DE2048802C3

DE2048802C3 - Antiblockierregelsystem für Fahr zeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, wobei ein Meßfühler eine Pulsierein richtung steuert

Info

Publication number: DE2048802C3
Application number: DE2048802A
Authority: DE
Inventors: Werner Karl-Heinz 8000 Muenchen Fuchs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-05
Filing date: 1970-10-05
Publication date: 1973-10-25
Also published as: GB1369905A; DE2048802A1; FR2112252A1; US4037883A; FR2112252B1; DE2048802B2

Description

Aus der USA.-Patentschrift 2 959 012 ipt eine Fremdkraft-Bremsanlage bekannt, bei der über das Bremspedal lediglich ein Steuerventil für einen pneumatischen Bremszylinder betätigt wird. Eine elektrische Vorrichtung erzeugt intermittierende Bremsimpulse, wenn ein bestimmter hydraulischer Bremsdruck überschritten wird.

Eine andere USA.-Patentschrift 3 089 734 zeigt eine Fahrzeug-Bremsanlage, bei der eine Trägheitseinrichtung auf starke Fahrzeugrad-Drehvcrzögerung hin anspricht und eine elektrische Vorrichtung einschaltet, die intermittierende Bremsimpulse erzeugt und auch bei abnehmender Verzögerung so lange wirken läßt, bis das Bremspedal wieder freigegeben wird.

Die USA.-Patentschrift 3 276 822 beschreibt eine Bremsanlage, bei der eine Pumpvorrichtung durch ein Pendel eingeschaltet wird,, wenn eine plötzliche Änderung der Fahrzeuggeschwmdigkeit beim Bremsen auftritt.

Nachteilig ist hierbei, daß Fehleinschaltungen der Pumpvorrichtung leicht möglich sind, weil sich einerseits der Übergang der Radbewegung von der Rollin die Gleitphase nicht immer durch eine starke Änderung der Fahrzeuggeschwmdigkeit ankündigt unc weil andererseits eine solche Geschwindigkeitsänderung nicht immer ein Zeichen des Blockierens ist.

Diese bekannten Anlagen sprechen nur bei eine bestimmten Bremsdruckgröße bzw. Bremsverzöge rung an, ohne dabei den Straßenzustand zu berück sichtigen.

Diese Nachteile sucht die ebenfalls bekannte deutsche Auslegeschrift 1 292 021 dadurch zu vermeiden, daß die Ansprechgrenze einer Trägheitseinrichtung über eine Ferneinstellung manuell den jeweils vorliegenden Straßenverhältnissen angepaßt werden kann. Leicht aber vergißt der Fahrer diese Einstellung zu verändern, besonders dann, wenn es der unter Umständen rasch wechselnde Fahrbahnzustand häufig erfordert.

Es wird in den genannten Patentschriften auch keine Lösung dafür aufgezeigt, wie die Pulsation nur auf die Bereiche begrenzt bleiben kann, in denen sie tatsächlich erforderlich ist, um möglichst große Sicherheit erreichen zu können.

Die deutsche Patentschrift 492 199 zeigt einen Bremskraftregler, bei dem .in Vergleich der Umlaufverzögerung des gebremsten Rades mit der translatorischen Fahrzeugverzögerung erfolgt, so daß durch die gleitende Ansprechschwelle im Prinzip ein sehr günstiges Funktionieren auch bei unterschiedlichen Kraftschlußbeiwerten zu erwarten wäre. Bei einer praktischen Ausführung sind aber Reibungen und toter Gang in den Steilgewinden schwer beherrschbar, was sich unter anderem auf Ansprech-EmpSndlichkeit und Genauigkeit ungünstig auswirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch selbsttätige Anpassung des Meßfühlers und des Antiblockiergerätes an die vorliegenden Straßenverhältnisse bzw. Bremsbedingungen eine möglichst große Sicherheit beim Bremsen eines Fahrzeuges durch geringen technischen Aufwand zu erreichen und die angeführten Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Vorteile dieses Antiblockierregelsystems liegen in der sich selbsttätig einsteilenden Meßfühler-Ansprechgrenze, in der Ansprechempfindlichkeit und darin, daß die Pulsiereinrichtung nur eingeschaltet wird, wenn es und solange es beim Bremsen im Grenzbereich der Bodenhaftung erforderlich ist. Weiter ist vorteilhaft, daß die erzeugten Pulsationen von der Bremsbetätigungskraft abhängig und den jeweils vorliegenden Bremsbedingungen entsprechend besser angepaßt sind, wodurch zu starke Bremsdrucksenkung vermieden wird. Demzufolge ist der Energiebedarf zum Betrieb der Pulsiereinrichtung gering, und der Antriebs-(Elektro-)Motor kann besonders klein gehalten werden, weil er in der Regel für Kurzzeitbetrirb besümmt ist. Vorteilhaft ist auch das Vermeiden starker Fahrwerks-Beanspiuchungen bzw. -Schwingungen infolge des Betriebs der Pulsiereinrichtung und das relativ schwach spürbare Pulsieren des Bremspedals, durch das der Fahrer t'ie Grenze der Bodenhaftung erkennen kann.

In konstruktiver Hinsicht ist die kompakte Bauweise des Antiblockiergerätes und die Anordnung z. B. am Hauptbremszylinder günstig.

Im Gegensatz zu dem bekannten Bremskraftregler (deutsche Patentschrift 492 199), dessen federnd aufgehängte, den rotatorischen und translatorischen Trägheitskräften folgende Masse bei unzulässiger Verzögerungsdifferenz über Steilgewinde auf einen außerhalb des Gebers fest gelagerten Fühlhebel einwirkt, hat der vorgeschlagene Meßfühler einen auf der Welle befestigten, mit der Masse umlaufenden Fühler.

Diese Weiterbildung der Erfindung ist durch die Merkmale aci Anspruchs 2 gegeben. Die damit erreichten Vorteile sind: leichte Abtastbarkeit, einfache Ausbildung, größere Ansprechempfindlichkeit und Genauigkeit. Weiter ist vorteilhaft, daß der Meßfühler infolge der trans.!atorischen Massenverzögerung beim Bremsen auch dann noch Steuerbefehle geben kann, wenn die Rotalionsenergie verbraucht sein sollte, was unter ungünstigen Bremsbedingungen bei bekannten, nur auf Drehverzögerung ansprechenden Meßfühlern eintritt und zu Komplikationen

ίο führt.

Die Erfindung ist in folg;nden Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Meßfühler,
F i g. 2 das Antiblockiergerät,

F i g. 3 das Antiblockiergerät für den Betrieb mit Druckluft (oder Saugluft).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Meßfühler 26 mit seiner Längsachse parallel zur Fahrzeug-Längsachse eingebaut. Sein Antrieb erfolgt

ao zwcckmäßigerweise von einem etwas stärker bremsbaren (Hinter-)Rad — oder eventuell von der Kardanwelle — her über ci'i Zahnrad 1 und eine Überlastkupplung 2 auf eine Welle 3. Durch Scheiben 4 und auf Drehung und Druck vorgespannte Schraubenfedem S wird eine Masse 6 mitgenommen. Sie kann mit einer Dämpfung 7 versehen sein und hat eine Aussparung 8, in welche der durch Hülle 10 gedämpfte und mit einem Schleifring 11 verbundene Kontakt 9 hineinragt. Bürsten 12 dienen der Strom-Zu- und -Ableitung.

Aus F i g. 2 ist der Aufbau eines Antiblockiergerätes erkennbar. Eine Kammer 15 mit einem Kolben 14 der Pulsiereinrichtung ist hier zwischen Bremspedal 13 (Draufsicht) und dem Hauptbremszylinder 16 angeordnet. Das Auslaßventil 22 wird über Feder 21 und Hülse 20 vom Kolben 19 beeinflußt, der im Zylinder 18 beweglich ist. Dieser Zylinder in der Kappe 23 hat über eine Drossel 17 Verbindung zum Hauptbremszylinder. Die Pulsiereinrich:'jng besteht weiter aus Einlaßventil 24, Magnetventil 25, Membrane 29 bzw. Kammer 30 und einem Elektro-Motor 28 mit Pumpe 31.

Über einen Bremslichtschalter sowie den Meßfühler 26 wird ein abfallverzögertes Relais 27 und damit die Pulsiereinrichtung gesteuert.

Wirkungsweise

Bei normalen schlupfannen Bremsen stehen die Raddreh- und Fahrzeugverzögerung in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Die Masse 6, die beiden Verzögerungen unterliegt, bewegt sich mit ihrer Aussparung 8 so, daß der Kontakt 9 und damit die Pulsiereinrichtung nicht betätigt werden. !Die von dem Kolben 14 aus der Kammer 15 verdrängte Flüssigkeii kann über das offene Magnetventil 25 in den Flüssigkeitsbehälter zurückweichen und auch über das Einlaßventil 24 wieder zufließen, wenn der Bremsdruck nachläßt. Das normale Bremsen wird somit nicht beeinflußt.

Tritt dagegen infolge zu starker Bremsbetätigung ein unzulässig großer Radschlupf (Blockierneigung) auf, so weicht die Masse 6 von ihrer formalen Bewegungsbahn ab und berührt den Kontakt 9. Ein Steuerstrom kann nun vom Bremslichtschalter über das Relais 27 und die Bürsten 12 des Meßfühlers 26 fließen. Das abfallverzögerte Relais 27 spricht unverzögert an, und sein Anker bleibt angezogen, solange der Meßfühler 26 Steuerstrom, auch in Form von Impul-

sen, fließen läßt. Hierdurch sind Magnetventil 25 so- vom Meßfühler ausbleibt (wenn der Bremsschlupf

wie Elektro-Motor 28 mit Pumpe 31 eingeschaltet, wieder normal ist), wird die Pulsiereinrichtung durch

und in der Kammer IS werden den Bremsdruck re- das abschaltverzögerte Relais 27 ausgeschaltet,

duzierende Pulsationun erzeugt. Die Kraft dieser Pul- Der Kolben 32 ist auf einem elastischen Ring 33

sation bestimmt das Auslaßventil 22, das in Abhän- 3 bei Überlast axial verschiebbar angeordnet

gigkeit vom minieren Bremsdruck mehr oder weniger In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

fesi auf seinen Sitz gepreßt wird. Beim Druckhub der könnte die Aussparung 8 des Meßfühlers 26 statt

Pumpe strömt über dieses Auslaßventil 22 Flüssig- mittels eines Kontaktes auch auf anderem elektri-

keit ab und beim Saughub durch das Einlrßventil 24 schem Wege — z. B. induktiv, kapazitiv oder foto-

wieder zu. Die elastische Membrane 29 läßt die io elektrisch — abgetastet werden. Es ist auch möglich,

hydraulische Pulsiereinrichtung weicher arbeiten. das abfallverzögerte Relais 27 durch eine Kalbleiter-

F i g. 3 läßt den besonders einfachen Aufbau des schaltung oder dadurch zu ersetzen, daß die Magnet-

Antiblockiergerätes für Druckluftbetrieb erkennen. ventile 35 und 25 sslbst abschaltverzögert arbeiten

Auch hier wird das normale schlupfarme Bremsen und das letztere den Motor-Schaltkontakt mit-

nicht beeinflußt, weil Zylinder 34 über einen Kanal 15 betätigt.

37 Verbindung mit der Außenluft hat. Eine bestimmte Form der erzeugten Bremsdruck-

Sobald aber als Folge zu starken Bremsens unzu- impulse wäre durch einen Nockenantrieb der

lässiger Radschlupf entsteht, schaltet der Meßfühler Pumpe 31 erreichbar, wird aber auch von der Cha-

26 über das abfallverzögerte Relais 27 das Magnet- rakteristik des Federelementes — der Membran 29

ventil 35 ein. Dadurch kommt über eine Drossel 36 ao oder eines anderen eingebauten elastischen Stoffes —

ein pneumatischer Selbstunterbrecher 38 zur Wir- mitbestimmt.

kung, dessen rechter Teil als Umschaltventil ausge- Außer dem beschriebenen und dargestellten Vorbildet ist. Dieses Umschaltventil verbindet den Zylin- schlag, ein Antiblockiergerät auf alle Fahrzeugräder der 34 abwechselnd mit der Druckluftleitung und der einwirken zu lassen, besteht auch die Möglichkeit, freien Atmosphäre, so daß die Bremswirkung pulsie- 95 einzelne Räder, Radgruppen oder Achsen — z. B. rend reduziert wird. Auch hier bestimmt das Auslaß- bei Mehrachsen-Fahrzeugen — mit getrennten Geräventil 22 die Kraft der Pulsation. Sobald der Strom ten zu versehen und vor dem Blockieren zu schützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antiblockierregelsystem für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zur Verhinderung des Überbremsens von Fahrzeugrädem, mit mindestens einem Meßfühler, der bei Beginn eines unzulässigen Radschlupfes beim Bremsen eine Pulsiereinrichtung einschaltet, die das weitere Ansteigen der Bremswirkung erschwert und den Bremsdruck reduzierende Pulsationen durch eine Pumpe erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Pulsationen von der Bremsbetätigungskraft abhängig ist und die Pulsationen so lange auf einen Kolben (14; 32) in einem an das Bremsleitungssystem angeschlossenen Steuerzylinder wirken, wie ein Meßsignal ansteht.

2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, mit einer proportional zur Umlaufgeschwmdig- ao keit des Fahr^reugrades angetriebenen, federnd aufgehängten Masse, die sich auf einer von einem zu bremsenden Rad angetriebenen Welle infolge der Radumfangsverzögerung in Drehrichtung und unter dem Einfluß der Fahrtrichtungsverzögerung axial verschiebt, so daß die resultierende Bewegung längs einer bestimmten Linie erfolgt und bei unzulässiger Abweichung davon Steuerbefehle gegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Masse (6) längs einer Kurvenbahn von einem fest mit der Welle (3) verbundenen und das elektrische Meßsignal liefernden Fühler (9) aogetast t wird.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß d^: ■ Masse (6) zvvisehen zwei auf Drehung und Druck vorgespannten Schraubenfedern (5) beweglich ist und eine Aussparung (8) aufweist, durch die ein mit dem Schleifring (11) verbundener Kontakt (9) betätigt werden kann.

4. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Meßfühlers über eine Überlastkupplung (2) erfolgt.

5. Antiblockierregelsystem nach Ansprach I, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (26) vcn einem Rad angetrieben wird, dessen Radbremszylinder größer ist als der des zugehörigen Rades derselben Achse.

6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (26) seine Steuerfunktion in an sich bekannter Weise über ein abschaltverzögertes Relais (27) ausüM.

7. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsation durch ein vom Bremsdruck beaufschlagtes Auslaßventil (22) beeinflußt wird.

8. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil eine Drossel (17) enthält und aus einem Zylinder (18) besteht, in dem ein Kolben (19) beweglich ist, der über eine Hülse (20) mit einer Feder (21) auf ein Auslaßventil (22) einwirkt.

9. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1,

7 und 8 für hydraulischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß bei Steuerbefehlsgabe ein Pulsgeber, bestehend aus Elektromotor (28) mit Pumpe (31), und Magnetventil (20) eingeschaltet sind, damit in der Kammer (15), die mit einem Flüssigkeitsbehälter über ein Einlaß- (24) und Auslaßventil (22) verbunden ist, Pulsationen auf Kolben (14) einwirken.

10. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9 für hydraulischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (15) eine Membrane (29) enthält.

11. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, 7 und S für Druckluftbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß bei Steuerbefehlsgabe als Prisgeber ein Selbstunterbrecher mit Umschaltventil (38) eingeschaltet ist und vom Auslaßventil (22) bestimmte Pulsationen auf einen Kolben (32) in einer Kammer (34) einwirken.

12. Antiblockierregelsystem nach Anspruch I, 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatischer Selbstunterbrecher mit Umschaltventil (38) über eine Drossel (36) durch ein Magnetventil (35) steuerbar ist.

13. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wegfall des abschaltverzögerten Relais (27) die Magnetventile (35 bzw. 25) selbst abschaltverzögert arbeiten.

14. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (32) bei Überla.n axial verschiebbar ist.

15. Antiblockierregelsystem na· \ Anspruch 1, 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (32) auf einem elastischen Ring (33) verschiebbar angeordnet ist.