DE2346886A1

DE2346886A1 - Bremseinrichtung mit einem antiblockiergeraet fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2346886A1
Application number: DE19732346886
Authority: DE
Inventors: Helmut Wulf
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1973-09-18
Publication date: 1975-03-27

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim

11. September 1973 Daim 987V4

Bremseinrichtung mit einem Antiblockiergerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung mit einem Antiblockiergerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Bremskraftverstärker, der einerseits mechanisch von einem Bremspedal durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird und andererseits auf einen Hauptzylinder einwirkt, der einen Druck auf die an den Bremsen der Räder angeordneten Bremszylinder ausübt.

Um das Blockieren von Fahrzeugbremsen zu vermeiden, sind Systeme bekannt, die in der Weise arbeiten, daß der Druck in jedem Radzylinder, der zum Blockieren neigt, abgesenkt wird, während der von der Geberseite aufgebrachte und den anderen Radzylindern weiterhin zugeführte Druck konstant bleibt. Der wesentliche Vorteil dieses Systems liegt darin, daß der Druck jeder Radbremse entsprechend den an die-

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sen Rad herrschenden Reibverhältnissen gesteuert werden kann.

Zu einer solchen Antiblockierregelung ist aber ein unverhältnismäßig großer Aufwand erforderlich. Aufgabe der Erfindung ist es, ein befriedigendes Antiblockiersystem vorzuschlagen, das mit einem geringeren Aufwand erstellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß beim Blockieren eines Rades ein vom Antiblockiergerät ausgehendes Signal an ein Steuerventil gegeben wird, das das Druckverhältnis im Bremskraftverstärker ändert. Hierbei kann das Steuerventil am Bremskraftverstärker angebracht sein, das bei Ankunft des Signals die Verbindung des Bremskraftverstärkers zum Saugrohr drosselt und ihn mit einer ins Freie führenden Leitung verbindet. Das Steuerventil selbst wird durch einen Elektromagneten betätigt, der seinen Impuls von einem am zu messenden Rad angebrachten Sensor über eine Regeleinrichtung erhält.

Durch eine solche Anlage würden zwar nicht optimal kurze Bremswege erreicht, jedoch bleibt das Fahrzeug richtungsstabil und lenkbar. Oft nämlich werden die Reibverhältnisse der einzelnen Räder so wenig voneinander abweichen, daß -keine große Drennwegverlängerung zu erwarten ist, wenn die Druckabsenkung in allen zugehörigen Bremszylindern auf ein Signal des zuerst blockierenden Rades erfolgt. Hierbei wird der vorhandene Unterdruckbremsverstärker also so gesteuert, daß der Druck im hydraulischen Kreis entsprechend den Signalen einer Regelanlage verläuft. Da die Steuerung nur durch den Unterdruck erfolgt, ist in hydraulischen Teil der Bremsanlagen kein Eingriff erforderlich.

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Soll nun die Bremseinrichtung doch noch weiter differenziert und den Verhältnissen im einzelnen mehr angepaßt werden, so kann für jede Achse oder gar für jedes Rad ein mit einem Steuerventil versehener Bremskraftverstärker vorgesehen werden. Selbstverständlich wird dadurch die zunächst erreichte Verminderung des Aufwandes wieder etwas aufgehoben, da dann für jede Achse oder gar für jedes Rad ein mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil versehender Bremskraftverstärker vorgesehen sein muß.

Um die erfindungsgemäße Bremseinrichtung an von vornherein erkennbare besondere Straßenverhältnisse wie Nässe, Schnee oder Eis anpassen zu können, kann sie durch zusätzliche Druckabsenkmittel ergänzt werden, die bei Verminderung des Reibungskoeffizienten der Räder auf der Fahrbahn einschaltbar sind, und die Anschlüsse zum Saugrohr wie zur Atmosphäre drosseln bzw. ein wenig lüften.

Außerdem können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung im Ilydraulikkreis zusätzliche Feineinstellmittel eingebaut sein, nämlich ein in di,e Zuleitung zu den Brems zylindern verschiebbar hineinragender Kolben und ein davor angeordnetes Magnetventil, die über die Regeleinrichtung zunächst einschaltbar sind. Diese zusätzliche Bremseinrichtung ist so ausgebildet, daß das Magnetventil bei eingeschalteter Feineinstellung geschlossen und der Kolben zur Vergrößerung des Raumes der genannten Zuleitung aus diesem heraus gelüftet wird. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Bremseinrichtung kommt beim Blockieren eines Rades zunächst die Feinregulierung zur Wirkung und bei weiterer notwendig werdender Druckverminderung wiederum das Steuerventil, das u.U. im weiteren Verlauf der Bremsung mit der Feinregulierung alternierend zur Wirkung kommen kann.

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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aueführungebeispiels- in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Bremseinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem der Systemdruck ρ in Abhängigkeit von der Pedalkraft P atfgetragen ist,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Bremseinrichtung, die zusätzlich mit einem Feineinstellmittel ausgestattet ist,

Fig. k ein Diagramm, mit durch diese Ausführung erzielbaren Druckverhältnissen.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremseinrichtung zeigt ein Bremspedal 1, das auf einen Bremekraftverstärker 2 einwirkt. Im Bremskraftverstärker teilt die Membran 3 die beiden Brennkammern 4 und 5 voneinander. In der Brennkammer 4 wird durch Herstellung einer Verbindung mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine ein Unterdruck aufgebaut, durch den der Hauptzylinder 6 betätigt wird, an den an entsprechende Anschlüsse 7 zu den einzelnen Radzylindern führende Leitungen l8 angeschlossen sind.

An den Bremskraftverstärker 2 ist ein Steuerventil 8 angeschlossen, das mit einem Elektromagnet 9 ausgerüstet ist.

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Das Steuerventil 8 weist außerdem einen zur Atmosphäre führenden Anschluß 11 und einen zum Saugrohr führenden Anschluß 12 auf, die durch den Elektromagnet 9 und das Steuerventil 8 wechselseitig geöffnet oder geschlossen werden können. Der Elektromagnet 9 kann einen Steuerimpuls von einem Antiblockiergerät erhalten, das eine Regeleinrichtung 13 und einen Radsensor lk aufweist. Dieser tastet die Umdrehungen der Bremsscheibe 15 ab, die von der Scheibenbremse 16 mit den Bremszylindern 19 abgebremst wird, wenn in der Druckleitung l8 der entsprechende Druck herrscht.

Bei einem Bremsvorgang wird zunächst ein Druck aufgebaut, wie bei anderen Bremsanlagen auch. Von dem Radsensor lh worden Geschwindigkeits- und Beschleunigungssignale der Regeleinrichtung 13 zugeführt. Bei einer bestimmten Radverzögerung erhält das Magnetventil 9 von der Regeleinrichtung 13 einen Impuls, so daß der Anschluß 11 geöffnet und der Anschluß 12 geschlossen wird und im Bremskraftverstärker 2 ein Druckausgleich zwischen den beiden Kammern 4 und 5 eintritt.

Die bei Betätigung des Bremspedales im Hauptzylinder und an den einzelnen Radbremszylindern entstehenden Drücke ρ sind im Diagramm Fig. 2 in Abhängigkeit von der Pedalkraft P dargestellt. Die Linie OA zeigt den Druckanstieg ohne Mitwirkung des Bremskraftverstärkers linear ansteigend nur abhängig von den durch das Pedalgestänge gegebenen Übersetzungen. Die Linie OBC zeigt den Druckanstieg unter Mitwirkung des Bremskraftverstärkers bis zu seiner Höchstleistung, also bis zur Grenze seiner Aussteuerung.

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Mit der Linie ODD wird der Druckverlauf gezeigt, der sich durch Erhöhung der Fußkraft über die Grenze hinaus ergibt, von der ab der Unterdruckverstärker seine maximale Kraft abgibt.

Wenn beispielsweise bei einer Pedalkraft P. der Druck ρ erzeugt wird, so ist es möglich, durch Vermindern des Unterdrucke in der Bremskammer 4 infolge eines Impulses aus dem Antiblockiergerät auf das Magnetventil 9 den Druck von P₉ auf ρ herabzusenken. Dabei wird der Fahrer kaum eine verminderte Fußkraft P ausüben müssen. Dieser Dereich zwischen p_o und p. ist das Arbeitsfeld der vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Bremseinrichtung.

Darüber hinaus wäre es grundsätzlich möglich, durch Einleiten von Unterdruck in die Krmmer 5 und atmosphärischen Druck in die Kammer 4 den Druck von p. bis auf Null abzusenken, so daß auch bei niedergetretenem Bremspedal 1 kein Druck »ehr im Hauptzylinder 6 ausgeübt wird.

Die hier beschriebene Anlage wirkt bei Blockieren eines Rades auf die gesamte Bremseinrichtung. Sie kann auch bei nur einer Achse Anwendung finden, wobei zweckmäßigerweise für die zweite Achse eine weitere erfindungsgemäße Bremseinrichtung vorgesehen wird. Eine solche läßt sich auch ■für einen Anhänger gesondert erstellen. Dann ist natürlich ein zusätzlicher Unterdruckverstärker für diesen erforderlich.

Bei Nässe, Schnee und Eis oder bei sonstwie vorher erkennbares Verminderung des Reibungskoeffizienten kann das Druckverhältnis der Drücke in den Kammern 4 und 5 vor-

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sorglich durch Betätigung eines besonderen Schalters 17 erhöht werden, indem dadurch veranlaßt wird, daß die Anschlüsse zum Saugrohr gedrosselt und zur Atmosphäre ein wenig geöffnet werden. Hierdurch wird der Druck im Hauptzylinder von vornherein auf ein Höchstmaß begrenzt.

Die Erfindung läßt sich nun auch noch mit einer Feinregulierung kombinieren, die zunächst anspricht und eine Druckabsenkung in vorbestimmten Grenzen ermöglicht. Die Feinregulierung wird jedoch automatisch wieder außer Betrieb gesetzt, wenn eine größere Druckabsenkung erforderlich werden sollte, die durch Betätigung des Steuerventils 8 herbeigeführt wird. Fig. 3 zeigt auch hier wieder einen Bremskraftverstärker 2a, der einerseits vom Bremspedal la betätigt wird und andererseits auf den Hauptzylinder 6a einwirkt, von dem eine Druckleitung l8a den im -Hauptzylinder 6a aufgebauten Druck zu den Bremszylindern 19a der Scheibenbremse l6a leitet. In der Druckleitung l8a ist ein zusätzliches Magnetventil 21 und zwischen diesem und den Bremszylindern 19a ein in einen mit der Druckleitung l8a verbundenen Raum 2o hineinragender Kolben 22 vorgesehen. Über die Regel· einrichtung 13a sind diese (Magnetventil 21 und Kolben 22} zunächst einschaltbar und rufen dann in der Druckleitung l8a eine Druckabsenkung in der in Fig. k dargestellten Größe Δ p__n dadurch hervor, daß der Kolben nach dem Schließen des Magnetventil· 21 aus dem Raum 2o herausgehoben und infolge davon das Volumen dee Druckraumea zwischen Magnetventil 21 und Bremszylinder 19a vergrößert wird.

Bei weiterhin erforderlich werdender Druckabsenkung wird das Magnetventil 21 wieder geöffnet und der Kolben 22 wieder zurück in seine Ausgangsposition geschoben und die

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Druckabsenkung wird durch Betätigen des Steuerventils 8a herbeigeführt. Danach kann wiederum eine weitere Druckabsenkung durch die Feinregulierung erfolgen. Dazu wird nun wiederum das Magnetventil 21 geschlossen und der Kolben 22 gelüftet.

Der Ablauf eines Rege!Vorganges wird im folgenden näher erläutert, wobei die in der Fig. 4 dargestellten Druck-Verhältnisse zugrundegelegt werden. So sei angenommen, daß ein Rad zum Blockieren neigt und der Druck P₁ zu groß ist. P₁ muß auf ρ abgesenkt werden, was mit Hilfe der Feinregulierung geschehen kann. Dazu schließt das'Magnetventil 21, das den Druck in der Druckleitung l8a ιιηΔρ_ΓΟ dadurch absenkt, daß der Kolben 22 um den Hub h gelüftet wird. Da ρ größer ist als p. vermindert um die durch die Feinregulierung erzielbare Druckdifferenz«/^ P₁ „„ genügt hier die Feinregulierung durch Druckabsenkung aufZ\.p_FR. Vor dem Magnetventil 21 bleibt der Druck p. erhalten. In einem anderen Falle muß p. auf p_ abgesenkt werden. In diesem Falle ist ρ kleiner als tier Druck p. vermindert um die durch die Feinregulierung erzielbare Druckdifferenz^ Pvn* Deshalb wird nun das Magnetventil 21 geöffnet, der Kolben 22 in seine ursprüngliche Stellung zurückgebracht und das Steuerventil 8a geöffnet. Dadurch wird der Druck in der Kammer 4a erhöht, was bedeutet, daß der Druck im Hydrauliksystem von P₁ auf p¹ abgesenkt werden kann. Da nun der Druck ρ immer noch nicht erreicht ist« schließt nun wiederum das Magnetventil 21 und der Kolben 22 lüftet um den Hub h. Im Bremszylinder 19a wird nun eine weitere Druckabsenkung umZ\p_pR eintreten. Der Druck p. kann erreicht werden. Theoretisch ist es möglich, eine Druckabsenkung bis auf ρ zu erreichen, was einer Differenz von p· ynd/QtP»- entspricht.

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Claims

Deim 9Ö7V4 Ansprüche

1. Bremseinrichtung mit einem Antiblockiergerät für Fahr-/zeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einen Bremskraftverstärker, der einerseits mechanisch von einem Bremspedal durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird und andererseits auf einen Hauptzylinder einwirkt, der einen Druck auf die an den Bremsen der Räder angeordneten Bremszylinder ausübt, dadurch gekennzeichnet , daß beim Blockieren eines Rades ein vom Antiblockiergerät (13, lh) ausgehendes Si» gnal an ein Steuerventil (8) gegeben wird, das das Druckverhält nie im Bremskraftverstärker ändert.

2· Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuerventil (8) am Bremskraftverstärker (2) angebracht ist, das bei Ankunft des Signals die Verbindung des Bremskraftverstärkers (2) zum Saugrohr drosselt und ihn mit einer ins Freie führenden Leitung (ll) verbindet.

3. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuerventil (8) durch einen Elektromagneten (9) betätigt wird, der seinen Impuls von einem am zu messenden Rad angebrachten Sensor (l4) über eine Regeleinrichtung (13) erhält.

4. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, -daß für jede Achse oder jedes'Rad ein mit.einem Steuerventil (8) versehener Bremskraftverstärker (2) vorgesehen ist.

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5. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Druckabsenkmittel vorgesehen sind, die bei Verminderung des Reibungskoeffizienten der Räder auf der Fahrbahn (beispielsweise bei Nässe, Schnee und Eis) einschaltbar sind und die Anschlüsse zum Saugrohr (12) und zur Atmosphäre (ll) drosseln bzw. ein wenig öffnen.

6. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Hydraulikkreis zusätzliche Peineinstellmittel, nämlich ein in die Zuleitung (l8a) zu den Bremszylinder (19a) verschiebbar hineinragender Kolben (22) und ein davor angeordnetes Magnetventil (21) eingebaut sind, die über die Regeleinrichtung (I3) zunächst einschaltbar sind.

7* Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (21) bei eingeschalteter Feineinstellung (20/22) geschlossen und der Kolben (22) zur Vergrößerung des Raumes (2o) der genannten Zuleitung (l8a) aus diesem heraus gelüftet ist.

8. Bremseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Feinregulierung (20-22), die beim Blockieren eines Rades zunächst zur Wirkung kommt, bei weiterhin erforderlich werdender Druckverminderung alternierend mit der Betätigung de· Steuerventils (8a) zur Wirkung kommt.

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