DE1755615A1

DE1755615A1 - Antiblockierregelsystem

Info

Publication number: DE1755615A1
Application number: DE19681755615
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-05-30
Filing date: 1968-05-30
Publication date: 1972-01-05
Also published as: DE1755615B2; DE1755615C3; SE347918B; GB1230728A; FR2009664A1; JPS5224194B1

Description

LUFTFAHRT-AUSRÜSTUNGS-GMBH
Heidelterg, Grenzhöfer Weg 36

69 Heidelberg, den 29*5.68 E-125

Antiblockierregelsystem

Die Erfindung befaßt sich mit einem Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen, denen das Bremsmittel über ein Einlaßventil zufließt und von denen es bei Beginn des Blockierens des Fahrzeugrades über ein Auslaßventil abfließt.

Es ist bekannt, daß für das Anlegen der Bremsbacken bei Trommelbremsen ein verhältnismäßig großes Druckmittelvolumen erforderlich ist. Um also die Bremse zu Beginn des Bremsvorganges möglichst rasch zur Wirkung zu bringen, d.h. die Druckaufbauzeit beim Anbremsen klein zu machen, ist es erstrebenswert, den Strömungswiderstand der Druckmittelzuführungswege zu verringern, insbesondere also die Ventilquerschnitte groß zu machen. Andererseits hat sich aber ergeben, daß der sich wiederholende Druckaufbau während des Regelvorganges langsamer als zu Beginn und über den ganzen Druckbereich gleichmäßig vor sich gehen sollte. Das zeigt sich insbesondere bei einem schon früher vorgeschlagenen Bremssystem, bei dem der Druck gelegentlich in kleinen Stufen mehrfach hintereinander ansteigt. Er läßt sich dann bei unterschiedlicher und zu großer Steilheit der Stufenflanke nicht genau genug steuern.

In diesem Dilemma wurde schon vorgeschlagen, ein Überbrükkungsventil mit verhältnismäßig großem Durchlaßquerschnitt zum Ein-

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laßventil anzuordnen. Dieses Parallelventil schließt bei einem verhältnismäßig niedrigen Bremsdruck von etwa 10 bis 20 atü und bleibt dann während des übrigen Bremsvorganges geschlossen. Es arbeitet also in Abhängigkeit vom Bremsdruck. Im oberen Druckbereich Jedoch, in dem das Parallelventil geschlossen ist, verläuft der Druckanstieg immer noch sowohl beim Anbremsen als auch während des Regelvorganges mit gleicher Steilheit. Außerdem ist für Scheibenbremsen eine solche Druckbereichsaufteilung nicht geeignet, da hier die Bremskraft bis zu viel kleineren Drücken herunterregelbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen in dem vorerwähnten Sinne unterschiedlichen zeitlichen Verlauf des Druckanstieges beim Anbremsen einerseits und beim Regeln andererseits zu verwirklichen.

Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, dem Einlaß- und dem Auslaßventil ein normalerweise geöffnetes zusätzliches Einlaßventil parallel zuzuordnen, das gleichzeitig mit dem bisherigen Einlaßventil schließt, jedoch erst mit einer bestimmten Verzugszeit nach diesem öffnet. Das zusätzliche Einlaßventil ist, wie auch das bisherige Einlaßventil, elektromagnetisch betätigbar, und eine Steueranordnung mit einem RC-Glied ist vorgesehen, dessen Entladestrom den geschlossenen Zustand des zusätzlichen Einlaßventiles über den Öffnungszeitpunkt des bisherigen Einlaßventiles hinaus bewirkt .

Bei mehreren unabhängig regelbaren Druckkreisen sind diese in Weiterbildung der Erfindung mittels Rückschlagventile voneinander getrennt, und es ist nur ein zusätzliches Einlaßventil vorgesehen, das beim Schließen mindestens eines der vorhandenen Einlaßventile schließt und erst nach dem öffnen des letzten der vorhandenen Einlaßventile wieder öffnet.

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Neben dem Vorteil, daß die-Bremse schneller zur Wirkung kommt, gewährleistet das Regelsystem nach der Erfindung auch eine Vergleichmäßigung des Druckaufbaues während des Regelvorganges, also beim geregelten öffnen des Einlaßventile s.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sollen weitere Erläuterungen gegeben werden:

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine gemischte elektrische und hydraulische Antiblockierregeleinrichtung für einen Druckkreis,

•Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm zu der Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Drucksteuereinheit für eine Achse,

Fig. 4· eine andere elektrische Ausführungsmöglichkeit mit Reihenschaltung,

die Figuren 5 und 6 zeigen Druckkurven und Druckaufbau des Regelsystems nach der Erfindung im Vergleich zu der bereits vorgeschlagenen Einrichtung.

Nach Fig. 1 wird beim Bremsvorgang das Druckmedium durch die Hauptbremsleitung 1 in Richtung des Pfeiles 2 zu dem nicht dargestellten Radbremszylinder gefördert. Mit dem Pfeil 3 ist die Strömungsrichtung des Druckmittels zum Radbremszylinder angedeutet. In der Hauptbremsleitung 1 sind in bekannter Weise das Einlaßventil E_x. mit der Steuerwicklung 5 und das Auslaßventil A mit der Steuerwicklung 7 angeordnet. Beide Ventile sind in Offenstellung dargestellt. Als Auslaßventil A ist ein Drei-Wege-Ventil vorgesehen. Die Auslaßleitung 8 des Ventiles A ist mit einer Speicherkammer 9 verbunden, an die eine Pumpe 10 angeschlossen ist, die über die Leitung 11 mit dem Rückschlagventil 12 das

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" Druckmittel in den Haupfbremskreis zurückfordert.

Gemäß der Erfindung ist parallel zu den Ventilen E,. und A eine Leitung 13 größeren Durchlaßquerschnittes mit einem normalerweise während der Fahrt geöffneten zusätzlichen Einlaßventil E angeordnet. Das Ventil E ist ebenfalls elektromagnetisch betätigbar und weist eine Steuerwicklung auf. Zur Steuerwicklung 15 ist eine fiG-Kombination 16 parallel geschaltet. Die Steuerwicklungen 5» 7 und 15 sind über die Kontaktstellen eines Sensors 17 mit dem Pluspol einer Versorgungsspannungsquelle verbunden. Das zusätzliche Einlaßventil E wird normalerweise mit dem Einlaßventil E. zusammen angesteuert. Es kann aber außerdem auch mit dem .Auslaßventil A zusammen betätigt werden. Für den letztgenannten Fall sind die gestrichelt angedeuteten Dioden 18 und 19 notwendig, um eine klare Trennung der elektrischen Schaltkreise zu gewährleisten.

An Hand des Diagrammes nach Fig. 2 soll die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1 beschrieben werden. Wie bereits erwähnt, ist das zusätzliche Einlaßventil J£ während der Fahrt und daher auch beim Anbremsen geöffnet. v„ gibt den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Bremsvorganges an, v_D den der Radumfangsgeschwindigkeit, E_x,, E„ und

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A geben die Stellungen der entsprechenden Ventile und P den Druck im Bremssystem an. Mit dem Beginn des Regelvorganges schließen die Einlaßventile E,- und E zum Zeitpunkt t^. gleichzeitig bei einer bestimmten Verzögerung der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades. Da alle drei Ventile geschlossen sind, bleibt der Druck P im System konstant. Die weitere Drehverzögerung des Fahrzeugrades hat zur Folge, daß über die entsprechende Kontaktstelle im Sensor 17 das Auslaßventil A bei tp öffnet und damit einen Druckabfall im Bremssystem herbeiführt. Die erneute Drehbeschleunigung des Fahrzeugrades führt zur Schließung t, des Auslaßventiles A und schließlich zur öff-

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• - ρ -

nung t^ des Einlaßventiles E^. Dadurch steigt der Druck im Bremssystem wieder an, um nach weiterer Beschleunigung des Fahrzeugrades durch Schließen t,- des Ventiles E. abermals konstant zu bleiben. Mit dem Absinken der Drehbeschleunigung zum Zeitpunkt t,- öffnet das Einlaßventil E. und nach einer Verzugszeit T₁ die durch das RC-Glied 16 bestimmt ist, auch das Einlaßventil E . Die Verzugszeit T ist langer als die in diesem Fall nur einmal vorkommende Öffnungszeit des Einlaßventiles E,, während der Beschleunigungsphase. Das Einlaßventil E^. könnte auch öfter kurz öffnen, um den Druck stufenförmig ansteigen zu "lassen.

Aus der blockförmigen Darstellung einer Drucksteuereinheit für eine Achse nach Fig. 3 ist zu ersehen, daß von der Hauptbremsleitung 20 je eine Druckleitung 21 und 22 zu dem linken bzw. rechten Radbremszylinder führt. In die Druckleitung 21 sind das Einlaßventil E, und das·Auslaßventil k-r und in die Druckleitung 22 das Einlaßventil E,, und das Auslaßventil A^ in Reihe eingefügt. An die Haupbremsleitung 20 und parallel zu den Druckleitungen 21 und 22 ist eine Druckleitung großen Querschnittes 23 mit dem zusätzlichen Einlaßventil E,, angeschlossen/Die Leitung 23 steht mit dem Radbremszylinder des linken und rechten Fahrzeugrades über die Rückschlagventile 24 und 25 in Verbindung. Parallel zur Steuerwicklung des zusätzlichen Einlaßventiles E„ liegt die RC-Kombination 26. Die Ansteuerung der einzelnen Einlaß- bzw. Auslaßventile erfolgt über die Sensoren 27 für das linke Fahrzeugrad und 28 für das rechte Fahrzeugrad. Die einzelnen Steuerkreise für die Einlaßventile und das zusätzliche Einlaßventil E₂ sind durch Dioden 28 und 29 elektrisch getrennt. Zur Trennung der Steuerkreise bei gemeinsamer Ansteuerung der Auslaßventile und des zusätzlichen Einlaßventiles sind die gestrichelt angedeuteten Dioden 30 vorgesehen.

In Fig. 4 ist eine Variante des Beispieles nach Fig. 3 in elektrischer Hinsicht dargestellt. Die Steuerwicklungen der Einlaß-

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ventile Ε^_&1 E₁^ und des zusätzlichen Einlaßventiles E₂ sind elektrisch in Beine geschaltet. Sie können von dem Sensor 31 des linken Fahrzeugrades oder von dem Sensor 32 des rechten Fahrzeugrades angesteuert werden. Die Auslaßventile A^_a bzw. A^k sind -für sich getrennt mit den entsprechenden Kontakt einrichtungen der Sensoren 31 "bzw. 32 verbunden. Die übrigen Teile der Drucksteuereinheit sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 3· Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß keine besonderen Maßnahmen zur Trennung der einzelnen Schaltkreise erforderlich sind.

In dem Diagramm nach Fig. 5 sind die Druckkurven für Trommel- und Scheibenbremsen über der Zeit aufgetragen, wie sie mit den bisher gebräuchlichen und den erfindungsgemäßen Einrichtungen erzielt werden. T^. und S^. stellen die Druckkurven beim Anbremsen für die Trommel- und Scheibenbremse dar, wie sie bei einem Bremssystem ohne zusätzliches Einlaßventil ermittelt wurden. Mit T~ und S^ sind die entsprechenden Kurven bezeichnet, wie sie mit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt werden. Aus der Druckkurve T^ ist zu ersehen, daß eine verhältnismäßig große Zeit verstreicht, bis die Bremsbacken der Trommelbremse zum Anliegen kommen und der Druckaufbau beginnen kann. Die entsprechende Druckkurve für die Scheibenbremse S^ erfordert ebenfalls eine für diese Bremsenart verhältnismäßig große Druckaufbauzeit. Bisher war man daher bemüht, die Strömungswiderstände der Einlaßventile gerade so groß zu machen, daß eine noch vertretbare Druckaufbauzeit beim Anbremsen erzielt wurde.

Die entsprechenden Kurven To und Sp zeigen die Wirkung des zusätzlichen Einlaßventiles E . Die Druckaufbauzeit kann, wie ersichtlich, wesentlich abgekürzt werden. Messungen an einer LKW-Trommelbremse haben gezeigt, daß beispielsweise für den Aufbau des Druckes von Null auf 100 atü die Zeit t„ « 700 msec durch Einsatz des zusätzlichen Einlaßventiles

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auf tg β 300 msec abgekürzt werden kann. Wird gemäß diesem Beispiel eine Bremsverzögerung von etwa 0,8 g angenommen, so läßt sich zeigen, daß bei einer Vollbremsung aus 50 km/h durch die Einsparung von 400 msec beim erstmaligen Druckaufbau der Bremsweg von 9,7 auf 7,2 m, also um rund 25 %, verkürzt werden kann. Hinzu kommt, daß man bei der Wahl der Druckaufbaugeschwindigkeit während des HegelVorganges völlig freie Hand hat.

Schließlich zeigt die Fig. 6 den Druckaufbau bei geöffnetem Einlaßventil und geschlossenem zusätzlichen Einlaßventil. Die Kurven haben ein anderes Aussehen als in !'ig. 5» weil hier vorausgesetzt wird, daß der Fahrer schon voll bremst und somit in der Hauptdruckleitung ein Druck von etwa 140 aiii ansteht. Der Druckanstieg ist im unteren Bereich steiler, da hier die Druckdifferenz zwischen Hauptdruckleitung und Radbremszylinder am größten ist. Die linke Kurve P^ zeigt den Druckanstieg bei Verwendung des bisherigen Einlaßventiles, das nicht weiter gedrosselt werden konnte, weil sonst die Druckaufbauzeit beim Anbremsen zu groß geworden wäre. Die rechte Kurve P^ zeigt, daß das bisherige Einlaßventil in Verbindung mit dem zusätzlichen Einlaßventil stärker gedrosselt werden kann. Der Druckanstieg ist langsamer und gleichmäßiger. Während das Verhältnis der Drucksteigerungen im oberen und unteren Druckbereich bei gleichen Öffnungszeiten des Einlaßventiles bisher 1 : 5 betrug, so kann dieses Verhältnis bei Verwendung des Anmeldungsgegenstand.es jetzt auf 1 : 2 verbessert werden. Der Druckanstieg nach der Kurve Pp ist somit für eine gute Wirkungsweise des Antiblockierregelsystemes erwünscht.

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Claims

Pat entansprüc-he

1) Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen, denen das Bremsmittel über ein Einlaßventil zufließt und von denen es bei Beginn des Blockierens des Fahrzeugrades über ein Auslaßventil abfließt, dadurch

w gekennzeichnet, daß dem Einlaß- und dem Auslaßventil ein

normalerweise geöffnetes zusätzliches Einlaßventil parallel zugeordnet ist, das gleichzeitig mit dem bisherigen Einlaßventil schließt, jedoch erst mit einer vorbestimmten Verzugszeit nach diesem öffnet.

2) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch das zusätzliche Einlaßventil elektromagnetisch betätigbar ist, zu dessen Steuerwicklung eine RC-Kombination parallel liegt.

5) Antiblockierregelsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, k dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil einen größeren Durchflußquerschnitt als das bisherige Einlaßventil besitzt.

4) Antiblockierregelsystem mit mehreren unabhängig voneinander regelbaren Druckkreisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Druckkreise mittels Rückschlagventile voneinander getrennt sind und nur ein zusätzliches Einlaßventil vorgesehen ist, das beim Schließen mindestens eines der vorhandenen Einlaßventile schließt und erst nach dem öffnen des letzten Einlaßventiles wieder öffnet.

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5) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuerwicklung des zusätzlichen Einlaßventiles mit der Steuerwicklung mindestens eines der vorhandenen und eingeschalteten Einlaßventile in ßeihe liegt.

6) Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil mit den vorhandenen Einlaßventilen parallel geschaltet ist und Dioden vorgesehen sind, die die elektrischen Schaltkreis se der vorhandenen Einlaßventile voneinander trennen.

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