DE2038371A1 - Zweikreisbremsanlage mit Antiblockiervorrichtung - Google Patents

Description

• Zweikreisbremsanlage mit Antiblockiervorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweikreisbremsanlage mit Antiblockiervorrichtung, deren wesentlicher Bestandteil ein Druckmodulator ist, der in Abhängigkeit einer für den Schlupf des geregelten Rades repräsentativen Regelgröße den Radzylinder vom Hauptzylinder hydraulisch trennt und wieder verbindet und gleichzeitig den Druck im mit dem Radzylinder verbundenen Abschnitt des Bremskreises variiert.
• Um für ein Fahrzeug die größtmögliche Verkehrssicherheit zu erzielen, wäre es wünschenswert, jedes Rad des Fahrzeuges einzeln und unabhängig von den anderen zu regeln. Infolge der vielen notwendigen Einzelteile, z.B. ein Satz Ventile für jedes Rad, würde eine solche Antiblockiervorrichtung sehr teuer werden und außerdem viel Bauraum einnehmen.
• Um die Kosten für eine Antibl-ockiervorrichtung möglichst niedrig und den nötigen Bauraum klein zu halten, schlagen verschiedene Patentschriften (z.B. US 3 503 654, US 3 401 987, DOS 1 802 455, DOS 1 8o2 454) vor, nur für die Räder der überbremsten Fahrzeugachse einen Regelkreis vorzusehen. Dies bringt natürlich den Nachteil mit sich, daß die Räder der zweiten Achse während des gesamten Regelvorganges völlig unberücksichtigt bleiben, so daß ein Rutschen dieser Rader auf der Fahrbahn durchaus vorkonmlen kann, wodurch auch die allgemeinen durch ein Blockieren verursachten Gefahren wieder gegeben sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antiblockiervorrichtung, insbesondere für eine Zweikreisbremsanlage, zu schaffen, die kostenniedrig und raumsparend ist, jedoch alle vier Räder des Fahrzeuges in die Regelung mit einbezieht und sich nicht auf die Regelung der Räder nur einer Achse beschränkt.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jeweils die Radbremszylinder zweier Räder, die zu verschiedenen Fahrzeugachsen gehören, an einen Bremskreis angeschlossen sind und nur an den Rädern der überbremsten Achse je ein Sensor angeordnet ist, dessen Ausgangssignal einen von zwei Druckmodulatoren ansteuert, die in die Druckmittelleitungen der beiden Bremskreise eingeschaltet sind.
• Der Druckmodulator ist jeweils zwischen dem Hauptzylinder und der Verzweigungsstelle des Bremskreises in die zu den Radbremszylindern führenden Äste angeordnet.
• In einer Ausführungsform sind jeweils die Radbremszylinder der Räder einer Fahrzeugseite an einen Bremskreis angeschlossen In einer anderen Ausführungsform sind die Radbremszylinder der sich diagonal gegenüberliegenden Räder der beiden Fahrzeug achsen an einen Bremskreis angeschlossen Durch Drosselstellen in den Bremskreisen sind die Druckabbauzeiten in den Bremsen der nicht mit Sensoren ausgerüsteten Räder verkürzt und ihre Druckaufbauzeiten verlängert.
• In einer besonders günstigen Ausführungsform ist das Aufnahmevoltimen der Radzylindex an den nicht mit Sensoren ausgerüsteten Rädern geringer als an den Rädern der überbremsten Achse, so daß sich e9se verkürte Druckabbauzeit ergibt.
• In einer Ausführungsform ist die Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse so ausgelegt, daß die Vorderräder vor den Hinterrädern zum Blockieren neigen. Infolgedessen verläuft die Regelung in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitszustand der Vorderräder.
• Die Erfindung ist im folgenden anhand der anhängenden eichnungen näher beschrieben.
• Fig. la zeigt eine Möglichkeit der Anordnung von Antiblockiervorrichtungen in einem zweikreisgebremsten Fahrzeug gemäß der Erfindung.
• Fig. lb zeigt eine zweite Moglichkeit der Anordnung in einer erfindungsgemäßen Anlage; Fig. 2 zeit schematisch die erfindungsgemäße Anordnung der Einzelteile einer Antiblockiervorrichtung in einem Bremskreis.
• Gemäß der Erfindung wirken die beiden Bremskreise I und II der Bremsanlage nicht auf die Räder jeweils einer Achse, vielmehr ind die hydraulischen Bremsleitungen eines jeden Bremskreises an die Radbremszylinder jeweils eines Rades beider Fahrzeug achsen angeschlossen. Dabei ist es möglich, daß jeder Bremskreis auf die Räder einer Fahrzeugseite (siehe Fig. la) oder daß er diagonal auf das rechte Rad der einen Achse und das -linke Rad der anderen Achse wirkt (siehe Fig. lb).
• Die Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse ist so auszulegen, daß bei Reibwerten zwischen Straße und Reifenaufstandsfläche bis 1,2 rechnerisch immer die Vorderräder vor den Hinterrädern blockieren. Dieser Auslegung wird noch ein Sicherheitsfaktor, z.B. 1,3 zugerechnet, der evtl. auftretende Reibwertschwankungen der Bremsbeläge zwischen Vorder-und Hinterrädern berücksichtigt.
• An den Vorderrädern 1, 2 ist jeweils ein Sensor 3, 4 angeordnet, der die Information, ob das betreffende Rad zum Blockieren neigt oder noch weiter abrollen kann, weiterleitet an den Bremsdruckmodulator 5, 6 des zugehörigen Bremskreises I, II. Wird einer der beiden Bremsdruckmodulatoren 5, 6 durch ein Blockiersignal der Sensoren 3, 4 der Yordexrräder angesteuert, so wirkt er drucksenkend auf den gesamten Bremskreis, in den er eingeschaltet ist; auf diese Weise wird das mit angeschlossene Hinterrad 7, 8 mit in die Regelung und den zyklischen Druckabbau und Druckaufbau in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitszustand des Vorderrades mit einbezogen.
• In Fig. 2 ist der eine Bremskreis 1 mit Antiblockiervorrichtung einer Zweikreisbremsanlage, die -nach Fig. la geschaltet ist, detaillierter dargestellt.
• Das Bremspedal 9 betätigt den Zweikreishauptzylinder lo, von dem die beiden Bremskreise 1 und II abgehen.
• Vom Hauptzylinder lo führt der Bremskreis I zunächst durch ein vorzugsweise hydraulisch betätigtes, als 2/2 - Wegeventil wirkendes Trennventil 11, das in seiner Ruhestellung auf Durchlaß geschaltet ist. Anschließend mündet die Bremsleitung in den eigentlichen Druckmodulator 5 und verzweigt sich dahinter in zwei Äste 12, 13, von denen einer zur Bremse des Vorderrades 1 und einer zur Bremse des Hinterrades 7 dieser linken Fahrzeugseite führt Der eigentliche Druclgnodulator 5 besteht aus einem Stufenkolben 14 der dicht in einem entsprechend abgestuften Zylindergehäuse 15 läuft. Zwischen der Stirnfläche 16 des Kolbenteils mit dem geringeren Durchmesser und dem Zylinderboden befindet sich ein Raum 7, an dem die Anschlüsse für die Druckmittelleitung vom Trennventil 11 und zu den Radbremszylindern vorgesehen sind. Der Raum 17 ist hydraulisch gesehen also ein Teil der Bremsleitung. An der Abstufung des Zylinders 15 ist ein Ringraum 18 vorgesehen, der in einer Richtung von der Ringfläche des Stufenkolbens 14 begrenzt wird. Aus diesem Ringraum 18 führt eine Druckmittelleitung 21 über ein elektromagnetisch zu betätigendes 2/2-Wegeventil 19 zum Rücklauf 20.
• Das 2/2-Wegeventil 19 steht in seiner Normalstellung auf Durchlaß. Eine zweite Druckmittelleitung 22 führt aus dem Ringraum 18 über ein in Ruhestellung gesperrtes, elektromagnetisches 2/2-Wegeventil 23 zu einer weiteren Druckmittelquelle, z.B.
• einem Speicher 24. Vom mit dem Ringraum 18 verbundenen Abschnitt der Druckmittelleitung 22 zweigt eine Steuerleitung 25.
• ab, die zur hydraulischen Betätigung des Trennventils 11 führt.
• Eine auf den Boden 26 des Stufenkolbens 14 wirkende Feder 27 hält letzteren normalerweise in eingefahrenem Zustand. Am Vorderrad 1 ist ein Sensor 3 angeordnet, der das Signal über den augenblicklichen Geschwindigkeitszustand des Vorderrades 1 weiterleitet zur Verarbeitung an die elektronische Steuerung 28.
• Die Ausgänge der elektronischen Steuerung 28 sind verbunden mit den Wicklungen der elektromagnetischen Ventile 19 und 23.
• Der Bremskreis II auf der rechten Seite des Fahrzeuges ist spiegelbildlich aufgebaut.
• Zu Beginn einer Bremsung baut sich Druck vom Hauptzylinder lo durch die Bremsleitung, das Trennventil 11 den Raum 17 des Druckmodulators, die Äste 12 und 13 der Bremsleitung in den Bremsen der Vorder- und Hinterräder auf. Durch die anlagebedingte Bremskraftverteilung nähert sich immer zuerst eines der Vorderräder dem blockierten Zustand. Stellt der Sensor 3 fest, daß das Vorderrad 1 blockieren will, so bringt das in der elektronischen Steuerung 28 verarbeitete Signal die beiden elektromagnetischen Ventile 19 und 23 in ihre Arbeitsstellung.
• Das Ventil 19 trennt den Ringraum 18 des Druckmodulators vom Rücklauf 20, während des Ventil 23 auf Durchlaß schaltet. Der Druck aus dem Speicher 24 betätigt durch die Druckmittelleitung 25 einerseits das Trennventil 11, so daß der Hauptzylinder lo vom übrigen Bremskreis hydraulisch getrennt wird, andererseits beaufschlagt der Speicherdruck die Ringfläche des Stufenkolbens 14 und bewegt diesen entgegen der Kraft der Feder 27. Dabei erweitert sich das Volumen des Raumes 17 des Druckmodulators, so daß sich das Druckmittel in den Bremsleitungen,die zum Vorderrad 1 und zum Hinterrad 7 führen, entspannt und die wirksame Bremskraft an beiden Rädern reduziert wird. Nach einer gewissen Wiederbeschleunigung kehren zunächst die Ventile 19, 23 und dann der Stufenkolben 14 und das Trennventil 11 in ihre Ausyangsstellung zurück, und die Bremsen werden erneut angelegt.
• Eine so ausgelegte Bremsanlage benötigt also für seine Vierrad-Antiblockieranlage nur je einen Sensor am rechten und linken Vorderrad,die im Regelfall die Signale für die Bremsdruckmodulation der Räder der rechten und linken Fahrzeugseite (siehe Fig. la) oder der einander diagonal gegenüberliegenden Räder (siehe Fig. 1b) geben. Durch die Rechts- Links- Zusammenfassung werden Reibwertunterschiede zwischen rechter und linker Fahrbahnseite von dem Antiblockiergerät mit erfaßt. Wegen der gemeinsamen Druckmodulation von zwei Rädern fällt der Aufwand an Ventilen um die Hälfte, wodurch Bauvolumen und Kosten gespart werden.
• Um während einer geregelten Abbremsung das Blockieren der Hinterräder vollkommen sicher auszuschließen, können die Bremsdruckabbauzeiten der Hinterräder kürzer gehalten werden als die der Vorderräder. Dies kann geschehen durch entsprechend ausgelegte Drosselstellen in den Bremskreisen oder in sehr vorteilhafter Weise, indem das Aufnahmevolumen der Radbremszylinder an den Hinterrädern geringer bemessen wird als das der Rådbremszylinder an den Vorderrädern. Dieser Maßnahme kommt die bereits~übliche Bremskraftverteilung sehr entgegen. Zusätzlich können auch Mittel vorgesehen werden die die Bremsdruckaufbauzeiten an den interradern verlängern.
• Um Fahrzeugen mit einer erfindungsgemäßen Bremsanlage eine einfache und doch sehr wirksame Zweikreisigkeit zu geben, ist es zweckmäßig, eine Aufteitung-in rechte und linke Fahrzeug räder gemäß-Fig. la und Fig. 2 vorzunehmen und durch konstruktive Maßnahmen, z.B. den negativen Lenkrollhalbmesser, bei Ausfall eines Bremskreises das Fahrzeug spurtreu zu halten.

Claims (8)

1. Patentansprüche

   Zweikreisbremsanlage mit Antiblockieryorrichtung, deren wesentlicher Bestandteil ein Druckmodulator ist, der in Abhängigkeit einer für den Schlupf des geregelten Rades repräsentativen Regelgröße den Radzylinder vom Hauptzylinder hydraulisch trennt und wieder verbindet und gleichzeitig den Druck im mit dem Radzylinder verbundenen- Abschnitt des Bremskreises variiert, dadurch sg e k e n nz e i c h n e t, daß jeweils die Radbremszylinder zweier Räder (1, 7; 2, 8; 1, 8; 2, 7), die zu verschiedenen Fahrzeugachsen gehören, an einen Bremskreis (I, II) angeschlossen sind und nur an den Rädern (1, 2) der überbremsten Achse je ein Sensor (3, 4) angeordnet ist, dessen kusgangssignal je einen von zwei-Druckmodulatoren (5, 6) ansteuert, die in die Druckmittelleitungen der beiden Bremskreise (I, II) eingeschaltet sind.
2. 2. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g-e k-e n nz e i c h n e t, daß der Druckmodulator (5, 6)- jeweils zwischen dem Hauptzylinder (1o) und der Verzwe-igungstelle des Bremskreises in die zu den Radzylindern führenden Äste (12, 13) angeordnet ist.
3. 3. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jeweils die Radbremszylinder der Räder (1, 7; 2, 8) einer Fahrzeugseite an einen Bremskreis (I, II) angeschlossen sind.
4. 4. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gek e n n z ei c h ne t, daß jeweils die Radbremszylinder der sich diagonal gegenüberliegenden Räder (1, 8; 2, 7) der beiden Fahrzeugachsen an einen Bremskreis (I, II) angeschlossen sind.
5. 5. Zweikreisbremsanlae nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß durch Drosselstellen in den Bremskreisen (I, II) die Druckabbauzeiten in den Bremsen der nicht mit Sensoren ausgerüsteten Räder (7, 8) verkürzt sind..
6. 6. Zweikreisbremsanlage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß durch Drosselstellen in den Bremskreisen (1, II) die Druckaufbauzeiten in den Bremsen der nicht mit Sensoren ausgerüsteten Räder (7, 8) verlängert sind.
7. 7. Zweikreisbremsanlage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, daß das Aufnahmevolumen der Radzylinder an den nicht mit Sensoren ausgerüsteten Rädern geringer ist als an den Rädern der überbremsten Achse.
8. 8. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die-Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse so ausgelegt ist, daß die VorderrAder (1, 2) vor den Hinterrädern zum Blockieren neigen und nur an den Vorderrädern (1, 2) je ein Sensor (3, 4) angeordnet ist.