DE1755785A1

DE1755785A1 - Device on a fluid-operated braking device to protect against locking of a wheel during braking

Info

Publication number: DE1755785A1
Application number: DE19681755785
Authority: DE
Inventors: Friedrich Mayer
Original assignee: Allgemeine Industrie Commerz Walter von Weizenbeck
Current assignee: Allgemeine Industrie Commerz Walter von Weizenbeck
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1968-06-21
Publication date: 1971-05-13
Also published as: CH472988A

Description

Vorrichtung an einer fluidumbetätigten Bremseinrichtung zum Schutz gegen das Blockieren eines Rades beim Bremsen. Device on a fluid-actuated braking device for protection against locking a wheel when braking.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an einer fluidumbetätigten Bremseinrichtung zum Schutz gegen das Blockieren eines Rades oder einer Gruppe von Rädern beim Bremsen, Es sind eine Vielzahl von Einrichtungen bekannt, mit deren Hilfe eine Blockierungsverhinderung von Fahrzeugrädern erreicht werden kann. Man unterscheidet grundsatzlich zwei Gruppen von Einrichtungen. Die erste Gruppe verwendet als Informationssignal eine festgelegte Drehzahldifferenz, welche an der Radachse bzw. an der Differentialwelle gemessen wird. Die zweite Gruppe verwendet als Informationssignal die Änderung des auf die Räder Ubertragenen Drehmomentes. The present invention relates to an apparatus on a fluid-actuated braking device to protect against locking of a wheel or a group of wheels during braking, A large number of devices are known with the help of which a blocking prevention of vehicle wheels can be achieved can. A basic distinction is made between two groups of institutions. The first Group uses a specified speed difference as an information signal, which is measured on the wheel axle or on the differential shaft. The second group used as an information signal, the change in the torque transmitted to the wheels.

Bei den Einrichtungen, bei denen die Drehzahländerung als Informationsgröße verwendet wird, wird diese Drehzahländerung über Zentrifugalregler erfaBt und entweder direkt oder über Potentiometer in elektrische Signale umgewandelt. Bei der zweiten Gruppe von Einrichtungen wird die Verzögerung einer trägen Masse zu einer Winkeländerung herangezogen, die dann ebenfalls über Potentiometer zur Steuerung von nachgeschalteten hydraulischen oder pneumatischen Elementen verwendet wird. Die beiden Gruppen erfordern einerseits einen umfangreichen elektrischen und mechanischen Aufwand und andererseits sind sie infolge des sehr flachen Verlaufes der Größenänderungen sehr ansprechträge. Es haben sich deshalb beide Gruppen von Einrichtungen bisher nicht mit Erfolg in der Praxis durchsetzen können. In the facilities where the change in speed is used as an information variable is used, this speed change is detected via centrifugal governor and either converted into electrical signals directly or via a potentiometer. The second Group of bodies will decelerate an inertial mass to an angle change are used, which then also have a potentiometer to control downstream hydraulic or pneumatic elements is used. The two groups require on the one hand an extensive electrical and mechanical effort and on the other hand they are due to the very flat The course of the size changes very responsive. There have therefore been two groups of institutions so far cannot successfully enforce in practice.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die keinen gro8en Aufwand erfordert und die schnell und sicher anspricht. The present invention aims at a device as described in the opening paragraph type mentioned, which does not require a lot of effort and which is quick and easy sure to respond.

Erfindungsgem§ß ist die Vorrichtung zu diesem Zweck gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einer Wechselspannung, deren Frequenz der Drehzahl des gebremsten Rades proportional ist, und ein auf eine bestimmte Spahnungsfrequenz ansprechendes Gerät, das mit einem in der Bremsleitung angeordneten, normalerweise eine Entlastungsleitung sperrenden Ventil gekuppelt ist, wobei bei der vorbestimmten Frequenz das Ventil die Entlastungsleitung kurzzeitig, jedoch mindestens so lange als das Rad mit der der vorbestimmten Frequenz entsprechenden Drehzahl dreht, öffnet bestimmten Druckabfall in der Bremsleitung offengehalten wird. According to the invention, the device is characterized for this purpose by means for generating an alternating voltage, the frequency of which corresponds to the speed of the braked wheel is proportional, and one on a certain Spahnung frequency appealing device, which is arranged with a in the brake line, normally a relief line blocking valve is coupled, wherein at the predetermined Frequency the valve the relief line briefly, but at least as long when the wheel rotates at the speed corresponding to the predetermined frequency, opens certain pressure drop in the brake line is kept open.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde davon ausgegangen, da# bevor ein Rad zum Stillstand kommt, dh. blockiert wird, es den gesamten Drehzahlbereich bis Null durchlaufen mu#. Dieser Umstand wurde im vorliegenden in der Weise ausgenutzt, da# eine bestimmte Drehzahl des Rades herausgegriffen wird, wobei bei Erreichen dieser bestimmten Drehzahl der eingeleitete Bremsvorgang beeinflußt wird. In the device according to the invention it was assumed that # before a wheel comes to a standstill, ie. is blocked, it covers the entire speed range must run through to zero #. This fact was exploited in the present in the way, because # a certain speed of the wheel is picked out, whereby when it is reached the initiated braking process is influenced by this specific speed.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung, die eine an eine Bremseinrichtung angeschlossene Vorrichtung zum Schutz gegen das Blockieren eines Rades in schematischer Darstellung zeigt, die Erfindung beispielsweise näher erläutert. The following is based on the drawing, which shows a braking device connected device for protection against locking a wheel in schematic Representation shows the invention explained in more detail, for example.

Mit 1 ist ein Rad, beispielswelse eines Fahrzeuges, bezeichnet, mit welchem eine metallische Zahnscheibe 2 drehfest verbunden ist. Im kleinen Abstand von der Peripherie der Zahnscheibe 2 und mit der Zahnscheibe 2 zusammen~ wirkend ist ein Magnetkopf ortsfest angebracht. Der Magnetkopf 3 weist einen Permanentmagneten mit zwei im Abstand voneinander liegenden Kernen 4 auf, die von einer Wicklung 5 umgeben sind, so daß beim Drehen der Zahnscheibe in der Wicklung eine Wechselsparnnung induziert wird, deren Frequenz der Drehzahl der Zahnscheibe und damit des Rades proportional ist. Die Wicklung 5 ist an einen Analog-Frequenz-Wandler 6 angeschlossen. Der Analog-Frequenz-Wandler ist ausgebildet, um eine vorbestimmte Frequenz auszusieben, deren Spannung dann in eine proportionale Gleichspannung umgewandelt und an einen Schaltverstärker abgegeben wird. An den Stromkreis des Schaltverstärkers ist ein frequenzgesteuertes Magnetventil 7 angeschlossen, das in der Bremsleitung der fluidumbetätigten Bremseinrichtung 8 angeordnet ist. 1 with a wheel, for example a vehicle, is designated with which a metallic toothed disk 2 is connected in a rotationally fixed manner. At a small distance from the periphery of the toothed disk 2 and with the toothed disk 2 together ~ acting a magnetic head is fixed in place. The magnetic head 3 has a permanent magnet with two spaced cores 4, which are supported by a winding 5 are surrounded, so that when the pulley rotates in the winding an alternating voltage is induced, the frequency of which corresponds to the speed of the pulley and thus of the wheel is proportional. The winding 5 is connected to an analog-frequency converter 6. The analog-frequency converter is designed to filter out a predetermined frequency, whose voltage is then converted into a proportional DC voltage and sent to a Switching amplifier is delivered. To the circuit of the switching amplifier is a frequency-controlled solenoid valve 7 connected, which is in the brake line of the fluid actuated Braking device 8 is arranged.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, liegt das Magnetventil 7 in der vom mit dem nicht dargestellten Bremspodal gekuppelten Hauptzylinder 9 zum Bremszylinder 10 führenden Druckleitung 11. Im Bereich des Magnetventiles 7 zweigt von der Druckleitung 11 eine Entlastungsleitung 12 ab, die in einen Vorratsbehälter 13 für das Fluidum, beispielsweise Hydrauliköl, mündet. Der Vorratsbehälter 13 ist liber ein RUckschlagventil 14 mit dem benachbart dem Hauptzylinder liegenden Abschnitt der Druckleitung 11 verbunden. As can be seen from the figure, the solenoid valve 7 is located in the from the master cylinder 9 coupled to the brake podal, not shown, to the brake cylinder 10 leading pressure line 11. In the area of the solenoid valve 7 branches off from the pressure line 11 from a relief line 12, which is in a storage container 13 for the fluid, for example hydraulic oil, opens. The storage container 13 is via a non-return valve 14 with the section of the pressure line 11 lying adjacent to the master cylinder tied together.

In der Entlastungsleitung 12 ist ferner ein Differenzdruckventil 15 angeordnet, das einen nicht näher dargestellten, verschiebbaren, die Entlastungsleitung absperrbaren Steuerkolben aufweist, dessen eine Stirnseite über eine Leitung 16 mit dem zwischen Hauptzylinder und Magnetventil 7 liegenden Druckleitungsabschnitt und dessen andere Stirnseite über eine Leitung 17 mit dem zwischen Magnetventil 7 und Bremszylinder 10 liegenden Druckleitungsabschnitt verbunden ist. Das druckgesteuerte Ventil 15 gibt die Entlastungsleitung 12 in seiner Normallage frei. In the relief line 12 is also a differential pressure valve 15 arranged, the one not shown, displaceable, the discharge line has lockable control piston, one end face of which via a line 16 with the pressure line section located between the master cylinder and the solenoid valve 7 and its other end face via a line 17 with the between the solenoid valve 7 and brake cylinder 10 lying pressure line section is connected. The pressure controlled Valve 15 releases the relief line 12 in its normal position.

Das Magnetventil hingegen sperrt in seiner Normallage die Entlastungsleitung 12 und gibt die Druckleitung frei. The solenoid valve, on the other hand, blocks the relief line in its normal position 12 and releases the pressure line.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende. The operation of the device is as follows.

DrUckt der Fahrzeuglenker bei einer hohen Geschwindigkeit voll auf das Bremspedal und hält dieses in der eingedrUckten Lage, so wird der im Hauptzylinder 9 entstehende Bremsdruck über die Druckleitung 11 an den Bremszylinder übertragen. Mittels den nicht dargestellten Uber den Bremszylinder betätigten Bremsbacken wird das Rad 1 abgebremst, wobei seine Drehzahl rasch abnimmt. Bevor das Rad stillsteht, erreicht es diejenige Drehzahl, die der vorbestimmten Frequenz entspricht, auf die der Frequenz-Wandler 6 abgestimmt ist. Sobald die mit dem Rad 1 fest verbundene Zahnscheibe 2 bewirkt, daß im Magnetkopf 3 die Spannung mit der vorbestimmten Frequenz induziert wird, wird über den Frequenz-Wandler das Magnetventil 7 betätigt, wodurch die Druckleitung 11 abgesperrt und die Entlastungsleitung geöffnet und mit dem vom Magnetventil 7 zum Bremszylinder 10 führenden Druckleitungsabschnitt verbunden wird. Damit kann Druckfluidum aus dem betreffenden Druckleitungsabschnitt über die Entlastungsleitung in den Vorratsbehälter 13 fließen, wodurch in der zum Bremszylinder führenden Leitung und im Bremszylinder der Druck abfällt und die Bremsbacken sich etwas lösen können. Bei einem bestimmten Druckunterschied zwischen den beidseitig des Magnetventils 7 liegenden Druckleitungsabschnitten wird Uber die Leitungen 16, 17 das druckgesteuerte Ventil 15 betktigt und dadurch die Entlastungsleitung abgesperrt.The driver presses fully at high speed If you hold the brake pedal in the depressed position, the one in the master cylinder will be 9 transmitted brake pressure via the pressure line 11 to the brake cylinder. By means of the brake shoes, which are not shown, are actuated via the brake cylinder the wheel 1 braked, its speed decreasing rapidly. Before the wheel stops it reaches the speed that corresponds to the predetermined frequency to the the frequency converter 6 is tuned. As soon as the firmly connected to the wheel 1 Toothed disk 2 causes the magnetic head 3 to have the voltage at the predetermined frequency is induced, the solenoid valve 7 is actuated via the frequency converter, whereby the pressure line 11 shut off and the relief line opened and with the from Solenoid valve 7 is connected to the brake cylinder 10 leading pressure line section. This means that pressure fluid can flow out of the relevant pressure line section via the relief line flow into the reservoir 13, whereby in the line leading to the brake cylinder and the pressure in the brake cylinder drops and the brake shoes can loosen somewhat. At a certain pressure difference between the two sides of the solenoid valve 7 lying pressure line sections is via the lines 16, 17 the pressure-controlled Valve 15 actuated and thereby shut off the relief line.

Inzwischen hat das Rad, bis die Entlastung wirksam geworden ist, die kritische Drehzahl unterschritten. Es wird damit im Magnetkopf keine Spannung mit der vorbestimmten Frequenz mehr erzeugt und an den Frequenzwandler abgegeben, so daß auch keine Spannung mehr an den Stromkreis des Magnetventiles abgegeben wird und dasselbe wieder seine Normalstellung einnimmt Sobald das Rad jeweils wieder die vorbestimmte kritische Drehzahl erreicht, wird immer wieder der gleiche Vorgang ausgelost, bis entweder der Fahrzeuglenker den Bremsvorgang unterbricht oder die der kritischen Drehzahl des Rades entsprechende Rutschgeschwindigkeit des Fahrzeuges endgültig unterschritten wird. In the meantime, until the relief has taken effect, the wheel has fallen below the critical speed. There is thus no voltage in the magnetic head more generated at the predetermined frequency and delivered to the frequency converter, so that no more voltage is applied to the circuit of the solenoid valve is released and the same returns to its normal position as soon as the wheel each time the predetermined critical speed is reached, the the same process is drawn until either the driver interrupts the braking process or the slip speed of the corresponding to the critical speed of the wheel Vehicle is finally undercut.

Es hat sich gezeigt, daß bei einem Wagen üblicher Abmessungen die günstige kritische Drehzahl des Rades 5 Umdrehungen pro Sekunde betragt, was dann etwa einer Rutschgeschwindigkeit des Wagens von 10 m/sec. entspricht. Im Stoßverkehr liegt man unterhalb dieser Geschwindigkeit, so daß hier der obenbeschriebene intermittierende Bremsvorgang nicht eintritt. Das druckgesteuerte Ventil 15 ist in jenen Fällen vorteilhaft, wo eine genaue Begrenzung des Druckabfalles bei jeder Entlastung erwünscht ist und der Abfluß des Druckfluidums in den Vorratsbehälter kontrollierbar begrenzt werden soll, so der Druck in der Bremsleitung nicht vollständig zusammenfällt. It has been shown that in a car of the usual dimensions favorable critical speed of the wheel is 5 revolutions per second, what then about a sliding speed of the carriage of 10 m / sec. is equivalent to. In rush hour traffic is below this speed, so that the above-described intermittent Braking does not occur. The pressure-controlled valve 15 is advantageous in those cases where a precise limitation of the pressure drop is desired with each unloading and the outflow of the pressure fluid into the reservoir can be limited in a controllable manner should, so the pressure in the brake line does not completely collapse.

Anstelle des dargestellten Differenzdruckventiles 15 könnte gegebenenfalls auch ein als Uberdruckventil ausgebildetes Ventil oder eine Drosselstelle vorgesehen werden. Im letzteren Fall könnte auf die Hilfsleitungen 1G, 17 und auch auf die Sperrung der Druckleitung durch das Magnetventil 7 verzichtet werden. Instead of the differential pressure valve 15 shown, if necessary a valve designed as a pressure relief valve or a throttle point is also provided will. In the latter case, the auxiliary lines 1G, 17 and also on the Blocking of the pressure line by the solenoid valve 7 can be dispensed with.

Es wäre jedoch auch denkbar auf ein druckgesteuertes Ventil zu verzichten und zur Steuerung des Entlastungsvorganges nur das Magnetventil zu benützen. Da das Magnetventil im Normalfall nur solange die Entlastungsleitung öffnet, als in seinem Stromkreis die vom Frequenzwandler abgegebene Gleichspannung aufrecht erhalten wird und diese nur bei der kritischen Drehzahl des Rades erzeugt wird, welche vom Rad nur kurzzeitig eingenommen wird, ist das Magnetventil normalerweise nur kurzzeitig offen. However, it would also be conceivable to dispense with a pressure-controlled valve and to use only the solenoid valve to control the relief process. There the solenoid valve normally only opens the relief line as long as in its circuit that of the frequency converter delivered DC voltage is maintained and this is only generated at the critical speed of the wheel which is only taken up by the bike for a short time, the solenoid valve is normally only open for a short time.

Um zu verhindern, daß der Druck zu stark abfällt, könnte das Magnetventil so ausgebildet werden, daß es gleichzeitig als Drossel wirkt. Der Frequenzwandler kann noch ein Frequenzvervielfacher aufweisen, um eine Erhöhung der System-Selektivität zu erreichen.To prevent the pressure from dropping too much, the solenoid valve be designed so that it also acts as a throttle. The frequency converter can also have a frequency multiplier in order to increase the system selectivity to reach.

Ferner kann ein Frequenzvariator so mit der vorbestimmten Frequenz oder Drehzahl des Rades gekoppelt werden, daß frequenz-oder drehzahlabhangig ein zur Grund-frequenz variables Frequenzband angesteuert werden kann. Furthermore, a frequency variator can operate at the predetermined frequency or speed of the wheel can be coupled that frequency or speed-dependent frequency band variable to the basic frequency can be controlled.

Nachdem sich die Frequenz sehr genau und selektiv erfassen und einstellen läßt, ist hier eine Möglichkeit gegeben, unabhängig von den Straßenverhältnissen und unabhängig von den jeweiligen BremsdrUcken den Antiblockierungsvorgang auszulösen. Der technische Aufbau der Vorrichtung kann dabei aus bekannten elektrischen und hydraulischen Geräten oder Elementen zusammengesetzt werden. After the frequency is recorded and adjusted very precisely and selectively there is a possibility here, regardless of the road conditions and to trigger the anti-lock process independently of the respective brake pressures. The technical structure of the device can be made of known electrical and hydraulic devices or elements.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h device on a fluid operated device Braking device to protect against locking of a wheel or a group of Wheels during braking, characterized by means for generating an alternating voltage, whose frequency is proportional to the speed of the braked wheel and a certain voltage frequency responsive device with a in the brake line arranged, normally a relief line blocking valve coupled is, wherein at the predetermined frequency the valve briefly the relief line, but at least as long as the wheel with the frequency corresponding to the predetermined Speed turns, opens.

U n t e r a n s p r ü c h e 1. Device according to claim, characterized by means of a pressure-controlled valve which, when a certain pressure drop occurs in the brake line the discharge line blocks.

2. Device according to dependent claim 1, characterized by a die Relief line normally releasing pressure controlled valve.

3. Device according to claim, characterized in that the frequency-controlled valve normally the pressure line leading to the brake cylinder releases and, when actuated, shuts off the pressure line and the one from the valve in direction Brake cylinder leading pressure line section connects with the relief line.

4. Device according to dependent claims 2 and 3e, characterized in that da8 the pressure-controlled valve is designed as a differential pressure valve, and from in the pressure line sections on both sides of the frequency-controlled valve the pressure fluid located in the brake line is acted upon.

5. Device according to dependent claim 1, characterized in that # the pressure-controlled valve is designed as a pressure relief valve.

6. Device according to claim, characterized in that the Relief line leads into a storage tank, which is via a non-return valve connected to the pressure line section leading to the frequency-controlled valve is.

7. Device according to claim, characterized in that with the wheel or with the Radantriebsachae a gear is rotatably connected with a stationary magnetic head cooperates, which in it induced voltage the device which responds to a certain voltage frequency emits.

8. Device according to claim, characterized in that the A device that responds to a certain voltage frequency is an analog frequency converter that converts a voltage of a certain frequency into a direct voltage that the actuation of the frequency-controlled valve causes.

9. Device according to dependent claim 8, characterized in that the da9 Frequency converter connected to the frequency-controlled valve via a switching amplifier is.

10. Device according to dependent claim 8, characterized in that # the frequency converter has a frequency multiplier in order to increase the selectivity to reach.

11. Device according to claim, characterized in that a frequency variator is coupled to the predetermined voltage frequency such that A frequency band which is variable to the predetermined frequency is controlled as a function of the frequency can be.

12. Device according to claim, characterized by an in throttle built into the relief line.

13. Device according to claim, characterized in that the frequency-controlled valve is designed as a throttle.

L e r s e i t e