DE2103607C3

DE2103607C3 - Bremskraftregelanlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2103607C3
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: 1975-07-10
Also published as: DE2103607A1; US3713708A; DE2103607B2; GB1289443A; FR2077410A1; FR2077410B1; JPS5323463B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremskraftregelanlage für Fahrzeuge, die es ermöglicht, ein schleudersichere! Bremsen des betreffenden Fahrzeuges durchführen zu können.

Dabei geht die Erfindung aus von einer Anlage dei Art, wie sie z. B. durch die US-PS 3 006 696 bekanntgeworden ist, und die versehen ist mit einer Betätigungs-μ einrichtung, einem in die Bremsleitung eingebauter Magnetventil, das in Abhängigkeit vom Drehverhalter eines überwachten Rades den Zustrom von Bremsme djum 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 Aufgabe 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 innerhalb 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

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

b) der radbremszylinderseitige Teil der Bremsleitung über eine Steuerleitung mit der einen Steueröffnung verbunden ist;

c) eine Druckhalteeinrichtung zwischen Steuerleitung und der anderen Steueröffnung angeordnet ist;

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

⁶S stens dem Wert des Bremsdruckes entspricht, der das Rad auf schlüpfriger Fahrbahn zum Blockieren bringt.
In vorteilhafter Weiierhil·¹ ng dieser Lösung kenn-

zeichnet sich die Erfindung dadurch, daß das Differentialdruckventil mit einem ständig offenen verengten Durchlaß versehen ist, der parallel zu seinem Einlaß und zu seinem Auslaß angeordnet ist.

Hierbei ist es erfindungsgemäß möglich, daß die Druckhalteeinrichtung entweder in Kombination ein Rückschlagventil und eine Drosselstelle in Parallelschaltung 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 das 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 Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine erste Ausfbhrungsform einer Bremskraftregelanlage,

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform,

F i g. 3 eine graphische Darstellung, welche den Druck Pin den Bremsen in Abhängigkeit von der Zeit ί während eines Bremsvorgangs auf einem Boden mit einem hohen Bodenhaftungzkoeffizienten zeigt,

F i g. 4 eine graphische Darstellung, welche die Veränderung des Druckes P auf die Bremsen in Abhängigkeit von der Zeit t während eines Bremsvorgangs auf schlüpfrigem Boden zeigt,

F i g. 5 eine Schnittansicht eines Ventils, das für das Anlegen nach F i g. I und 2 geeignet ist.

In F i g. 1 wird einem Magnetventil 10, das zwei Stellungen einnehmen kann, ein Bremsdruck über eine Leitung 12 von einer Druckluftquelle 11 zugeführt, die durch ein Bremspedal 13 gesteuert werden kann. Unter normalen Bedingungen überträgt das Magnetventil 10 den Druck über eine Bremsleitung 17 auf ein Entlastungsventil 17. Letzteres ist von an sich bekannter Art und liefert den Druck in der Bremsleitung 17 zu e'ner Bremsleitung 15, wenn der Druck in der Bremsleitung 17 nicht geringer als der Druck in der Bremsleitung 15 ist. Wenn der Druck in der Bremsleitung 17 weggenommen wird, entlastet das Entlastungsventil 14 den Druck in der Bremsleitung 15 zur Leitung 30 gleichzeig mit der Abschaltung der Bremsleitung 17.

Die Bremsleitung 15 ist mit einem Radbremszylinder 16 verbunden, rler dazu dient, die Bremse eines Rades 31 zu betätigen. Der auf dem Radbremszylinder 16 übertragene Druck gelangt ferner über eine Steueiieitung 18 in eine Steuerleitung 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 sich in Parallelschaltung zu einem Rückschlagventil 25 befindet. Diese Kombination von Drosselstelle und Rück schlagventil liefert den Druck zu einer zweiten Steuer öffnung 26 des Differenzdruckventils 22.

Ein Meßwertgeber H beliefert eine Schaltanordnung 27 mit einem Raddrehzahlsignal über eine Leitung 29 Wenn der dynamische Zustand des Rades 31 dies erfor dert, gibt die Schaltanordnung 27 einen Befehl an das Magnetventil 10, in seine andere Stellung zu schalten.

Das Differenzdruckventil 22 läßt normalerweise den in der Leitung 30 herrschenden Druck zur Außenlufl durch einen Auslaß 28 entspannen, wenn die 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 hat Wenn das Differenzdruckventil 22 geschlossen ist findet eine beschränkte Druckentlastung in der Leitung 30 immer noch durch eine Drosselstelle 31 statt die sich in Parallelschaltung zum Differenzdruckventil 22 befindet
Während eines Bremsvorgangs erreicht der Druck die Leitung 12 von der Druckluftquelle 11, wobei er von dem Wert Null beginnt und fortschreitend zunimmt wie durch die Kurve O-A in F i g. 3 gezeigt Über das Magnetventil 10, die Bremsleitung 17 und das Entlastungsventil 14 erreicht der Druck die Bremsleitung 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 der Steueröffnung 26 des Differenzdruckventils 22 über das Rückschlagventil 25 und die Drosselstelle 24. Die Aufgabe des Rückschlagventils 25 besteht darin, einen sofortigen Durchtritt des Druckes zur Steueröffnung 26 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 der Steueröffnung 26 während eines Lösezyklus 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 Brems leitung 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 Steuerleitung 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 Schwellwert der Druckdifferenz zwischen den Steueröffnungen 26 und 20 erreicht wird, schließt das Differenzdruckventil 22 den Durchgang zwischen 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 Schwellwertdifferenz zwischen den Drücken in den Steueröffnungen 26 und 20 erreicht wird. In diesem Fall beginnt der Druck im Radbremszylinder 16 wieder zuzunehmen und schließt das Entlastungsventil 14 wieder den Durchlaß, der zur Leitung 30 führt, die auf die beiden Steueröffnungen 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-

f>5 terenzdruckventil 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 das 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 schleudersicheres Bremsen und das Auftreten von Lösezyklen ermöglichen.

In Fig.3 stellt der Abschnitt AB die Entlastung über das Differenzdruckventil 22 dar, während der Abschnitt B-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 Fall der F i g. 4 ist andererseits angenommen, daß der Befehl zur Wiederbeaufschlagung eintrifft, bevor die Drosselstelle 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 Ausführungsform, 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 unabhängig 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 Gehäuse, 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 Das untere Ende des Differenzdruckkolbens ist mit einer Ausnehmung 125 zur Aufnahme des einen Endes einer Gegendruckfeder 124 ausgebildet, deren anderes Ende sich gegen das untere Ende des Hohlraumes 114 abstützt. Am Gehäuse 110 ist ein geneigter Einlaßkanal 126 angeformt, dessen Ende mit einem Gewinde versehen ist. In das Differenzdruckventil eintretendes Druckmittel kann durch diesen Kanal in den zylindrischen Hohlraum 114 durch einen ringförmigen Hohlraum 127 und radiale Bohrungen 128 in dem Teil 110, der diesen Hohlraum 114 umgibt, gelangen. Ein Auslaß 28 erstreckt sich schräg durch den Teil 112, mündet jedoch unmittelbar in den zylindrischen Hohlraum 114.

Im Gehäuse ist ferner ein zusammengesetzter Kanal 129 vorgesehen, der vom Hohlraum 127 zu dem schrägen angeordneten Auslaß 28 führt und eine Bohrung 138, einen Drosselhohlraum 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 Differenzdruckkolbens 116 durch zwei Steueröffnungen 20 und 26 ausgeübt werden, die in der oberen bzw. in der unteren Wand des Ventilkörpers vorgesehen sind. Wenn kein Steuerdruck ausgeübt wird, hält 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 Differenzdrucklkolben 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 foigt, 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 Druckluftanlage beschrieben. Die gleiche Anordnung kann natürlich auch mit den notwendigen Abänderungen auf hydraulische Bremsanlagen angewendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

1

Claims

Patentansprüche:

1. Bremskraftregelanlage fur Fahrzeuge, mit einer Betätigungseinrichtung, einem in die Bremsleitung eingebauten Magnetventil, das in Abhängigkeit vom Drehverhalten eines überwachten 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 Steuerdrücken bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

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

b) der radbremszylinderseitige Teil (15) der Bremsleitung über eine Steuerleitung (18, 19) mit der einen Steueröffnung (20) verbunden ist;

c) eine Druckhalteeinrichtung (24, 25; 32) zwischen Steuerleitung (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 überschreitet, wobei der vorgegebene Betrag mindestens dem Wert des Bremsdruckes entspricht, der das Rad auf schlüpfriger 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 Einlaß (30) und zu seinem Auslaß (28) angeordnet ist.

3. Bremskraftregelanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalteeinrichtung in Kombination ein Ruckschlagventil (25) und eine Drosselstelle (24) in Parallelschaltung zueinander aufweist.

4. Bremskraftregelanlage nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalteeinrichtung 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 Entlastungsventil (14) offen ist.

5. Bremskraftregelanlage 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 Plungerkolben (116), der in einem zylindrischen einen Teil des freien Durchlasses bildenden Hohlraum (114) beweglich ist und der eine erste Stellung einnehmen kann, in welcher der freie Durchlaß offen ist, und eine zweite Stellung, in welcher der freie Durchlaß geschlossen ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerkolben (116) unter der Wirkung eines ersten Steuerdrucks, der durch eine erste Steueröffnung (20) des Differenzdruckventils (22) wirkt, und eines zweiten Steuerdrucks steht, der durch eine zweite Steueröffnung (26) dieses Ventils (22) wirkt, und durch eine Feder (124) in einer Knd-

lage gehalten wird.

.

6. Bremskraftregelanlage nach Anspruch 5, ge kennzeichnet durch einen parallel zu seinem freiet Durchlaß angeordneten, ständig offenen gedrossel ten Durchlaß (129).

7. Bremskraftregelanlage nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß der gedrosselte Durch laß (129) mittels einer Schraube (144) einstellbar ist