DE2333127C2 - Blockierschutzregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen - Google Patents

Description

Ein Blockierschutzregelsystem der im Oberbegriff geschilderten Art gehört zum Systemtyp üer »Einzelradregelung«. Die »Einzelradregelung« wird als leistungsfähigste Blockierschutzregelung angesehen. Jedes bremsbare Rad eines Fahrzeugs, das mit einer Blockierschutzanlage des Systemtyps »Einzelradregelung« ausgerüstet ist, wird individuell entsprechend den an ihm vorliegenden Verhältnissen, wie z. B. Straßenbeschaffenheit, zur Ausnutzung der optimalen Bremskraftaufnahmefähigkeit geregelt.

Wird ein Fahrzeug mit »Einzelradregelung« auf einer Fahrbahn gebremst, die derart beschaffen ist, daß auf der einen Fahrzeugseite ein hoher Reibwert und auf der anderen Fahrzeugseite ein niedriger Reibwert vorhanden ist, werden die unterschiedlich großen, wirksamen Bremskräfte Giermomente hervorgerufen. Diese auftretenden Giermomente, die besonders bei Fahrzeugen mit kurzem Achsabstand die Richtungsstabilität gefährden, müssen vom Fahrer durch Gegenlenken aufgefangen werden, was bei übermäßig großen Giermomenten nicht oder nicht vollständig möglich ist. Das Fahrzeug wird von der Fahrtrichtung abweichen.

Es sind Blockierschutzregelsysteme bekannt, bei denen die Räder einer Achse immer nach dem Rad mit dem niedrigsten Kraftschluß geregelt werden. Diese »select-low-Regelung« berücksichtigt immer den niedrigsten Kraftschluß, so daß die Forderung nach kürzestem Bremsweg nicht zu erfüllen ist. Das Fahrzeug bleibt zwar richtungsstabil, da aber der maximal mögliche Bremsdruck an dem Rad auf dem hohen Reibwert nicht ausgenutzt wird, werden die Bremswege sehr lang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blockierschutzregelsystem der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das sich durch eine verbesserte Richtungsstabilität auszeichnet und den Fahrer von übermäßiger Lenkarbeit befreit

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im ίο Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Bei Oberschreiten der bestimmten Druckdifferenz kann der höhere Bremsdruck langsamer aufgebaut, gehalten oder abgesenkt werden, um einen übermäßigen Bremskraftunterschied zu vermeiden. Durch die Erfindung wird die Richtungsstabilität des Fahrzeuges bei guter Ausnutzung der Bremskraft verbessert.

Eine Verfeinerung des erfindungsgemäßen Blockierschutzregelsystems wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 2 genannten Merkmale erreicht Der höhere Bremsdruck kann sich nie über einen bestimmten Druckbetrag von dem niedrigsten Bremsdruck entfernen und läuft bei unterschiedlichen Reibwerten und Druckabbau des niedrigen Druckes mit der vorbestimmten Druckdifferenz mit. Die vorbestimmte Druckdifferenz wird derart gewählt, daß der Fahrer des Fahrzeuges dies durch geringe Lenkkorrekturen richtungsstabil halten kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Kennzeichen des Anspruches 3 aufgezeigt. Durch Schließen des jeweiligen elektrischen Kontaktes bei Erreichen oder Oberschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz wird der Elektronikeinheit des zugehörigen Regelventils ein elektrisches Signal zugeführt, das aufgrund der entsprechenden logischen Verknüpfungen das Regelventil im Sinne eines langsameren Druckaufbaues, eines Konstanthalten des Druckes oder eines Druckabbaues beeinflußt.

Anhand der Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher erläu- »o tert, wobei zum Verständnis der Erfindung nicht erforderliche, bekannte Einrichtungen und zugehörige Schaltungen und Leitungen der besseren Übersicht halber weggelassen sind.

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem elektropneumatischen Differenzdruckschalter,

F i g. 2 zeigt eine Druckbegrenzungseinrichtung mit zweiDifferenzdruckbegrenzungsventilen,

F i g. 3 zeigt ein Differenzdruckbegrenzungsventil mit verringertem Totvolumen,

so F i g. 4 und 5 zeigen weitere Ausbildungsformen des Differenzdruckbegrenzungsventils.

In Fig. 1 wird eine erfindungsgemäße Druckbegrenzungseinrichtung zur Überwachung der Bremsdrücke der beiden individuell geregelten Räder einer Achse gezeigt.

Von einem Fußbremszylinder 11 führen zwei Leitungen 12 und 13 zu je einer Regelventileinheit 14 bzw. 15, die in Abhängigkeit der von einer hier nicht gezeigten Meßfühleinrichtung gewonnenen Regelsigna-Ie den Bremsdruck in einem zugehörigen, über eine Bremsleitung 16 bzw. 17 angeschlossenen rechten bzw. linken Radbremszylinder 18 bzw. 19 steuert. Ein elektropneumatischer Differenzdruckschalter 21 weist zwei Anschlüsse 22 und 23 auf. Der Anschluß links 22 steht über eine Zweigleitung 24 mit der Bremsleitung rechts 16 in Verbindung; der Anschluß rechts 23 steht über eine weitere Zweigleitung 25 mit der Bremsleitung links 17 in Verbindung.

Im Gehäuse des Differenzdruckschalters 21 ist ein verschiebbarer Schaltkolben 26 angeordnet, der den Gehäuseinnenraum in zwei Druckkammern 27 und 28 aufteilt Jeder Druckkammer 27 bzw. 28 ist ein Anschluß 22 bzw. 23 zugeordnet Der Schaltkolben >6 wird auf der linken Kolbenfläche 29 von einer sich an der Gehäusestirnwand 31 abstützenden Druckfeder 32 und auf der rechten Kolbenfläche 33 von einer sich an einem Gehäusevorsprung 34 abstützenden Druckfeder 35 belastet und bei Druckausgleich der beiden Kammern

27 und 28 in einer Neutralstellung zwischen den beiden Anschlüssen 22 und 23 gehalten.

Die rechte Kolbenfläche 33 des Schaltkolbens 26 ist mit einem Schaltansatz 36 versehen, der ein mit Masse verbundenes elektrisches Schaltglied 37 trägt, das sich in der Neutralstellung des Schaltkolbens 26 zwischen zwei elektrischen Kontakten 38 und 39 befindet Der rechte Kontakt 38 ist über eine elektrische Leitung 41 mit dem ■Elektronikteil 42 des rechten Regelventils 14, der linke Kontakt 39 über eine weitere elektrische Leitung 43 mit dem Eiektronikteil 44 des linken Regelventils 15 verbunden.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Anordnung ist wie folgt:

Der vom Fußbremsventil 11 eingesteuerte Bremsdruck gelangt über die Regelventileinheiten 14 und 15 in die Radbremszylinder 18 und 19 sowie in die Druckkammern 27 und 28 des Differenzdruckschalters 21. Es wird nun angenommen, daß am rechten Rad ein niedriger Reibwert und an dem linken Rad demgegenüber ein hoher Reibwert vorliegt. Das rechte Rad wird zuerst Blockierneigung zeigen. Die aufgrund entsprechender Regelsignale, deren Gewinnung und Auswertung nichts mit dem Wesen der Erfindung zu tun hat und als bekannt vorauszusetzen ist, schaltende rechte Regelventileinheit 14 trennt die Verbindung zwischen Fußbremszylinder 11 und Radbremszylinder 18 rechts und senkt den Radbremsdruck im Radbremszylinder 18 rechts und damit auch in der linken Druckkammer 27 des Differenzdruckschalters 21.

Der weiter ansteigende, in der rechten Druckkammer

28 anstehende linke Radbremsdruck verschiebt den Schaltkolben 26 des Differenzdruckschalters 21 nach links gegen die Druckfeder 32. Je stärker die Druckfeder 32 zusammengedrückt wird desto größer wird ihre durch den Schaltkolben 26 zu überwindende Federkraft, während die andere, den Schaltkolben 26 in Bewegungsrichtung beaufschlagende Druckfeder mit zunehmendem Weg an wirksamer Federkraft verliert. Erreicht die Druckdifferenz zwischen den wirksamen Radbremsdrücken einen durch die Auslegung der Druckfedern 32 und 33 vorbestimmten Wert, hat der Schaltkolben 2S einen bestimmten Schaltweg zurückgelegt, so daß das elektrische Schaltglied 37 den linken elektrischen Kontakt 39 schließt.

Der linke Elektronikteil 44 empfängt ein Signal, das entsprechend der jeweiligen logischen Verknüpfungen die linke Regelventileinheit 15 im Sinne eines verlangsamten Druckaufbaues, eines Konstanthaltens des Druckes oder eines Druckabbaues schaltet. Auf diese Weise ist es möglich, übermäßig große Druckdifferenzen der wirksamen Radbremsdrücke einer Achse zu vermeiden.

Bei Unterschreiten der vorbestimmten Druckdifferenz öffnet der elektrische Kontakt 39 wieder und die Radbremsdrücke werden wieder individuell geregelt.

Die Druckbegrenzungseinrichtung in Fig.2 für die beiden Räder einer Achse weist ein Fußbremsventil 11a auf, von dem zwei Druckmittelleitungen 12a und 13a zu je einer Regelventileinheit 14a bzw. 15a, die in Abhängigkeit von Regelsignalen den Bremsdruck in einem zugehörigen, über eine Bremsleitung 16a bzw. 17a angeschlossenen Radbremszylinder 18a bzw. 19a steuert In jeder Bremsleitung I62 bzw. 17a ist ein die Bremsleitung in zwei Abschnitte teilendes Differenzdruckbegrenzungsven til 51 bzw. 151 geschaltet, das eine über eine Zweigleitung 52 bzw. 152 niit der Bremsleitung 16a bzw. 17a des jeweils anderen Rades verbundene Druckkammer 53 bzw. 153 aufweist

Die Druckkammer 53 bzw. 153 wird auf der einen Seite von einem verschiebbaren Steuerkolben 54 bzw. 154 begrenzt der von einer sich an einem Federteller 55 bzw. 155, der gegen eine durch die Gehäusestirnwand 56 bzw. 156 geführte Einstellschraube 57 bzw. 157 liegt abstützenden Druckfeder 58 bzw. 158 gegen einen Gehäuseabsatz 59 bzw. 159 gedrückt wird.

Der Steuerkolben 54 bzw. 154 trägt auf seiner der Federbelastung abgewandten Seite einen ein Doppelventil betätigenden Steuerkolbenansatz 61 bzw. 161 der mit Spiel durch eine Verbindungsbohrung 62 bzw. 162 einer den restlichen Gehäuseinnenraum in zwei Kammern 63 bzw. 163 und 64 und 164 teilenden Zwischenwand 65 bzw. 165 ragt

An die Eingangskammer 63 bzw. 163 ist de-Bremsleitungsabschnitt vom Regelventil 15a bzw. 14a angeschlossen. In einem an der Gehäusestirnwand 66 bzw. 166 innenseitig angebrachten rohrförmigen Entlüftungsansatz 67 bzw. 167 ist ein axialdurchbohrtes Ventilglied 68 bzw. 168 verschiebbar geführt und wird von einer sich einerseits an der Gehäusestirnwand 66 bzw. 166 und andererseits an einem kreisringförmigen Absatz 69 bzw. 169 des Ventilgliedes 68 bzw. 168 abstützenden Kegelfeder 71 bzw. 171 mit seiner eine durchbohrte Ventildichtung 72 bzw. 172 tragenden Seite gegen die einen Ventilsitz 73 bzw. 173 aufweisende Stirnfläche 74 bzw. 174 des Steuerkolbenansatzes 61 bzw. 161 gedruckt

Der Ventilsitz 73 bzw. 173 des Steuerkolbenansatzes 61 bzw. 161 und die Axialbohrung 75 bzw. 175 des verschiebbaren Ventilgliedes 68 bzw. 168 bilden ein Entlüftungsventil 73,75 bzw. 173,175.

Die Ventildichtung 72 bzw. 172 des Ventilgliedes 68 bzw. 168 ist im Durchmesser größer gewählt als die Verbindungsbohrung 62 bzw. 162 der Zwischenwand 65 bzw. 165 und bildet mit einem Ventilsitz 76 bzw. 176 der Verbindungsbohrung 62 bzw. 162 in der Eingangskammer 63 bzw. 163 ein Absperrventil 72, 76 bzw. 172, 176. Die Ausgangskammer β4 bzw. 164 ist an den Bremsleitungsabschnitt zum Radbremszylinder 19a bzw. 18a angeschlossen.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Druckbegrenzungseinrichtung ist wie folgt:

Während einer Bremsung steht in den Druckkammern 53 und 153 der je einem Radbremszylinder zugeordneten Differenzclruckbegrenzungsventile 51 und 151 stets der wirksame Radbremsdruck des jeweils anderen Rades an, solange eine bestimmte Druckdifferenz nicht überschritten wird. Die Steuerkolben 54 und 154 der Differenzdruckbegrenzungsventile 51 bzw. 151 befinden sich in der gezeigten Stellung.

Es sei nun angenommen, daß der wirksame Radbremsdurck im linken Radbremszylinder 19a den wnksamen Radbremsdruck im rechten Radbremszylinder 18a übersteigt. Erreicht die Druckdifferenz der beiden Radbremsdrücke einen durch die Festlegung der Federkraft der Druckfeder 58 vorbestimmten Wert,

wird der Steuerkolben 54 des linken Differenzdruckbegrenzungsventils 51 gegen die Druckfeder 58 nach rechts verschoben. Das Absperrventil 72, 76 schließt. Eine Abschlußstellung ist erreicht, in der ein weiteres Ansteigen des höheren, linken Radbremsdruckes und damit ein weiteres Anwachsen der Druckdifferenz verhindert wird.

Sinkt der wirksame Bremsdruck im rechten Radbremszylinder 18a aufgrund der individuellen Bremskraftregelung, wird die vorbestimmte Druckdifferenz wieder überschritten und der Steuerkolben 54 des linken Differenzdruckbegrenzungsventils 51 weiter nach rechts verschoben. Der Steuerkolbenansatz 61 hebt sich von dem Ventilglied 68 ab. Über das geöffnete Entlüftungsventil 73, 75 wird der wirksame Bremsdruck im linken Radbremszylinder 19a abgesenkt bis bei Erreichen der vorbestimmten Druckdifferenz die auf den Steuerkolben 54 durch den in der Druckkammer 53 anstehenden wirksamen Radbremsdruck rechts und die Druckfeder 58 ausgeübte Kraft den Steuerkolben 54 nach links in die Abschlußstellung verschiebt.

Steigt nun der rechte, auch in der Druckkammer 53 des Differenzdruckbegrenzungsventils 51 anstehende Radbremsdruck, wird der Steuerkolben 54 in seine linke Endstellung verschoben. Das Entlüftungsventil 73, 75 bleibt geschlossen und das Absperrventil 72, 76 ist geöffnet. Übertrifft der rechte Radbremsdruck den linken um die vorbestimmte Druckdifferenz, wird der Steuerkolben 154 des rechten Differenzdruckbegrenzungsventils 151 nach links gegen die Druckfeder 158 und den in der Druckkammer 153 anstehenden linken Radbremsdruck verschoben bis das Absperrventil 172, 176 schließt und ein Überschreiten der vorbestimmten Druckdifferenz verhindert.

Durch die Anordnung eines mit dem Steuerkolben zusammenwirkenden Doppelventils wird erreicht, daß eine vorbestimmte Druckdifferenz in keiner Phase des Bremsverlaufs überschritten wird.

Bei der Ausführungsform des Differenzdruckbegrenzungsventils nach Fig. 3 ist der Steuerkolben 54a auf der der Druckkammer 53a zugewandten Seite mit einem Führungsansatz 81 versehen, der abgedichtet durch eine Trennwand 82 in einen separaten Raum 83 ragt, in der die einstellbare Druckfeder 58a angeordnet ist. Über einen am Führungsansatz 81 anliegenden Federtelier 84 beaufschlagt die Druckfeder 58a den Steuerkolben 54a in Öffnungsrichtung eines die Verbindung zwischen den Anschlüssen 85 und 86 steuernden Absperrventils 87,88.

Die Druckkammer 53a ist bei dieser Ausführungsform relativ klein, so daß ein verringertes Totvolumen erreicht und der Luftverbrauch vermindert wird.
Die Fig.4 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differenzdruckbegrenzungsventils, wobei der Steuerkolben als Stufenkolben ausgebildet ist.

In Fig.5 wird eine Ausführungsform mit einem federbelastet Stufenkolben gezeigt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bloclcierschutzregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen, wobei jedem bremsbaren Rad einer Achse eine das Radverhalten abtastende und auswertende Meßfühleinrichtung und eine von bei bestimmten Drehzuständen des Rades von der Meßfühleinrichtung erzeugten Signalen schaltbare Regelventileinheit zugeordnet ist, durch die der Bremsdruck im zugehörigen Radbremszylinder aufgebaut, gesenkt oder gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine die geregelten Bremsdrücke der beiden Räder einer Achse direkt vergleichende und den höheren geregelten Bremsdruck bei Oberschreiten einer bestimmten Druckdifferenz zwischen den beiden geregelten Bremsdrükken beeinflussende Druckbegrenzungseinrichtung angeordnet ist.

2. Blockierschutzregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbegrenzungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß ein Oberschreiten einer vorbestimmten Druckdifferenz verhindert wird.

3. Blockierschutzregelsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Rädern einer Achse ein für sich allein bekannter elektro-pneumatischer Differenzdruckschalter (21) zugeordnet ist, dessen zwei elektrische Schaltkontakte (38 bzw. 39) mit je einer Regelventileinheit (14 bzw. 15) verbunden sind, und daß der Schaltkolben (26) des elektro-pneumatischen Differenzdruckschalters (21) von den beiden Bremsdrücken gegenläufig beaufschlagbar ist, wobei der jeweilige Radbremsdruck den Schaltkolben in Schließrichtung des zugehörigen Schaltkoniaktes beaufschlagt.