DE2840344C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßfühler für eine Blockierschutz­ einrichtung einer hydraulischen Fahrzeug-Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einigen bekannten Blockierschutzeinrichtungen weist der Meßfühler einen elektronischen Sensor auf, der auf ein elektro­ magnetisch betätigbares Ventil wirkt, welches zum Betätigen des Modulatorventils die Beaufschlagung mit einem von einer Kraft- bzw. Druckquelle gelieferten Steuerdruck steuert. Diese Ein­ richtungen haben zum Betätigen der Bremsen im allgemeinen ge­ trennte Druckquellen, und einige enthalten einen Speicher, der die Bremsen erneut anzulegen vermag, wenn der Druck unter einen bestimmten Wert abfällt. Diese bekannten Vorrichtungen sind alle relativ kompliziert aufgebaut und teuer und sind nur zur Verwendung in Nutz- oder Luxusfahrzeugen geeignet.

Aus der US-PS 40 46 427 ist eine Blockierschutzeinrichtung mit einem vom Rad angetriebenen Druckverzögerungsmeßfühler, einer mit dem Rad verbundenen Pumpe und einem Modulations­ ventil bekannt. In einer Bremsleitung ist eine Vorrichtung eingebaut, die den freien Durchgang zu den Radbremsen über ein Trennventil unterbindet, wenn das überwachte Rad zu blockieren droht. Durch Volumenvergrößerung erfolgt dann eine Absenkung des Druckes im radbremszylinderseitigen Teil der Bremse. Dieser Vorgang wird durch einen Meßfühler einge­ leitet, der ein Schwingrad enthält. Beim Überschreiten einer vorgegebenen Drehverzögerung wird ein Stößel in eine bestimmte Stellung gebracht, was zum Ansprechen eines Steuerventils und zum Schließen des Trennventils führt.

Aus der DE-PS 9 32 843 ist es bekannt, den Meßfühler von einem Rad antreiben zu lassen, wobei durch die Relativbe­ wegung einer Drehachse ein Steuerventil geöffnet wird.

Aus der DE-AS 12 87 459 ist schließlich noch bekannt, daß eine Schwingmasse über Kugeln mit einer Nockenplatte zusammenar­ beitet, wobei bei einer Relativverdrehung die Kugeln auf einer geneigten Fläche auflaufen und ein Umschalten des Steuerventils bewirken. Das Modulationsventil wird beauf­ schlagt und geht dann in eine Stellung, in der der Brems­ druck gesenkt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßfühler für eine mechanische Blockierschutzeinrich­ tung zu schaffen, der auf rutschiger Fahrbahn nach einer Ent­ lastung der Bremsen ein zu schnelles Wiederanlegen der Brem­ sen mit der Folge eines Blockierens der Räder verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Die mit dem erfindungsgemäßen Meßfühler versehene Blockier­ schutzeinrichtung ist in einer herkömmlichen Bremsanlage verwendbar und eignet sich insbesondere zur Verwendung in den Bremsanlagen von Motorrädern und kleinen Personenkraft­ wagen. Die Pumpenleistung ist abhängig, vorteilhafterweise proportional zur Radgeschwindigkeit, und die momentane Rad­ geschwindigkeit während der Rückkehr aus dem Blockierzustand ist abhängig von der erzielten Radbeschleunigung und vom Ab­ fall der Radgeschwindigkit während der Feststellung des Blockierzustandes. Daraus folgt daher, daß die Geschwindig­ keit, mit der das Modulatorventil zum Wiederanlegen der Brem­ sen betätigt wird, indirekt durch die Radbeschleunigung be­ stimmt ist. Die Vorrichtung ist daher wirksam, wenn das Fahr­ zeug eine rutschige Fahrbahn befährt, da die Radbeschleunigung und somit das Wiederanlegen der Bremse langsam vor sich geht. Dies stellt eine Verbesserung gegenüber älteren Vorrichtungen dar, bei denen ein Speicher das Wiederanlegen der Bremse bestimmte und die Bremsen beim Befahren rutschiger Fahr­ bahnen zu schnell wieder angelegt werden konnten.

Der Meßfühler ist durch das Fahrzeugrad antreibbar und weist ein Schwungrad auf, das über eine auf das Steuerven­ til wirkende Mitnehmereinrichtung eintreibbar ist, so daß, wenn das durch Verzögerung des Fahrzeugrades bedingte Dreh­ moment am Schwungrad einen dem vorbestimmten Wert der Ver­ zögerung äquivalenten Wert übersteigt, die Mitnehmereinrich­ tung betätigt wird und ihrerseits das Steuerventil betätigt.

Das Schwungrad kann über eine in einer Richtung wirkende Antriebsvorrichtung antreibbar sein, beispielsweise über eine in einer Richtung wirkende Feder- oder Rollenkupplung. Die Mitnehmereinrichtung, die eine durch Kugeln und Schräg­ flächen wirkende Spreizvorrichtung sein kann, betätigt das Steuerventil vorzugsweise über einen federbelasteten Hebel.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Stirnansicht einer hydraulischen Blockierschutzvorrichtung,

Fig. 2 den Schnitt 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 den Schnitt 3-3 in Fig. 1.

Bei der dargestellten Blockierschutzvorrichtung ist ein Gehäuse 1 an einem nicht gezeichneten Fahrzeugrahmen an­ geordnet; über das Gehäuse1 ist ein Behälter 2 für Hydraulikfluid angeordnet.

Das Gehäuse 1 ist gemäß Fig. 3 mit einer ersten, in Längs­ richtung sich erstreckenden Stufenbohrung 3 versehen, in der ein Modulartorventil 4 angeordnet ist, das die Ver­ bindung zwischen einem ersten Einlaß 5 und einem ersten Auslaß 6 und zwischen einem zweiten Einlaß 7 und einem zweiten Auslaß 8 der Stufenbohrung 3 zu steuern vermag. Das Modularventil 4 hat einen Kolben 9, der in einem Abschnitt von größerem Durchmesser der Stufenbohrung 3 arbeitet, um an seinen entgegengesetzten Enden volumen­ veränderliche Kammern 10 und 11 zu bilden, und ein als Kugel ausgebildetes Ventilverschlußglied 12, das in einem anderen Stufenbohrungsabschnitt arbeitet und an einen Sitz 13 anlegbar ist, um die Verbindung zwischen dem ersten Einlaß 5 und dem Auslaß 6 zu trennen, die an eine Zufuhr von Bremsenbetätigungsfluid aus einem Hauptzylinder bzw. an eine Fahrzeug-Radbremse angeschlossen sind. Eine aus einem Ende des Kolbens 9 herausragende Stange 14 wirkt auf das kugelförmige Ventilverschlußglied 12, und eine auf das entgegengesetzte Ende des Kolbens 9 wirkende und in der Kammer 11 angeordnete Feder 15 spannt das Kugel­ ventil in seine in Fig. 3 gezeichnete Offenstellung vor.

Ein Meßfühler 16 zum Erfassen der Verzögerung eines abgebremsten Rades ist gemäß Fig. 2 in einer Kammer 17 im Gehäuse 1 angeordnet und hat ein Schwungrad 18, das von einer Welle 19 über eine beim gezeigten Beispiel als Kupplungsteil ausgebildete, in einer Richtung wirkende Antriebsvorrichtung 20 und eine über Kugeln und Schräg­ flächen wirkende Mitnehmereinrichtung 21 antreibbar ist. Die Welle 19 selbst ist vom Fahrzeugrad angetrieben und betätigt eine Pumpe 22, die in einem anderen Abschnitt des Gehäuses 1 angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie Flüssigkeit dem Behälter 2 entnimmt, so daß sich der Flüssigkeitsdurchsatz der Pumpe 22 mit der Drehgeschwin­ digkeit des Rades vergrößert. Die Pumpe 22 wälzt normaler­ weise Flüssigkeit über eine Leitung 23 duch das Modulator­ ventil 4 und über eine Leitung 24 zurück zum Behälter 2 und durch ein Steuerventil 25 um, das in einer zweiten Stufenbohrung 26 im Gehäuse 1 angeordnet ist.

Das Steuerventil 25 hat einen Bundkolben 27, der in einer Bohrung 28 in einer Hülse 29 arbeitet, um die Verbindung zwischen einem ersten radialen Kanal 30 in der Hülse 29, der über eine Leitung 31 an den Pumpenausgang angeschlossen ist, und einem zweiten radialen Kanal 32 zu steuern, der über eine Leitung 33 mit dem Behälter 2 verbunden ist. Ein Hebel 34, der in einem Schwenklager 35 schwenkbar gelagert ist, wirkt an seinem freien Ende auf die Antriebsvorrich­ tung 20 und etwa in der Mitte in seiner Längsrichtung auf den Bundkolben 27. Auf das andere Ende des Bundkolbens 27 wirkt eine Rückstellfeder 36, um die Antriebsvorrich­ tung 20 über den Hebel 34 in betriebsmäßigen Eingriff mit dem Schwungrad 18 zu drängen.

Bei sich fortbewegendem Fahrzeug wird die Welle 19 durch das Rad angetrieben und dreht und treibt das Schwungrad 18 über die Antriebsvorrichtung 20 und die Mitnehmerein­ richtung 21 an. Gleichzeitig betätigt die Welle 19 die Pumpe 22, welche Fluid durch das Modulatorventil 4 umwälzt.

Beim Betätigen der Bremse wird Fluid aus dem Hauptzylinder über das die Offenstellung einnehmende Ventilverschlußglied 12 und die Kammer 10, die in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung des Kolbens 9 ein kleinstes Volumen hat, der Bremse zugeführt und wirkt auf den Kolben 9, um ihn nach rechts zu drängen. Das Ende des Kolbens 9 bildet dann eine Drossel­ stelle 37 im Strömungsweg zwischen den Leitungen 24 und 23, und dies bewirkt, daß der Druck an der Pumpenseite der Drosselstelle 37 größer wird, um den an der Bremse angelegten Druck auszugleichen.

Wenn der angelegte Bremsdruck zu hoch ist und das Fahr­ zeugrad beginnt, sich rasch zu verzögern, erzeugt das Schwungrad 18 bei einer Verzögerung von beispielsweise 1 g genügend Drehmoment, um die Mitnehmereinrichtung 21 gegen die Last in der über den Hebel 34 wirkenden Rückstellfeder 36 im Steuerventil 25 zu vergrößern. Das Schwungrad 18 dreht sich bei beispielsweise 1,2 g nach Art einer Überhol­ kupplung gegen die Reibung der Antriebsvorrichtung 20 weiter. Die Vergrößerung der Mitnehmereinrichtung 21 drängt den Bund­ kolben 27 nach links, um den Pumpenausgang über den radialen Kanal 30, eine kreisringförmige Kammer 38 im Bundkolben 27 und einen mit dem radialen Kanal 32 in Verbindung stehenden Durchlaß 39 direkt mit dem Behälter 2 zu verbinden. Die Verminderung des auf den Kolben 9 des Modulatorventils 4 wirkenden Pumpendruckes hat zur unmittelbaren Folge, daß der Kolben 9 nach rechts schießt, wobei er das vom Ventil­ verschlußglied 12 und dem Sitz 13 gebildete Kugelventil schließt, um den Hauptzylinder von den Bremsen zu trennen, und das Volumen der Kammer 10 vergrößert, wodurch das Bremsenvolumen vergrößert wird, um den Bremsendruck zu ver­ ringern und Beschleunigung des Rades zuzulassen.

Sobald das Rad die Geschwindigkeit des Schwungrades 18 er­ reicht, wird die Mitnehmereinrichtung 21 durch die Rückstell­ feder 36 zusammengedrückt und der Bundkolben 27 bewegt sich in seine Schließstellung zurück, um den Pumpenauslaß vom Behälter 2 zu trennen und Ansteigen des Pumpendruckes zuzulassen. Dieser auf den Kolben 9 wirkende Druck drängt den Kolben 9 nach links zurück, um das Kugelventil zu öffnen, und die Drosselstelle 37 wird erneut geöffnet, so daß der Pumpendruck ansteigt, um den auf das entgegen­ gesetzte Ende des Kolbens 9 wirkenden Bremsdruck aus­ zugleichen.

Wenn die Bremsen betätigt werden, ohne daß sich die treiben­ de Welle 19 dreht, d. h. bei stillstehendem Fahrzeug, oder wenn die Pumpe 22 ausgefallen ist, drängt der Bremsendruck den Kolben 9 nach rechts, bis die die Pumpe 22 mit dem Behälter 2 verbindende Drosselstelle 37 geschlossen ist. Fluid in der Kammer 11 ist dann durch den die Schließ­ stellung einnehmenden Bundkolben 27 des Steuerventils 25 eingeschlossen und verhindert weitere Verstellung des Kolbens 9, so daß das kugelförmige Ventilverschlußglied 12 in der Offenstellung bleibt und die Bremsen normal betätigt werden können.

Wenn der Hauptzylinderdruck vermindert wird, während das Ventilverschlußglied 12 die Schließstellung einnimmt, öffnet sich das Kugelventil, damit eine Bremsendruckver­ minderung möglich ist, sobald der Hauptzylinderdruck unter den Bremsendruck abfällt.

Claims (6)

1. Meßfühler für eine Blockierschutzeinrichtung einer hydraulischen Fahrzeug-Bremsanlage, die zumindest eine druck­ beaufschlagte Rad-Bremse aufweist, sowie ein Vorratsgefäß (2) für unter Druck stehendes Fluid zum Betätigen der Bremse und einen Modulator (4), um die Zufuhr von Fluid entsprechend einem Signal des Meßfühlers (16) zu regeln, wobei der Meßfüh­ ler eine von einem Rad antreibbare Welle (19) aufweist sowie ein Schwungrad (18) mit relativ zueinander bewegbaren Teilen, welche auf der Welle drehbar in bezug zu dieser montiert sind, eine Antriebseinrichtung (20) einschließlich einer Kupplung zum Antreiben des Schwungrades (18) mittels der Welle (19), eine zusätzlich zur Kupplung vorgesehene Mitneh­ mereinrichtung (21), welche entsprechend der Relativbewegung zwischen der Welle und dem Schwungrad ein Schlupfsignal er­ zeugt, um den Modulator zwecks einer Druckminderung im Brems- Fluid zu betätigen, wenn die Abbremsung der Welle relativ zum Schwungrad einen vorgegebenen Wert überschreitet, einer Einrichtung (36) zum Vorspannen sowohl der Kupplung als auch der Mitnehmereinrichtung, einer Kraftübertragungseinrichtung (34) zum Übertragen von Druck von der Vorspanneinrichtung auf das Schwungrad und einem ständig wirksamen Antrieb (20) für die Kraftübertragungseinrichtung (34), dadurch gekennzeichnet, daß die von der Vorspann-Einrichtung (36) erzeugte Kraft eine auf die Kupplung der Antriebseinrichtung (20) und die Mitnehmereinrichtung (21) wir­ kende Kraft übersteigt, wodurch die Erzeugung eines Schlupf­ signales verhindert ist bis das Schwungrad (18) ein Drehmoment erreicht hat, das ausreicht, um es gegenüber der Welle (19) um einen vorgegebenen Betrag zu überdrehen und ein Rutsch- Signal dadurch aufrechtzuerhalten, daß das Schwungrad (18) gegen die Wirkung der Kupplung der Antriebseinrichtung (20) die Welle (19) überdreht, zumindest bis die Drehgeschwindigkeiten des Schwungrades (18) und der Welle (19) etwa gleich sind.

2. Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (20) und die Kupplung integriert sind.

3. Meßfühler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckübertragungsteil (27) vorgesehen ist und daß die Kraftübertragungseinrichtung (34) das Schwungrad (18) oder das Druckübertragungsteil (27) gegen eine axiale Bewe­ gung in bezug auf die Welle (19) sperrt, daß die Kupplung der Antriebseinrichtung (20) mit einer Kupplungsplatte versehen ist, die in Reibein­ griff mit dem nicht gesperrten Bauteil (Schwungrad 18 oder Druckübertragungsteil 27) steht, wobei die Stärke des Reib­ eingriffes durch die Kraft der Vorspann-Einrichtung (36) be­ stimmt ist, das nicht gesperrte Bauteil (Schwungrad 18) in bezug auf die Kupplungsplatte drehbar ist sobald der Reib­ eingriff durch das Drehmoment des Schwungrades (18) gegen­ über der Welle (19) übertroffen ist, so daß eine Axial-Bewe­ gung des anderen Bauteiles (Schwungrad 18) in Richtung vom gesperrten Bauteil (Druckübertragungsteil 27) entsprechend der Winkelbewegung zwischen dem Schwungrad und dem Drucküber­ tragungsteil das Schlupf-Signal erzeugt, wobei jegliche wei­ tere Überdrehung des Schwungrades (18) gegenüber der Welle (19), welche den Reibeingriff übertrifft, das Schlupf-Signal aufrechterhält.

4. Meßfühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmereinrichtung (21) eine Kugel- und Schrägflä­ chenanordnung aufweist, welche zwischen dem Schwungrad (18) und dem Druckübertragungsteil (27) angeordnet ist, um ent­ sprechend einer Winkelbewegung zwischen diesen Teilen eine axiale Bewegung zumindest eines der Teile in bezug auf die Welle (19) zu bewirken.

5. Meßfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspann-Einrichtung (36) eine Feder und einen Hebel (34) aufweist, durch den die Feder auf die Platte der Kupp­ lung der Antriebseinrichtung (20) wirkt und durch den das Schlupf-Signal auf den Modulator (4) übertragen wird.

6. Meßfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (18) durch die Kraftübertragungseinrich­ tung (34) gegen eine axiale Bewegung in bezug auf die Welle (19) gesperrt ist, das Druckübertragungsteil (27) sowohl axial als auch drehend bewegbar ist und die Platte der Kupp­ lung der Antriebseinrichtung (20) durch die Vorspann-Einrichtung (36) in Reibeingriff mit dem Druckübertragungsteil (27) gedrückt ist.