DE1755615C3

DE1755615C3 - Antiblockierregelsystem

Info

Publication number: DE1755615C3
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: 1982-08-05
Also published as: DE1755615A1; GB1230728A; DE1755615B2; JPS5224194B1; FR2009664A1; SE347918B

Description

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

Ein Antiblockierregelsystem mit diesen Merkmalen ist aus der FR-PS 8 37 618 bekannt. Dort ist ein kombiniertes Ein-/Auslaßmagnetventil vorgesehen und zu diesem Ventil ist ein druckmittelgesteuertes, normalerweise geöffnetes Einlaßventil in Reihe geschaltet, das in seinen zwei Stellungen unterschiedliche Querschnitte der Bremsleitung dadurch erzeugt daß zu dem eigentlichen durch das Ventil verschließbaren Durchlaß eine Drosselöffnung parallel geschaltet ist, die nach Schließen dieses Ventils den weiteren Druckaufbau bestimmt Zur Steuerung dieses druckmittelgesteuerten Ventils dient ein zusätzliches Einlaß-/Auslaßmagnetventil, das die Stellung eines Kolbens und damit die Stellung des druckmittelgesteuerten Ventils steuert

Bei Blockierneigung werden über Kontakte die Einlaß-/ Auslaßventile erregt und es erfolgt ein Druckabbau im Radbremszylinder in einem Entlüftungskanal. Das zusätzliche Einlaß-/Auslaßventil bewirkt hier noch keine Änderung der Stellung des druckmittelgesteuerten Ventils.

Verschwindet die Blockierneigung wieder, so verschwindet zwar das Ansteuersignal am erstgenannten Einlaß-/Auslaßventil und es erfolgt wieder ein Druckaufbau; wegen der Zeitkonstanten eines als Zeitglied wirkenden Relais bleibt jedoch das zusätzliche Einlaß-/ Auslaßventil erregt Der sich an der Bremse aufbauende Druck verschiebt ab einem bestimmten Wert den genannten Kolben. Das hat ein Schließen des druckmittelgesteuerten Ventils zur Folge, so daß der weitere Druckaufbau nur über die parallelgeschaltete Drossel-Öffnung und somit langsamer vonstatten geht Spricht der Sensor des Systems in der Zeitkonstanten des Relais wieder an, so wird auch das erstgenannte Einlaß-/ Austeßventil wieder erregt und Druck abgebaut allerdings zumindest für eine Zeit ebenfalls über den verringerten Querschnitt

Bei der US-PS 29 14 359 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 dem Einlaßventil ein Zeitglied in Form eines zur Ansteuerwicklung parallelliegenden RC-Glieds vorgesehen.

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.

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 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 her-

unterregelbar ist.

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

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

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 Ausführungsbeispieie soll die Erfindung näher erläutert werden.

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

F i g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm zu der Anordnung nach F ig. 1,

F i g. 3 eine Drucksteuereinheit für eine Achse,

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

die F i g. 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 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 £Ί 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 U mit einem Rückschlagventil 12 das Druckmittel in den Hauptbremskreis zurückfördert.

Parallel zu den Ventilen E\ und A ist eine Leitung 13 größeren Durchlaßquerschnittes mit einem normalerweise während der Fahrt geöffneten zusätzlichen Einlaßventil E₂ angeordnet. Das Einlaßventil E₂ ist ebenfalls elektromagnetisch betätigbar und weist eine Steuerwicklung 15 auf. Zur Steuerwicklung 15 ist eine ÄC-Kombination 16 parallel geschaltet. Die Steuer- 5% wicklungen 5, 7 und 15 sind über die Kontaktstellen eines Sensors 17 mit dem Pluspol einer Versorgungsspannungsquelle verbunden. Das zusätzliche Einlaßventil E_z 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 Trennung der elektrischen Schaltkreise zu gewährleisten.

Anhand des Diagrammes nach F i g. 2 soll die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 1 beschrieben werden. Wie bereits erwähnt, ist das zusätzliche Einlaßventil E₁ während der Fahrt und daher auch beim Anbremsen geöffnet Vfgibt den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Bremsvorganges an, vr den der Radumfangsgeschwindigkeit, Eu E_z und A geben die Stellungen der entsprechenden Ventile und P den Druck im Radbremszylinder an. Mit dem Beginn des Regelvorganges schließen die Einlaßventile E\ und E₂ zum Zeitpunkt fi gleichzeitig bei einer bestimmten Drehverzögerung des Fahrzeugrades. Da dann alle drei Ventile geschlossen sind, bleibt der Druck P iin Radbremszylinder konstant Die weitere Drehverzögerung des Fahrzeugrades hat zur Folge, daß über den entsprechenden Kontakt (—62) im Sensor 17 das Auslaßventil A bei f2 öffnet und damit einen Druckabfall im Radbremszylinder herbeiführt Eine folgende Drehbeschleunigung des Fahrzeugrades führt zur Zeit t₃ zum Schließen des Auslaßventils A und schließlich zum öffnen des Einlaßventiles E\ (Zeitpunkt U)- Dadurch steigt der Druck im Bremssystem wieder an, um nach weiterer Beschleunigung des Fahrzeugrades durch Schließen des Ventiles E\ bei f₅ abermals konstant zu bleiben. Mit dem Absinken der Drehbeschleunigung zum Zeitpunkt fe öffnet das Einlaßventil E\ und nach einer Verzugszeit T, die durch die RC-Kombination 16 bestimmt ist, auch das Einlaßventil E₁. Die Verzugszeit T ist länger als die in diesem Fall nur einmal vorkommende Öffnungszeit des Einlaßventils £1 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 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 E₃₃ und ein Auslaßventil A₃* und in die Druckleitung 22 ein Einlaßventil £3* und ein Auslaßventil A₃b 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 Ez 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 ÄC-Kombination 26. Die Ansteuerung der einzelnen Einlaß- bzw. Auslaßventile erfolgt über 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 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 £ta, £χ> und des zusätzlichen Einlaßventiles E₂ 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», 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 dem Diagramm nach F i 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. Ti und S] stellen die Druckkurven beim Anbremsen für die Trommel- und Scheibenbremse dar, wie sie bei einem Bremssystem ohne zusätzliches Einlaßventil ermittelt wurden. Mit Ti und S2 sind die entsprechenden Kurven bezeichnet, wie sie mit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt werden. Aus der Druckkurve Γι 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 Bremsart 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 Ti und S2 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 g angenommen, so läßt sich zeigen, daß 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 werder kann. Hinzu kommt, daß man bei der Wahl dei Druckaufbaugeschwindigkeit während des Regelvor ganges völlig freie Hand hat.

Schließlich zeigt die Fig.6 den Druckaufbau be geöffnetem und geschlossenem zusätzlichem Einlaßventil. Die Kurven haben ein anderes Aussehen als ir F i g. 5, weil hier vorausgesetzt wird, daß der Fahrei 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 Hauptdruckleitung und Radbremszylinder arr größten ist. Die linke Kurve Pi zeigt den Druckanstieg bei Verwendung des bisherigen Einlaßventiles, das nich weiter gedrosselt werden kann, weil sonst di< Druckaufbauzeit beim Anbremsen zu groß geworder wäre. Die rechte Kurve P2 zeigt, daß das bisherige Einlaßventil in Verbindung mit dem zusätzlicher .20 Einlaßventil stärker gedrosselt werden kann. Dei Druckanstieg ist langsamer und gleichmäßiger. Wan rend das Verhältnis der Drucksteigerungen im oberer und unteren Druckbereich bei gleichen öffnungszeiter des Einlaßventiles bisher 1 :5 betrug, kann diese:

Verhältnis jetzt auf 1 :2 verbessert werden. De Druckanstieg nach der Kurve P2 ist somit für eine gut« Wirkungsweise des Antiblockierregelsystemes er wünscht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einem in die Bremsdruckleitung eingeschalteten, normalerweise geöffneten Einlaßventil, einem normalerweise geöffneten zusätzlichen Einlaßventil und einem zwischen Einlaßventil und Radbremszylinder angeschlossenen, normalerweise geschlossenen Auslaßventil, mit einer elektrischen Steuerschaltung, die diese Ventile in Abhängigkeit vom Radbewegungsverhalten zwecks Variation des Bremsdruckes steuert, und mit einem Zeitglied zur Erzielung einer vorgegebenen Abfallverzögerung eines Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ein- (E)und Auslaßventil (A) das zusätzliche Einlaßventil (E₂) parallel geschaltet ist, daß das zusätzliche Einlaßventil (E₂) zusammen mit dem Einlaßventil (E) von der Steuerschaltung ansteuerbar ist und daß der Steuerwicklung (15) des zusätzlichen Einlaßventils (E₂) das als ÄC-Glied ausgebildete Zeitglied (16; 26) parallel geschaltet ist

2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil (E₂) einen größeren Durchflußquerschnitt als das Einlaßventil (E) aufweist

3. Antiblockierregelsystem mit mehreren unabhängig voneinander regelbaren Druckkreisen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Druckkreise mittels Rückschlagventile (24, 2S) voneinander getrennt sind und nur ein zusätzliches Einlaßventil (E₁) vorgesehen ist, das beim Schließen eines der vorhandenen Einlaßventile (E₃; Ε*) schließt und erst nach dem öffnen des letzten Einlaßventils verzögert öffnet.

4. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung des zusätzlichen Einlaßventiles (E_z) mit der Steuerwicklung mindestens eines der Einlaßventile (E*) in Reihe liegt.

5. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil (E₂) mit den vorhandenen Einlaßventilen (E₃) parallel geschaltet ist und Dioden (28, 29) vorgesehen sind, die die elektrischen Schaltkreise der Einlaßventile (E₃) voneinander trennen.