DE2103607B2

DE2103607B2 - Bremskraftregelanlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2103607B2
Application number: DE2103607A
Authority: DE
Inventors: Dario Moncalieri Turin Brandino; Giuseppe Calcia; Gilberto Maurizio; Gian Carlo Cambiano Turin Michellone; Mario Turin Palazzetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1974-12-05
Also published as: FR2077410A1; DE2103607C3; FR2077410B1; GB1289443A; US3713708A; JPS5323463B1; DE2103607A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremskraftregelanlage HT Fahrzeuge, die es ermöglicht, ein schleudersicheres Bremsen des betreffenden Fahrzeuges durchführen zu können.

Dabei geht die Erfindung aus von einer Anlage der Art. wie sie z. B. durch die US-PS 3 006 f% bekanntgeworden ist, und die versehen ist mit einer Betätigungseinrichtung, einem in die Bremsleitung eingebauten Magnetventil, das in Abhängigkeit vom Drehverhalten eines übel wachten Rades den Zustrom von Bremsmedium zum Radbremszylinder steuert, einem weiter stromab in der Bremsleitung befindlichen Entlastungsventil, das den Druckabbau des radbremszylinderseitigen Teils der Bremsleitung vornimmt und eine Kolbenanordnung aufweist, deren Bewegung sowohl von einer Feder als auch von zwei unterschiedlichen Steuerdrükken bewirkt wird.

Diese bekannte Anlage erfordert jedoch dann, wenn eine Entlastung des gewünschten Bremsdruckes wirksam erfolgen soll, eine ständige Steuerung der beiden vorgesehenen Magnetventile durch eine zugeordnete elektronische Zentrale. Außerdem ist nicht gewährleistet, daß bei Fahrbahnen unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit der plötzliche Drucksprung stets konstant ist.

Die Erfindung hat sich nun die Aügabc gestellt, die Nachteile dieser bekannten Anlage auszuschalten und zu gewährleisten, daß einerseits eine völlig selbsttätige Arbeit der Anlage gegeben ist und daß auch bei unterschiedlichsten Bodenverhältnissen der Fahrbahn der Drucksprung stets konstant bleibt, d. h. die Druckstöße auf die Bremsen während des Bremsvorganges inner halb zusätzlicher annehmbarer Bremsen gehalten werden können, so daß sich ein erhöhter Wirkungsgrad der Anlage bei den unterschiedlichsten Fahrbahnbedingungen ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der vorliegenden Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

ii) der Druckabbau durch ein Differcnzdruckveniil mit zwei Steueröffnungen, einem mit dem Entlastungsventil verbundenen Einlaß und einem zur Außenluft offenen Auslaß erfolgt;

b) der raclbrcmszylinderscitige Teil der Bremsleitung über eine Stetlerleitung mit der einen Steueröffnung verbunden ist;

c) eine Druckhaltceinrichtung zwischen Stcucrleitung und der anderen Steueröffnung angeordnet ist;

d) der normalerweise offene Durchlaß zur Auslaßöffriung geschlossen ist, wenn die Differenz der Steuerdrücke einen vorgegebenen Betrag überschreitet, wobei der vorgegebene Betrag mindc-

⁶S stens dem Wert des Bremsdruckes entspricht, der

das Rad auf schlüpfriger Fahrbahn zum Blockieren bringt.
In vorteilhafter Weiterbildung dieser Lösung kenn-

jeiehnet sich clic Erfindung dadurch, daß eins Differen· tinldruckventil mil einem ständig offenen verengten Durchlaß versehen ist, der parallel zu seinem Einlaß und zu seinem Auslaß angeordnet ist.

Hierbei ist es erfindiingsgemaß möglich, daß die pruckhalteeinrichtung entweder in Kombination ein Rückschlagventil und eine Drosselstelle in Parallel- »chaitung zueinander aufweist, oder aber durch ein normalerweise offenes Ventil gebildet wird, welches durch die Befehle, die von der mit einem Raddrehzahlsignal belieferten Schaltanordnung ausgehen, zum Schließen während der Perioden betätigt wird, während welchen eras Entlastungsventil offen ist.

Weitere Merkmale der Erfindung betreffen eine besondere und vorteilhafte Ausbildung des bei einer Anlage der erfindungsgemäßen Art vorgesehenen hydraulischen Differenzdruckventils.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsfor-Bicn der Erfindung in Verbindung mil den Zeichnungen Häher beschrieben, und /war zeigt

Γ i g. 1 in schematiseher Darstellung eine erste Ausbin rungsform einer Bremskraftregelarlage.

F ι g. 2 in schematiseher Darstellung eine /weite Ausftihrungsform.

I- i g. J eine graphische Darstellung, welche den pnick fm den Bremsen in Abhängigkeit \on der Zeit / ».ihrcnd eines Brcnisvorgangs auf einem Boden mit einem hohen Bodenhaftungzkocffizicnten zeigt.

F i g. 4 eine graphische Darstellung, welche die Verinderung des Druckes /^Jauf die Bremsen in Abhängigkeit von der Zeit / während eines Bremsvorgungs aul schlüpfrigem Boden zeigt,

Γ i g. 5 eine Schnitiansicht eines Ventils, das für das Anlegen nach F i g. 1 und 2 geeignet ist.

In F i g. I wird einem Magnetventil 10, das zwei Stellungen einnehmen kann, ein Bremsdruck über eine Lei- Jung 12 von einer Druckluftquellc U zugeführt, die (lurch ein Bremspedal 13 gesteuert werden kann. Unter Horn,.ilen Bedingungen überträgt das Magnetventil 10 ilen Druck über eine Bremsleitung 17 auf ein Entlastungsventil 17. Letzteres ist von an sich bekannter Art und liefen den Druck in der Bremsleitung 17 zu einer Bremsleitung 15, wenn der Druck in der Bremsleitung 17 nicht geringer als der Druck in der Bremsleitung 15 ist. Wenn der Druck in dc^r Bremsleitung 17 weggenommen wird, entlastet das Entlastungsventil 14 den Druck in der Bremsleitung 15 zur Leitung 30 gleich/eilig mit der Abschaltung der Bremsleitung 17.

Die Bremsleitung 15 ist mit einem Radbremszylinder 16 verbunden, der dazu dient, die Bremse eines Rades 31 ..u betätigen. Der auf dem Radbremszylinder 16 übertragene Druck gelangt ferner über eine Steuei leitung 18 in eine Stcuerlcitung 19. die zu einer ersten Steueröffnung 20 eines Differenzdruckventils 22 führt, das nachfolgend näher beschrieben wird, und über eine Zweigleitung 21 zu einer Drosselstelle 24. die sieh in Parallelschaltung zu einem Rückschlagventil 2> befindet. Diese Kombination von Drosselstelle und Rückschlagventil liefert den Druck zu einer /weiten Steueröffnung 26 des Differenzdruckventils 22.

Ein Meßwertgeber 23 beliefert eine Schaltanordnung 27 mit einem Raddrchzahlsignal über eine Leitung 29. Wenn der dynamische Zustand des Rades i\ dies erfordert, gibt die Schaltanordnung 27 einen Befeh an das Magnetventil 10, ·η seine andere Stellung zu schalten.

Das Differenzdruckventil 22 läßt normalerweise den in der Leitung .TO herrschenden Druck zur Außenlufl durch einen Auslaß 28 entspannen, wer,η di. Drücke in den beiden Steueröffnungen 20 und 26 gleich sind, und verhindert eine solche Entspannung, wenn die Differenz zwischen den beiden Drücken einen bestimmten Schwellwert erreicht hau Wenn das Differenzdruck ventil 22 geschlossen ist, findet eine beschränkte

Druckentlastung in der Leitung 30 immer noch durch

eine Drosselstelle 31 statt, die sich in Parallelschaltung zum Differenzdruekventil 22 befindet.

Während eines Bremsvorgangs erreicht der Druck

ίο die Leitung 12 von der Druckluftquelle 11, wobei er von dem Wert Null beginnt und fortschreitend zunimmt, wie durch die Kurve OA in F i g. 3 gezeigt. Über das Magnetventil 10, die Bremsleitung 17 und das Entlastungsventil 14 erreicht der Druck die Bremslet tung 15 und den Radbremszylinder 16. In der Leitung 30 herrscht kein Druck, jedoch gelangt der Druck in die Steuerleitung 18 und wird einerseits der Steueröffnung 20 zugeführt und andererseits dir Steueröffnung 26 des Differenzdruckventils 22 über das Rückschlagventil 25 und die Drosselstelle 24. Die Aufgabe des Rückschlagventils 25 besteht darin, ei/ ^n sofortigen Durchtritt des Druckes zur Steueröffnung T¹S zu ermöglichen, während die Drosselstelle 24 die Entlastung des Druckes in der entgegengesetzten Richtung mit einer ausreichend langen Zeitkonstante beschränkt, um die Speicherung eines im wesentlichen konstanten Wertes des Druckes in dei Steueröffnung 26 während eines Löse/yklus sicherzustellen.

Wenn angenommen wird, daß bei einem bestimmten Druckwert, der dem Punkt A in F i g. 3 und 4 entspricht, das Magnetventil 10 von der Schaltanordnung 27 einen Befehl erhält, der zur Folge hat. daß das Magnetventil 10 die Leitung 12 abschaltet und die Bremsleitung 17 zur Außenluft entlastet. In diesem Augenblick sind die beiden Drücke in den Steueröffnungen 20 und 26 des Differenzdruckventils 22 gleich. Der Durchlaß von der Leitung 30 zum Auslaß 28 ist daher offen. Der Druck aus dem Radbremszylinder 16, der Bremsleitung 15 und damit aus der Stcuerleitung 18 wird über das Entlastungsventil 14 in die Leitung 30 und durch den Auslaß 28 entlastet. Der Druck in der Steueröffnung 26 wird durch das Rückschlagventil 25 und die Drosselstelle 24 aufrechterhalten, während der Druck in der Steueröffnung 20 fortschreitend durch die Steuerleitung 18. die Bremsleitung 15. das Entlastungsventil 14, die Leitung 30 und das Differenzdruckventil 22 entlastet wird. Wenn der Schwellwcrt der Druckdifferenz zwischen den Steueröffnungen 26 und 20 erreicht wird, schließt das Differenzdruckventil 22 den

so Durchgang /wischen der Leitung 30 und dem Auslaß 28. Es kann eine der beiden folgenden Situationen eintreten: In der einen erreicht ein Befehl zur Rückführung des Druckes im Radbremszylinder das Magnetventil 10 von der Schaltanordnung 27. bevor die Schwellwertdiffercnz zwischen den Drücken in den Stelleröffnungen 26 und 20 erreicht wird. In diesem lall beginnt der Druck im Radbremszylinder 16 wieder zu zunehmen und schließt das Entlastungsventil 14 wieder den Durchlaß, der zur Leitung 30 führt, die auf die beiden Stcueröffnungen 20 und 26 ausgeübten Drücke werden wieder gleich und das Differenzdruckventil 22 kehrt in seinen anfänglichen Zustand zurück. In der anderen Situation trifft der Befehl zur Rückführung des Druckes im Radbremszylinder 16 ein. nachdem das Dif-

fcrenzdruckventil 22 geschlossen hat. In diesem zweiten Fall läßt die Drosselstelle 31 den Druck mit einer geringeren Geschwindigkeit abnehmen. Selbst in diesem Fall wird jedoch durch die Schaltanordnung 27

schließlich die Verbindung zwischen den Leitungen 12 und 17 über d;is Magnetventil 10 wieder hergestellt, so daß dem Radbremszylinder 16 wieder Druck zugeführt wird. Es ist daher sichergestellt, daß der Druck immer auf Werte abfallen kann, die ein schleuder.sichercs s Bremsen und das Auftreten von Lösezyklen ermöglichen.

In F i g. J stellt der Abschnitt Ali die Entlastung über das Differenzdruckventil 22 dar, während der Abschnitt D-C die Entlastung über die Drosselstelle 31 darstellt. Die gestrichelt gezeichnete Kurve C-D stellt dar, wie die nachfolgende Entlastung durch die Drosselstelle sein würde, wenn die Schaltanordnung 27 nicht in Wirkung treten würde. Im KaII der Fig.4 ist andererseits angenommen, daß der Befehl zur Wiederbeaufschlagting eintrifft, bevor die Drosselstellc 31 im Differenzdruckventil 22 in Wirkung tritt. Die Differenz zwischen den Drücken bei A und B ist in beiden Figuren die gleiche.

F i g. 2 zeigt eine zweite Aiisfiihrungsform, die von der ersten Ausführungsform insofern abweicht, als die Kombination aus dem Rückschlagventil 25 und der Drosselstelle 24 durch ein Magnetventil 32 ersetzt ist. Dieses Ventil ermöglicht die Speicherung des Druckes in der Steueröffnung 26 mit größerer Genauigkeit. Zu diesem Zweck muß das gleiche elektrische Signal, das dem Magnetventil 10 zugeführt wird, der Magnetspule 34 des Ventils 32 zugeführt werden. Das Ventil 32 ist normalerweise offen und ermöglicht es. daß der Druck in der Steuerleitung 18 die Steueröffnung 26 erreicht. Wenn der elektrische Befehl zum Lösen das Magnetventil 10 erreicht, schließt der gleiche Befehl das Ventil 32, so daß der Druck in der Steueröffnung 26 unabhän gig von den Schwankungen aufrechterhalten wird, welche der Druck in der Steuerleitung 18 erfährt. Wenn der Befehl zur Wiederherstellung der Bremsung eintrifft, wird das Ventil 32 in seine normalerweise offene Stellung zurückgeführt.

Das Differenzdruckventil 22 kann zusammen mit der Drosselstelle 31 am besten kombiniert vorgesehen werden, wie in F i g. 5 gezeigt.

Das in F i g. 5 dargestellte Ventil 100 besitzt ein Ge-. häuse, das aus zwei Teilen 110 und 112 besteht, welche miteinander durch Schrauben 111 verbunden und mit einer Dichtung 113 versehen sind. Die Teile 110 und 112 begrenzen einen zylindrischen Hohlraum 114. in welchem ein Differenzdruckkolben 116 gleitbar ist. Der teilweise im Schnitt dargestellte Differenzdruckkolben ist mit einem Hals 118 ausgebildet, der mit einer Dichtung 119 versehen ist, und mit einem oberen Kopf 120 und einer Dichtung 121 sowie mit einem unteren Kopf 122, der ebenfalls mit einer Dichtung 123 versehen ist.

I).is untere Ende des Differcn/.druckkolbens isi mi einer Ausnehmung 125 zur Aufnahme des einen Ende einer Gegendruckfeder 124 ausgebildet, deren andere Ende sich gegen das untere Ende des Hohlraumes II· abstützt. Am Gehäuse 110 ist ein geneigter Einlaßkana 126 angeformt, dessen Ende mit einem Gewinde vcr^lc hen ist. In das Differcnzdruckvcntil eintretende Druckmittel kann durch diesen Kanal in den /ylindri sehen Hohlraum 114 durch einen ringförmigen Hohl raum 127 und radiale Höhlungen 128 in dem Teil 110 der diesen Hohlraum 114 umgibt, gelangen. Ein Auslal 28 erstreckt sich schräg durch den Teil 112. münde jedoch unmittelbar in den zylindrischen Hohlraum 114.

Im Gehäuse ist ferner ein zusammengesetzter Kami 129 vorgesehen, der vom Hohlraum 127 zu dem schrägen angeordneten Auslaß 28 führt und eine Bohrung 138, einen Drossclhohlraum 140 und eine Bohrung 142 aufweist. Die Breite des Drosselhohlraumes 140 kann durch eine Schraube 144 eingestellt werden, die von einer Schutzkappe 146 bedeckt ist.

Der Steuerdruck kann auf die beiden Köpfe 120 und 122 des Diffcrcnzdruckkolbens 116 durch zwei Sleueröffnungen 20 und 26 ausgeübt werden, die in der oberen bzw. in der unteren Wand des Ventilkörpers vorgesehen sind. Wenn kein Steuerdruck ausgeübt wird, hüll die Druckfeder 124 den Differenzdruckkolben 116 in einer Stellung, in welcher er sich gegen die obere Wand des Hohlraums 114 abstützt. In dieser Stellung ist der Hals 18 des Differenzdruckkolbens voll oberhalb der radialen Bohrungen, so daß das Druckmittel frei aus dem schrägen Kanal 128 zum Auslaß 28 und auch frei durch den zusammengesetzten Kanal 129 strömen kann. Wenn jedoch der Druck in der Steueröffnung 20 ausreicht, den Druck in der Einlaßöffnung 26 zusammen mit der Kraft der Feder 124 zu überwinden, wird der Differenzdruckkolben nach unten bewegt und der Hals 118 bewegt sich in eine Stellung unterhalb der radialen Bohrungen 128. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen Schrägkanal 126 und Auslaß 28 über den Hohlraum 114 verhindert. Eine begrenzte Druckmittelströmung erreicht jedoch den Auslaß 28 aus dem Kanal 126 durch die radialen Bohrungen 128, die Kammer 127 und den zusammengesetzten Kanal 129.

Hieraus folgt, daß die zur Betätigung des Differenzdruckkolbens 116 erforderliche Druckdifferenz von der Stärke der Druckfeder 124 abhängt.

Vorangehend wurden zwei bevorzugte Ausführungsformen in Verbindung mit einer DruckluKanlage beschrieben. Die gleiche Anordnung kann natürlich auch mit den notwendigen Abänderungen auf hydraulische Bremsanlagen angewendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Bremükraftregelanlage für Fahrzeuge, mit einer Betätigungseinrichtung, einem in die Bremsleitung eingebauten Magnetventil, das in Abhängigkeit vom Drehverhalten eines überwachten Rades den Zuitrom von Bremsmedium zum Radbremszylinder Heuert, einem weiter stromab in der Bremsleitung befindlichen Entlastungsventil, das den Druckabbau des radbremszylinderseitigen Teils der Bremsleitung vornimmt und eine Kolbenanordnurig aufweist, deren Bewegung sowohl von einer Feder als auch von zwei unterschiedlichen Steuerdrücken bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Druckabbau durch ein Differenzdruckventil (22) mit zwei Steueröffnungen (20,26), einem mit dem Entlastungsventil (14) verbundenen Finlaß (30) und einem zur Außenluft offenen Auslaß (28) erfolgt;

b) der radbremszylindcrseitige Teil (15) der Bremsleitung über eine Stellerleitung (18, 19) mit der einen Steuern! ming (20) verbunden ist:

c) eine Druckhalteeinnchiung (24, 25; 32) zwischen Steucrleitiing (18) und der anderen Steueröffnung (26) angeordnet ist:

d) der normalerweise offene Durchlaß zur Auslaßöffnung (28) geschlossen ist. wenn die Differenz der Steuerdrücke einen vorgegebenen Betrag übersc!.."eilet, wobei der vorgegebene Betrag mindestens eiern Wert des Bremsdruckes entspricht, der das Rt,d auf .,chlüpfriger Fahrbahn zum Blockieren bringt.

2. Bremskraftregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (22) mit einem ständig offenen verengten Durchlaß

(31) versehen ist, der parallel zu seinem Finlaß (30) und zu seinem Auslaß (28) angeordnet ist.

i. Bremskraftregelanlage nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalteeinrichtung in Kombination ein Rückschlagventil (25) und eine Drosselstelle (24) in Parallelschaltung zueinander aufweist.

4. Bremskraftregclanlagc nach Anspruch I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhaltccinrichtung durch ein normalerweise offenes Ventil

(32) gebildet wird, welches durch die Befehle, die Von der mit einem Raddrehzahlsignal belieferten Schaltanordnung (27) ausgehen, zum Schließen Während der Perioden betätigt wird, während welchen das F.ntlastungsventil (14) offen ist.

5. Brcmskraftregelanlage nach Anspruch 1 bis 4, bei welcher das hydraulische Differenzdruckventil (22) einen Körper (100) mit einem freien Durchlaß (127, 114. 128) zwischen einer Einlaßöffnung (126) Und einer Auslaßöffnung (28) aufweist, ferner einen l'lungerkolbcn (116). der in einem zylindrischen einen Teil des freien Durchlasses bildenden Hohl raum (114) beweglich ist und der eine erste Stellung einnehmen kann, in welcher der freie Durchlaß of fen ist. und eine zweite Stellung, in welcher der freie Durchlaß geschlossen ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerkolbcn (116) unter der Wirkung eines ersten Steuerdrucks, der durch eine erste Steueröffnung (20) des Differen/.druekventils (22) wirkt, und eines zweiten Steuerdrucks sieht, der durch eine zweite Steueröffnung (26) dieses Ventils (22) wirkt, und durch eine Feder (124) in einer find-

Inge gehalten wird.

6. Bremskraftregelanloge nach Anspruch 5, gekennzeichne; durch einen parallel zu seinem freien Durchlaß angeordneten, stündig offenen gedrosselten Durchlaß (129).

7. Bremskraftregelanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gedrosselte Durchlaß (Ϊ29) mittels einer Schraube (144) einstellbar ist.