellen lassen, als bekannte Vorrichtungen. Schließlich soll die Vorrichtung ein geringeres Bauvolumen einnehmen, als bekannte Vorrichtungen. Auch soll bei der Vorrichtung ein Drehventil unverzüglich in seine Ausgangsposition zurückkehren, nach Vollenden einer ersten ABS-Operation, um bereit zu sein für eine zweite ABS-Operation.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine Bremsdruck-Steuervorrichtung für ein ABS in einer Schnittansicht.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht einer Sensoreinheit, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Drehventils, das in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des Druckerhöhungsmodus, des Druckbeibehaltungsmodus und des Druckverringerungsmodus in einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 ist eine Draufsicht eines in Fig. 1 enthaltenen variablen Widerstandes.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den variablen Widerstand, bei welchem ein Schieber des Widerstandes um einen Winkel von 270° entsprechend der Verdrehung des Drehventils im Uhrzeigersinn verdreht wurde.

Fig. 7 ist ein Schaltbild des variablen Widerstandes von Fig. 6.

Die Fig. 8A bis 8C sind Schnittansichten, die ein herkömmliches Solenoidventil zeigen, und zwar beim Druckerhöhungsmodus bzw. beim Druckbeibehaltungsmodus bzw. beim Druckverringerungsmodus.

Die in Fig. 1 gezeigte Bremsdruck-Steuervorrichtung 100 ist für ein ABS für Kraftfahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen.

Die Steuervorrichtung 100 weist ein Gehäuse 110 auf. Das Gehäuse ist an eine hydraulische Pumpe P angeschlossen, um Druckmedium von der hydraulischen Pumpe P der Vorrichtung 100 zuzuführen. Ein Motor 120, der eine Motorkappe 121 hat, ist auf das Gehäuse 110 aufgesetzt, um ein Drehmoment entsprechend einem Betätigungssignal von einer elektrischen Kontrolleinheit (ECU) zu erzeugen. Eine Buchse 130 ist in das Gehäuse 110 eingesetzt und dort gesichert, so daß Druckmedium, das durch das Gehäuse 110 hindurchgeströmt ist, der Steuervorrichtung 100 zugeführt wird. Man erkennt ferner ein Drehventil 140, das in Buchse 130 drehbar gelagert ist, um Druckmedium aus der Buchse 130 aufzunehmen. Drehventil 140 läßt sich durch Motor 120 verdrehen, um ein Druckmedium, das durch die Buchse 130 hindurchgeströmt ist, einem Radzylinder B bzw. einem Druckmediumtank T zuzuführen. Außerdem ist eine Sensoreinheit 200 vorgesehen. Diese erfaßt ein elektrisches Signal, das sich entsprechend der Verdrehung des Drehventils 140 ändert. Die Sensoreinheit befindet sich am inneren oberen Bereich der Motorkappe 121, und dient dazu, das erfaßte Signal der ECU zuzuführen.

Gehäuse 110 umfaßt eine Kammer 111 zum Aufnehmen der Buchse 130, einen ersten Strömungskanal 112, der an die hydraulische Pumpe P angeschlossen ist, um Druckmedium der Buchse 130 zuzuführen sowie einen zweiten Strömungskanal 114, der an den Radzylinder B angeschlossen ist, um Druckmedium, das durch die Buchse 130 hindurchgeströmt ist, diesem zuzuführen.

Motor 120 umfaßt eine Weile 122, die an ihrem unteren Ende als Keilwelle 124 ausgeführt ist. Die Keilwelle 124 greift in eine genutete Bohrung 244 ein, die im Zentrum der oberen Stirnfläche des Drehventils 140 vorgesehen ist, so daß Drehventil 140 zusammen mit der Motorwelle 122 umläuft.

Buchse 130 ist im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet. Ein Bereich ihrer Außenwand - und zwar jener, der dem Druckmediumtank T gegenüberliegt - ist eine ebene Fläche 132, so daß Druckmedium ohne weiteres zum Druckmediumtank T zurückgeführt werden kann. Außerdem weist das Drehventil 140 Ölnuten 142 an seiner äußeren Mantelfläche auf, so daß die Reibung zwischen dieser Mantelfläche des Drehventils 140 und der inneren Mantelfläche der Buchse 130 dann verringert wird, wenn Drehventil 140 von Motor 120 verdreht wird.

Wie man aus Fig. 3 erkennt, weist die Buchse 130 eine erste und eine zweite Aussparung 133 bzw. 135 in ihrer zylindrischen Außenwand auf, um Druckmedium leicht einführen bzw. abführen zu können. Die erste Aussparung 133 ist entsprechend dem ersten Strömungskanal 112 des Gehäuses 110 derart angeordnet, daß Druckmedium ohne weiteres vom ersten Strömungskanal 112 des Gehäuses in die Buchse 130 einströmen kann. Die zweite Aussparung 135 ist entsprechend dem zweiten Strömungskanal 114 des Gehäuses 110 derart angeordnet, daß Druckmedium, das durch die Buchse 130 hindurchgetreten ist, ohne weiteres in den zweiten Strömungskanal 114 des Gehäuses 110 eintreten kann. Die beiden Aussparungen 133 und 135 sind von rechteckigem Querschnitt; sie können spanabhebend erzeugt werden, beispielsweise auf einer Drehbank.

Die beiden Aussparungen 133 und 135 sind auf derselben Axialhöhe angeordnet. Die zweite Aussparung 135 ist jedoch im Uhrzeigersinn unter einem Winkel von 120° gegen die erste Aussparung 133 versetzt. Andererseits ist die ebene Fläche 132 der Buchse 130 im Gegenzeigersinn und einem Winkel von 120° gegen die erste Aussparung 133 versetzt.

Am Boden der ersten Aussparung 133 der Buchse 130 ist eine Einlaßbohrung 134 angeformt. Diese dient zum Zuführen von Druckmedium zum Drehventil 140. Eine Auslaßbohrung 136 zum Zuführen von Druckmedium zum Radzylinder B ist am Boden der zweiten Aussparung 135 der Buchse 130 angeformt. Außerdem weist der ebene Bereich 132 der Buchse 130 eine Bohrung 138 auf, die das Drehventil 140 an den Druckmediumtank T anschließt. Die Bohrung 138 der Buchse 130 ist in axialer Richtung um ein bestimmtes Maß gegen die Einlaßbohrung 134 und die Auslaßbohrung 136 der Buchse versetzt.

Das Drehventil 140 hat drei Anschlüsse 144, 145 und 146. Diese gelangen beim Verdrehen des Drehventils abwechselnd mit einer Einlaßbohrung 134 sowie mit Auslaßbohrungen 136 und 138 der Buchse 130 in leitende Verbindung, so daß Druckmedium, das durch die Buchse 130 hindurchgetreten ist, dem Radzylinder B bzw. dem Druckmediumtank T zugeführt werden kann.

Die drei Anschlüsse 144, 145 und 146 sind von einer solchen Erstreckung, daß sie durch das Drehventil 140 hindurchlaufen. Die beiden ersten Anschlüsse 144,145 sind jeweils mit der Einlaßbohrung 134 bzw. 136 der Buchse 130 fluchtend angeordnet, während der dritte Anschluß 146 des Drehventils 140 entsprechend der Durchgangsbohrung 138 der Buchse verläuft. Demgemäß gelangen der erste und der zweite Anschluß 144,145 des Drehventils 140 auf demselben Niveau in leitende Verbindung. Der dritte Anschluß 146 des Drehventils 140 ist in einem axialen Abstand bestimmter Größe vom ersten und vom zweiten Anschluß 144 und 145 angeordnet.

Deshalb ist der zweite Anschluß 144 im Uhrzeigersinn unter einem Winkel von 120° gegen den ersten Anschluß 144 versetzt, während der dritte Anschluß 146 im Uhrzeigersinn unter einem Winkel von 120° gegen den zweiten Anschluß 145 versetzt ist; der dritte Anschluß 146 befindet sich auf einem anderen Niveau als der erste und der zweite Anschluß 144 und 145.

Demgemäß ist das Drehventil 140 durch die drei Anschlüsse 144,145 und 146 in sechs Ebenen unterteilt, wie man aus der Draufsicht erkennt.

Drehventil 140 weist eine erste Längsnut 143 auf, die sich von einem Ende des zweiten Anschlusses 145 aus nach unten erstreckt, ferner eine zweite Längsnut 143A, die sich vom anderen Ende des zweiten Anschlusses 145 nach unten erstreckt, und eine dritte Längsnut 147, die sich von einem Ende des dritten Anschlusses 146 nach oben erstreckt, und eine vierte Längsnut 147A, die sich vom anderen Ende des dritten Anschlusses 146 nach oben erstreckt.

Die erste und die zweite Längsnut 143, 143A, sind von gleicher Größe wie die dritte und die vierte Längsnut 147, 147A. Wird Drehventil 140 verdreht, so wird abwechselnd und kontinuierlich eine leitende Verbindung hergestellt zwischen den vierten Längsnuten 143, 143A, 147, 147A und den Bohrungen 134, 136 und 138 der Buchse 130, so daß kontinuierlich der Druckerhöhungsmodus, der Druckbeibehaltungsmodus und der Druckverringerungsmodus durchgeführt werden können.

Aus Fig. 2 erkennt man folgendes: Die Sensoreinheit 200 weist ein Tragteil 210 sowie einen variablen Widerstand 230 auf, der am Tragteil 210 angeschlossen ist. Tragteil 210 hat eine erste Fläche, die an der oberen inneren Wand der Motorkappe 210 befestigt ist, und eine zweite Fläche mit einer ringförmigen Aussparung 210 sowie einen Schlitz 215. Der variable Widerstand 230 umfaßt einen ringförmigen Widerstandsabschnitt 231, der in die ringförmige Aussparung 212 des Tragteiles 210 eingesetzt ist, einen sich bewegenden Klemmenabschnitt 232, der auf der oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 bei Umlauf der Motorwelle 122 gleitet, sowie einen festen Teil 238, der in den Schlitz 215 des Tragteiles 238 eingelassen ist, und zwar derart, daß er ständig mit dem sich bewegenden Klemmenabschnitt 232 in Berührung gelangt.

Aus Fig. 5 erkennt man folgendes: Der ringförmige Widerstandsabschnitt 231 des variablen Widerstands 230 hat ein erstes und ein zweites Ende 221 und 223. Zwischen diesen beiden Enden wird dann ein Potential erzeugt, wenn diesen ein elektrisches Signal eingespeist wird. Der erste und der zweite Terminal 225 und 227, an welchen ein Leiter angeschlossen ist, befindet sich am ersten bzw. zweiten Ende 221 bzw. 223.

Der sich bewegende Klemmenabschnitt 232 ist dicht um die Motorwelle 122 herum angeordnet, so daß der sich bewegende Klemmenabschnitt 232 (moving terminal section) zusammen mit der Motorwelle 122 umlaufen kann. Der sich bewegende Klemmenabschnitt 232 ist gegen die Motorwelle 122 isoliert, so daß zwischen diesen beiden keine Leckage des elektrischen Signales auftreten kann. Außerdem beinhaltet der sich bewegende Klemmenabschnitt 232 einen Schieber 234, der entlang der oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 gleitet, um ein veränderliches elektrisches Signal zu erzeugen. Schieber 234 ist mit einem Kontakt 236 ausgestattet, der an der oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 anliegt.

Da das feste Teil 238 mit dem sich bewegenden Klemmenteil 232 ständig in Kontakt gelangt, wird das elektrische Signal, das entsprechend der Gleitbewegung des sich bewegenden Klemmenabschnitts 232 ändert, ständig der ECU eingespeist, und zwar durch den variablen Widerstand 230. Ist die ABS-Operation beendet, so kann demgemäß die ECU die Stop-Positionen des Drehventils 140 erfassen, basierend auf dem elektrischen Signal, das vom variablen Widerstand 230 übertragen wurde.

Die Arbeitsweise der Bremsdruck-Steuervorrichtung 100 hat den in Fig. 4 beschriebenen Aufbau.

Wie in Fig. 4 gezeigt, hat die Bremsdruck-Steuervorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung auch den Druckerhöhungsmodus, wobei der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck vergrößert wird, ferner den Druckbeibehaltungsmodus, wobei der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck konstant gehalten wird, und schließlich den Druckverringerungsmodus, wobei der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck verringert wird.

Bei der Bremsdruck-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden jedoch die drei genannten Modi durch Betätigen des Drehventils 140 durchgeführt, ohne die Anwendung des Solenoidventils.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Bremsdruck-Steuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben werden.

Tritt ein Fahrer plötzlich auf die Bremse, so nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit plötzlich ab. Zu diesem Zeitpunkt erfaßt ein am Rad des Fahrzeuges angeordneter, hier nicht dargestellter Geschwindigkeitssensor die verringerte Geschwindigkeit, und speist die Daten sodann der ECU ein. Die ECU vergleicht sodann die Werte der eingespeisten Daten mit einem vorgegebenen Wert, der in der ECU eingestellt ist. Übersteigt der Wert der eingespeisten Daten den zuvor eingegebenen Wert, so betätigt die ECU das ABS gemäß einem vorgegebenen Algorithmus. Dies bedeutet, daß die ECU ein elektrisches Signal an den Motor 120, an die hydraulische Pumpe P sowie an die Sensoreinheit 200 gleichzeitig weiterleitet, so daß der Druckerhöhungsmodus beginnen kann.

Bei dem Druckverringerungsmodus kommuniziert ein Ende des ersten Anschlusses 144 des Drehventils 140 mit der Einlaßbohrung 134 der Buchse 130, und ein Ende des zweiten Anschlusses 145 des Drehventiles 140 kommuniziert mit der Auslaßbohrung 136 der Buchse 130. Außerdem wird der variable Widerstand 230 derart voreingestellt, daß Schlitten 234 des sich bewegenden Klemmenabschnittes 232 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 221, 223 des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 zu liegen kommt. In diesem Zustand wird Druckmedium dem ersten Anschluß 144 des Drehventils 140 von der hydraulischen Pumpe P durch den ersten Strömungskanal 112 des Gehäuses 110 zugeführt, durch die erste Aussparung 133 und in die Einlaßbohrung 134 der Buchse 130. Da die beiden anderen Enden des ersten Anschlusses 144 und das andere Ende des zweiten Anschlusses 145 durch die Innenwand der Buchse 130 abgesperrt sind, strömt Druckmedium, das in den ersten Anschluß 144 des Drehventils 140 eingeleitet wurde, in den zweiten Strömungskanal 114, der an den Radzylinder B angeschlossen ist, und zwar durch den zweiten Anschluß 145 des Drehventils 140, durch die Auslaßbohrung 136 und durch die zweite Aussparung 135 der Buchse 130.

Sodann wird Druckmedium, das in den zweiten Strömungskanal 114 des Gehäuses 110 geflossen ist, dem Radzylinder B zugeführt, der an die Räder des Fahrzeuges angeschlossen ist, so daß auf die Räder des Fahrzeuges aufgebrachter Bremsdruck vergrößert wird.

Da ferner Druckmedium nicht in den dritten Anschluß 146 des Drehventils 140 einströmen kann, fließt es nicht zum Druckmediumtank T zurück, obgleich der dritte Anschluß 146 des Drehventils mit diesem kommuniziert.

Da ferner der sich bewegende Klemmenabschnitt 232 nicht an den ringförmigen Widerstandsabschnitt 231 angeschlossen ist, ändert sich der Widerstandswert nicht. Ein elektrisches Signal S, das vom variablen Widerstand der ECU übertragen wird, bleibt daher konstant. Die ECU vergleicht den Wert des elektrischen Signals mit einem vorgegebenen Wert und entscheidet, ob das Drehventil 140 gemäß dem Druckerhöhungsmodus positioniert wird.

Sodann wird das Drehventil 140 durch den Motor 120 im Uhrzeigersinne verdreht. Ist das Drehventil 140 um einen Winkel von 60° verdreht, so kommuniziert ein Ende des zweiten Anschlusses 145 des Drehventils mit der Einlaßbohrung 134 der Buchse 130, und ein Ende des dritten Anschlusses 146 des Drehventils 140 kommuniziert mit der Auslaßbohrung 136 der Buchse 130 durch die vierte Längsnut 147A.

Gleichzeitig wird Schieber 234 des sich bewegenden Klemmenabschnittes 232 ebenfalls im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 60° verdreht. In diesem Zustand beginnt der Druckbeibehaltungsmodus.

Da das andere Ende des zweiten Anschlusses 145 sowie die beiden Enden des ersten Anschlusses 144 durch die Innenwand der Buchse 130 abgesperrt sind, verbleibt beim Druckbeibehaltungsmodus das Druckmedium, das dem zweiten Anschluß 145 des Drehventils 140 von der hydraulischen Pumpe P zugeführt wurde, im ersten und zweiten Anschluß 144 und 145 des Drehventils 140. Somit wird Druckmedium dem Radzylinder B nicht zugeführt. Da das andere Ende des dritten Anschlusses 146 des Drehventils 140 durch die Innenwand der Buchse 139 abgesperrt ist, strömt außerdem Druckmedium, das in Radzylinder B eingeführt wurde, nicht zurück, so daß der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck konstant gehalten wird.

Da ferner der erste Anschluß 144 des Drehventils 140 unterhalb der Durchgangsbohrung 138 der Buchse 130 angeordnet ist, kommt es nicht zu einer leitenden Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 144 des Drehventils 140 und der Durchgangsbohrung 138 der Buchse 130, so daß kein Druckmedium zum Tank T zurückkehrt.

Da der Schieber 234 des sich bewegenden Klemmenabschnittes 232 im Uhrzeigersinne um einen Winkel von 60° entlang der oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 gewandert ist, kann der Wert des Widerstandes verändert werden. Der variable Widerstand 230 überträgt ein elektrisches Signal S, basierend auf dem veränderten Widerstand, an die ECU. Die ECU vergleicht sodann den Wert des elektrischen Signales mit einem Vorgegebenen Wert und bestimmt, daß das Drehventil beim Druckbeibehaltungsmodus positioniert wird.

Wird das Drehventil 140 weiterhin im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 60° durch den Motor 120 verdreht, so kommuniziert ein Ende des dritten Anschlusses 146 des Drehventils 140 mit der Einlaßbohrung 134 der Buchse 130 über die Längsnut 147, und ein Ende des ersten Anschlusses 144 des Drehventils 140 kommuniziert mit der Auslaßbohrung 136 der Buchse 130. Außerdem kommuniziert ein Ende des zweiten Anschlusses 145 des Drehventils 140 über die erste Längsnut 143 mit der Durchgangsbohrung 138, die an den Druckmediumtank T angeschlossen ist.

Außerdem wird Schieber 234 des sich bewegenden Klemmenabschnittes 232 weiterhin im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 60° entsprechend dem Umlauf der Motorwelle 122 verdreht. In diesem Zustand beginnt der Druckverringerungsmodus.

Da das andere Ende des dritten Anschlusses 146 durch die Innenwand der Buchse 130 abgesperrt ist, verbleibt beim Druckverringerungsmodus Druckmedium, das in den dritten Anschluß 146 des Drehventils 140 von der hydraulischen Pumpe ausgehend eingetreten ist, im dritten Anschluß des Drehventils, so daß dem Radzylinder B kein Druckmedium zugeführt wird.

Wie oben erwähnt, gelangt jedoch der zweite Anschluß 145, der mit der Durchgangsbohrung 138 der Buchse 130 in leitender Verbindung steht, auch mit dem Radzylinder B in leitender Verbindung, und zwar über den ersten Anschluß 144 des Drehventils 140, so daß Druckmedium, das dem Radzylinder B zugeführt wurde, durch die zweite Aussparung 135 der Buchse 130, den zweiten Anschluß 145 des Drehventils 140, die erste Längsnut 143 und die Durchgangsbohrung 138 der Buchse 130 dem Druckmediumbehälter T zugeführt wird. Dies geht auf die Druckdifferenz zwischen dem zweiten Anschluß 145 des Drehventils 140 und dem Druckmediumbehälter T zurück. Somit wird der auf die Räder aufgebrachte Bremsdruck verringert.

Da die Buchse 130 einen ebenen Flächenteil 132 im Bereich des Druckmediumteils T aufweist, kann Druckmedium ohne weiteres zum Druckmediumtank T zurückströmen.

Da der Schieber 234 des sich bewegenden Klemmenabschnittes 232 beim Druckverringerungsmodus an der oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 um 60° im Zeigersinn verdreht wurde, hat sich der Widerstand weiterhin verändert. Der variable Widerstand 230 überträgt das elektrische Signal, basierend auf dem veränderten Widerstandswert, an die ECU. Diese vergleicht das elektrische Signal vom variablen Widerstand 230 mit einem vorgegebenen Wert und bestimmt, daß das Drehventil 140 gemäß dem Druckverringerungsmodus positioniert wird.

Im Verlaufe eines jeden Modus gelangt der dritte Anschluß 146 des Drehventils 140, der in Längsrichtung einen bestimmten Abstand zu den beiden Anschlüssen 144 und 145 aufweist, abwechselnd mit den Bohrungen 134,136 und 138 der Buchse 130 in leitender Verbindung, so daß die Pulsation des Drehventils 140 zufolge der Veränderung des Druckmediums verringert wird.

Die Bremsdruck-Steuervorrichtung 100 gemäß der Erfindung wiederholt in rascher Folge den Druckerhöhungsmodus, den Druckbeibehaltungsmodus und den Druckverringerungsmodus innerhalb sehr kurzer Zeitspannen. Hierdurch werden die Räder daran gehindert, dann zu blockieren, wenn der Fahrer plötzlich auf die Bremse steigt. Ist die Operation des ABS beendet, so vermag das Drehventil 140 an der zweiten Position anzuhalten, in welcher der Druckbeibetaltungsmodus durchgeführt wird, oder in der dritten Position, in welcher der Druckverringerungsmodus durchgeführt wird. Das Drehventil verbleibt somit keinesfalls in der ersten Position, in welcher es den Druckerhöhungsmodus durchgeführt hat. Hält das Drehventil in der zweiten oder in der dritten Position an, so erfaßt die ECU die betreffende Position des Drehventils und betätigt sodann weiterhin den Motor 120 derart, daß es in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

Als Beispiel sei auf die Fig. 6 und 7 verwiesen. Hält Drehventil 140 in einer Position an, die sich in einem Winkel von 270° von seiner Ausgangsposition befindet, nachdem eine ABS-Operation beendet ist, so hört auch die Drehbewegung des Schiebers 234 des sich bewegenden Klemmenabschnittes 232 auf, und zwar in einer Position von 270° nach der Ausgangsposition. Da sich zu diesem Zeitpunkt der Kontakt 236, der sich am Schieber 234 befindet und den ringförmigen Widerstandsabschnitt 231 kontaktiert, auf diesem ebenfalls im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 270° verdreht hat, ändert sich der Wert des Widerstandes auf ein Viertel des gesamten Widerstandswertes.

Der Wert des Stromes I steigt demgemäß nach dem Ohm′schen Gesetz V = IxR, worin V die Spannung bedeutet, I den Strom, und R den Widerstand.

Sodann überträgt der variable Widerstand 230 ein elektrisches Signal S₁ in Abhängigkeit vom veränderten Widerstand an die ECU. Diese vergleicht den Wert des elektrischen Signales S₁ mit einem vorgegebenen Wert, der in der ECU eingestellt ist, und entscheidet, daß das Drehventil 140 seinen Umlauf nach einem Winkel von 270° nach seiner Ausgangsposition beendet.

Die ECU betätigt demgemäß den Motor 120 weiterhin dahingehend, daß er den Schieber 234 des variablen Widerstandes 230 in einer solchen Weise verdreht, daß der Wert des elektrischen Signales S₁ gleich dem Wert des ersten elektrischen Signales S werden kann, das dann vom variablen Widerstand 230 übertragen wird, wenn Schieber 234 des variablen Widerstandes zwischen den beiden Enden 221 und 223 des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 positioniert ist.

Wird Motor 120 weiterhin von der ECU betätigt, so wird Drehventil 140 durch die sich drehende Motorwelle 122 ebenfalls verdreht.

Hat sich Schieber 234 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 221, 223 des ringförmigen Widerstandsabschnittes 231 durch Verdrehen der Motorwelle 122 verdreht, so erreicht der Wert des elektrischen Signales S₁ den Wert des ersten elektrischen Signales S. in diesem Stadium wird das Drehventil 140 gemäß dem Druckerhöhungsmodus positioniert.

Auf diese Weise wird Drehventil 140 in seine Ausgangsposition zurückgeführt, nachdem die ABS-Operation beendet wurde, so daß Druckmedium sofort von der hydraulischen Pumpe P über das Drehventil 140 dem Radzylinder B zugeführt werden kann.

Von der Sensoreinheit wurde oben ausgeführt, daß diese sich an der Innenwand der Motorkappe befindet. Sie kann jedoch auch am Boden der Motorkappe angeordnet werden.

Die Bremsdruck-Steuervorrichtung für Antiblockiersysteme für Fahrzeuge gemäß der Erfindung ist von einfachem Aufbau und läßt sich kostengünstig herstellen. Sie ist von geringem Bauvolumen, so daß es keine Probleme des Anbaus an ein ABS gibt. Sie weist eine geringe Anzahl von Bauteilen auf.

Claims (17)

1. Bremsdruck-Steuervorrichtung für ein Antiblockiersystem für Kraftfahrzeuge mit den folgenden Merkmalen:

• 1.1 ein Gehäuse, das zur Aufnahme eines Druckmediums von einer hydraulischen Pumpe vorgesehen und an diese angeschlossen ist
• 1.2 ein erstes Mittel zum Erzeugen eines Drehmomentes gemäß eines Arbeitssignales von einer elektrischen Kontrolleinheit (ECU)
• 1.3 ein zweites Mittel zum Leiten von Druckmedium, das durch das Gehäuse hindurchgeströmt ist
• 1.4 ein drittes Mittel, das Druckmedium aufnimmt, welches von dem zweiten Mittel geleitet wurde, um das Druckmittel abwechselnd einem Radzylinder oder einem Druckmediumtank zuzuführen, und das im zweiten Mittel drehbar angeordnet und vom ersten Mittel verdreht wird.
• 1.5 ein viertes Mittel, das ein sich entsprechend der Verdrehung des dritten Mittels änderndes elektrisches Signal erfaßt und dieses an die elektrische Kontrolleinheit weiterleitet, wobei die elektrische Kontrolleinheit die Positionen des dritten Mittels erfaßt und das erste Mittel betätigt, nachdem eine Operation des Antiblockiersystems abgeschlossen ist, um das dritte Mittel in seine Ausgangsposition zurückzuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Kammer zur Aufnahme des zweiten Mittels aufweist, einen ersten Strömungskanal, der an die hydraulische Pumpe angeschlossen ist, um dem zweiten Mittel Druckmedium zuzuführen, und einen zweiten Strömungskanal, der an den Radzylinder angeschlossen ist, um Druckmedium dem Radzylinder zuzuführen, das durch das zweite Mittel hindurchgetreten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel einen Motor mit einer Motorwelle aufweist, daß der Motor auf einer oberen Fläche des Gehäuses angeordnet ist, daß die Motorwelle an ihrem einen Ende als Keilwelle ausgebildet ist, und daß der Motor von einer Motorkappe abgedeckt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel eine zylindrische Buchse aufweist, die im Gehäuse gesichert ist, daß die zylindrische Buchse eine ebene Fläche an ihrer Außenwandung aufweist, um Druckmedium dem Druckmediumtank T ohne weiteres zuführen zu können, daß die zylindrische Buchse eine erste und eine zweite Aussparung in ihrer zylindrischen Außenwand aufweist, daß die erste Aussparung mit dem ersten Strömungskanal im Gehäuse fluchtet, so daß Druckmedium ohne weiteres vom ersten Strömungskanal des Gehäuses der zylindrischen Buchse zugeführt werden kann, daß die zweite Aussparung mit dem zweiten Strömungskanal im Gehäuse fluchtet, so daß Druckmedium, das durch die zylindrische Buchse hindurchgetreten ist, ohne weiteres in den zweiten Strömungskanal des Gehäuses eintreten kann, daß die erste Aussparung an ihrem Boden eine Einlaßbohrung zum Aufnehmen des Druckmediums aus dem Gehäuse aufweist, daß die zweite Aussparung an ihrem Boden mit einer Auslaßbohrung zum Leiten von Druckmedium zum Radzylinder versehen ist, daß der ebene Flächenteil mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, um eine leitende Verbindung mit dem Druckmediumtank T herzustellen, und daß die Durchgangsbohrung in Längsrichtung um ein bestimmtes Maß von der Eingangsbohrung und der Ausgangsbohrung entfernt angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aussparungen jeweils die Gestalt einer Rechtecknut aufweisen und auf demselben Niveau angeordnet sind, und daß die zweite Aussparung im Uhrzeigersinn unter einem Winkel von 120° gegen die erste Aussparung versetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Mittel ein Drehventil aufweist mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Anschluß, ferner mit einer ersten Längsnut, die sich von einem ersten Ende des zweiten Anschlusses aus nach unten erstreckt, mit einer zweiten Längsnut, die sich von einem zweiten Ende des zweiten Anschlusses aus nach unten erstreckt, mit einer dritten Längsnut, die sich von einem ersten Ende des dritten Anschlusses aus nach oben erstreckt, und einer vierten Längsnut, die sich von einem zweiten Ende des dritten Anschlusses aus nach oben erstreckt, und daß die drei Anschlüsse abwechselnd mit der Einlaßbohrung, der Auslaßbohrung und der Durchgangsbohrung dann in leitende Verbindung gelangen, wenn das Drehventil umläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil an seiner Außenwand mit einer Ölnut versehen ist, um die Reibung zwischen der Außenwand des Drehventils und einer Innenwand der zylindrischen Buchse dann zu verringern, wenn das Drehventil umläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil im Bereich des Zentrums seiner oberen Stirnfläche eine Nutbohrung aufweist, und daß die Keilwelle des Motors in die Nutbohrung einführbar ist, um eine drehfeste Verbindung zwischen Drehventil und Motorwelle herzustellen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Anschluß des Drehventils sich auf ein und derselben Ebene kreuzen, und daß der zweite Anschluß gegen den ersten Anschluß um einen Winkel von 120° versetzt ist, und der dritte Anschluß gegen den zweiten Anschluß um einen Winkel von 120°, in Draufsicht gesehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Längsnut dieselben Größen wie die dritte und die vierte Längsnut aufweisen, und daß die vier Längsnuten abwechselnd und kontinuierlich mit der Einlaßbohrung, der Auslaßbohrung und der Durchgangsbohrung der Zylinderbuchse beim Verdrehen des Drehventils in leitende Verbindung gelangen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Mittel eine Sensoreinheit aufweist, die an einer inneren oberen Wand der Motorkappe angeordnet ist, daß die Sensoreinheit ein Tragteil aufweist, der an der inneren oberen Wand der Motorkappe befestigt ist, und daß an das Tragteil ein variabler Widerstand angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit am Boden der Motorkappe angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil eine erste Fläche aufweist, die an der oberen inneren Wand der Motorkappe befestigt ist, eine zweite Fläche, die eine ringförmige Aussparung und einen hierauf befindlichen Schlitz aufweist, daß der variable Widerstand einen ringförmigen Widerstandsabschnitt aufweist, der in die ringförmige Aussparung des Tragteils eingesetzt und dort befestigt ist, daß ein sich bewegender Klemmenabschnitt vorgesehen ist, der entlang einer oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes bei Verdrehen der Motorwelle gleitet, und daß ein festes Teil in den Schlitz des Tragteils eingesetzt ist, so daß das feste Teil kontinuierlich mit dem sich bewegenden Klemmenabschnitt in Kontakt steht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Widerstandsabschnitt des variablen Widerstandes ein erstes und ein zweites Ende aufweist, zwischen denen dann ein Potential erzeugt wird, wenn das elektrische Signal diesen eingespeist wird, und daß die beiden Enden jeweils eine erste und eine zweite Klemme aufweisen und an einen Leiter angeschlossen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der sich bewegende Klemmenabschnitt dicht um die Motorwelle herum angeordnet ist, so daß er zusammen mit der Motorwelle umlaufen kann, und daß der sich bewegende Klemmenabschnitt mit einem Schieber versehen ist, der entlang der Oberfläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes gleitet, um ein variables elektrisches Signal zu erzeugen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber einen Kontakt aufweist, der an der oberen Fläche des ringförmigen Widerstandsabschnittes anliegt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der sich bewegende Klemmenabschnitt gegen die Motorwelle isoliert ist, um eine Leckage eines elektrischen Signales zwischen diesen beiden zu unterbinden.