DE1942401B2 - Blockiergeschützte hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Blockiergeschützte hydraulische Fahrzeugbremsanlage

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DE1942401B2
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer in der US-PS 30 17 145 beschriebenen bekannten Bremsanlage dieser Art, die für ein einziges gebremstes Fahrzeugrad vorgesehen ist, spricht beim Erreichen des ersten Schwellwerts der Radwinkelverzögerung ein Relais an und betätigt ein erstes Magnetven- 6S til, wodurch die Druckzufuhr zur Bremse durch den Ventilkolben gesperrt wird und der vorhandene Bremsdruck über eine Drosselstelle abnehmen kann.
Wenn diese langsame Bremsdruckabnahme nicht ausreicht, um das Fahrzeugrad wieder zu beschleunigen, spricht ein zweites Relais an, welches das Steuerventil derart betätigt, daß die Drosselung aufgehoben und der Bremsdruck schnell abfallen kann. Wenn man diese bekannte Anlage bei zwei oder mehr gebremsten Fahrzeugrädern doppelt bzw. mehrfach vorsieht, bedeutet dies einen beträchtlichen Aufwand.
In der US-PS 30 34 836 ist eine Bremsanlage mit zwei Blockierfühlern gezeigt, die einerseits jeweils auf ein Magnetventil zum Sperren der Versorgung des jeweiligen Radbremszylinders mit Flüssigkeitsdruck und andererseits auf eine Steuereinheit einwirken und einen Kondensator dieser Einheit aufladen. Der Ladungszustand dieses Kondensators bestimmt die bremsflüssigleitsdruckreduzierende Wirkung eines Drucksteuerventils, das der Bremsflüssigkeitsdruckquelle nachgeschaltet ist Beim Erfühlen eines Blockierens des Fahrzeugrades wird somit die Druckzufuhr zum Radbremszylinder zyklisch unterbunden, wobei in Übereinstimmung mit der Zahl der Zyklen der von der Bremsflüssigkeitsdruckquelle abgegebene Flüssigkeitsdruck reduziert wird, bis jede Blockierneigung der Räder unterbunden ist. Sodann wird der dem System vor der Bremsflüssigkeitsdruckquelle zugeführte Druck langsam wieder angehoben. Die Bremsflüssigkeitsdruckreduzierung durch das Ventil, das der Druckquelle nachgeschaltet ist, ist zwar von Gleitzyklen beider Räder abhängig, gleichwohl erfolgt die unmittelbare Einflußnahme auf den Druck in den Radbremszylindern der beiden Räder unabhängig voneinander und nicht dosiert in Abhängigkeit von zwei Schwellwerten der Radwinkelverzögerung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine blockiergeschützte hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Oberbegriff de., Patentanspruchs 1 zu schaffen, die für mindestens zwei gebremste Fahrzeugräder geeignet ist und sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Es sind also jedem der mindestens zwei gebremsten Fahrzeugräder zwei Schwellwerteinrichtungen zugeordnet, wobei die zwei Schwellwerteinrichtungen für den ersten Schwellwert und die zwei Schwellwerteinrichtungen für den zweiten Schwellwert jeweils über ein ODER-Gatter miteinander verbunden sind. Wenn somit die Radwinkelverzögerung eines der gebremsten Räder den ersten Schwellwert erreicht, erfolgt eine leichte Brenisdrucksenkung für beide Fahrzeugräder, während eine stärkere Bremsdruckabsenkung für beide Fahrzeugräder dann erfolgt, wenn mindestens eines der Räder eine den zweiten Schwellwert erreichende Radwinkelverzögerung erfährt.
Vorteilhaft beträgt der erste Radwinkelverzögerungs-Schwellwert 20 rad/sek2 und der zweite Radwinkelverzögerungs-Schwellwert 30 rad/sek2. Diese Verzögerungswerte gewährleisten ein hinreichend schnelles Eintreten der Bremskraftminderung im praktischen Betrieb.
In Weiterbildung der Erfindung führt das erste Magnetventil bei seiner Betätigung einer Kammer einer Membransteuervorrichtung Druck zu, wodurch die Membran gegen die Wirkung einer Feder zur Verschiebung eines Stößels einer Bremsdrucksteuereinrichtung bewegt und der Bremsdruck entsprechend der Stößelverschiebung vermindert wird, während das
zweite Magnetventil bei seiner Betätigung der Kammer der Membransteuervorrichtung Atmosphärendruck züführt, so daß der Bremsdruck stärker vermindert wird.
Vorzugsweise verbindet das erste Magnetventil die eine Kammer der Membransteuervorrichtung im Ruhezustand über ein Überströmventil mit dem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine und bei seiner Betätigung über ein drucksteuerndes Überströmventil mit der Atmosphäre. Eine Membransteuervorrichtung, bei der der Steuerdruck zwischen dem Ansaugrohrdruck und der freien Umgebung variiert wird, ist aus der US-PS 33 25 226 bekannt Eine Kammer dieser bekannten Membransteuervorrichtung steht ständig mit der Atmosphäre in Verbindung, während in die andere Kammer ein Unterdruck eingeführt werden kann, der die Membran und damit einen Ventilstößel gegen die Wirkung einer Feder zurückzieht, wodurch der Bremsdruck entsprechend der Größe der Stößelverschiebung vermindert wird. Die Zuführung des Unterdrucks vom Ansaugrohr erfolgt über ein Drehventil, das von einer Solenoid-Vorrichtung in Abhängigkeit unter anderem von einer vorbestimmten Radwinkelverzögerung geöffnet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert
F i g. 1 zeigt eine schematiche Darstellung einer erfindungsgemäßen Blockierschutz-Vorrichtung, beim normalen Bremsen,
F i g. 2 zeigt die Blockierschutz-Vorrichtung während eines Regelvorganges,
Fig.3 zeigt ein Blockschaltbild einer elektrischen Steuerschaltung, die die Drehung der Räder auf beiden Fahrzeugseiten überwacht, und
Fig.4 zeigt eine graphische Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit des geregelten Bremsdrucks.
Die Blockierschutz-Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 enthält eine Bremseinrichtung 10, eine hydraulische Drucksteuereinrichtung 11, eine Luftsteuereinrichtung 12, ein Magnetventil 13 und eine elektrische Steuerschaltung 14.
Die Bremseinrichtung 10 umfaßt ein Bremspedal 20, einen Hauptzylinder 21, vordere Radbremszylinder 22 und hintere Radbremszylinder 23.
Die hydraulische Drucksteuereinrichtung 11 enthält einen Bremsflüssigkeitseinlaß 30 und einen Bremsflüssigkeitsauslaß 31, wobei der Einlaß 30 über die Leitung 32 mit dem Hauptzylinder 21 und der Auslaß 31 über die Leitung 33 mit den hinteren Radbremszylindern 23 verbunden ist. Der Hauptzylinder 21 wird durch das Bremspedal 20 betätigt, und die von diesem Hauptzylinder abgegebene Bremsflüssigkeit wird den vorderen Radzylindern 22 und über die hydraulische D.T.cksteuereinrichtung 11 den hinteren Radzylindern 23 zugeführt.
In einem Gehäuse 34 der hydraulischen Steuereinrichtung 11 ist ein Stößel 35 vorgesehen, um den herum eine Dichtung 36 vorgesehen ist.
Den hinteren Radbremszylindern 23 wird Bremsflüssigkeit von dem Hauptzylinder 21 über die Leitung 32, ein Rückschlagventil 37 und eine Leitung 33 zugeführt. Das Rückschlagventil 37 umfaßt den Einlaß 30, eine Feder 40, ein Kugelventil 41 und einen Kugelventilsitz 42. Die Luftsteuereinrichtung 12 umfaßt ein Magnetventil 43, ein Überströmventil 44 und ein Überströmventil 45. Das Magnetventil 43 enthält eine Magnetspule 46, ein Ventil 47 und eine Feder 48. Das Überströmventil 44 umfaßt ein Ventil 49, ein«: Feder 50 und eine Federeinstellschraube 51. Das Überströmventil 45 enthält ein Ventil 52 und eine Feder 53. Das Ventil 52 weist eine öffnung 55 auf, deren Zweck weiter unten noch näher beschrieben werden soil.
Die Federkammer 56 des Magnetventils 43 ist über eine Leitung 58 mit einer Kammer 57 der hydraulischen Drucksteuereinrichtung 11 verbunden. Das Überströmventil 44 ist neben dem Magnetventil 43 angebracht und über eine Leitung 59 und ein Luftfilter 60 mit der Atmosphäre verbundea Das Überströmventil 45 ist
ίο über eine Leitung 61 mit einem Ansaugrohr 62 für eine Brennkraftmaschine und über eine Leitung 64 mit einer Vakuumkammer 63 verbunden. In der Vakuumkammer 63 wird immer ein bestimmter konstanter Unterdruck, wie etwa beispielsweise von — 500 mmHg, aufrechterhalten.
Das Magnetventil 13 umfaßt eine Magnetspule 65, ein Ventil 66 und eine Feder 67. Das Magnetventil 13 ist über eine Leitung 68 mit dem Luftfilter 60 und über eine Leitung 69 gleichfalls mit der Kammer 57 der Drucksteuereinrichtung 11 verbunden. Wenn die Magnetspule 65 erregt wird, bewegt sich das Ventil 66 gegen die Spannung der Feder 67 in F i g. 1 nach rechts, wodurch der Atmosphärendruck über das Luftfilter 60, die Leitung 68, das Ventil 66 und die Leitung 69 in die Kammer 57 gelangt
Die Vakuumkammer 63 ist von der Kammer 57 durch eine Membran 70 in einer Membrankammer 71 abgetrennt, wobei die Membran 70 angrenzend an den Stößel 35 angeordnet ist, so daß dieser normalerweise durch eine Feder 72 in der Zeichnung nach oben gedrückt wird.
Die in F i g. 3 dargestellte Steuerschaltung 14, die die Drehung der rechten und linken Räder in Form von Impulsen feststellt umfaßt zwei Läufer 81,82, auf denen Zähne vorgesehen sind, zwei elektromagnetische Aufnehmer 83, 84, zwei Impulsformkreise 85, 86, zwei Frquenz-Spannungs-Umwandler 87, 88, Differenzierer 89, 90 zwei Schmitt-Trigger 91, 92 für das rechte Rad zwei Schmitt-Trigger 93, 94 für das linke Rad, ein ODER-Gatter 95 für die Einrichtung zur Feststellung einer niedrigen Verzögerung, um das untere Verzögerungsverhältnis einzustellen, einen ODER-Gatter % für die Einrichtung zur Feststellung einer hohen Verzögerung, um das obere Verzögerungsverhältnis einzustellen, einen Leistungsverstärker 97 für das untere Verzögerungsverhältnis, einen Leistungsverstärker 98 für das obere Verzögerungsverhältnis, eine Einrichtung 99 zur Erzeugung einer konstanten Spannung, die Magnetspule 46 für das untere Verzögerungsverhältnis, die Magnetspule 65 für das obere Verzögerungsverhältnis, einen Zündschalter 100, einen Anhaltelampenschalter 101, einen rechten und einen linken Sicherheitsschalter 102 und 103.
Während der Fahrt des Kraftfahrzeuges erzeugen die elektromagnetischen Aufnehmer 83, 84 Impulse in der Größenordnung von 90 Impulsen pro Radumdrehung. Die durch die Aufnehmer 83, 84 erzeugten Impulse werden den Impulsformkreisen 85,86 zugeführt, um die von diesen Aufnehmern abgeleiteten Impulse in elektrische Rechteckimpulse umzuwandeln. Die durch die Impulsformkreise 85,86 erhaltenen Rechteckimpulse werden auf die Frequenz-Spannungs-Umwandler 87, 88 gegeben, wo Spannungen jeweils proportional den Radgeschwindigkeiten erzeugt werden. Die von den Frequenz-Spannungs-Umwandlern 87, 88 erhaltenen Spannungen werden an die Differenzierer 89, 90 weitergegeben, um jeweils das Ausmaß der Geschwindigkeitsänderung festzustellen und um Signale zu
erzeugen, die proportional dem Ausmaß der Verzögerung sind. Diese Signale werden den Schmitt-Triggern 91,92 bzw. 93,94 zugeführt.
Von diesen Schmitt-Triggern lassen die Schmitt-Trigger 91, 93 Signale durch die 20rad/sec2 entsprechen, während die Schmitt-Trigger 92,94 Signale durchlassen, die 30 rad/sec2 entsprechen.
Dem ODER-Gatter 95 werden die Ausgänge vor den Schmitt-Triggern 91, 93 zugeführt, so daß dieses ODER-Gatter einen Ausgang aufweist, wenn einer der beiden Ausgänge einen vorbestimmten Wert erreicht. Auf das ODER-Gatter 96 werden die Ausgänge von den Schmitt-Triggern 92, 94 gegeben, so daß dieses ODER-Gatter einen Ausgang erzeugt, wenn einer der beiden Ausgänge einen vorbestimmten Wert erreicht.
Wenn andererseits beide Verzögerungen unter die vorbestimmten Werte absinken, werden ihre Ausgangsspannungen gleich Null.
Der von dem ODER-Gatter 95 erhaltene Ausgang wird auf den Leistungsverstärker 97 gegeben, durch den dieser verstärkt wird. Durch den Ausgangsstrom von diesem Leistungsverstärker 97 wird die Magnetspule 46 erregt, während der von dem ODER-Gatter 96 erhaltene Ausgang auf den Leistungsverstärker 98 gegeben wird, um diesen so zu verstärken, daß durch den Ausgangsstrom von dem Leistungsverstärker 98 die Magnetspule 65 erregt wird.
Die Sicherheitsschalter 102,103 wirken so, daß sie die Ströme abschalten, die durch die Magnetspulen 46, 65 fließen, wodurch verhindert wird, daß keine Bremswirkung mehr ausgeübt wird, wenn die Leistungsverstärker 97 bzw. 98 defekt sind.
Wenn die Radverzögerung 20 rad/sec2 erreicht, wird das Ventil 47 durch die Betätigung des Magnetventils 43 in F i g. 1 nach rechts bewegt, wodurch die Kammer 57 von dem Ansaugrohr 62 abgetrennt wird. Auf diese Weise wird der Luftdruck in der Kammer 57 geregelt (niedriger als der Atmosphärendruck), da die von dem Luftfilter 60 über die Leitung 59 abgegebene Luft das Ventil 49 gegen die Spannung der Feder 50 nach links drückt. Andererseits wird die Vakuumkammer 63 mit dem Ansaugrohr 62 der Brennkraftmaschine über ein Rückschlagventil 104 verbunden, wodurch der Druck in der Vakuumkammer konstant gehalten wird. Auf Grund der Druckdifferenz zwischen der Kammer 57 und der Vakuumkammer 63 wird die Membran 70 gegen die Spannung der Feder 72 in der Zeichnung abwärts bewegt, so daß sich der Stößel 35, der an der Membran angeordnet ist, nach abwärts bewegt (Fig. 1, 2), wodurch das Kugelventil 41 gegen den Ventilsitz 42 zur Anlage kommt, so daß die Bremsflüssigkeit für die Radbremszylinder 23 der hinteren Räder abgesperrt wird. Dabei vergrößert sich das Volumen einer Flüssigkeitskammer 39, da sich der Stößel 35 (F i g. 1,2) nach abwärts bewegt, wodurch der Bremsdruck verringert wird, um die Blockierung der hinteren Räder aufzuheben. Dies wird durch die Kurve AB in F i g. 4 veranschaulicht.
Wenn die Verzögerung der Räder einen vorbestimmten Wert, etwa einen Wert niedriger als 20 rad/sec2 erreicht, wird die Magnetspule 43 abgeschaltet, so daG das Ventil 47 in seine linke Stellung in der Zeichnung zurückkehrt, in der die Kammer 57 von dem Luftfilter 60 getrennt ist, während sich das Ventil 52 gegen die Spannung der Feder 53 in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch die Luft in der Kammer 57 zu dem Ansaugrohr hin entweichen kann. In diesem Falle erhöht sich, wenn man annimmt, daß sich das Ventil 52 des Überströmventiles 45 wieder schließt, wenn eine Druckdifferenz von etwa 100 mm Hg auftritt, der Bremsdruck entsprechend der Kurve BQ wenn der Bremsdruck den in F i g. 4 mit C bezeichneten Punkt erreicht, schließt das Ventil 52, und die Luft strömt allmählich durch die öffnung 55. Hierdurch kehrt der Bremsdruck, da sich das Kugelventil 41 allmählich von seinem Ventilsitz 42 abhebt, allmählich zu seinem normalen Wert zurück, was durch die Linie CCD in F i g. 4 dargestellt ist.
Wenn die Winkelverzögerungen der Räder verhältnismäßig groß sind, so daß sie etwa über 30 rad/sec2 liegen, wird die Magnetspule 65 erregt, wodurch sich das Ventil 66 in der Zeichnung nach rechts bewegt, so daß Luft aus dem Luftfilter 60 über die Leitung 68, das Ventil 66 und die Leitung 69 in die Kammer 57 eingeleitet wird.
In diesem Fall wirkt der Atmosphärendruck direkt auf die Membran 70 ein, und der Stößel 35 wird weiter abgesenkt als bei den niedrigen Radverzögerungen, wodurch der Bremsdruck in den Radbremszylindern 23, da der Durchgang mit Bremsflüssigkeit gefüllt ist und sich das Volumen der Flüssigkeitskammer 39 vergrößert, scharf abnimmt, was durch die Kurve ABEF in F i g. 4 dargestellt ist.
Wenn das an das Magnetventil 13 gegebene Blockiersignal abgeschaltet wird, wird das Magnetventil 13 abgeschaltet, und das Ventil 66 schließt sich. Wenn weiterhin das Blockiersignal zu der Magnetspule 43 abgeschaltet wird, schließt sich das Ventil 47, so daß die Luft in der Kammer 57 über die Leitung 58 und das Überströmventil 45 in das Ansaugrohr abgeführt wird.
In diesem Falle ändert sich der Bremsdruck entsprechend der Linie FCGD in F i g. 4.
Das Überströmventil 45 ist zu dem Zweck vorgesehen, daß der Bremsdruck, da dieser heruntergesetzt wird, wenn die Blockierung gelöst wird, auf seinem Weg
so allmählich herabgesetzt wird, so daß verhindert wird, daß eine Stoßwelle gebildet und die Verringerung des Bremsdruckes verhindert wird und ein wiederholtes Zurückschlagen erfolgt, wodurch der Bremsweg verringert wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Blockiergeschützte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer Raddrehzahlmeßfühleranordnung, die ständig drehzahlproportionale Signale an eine elektrische Steuerschaltung gibt, die eine auf einen ersten Schwellwert der Radwinkelverzögerung ansprechende Einrichtung zur Betätigung eines Magnetventils für eine leichte Bremsdruckabsenkung und eine zweite, auf einen zweiten höheren Schwellwert der Radwinkelverzögerung ansprechende Einrichtung zur Betätigung eines weiteren Magnetventils für eine starke Bremsdruckabsenkung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der mindestens zwei gebremsten Fahrzeugräder zwei Schwellwerteinrichtungen (91, 92; 93, 94) zugeordnet sind, daß ein erstes ODER-Gatter (95) mit den beiden Schwellwerteinrichtungen (91, 93) für den ersten Schwellwert verbunden ist und das erste Magnetventil (43) betätigt, wenn der erste Radwinkelverzögerungs-Schwellwert von mindestens einem Fahrzeugrad erreicht wird, und daß ein zweites ODER-Gatter (96) mit den beiden Schwellwerteinrichtungen (92,94) für den zweiten höheren Schwellwert verbunden ist und das zweite Magnetventil (13) betätigt, wenn der zweite, höhere Radwinkelverzögerungs-Schwellwert von mindestens einem Fahrzeugrad erreicht wird.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Radwinkelverzögerungs-Schwellwert 20 rad/sek2 und der zweite Radwinkelverzögerungs-Schwel'wert 30 rad/sek2 beträgt
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (43) bei seiner Betätigung einer Kammer (57) einer Membransteuervorrichtung Druck zuführt, wodurch die Membran (70) gegen die Wirkung einer Feder (72) zur Verschiebung eines Stößels (35) einer Brems- to drucksteuereinrichtung (11) bewegt und der Bremsdruck entsprechend der Stößelverschiebung vermindert wird, und daß das zweite Magnetventil (13) bei seiner Betätigung der Kammer (57) der Membransteuervorrichtung Atmosphärendruck zuführt, so « daß der Bremsdruck stärker vermindert wird.
4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (43) die eine Kammer (57) der Membransteuervorrichtung im Ruhezustand über ein Überströmventil (45) mit dem Ansaugrohr (62) einer Brennkraftmaschine und bei seiner Betätigung über ein drucksteuerndes Überströmventil (44) mit der Atmosphäre verbindet.
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