DE2017185A1

DE2017185A1 - Bremsregelsystem

Info

Publication number: DE2017185A1
Application number: DE19702017185
Authority: DE
Inventors: Otto 6380 Bad Homburg P Depenheuer
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1971-11-04
Also published as: GB1281317A; FR2085988A1; DE2017185B2; BR7102095D0; ZA71957B

Description

ALi¹UED TUVIiS ΐίϊϊίϊ.Ι 7. April 1970

0 Fra.ikliurt (Main) 3L/Mit/Hie

P 373B

0. Depenheuer - 8

ürc-'.nsre.'.jelsystera

L>ie Erfindung bezieht sich auf ein Regelsystem für Zweikreisbremsanlagen, insbesondere .für servobe fcriebene Fahrzeugbremsanlagen,

Bei einer Bremsung tritt am iiad ein Schlupf "s" auf, der bestimmt ist durch (iic Differenz von Translationsgeschwindigkeit des Fahrzeuges und Jlotnfcions.jeschwiudigkeifc des Rades, Wie aus dem Diagramm nach i-'i^. 1 au ersehen ist,· steigt iia unteren Bereich des Schlupfes der iieihwort *u zwischen Reifenaufstandsflache und Fahrbahn an; der auftretende Schlupf wirkt sich also ^ ims tig auf eine wirliun;|svolle Breui- λ sun,* aus, überschreitet der Schlupf infolge der äußeren Breinsbedin-'iuti^en, wie z, B. Fahrbaimbeschaffenheit und zur Verfugung gestellter Bremsdruck iia Bremskreis jedocli einen bestimmten Wert, so sinkt der He iljunfj'skoef f i·/. ient «wischen ileifenauf standsf läclie und Fahrbahn wieder, was eine Verlängerung des Bremsweges zur Folge hat. Steigt der Schlupf schließlich soweit an, daß das Rad nicht mehr abrollen kann, sondern über die Fahrbahn rutscht, also blockiert ist, geht die Manövrierfähigkeit fies Fahrzeuges verloren. Ein Blockieren eines oder .mehrerer Iläder tritt besonders bei. Pan.ikbreinsungen infolge des überhöhten hydraulischen Druckes iia Bremskreis und auch bei Glatteis auf, wo ein niedriger

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Beibwert zwischen Fahrbahn' und Keilen, von vornherein ;;egebeo ist, also ■ die ilaügesciiwimligkeit erheblich unter die tatsächliche f ahrKeu.ggesehwinaigkei fc sinkt, . - .-.. ■ .. -

Antiblockierregler dienen dazu, die Radverzö'f.erun^ während e ines ßr.e .isvorganges nicht über den 'für die jeweiligen äußeren Umstände kritischen Wert hinauswachsen z-u lassen, sondern den Schiupi' des jiades auf üü.kt V/ert zu halten, der eine optimale Bremsung bewirkt.

Die deutsche Offenlegungsschrilt 1 ;ΐΟ1 007 beschreibt eine Bremsanlage des Pumpenumlauftyps, bei der die Förderleistung der öerTopiimpe von der Drehgeschwindigkeit des Hades abhängt. Bei; Betätigung des Bremspedals wird durch ein Druckregelventil der Rücklauf des durch die Pumpe geförderten Druckmittels gedrosselt, so daß sich JÜruck.--im Bremskr.eis aufbaut, der die Bremsen zur Anlage an ihre iteibflachen brin;£t, Ua die Förderleistung der Pumpe und damit der durch sie aufgebaute' Bremsdruck abhängig ist von der Drehgeschwindigkeit des Bades, wird der Druck in der Bremsleitung automatisch reduziert, wenn das Had zum Blockieren . neigt, d« h, an Geschwindigkeit verliert. Bei vermindertem Druck: kanu, das Had wieder abrollen, treibt somit die Ptimpe stärker an und neuer Bremsdruck wird aufgebaut. Der Vorgang wiederholt sich während eines Bremsvorganges 2yklis.ch, _: . - \ .'. . '_..;

Allerdings ist gerade mit der geschwiiidigkeitsabhängigen der Pumpe ein entscheidender Nachteil verbunden. Im unteren keitsbereieh des Fahrzeuges ist keine voll wirksame Bremsung möglich, da sich nur ein verminderter Bremsdruck aufbauen kann,, auch wenn keine Gefahr besteht, daß das Ead blockiert,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige, preiswerte Blockier-; regelanlage mit Pumpenumlauf, insbesondere für mehrkreisgebreraste Fahrzeuge zu schaffen, die in jedem Geschvindi-glceitsbereich die Iiehe Bremswirkung entstehen läßt.

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wird dies dadurch erreicht, daß in dem den Servodruck für den betreffenden Brcinskreis führenden Abschnitt der Druckiuittelleitung Ventile angeordnet sind, die iu bekannter l/eise in Abhängigkeit von vom Reeler gelieferten Signalen die Verbindung zwischen Druckni tte] C₁UeIIc und Iladiiyli ädern b/.w; Druckraum unterbrechen und den mit den ilncr.-.yl indorn bzw, dom üruckraum in Verbindung stehenden Zwei;-'; der Bremsleitung ;nifc den iieservebehälter verbinden., Dabei sind ein 2/2-Wegeveutil und ein 3/~-Wegcventil in !leihe geschaltet, wohej der Einlaß des 2/2-Y/egeventils mit der Druckinittelquelle und der Auslaß des 2/2-Y/egeventils mit dem Einlaß des 3/2-Wege ventils verbunden ist. Einer der beiden Auslässe des 3/2-Wegeventils ist mit den Iladzyl indem bzw. dem die Beaufschlagungsflache des Sekundärkolbens beinhaltenden it aura verbunden und der andere Auslaß ist mit dorn iiese rvehehäl tor verbunden,

Hei einer Zweikreisbremsanlage werden die Bremsen einer Achse direkt vom Servodruck hydrodynamisch betätigt, die Bremsen der anderen Achse werden durch den Servodruck über einen Kolben hydrostatisch beaufschlagt und die vorzugsweise elektromagnetisch .iu betätigenden Ventilesind im mit der Druckmittelquelle verbundenen Zwei f.; angeordnet.

Ein Differenzdruckschalter zeigt Druckunterschiede in den beiden Brems-, kreisen und/oder eine Regelung an der hydrostatisch gebremsten Achse an, indem der mit dem Bremszylinder verbundene Raum und der von diesem durch· den Sekundärkolben getrennte mit der Druckmittelquelle in Verbindung stehende Raum durch einen Kanal verbunden sind, in dem ein mit elektr,-Kontakten /,usaiinnenarbeitender Kolben angeordnet ist.

Die Srl'indunj wii-d im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben: " .

Fig. 1 zeigt das u-Schlupf-Diagramm

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IJ¹Ig. 2 :seigt schematise}! die erf in dungs gemäße Bremsanlage fiir eine

Regelung an der Hinterachse, . . _]-:

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Bremsanlage für eine itegeluiiff an der Vorder- und Hinterachse,

In einem Hauptzylinder 1 einer Zweikreisbremsanlage ist der Primär kai*- ■ ben 2 kombiniert mit einem Druckregelventil 3, das gemeinsam mitdem '^: Primärkolben betätigt wird. Eine Pumpe 5 fördert Druckmittel in den Druckraum 6 hinter dem Priraärkolben 2. Der Druckraum 6 ist iu Buhestellung der Anlage, d, h. bei geöffnetem Druckregelventil 3 mit dem ^!ieservebehälter 7 verbunden, so daß ein druckloser Druckmitteluralauf' : stattfinden kann, Der Üruckraum 6 wird in Betätigungsrichtung der, An-- -■"--'■ lage durch die Beaul'schlagungsflache des Sekundärkolbens 8 begrenzt, der vorzugsweise schwimmend im Zylinder angeordnet ist und vor dein-.-■""'_",■ der Druckraura 9 liegt-, der mit dem Bremskreis 20 'der Vorderachse direkt verbunden ist. in die Druckmittelleitun,; 10 voci. Druclcraum G afu^; den Iiadsylindern der Jiinterachse sind ein 2/2-Wegeventil 11 und ein '._-'.' 3/2-Wegeventil 12 hintereinandergeschaltet. Beide Ventile sind vorzugsweise Elektromagnetventile und werden durch im Regler 14 verarbeitete Beschleunigungs- bzw, Verzögerungssignale betätigt, Der Einlaß 15 des 2/2-Wegeventile H ist mit dem Druckraum 6 des Hauptzylinders 1 ver-_: bunden, der Auslaß 16 des . 2/2-¥egeventilsMl ist mit dem Sinlaß. des 3/2-Wegeventils 12 verbunden. Während an den einen Auslaß 17 des letztgenannten Ventils 12 die Drückmittelleitung IG des Hinterachsbremskreises angeschlossen ist, ist der zweite Auslaß 13 mit der ltückläu'fleitung 19 zum Reservebehälter 7 ve/bunden. In Normals te 11 u-n-g der beiden Ventile 11, 12 besteht Druckmittelverbindung vom Druckrauri 6 des Ilauptzylinders 1 zu den Eadbremszylind_;ern der Hinterachse. Die .zweite Schaltstellung des 2/2-Vregeventils 11 unterbricht lediglich die- Druckmittel leitung 10, die zweite Schaltstellung des 3/2-V/egeventils 12 unterbricht ebenfalls die Druckmittelleitung 10 und verbindet deren " mit dem Badzylinder verbundenen Zweig über den Auslaß 18 mit dem ^ : Reservebehälter 7. L . ΐ

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■Zu Beginn der. Bremsung befinden sich beide Elektromagnetventil^ 11, in Ausgangsstellung, Durch Betätigung des Druckregelventils 3 im Primärkolben 2 wird der pumpenumlaufstrom gedrosselt und Druck baut sich in Druckraum 6 und über ilen Sekundärkolben 8 im Druckraum 9 auf. Die Bremsen der Vorder- und Hinterachse werden über die Druckmittelleitungen 20, 10 beaufschlagt. Wird an einem oder beiden Hinterrädern, die infolge äußerer Umstände vie η. B, die dynamische Achslastverlagerung bevorzugt zum Blockieren neigen, durch den Radsensor 13 eine zu hohe Verzögerung festgestellt, so wird bei einer ersten Verzögerungsschwel-Ie v·^ das 2/2-Wegeventil 11 geschaltet, so daß die Druckmittelleitung' 10 unterbrochen ist und der Druck im mit dem Badzyliiider verbundenen Abschnitt zunächst konstant bleibt,

IuColge der der Hydraulik anhaftenden Zeitverzögerung wird das iiad • jedoch veiter verzögert und erreicht eine zweite Verzögeruiigsschwelle Vg, Durch das zweite Versögerungssignal oder auch nach Ablauf eines Zeitgliedes t vom Beginn des ersten Signals vj_ wird das 3/2-Wegeventil 12 in seine aweite Schaltstellung gebracht, der vom Hauptzylinder getrennte Zweig der Druckmittelleitung 10 wird dabei mit dem lleservebehälter 7 verbunden, das Druckmittel entspannt sich und das Rad erfährt eine l/iederbeschleunigung, in deren ersten phase das 3/2-Wegeventil durch ein Halteglied 't erregt bleibt, während das 2/2-Vegeveatil 11 in seine Ausgangsstellung zurückfällt, B_ei Auftreten eines bestimmten Beschleunigungssignals b wird das Halteglied gelöscht und auch das 3/2-Wegeventil 12 kehrt in seine Normalstellung zurück, die Verbindung zwischen Hauptzylinder und Radzylinder der Hinterachse ist wiederhergestellt und ein neuer Zyklus kann beginnen.

Gemäß der Erfindung sind die Druckräume 6 und 9 des Hauptzylinders i durch einen Bypass- 21 verbunden, in dem ein Differenzdruckanzeiger 22 vorgesehen ist, so daß bei Ausfall eines der beiden Bremskreise ein Warnsignal erzeugt wird, , .

Das beschriebene System regelt nur die Itadverzögerung an der Hinterachse,

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in- der Praxis" nieist, "genügen wird. Besteht jedoch die Forderung nach einer Allradregelung, so kann dies erfindungsgemiiß besonders günstig und mit wenig Aufwand verwirklicht werden, -

Gemäß Fig. 3 ist der mit dein Druckregel ventil 23 kombinierte Primärkolben 24 mit einen Fortsatz 25 versehen, der "-durch eine den vor ihm liegenden Saum'unterteilende Trennwand 26 dicht liindurchgef ührt ist. Durch die Trennwand 26 entstehen ;swei Kammern 27, 28, von denen die eine über den Anschluß 29 mit dein Reservebehälter verbunden ist, wäh-P rend die andere, in der der schwimmende Kolben 30 angeordnet ist, über den Anschluß 31 so mit der pumpe 5 in Verbindung steht, daß bei gedrosseltem Pumpenumlauf der Pumpendruck auf der Beaufschlagungsflache des Kolbens 30 steht und die Bremsen der Vorderachse über die bei 32 ■ an den Druckraum 33 angeschlossene Druckmittelleitung betätigt werden»

Die Pumpe 5 fördert in Ruhestellung der Anlage durch die Druckraittelleitung 36,den Anschluß 34 in den Raum vor den Primärkolben 24^d-UrCh. das mit letzterem kombinierte Druckregelventil 23 und den aus zwischen Zylinder und Primärkolben vorhandenen Ringraum führenden Anschluß 35 ■ in den Reservebehälter 7. Auch die zwischen Primärkolb.en 24 und Trennwand 26 liegende Kammer 27 ist über einen Anschluß 29 mit der Rückfc laufleitung verbunden. Die Druckmittelleitung 36 verzweigt sich noch vor dem Eintritt in den Zylinder-, Der Zweig 36' führt direkt zu den ■ Radzylindern der Hinterachse, in ihm sind die beiden elektromagnetischen Ventile 11," 12 angeordnet, die in der bereits beschriebenen V/eise arbeiten," In Ruhestellung verbinden sie die Pumpe 5 mit den Radzylindern, während das durch die erste Verzögeriingsschwelle v^ betätigte 2/2-Wegeventil in seiner zweiten Schaltstellung die Verbindung unterbricht und das durch die zweite Verzögerungsschwelle betätigte 3/2-We-geventil 12 in seiner ζΛ/eiten Schaltstellung die Verbindung zwischen Pumpe und Radzylinder ebenfalls unterbricht und außerdem die Radzylinder mit dem ReservebehäTter 7 verbindet, -

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Um in gleicher Weise aucli die Racier der Vorderachse zu regeln, steht der die Beaufschlagun^sflache des Sekundärkolbens 30 beinhaltende .Rauui 2M über den Anschluß 31 ebenfalls durch eine Druckmittelleitung 37 mit der Pumpe 3 in Verbindung. In der Druckinittelleitung 37 sind die Ventile Ü¹ und 12¹ entsprechend vie im Ilinterachskreis angeordnet. Durch Be tätigun.·; tier Ventile wird der Ueaufschlagun;sdruck des* Sekundiirkolbens 30 gesteuert und damit der Druck ira Vorderachskreis beeinflußt. Die Ventile 11', 12· sind geschaltet und wirken vie die Ventile 11, 12.

Bei Betätigung des Bremspedals wird der Pumpenumlauf gedrosselt, die Bremsen der Hinterräder werden direkt durch den Pumpendruck über die Druckuii ttelleitung 56, 3b¹ betätigt, der Pumpendruck beaufschlagt auch die Stirnfläche des Primärkolbens 24, der über seinen am Sekundärkolben 30 anliegenden Fortsatz 25 denselben verschiebt. Zusätzlich wird der Sekundärkolbeu 30 auch vom Pumpendruck direkt durch die Druckmittelleitung 37 beaufschlagt. Das aus der Kammer 27 durch den Primärkolben 24 verdrängte Druckmittel entweicht in den Heservebehälter 7. Spricht der ilegler in der veiter oben beschriebenen V/eise an, so kann die Verzögerung der Jlinterachsräder zu 100 )o und die der· Vorderräder au 30 'jo geregelt werden. Dies ist ausreichend, da die Räder der Hinter·?· achse infolge der dynamischen Achslastverlagerung leichter zum Blockieren neigen.

Im Zylindergehäuse ist noch eine Differenzdruckwarneinrichtung angeordnet.

Die durch den Sekundärkolben 30 voneinander getrennten Räume 33 und sind durch einen Kanal 33 verbunden, in dem ein Kolben 39» vorzugsweise ein Differentialkolben, angeordnet ist, der bei normaler Funktionsweise der Bremsanlage in einer Mittellage gehalten wird, Im Raum 33- herrscht der auf die Bremsen der Vorderachse wirkende Druck,während im Raum 28 in Normalstellung der Anlage der Pumpendruck ansteht, der

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auch auf die iläder der Hinterachse wirkt» Der Kolben 39 wird aus seiner Mittellage verschoben, wenn entweder einer der beiden. Bremskreise de-, fekt ist oder wenn eine Regelung eingesetzt hat und die normale Verbindung zwischen Pumpe 5 und Raum 28 nicht mehr gegeben ist. Bei seiner Bewegung schließt der Kolben 39 einen Eontakt, der ein Warnsignal auslöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kombination wird in vorteilhafter Weise der für die Regelung erforderliche Pumpenumlauf - oder Speicherdruck gleichzeitig für die Verstärkung des Systems ausgenutzt.

Bei Ausfall des Verstärkersystems fällt zwar auch die Regelung aus, aber die Vorderachse kann durch die Fußkraft direkt und mit gering'eiu Pedalwegverlust gebremst werden; das Fahrzeug bleibt stabil.

Bei Ausfall des Vorderachskreises vergrößert sich zwar der Pedalweg wie bei üblichen Zweikreissystemen, jedoch bleibt die verstärkte Bremsung der geregelten Hinterachse voll erhalten.

Bei Versagen des Regelkreises selbst, oder der dazu benötigten Bauelemente, z, B, der Ventile,wird in jedem Fall nur der Hinterachskreis betroffen. '■'■'..' ' - ■

Erfindungswesentlich ist, daß bei einer Servobremsanlage, bei der die Bremsen einer Achse direkt vom Servödruck hydrodynamisch beaufschlagt werden und die Bremsen der anderen Achse durch den Servödruck über einen Kolben hydrostatisch beaufschlagt werden, die vorzugsweise elektromagnetisch erregbaren Ventile im mit der Druckmittelquelle direkt verbundenen Zweig angeordnet sind.

Die beiden beschriebenen AusführungSDeispiele der Hauptzylinder- und Ventilanordnung sind nicht an das beispielhaft angeführte System der Regelung nach Verzögerungsschwellen gebunden, sondern können auch in anderen Regelkreisen zur Anwendung kommen.

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Claims

Patentansprüche

1. kegelsystem ΐ'άν Zweikreisbremsanlage!!, insbesondere lür servobetrie- >ene i^alu-seagbrevüsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß iier Druck der Servoanlage die Bremsen der Hinterachse direkt beaufschlagt, indem die Radbremszylinder der Hinterachse über eine Druckiuittelleitung (lO, 36, 36¹) direkt mit der Servoanlage (5) verbunden sind, und die Bremsen der Vorderachse über-einen schwimmenden Kolben (">, 30) betätigt werden, wobei in die von der Servoanlage (5) zu den liadbrensriylindern der Hinterachse führende Druckraittelleitung (lO, 36, 36') Ventile (H, 12) eingeschaltet sind, die in bekannter Weise in Abhängigkeit von vom Reeler (14) gelieferten Signalen die Verbindung zwischen ürackzaittelquelle und Iladzylindem bzw. Druckraum unterbrechen und den mit den Itadzylindern bzw. dem Druckraum in Verbindung stehenden Zweig der Bremsleitung mit dem Iteservebehälter verbinden.

2. Bremsregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein 2/2-Wegeveritil (H, 11') und ein 3/2-tfegeventil (12, 12¹ ) in iieihe geschaltet sind, wobei der Einlaß des 2/2-V/egeventils (H, H¹) mit der Druckmittelquelle und der Auslaß, des 2/2-\/egeventils mit dem Einlaß des 3/2-V/egeventils (12, 12») ver- .. bunden ist und einer der beiden Auslässe des 3/2-Wegeventils mit den ilail'/ylinclern b/,w. dem die Beaufschlagun;£sflache des Sekundärkolbens beinhaltenden Raum verbunden und der, andere Auslaß mit dem Reservebehulter verbunden ist.

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3. Bremsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t',, daß ein Di$ferenzdruckwarnschalter (38, 39) Druckunte,rschiede in den beiden. Breinskreisen und/oder eine Itegelunj; an der hydrostatisch beaufschlagten Achse anzeigt, indem der mit den Breiuszylindern verbundene Baum (331 9) und der von diesem durch den Sekundärkolben (30,8) getrennte, mit der Druckinittelquelle in Verbindung stehende Saum (28, 6) durch einen Kanal (j^p>, 21) verbunden sind, indem ein rait elektr. Kontakten, zusaiiimenarbeitender Kolben (39, 22) angeordnet ist.

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