AT394692B - Bremsverfahren - Google Patents

Description

AT 394 692 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen der Räder eines Fahrzeuges mit einem eine Antiblockiervorrichtung aufweisenden Bremssystem, das einen Hauptzylinder aufweist, der mit den Bremsen verbunden ist und bei dem die Antiblockiervorrichtung eine Stellglied-Ventileinrichtung aufweist, die von einer die Signale von die Drehzahl der Räder überwachenden Fühler verarbeitenden elektronischen Steuereinheit gesteuert wird, durch die beim Blockieren eines der mit entsprechenden Fühlern überwachten Räder die Bremsen mit einer Entladeleitung intervallweise verbunden werden und in der Stellglied-Ventileinrichtung der an den Bremsen anliegende Druck erfaßt wird, sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In der italienischen Patentschrift 67710-A/85 ist ein hydraulisches Bremssystem mit einer vakuumbetriebenen pneumatischen Hilfssteuerung beschrieben, das eine Antiblockiervorrichtung für die Räder besitzt. Diese Vorrichtung weist ein Magnetventil, das zwischen dem Hauptzylinder und den Bremsen angeordent ist und dazu dient, um die Bremswirkung dadurch zu unterbrechen, daß die Bremsen mit der Entladeleitung verbunden werden, sowie ein pneumo-hydraulisches Stellglied auf, das mit der Entladeleitung verbunden ist und einen pneumatischen Regelkreis besitzt, der mit der pneumatischen Hilfssteuerung verbunden ist. Wenn die Räder blockieren, ermöglicht dieses System ein Verfahren, bei dem eine erste Unterbrechung der Bremswirkung sowie darauffolgende Brems- und Bremsffeigabe-Intervalle durch ein Schließen und unter Druck setzen und Öffnen der Entladeleitung mit Hilfe des pneumo-hydraulischen Stellgliedes erfolgt.

Dabei können Arbeitszeiten, die mit jenen von viel komplizierteren und teureren vollständig hydraulischen Vorrichtungen vergleichbar sind, erreicht werden.

Weiters sind Verfahren bekannt, bei denen die Antiblockiervorrichtungen während der Brems-Phasen der an den Bremsen liegende Hydraulikdruck von einer Hydraulikeinheit geregelt abgesenkt wird, so daß er einen linearen Verlauf mit einem vorgegebenen, konstanten, negativen Gradienten besitzt. Bei diesem Verfahren steht daher die Dauer einer jeden Bremsffeigabe-Phase direkt mit der Abnahme des Hydraulikdrucks in Zusammenhang, der an den Bremsen liegt, wobei sehr genau die verursachte Druckreduzierung bewertet und damit die optimale Art der Druckzunahme in der gesteuerten Brems-Phase unmittelbar danach veranlaßt werden können. Gemäß dem Stand der Technik sind für solche Verfahren vollständig hydraulische Vorrichtungen erforderlich, die sehr kompliziert und teuer sind, womit ihre Anwendung nur auf qualitativ hochwertige Kraftfahrzeuge beschränkt ist.

Bei der in der italienischen Patentschrift 67710-A/85 beschriebenen pneumo-hydraulischen Antiblockiervorrichtung erfolgt die Abnahme des Hydraulikdrucks, der während der Bremsffeigabe-Intervalle an den Bremsen liegt, nichtlinear mit einem Verlauf, der grob mit einer abfallenden Exponentialkurve verknüpft sein kann. Bei dieser Vorrichtung bildet daher die Dauer der gesteuerten Bremsfreigabe keine genaue und betriebssichere Anzeige für die Reduzierung des Bremsdruckes, der von der Steuereinheit in jedem Bremsfreigabe-Intervall hervorgerufen wird. In jedem Brems-Intervall, das von der Steuereinheit geregelt wird, ist es damit nicht möglich, den an den Bremsen anliegenden Druck zu optimieren, wobei der während dieser Intervalle an den Bremsen liegende Hydraulikdruck sehr oft größer oder kleiner als der optimale Wert ist.

Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem es möglich ist, die Reduzierung im Druck genau zu regeln, der während der Bremsffeigäbe-Phasen geregelt wird, um die Zunahme des Druckes während der Brems-Phasen optimal zu regeln, und das mit einer einfachen Antiblockiervorrichtung durchführbar ist.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß über eine elektronische Druckfühleinrichtung in der Stellglied-Ventileinrichtung der an den Bremsen anstehende Druck erfaßt und der elektronischen Steuereinheit zugeleitet wird, durch die der an den Bremsen in den Bremsfreigabe- und den Bremsintervallen an den Bremsen anliegende Druck in Abhängigkeit von den Signalen der Druckfühleinrichtung geregelt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzuschlagen.

Bei einer Vorrichtung mit einer pneumo-hydraulischen Antiblockiervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das ein hydraulisches Bremssystem mit einer pneumatischen Hilfssteuerung besitzt, wobei die Stellglied-Ventileinrichtung ein Magnetventil, das, um die Bremswirkung durch Verbinden der Bremsen mit einer Entladeleitung zu unterbrechen, zwischen dem Hauptzylinder und den Bremsen liegt, und ein pneumo-hydraulisches Stellglied aufweist, das mit der Entladeleitung verbunden und mit einem elektro-pneumatischen Regelkreis versehen ist, der mit der pneumatischen Hilfssteuerung verbunden ist, wobei die Steuereinheit beim Blockieren der Räder eine erste Unterbrechung der Bremswirkung mit Hilfe des Magnetventiles sowie aufeinanderfolgende Brems- und Bremsffeigabe-Intervalle durch ein Schließen und unter Druck setzen bzw. Öffnen der Entladeleitung mit Hilfe des pneumo-hydraulischen Stellgliedes hervorruft, wobei im pneumo-hydraulischen Stellglied eine Druckluft-Steuerkammer vorgesehen ist, in der der Luftdruck direkt mit dem Hydraulikdruck in Beziehung steht, der während der Brems- und Bremsfreigabe-Intervalle an den Bremsen liegt, wird daher vorgeschlagen, daß die Druckfühleinrichtung einen Druckfühler enthält, der zumindest einen Dehnungsmesser-Druckwandler aufweist, der von einem Dickfilmwiderstand gebildet ist, wodurch sich ein einfacher Aufbau ergibt

Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung und im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich, wobei es sich lediglich um ein nicht einschränkendes Beispiel handelt, in dem ein hydraulisches Bremssystem mit einer vakuumbetätigten pneumatischen Hilfssteuerung gezeigt wird, das, eine pneumo-hydraulische Antiblockiervorrichtung gemäß der Erfindung aufweist.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung ist ein Hauptzylinder eines hydraulischen Bremskreises für die Brem- -2-

AT 394 692 B sen (F) der Räder eines Kraftfahrzeuges mit der Bezugsziffer (10) bezeichnet. Der Zylinder (10) wird mit einem Pedal (12) über eine bekannte Saugluftbremse betätigt, die einen Druckluftzylinder (14) aufweist. Der Hauptzylinder (10) ist mit einem Vorratsbehälter (16) sowie über eine Leitung (20) mit hydraulischen Stellgliedern (18) für die Bremsen (F) verbunden.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Leitung (20) über ein Magnetventil (22) mit einer Leitung (24) verbunden, die an ein hydraulisches Bremsenstellglied (18) von herkömmlicher Art angeschlossen ist. Beim Ventil (22) handelt es sich um ein Dreiweg-Ventil, das bei (22a) mit der Leitung (20), bei (22b) mit der Leitung (24) und bei (22c) mit einer Entladeleitung (26) verbunden ist, die mit dem Behälter (16) in Verbindung steht.

Das Magnetfeld (22) wird mit einer Elektronikstufe (28) gesteuert, die mit einem elektrischen Fühler (30) verbunden ist, der die Drehzahl der Räder abtastet.

Im Aufbau von Fig. 1 befindet sich das Magnetventil (22) normalerweise im nichterregten Zustand, in dem es den Weg (22c) verschließt. Die Entladeleitung (26) ist mit einem pneumo-hydraulischen Stellglied (32) verbunden, das einen Druckluftzylinder (34) aufweist, der eine erste Kammer (36) und eine zweite Kammer (38) enthält, die durch eine elastische Membran (40) getrennt sind, die mit einer Stange (42) verbunden ist.

Der Druckluftzylinder (14) der Servobremse weist eine oste Kammer (43), die mit einer Vakuumquelle (D) (beispielsweise mit der Ansaugleitung des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs) verbunden ist, sowie eine zweite Kammer (44) auf, die auf bekannte Art mit der Kammer (43) in Verbindung steht, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird, und beim Betätigen des Pedals mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird.

Die erste Kammer (43) des Druckluftzylinders der Servobremse steht mit der zweiten Kammer (38) des pneumo-hydraulischen Stellglieds (32) über eine Leitung (46) in Verbindung.

Die Leitung (46) ist weiters mit der ersten Kammer (36) des pneumo-hydraulischen Stellglieds über einen ersten Leitungsteil (48) sowie einen zweiten Leitungsteil (50) verbunden. Zwischen den Teilen (48) und (50) liegt ein Dreiweg-Magnetventil (52) mit einem ersten Weg (52a), der mit der Leitung (48) verbunden ist, einem zweiten Weg (52b), der mit der Leitung (50) in Verbindung steht, sowie einem dritten Weg (52c), der mit einer Leitung (54) verbunden ist, die mit der zweiten Kamms: (44) des Druckluftzylinders der Servobremse (14) in Verbindung steht.

Das pneumo-hydraulische Stellglied (32) weist einen Hydraulikteil mit einem Kolben (56) auf, der eine Mittenöffnung (58) besitzt, die der Stange (42) gegenüber liegt und mit ihr ausgerichtet ist Der Kolben (56) kann in einem Zylinder (60) gleiten, der mit der Entladeleitung (26) in Verbindung steht.

Die Stange (42) besitzt ein Ende (42a), das als Verschluß wirkt, der in eine Kammer (62) oberhalb des Kolbens (56) eintaucht. Die Kammer (62) steht mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter (16) über eine Leitung (64) in Verbindung, wobei der Verschluß (42a) normalerweise vom Kolben (56) beabstandet ist. Wie später ausführlich gezeigt wird, ist dieser Verschluß so angeoidnet, daß er mit einem ringförmigen Ventilsitz (58a) zusammenwirkt, der vom Ende der Öffnung (58) gebildet wird, das in die Kammer (62) gerichtet ist.

Ein elektrischer Druckfühler (70) liegt in der Leitung (50) zwischen dem Weg (52b) des Magnetventils (52) und der Kammer (36) der pneumo-hydraulischen Einheit (32). Bei diesem Druckfühler handelt es sich vorzugsweise um einen Druckfühler mit Dehnungsmeßwandlem, die von Dickfilmwiderständen gebildet werden, die bekannte Piezowiderstandskennlinien besitzen.

Der Ausgang des Fühlers (70) liegt an der elektronischen Steuereinheit (28).

Wenn das Pedal freigegeben wird, befindet sich der Hydraulikkreis mit den Leitungen (20,24,26 und 64) auf einem relativen Druck von Null, während der Druckluftkreis mit den Leitungen (46,54,50,48 und 46) unter Vakuum steht, da er mit der Quelle (D) verbunden ist

Wenn das Pedal (12) der Bremse betätigt wird, setzt der Hauptzylinder (10) die Leitungen (20) und (24) unter Druck, wobei er das hydraulische Stellglied (18) der Bremsen (F) betätigt. Wenn die Räder des Kraftfahrzeugs während dieser Bremsung nicht blockieren, bleibt der Hydraulikkreis stromabwärts des Wegs (22c) des Magnetventils (22) unter einem relativen Druck von Null, wobei dieser Weg geschlossen ist. Während des Bremsvorgangs wird die zweite Kammer (44) des Druckluftzylinders (14) der Servobremse mit der Außenluft in Verbindung gebracht, so daß die Leitung (54) ebenfalls unter dem äußeren Luftdruck steht. Da der Weg (52c) des Dreiweg-Ventils (52) geschlossen ist, wirkt dieser Druck nicht auf das pneumo-hydraulische Stellglied, das außer Betrieb bleibt

Wenn die Räder während des Brems vorgangs blockieren, sendet der Fühler (30) entsprechende Signale an die Steuereinheit (28), die so aufgebaut ist, daß sie das Dreiweg-Ventil (22) in diesem Fall so erregt daß es den Weg (22a) schließt und den Weg (22c) öffnet wodurch der am hydraulischen Stellglied (18) liegende Hydraulikdruck über die Leitungen (24) und (26), die Öffnung (58) im Kolben (56) und die Leitung (64) in den Behälter (16) entladen wird.

Unmittelbar nachdem das blockierte Rad oder die Räder sich wieder zu drehen beginnen, sendet der Fühler (30) entsprechende Signale zur Steuereinheit (28), die in diesem Fall das Magnetventil (52) erregt um ein Öffnen des Wegs (52c) und ein Schließen des Wegs (52a) zu bewirken. Damit will die Kammer (36) des pneumohydraulischen Stellglieds (32) über die Leitungen (50) und (54) und die zweite Kammer (44) des Druckluftzylinders der Servobremse (14) wieder auf den atmosphärischen Druck zuriickkehren, während die Kammer (33) über die Leitung (46) weiterhin mit der Kammer (43) der Servobremse (14) in Verbindung steht, die sich unter -3-

Claims (3)

1. AT 394 692 B Vakuum befindet. Der Druckunterschied zwischen der Kammer (36) und der Kammer (38) des pneumohydraulischen Stellglieds verursacht eine entsprechende Bewegung der Membran (40) und der damit verbundenen Stange zu dem mit einer Öffnung versehenen Kolben (56). Der Verschluß (42a) der Stange verschließt den Ventilsitz (58a) des Kolbens (56). Die Verbindung zwischen dem Zylinder (60) und der Kammer (62) ist damit unterbrochen. Wenn die Stange (42) ihre Abwärtsbewegung fortsetzt, drückt sie auf den Kolben (56), um die Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Zylinders (60) unter Druck zu setzen und damit das hydraulische Stellglied (18) der Bremsen (F) über die Leitungen (26, 24) sowie über den Weg (22c) des Magnetventils (22) zu betätigen. Wenn die Betätigung des Pedals (12) fortdauert, erfolgt die Bremsung jetzt über das pneumohydraulische Stellglied (32) mit Hilfe von dessen pneumatischem Regelkreis. Während dieses Bremsvorgangs können durch das pneumo-hydraulische Stellglied (32) das Rad oder die Räder wiederum blockieren. Die Elektronikstufe (28) ist so aufgebaut, daß sie die Erregung des Magnetventils (52) in diesem Fall beendet, um den Weg (52c) zu schließen und die beiden Kammern (36) und (38) des pneumo-hydraulischen Stellglieds (32) mit der Kammer (43) der Servobremse (14) in Verbindung zu bringen, die unter Vakuum steht. Der Druck in der Kammer (36) versucht daher einen Ausgleich mit dem Druck in der Kammer (38) durchzuführen. In diesem Fall kehrt dann die Stange (42) in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei die Verbindung zwischen dem Zylinder (60) und der Kammer (62) über die Öffnung (58) im Kolben (56) wiederhergestellt wird. Der Druck im hydraulischen Stellglied (18) und den Leitungen (24, 26) kann dann wieder über die Öffnung (58) und die Leitung (64) in den Behälter (16) entladen werden. Wenn sich das Rad oder die Räder, die von der Steuereinheit (28) gesteuert werden, wieder zu drehen beginnen, wird das Magnetventil (52) wieder erregt, um eine Reihe von Brems- und Bremsfreigabe-Intervallen zu erreichen, die vollständig vom pneumo-hydraulischen Stellglied (32) und dem damit vereinigten Magnetventil (52) gesteuert werden. Während dieser Intervalle wird das Magnetventil (22) dauernd erregt gehalten, um den Weg (22a) geschlossen zu halten. Wenn das Kraftfahrzeug eine ausreichend niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise in der Größenordnung von 10 km/h erreicht, schaltet die Elektronikeinheit (28) die Erregung des Magnetventils (22) ab, um den Weg (22c) wieder zu schließen. Das pneumo-hydraulische Stellglied wird damit von den Bremsen (F) getrennt. Während der Brems- und Bremsfreigabe-Intervalle, die von der Einheit (28) über die pneumo-hydraulische Einheit (32) gesteuert werden, legt der Druckfühler (70) an die Steuereinheit (28) elektrische Signale, die den Luftdruck in der Druckluftkammer (36) des Stellglieds (32) anzeigen. Dieser Druck steht direkt mit dem Hydraulikdruck in Beziehung, der an den Stellgliedern (18) der Bremsen (F) liegt. Die Elektronikeinheit (18) kann somit aufgrund des Signals, das vom Druckfühler (70) geliefert wird, eine Information über den Wert des Hydraulikdrucks herleiten, der im selben Moment an den Stellgliedern der Bremsen liegt. Aufgrund dieser Information kann die Steuereinheit (28) damit den Bremsdruck optimal regeln, der während der gesteuerten Brems-Phasen an den Bremsen liegt Selbstverständlich können die Grundlage der Erfindung, die Arten der Ausführungsform und die Konstruktionsdetails im Hinblick auf diese Beschreibung bereits verändert werden, bei der es sich lediglich um ein nichteinschränkendes Beispiel handelt, ohne dadurch vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Bremsen der Räder eines Fahrzeuges mit einem eine Antiblockiervorrichtung aufweisenden Bremssystem, das einen Hauptzylinder aufweist, der mit den Bremsen verbunden ist und bei dem die Antiblok-kiervorrichtung eine Stellglied-Ventileinrichtung aufweist, die von einer die Signale von die Drehzahl der Räder überwachenden Fühler verarbeitenden elektronischen Steuereinheit gesteuert wird, durch die beim Blockieren eines der mit entsprechenden Fühlern überwachten Räder die Bremsen mit einer Entladeleitung intervallweise verbunden werden und in der Stellglied-Ventileinrichtung der an den Bremsen anliegende Druck erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß über eine elektronische Druckfühleinrichtung in der Stellglied-Ventileinrichtung der an den Bremsen anstehende Druck erfaßt und der elektronischen Steuereinheit zugeleitet wird, durch die der an den Bremsen in den Bremsfreigabe- und den Bremsintervallen an den Bremsen anliegende Druck in Abhängigkeit von den Signalen der Druckfühleinrichtung geregelt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 insbesondere mit einer pneumo-hydraulischen Antiblockiervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das ein hydraulisches Bremssystem mit einer pneumatischen Hilfssteuerung besitzt, wobei die Stellglied-Ventileinrichtung ein Magnetventil, das um die Bremswirkung durch Verbinden der Bremsen mit einer Entladeleitung zu unterbrechen, zwischen dem Hauptzylinder und den Bremsen liegt, und ein pneumo-hydraulisches Stellglied aufweist, das mit der Entladeleitung verbunden und mit einem -4- AT 394 692 B elektro-pneumatischen Regelkreis versehen ist, der mit der pneumatischen Hilfssteuerung verbunden ist, wobei die Steuereinheit beim Blockieren der Räder eine erste Unterbrechung der Bremswirkung mit Hilfe des Magnet-ventiles sowie aufeinanderfolgende Brems- und Bremsfreigabe-Intervalle durch ein Schließen und unter Druck setzen bzw. Öffnen der Entladeleitung mit Hilfe des pneumo-hydraulischen Stellgliedes hervorruft, wobei im 5 pneumo-hydraulischen Stellglied eine Druckluft-Steuerkammer vorgesehen ist, in der der Luftdruck direkt mit dem Hydraulikdruck in Beziehung steht, der während der Brems- und Bremsfreigabe-Intervalle an den Bremsen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühleinrichtung (70) dem pneumo-hydraulischen Stellglied (32) zugeordnet ist, um den Luftdruck in der Druckluft-Steuerkammer (36) abzutasten.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühleinrichtung einen Druckfühler (70) enthält, der zumindest einen Dehnungsmesser-Druckwandler aufweist, der von einem Dickfilmwiderstand gebildet ist. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-