DE2460309C2

DE2460309C2 - Blockierschutzregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen

Info

Publication number: DE2460309C2
Application number: DE2460309A
Authority: DE
Inventors: Erich 3161 Beinhorn Reinecke
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1987-01-15
Also published as: JPS5850902B2; PL109123B3; IT1052725B; SE7512556L; NL185070C; YU322775A; NL185070B; ES443680A2; JPS5175885A; SE420700B; FR2294890B2; DE2460309A1; YU37032B; FR2294890A2; NL7514156A; US3988043A; GB1530607A; CS197261B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Blockierschutzregelsystem 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 und bei der eine die geregelten Bremsdrücke der beiden Räder einer Achse direkt vergleichende und den höheren geregelten Bremsdruck bei Überschreiten einer bestimmten Druckdifferenz zwischen den beiden geregelten Bremsdrücken beeinflussende Druckbegrenzungseinrichtung angeordnet ist (Hauptpatent DE-PS 23 33 127).
Wird ein Fahrzeug, das mit einer Blockierschutzeinrichtung für Einzelradregelung ausgerüstet ist, 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 hervorrufen.
Durch eine der Blockierschutzeinrichtung zugeordnete Druckbegrenzungseinrichtung ist es möglich, die Druckdifferenz zwischen den Bremszylindern der Räder einer Achse und somit auch den Bremskraftunterschied zwischen diesen Rädern so niedrig zu halten, daß die auftretenden Giermomente so klein sind, daß die Richtungsstabilität des Fahrzeuges nicht gefährdet wird.
Bei dem Blockierschutzregelsystem nach dem Hauptpatent findet zur Bremsdruckbegrenzung ein zwei, mit je einer Regelventileinheit verbundene elektrische Schaltkontakte aufweisender elektropneumatischer Differenzdruckschalter Verwendung, der den beiden Rädern einer Achse zugeordnet ist und dessen ein elektrisches Schaltglied tragender, federbelastet in einer Neutralstellung gehaltener Schaltkolben von den beiden Bremsdrücken gegenläufig beaufschlagbar ist, wobei der jeweilige Radbremsdruck den Schaltkolben in Schließrichtung des zugehörigen Schaltkontaktes beaufschlagt.
Mit Hilfe dieser Einrichtung kann der höhere Bremsdruck bei Überschreiten der bestimmten Druckdifferenz langsamer aufgebaut, gehalten oder abgesenkt werden.
Derartige mechanische Steuereinrichtungen haben jedoch den Nachteil, im Laufe der Zeit durch Verschleiß der kraftübertragenden Bauteile und durch Ermüden der Federelemente an Genauigkeit zu verlieren. Außerdem erfordert die mechanische Steuereinrichtung einen verhältnismäßig großen Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Blockierschutzregelsystem so auszugestalten, daß es sich durch stets gleichbleibende Genauigkeit, Störunanfälligkeit, geringen Platzbedarf und geringen Aufwand auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem bremsbaren Rad wenigstens einer Achse eine Druckmeßeinrichtung, welche eine dem Bremsdruck entsprechende elektrische Größe erzeugt, zugeordnet ist, daß die Druckmeßeinrichtungen mit einer elektronischen Vergleichs- und Steuereinrichtung verknüpft sind und daß die Vergleichs- und Steuereinrichtung mit dem Blockierschutzregler und den Regelventileinheiten der entsprechenden Räder verbunden ist, derart, daß durch die Ausgangssignale der Vergleichs- und Steuereinrichtung der Bremsdruck beeinflußbar ist.
Als eine dem Bremsdruck entsprechende elektrische Größe kann sowohl eine analoge als auch eine digitale oder auch analoge und digitale Größe genommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Druckmeßeinrichtungen derart mit der elektronischen Vergleichs- und Steuereinrichtung verknüpft, daß die Meßwerte der einen Fahrzeugseite zusammengefaßt und mit den zusammengefaßten Meßwerten der anderen Fahrzeugseite verglichen werden und bei Überschreiten vorgegebener Differenzen der Druck auf der Seite mit dem höheren Meßwert gehalten oder gesenkt wird.
Die Regelung des Bremsdruckes kann vorteilhaft so erfolgen, daß entweder bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckdifferenzwertes das Einlaßventil des Rades mit dem höheren Druck erregt wird, oder daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckdifferenzwertes das Einlaß- und das Auslaßventil des Rades mit dem höheren Druck erregt werden.
Es ist von Vorteil, wenn der höhere Bremsdruck nach Abfall des Signales "Halten" oder "Absenken" impulsweise wieder aufgebaut wird. Dies erfolgt durch eine dem Fachmann bekannte Pulseinrichtung.
Anhand der Abbildungen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Zum Verständnis der Erfindung nicht erforderliche, bekannte Einrichtungen und zugehörige Schaltungen und Leitungen sind der besseren Übersicht halber weggelassen.
Abb. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Bremsanlage mit Blockierschutz- und Differenzdruckbegrenzungseinrichtung.
Abb. 2a, b, c zeigen in Form von Diagrammen den Bremsdruckverlauf bei verschiedenen Regelvorgängen.
Abb. 3 zeigt den Schaltungsaufbau der Differenzdruckbegrenzungseinrichtung g.
Von einem Vorratsbehälter 1 führt eine Vorratsleitung 2 zu einem Motorwagenbremsventil 3. Bremsleitungen 4, 5, 6, 7 verbinden das Motorwagenbremsventil 3 mit den Radbremszylindern 8, 9, 10, 11. An jedem Radbremszylinder ist eine Druckmeßeinrichtung (Druckmeßdose) 12, 13, 14, 15 angeordnet, die bei einem Bremsvorgang den Bremsdruck im Radbremszylinder feststellt und den Meßwert als eine dem Bremsdruck entsprechende elektrische Größe über Leitungen 16, 17, 18, 19 auf eine elektronische Vergleichs- und Steuereinrichtung 20 gibt. Die von der Steuereinrichtung 20 abgegebenen Ausgangssignale gelangen über Leitungen 21, 22, 23, 24 zu an den Radbremszylindern angeordneten Regelventileinheiten 25, 26, 27, 28, die aus je einem Magneteinlaßventil und Magnetauslaßventil bestehen.
Die Diagramme der Abb. 2a, b, c stellen dar:

2a Der höhere Bremsdruck wird - sobald die Bremsdrücke der linken und der rechten Fahrzeugseite eine bestimmte Differenz Δ p überschreiten - gehalten (durchgezogene Linie), während der niedrigere Bremsdruck dem Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn entsprechend weitergeregelt wird (gestrichelte Linie).
2b Der höhere Bremsdruck wird bei Erreichen eines vorbestimmten Maximaldifferenzwertes unter Einhaltung der Druckdifferenz vom niedrigeren Bremsdruck mitgeregelt.
2c Der Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn ist zunächst auf beiden Fahrzeugseiten gleich, dadurch erreichen auch die Bremsdrücke beider Seiten etwa gleiche Werte.
Erst während der Regelung fällt der Reibwert auf der einen Fahrzeugseite und damit auch der geregelte Bremsdruck (gestrichelte Linie). Durch die Drucksenkung auf der einen Fahrzeugseite wird der Druck der anderen Fahrzeugseite entsprechend einer bestimmten Differenz mit gesenkt.

In der Abb. 3 wird eine mögliche Ausführungsform der elektronischen Vergleichs- und Steuereinrichtung 20 sowie die Verbindung dieser Einrichtung mit Elementen der Blockierschutzeinrichtung und zwei Radbremszylindern 8, 9 gezeigt.
Von einer hier nicht dargestellten Meßfühleinrichtung gewonnene Regelsignale gelangen über einen Eingang eines ODER-Gatters 29, 30, 31, 32 und einen jedem ODER-Gatter nachgeschalteten Endverstärker 33, 34, 35, 36 zu den Regelventileinheiten 25, 26 der Radbremszylinder 8, 9. Der in den Bremszylindern anstehende Bremsdruck wird mittels Druckmeßdosen 12, 13 festgestellt und als dem Bremsdruck proportionale elektrische Spannung den beschalteten Druckdifferenzverstärkern 37, 38 zugeleitet. In den Druckdifferenzverstärkern wird die Differenz der den Bremsdrücken aus beiden Radbremszylindern proportionalen Spannungen gebildet, und zwar im Druckdifferenzverstärker 37 die Differenz aus Radbremszylinder 8 minus Radbremszylinder 9, im Druckdifferenzverstärker 38 die Differenz aus Radbremszylinder 9 minus Radbremszylinder 8. Die Differenzbildung ist doppelt ausgelegt, um im Falle einer vorhandenen Druckdifferenz ausschließlich positive Spannungen auswerten zu können. Von dem Druckdifferenzverstärker, an dem eine aus dem Vergleich resultierende größere Spannung anliegt, wird eine dem Differenzdruck entsprechende positive Spannung auf die nichtinvertierenden Eingänge der Operationsverstärker 39, 40 oder 41, 42 gegeben. Die Operationsverstärker 39, 40, 41, 42 sind mit zwei Potentiometern 43, 44 verbunden. Auf den Operationsverstärkern 40 oder 42 wird der Sollwert für den Differenzdruck gegeben, ab welchem das entsprechende Magneteinlaßventil erregt und somit eine weitere Druckmittelzufuhr in den zugehörigen Radbremszylinder verhindert werden soll. Auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 39, 41 wird der Sollwert gegeben, ab welchem das entsprechende Auslaßmagnetventil erregt und der zugehörige Radbremszylinder entlüftet werden soll.
Es ist selbstverständlich, daß immer erst das Magneteinlaßventil und dann das Magnetauslaßventil erregt wird und daß beim Öffnen des Magnetauslaßventiles das Magneteinlaßventil geschlossen ist. Das Magneteinlaßventil und das Magnetauslaßventil sind zu einer Regelventileinheit zusammengefaßt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Regelung des Bremsdruckes an den lenkbaren Rädern eines Fahrzeuges.
Bei Betätigen des Motorwagenbremsventils 3 gelangt Druckluft vom Vorratsbehälter 1 über die Vorratsleitung 2 und die Bremsleitungen 4, 5, 6, 7 zu den Radbremszylindern 8, 9, 10, 11. Der Bremsdruck wird von einer Blockierschutzeinrichtung an jedem Rad individuell geregelt.
Es wird angenommen, daß am rechten Rad ein niedriger Reibwert und am 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 26 trennt die Verbindung zwischen Motorwagenbremsventil 3 und Radbremszylinder 9 rechts und senkt den Radbremsdruck im Radbremszylinder 9 rechts. Dadurch entsteht eine Druckdifferenz zwischen dem Bremsdruck im rechten Radbremszylinder und dem Bremsdruck im linken Radbremszylinder. Von den Druckmeßdosen 12, 13 wird eine den in den Radbremszylindern 8, 9 herrschenden Bremsdrücken entsprechende elektrische Spannung auf die Druckdifferenzverstärker 37, 38 gegeben. Die dem Bremsdruck im linken Radbremszyliner 8 entsprechende Spannung gelangt auf den Minuspol des Druckdifferenzverstärkers 38 und auf den Pluspol des Druckdifferenzverstärkers 37, die dem Bremsdruck im rechten Radbremszylinder entsprechende Spannung wird auf den Minuspol des Druckdifferenzverstärkers 37 und auf den Pluspol des Druckdifferenzverstärkers 38 gegeben. Da der Druck im linken Radbremszylinder 8 höher ist als im rechten Radbremszylinder 9, wird auch am Druckdifferenzverstärker 37 eine höhere Spannung anliegen als am Druckdifferenzverstärker 38, der dem rechten Radbremszylinder 9 zugeordnet ist. Am Ausgang des Druckdifferenzverstärkers 37 erscheint eine dem Differenzdruck entsprechende positive Spannung. Diese Spannung wird im Operationsverstärker 42 mit einem am Potentiometer 43 eingestellten Wert, welcher einen Schwellwert darstellt, verglichen. Ist der Spannungswert, der vom Druckdifferenzverstärker 37 kommt, größer als der am Potentiometer 43 fest eingestellte Schwellwert, wird vom Operationsverstärker 42 eine positive Spannung über den einen Eingang des ODER-Gatters 29 auf den Endverstärker 35 der Regelventileinheit 25 des linken Radbremszylinders 8 gegeben. Das Ausgangssignal des Endverstärkers 35 bewirkt, daß in der Regelventileinheit 25 das Magneteinlaßventil erregt und somit eine weitere Druckmittelzufuhr verhindert wird. Der Bremsdruck in diesem Radbremszylinder wird gehalten, während die Regelung des Bremsdruckes im rechten Radbremszylinder 9 weiter durch die Blockierschutzeinrichtung erfolgt, siehe Abb. 2a. Wird ein vorbestimmter Wert am Potentiometer 44 von dem Ausgangsspannungswert des Differenzdruckverstärkers 37 überschritten, so wird vom Operationsverstärker 41 eine positive Spannung über einen Eingang des ODER-Gatters 31 auf den Endverstärker 33 gegeben. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 33 bewirkt das Öffnen des in der Regelventileinheit 25 enthaltenen Magnetauslaßventils und somit das Entlüften des Radbremszylinders 8.
Ist der Bremsdruck im Radbremszylinder 8 wieder auf einen Wert unterhalb des oder der Schwellwerte abgesunken, werden das Magneteinlaßventil und das Magnetauslaßventil entregt, so daß erst das Auslaßventil schließt, das Einlaßventil öffnet und die Regelung des Bremsdruckes auch an diesen Radbremszylindern wieder durch die Blockierschutzregeleinrichtung erfolgt.

Claims

1. Blockierschutzregelsystem 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 Signale schaltbare Regelventileinheit zugeordnet ist, durch die der Bremsdruck im zugehörigen Radbremszylinder aufgebaut, gesenkt oder gehalten wird und bei welcher eine die geregelten Bremsdrücke der beiden Räder einer Achse direkt vergleichende und den höheren geregelten Bremsdruck bei Überschreiten einer bestimmten Druckdifferenz zwischen den beiden geregelten Bremsdrücken beeinflussende Druckbegrenzungseinrichtung angeordnet ist, nach DE-PS 23 33 127, dadurch gekennzeichnet, daß jedem bremsbaren Rad wenigstens einer Achse eine Druckmeßeinrichtung (12, 13, 14, 15), welche eine dem Bremsdruck entsprechende elektrische Größe erzeugt, zugeordnet ist, daß die Druckmeßeinrichtungen (12, 13, 14, 15) mit einer elektronischen Vergleichs- und Steuereinrichtung (20) verknüpft sind und daß die Vergleichs- und Steuereinrichtung (20) mit dem Blockierschutzregler und den Regelventileinheiten (25, 26, 27, 28) der entsprechenden Räder verbunden ist, derart daß durch die Ausgangssignale der Vergleichs- und Steuereinrichtung (20) der Bremsdruck beeinflußbar ist.

2. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßeinrichtungen (12, 13, 14, 15) derart mit der elektronischen Vergleichs- und Steuereinrichtung (20) verknüpft sind, daß die Meßwerte der einen Fahrzeugseite zusammengefaßt und mit den zusammengefaßten Meßwerten der anderen Fahrzeugseite verglichen werden und bei Überschreiten vorgegebener Differenzen der Druck auf der Seite mit dem höheren Meßwert gehalten oder gesenkt wird.

3. Blockschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulseinrichtung vorgesehen ist, durch welche der Bremsdruck am Rad mit dem höheren Meßwert nach Abfall des Signals "Halten" oder "Absenken" impulsweise wieder aufgebaut wird.

4. Blockierschutzregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckdifferenzwertes Δ p das Einlaßventil des Rades mit dem höheren Druck erregt wird.

5. Blockierschutzregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckdifferenzwertes Δ p das Einlaß- und das Auslaßventil des Rades mit dem höheren Druck erregt werden.