DE2126391A1 - Antiblockierregelanlage fur Kraft fahrzeuge - Google Patents

Antiblockierregelanlage fur Kraft fahrzeuge

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Description

ALFRED IEVES GMBH 21. Mai 1971
Frankfurt (M) SL/Mit/Rie
P 3862
W. Pink, D. Kircher,
J. Mittelbach H- 5 -
Antiblockierrege!anlage für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Antibloekierregelanlage für Kraftfahrzeuge zur Beeinflussung des Druckes in den Radbremszylindern während eines BremsVorganges über ein Stellglied in Abhängigkeit einer dem Verzögerungszustand des Rades und/oder Fahrzeuges entsprechenden Regelgröße.
Antiblockierregelanlagen sind in verschiedenen und nach unterschiedlichen Prinzipien arbeitenden Ausführungsformen bekannt. Im wesentlichen wird, um während eines Bremsvorganges bei einem Kraftfahrzeug ein Blockieren der Räder mit seinen unerwünschten, den Verkehr gefährdenden Folgen zu vermeiden, in aufeinanderfolgenden Regelzyklen der Druck im Bremskreis, kurz bevor ein oder mehrere Räder blockieren, in Abhängigkeit einer diesen Zustand signalisierenden Regelgröße abgebaut und nach einer Wiederbeschleunigung wieder aufgebaut. Die Regelzyklen läßt man vorzugsweise so verlaufen, daß sich während des gesamten Bremsvorganges die Rotationsgeschwindigkeit der Räder im Verhältnis zur Translationsgeschwindigkeit des Fahrzeuges innerhalb eines bestimmten, für eine wirkungsvolle Bremsung günstigen Schlupfbereiches befinden.
Bei allen bekannten Antiblockieranlagen entstehen durch den zyklischen Auf- und Abbau des Bremsdruckes Schwingungen im System, bei denen überschüssige, insbesondere durch einen' zuvor überhöhten Bremsdruck eingebrachte Energien frei werden.
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Auch die Regelgröße unterliegt bei jedem nachfolgenden Regelzyklus einem Einsehwingvorgang, der eine exakte Regelung erschwert, da Störsignale entstehen und an den Regler weitergegeben werden oder der nächste Regelzyklus durch besondere Mittel über diese Zeitspanne der Störsignale verzögert werden muß. Die auftretenden mechanischen Schwingungen werden außerdem von den Insassen eines solchen Kraftfahrzeuges als äußerst störend empfunden und beeinträchtigen erheblich den Fahrkomfort.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antiblockieranlage für Kraftfahrzeuge zu schaffen, in der Mittel vorgesehen sind, die die störenden Schwingungen wirkungsvoll dämpfen und den Einschwingvorgang der Regelgröße dämpfen und zeitlich verkürzen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in die den erneuten Druckaufbau am Ende eines Jeden Regelzyklus bewirkende Druckmittelleitung ein durch den Regler zu betätigendes Drosselelement eingeschaltet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist in die direkte Druckmittelverbindung zwischen Kraftquelle und Radbremszylinder ein Drosselelement mit zwei Schaltstellungen eingeschaltet, dessen Durchtrittsquerschnitt in seiner Ruhestellung gleich dem eines geöffneten Einlaßventils ist und das in Schaltstellung einen bestimmten Drosselquerschnitt hat.
Bei einem durch ein Einlaßventil in der Druckmittelverbindung zwischen Kraftquelle und Radbremszylinder bewirkten Druckaufbau und durch ein Auslaßventil in einer Abzweigung der Druckmittelverbindung zum Reservebehälter bewirkten Druckabbau ist das Drosselelement mit dem Einlaßventil in Serie angeordnet.
Einlaßventil und Drosselelement sind gleichzeitig in Schaltstellung zu bringen, das Drosselelement kehrt aber gegenüber dem Einlaßventil um eine bestimmte Zeitspanne verzögert in
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Ruheβteilung zurück.
Das Drosselelement kann auch abhängig von der Druckdifferenz vor und hinter dem Drosselelement während des erneuten Druckaufbaues in seine Ruhestellung zurückkehren.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist in die Druckmittelverbindung zwischen einer Kraftquelle und einem die Beaufschlagungsfläche eines durch seine gesteuerte Bewegung den Druckab- und -aufbau bewirkenden Verdrängerkolbens enthaltenden Raum ein Drosselelement mit zwei Schaltstellungen eingeschaltet; ÜB.B in Ruhestellung einen drosselnden Durchtrittsquerschnitt hat und in Schaltstellung gesperrt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der anhängenden Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Antiblockieranlage mit für den Druckauf- und -abbau vorgesehenem Ein- und Auslaßventil.
flg. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Antiblockier-
anlage mit einer Bremsanlage des Pumpen-Speicher-Systems und für den Druckauf- und -abbau vorgesehenen Verdrängerkolben.
Ss wird zunächst das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschrieben.
Vom Modulationsventil 1, das bei Betätigung durch das Bremspedal den Druck aus dem durch die Pumpe 9 über das Speicherladeventil 13 aufgeladenen Druckspeicher 14 dem Betätigungsdruck entsprechend moduliert weitergibt, besteht eine Druckmittelverbindung 2 zum Radbremszylinder der Bremse 3 am Fahrzeugrad 4. In die Druckmittelverbindung 2 ist in an sich be-
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kannter Weise ein Einlaßventil 5 eingeschaltet, das in seiner Ruhestellung die "Verbindung zwischen Modulationsventil 1 und Radbremszylinder freigibt, in seiner Schaltstellung dieselbe unterbricht. Zwischen dem Einlaßventil 5 und dem Radbremszylinder ist von der Druckmittelverbindung 2 eine Abzweigung 6 vorgesehen, die über ein in Ruhestellung geschlossenes und in Schaltstellung geöffnetes Auslaßventil 7 in einen Reservebehälter 8 führt, von wo eine Pumpe 9 bei Bedarf das Druckmittel wieder in den Druckspeicher 14 fördert.
Da die oben erwähnten Schwingungen zu einem beträchtlichen Teil Folge eines allzu abrupten Wiederaufbaues des Bremsdruckes in der letzten Phase eines Regelzyklus sind, ist erfindungsgemäß ein Drosselelement 10, das zwei Schaltstellungen hat, mit dem Einlaßventil 5 in der Druckmittelverbindung 2 in Reihe geschaltet. Das Drosselelement 10 gewährt in seiner Ruhestellung völlig freien Durchgang, während es in seiner Schaltstellung einen den Anfordernissen entsprechenden Drosselquerschnitt aufweist.
Das Einlaßventil 5> das Auslaßventil 7 und das Drosselelement 10 werden elektromagnetisch durch die Ausgangssignale eines Reglers 11 geschaltet, der seine Ausgangssignale entsprechend den Meßwerten eines mit seinem Eingang verbundenen Sensors 12 erzeugt, der am Rad 4 angeordnet ist.
Für das Verfahren zur Erzeugung z. B. verzögerungsabhängiger Ausgangssignale im Regler 11 gibt es bereits mannigfache Vorschläge, es ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
In Ruhestellung der beiden Ventile 5 und 7 und des Drosselelementes 10 kann über das Modulations ventil 1 Druck im Radbremszylinder der Bremse 3 aufgebaut werden. Droht das Rad 4 infolge überhöhten Bremsdruckes zu blockieren, so werden durch
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die Ausgangssignale des Reglers 11 das Einlaßventil 5, das Drosselelement 10 und auch das Auslaßventil 7 in Schaltstellung gebracht. Das Druckmittel im vom Modulationsventil 1 getrennten und mit dem Radbremszylinder verbundenen Abschnitt der Druckmittelverbindung 2 entspannt sich durch die Abzweigung in den Reservebehälter 8. Nach den meisten vorgeschlagenen Regelverfahren wird, sobald das Rad 4 um ein bestimmtes Maß an Verzögerung verloren hat, das Auslaßventil 7 in seine Ruhestellung zurückgebracht und der Bremsdruck eine bestimmte Zeitspanne auf diesem niedrigeren Wert konstant gehalten. Während bei den bekannten Antiblockieranlagen dieses Typs ohne Drosselelement 10 bei Erreichen eines bestimmten Wiederbeschleunigungszustandes des Rades 4 durch das öffnen des Einlaßventils 5 der Druck im Bremskreis mit den oben erwähnten Nachteilen sehr abrupt wieder auf seinen alten Wert gebracht wird, erfolgt der Druckanstieg im Bremskreis und damit die erneute Verzögerung des Rades 4 in der erfindungsgemäßen Anlage durch die Wirkung des Drosselelementes 10 verzögert und sanft. Während nämlich bei Erreichen des oben erwähnten Wiederbeschleunigungszustandes des Rades das Einlaßventil 5 in bekannter Weise in seine Ruhestellung zurückgebracht wird, wird das Drosselelement 10 noch für eine bestimmte Zeitspanne oder bis zum Auftreten einer bestimmten Druckdifferenz in der Druckmittelverbindung vor und hinter dem Drosselelement 10 in Schaltstellung gehalten. Erst wenn sich der Druck im Radbremszylinder langsam an den durch das Modulationsventil 1 vorgegebenen Druck angeglichen hat, gibt auch das Drosselelement 10 durch Rückkehr in seine Ruhestellung den vollen Querschnitt wieder frei.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Anordnung eines Drosselelementes in einer Antiblockier- und Bremsanlage anderen Typs schematisch dargestellt.
Aus einem Reservebehälter 20 fördert eine Pumpe 21 Druckmittel
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und lädt über ein Speicherlade ventil 22 einen Druckspeicher auf. Der Druckspeicher 23 ist mit dem Eingang eines durch das Bremspedal zu betätigenden Modulationsventile 24 verbunden, dessen Ausgang wiederum ist verbunden mit dem Radbremszylinder der Bremse 25 am Rad 26. In die Druckmittelverbindung 27 zwischen Modulations ventil 24 und Radbremszylinder sind eine Verdrängerkolbeneinheit 28 und ein mechanisch und/oder hydraulisch zu betätigendes Trennventil 29 eingeschaltet. Da diese Teile nicht Gegenstand der Erfindung sind, ist deren einfachste Ausführungsform in Pig. 2 skizziert.
Der Verdrängerkolben 28 wird zunächst durch eine Peder 30 in Ausgangsstellung gehalten, in der die Druckmittelverbindung zwischen Modulationsventil 24 und Radbremszylinder das kleinstmögliche Volumen hat, mit seiner Stirnfläche hält der Verdrängerkolben 28 den Verschlußkörper 29 des Trennventils von seinem Sitz angehoben. Der durch die Rückseite des Verdrängerkolbens 28 begrenzte Raum 31 des Zylinders, in dem auch die Feder 30 angeordnet ist, ist über ein in Ruhestellung geschlossenes Auslaßventil 32 verbunden mit dem Reservebehälter 20; außerdem ist dieser Raum 31 über ein in Ruhestellung geöffnetes Ventil 33 verbunden mit dem Ausgang oder auch Eingang des Modulations vent ils 24. Dieses Ventil 33 ist erfindungsgemäß als Drosselventil ausgebildet. Es bietet in seiner Ruhestellung einen gedrosselten Durchtrittsquerschnitt und ist in seiner Schaltstellung gesperrt. Auslaßventil 32 und Drosselelement 33 werden elektromagnetisch durch die Ausgangssignale eines Reglers 34 betätigt, dessen Eingang mit einem am Rad 26 angeordneten Sensor 35 verbunden ist.
Der am Eingang des Modulationsventils 24 anstehende Speicherdruck wird bei Beginn einer Bremsung moduliert durch die Druckmittelverbindung 27 an den Radbremszylinder weitergegeben.
Der durch das offene Drosselelement 33 im Raum 31 des Zylinders
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aufgebaute Druck "beaufschlagt die Rückseite des Verdrängerkolbens 28 und unterstützt die Kraft der Feder 30 gegen den auf der Stirnfläche lastenden Bremsdruck; der Verdrängerkolben 28 "bleibt in seiner Ausgangsstellung. Droht das Rad 26 zu "blockieren, werden das Auslaßventil 32 und das Drosselelement 33 durch Ausgangssignale des Reglers in ihre Schaltstellung gebracht. Dadurch fließt Druckmittel aus dem Raum 31 des Zylinders in den Reservebehälter 20 ab, während durch das gesperrte Drosselelement 33 kein neues Druckmittel nachfließen kann. Gegen den verminderten Druck im Raum 31 verschiebt der auf der Stirnfläche des Yerdrängerkolbens 28 stehende Bremsdruck denselben, zo daß das Trennventil 29 schließt und das Volumen der Druckmittelverbindung 27 zwischen Trennventil 29 und Radbremszylinder sich erweitert und das Druckmittel entspannt wird. Wenn das Auslaßventil 32 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, wird der Druck im Bremskreis konstant gehalten, bis auch das Drosselelement 33 in seine Ruhestellung zurückkehrt. Durch den gedrosselten Druckanstieg im Raum 31 kehrt der Verdrängerkolben 28 langsam und sanft.in seine Ausgangsstellung zurück und öffnet das Trennventil 29.
Durch den erfindungsgemäßen Druckaufbau im Raum 31 des Zylinders der Verdrängerkolbeneinheit über ein Drosselelement 33 kehrt der Verdrängerkolben 28 nicht echlagartig in seine Ausgangsstellung zurück, die störenden Schwingungen sind wirkungsvoll gedämpft und der Einschwingvorgang der Regelgröße gedämpft und verkürzt.
Die Erfindung wurde anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben, ohne auf diese beschränkt zu sein.
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Claims (1)

  1. ALFRED TETES GMBH 21. Mai 1971
    Prankfurt (M) , SL/Mit/Rie
    P 3862
    Patentansprüche
    Antiblockierregelanlage für Kraftfahrzeuge zur Beeinflussung des Druckes in den Radbremszylindern während eines Bremsvorganges über ein Stellglied in Abhängigkeit einer dem Verzögerungszustand des Hades und/oder Fahrzeuges entsprechenden Regelgröße, dadurch gekennzeichnet , daß in die den erneuten Druckaufbau am Ende eines jeden Regelzyklus bewirkende Druckmittelleitung ein durch den Regler (11, 34) zu betätigendes Drosselelement (10, 33) eingeschaltet ist.
    Antiblockierregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in die direkte Druckmittelverbindung (2) zwischen Kraftquelle und Radbremszylinder ein Drosselelement (10) mit zwei Schaltstellungen eingeschaltet ist, dessen Durchtrittsquerschnitt in seiner Ruhestellung gleich dem eines geöffneten Einlaßventils ist und das in Schaltstellung einen bestimmten Drosselquerschnitt
    * hat.
    3. Antiblockierregelanlage nach Anspruch 2, dadurch g e kennze ichne t , daß bei durch ein Einlaßventil (5) in der Druckmittelverbindung (2) zwischen Kraftquelle und Radbremszylinder bewirkten Druckaufbau und durch ein Auslaßventil (7) in einer Abzweigung (6) der Druckmittelverbindung (2) zum Reservebehälter (8) bewirkten Dru,ckabbau das Drosselelöment (10) mit dem Einlaßventil (5) in Serie angeordnet ist.
    4· Antiblockierregelanlage nach Anspruch 3, dadurch g e -
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    kennzeichnet, daß Einlaßventil (5) und Drosselelement (10) gleichzeitig in Schaltstellung bringbar sind, das Drosselelement (10) aber gegenüber dem Einlaßventil (5) um eine bestimmte Zeitspanne verzögert in Ruhestellung bringbar ist.
    5. Antiblockierregelanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaßventil (5) und Drosselelement (10) gleichzeitig in Schaltstellung bringbar sind und das Drosselelement (10) nach Rückkehr des Einlaßventils (5) in seine Ruhestellung, abhängig von der Druckdifferenz vor und hinter dem Drosselelement (10) in der Druckmittelverbindung (2) zwischen Kraftquelle und Radbremszylinder in Ruhestellung bringbar ist.
    6. Antiblockierregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckmittelverbindung zwischen einer Kraftquelle und einem die Beaufschlagungsfläche eines durch seine gesteuerte Bewegung den Druckab- und -aufbau bewirkenden Verdrängerkolbens (28) enthaltenden Raum (31) ein Drosselelement (33) mit zwei Schaltstellungen eingeschaltet ist, das in Ruhestellung einen drosselnden Durchtrittsquerschnitt hat und in Schaltstellung gesperrt ist.
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