DE1956702A1

DE1956702A1 - Durchdrehschutzvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1956702A1
Application number: DE19691956702
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sugiyama
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1968-11-12
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1956702C3; FR2023137A1; DE1956702B2; US3617099A; GB1291889A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug und insbesondere auf- eine in Verbindung mit dem Bremssystem zu verwendende Durchdrehschutzvorrichtung, um das Durchdrehen eines Antriebsrads zu verhindern.

Fährt ein Kraftfahrzeug auf einer vereisten oder schlammigen Straße, so besteht erfahrungsgemäß die Gefahr, daß das Antriebsrad ohne Last auf der Straße durchdreht oder über die Straßenoberflache "seitlich wandert". Der Grund hierfür liegt daran, daß die Reibung zwischen der Radbereifung und der Straßenoberfläche auf einen kritischen Wert vermindert oder

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ganz aufgehoben ist. Ein derartiges Durchdrehen des Antriebsrads tritt auch dann auf, wenn das Fahrzeug mit erhöhter Geschwindigkeit um eine Ecke fährt und das auf der Innenseite der Drehung des Fahrzeugs befindliche Rad sich von der Straße abhebt oder über die Straße "schwimmt". In jedem Fall übt das durchdrehende Rad keine Antriebskraft mehr auf das Fahrzeug aus, das sich dann weder nach vorne noch nach hinten bewegen .kann.

Das Durchdrehen des Antriebsrads tritt infolge der Wirkung des Differentialgetriebes auf, so daß bei heutigen Fahrzeugen aus diesem Grund ein Differentialgetriebe ohne Schlupf mit zwei Sätzen von Reibungselementen und einer Sperrvorrichtung gewöhnlich verwendet wird. Wenn bei einem derartigen Fahrzeug mit einem schlupflosen Differentialgetriebe ein Rad auf eine Eisfläche oder auf eine Schlammflache kommt, die kurzzeitig die Bodenhaftung aufhebt, wird das Rad am Durchdrehen und an der Abgabe jeglichen Drehmoments gehindert.

Die Verwendung eines schlupffreien Differentialgetriebes hat jedoch den Nachteil, daß die Reibungselemente ungebührlich belastet v/erden, wenn immer das Differentialgetriebe gesperrt ist, so daß sich eine frühzeitige Abnutzung der Reibungselemente ergibt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß jede in dem Differentialgetriebe verwendete Sperrvorrichtung in Hinsicht auf die Abmessung mit jedem Differentialgetriebe verträglich sein sollte. Daher ist es notwendig, in Abhängigkeit von der Größe der Differentialgetriebe eine Vielzahl

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von Sperrvorrichtungen unterschiedlicher Abmessung bereitzuhalten. Hierdurch werden die Herstellungskosten der Differentialgetriebe beträchtlich erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Durchdrehschutzvorrichtung für ein gewöhnliches Bremssystem eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die die Bremse betätigt, sobald der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit oder der Drehzahl des rechten und des linken Antriebsrads einen vorbestimmten Viert überschreitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchdrehschutzvorrichtung ein Paar Bremsbetätiger und einen Durchdrehdetektor besitzt. Jeder Bremsbetätiger ist so aufgebaut, daß er die Bremse betätigt, wenn er eine Spannung vorbestimmter Höhe empfängt. Diese Spannung wird durch den Durchdrehdetektor geliefert, der die Geschwindigkeiten des rechten und linken Antriebsrads ermittelt und eine Spannung liefert, sobald die Differenz dieser Geschwindigkeiten eine vorbestimmte Größe überschreitet.

¹Jm sicherzustellen, daß die Durchdrehschutzvorrichtung auch dann arbeitet, wenn in dem Durchdrehdetektor ein Fehler auftritt, können nach Bedarf auch Sicherheitseinrichtungen vorgesehen werden, um die Durchdrehschutzvorrichtung selbst dann in Wirkung zu setzen, wenn der Durchdrehdetektor falsch arbeitet.

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Die Durchdrehvorrichtung kann bei jedem derzeit gebräuchlichen Bremssystem Anwendung finden und soll bevorzugt in Verbindung mit einem pneumatischen Bremssystem üblichen Aufbaus angewendet werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines bevorzugten Beispiels des Bremsbetätigers, der einen Teil der erfindungsgemäßen Durchdrehschutzvorrichtung bildet;

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung,

die eine abgewandelte Ausführungsform des Bremsbetätigers zeigt;

Fig. 3a und 3b sind Blockschaltbilder der elektrischen

Anordnung des Durchdrehdetektors der erfindungsgemäßen Durchdrehschutzvorrichtung;

Fig. k ist eine Darstellung, die den Gesamtaufbau

eines pneumatischen Bremssystems zeigt, das mit der erfindungsgemäßen Durchdrehschutzvorrichtung versehen ist.

Die Durchdrehschutzvorrichtung nach der Erfindung, wie

sie in Fig. 1 dargestellt ist, wird zusammen mit einem Brems-

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system rait einem Bremspedal 1, einem Hauptbremszylinder 2, Vorderradzylindern 3 und 3¹ und Hinterradzylindern 4 und 4' angewendet. Die Radzylinder 4 und 4' sind für das rechte und linke Antriebsrad (nicht gezeigt) bestimmt. Das Bremspedal 1 ist mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden. Der Hydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 wird zu den Vorderradzylindern 3 und und den Hinterradzylindern 4 und 4' geleitet.

Der vom Hauptbremszylinder 2 zu den Radzylindern 4 und 4' gelieferte Hydraulikdruck wird durch zwei, und zwar einem rechten und einem linken Bremsbetätiger 10 und 10' gesteuert, die einen Teil der erfindungsgemäßen Durchdrehschutzvorrichtung bilden. Diese Bremsbetätiger 10 und 10' sind im wesentlichen identisch im Aufbau und im Einsatz, so daß im Folgenden lediglich der. .dem rechten Radzylinder zugeordnete Bremsbetätiger 10 erläutert wird.

Gemäß Fig. 1 hat der Bremsbetätiger 10 ein allgemein zylindrisches Gehäuse 11, das in seiner Wand einen Einlaß 12 und einen Auslaß 13 hat. Der Einlaß 12 ist durch eine Leitung 14 mit dem Hauptbremszylinder 2 und der Auslaß 13 über eine Leitung 15 mit dem rechten Radzylinder 4 verbunden. In dem Gehäuse 11 ist ein Stößel 16 axial verschiebbar, der sich durch die dem Auslaß 13 gegenüberliegende Seitenwand nach außen erstreckt. Zwischen dem Gehäuse 11 und dem Stößel 16 können öldichtungen 17 und 18 vorgesehen werden, und Austritt von Strömungsmittel aus dem Gehäuse zu verhindern. In

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dem Gehäuse 11 befindet sich axial verschiebbar ferner ein Kolben 19, der über einen Kugelventilstößel 20 mit dem inneren Ende des Stößels 16 verbunden ist. Zwischen dem Gehäuse 11 und dem Kolben 19 kann eine öldichtung (nicht gezeigt) vorgesehen sein. In dem Kolben befindet sich eine Kugel 21 und eine die Kugel gegen das Vorderende des Kugelventilstößeis 20 drücken de Feder 22. Die Bewegung des Kugelventilstößeis 20 von dem Kolben 19 weg ist durch einen Stoppring oder Schnappring 23 begrenzt, der in der Innenwand des Gehäuses 11 verankert ist. Zwischen dem Kolben 19 und der Seitenwand des Gehäuses 11 mit dem Auslaß 13 sitzt eine Rückholfeder 2¹I, die den Kolben 19 in Richtung auf den Stößel 16 drückt.

Der Stößel 16 wird durch eine Membrane inherit 25 bewegt. Die Membraneinheit 2 5 hat eine Unterdruckkammer 2 6 und eine Atmosphärenkammer 2 7. Die Kammern 26 und 27 sind voneinander durch eine Membran 28 isoliert oder getrennt. Die Membran 2 8 ist an das Vorderende oder Führungsende des Stößels 16 angeschlossen. In der Unterdruckkammer 2 6 befindet sich eine Feder 29, die die Membran 28 von dem Gehäuse 11 wegdrückt. Die Unterdruckkammer 2 6 ist über eine Leitung 30 unterhalb oder stromabwärts der Drosselklappe 6 an die Ansaugleitung 5 des Motors (nicht gezeigt) angeschlossen. Mit 31 ist ein Einwegrückschlagventil bezeichnet, das in der Leitung 30 angeordnet ist und verhindert, daß der Unterdruck zur Ansaugleitung 5 zurückgezogen wird, wenn der Unterdruck in der Ansaugleitung auf einen vorbestimmten Wert abfällt.

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Die Kammern 26 und 27 sind weiterhin über Leitungen 33 bzw. 34 mit einer Solerioidventileinheit 32 verbunden.

Die Solenoxdventilexnheit 32 besitzt eine Unterdruckkammer 35 und eine Atmosphärenkammer 36, die durch eine Trennwand voneinander getrennt sind, in der sich ein Durchgangsloch (nicht bezeichnet) befindet. Die Unterdruckkammer 35 ist durch Sie vorgenannten Leitungen 33 und 34 mit den Kammern 26 bzw. 27 der Membraneinheit 2 5 verbunden. Die Solenoxdventilexnheit hat wie gewöhnlich einen in der Unterdruckkammer 35 befindlichen ■ Ventilkörper 38, eine in der Kammer 35 sitzende und d-en Ventilkörper 38 gegen die Trennwand 37 drückende Feder 39, einen Stößel 40, der sich durch die Atmosphärenkammer 36 erstreckt und über das Loch in der Trennwand 37 an den Ventilkörper 38 anstößt sowie ferner eine Solenoidspule 41 für das Betätigen des Stößels 40 bei.Erregung.

Die Atmosphärenkammer 36 ist mit einer Lufteintrittskammer | 42 verbunden. In der Lufteintrittskaramer 42 befindet sich, ein Ventilkörper "43 und eine Feder 44, wobei die Kammer durch einen Einlaß 45 zur Luft geöffnet ist. Nach Wunsch kann der Einlaß 45 durch eine Leitung 46 und <Xen Luftfilter 47 zur Luft geöffnet sein.

Wenn beim Einaatz das Bremspedal 1 niedergetreten wird, geht das unter Druck stehende Strömungsmittel des Hauptbremszylinders 2 zu ν ein rechten Radzylinder 4, um die Bremse des

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rechten Antriebsrads (nicht gezeigt) anzuziehen.

Die Solenoidspule 41 wird nur dann durch den Durchdrehdetektor (der später näher beschrieben wird) erregt, wenn der Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten des rechten und linken Antriebsrads einen vorbestimmten Wert überschreitet und bleibt sonst unerregt.

■ ·

^v Da die So1enoidventileinheit 32 normalerweise außer Einsatz bleibt, wird der Ventilkörper 38 durch die Wirkung der Feder 39 gegen die Trennwand 37 gedrückt, wodurch der Einlaß zu der Leitung 33 geöffnet wird. Die Leitung 33 steht somit mit' der Leitung 3¹I in Verbindung, so daß die Unterdruckkammer und die Atmosphäreηkammer 26 bzw. 27 miteinander in Verbindung stehen. Somit kann die durch den Luftfilter angesaugte Luft durch die Leitung 46 in die Lufteintrittskammer oder Luftansaugkammer 42 sowie ferner in die Atmosphärenkammer 3 6 der Wt Solenoidventileinheit 32 eintreten. Da das Loch in der Trennwand 37 unter der Federwirkung durch den Ventilkörper 38 geschlossen ist, können die Kammern 35 und 36 nicht miteinander in Verbindung treten, so daß die in die Atmosphärenkammer eingeführte Luft nicht in die Unterdruckkammer 35 eintreten kann. In diesem Zustand sind die Vakuumkammer 2 6 und die Atmosphärenkammer 27 über die Leitung 30 und das Einwegrückschlagventil 31 mit der Ansaugleitung 5 des Motors verbunden. Die Kammern 2 6 und 27 stehen somit unter einem hohen Unterdruck von beispielsweise etwa 500 mmHg.

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Es sei angenommen, daß das rechte Antriebsrad durchzudrehen beginnt. Dann tritt der Durchdrehdetektor in Funktion und liefert eine Spannung mit einer vorbestimmten Höhe an die Solenoidspule 41 der Solenoidventileinheit 32. Durch die Erregung der Solenoidspule 41 stößt der Stößel 40 nach vorn und drückt auf'den Ventilkörper 38, der dementsprechend gegen die Wirkung der Feder 39 von der Trennwand 3 7 entfernt wird^bis "der Einlaß zu der'Leitung 33 geschlossen wird. Die von dem Luftfilter 47 eingeführte Luft drückt somit den Ventilkörper 43 gegen die Wirkung der Feder 46 weg, so daß der Einlaß von der Leitung 46 geöffnet ist. Die in die,Lufteintrittskammer 42 eingeführte Luft kann über die Atmosphärenkammer 3 6 in die Unterdruckkammer 35 und anschließend über die Leitung 34 in die Atmosphärenkammer 2 7 der Membraneinheit 2 5 gelangen. Da die Vakuumkammer 2 6 gemäß Vorbeschreibung unter Unterdruck gehalten ist, wird die Membran 28 infolge des Druckunterschieds in den beiden Kammern 26 und 2 7 in Richtung auf das Gehäuse 11 gedrückt. Dementsprechend werden der Stößel 16 und der Kolben 19 gegen die Wirkung der Feder 2 4 in Richtung auf den Auslaß 13 des Gehäuses 11 gedrückt. Da hierbei der Kugelventilstößel 20 durch die Wirkung der Feder 22 über das Kugelventil 21 zum Kolben 16 gedrückt wird, wird der Durchgang durch den Kolben 19 durch das Kugelventil 21 geschlossen, unmittelbar bevor der Stößel 16 an seinem Innenende durch die Endwand des Kugelventilstößels 20 aufgenommen wird. Wenn die Membran 28 weiter in Richtung auf das Gehäuse 11 bewegt wird, wird das in dem Gehäuse 11 befindliche, unter Druck

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stehende Strömungsmittel zum Auslaß 13 gedrückt, so daß der zu dem rechten Radzylinder 4 gelieferte Hydraulikdruck vergrößert wird. Somit wird an dem rechten Antriebsrad (nicht gezeigt) die Bremse angezogen, um das Durchdrehen des Rads zu unterbinden. Dementsprechend wird auf das linke Antriebsrad ein dem an das rechte Rad angelegten Bremsmoment .entsprechende Antriebsmoment übertragen.

Fällt der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem rechten und linken Antriebsrad unter einen vorbestimmten Wert ab, wird die Solenoidspule 41 entregt,so daß der Ventilkörper unter der Wirkung der Feder 39 den Auslaß zu der Leitung 33 verlassen kann. Hierdurch wird die Atmosphärenkammer 2 7 über die Leitung 34, die Unterdruckkammer 35, die Leitung 33 und die Leitung 30 mit der Ansaugleitung 5 verbunden. Dadurch entsteht in der Atmosphärenkamraer 27 ein Unterdruck', so daß die Membran 2 8 und dementsprechend der Stößel 16 von dem Gehäuse 11.weggezogen werden. Dadurch wird der Hydraulikdruck im rechten Radzylinder 4 auf· die normale Höhe vermindert.

Bei einem Kraftfahrzeug mit Luftkompressor kann man anstelle eines Unterdrucks als Antriebsquelle für das Bewegen der Membran Druckluft verwenden, wie es an einem Beispiel in Fig. 2 erläutert ist. Der Bremsbetätiger, die Membraneinheit und die Solenoideinheit nach Fig. 2 sind im Aufbau und in der Arbeitsweise gleich den entsprechenden Teilen in Fig. 1, so daß entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Nomenklatur der Unterdruckkammern 26 und 35 und der

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Atmosphärenkammern 27 und 36 gemäß Fig. 1 sollte nicht bei den Kammern 26 und 35 und 27 und 36 bei der Fig. 2 angewendet werden.

Im Unterschied zu der Anordnung gemäß Fig. 1 ist die Lufteintrittskammer 42 in Fig. 2 über eine Leitung 49 mit einem Luftspeicher 48 verbunden. Dieser Luftspeicher 48 wiederum ist über eine Leitung 51 und ein Einwegrückschlagventil 52 (das in Gegenrichtung zum Rückschlagventil 31 gerichtet ist) mit einem Luftkompressor 50 verbunden. Ferner .ist im Unterschied zu Fig. 1 die*die Kammern 26 und 35 der Membraneinheit 25 bzw. der Solenoideinheit 32 verbindende Leitung 33 vorzugsweise über eine Leitung 53 und Filter 54

zur Luft geöffnet.

Ist die Solenoidspule 37 nicht erregt, wird in die Kammern 26 und 27 der Membraneinheit atmosphärische Luft eingeführt, da der Ventilkörper 38 unter der Wirkung der Feder 39 den Auslaß zu der Leitung 33 offenhält. Die Membran 2 8 und der Stößel 16 befinden sich damit in der am weitesten vom Kolben 19 entfernten Stellung, so daß der Hydraulikdruck in dem rechten Radzylinder 4 auf normaler Höhe gehalten wird.

Beginnt jedoch das rechte Antriebsrad (nicht gezeigt) durchzudrehen, wird die Solenoidspule 41 der Solenoidventileinheit 42 erregt, so daß der Ventilkörper 38 das Loch in der Trennwand 37 freigibt. Dadurch kann unter Druck vom Luftspeicher 48 gelieferte Luft gegen die Wirkung der Feder 44

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in die Lufteintrittskammer 42 eintreten und über die Kammern

3 6 und 35 sowie die Leitung 34 in die Kammer 2 7 der Membraneinheit 25 eintreten. Hierdurch bewegt sich die Membran 28 zusammen mit dem Stößel 16 in Richtung auf das Gehäuse 11, so daß der Radzylinder 4 zur Betätigung der Bremse beaufschlagt und das Durchdrehen des Rads gestoppt wird, wie es zuvor erläutert wurde.

ft '

" Wird die Solenoidspule 41 entregt, schließt das Ventil 43 den Einlaß von der Leitung 49, wobei in der Kammer 2 7 enthaltene Luft über die Leitung 33, die Leitung 53 und den Luftfilter 54 zur Atmosphäre entspannt wird. Dabei nimmt die Membran 28 unter der Wirkung der Feder 29 ihre ursprüngliche Stellung wieder ein, so daß der Normalzustand des Radzylinders

4 wieder hergestellt wird.

In den Fig. 3a und 3b sind die elektrischen Schaltungen ft des Durchdrehdetektors zur Überwachung des Einsatzes der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung erläutert.

Gemäß den Fig. 3a und 3b werden die Geschwindigkeiten des rechten und linken Antriebsrads (nicht gezeigt) zu jeder Zeit durch Zensoren oder Fühler 55 und 56 überwacht, die auf der Achse oder den Achsen des rechten und linken Hinterrads sitzende Wandler sein können. Die auf diese Weise erhaltenen Antriebsgeschwindigkeiten der Räder werden durch die Fühler 55 und 56 in entsprechende elektrische Impulse umgewandelt,

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die dann zu der elektrischen Schaltung innerhalb der umstrichelten Schaltung umgeben werden.

Die von den Fühlern 55 und 56 ausgehenden Ausgangsimpulse werden zu ' Impulsformern 57 bzw. 58 geliefert, in denen die Impulse vorbestimmte Impulsweiten erhalten. Die Impulsformer 57 und 58 sind an Geschwindigkeitsdetektoren 59 bzw. 60 angeschlossen, bei denen die von den Impulsformern 57 bzw. 58 ge-

I lieferten Impulse zu Spannungen integriert werden, die den jeweiligen Geschwindigkeiten entsprechen. Die Geschwindigkeitsdetektoren 59 und 60 sind mit einem Geschwindigkeitsunterschieddetektor 61 verbunden, der bei Anwachsen des Unterschieds der von den Geschwindigkeitsdetektoren 59 und 60 gelieferten Spannungen über eine vorbestimmte Bezugsspannung hinaus eine Ausgangsspannung liefert. Der Geschwindigkeitsunterschieddetektor 51 ist an zwei Schmitt-Trigger 62 und 63 angeschlossen, die wiederum mit Leitungen verbunden sind, die dem rechten und linken Bremsbetätigerη 10 bzw. 10' zugeordnet f sind. Somit wird die Ausgangsspannung des Geschwindigkeitsdifferenzdetektors 61 selektiv zu einem der beiden Schmitt-Trigger 62 und 63 geliefert, der dem Antriebsrad zugeordnet ist, das mit einer höheren Geschwindigkeit als das andere Antriebsrad läuft. Die Schmitt-Trigger 62 oder 63 liefern eine Ausgangsspannung, sobald die angelegte Eingangsspannung einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Schmitt-Trigger 62 und 63 sind an Gatterkreise 64 bzw. 65 angeschlossen. Die Gatterkreise 64 und 65 wiederum sind mit Verstärkern 66 und 67 verbunden, um die Ausgangsspannung der Gatterkreise 64 bzw. 65

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zu verstärken. Diese Verstärker 64 und 65 sind an die SoIenoidspulen der Solenoidventileinheiten für den rechten bzw. linken Radzylinder 4 und 4' (Fig. 1 und 2) angeschlossen.

Fährt das Kraftfahrzeug mit normal umlaufenden hinteren Antriebsrädern, sind die von den Fühlern 55 und 5 6 ermittelten Geschwindigkeiten angenähert miteinander gleich, so daß die Geschwindigkeitdetektoren 59 und 60 Ausgangsspannungen von im wesentlichen gleicher Höhe liefern. Es erscheint daher an dem Geschwindigkeitsunterschieddetektor 61 keine Ausgangsspannung, so daß die sich an den Geschwindigkeitsunterschieddetektor 61 anschließenden Leitungen nicht beaufschlagt werden. Die Solenoidventileinheiten (Fig. 1 und 2) bleiben somit außer E?" ^ satz.

Dreht sich jedoch beispielsweise das rechte Antriebsrad mit einer höheren Geschwindigkeit als das linke Antriebsrad, dann übersteigt die von dem Geschwindigkeitsdetektor 59 gelieferte Ausgangsspannung die Spannung des Geschwindigkeitsdetektors 60, wodurch der Geschwindigkeitsdifferenzdetektor 61 an den Schmitt-Trigger 62 eine Ausgangsspannung liefert. Erhält der Schmitt-Trigger 62 eine Eingangsspannung, wird über den Gatterkreis 64 an den Verstärker 66 eine Spannung geliefert, die die Solenoidspule 41 der Solenoidventileinheit 32 erregt. Dadurch wird der rechte Radzylinder 4 oder Zylinder des rechten Rads durch die Bewegungen der Solenoidventileinheit 32, der Membraneinheit 25 und der Bremsbetätigungsvorrichtung 10 in vorbeschriebener Weise beaufschlagt. Dadurch

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wird das Durchdrehen des rechten Antriebsrads unmittelbar nach dem Beginn des Durchdrehens gestoppt.

Tritt in dem in dieser Weise aufgebauten Durchdrehdetektor ein Fehler auf oder reißen Leitungen in den Fühlern 55 und 56. wird eine der beiden Ausgangsspannungen der Geschwindigkeitsdetektoren 59 und 60 höher als die des anderen, so daß eventuell unnötig die Solenoideinheit 32 oder 32 * betätigt wird. Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, kann in dem i Durchdrehdetektor eine ^Sicherheitseinrichtung : vorgesehen werden.

Hierzu ist ein zusätzlicher Fühler (oder Wandler) 68 vorgesehen, um die Drehzahl eines der beiden Vorderräder (nicht gezeigt) zu überwachen. Der Fühler 68 ist an einen Impulsformer 69 angeschlossen, durch den die von dem Fühler gelieferten Impulse auf eine vorbestimmte Impulsweite umgeformt werden. Die geformten Impulse werden an einen Geschwin- * digkeitsdetektor 70 geliefert, der mit dem Impulsformer 69 verbunden ist und eine zu der am Fühler 68 ermittelten Geschwindigkeit des Vorderrades proportionale Spannung liefert. Der Geschwindigkeitsdetektor 70 ist an Radgeschwindigkeitsvergleicher 71 und 72 angeschlossen, die wiederum jeweils an die Geschwindigkeitsdetektoren 59 bzw. 60 für das rechte und " linke Hinterrad angeschlossen sind. Die Vergleicher 71 und 72 vergleichen die von den Geschwindigkeitsdetektoren 59 und 60 gelieferten, zu den Geschwindigkeiten des rechten und linken Hinterrads proportionalen Spannungen mit der von dem Ge-

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schwindigkeitsdetektor 70 gelieferten! zu£ Vorderradgeschwindigkeit proportionalen Spannung. Tritt zwischen den von den Detektoren 59 und 70 oder von den Geschwindigkeitsdetektoren 60 und 70 gelieferten Spannungen ein Unterschied auf, wird von dem Vergleicher 71 oder 72 eine Ausgangsspannung geliefert. Die Vergleicher 71 und 72 sind an die Gatterkreise 61 und 65 angeschlossen, die zuvor erwähnt wurden.

Der Fühler 68 soll', auf einem der beiden Vorderräder und nicht auf den Antriebsrädern (nicht gezeigt) sitzen, da der Fühler 68 die praktisch von der Motordrehzahl unabhängige absolute Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln und eine hierzu

proportionale Spannung liefern »oll.

Tritt beim Einsatz ein Fehler zwischen dem

Fühler 56 des ersten Rads und dem Geschwindigkeitsdetektor . 60 ein Fehler auf, könnte am Ausgang des Geechwindigkeitsde-™ tektors 60 keine Spannung erscheinen. In diesem Fall wird die Spannung (proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit), die von dem Geschwindigkeitedetektor 70 geliefert wird, mit der von dem Geschwindigkeitsdetektor 59 gelieferten Spannung (proportional zur Geschwindigkeit des rechten Hinterrads) verglichen. Sind diese Spannungen im wesentlichen miteinander gleich, ist 4er Gatterkreis 6t geschlossen, so daß die Solenoidvent11 -einheit 32 aufler Einsatz bleibt.

Wenn andererseits zwischen dem Fühler 55 und dem Ge-

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achwindigkeitsdetektj.. 59 ein Fehler auftritt, wird der Gatterkreis 65 geschlossen, um die Solenoidventileinheit 32 in entsprechender Weise außer Einsatz zu halten»

Der Durchdrehdetektor mit einer derartigen Sicherheitseinrichtung arbeitet in der Weise, daß er die Solenoid-. ventileinheiten 32 und 32^f betätigt, wenn und nur wenn das Vorderrad durch die Hinterräder überholt wird und wenn zwi-

sehen den Geschwindigkeiten des rechten und linken Hinterrads ^ eine vorbestimmte Differenz auftritt.

Sollte der Verstärker 66 oder 67 falsch die Solenoideinheit 32 oder 32' in Einsatz halten, würde zu dem rechten oder linken Radzylinder 1 oder 4¹ ein verstärkter hydraulischer Druck angelegt werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, können an die Verstärker 66 und 67 Sicherheitsschalter 73 und 74 angeschlossen werden, um in einem solchen Fall den Strom zu den Verstärkern zu sperren. ■

Alle Elemente mit Ausnahme der Verstärker 66 und 67 werden durch einen Zündschalter 75 mit einer durch einen separaten Spannungsregler (nicht gezeigt) geregelten Spannung von etwa 10 Volt beliefert. Die Verstärker 66 und 67 können durch einen Gaspedalschalter 76 versorgt werden, der mit dem Gaspedal (nioht gezeigt) zusammenwirkt. Der Schalter 76 kann so angeordnet sein, daß er nur dann betätigt wird, wenn das Gaspedal auf eine vorbestimmte Tiefe niedergetreten wird.

Die elektrische Schaltung oder Anordnung des Durchdrehdetektors gemäß Vorbeschreibung kann bei jeder Durchdrehschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs angewendet werden; wo die konstruktive Ausgestaltung der Bremsbetätiger gemäß Fig. 2 benutzt wird, kann sie vorteilhaft in Verbindung mit einem pneumatischen Bremssystem bekannter Bauart benutzt werden. Ein derartiges Beispiel ist in der Fig* U verdeutlicht,

GemäS Fig. ^ä* benutzt des pneumatische Bremssystem als Betätigungsquelle oder Antriebsquelle einen Luftkompressor 78 geeigneter Kapazität, Die durch den Luftkompressor komprimierte Luft gelangt ütsr eine Leitung 80 zu einem Luftspeicher 79, Der Druck in dem Luftspeicher 79 wird durch einen Druckregler 81 reguliert, der über eine Leitung 82 angeschlossen ist. Der Luftspeicher 79 ist über Leitungen 84 und BB mit einem Bremsventil 83 verbunden, Das Bremsventil 83 hat zwei Auslaßöffnungen, von denen eine über eine Leitung 87 mit einem Schnellentlastungsventil 86 verbunden ist. Die Druckluft in dem Schnellentlastungsventil 86 Wird zu den Kammern 88 und 89 geleitet» die die rechte und linke Vorderbremse (nicht gezeigt) betätigen. Das Schnellentlastungsventil ist durch eine Leitung 90 unmittelbar mit dem Luftspeicher 79 verbunden, so daß Druck-* luft unter konstantem Druck zu dem Schnellentlastungsventil 86 geführt wird.

Die andere Ausgangsöffnung des Bremsventilε 83 Ut durch eine Leitung 92 mit einem Relaisventil 91 verbunden. Eine

Leitung 93 fuhrt von der Auslaßöffnung 91a des Heiaisventile 91 weg und ist in zwei Leitungen 93a und 93b verzweigt. Die Leitungen 93a und 93b stehen mit den Kammern 94 und 95 der rechten und linken hinteren Bremse (nicht gezeigt) in Verbindung. Die erfindungsgemäße Durchdrehschutzvorrichtung.ist mit dem pneumatischen Bremssystem dieses Aufbaue kombiniert«

Die Durchdrehschutzvorrichtung besitzt gemäß Darstellung einen Durchdrehdetektor, der allgemein mit 96 bezeichnet ist sowie zwei Drucksteuerventile 97 und 98. Die Drucksteuerventile 97 und 98 haben erste Kammern 97a bzw. 98a und zweite Kammern 97b bzw· 98b. Die ersten Kammern 97a und 98a' sind durch einen Druckregler 99 miteinander verbunden, während die zweiten Kammern 97b und 96b einerseits mit den Kammern 94 und 9$ der linken und rechten hinteren Bremse und andererseits über die Leitungen 93a und 93b mit der Leitung 93 verbunden sind* Die Drucksteuerventile 97 und 98 haben "entilkörper 97c und 98c, die mit Hilfe von Federn 97d und 98d gegen die Trennwände 97e und 98e zwischen der ersten und zweiten Kammer gedruckt werden· In den Trennwänden 97e und 98e sind DurchgangslSOher vorgesehen, durch die sich in Richtung auf die VentilkörnßT¹ 97c und 98c Stößel 97f und 98f erstrecken. Diese Stößel 97f \ι**Λ Sftf werden jeweils durch Solenoid spulen 97g und 98g betätig., ·:ΐ e:_^;tr£sch mix atm Durchdrehdetektor verbunden eine., ,·■■-- all ;;■..■ ■■:·. jr.it SS bezeichnet ist. Der Druckregler 5S- t^iut&t sinen i .-;-T.körper 38a_f der unter der Wirkung eiuer Fee'^r- 3Bb rsorrcalferw··/'*? :r lintr Stellung gehalten wird_ft um a*&r, SinleB «u.r Κα®*\«γ i&« isgi«^s offenzu-

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halten. Die Kammer des Reglers 99 ist durch eine Leitung 100 mit der Leitung 84 verbunden, die vom Luftspeicher 79 kommt. · Die Leitung 100 ist mit der Auslaßöffnung 91b des Relaisventils 91 verbunden.

Wird das Bremspedal (nicht gezeigt) niedergetreten und läuft das Kraftfahrzeug unter normalen Bedingungen, so ist das Bremsventil 83 in einem Maß geöffnet, das der Stellung des* Bremspedals entspricht. Daraus ergibt sich, daß die in dem Luftspeicher 79 gespeicherte komprimierte Luft durch das Bremsventil 83 über das Schnellablaßventil 86 zu dem Relaisventil 91 gelangt. Somit wird Luft unter einem Druck, der proportional zur niedergetretenen Stellung des Gaspedals ist, "über das Schnellablaßventil 86 zu den Bremskammern 88 und 89 und durch das Relaisventil 91 zu den Bremskammern 9H und 95 geschickt. Die vorderen und hinteren Bremsen sind in dieser Weise angelegt»

*
Wird jedoch durch den ΟμΓοΙ^ΓβϊκΙβΐβ^οΓ 96 ein Unterschied

in den Geschwindigkeit zwischen dem rechten und linken Antriebs rad festgestellt, so liefert der Detektor eine Spannung zu einem der beiden Solenoidspulen 97g und 98g. Unter der Annahme, daß die Solenoidspule 97g erregt wird, stößt der Stößel 97f vorwärts und hebt den Ventilkörper 97c von der Trennwand 97e ab. Demzufolge kommt die erste Kammer 97a mit der zweiten Kammer 97b in Verbindung, wobei der Einlaß von der Leitung 93a durch den Ventilkörper 97c geschlossen wird. Die in die erste Kammer 97a eingeführte komprimierte Luft kann somit über die

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zweite Kammer 9 7b in uie Bremskammer 94- eintreten. Es wird dann der mit 9Ua bezeichnete Stößel bewegt, um die Bremse des rechten Hinterrads zu betätigen. Dementsprechend wird an das linke Hinterrad ein Antriebsmoment übertragen, das dem an das rechte Rad angelegten Bremsmoment entspricht.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Durchdrehschutzvorrichtung auch bei Kraftfahrzeugen angewendet werden, bei denen die Vorderräder angetrieben sind.

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Claims

Patentansprüche

.J Durchdrehschutzvorrichtung bei einem Strömungsmittelbremssystem eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch einen Durchdrehdetektor für die Ermittlung eines Unterschieds in der Geschwindigkeit des rechten und linken Antriebsrads und für die Lieferung einer Spannung, sobald der Unterschied der Geschwindigkeiten einen vorbestimmten Wert überschreitet und durch eine Einrichtung für die Lieferung des Strömungsmitteldrucks zu den zu bremsenden Rädern in Abhängigkeit von der angelegten Spannung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei einem Kraftfahrzeug mit eineia Bremspedal, einem Hauptbremszylinder, der an das Bremspedal angeschlossen ist' und einen Hydraulikdruck liefert und mit rechten und linken Radzvlindern für das Betätigen der Bremsen für das rechte und linke Antriebsrad bei Lieferung von Hydraulikdruck durch den Hauptbremszylinder, dadurch gekennzeichnet , daß. die zweitgenannte Einrichtung zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und dem rechten und linken Radisyllnder (4,¹*¹) angeordnet ist, um den Hydraulikdruck :;·? dienT. K&tä» zylindern zu liefern.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchdrehdetektor ein Paar Fühler (55,56) besitzt, die auf dem rechten und linken Antriebsrad sitzen und deren Umlaufgeschwindigkeit ermitteln und diese Geschwindigkeiten repräsentierende Impulse liefern, durch ein Paar Impulsformer "(57,58), die an die Fühler angeschlossen sind und die Impulsweiten der Impulse bestimmen, ein Paar Geschwindigkeitsdetektoren (59,60), die an die Impulsformer ange- | schlossen, sind und entsprechend den von den Impulsformern gelieferten Impulsen Spannungen liefern, die proportional zu den jeweiligen Geschwindigkeiten der Antriebsräder sind, durch einen Geschwindigkeitsunterschieddetektor (61), der an die Geschwindigkeitsdetektoren angeschlossen ist und bei Ermittlung eines Unterschieds in den von den G-^chwindigkeitsdetektoren gelieferten Spannungen eine Spannung liefert, durch ein Paar Schmitt-Trigger (62^63), die an den Geschwindigkeitsum:erschieddetektor angeschlossen sind und jeweils dem rechten oder linken Radzylinder zugeordnet sind, wobei die Spannung von dem Geschwindigkeitsunterschieddetektor selektiv zu einem der Schmitt-Trigger geliefert wird, der dem mit der höheren Geschwindigkeit umlaufenden Antriebsrad zugeordnet ist und wobei einer der Schmitt-Trigger dann eine Ausgangsspannung liefert, , wenn die von dem Geschwindigkeitsunterschieddetektor gelieferte Spannung einen vorbestimmten Wert überschreitet, durch ein Paar Gatterkreise (61,65),, die jew&Ils an die Schmitt_tTrigger angeschlossen sind und bei Erregung Ausgangsspanunngen liefern und durch ein Paar Verstärker (66,67),die jeweils an die

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Gatterkreise angeschlossen sind und die von diesen Gatterkreisen gelieferten Spannungen verstärken«

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchdrehdetektor ferner einen zusätzlichen Fühler (68) aufweist, der auf einem der freien Räder des Kraftfahrzeugs sitzt und die Umlaufgeschwindigkeit des freien Rads er-

A mittelt und diese repräsentierende Impulse liefert, durch einen an den zusätzlichen Fühler angeschlossenen Impulsformer (69), der die Impulsweite der Impulse bestimmt, durch einen dem freien Rad zugeordneten Geschwindigkeitsdetektor (70), der an den Impulsformer angeschlossen ist und in Abhängigkeit von den vom Impulsformer gelieferten Impulsen eine zu der Geschwindigkeit des freien Rads proportionale Spannung liefert, durch ein Paar Geschwindigkeitsvergleicher (71,72), die an den Geschwindigkeitsdetektor des freien Rads und an die beiden . Geschwindigkeitsdetektoren angeschlossen sind und die jeweils

W mit ihren Ausgängen mit den Gatterkreisen (64,65) verbunden sind, wobei bei Fehlen einer Ausgansspannung am Ausgang einer der beiden Geschwindigkeitsdetektoren durch einen der beiden Geschwindigkeitsvergleicher die Ausgangsspannung des Geschwindigkeit sdetektors des freien Rads mit der Ausgangsspannung eines der beiden Geschwindigkeitsdetektoren verglichen wird und zu einem der beiden Gatterkreise eine Spannung geliefert wird.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn-0 09822/146$

zeichnet, daß der Duroherehdetektor mit Ausnahme der Verstärker durch einen Zündschalter (75) mit Energie versorgt wird, während die Verstärker (66,67) durch einen Gaspedalschalter (76) mit Energie versorgt werden, der mit dem Gaspedal koor diniert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verstärker Sicherheitsschalter (73,bzw.

74) angeschlossen sind, um die Verstärker bei einem Versagen ™ von der Energiezufuhr zu trennen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweitgenannte Einrichtung einen rechten und einen linken Bremsbetätiger (10,1O¹) aufweist, die mit dem Hauptbremszylinder. (2) und den rechten und linken Radzylindern (4,4') verbunden sind und jeweils einen Kolben (19) für das Regulieren des durch den Bremsbetätiger zuzuführenden Hydraulikdrucks aufweisen, ferner ein Paar Membraneinheiten C 25) mit jeweils | einer Membran (28) für die Steuerung der Bewegung des Kolbens, sowie ein Paar Solenoidventileinheiten (32,32·), die auf die von dem Durchdrehdetektor gelieferte Spannung ansprechen und die Bewegung der Membran steuern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremsbetätiger ein allgemein zylindrisches Gehäuse (11) mit einem mit dem Hauptbremszylinder (2) verbundenen Einlaß-(12) und einem mit einem der Radzylinder (4,4·) verbundenen Auslaß (13) aufweist, wobei in dem Gehäuse axial ver-

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schiebbar ein Kolben (19) angeordnet ist» ferner einen axial verschiebbar in dem Gehäuse sitzenden Stößel (16), der sich durch eine Seitenwand des Gehäuses» die der öffnung (13) gegenüberliegt» nach außen erstreckt und an seinem Außenende fest mit der Membran (28) verbunden ist» ferner einen Kugelventilstößel (20), der axial verschiebbar in dem Gehäuse sitzt und an einem Ends über ein sich durch den ganzen Kolben ers'treckenden Durchgang an den Kolben und am anderen Ende lösbar an den erstgenannten Stößel (IS) angeschlossen ist» wobei in dem Durchgang des Kolbens ein Kugelventil (21) und eine Feder (22) sitzt, die die Kugel gegen das innare Ende des Kugelventilstößels drückt und *v:obei ferner in dem Gehäuse und hinter dem Kolben eine Rückholfeder (2U) vorgesehen ist, um den Kolben von dem Ausgang wegzudrücken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Membraneinheiten C25) eine erste und eine zweite Kammer (26,27) aufweist, die durch die Membran (28) voneinander isoliert sind, wobei in der ersten Kammer eine Feder (29) angeordnet ist» die die Membran in eine Stellung drückt, bei der der Stößel in einer von dem Auslaß (13) entfernten Lage gehalten sind, und daß jede Solenoidventileinheit > (32,32·) eine erste und eine zweite Kammer (35,36) an.fm;ist, die durch eine Trennwand (37) mit einem Durchgangsloch voneinander getrennt sind, wobei die erste Kammer* (35} tibar erste und zweite öffnungen mit der ersten und zweiter " r;.-er⁰ der Membraneinheit verbunden ist, und daß in der ersten Kammer der

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Solenoidventileinheit ein Ventilkörper (38) sowie eine Feder (39) sitzt, die den Ventilkörper gegen die Trennwand drückt, um normalerweise das Durchgangsloch zu schließen und daß ferner eine Lufteinlaßkammer (U2) vorgesehen ist, die mit der zweiten Kammer.(36) der Solenoidventileinheit verbunden ist und über eine Luftöffnung (U5) zur Luft offen ist und im Inneren einen Ventilkörper (43) aufweist, der -unter, der Spannung einer Feder (UU) eteht, wobei eich durch die zweite Kammer der Solenoidventileinheit ein Stößel (UO) ^ beweglich erstreckt, der durch eine Solenoidspule (Ul) betätigbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (26,3S) der Membraneinheit (25) und der Solenoidventileinheit (32) mit der Ansaugleitung (S) des Motors verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, j daß die ersten Kammern (26,35) über ein Einwegrückschlagventil

(31) »it der Ansaugleitung verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch S bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßkammer (U2) über einen Luftfilter. (U7) zur Luft offen ist. *

13. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßkammer (U2) mit einem Luftspeicher (U8) verbunden ist, zu dem Druckluft von einem Luftkompressor

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(50) geliefert wird, wobei die erste Kammer der Membraneinheit und der Solenoidventileinheit zur Atmosphäre geöffnet sind.

14·. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Luftspeicher und dem Luftkompressor ein Einwegrückschlagventil (52) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bei' einem pneumatischen Bremssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Luftkompressor, einem mit dem Luftkompressor verbundenen Luftspeicher zur Speicherung der von dem Kompressor gelieferten Druckluft, einem Bremsventil, das an seiner Einlaßöffnung mit dem Luftspeicher verbunden ist, mit einem Relaisventil, das an seiner Einlaßöffnung mit dem Bremsventil und an seiner einen Auslaßöffnung mit der rechten und linken Bremskammer des rechten und linken Antriebsrads verbunden ist, um die in dem Luftspeicher enthaltene Preßluft beim öffnen des. Bremsventils zu den Bremskammern zu schicken, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Spannung ansprechende Einrichtung vorgesehen ist, um die Druckluft in dem Luftspeicher selektiv bei Anlegen der Spannung zu der rechten oder linken Bremskammer zu lassen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweitgenannte Einrichtung ein Paar Solenoidventileinheit en aufweist, die jeweils eine erste und eine zweite Kammer (37a,96a;37b,98b) aufweisen, die durch eine Trennwand (97e,98e) voneinander getrennt sind, welche ein Durchganpisloch aufvreist, ferner einen in der zweiten Kammer citsenden Ventilkörper (97c,

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98c) sowie eine den Ventilkörper gegen die Trennwand drückende Feder (97d,98d), so daß das Durchgangsloch normalerweise geschlossen ist, einen sich durch die erste Kammer erstreckenden bewegbaren Stößel (9 7f,98f) und eine mit dem Durchdrehdetektor verbundene Solenoidspule (9 7g, 9 Eg) für das Betätigen des Stößels in Abhängigkeit von der Spannung, wobei die erste Kammer der beiden Solenoidventileinheiten durch ein Drucksteuerventil (99) miteinander verbunden sind und die zweite ^ Kammer der Solenoidventileinheiten an ihrer Einlaßöffnung an das Relaisventil (91) und an ihrer Auslaßöffnung an die rechte bzw. linke Bremskammer (94,95) angeschlossen sind und wobei das Drucksteuerventil an seiner Einlaßöffnung mit dem Luftspeicher (79) und mit der anderen Auslaßöffnung des Relaisventils verbunden ist und einen Ventilkörper (99a) aufweist, der normalerweise von dem Einlaß des Drucksteuerventils weggedrückt wird.

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L e e r s e i t e