DE2411173A1

DE2411173A1 - Blockierfreie bremsanlage

Info

Publication number: DE2411173A1
Application number: DE19742411173
Authority: DE
Inventors: Guy Marouby; Christian Tanguy
Original assignee: DBA SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1973-03-19
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1974-09-26
Also published as: SE393065B; FR2222253B1; DE2411173C2; GB1409032A; IT1007720B; FR2222253A1

Description

Dr. \r.g. H. N&gend

Dipl. Ing.H. Η-'· -' - ' :~! Γ·:τ/ε. '.'■■'. Schmitt

Dipl.Ing. E. Grivi-s · £'.;..'!. .'<g. VV. Wehnert

8 München % eiaiartsSrafle 23

Telefon 5380586

Societe Anonyme D.B.A.

98 Bd Victor Hugo 5. März 1974

92 CIichy, France Anwaltsakte M-2994

Blockierfreie Bremsanlage

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei blockierfreien Bremsanlagen, bei welchen ein Regelventil ein Druckstromungsmittel von einer unabhängigen Quelle erhält.

Regelventile mit einer Kammer von veränderlichem Rauminhalt sind bekannt. Während des Bremsvorgangs durchläuft das Druckströmungs- ; mittel vom Hauptzylinder zum Bremsbetatigungsglxed diese Kammer, j ohne ihr Volumen zu ändern. Wenn jedoch der Zustand einer schlechten Haftung zwischen den Fahrzeugrädern und den Boden abgetastet ι wird, wird die Äntiblockieranlage automatisch betätigt, um eine Reihe von Arbeitszyklen durchzuführen, bei welcher der Bremsdruck getrennt und gelöst wird, wobei jeder Arbeitszyklus durch ein elektrisches Signal eines elektronischen logischen Steuerbau-

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steins ausgelöst wird. Infolge dieses Signals wird die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem Regelventil unterbrochen, und der Rauminhalt der Karomer dieses Ventils kann sich ausdehnen wodurch der Strömungsnitteldruck auf das Bremsbetätigungsglied einwirkt, so daß dieser fortschreitend gelöst wird.

Um eine Kraft zu erhalten, die jeder Volumenausdehnung der Regelkammer außerhalb der Trenn- und Lösungsperioden entgegenwirkt, wird manchmal, eine vom Hauptzylinder unabhängige Druckströmungsmittelquelle benützt. Beispielsweise kann diese aus einer einem Druckströmungsmittelspeicher oder Reservoir zugeordneten Pumpe bestehen. Ein Abfall des Druckpegels in dieser Quelle kann jedoch den Bremsvorgang unwirksam machen.

Um dies zu vermeiden, ist üblicherweise ein Drucküberwachungsgerät vorgesehen, um den die Antiblockiereinrichtung steuernden logischen Baustein zu überbrücken und gleichzeitig eine Warnvorrichtung zu beaufschlagen, wenn der Druck in der unabhängigen Quelle unter einen bestimmten Pegel abfällt. Dies kann während des Bremsens bei hohen Geschwindigkeiten auf Boden mit schlechter Haftung vorkommen, wobei ein großer Anteil des im Speicher gesammelten Druckströmungsmittels infolge der großen Zahl von Trenn- und Lösungszyklen verbraucht wird. Die überbrückung oder Ausschaltung des logischen Bausteins während eines solchen Bremsvorgangs kann ernste Folgen haben, da eine sofortige Blockierung der Fahrzeugräder unter diesen Gegebenheiten möglich ist, von denen der Fahrer trotz Betätigung des Warngerätes überrascht wird.

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Eine Lösung, die größere Sicherheit mit sich bringen würde, besteht entweder in der Verwendung einer Hochleistungspumpe oder eines Speichers, der genügend Kraft speichern kann, um die Bremsung eines auf Boden mit schlechter Haftung schneilaufenden Fahrzeugs zu gewährleisten. Diese Lösung würde jedoch kostspielig sein und die Ausrüstung sperrig und voluminös gestalten.

Erfindungsgemäß wird eine wirtschaftliche Lösung angeboten, die keine wesentliche Vergrößerung der Abmessungen der blockierfreien Bremsanlage bedeutet.

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage mit mindestens einem Bremsregelventil, einer Strömungsmittelquelle, die an ein Netz angeschlossen ist, durch welches das Strömungsmittel an das oder die Regelventile befördert wird, einem elektronischen logischen Baustein, der Signale zum Öffnen bzw. Schließen der Strömungsmittelverbindung zwischen Quelle und dem oder den Ventilen in Abhängigkeit von besonderen die Raddrehgeschwindigkeiten darstellenden Signalveränderungen abgibt, einem Überwachungsgerät für den Strömungsmitteldruck mit einem Kontakt zur Löschung der Steuersignale, wenn der Strömungsmitteldruck unter einen Sollwert abfällt. Erfindungsgemäß umfaßt die Bremsanlage auch eine Vorrichtung, um die. Löschung der Steuersignale zu verzögern, wenn die Löschung während der Dauer eines Steuersignals durchgeführt wird.

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Die Vorrichtung zur Verzögerung der Löschung der Steuersignale
besitzt vorteilhafterweise auch Eingänge, an denen die Steuer- ^; signale für jedes Regelventil anliegen sowie einen an diese Eingänge angeschlossenen Schaltkreis, um in Abhängigkeit von einem !

empfangenen Signal eine Spannung an einen Punkt anzulegen, die
über die Dauer des Signals hinaus während einer Zeitverzögerung
erhalten bleibt, die durch einen zwischen die Eingänge und Masse , geschalteten Kondensator geliefert wird. Dieser Punkt ist ebenfalls sowohl mit der gleichen Spannung über einen Widerstand als I auch mit Masse über den im Drucküberwachungsgerät eingebauten ; Kontakt verbunden, wobei dieser Kontakt als Arbeitskontakt aus- I gelegt ist, so daß eine wesentliche Spannungsänderung an dem Punkt nur dann auftritt, wenn der Kontakt schließt, ehe ein Steuersigna an einem der Eingänge anliegt. Schließlich ist der Punkt mit dem
Steuerteil einer Schalteinrichtung verbunden, welche die Erzeugung von Steuersignalen in Abhängigkeit von der Spannungsänderung unterbricht, j

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Be- j Schreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfin- , dungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen: ,

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung der erfindungsgemäßen
blockierfreien Bremsanlage;

Fig. 2 einen Stromlaufplan der Vorrichtung, welche die Löschur der Steuersignale in der in Fig. 1 gezeigten Anlage
verzögert.

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In Fig.. 1 ist der zum Rad. 10 eines Fahrzeugs gehörende Teil des Bremskreises als Hauptzylinder 12 gezeigt, der mit dem Bremsbe-• tätigungsglied 14 dieses Rades über das Regelventil 16 und das

Rückschlagventil 18 verbunden ist. Die Ventile 16 und 18 werden von der schematisch gezeigten Quelle aus, welche die Pumpe 19, ί den Speicher 22 und das Reservoir 23 umfaßt, durch ein Druckströmungsmittel betätigt.· Außerdem ist der druckempfindliche ' Schalter 24 an den Speicher 22 angeschlossen. Das Druckströmungsmittel wird dem Regelventil 16 über die Leitung 20 und das Steuermagnetventil 26 zugeführt. Das Rückschlag- oder Überströmventil ' 18 ermöglicht es dem Bremsbetätigungsglied 14 sowohl in Strömungsrichtung aufwärts als auch abwärts des Regelventils 16 angeschlossen zu werden.

Sowohl die Druckstromungsmittelquelle als auch die Ventile 16, 18 und 26 sind Bauteile der blockierfreien Bremsanlage, die auch den als Rechteck dargestellten logischen Steuerbaustein 28 umfaßt. Der logische Baustein 28 erhält Daten von einem Drehgeschwinäigkeitsfühler 30, an den er über die Verbindung 32a angeschlossen ist. Die Steuersignale des logischen Bausteins 28 gelangen über

j die Verbindung 34a zum Magnetventil 26, dessen Magnetspule einerseits an die Verbindung 34a und andererseits an Masse angeschlossen ist. Die nur teilweise gezeigten Verbindungen 34b bis 34d können vorgesehen sein, um die Steuersignale vom logischen Baustein 28 an die nicht gezeigten Bremskreise der anderen Räder des Fahrzeugs zu übertragen, von denen jedes natürlich mit einem an den logischen Baustein 28 angeschlossenen Drehgeschwindigkeitsfühler versehen ist, wie dies schematisch durch die teilweise gezeigten Verbindungen 32b bis 32d gezeigt ist. Die verschiedenen Breras-

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kreise benützen den gleichen Hauptzylinder 12 und auch die gleiche aus der Pumpe 19 und dem Speicher 22 bestehende Druckströmungsmittelquelle. Der logische Baustein 28 ist auch über die Verbindung 36 an eine Klemme des druckempfindlichen Schalters 24 angeschlossen. Diese Klemme ist auch über die Anzeigelampe 38 an den positiven Pol einer Batterie geführt. Die andere Klemme des druckempfindlichen Schalters 24 ist an Masse geschlossen. Schließlich ist die Vorrichtung 40 sowohl an den logischen Baustein 28 als auch an die Verbindungen 34a bis 34d angeschlossen. Wie nachstehend erklärt wird, kann die Vorrichtung 40 die Wirkungdes druckempfindlichen Schalters 24 auf den logischen Steuerbaustein 28 während eines BremsVorgangs löschen, wenn die blockierfreie Bremsanlage betätigt wird.

Wenn der Fahrer des Fahrzeugs während der Fahrt das Bremspedal niederdrückt, wird der durch den Hauptzylinder 12 erzeugte Strömungsmitteldruck über das Regelventil 16 und das Rückschlagventil 18 an das Bremsbetätigungsglied 14 übertragen. Wenn die Haftung des Rades am Boden genügend groß ist, schaltet sich die blockierfreie Bremsanlage nicht ein. Die Haftungsbedingungen sind bekannt, da Schwankungen des Drehgeschwindigkeitssignals vom Fühler 30 durch den logischen Baustein 28 verarbeitet werden. Falls eine DrehgeschwindigkeitsSchwankung ein mögliches Blockieren anzeigt, gibt dertogische Baustein ein Signal ab, welches das Magnetventil 26 über die Verbindung 34a beaufschlagt. Wenn dieses Ventil 26 erregt ist, kann das in der Steuerkammer des

Regelventils 16 enthaltene Druckströmungsmittel in den Rück- j Stromkreis fließen und gleichzeitig kann sich das Volumen der

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Strömungskammer dieses Ventils vergrößern. Während einer ersten j Periode unterbricht ein Ventilteller die Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und dem Bremsbetätigungsglied ,14. Wenn sich jedoch die Steuerkammer des Ventils 16 entleert, wird auch der zwischen dem Ventil 16 und dem Betätigungsglied 14 eingeschlossene Strömungsmitteldruck entsprechend gelöst. Die sich aus dieser DrucMösung ergebende Verminderung der Bremskraft ermöglicht es dem Rad 10, wieder eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angepaßte Drehgeschwindigkeit zvyerlangen, und dies unterbricht das dem Magnetventil 26 durch den logischen Baustein 28 eingespeiste Signal. Daher wird die Steuerkammer des Regelventils 16 neu unter Druck gesetzt, und die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 12 und dem Bremsbetätigungsglied 14 wieder hergestellt. Der logische Baustein 28 gibt ein neues Signal ab, das eine neue Phase der Bremsdrucktrennung bzw. des Bremsdruckeinschlusses und Lösung einleitet, und neue Arbeitszyklen folgen einander, bis das Fahrzeug anhält.

Im Fall wiederholter Bremsvorgänge auf glatten Straßen kann natürlich der Fluß von der externen Druckströmungsmittelguelle und das Fassungsvermögen des Speichers 22 nicht ausreichen, um den Druck in der Leitung 20 hoch genug zu halten, um jede Volumenerweiterung wirksam zu verhindern, welcher die Strömungskammer des Regelventils 16 als Ergebnis des durch den Hauptzylinder 12 während , einesBremsvorgangs erzeugten Drucks ausgesetzt sein kann, der nicht die Betätigung der Antiblockieranlage auslöst. Ein anormajler Druckabfall kann auch durch den Ausfall der Pumpe oder ein j Leck entstehen. Solch eine Situation ist gefährlich, da der Brems-

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Vorgang dadurch unwirksam wird, um dies zu verhindern, werden zwei ^; Schutzmaßnahmen ergriffen. Erstens, wenn der Druck in der Leitung 20 unter den bestimmten Wert Pl abfällt,dann schließt der druckempfindliche Schalter 24. Das Schließen des Schalters 24 löscht die Wirkung des logischen Bausteins 28 über die Verbindung 36 und schaltet gleichzeitig zur Warnung des Fahrers, daß die blockierfreie Anlage nicht arbeitet, das Licht 38 ein. Zweitens, wenn der Druck in der Leitung 20 weiterhin abfällt und den Wert P2 erreicht, der zwar niedrig ist, jedoch noch immer einen mit den Sicherheitsnormen vereinbaren Bremsvorgang gestattet, dann schließt das Rückschlagventil 18 das Regelventil kurz, so daß dieses zusammen mit der gesamten Antiblockieranlage keine Verbindung mehr mit der Bremsanlage beätzt.

Es ergab sich jedoch, daß der durch den druckempfindlichen Schalter 24 gewährte Schutz nicht hinreichend ist. Wenn der Druck in der Leitung 20 während eines blockierfreien Bremsvorgangs auf den Wert Pl abfällt, entsteht unvermeidlicherweise eine Verzögerung, ehe der Fahrer auf das Licht 38 anspricht, das ihm meldet, daß er keine blockierfreie Anlage mehr besitzt. Daher setzt sich der Bremsvorgang mit dem gesamten Druck fort, den der Hauptzylinder 12 an das Bremsbetätigungsglied 14 abgeben kann, und dies kann das gebremste Rad blockieren, so daß das Fahrzeug notwendiger-

weise ins Schleudern kommt.

Erfindungsgemäß verhindert die Vorrichtung 40, daß die Wirkung des logischen Bausteins 28 durch Schließen des druckempfindlichen Schalters 24 während eines blockierfreien Bremsvorgangs gelöscht _Lwird. -9-

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Fig. 2 zeigt den Stromlaufplan eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 40. In dieser Schaltung liegen an den Dioden Dl bis D4 die durch die Leitungen 34a bis 34d übertragenen positiven Signale an. Jedes an den Dioden anliegende Signal lädt über den Widerstand Rl den Kondensator Cl auf. Die am Kondensator Cl anliegende Spannung wird über den Widerstand R2 an die Basis des NPN-Tran-

sistors Tl übertragen, dessen Emitter an Masse und dessen Kolleki
tor über den Widerstand R3 einerseits an den positiven Pol der

Batterie und über den Widerstand R4 andererseits an die Basis

! des PNP-Transistors T2 angeschlossen ist. Der Emitter des Tran-

sistors T2 ist über den Widerstand R5 mit der positiven Batterie verbunden und sein Kollektor ist sowohl über den Widerstand R6

~ als auch über die aus der Diode D9, dem Widerstand RIO und dem

druckempfindlichen Schalter 24 bestehenden Reihenschaltung an Masse geschlossen. Das Anzeigelämpchen 38 ist zwischen die positive Batterie und den Anschlußpunkt zwischen Widerstand RIO und Schalter 24 geschaltet. Die Anode der Diode D9, die am Punkt A diese Diode mit dem Widerstand RIO verbindet, ist an die Anode der Diode DlO geführt, deren Kathode mit dem Punkt B verbunden ist. Der Punkt B dient als Verbindung zwischen den Widerstand RIl und den Kondensator ClO, die zwischen die positive Batterie und Masse in Reihe geschaltet sind. Der Punkt B ist auch an die Basis des Transistors TlO gführt„ Nach Fig. 2 gehören der Widerstand RIO, die Diode DlO und der Transistor TlO zura logischen Steuerbaustein 28.

Während des Betriebs steht der druckempfindliche Schalter 24 offen und kein Signal liegt an einer der Dioden Dl bis D4 an, das Lämpchen 38 beennt nicht und der Punkt A ist auf dem Potential des

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positiven Pols der Batterie. Am Punkt B liegt eine solche Spannung an, daß der Transistor TlO durchsteuert,und kein Strom fließt über die zwischen die Pumpe A und B geschaltete Diode DlO. Wie Fig. 2 in vereinfachter Form zeigt, beaufschlagt der Transistor TlO, wenn 'er durchsteuert, den Transistor TIl, um an die Spule S des Relais mit dem Kontakt 29 Strom abzugeben, der dann den Stromkreis für die Verstärker schließt, welche die über die Leitungen 34a, 34b usw. laufenden Signale erzeugen. Dieser Zustand entspricht der normalen Arbeitsweise der Bremsanlage.

Wenn kein Signal an einer der Dioden Dl bis D4 anliegt, fällt der Strömungsmitteldruck in der Leitung 20 auf den Wert Pl ab, wodurch der druckempfindliche Schalter 24 schließt und das Lämpchen 38 anschaltet. Jetzt liegt am Punkt A eine dem Massenpotential angenäherte Spannung an. Dadurch errichtet der von B nach A über die Diode DlO fließende Strom eine Spannung am Punkt B, so daß der Transistor TlO sperrt. Dadurch öffnet sich der Kontakt 29 und unterbricht den Versorgungskreis für die Verstärker, so daß der logische Baustein 28 keine Steuersignale mehr abgeben kann. Dieser Zustand tritt ein, wenn der externe Druck abfällt, ohne daß die blockierfreie Bremsung mitarbeitet. Somit hat der Fahrer genügend Zeit, das Licht 38 wahrzunehmen, das ihn warnt, daß die Antiblockieranlage nicht mehr arbeitet.

Wenn jedoch der druckempfindliche Schalter 24 schließt, während ein Signal an einer der Dioden anliegt, steuert die Spannung am ;

Kondensator Cl den Transistor Tl an, der wiederum den Transistor !

T2 anschaltet. Das am Widerstand R6 anliegende positive Signal '

! -ix- ^:

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gelangt an die Diode D9 und erzeugt am Punkt A eine positive Spannung, was bedeutet, daß der Strom nicht vom Punkt B zum Pukt A gelangen kann, obwohl der druckempfindliche Schalter 24 geschlossen

^!ist, um das Lämpchen 38 anzuschalten. Unter diesen Bedingungen

!bleibt der Transistor TlO durchgesteuert. Daher bleibt der Versorigungskreis der Verstärker geschlossen, und der logische Baustein j28 gibt weiterhin Steuersignale ab, solange der Kondensator Cl !geladen bleibt. Dieser Zustand tritt ein, wenn der Druckabfall !während eines blockierfreien Bremsvorgangs auftritt.

Die Kapazität des Kondensators Cl ist so gewählt, daß seine Entladung über Rl und Tl es TlO ermöglicht, während der Zeit zwischen ι zwei blockierfreien Arbeitszyklen unter gewählten Bremsbedingungen durchgesteuert zu bleiben. Somit kann ein neues Signal durch den ,logischen Baustein 28 abgegeben werden, um einen neuen Arbeits-

zyklus aufzubauen. Da das neue Signal auch den Kondensator Cl auflädt, können die Arbeitszyklen bis zum Anhalten des Fahrzeugs aufeinander folgen.

'Somit erweitert die Vorrichtung 40dsn Arbeitsbereich der Antiblockieranlage, bis ein laufender Bremsvorgang beendet ist und j verhindert dadurch eine plötzliche Abschaltung der Anlage, die ein Schleudern des Fahrzeugs hervorrufen würde. Die Betätigung j der Antiblocfcieranläge kann solange verlängert werden, bis der Druck im Speicher 22 auf den Wert P2 abfällt (der viel niedriger ist als der Wert Pl), bei welchem das Rückschlagventil 18 be-

i j

j tätigt wird. Die Vorrichtung 40 verhindert jedoch nicht, daß j

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das Lämpchen 38 zur Warnung des Fahrers angeschaltet wird, daß der; nächste Bremsvorgang nicht mit der Antiblockieranlage erfolgt.

Der sich aus der Vorrichtung 40 ergebende Sicherheitszuwachs er- ! möglicht verringerte Abmessungen des Speichers 22, ohne Nachteile ^l in Kauf nehmen zu müssen. Anstelle dessen kann ein höherer Wert
für den Druck Pl gewählt werden, bei welchem der druckempfindliche Schalter 24 schließt, und in diesem Falle wird der Fahrer früher
vor dem Druckabfall gewahrt, der sich aus einem Fehler oder einem
Leck im Kreislauf für den externen Druck ergibt. '

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Claims

Dr. !--π. H. Nagcndenk

DIpI. !ng. H. H«.u'.k - Π?·>Ι Γ nys. V/. Schmitz

Dipl. Ing.E, Gratiis ■ Dipl. Ing. W. Wehnert

8 München 2, jtfozaitstrafie 25

Telefon 5 38 05 8<S

Societfe Anonyme D.B.A.

Bd Victor Hugo 5. März 1974

Clichy, France Anwaltsakte M-2994

P atent an s ρ rü ehe

l.\Blockierfreie Bremsanlage für Fahrzeuge mit mindestens einem \ JBremsregelventil, einer Druckströmungsmittelquelle, die sich in einen Kreislauf befindet, über welchen das Strömungsmittel der Steuerkammer eines jeden Regelventils zugeführt wird, mit einem elektronischen logischen Baustein zur Abgabe von Steuersignalen an ein Magnetventil, um die Regelventile von der Strömungsmittelquelle abzutrennen und sie in Abhängigkeit von bestimmten Signaländerungen für die Raddrehgeschwindigkeit£n an eine Druckentladungsvorrichtung anzuschließen, mit einer überwachungseinrichtung für den Strömungsmitteldruck, die einen Kontakt sur Löschung der Steuersignale besitzt, wenn der Strömungsmitteldruck unter einen Sollwert abfällt, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch eine Vorrichtung (40) zur Verzögerung der Löschung der Steuersignale umfaßt, wenn die Löschung während der Dauer des Anliegens eines Steuersignals durchgeführt wird.

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j 2. Blockjarfreie Bremsanlage nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (40) zur Verzögerung der Löschung der Steuersignale mit Eingängen (34a bis 34d) versehen ist, an denen Steuersignale für jedes Regelventil (16) anliegen sowie dadurch, daß an diese Eingänge eine Schaltung (Tl, T2, B9) angeschlossen ist, die in Abhängigkeit von einem an einem der Eingänge anliegenden Signal eine Spannung an einen Punkt (A) aufbaut, die während einer durch einen zwischen die Eingänge und Masse geschalteten Kondensator (Tl) erzeugten Zeitverzögerung über die Dauer des Signals hinaus erhalten bleibt ferner dadurch, daß der Punkt (A) über einen Widerstand (38) dauernd sowohl mit der Spannung als auch über den Kentakt der drucküberwachenden Vorrichtung (24) mit Masse verbunden ist, sodann dadurch, daß dieser Kontakt ein Arbeitskontakt ist, so daß eine erhebliche Spannungsänderung an diesem Punkt (A) nur dann auftritt, wenn der Kontakt schließt, ehe ein Steuersignal an einem der Eingänge anliegt und schließlich dadurch, daß der Punkt (A) mit dem Steuerteil eina: Schaltvorrichtung (TlO) verbunden ist, die in Abhängigkeit von der Spannungsänderung die Erzeugung der Steuersignale unterbricht.

3. Blockierfreie Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kondensator (Cl) geschaffene Zeitverzögerung mindestens gleich ist einem vorgegebenen Wert, der durch das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Steuersignalen bestimmt ist, die unter gewählten Bremsbe-

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dingungen während eines einzelnen Bremsvorgangs erzeugt werden.

4. Blockierfreie Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (38) eine Anzeigevorrichtung darstellt, die als Ergebnis des Schließens des Kontakts der druckempfindlichen überwachungsvorrichtung (24) beaufschlagt wird.

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