DE1755615B2

DE1755615B2 - Antiblockierregelsystem

Info

Publication number: DE1755615B2
Application number: DE19681755615
Authority: DE
Inventors: Heinz 6906 Leimen Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-05-30
Filing date: 1968-05-30
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE1755615A1; SE347918B; GB1230728A; JPS5224194B1; FR2009664A1; DE1755615C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einem in die Bremsdruckleitung eingeschalteten, normalerweise geöffneten Einlaßventil und einem zwischen Einlaßventil und Radbremszylinder angeschlossenen, normalerweise geschlossenen Auslaßventil mit einer Steuerschaltung, die diese Ventile in Abhängigkeit vom Radbewegungsverhalten zwecks Variation des Bremsdrucks steuert, und mit einem Zeitglied zur Erzielung einer vorgegebenen Abfallverzögerung eines Ventils.

Ein solches Antiblockierregelsystem ist aus der US-PS 29 14 359 bekannt. Dort ist zur Steuerung des Bremsdruckes eines Fahrzeugs eine Ventilanordnung mit Einlaß- und Auslaßventil vorgesehen. Diese Ventile werden von einer Steuerschaltung betätigt. Das Einlaßventil wird sowohl in der Radverzögerungsphase als auch in der Radbeschleunigungsphase geschlossen. Es soll außerdem in der Zeit zwischen Ende der Radverzögerungsphase und Beginn der Radbeschleunigungsphase geschlossen gehalten werden. Hierzu ist s dem Einlaßventil ein Zeitglied in Form eines zur Ansteuerwicklung parallelliegenden ÄC-Glieds vorgesehen.

Es ist bekannt, daß für das Anlegen der Bremsbacken bei Trommelbremsen ein verhältnismäßig großes

ίο 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

is zt 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 ü Jer den ganzen Druckbereich gleichmäßig vor sich gehen sollte.

Es wurde zur Lösung dieses Problems schon vorgeschlagen (DE-AS 15 55 581), ein Überbrückungsventil mit verhältnismäßig großem Durchlaßquerschnitt zum Einlaßventil anzuordnen. Dieses Parallelventil schließt bei einem verhältnismäßig niedrigen Bremsdruck von etwa 10 bis 20 atü und bleibt dann während des übrigen Bremvorganges 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.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen in dem vorerwähnten Sinne unterschiedlichen zeitlichen Verlauf des Druckanstieges beim Anbremsen einerseits und beim Regeln andererseits zu verwirklichen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß dem Ein- und Auslaßventil ein normalerweise geöffnetes zusätzliches Einlaßventil parallel geschaltet ist, daß dieses zusätzliche Einlaßventil zusammen mit dem Einlaßventil ansteuerbar ist und daß dem zusätzlichen Einlaßventil das Zeitglied zur Erzielung der Abfallverzögerung zugeordnet ist

Als Zeitglied kann ein RC-GWed vorgesehen sein, dessen Entladestrom den geschlossenen Zustand des zusätzlichen Einlaßventils über den Öffnungszeitpunkt

M) des Einlaßventils 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 eines der vorhandenen Einlaßventile schließt und erst nach dem öffnen des letzten Einlaßventils verzögert öffnet.

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

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispicle soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. I zeigt in schematischer Darstellung eine gemischte elektrische und hydraulische Antiblockierregclcinrichtung für einen Druckkreis,

Fig.2 zeigt ein Zeitdiagramm zu der Anordnung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine Drucksteuereinheit für eine Achse,

F i g. 4 eine andere elektrische Ausführungsmöglichkeit mit Reihenschaltung,

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

Nach F i g. 1 wird beim Bremsvorgang das Druckmedium durch die Hauptbremsleitung 1 in Richtung des ι ο 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 ein Einlaßventil E\ mit einer Steuerwicklung 5 und ein Auslaßventil A mit einer Steuerwicklung 7 angeordnet Beide Ventile sind in Offenstellung dargestellt Als Auslaßventil A ist ein Drei-Wege-Ventil vorgesehen. Eine Auslaßleitung 8 des Ventils A ist mit einer Speicherkammer 9 verbunden, an die eine Pumpe 10 angeschlossen ist, die über eine Leitung Ii mit einem Rückschlagventil 12 das Druckmittel in den Hauptbremskreis zurückfordert

Parallel zu den Ventilen E\ und A ist eine Leitung 13 größeren Durchlaßquerschnittes mit einem normalerweise während der Fahrt geöffneten zusätzlichen Einlaßventil E_z angeordnet Das Einlaßventil E₁ ist ebenfalls elektromagnetisch betätigbar und weist eine Steuerwicklung 15 auf. Zur Steuerwicklung 15 ist eine RC-Kombination 16 parallel geschallet Die Steuerwicklungen 5, 7 und 15 sind über die Kontaktstellen so eines Sensors 17 mit dem Pluspol einer Versorgungsspannungsquelie verbunden. Das zusätzliche Einlaßventil E₂ wird normalerweise mit dem Einlaßventil E\ zusammen angesteuert. Es kann aber außerdem auch mit dem Auslaßventil A zusammen betätigt werden. Für i^r> den letztgenannten Fall sind die gestrichelt angedeuteten Dioden 18 und 19 notwendig, um eine Trennung der elektrischen Schaltkreise zu gewährleisten.

Anhand des Diagrammes nach Fig.2 soll die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 1 beschrieben 4« werden. Wie bereits erwähnt, ist das zusätzliche Einlaßventil E₂ während der Fahrt und daher adch beim Anbremsen geöffnet, vpgibt den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Bremsvorganges an, v_Ä den der Radumfangsgeschwindigkeit. E\, E₂ und A 4^r> geben die Stellungen der entsprechenden Ventile und P den Druck im Radbremszylinder an. Mit dem Beginn des Regelvorganges schließen die Einlaßventile Ei und E₇ zum Zeitpunkt fi gleichzeitig bei einer bestimmten Drehverzögerung des Fahrzeugrades. Da dann alle drei ^r>« Ventile geschlossen sind, bleibt der Druck P im Radbremszylinder konstant. Die weitere Drehverzögerung des Fahrzeugrades hat zur Folge, daß über den entsprechenden Kontakt (—bi) im Sensor 17 das Auslaßventil A bei /2 öffnet und damit einen Druckabfall ^r>"> im Radbremszylinder herbeiführt. Eine folgende Drehbeschleunigung des Fahrzeugrades führt zur Zeit U zum Schließen des Auslaßventils A und schließlich zum öffnen des Einlaßventiles £Ί (Zeitpunkt U). Dadurch steigt der Druck im Bremssystem wieder an, um nach tin weiterer Beschleunigung des Fahrzeugrades durch Schließen des Ventiles Ei bei k abermals konstant zu bleiben. Mit dem Absinken der Drehbeschleunigung zum Zeitpunkt /6 öffnet das Einlaßventil E\ und nach einer Verzugszeit T, die durch die flC'-Kombination 16 bestimmt ist, auch das Einlaßventil E₂. Die Verzugszeit T ist länger als die in diesem Fall nur einmal vorkommende Öffnungszeit des Einlaßventils E\ während der Beschleunigungsphase. Das Einlaßventil £) könnte auch öfter kurz öffnen, um den Druck stufenförmig ansteigen zu lassen.

Aus der blockförmigen Darstellung einer Drucksteuereinheit für eine Achse nach F i g. 3 ist zu ersehen, daß von einer Hauptbremsleitung 20 je eine Druckleitung 21 und 22 zum linken bzw. rechten Radbremszylinder führt In die Druckleitung 21 sind ein Einlaßventil £3* und ein Auslaßventil Aj, und in die Druckleitung 22 ein Einlaßventil E₃b und ein Auslaßventil A_lb in Reihe eingefügt An die Hauptbremsleitung 20 und parallel zu den Druckleitungen 21 und 22 ist eine Druckleitung 23 großen Querschnittes mit dem zusätzlichen Einlaßventil E₂ angeschlossen. Die Druckleitung 23 steht mit dem Radbremszylinder des linken und rechten Fahrzeugrades über Rückschlagventile 24 und 25 in Verbindung. Parallel zur Steuerwicklung des zusätzlichen Einlaßventiles E₂ liegt die RC-Kombination 26. Die Ansteuerung der einzelnen Einlaß- bzw. Auslaßventile erfolgt über Sensoren 27 für das linke Fahrzeugr ti und 28 für das rechte Fahrzeugrad. Die einzelnen Steuckreise 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 gestrichelt angedeutete Dioden 30 vorgesehen.

In F i g. 4 ist eine Variante des Beispieles nach F i g. 3 in elektrischer Hinsicht dargestellt Die Steuerwicklungen der Einlaßventile Em, £4* und des zusätzlichen Einlaßventiles E, sind elektrisch in Reihe geschaltet Sie können von dem Sensor 31 des linken Fahrzeugrades oder von dem Sensor 32 des rechten Fahrzeugrades angesteuert werden. Die Auslaßventile Au bzw. A»6 sind für sich getrennt mit den entsprechenden Kontakteinrichtungen 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 wem Diagramm nach Fi g. 5 sind die Druckkurven für Trommel- und Scheibenbremsen über der Zeit aufgetragen, wie sie mit den bisher gebräuchlichen und den oben beschriebenen Einrichtungen erzielt werden. Γι und Si stellen die Druckkurven beim Anbremsen für die Trommel- und Scheibenbremse dar, wie sie bei einem Bremssystem ohne zusätzliches Einlaßventil ermittelt wurden. Mit 7*2 und Sb sind die entsprechenden Kurven bezeichnet, wie sie mit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt werden. Aus der Druckkurve 71 ist zu ersehen, daß eine verhältnismäßig große Zeit verstreicht, bis die Bremsbachen der Trommelbremse zum Anliegen kommen und der Druckaufbau beginnen kann. Die entsprechende Druckkurve für die Scheibenbremse S\ erfordert ebenfalls sine für diese Bremsart verhältnismäßig große Druckaufbauzeil. Bisher war man daher bemüht, die Strörr.ungswiderstände der Einlaßventile gerade so groß zu machen, daß eine noch vertretbare Druckaufbauzeit beim Anbremsen erzielt wurde.

Die entsprechenden Kurven 7} und Si zeigen die Wirkung des zusätzlichen Einlaßventiles E₂. 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 bar die Zeit von 700 ms durch Einsatz des zusätzlichen Einlaßventiles auf 300 ms abgekürzt werden kann. Wird gemäß diesem Beispiel eine Bremsverzögerung von etwa 0.8 e

angenommen, so lälit sich zeigen, daU bei einer Vollbremsung aus 30 km/h durch die Einsparung von 400 ms 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 Druckaurbaugeschwindigkeit während des Regelvorganges völlig freie Hand hat.

Schließlich zeigt die F i g. 6 den Druckaufbau bei geöffnetem und geschlossenem zusätzlichem Einlaßventil. Die Kurven haben ein anderes Aussehen als in Fig. 5, weil hier vorausgesetzt wird, daß der Fahrer schon voll bremst und somit in der Hauptdruckleitung ein Druck von etwa 140 bar ansteht. Der Druckanstieg ist im unteren Bereich steiler, da hier die Druckdifferenz zwischen llauptdrucklciliing und Radbremszylinder am größten ist. Die linke Kurve t'\ zeigt den Druckanstieg bei Verwendung des bisherigen Einlaßventiles, das nicht weiter gedrosselt werden kann, 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

ίο und unteren Druckbereich bei gleichen Öffnungszeiten des Einlaßventiles bisher 1 :5 betrug, kann dieses Verhältnis jetzt auf I : 2 verbessert werden. Der Druckanstieg nach der Kurve Pi ist somit für eine gute Wirkungsweise des Antiblockierrcgelsystcmes er-

!■j wünscht.

Hierzu 3 Blatt Zeichminecn

Claims

Patentansprüche:

1. Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einem in die Bremsdruckleitung eingeschalteten, normalerweise geöffneten Einlaßventil und einem zwischen Einlaßventil und Radbremszylinder angeschlossenen, normalerweise geschlossenen Auslaßventil mit einer Steuerschaltung, die diese Ventile in Abhängigkeit vom Radbewegungsverhalten zwecks Variation des Bremsdrucks steuert, und mit einem Zeitglied zur Erzielung einer vorgegebenen Abfallverzögerung eines Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ein- (E) und Auslaßventil (A) ein normalerweise geöffnetes zusätzliches Einlaßventil (E_x) parallel geschaltet ist, daß dieses zusätzliche Einlaßventil (E₇) zusammen mit dem Einlaßventil (E) ansteuerbar ist, und daß dem zusätzlichen Einlaßventil (Ez) das Zeitglied (16; 26) zur Erzielung der Abfallverzögerung zugeordnet ist

Z Antiblockierregeisystern nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied eine parallel zur Steuerwicklung (15) liegende ÄC-Kombination(16;26)ist.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil (E₁) einen größeren Durchflußquerschnitt als das Einlaßventil f£Jaufweist.

4. Antiblockierregelsystem mit mehreren unabhängig voneinander regelbaren Druckkreisen nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Druckkreise mittels Rückschlagventile (24, 23) voneinander getrennt sind und nur ein zusätzliches Einlaßventil ,'E₂) vorgesehen ist, das beim Schließen eines der vorhandenen Einlaßventile (Ey, Ea) schließt und erst nach dem öffnen des letzten Einlaßventils verzögert öffnet.

5. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung des zusätzlichen Einlaßventiles (E₂) mit der Steuerwicklung mindestens eines der Einlaßventile (E<) in Reihe liegt.

6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil (E₂) mit den vorhandenen Einlaßventilen (Ej) parallel geschaltet ist und Dioden (28, 29) vorgesehen sind, die die elektrischen Schaltkreise der Einlaßventile (Ej) voneinander trennen.