DE2625502C2

DE2625502C2 - Blockierschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE2625502C2
Application number: DE2625502A
Authority: DE
Inventors: Hermann J. Ing.(Grad.) 7141 Schwieberdingen Goebels
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-06-05
Filing date: 1976-06-05
Publication date: 1984-11-15
Also published as: CA1079331A; IT1074526B; JPS6251071U; JPS6329641Y2; GB1578068A; FR2353422A1; US4153307A; JPS6249481U; CH618131A5; JPS6329640Y2; JPS52149568A; SE7706462L; FR2353422B1; DE2625502A1; SE421398B

Description

Die Erfindung geht aus von einer Blockierschutzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Blockierschutzeinrichtung ist bekannt (DE-OS 16 30 544).

Bei dieser bekannten Blockierschutzeinrichtung werden die beiden Bremszylinder eine Achse durch ein einziges 3/2-Wegeventil gesteuert. Dieses Ventil ist als Relaisventil ausgebildet, das einen Eingang, eine Verbindung zu den Radbremsen und einen Auslaß ins Freie aufweist Zwei Vorstcucrvcntilc sind als Magnetventile ausgebildet Schließlich hat jeder Bremszylinder eine Leitungsverbindung zum Relaisventil, über die ihm Bremsluft zugeführt wird.

Eine solche bekannte Bauart hat den Nachteil, daß die zwei Räder einer. Achse immer gemeinsam, d. h. mit dem gleichen Druckniveau versorgt werden. Dabei wird aber nur eines der beiden Räder optimal, d. h. entweder nach select low oder nach select high geregelt
to Bei extremen Fahrzeugzuständen können dabei kritische Fahrsituationen auftreten, z. B. auf Fahrbahnen mit geteilter Griffigkeit Insbesondere bei select-low-Regelung ergibt sich dann durch den niedrigeren Reibwert ein überlanger Bremsweg.

Des weiteren ist durch die DE-OS 23 33 127 eine Blockierschutzeinrichtung bekannt, bei der je eine Ventileinrichtung an jedem Fahrzeugrad es erlaubt, den Bremsdruck an einem Rad abzusenken, wenn der Druck am anderen konstant gehalten wird. Das hierbei auftretende, womöglich große Giermoment wird durch eine besondere Differenzdruck-Reduziereinrichtung gemindert Daraus ergibt sich aber ein verhältnismäßig großer Bauaufwand.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in einer Blockierschutzeinrichtung die beiden Radbremsen einer Achse über die Wegeventile so zu beeinflussen, daß bei einem Regelvorgang unterschiedliche, an die vorgefundenen Verhältnisse angepaßte Bremsdrücke vorhanden sind, ohne jedoch den Aufwand einer Einzelradregelung jo bezüglich der Ventile oder der Auswerteschaltung betreiben zu müssen.

Ausgehend von der eingangs genannten Blockierschutzeinrichtung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die DE-OS 20 31 283 ist es ferner bekannt, eine für hydraulische Bremsen bestimmte Blockierschutzeinrichtung so auszulegen, daß ein Führungsrad durch eine Kombination von einem 3/2-Wege-Magnetventil mit einem 2/2-Wcge-Magnetventil überwacht wird. Das andere Rad hat zu seiner Überwachung jedoch zwei 3/2-Wege-MagnetventiIe. Durch die Verwendung eines 3/2-Wege-Magnetventils anstelle eines 2/2-Wege-Ventils ist hier aber einerseits ein erheblicher Mehraufwand erforderlich, andererseits liegt für das andere Rad durch die 2-Punkt-Regelung ein Funktionsnachteil vor. Trotz Mehraufwand ist also noch nicht einmal die gleiche Funktionsgüte wie beim Gegenstand der Erfindung gegeben.

Bei einer solchen Blockierschutzeinrichtung wird die so oben genannte Aufgabe durch eine Blockierschutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.

Die erfindungsgemäße Blockierschutzeinrichtung hat den Vorteil, daß bei einer einfachen Achsregelung trotz der Einsparung mindestens eines Ventils gegenüber einer Einrichtung mit Einzelradregelung jeder der beiden Bremszylinder einer Fahrzeugachse individuell gesteuert werden kann. Bei einer Druckluftbremse z. B. wird für jede Achse ein Hauptventil und ein Vorsteuer-Magnctventil gespart.

Lediglich in der Druckabsenkphase des einen Bremszylinders wird der Druckaufbau des anderen Bremszylinders für die Dauer der genannten Absenkzeit durch eine Hallephase unterbrochen. Die durch diese zwangsgcslcuerlc Haltephase bedingte Unterbremsung ist je- b^r> doch vernachlässigbar klein, da zeitanleilmäßig bei einem vollen Rcgelzyklus die eigentliche Druckabsenkphase und damit die für das andere Rad zwangsweise cingestcucrte H:\ltephase nur 10 bis 20% beträgt.

Selbstverständlich läßt die erfindungsgemäße Einrichtung auch gleichzeitigen Druckabbau in beiden Bremszylindern zu.

Auch ist es von Vorteil, daß durch diese Art der Bremsdruckmodulation eine deutliche Verbesserung der Fahrstabilität erreicht wird. Die jeweils kurzzeitige Unterbrechung des Druckaufbaus an einem Rad, in dem Moment, in dem das andere Rad der gemeinsam geregelten Achse instabil wurde, bewirkt, daß die einzelnen Regelzyklen der achsweise überwachten Räder gewöhnlich immer phasenverschoben sind. Dadurch befindet sich wenigstens immer ein Rad der betreffenden Achse im optimalen, stabilen Schlupfbereich.

Vorteilhaft ist bei dieser vorgenommenen Bremsdruckmodulalion, die bei Druckreduzierung an einem Rad das andere Rad automatisch auf Druckhalten Steuer¹, auch die dadurch abgeschwächte Auswirkung bei plötzlich wechselnden Fahrbahnbedingungen. Auf diese Weise können extreme Momentänderungen um die Fahrzeughochachse durch plötzliche wechselnde Fahrbahnasymmetrien oder aber auch bei Bremsbeginn auf asymmetrischer Fahrbahn besser durch entsprechende Lenkkorrekturen ausgeglichen werden (Giermomentausgleich).

Auch die Fahrstabilität sind bei dieser Art der Bremsmodulation (mit jeweils kurzzeitiger Druckbegrenzung des »High Rades« im Mindcrfall des »Low-Rades«) durch die bessere Seitenführungskraft Vorteile gegeben.

Zusätzlich bewirkt die Unterbrechung des Druckaufbaus an einem Rad, wenn das andere Rad instabil wurde, daß die einzelnen Regelzyklen der gemeinsam geregelten Achse in der Regel immer phasenverschoben sind und dadurch ein Rad immer auf optimalen Schlupf geregelt wird.

Vorteilhaft ist auch der im Mittel geringere Strombedarf, da logikbeJingt höchstens zwei Magnete zu gleicher Zeit erregt sein können.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß ein Bremslösen bei Normal-Bremsung und auch während der Arbeit des Blockierschutzes, also während der Regelphase jederzeit durch die übliche Zurücknahme des Bremspedals und damit durch Absinken des vom Bremsventil eingesteuerien Druckes möglich ist. Das Lösen der Bremse ist also immer unabhängig von der jeweiligen Schallstellung der Magnetventile. Bei bekannten Blockierschutz-Einrichtungen isi eine solche Möglichkeit nur durch die Verwendung zusätzlicher Rückschlagventile zu realisieren.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er'?utcrt. Es zeigt

F i g. 1 die vorgeschlagene Bremsblockierschutzeinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Drucklufl-Bremsanlage im Schema,

F i g. 2 ein 3/2- und zwei 2/2-Wege-Ventile in einem aufgeschnittenen Ventilaggregat,

Fig.3 eine Blockierschutzeinrichtung, bei der das 3/2-Ventil als Relaisventil ausgebildet ist,

F i g. 4 den Regelverlauf bei einer derartigen Bremsblockierschutzeinrichtung und

F i g. 5 eine Blockierschulzeinrichtung für ein Fahrzeug mit einer hydraulischen Bremse.

Ein Druckluft-Vorratsbehälter 1 ist an ein Bremsventil 2 angeschlossen, das zum Versorgen von zwei Bremszylindern 3 und 4 bestimm! ist. Die beiden Bremszylinder 3 und 4 betätigen die Kadbrcmsen zweier Fahrzeugräder 5 und 6, die einer gemeinsamen Fahrzeugachse 7 zugeordnet sind.

In einer vom Bremsventil 2 zu den Bremszylindern 3 und A führenden Leitung 8, 9 und 10 sind drei Vorsteuer-3/2-Wege-MagnetventiIe 11, 12 und 13 angeordnet, die je eine Leitungsverbindung 14,15 und 16 zu einem Hauptventil 17,18 bzw. 19 überwachen.

Ein mittleres Hauptventil 18 ist unmittelbar an den Leitungsteil 8 angeschlossen und hat damit direkte Verbindung zum Bremsventil 2. Dieses Hauptventil 18 ist als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet und beschicken je einen Leitungszweig 20 bzw. 21 zu den beiden anderen Hauptventilen 17 und 19, die lediglich 2/2-Wege-Ventile sind.

Ee ist zu erkennen, daß auf diese Weise in jeden Leitungszweig 20 bzw. 21 noch ein eigenes 2/2-Wege-Ventil 17 bzw. 19 eingesetzt ist und daß das 3/2-Wege-Ventil 18 und die 2/2-Wege-Ventile (17,19) über eine Regellogik so schaltbar sind, daß der Druck in jedem Bremszylinder 3,4 individuell steuerbar ist.

Die F i g. 2 zeigt die Möglichkeit, die drei Hauptventile 17,18 und 19 zu einem Ventilaggregat 22 zusammenzufassen. Im Ventilaggregat 22 befinden sich parallel nebeneinander drei Ventilsitze 23, 24 und 25, deren Durchgänge von Membrangliedern 26, 27, 28 als Ventilschließglieder überwachbar sind. Die Leitungsverbindungen 14, 15 und 16 zu den Vorsteuerventilen 11, 12 und 13 münden in Arbeitsräume 29,30 und 31, die von den Membrangliedern 26,27 und 28 begrenzt werden.

An einen Ventileingang 32 ist die Bremsleitung 8 angeschlossen. Der Eingang 32 führt zum Ventilsitz 24 des 3/2-Wege-Hauptventils 18, an dessen Membranglied 27 eine den Sitz 24 durchgreifende Stange 33 befestigt ist. Die Stange 33 trägt an ihrem andern Ende einen Schließkörper 34, der zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 35 ein einen Außenluftanschluß 36 überwachendes Auslaßventil 34/35 des 3/2-Wege-Venti!s 18 bildet.

Wirkungsweise

Bei gewöhnlichem Bremsen besteht ein freier Bremsleiterdurchgang vom Bremsventil 2 über die Bremsleitung 8, 9, 10 zu den Bremszylindern 3 und 4, wobei die Bremsluft über das 3/2-Wege-Ventil 18, die Leitungszweige 20 und 21 und die beiden 2/2-Wege-Ventile 17 und 19 zu den Bremszylindern 3 und 4 gelangt.

Die Arbeil der Blockierschutzeinrichtung wird nun anhand der den Regelverlauf im Diagramm darstellenden Fig.4 erläutert. In diesem Diagramm sind auf der Abszisse die Zeit f und auf der Ordinate unten der Bremsdruck (gestrichelt für den Bremszylinder 4 und durchgezogen für den Bremszylinder 3) und oben die Fahrzeug- bzw. Radgeschwindigkeit dargestellt.

Wird ein Rad, beispielsweise das Rad 6 mit Bremszylinder 4 überbremst, so spricht der Blockierschutz an die Vorsteuerventile 11 und 12 schalten um. Dadurch wird das 3/2-Wege-Hauptventil 18 umgeschaltet und läßt Luft aus dem Bremszylinder 4 zur Außenluft abströmen.

Gleichzeitig schaltet das 2/2-Wege-Hauptventil 17 in Schließstellung, so daß der Druck im nicht zum Blockieren iieigendcn Bremszylinder 3 gehalten wird. Am Ende der Druckabsenkphase von Bremszylinder 4 schalten alle Vorsteuerventile II, 12 und 13 um. Das 3/2-Wege-

b5 Hauptventil 18 und das 2/2-Wege-Hauptventil 17 schalten auf Durchgang, der Druck im Bremszylinder 3 steigt weiter an, und das 2/2-Wege-Hauptventil 19 schaltet ab, so daß der abgesenkte Bremsdruck im Bremszylinder 4

gehalten wird. Nach einer gewissen Zeit am Ende der Haltephase schaltet das Vorsteuerventil 13 wieder ab, so daß das Hauptventil 19 wieder seine Ausgangsstellung für Druckanstieg einnimmt. Der abgesenkte Bremsdruck im Bremszylinder 4 wird durch Ein- und Ausschalten des Vorsteuerventils 13 wieder hochgetaktet. Der weitere Bremsdruckverlauf ist aus dem Dia gramm ohne weiteres ersichtlich.

Vorteilhaft dabei ist, daß der Bremsdruckabbau und der Bremsdruckaufbau der zwei Bremszylinder 3 und 4 gemeinsam über das 3/2-Wege-Hauptventil 18 durchgeführt werden und daß die dadurch ausführbare gemeinsame Bremsdruckmodulation durch Be- und Entlüften der Bremszylinder 3 und 4 jederzeit durch die in Reihe zum jeweiligen Bremszylinder nachgeschalteten 2/2-Wege-Ventile 17 und 19 unterbrochen werden kann. Dadurch ist es möglich, trotz Einsparung eines Ventils gegenüber einer Einrichtung mit Einzelradregelung, jeden der beiden Bremszylinder 3 und 4 individuell zu steuern. Lediglich in der Druckabsenkphase eines Bremszylinders 3 oder 4 wird der Druckaufbau im anderen Bremszylinder für die kurze Dauer der Absenkzeit durch eine Haltephase unterbrochen.

Selbstverständlich ist es mit der vorgeschlagenen Einrichtung auch möglich, den Druck in beiden Bremszylindem 3 und 4 gleichzeitig abzusenken.

Die F i g. 3 zeigt unter Verwendung der bereits benutzten Bezugszahlen für gleiche Teile eine Blockierschutzeinrichtung, die weitgehend gleichartig ist wie die nach den F i g. 1 und 2, nur daß hier ein 3/2-Wcge- jo Hauptventil 40 als Relaisventil mit eigenem Vorratsleitungs-Anschluß 41 ausgebildet ist.

In der F i g. 5 ist schließlich gezeigt, daß die vorgeschlagene Einrichtung besonders vorteilhaft anwendbar ist bei einem Fahrzeug mit einer hydraulischen Bremse. Bei einer solchen Einrichtung können die Durchlässe unmittelbar über Magnetventile 43 als 3/2-Wege-Ventil und die beiden nachgeschalleten Magnetventile 42, 43 und 44 gesteuert werden, von denen das vorgeschaltete Magnetventil 42 und 44 als 2/2-Wege-Ventil ausgebildet sind. Die beiden hydraulischen Bremszylinder tragen die Bezugszahlen 45 und 46. Sie sitzen an Rädern 47 und 48, die eine gemeinsame Achse 49 haben. Der Bremsdruck wird mit Hilfe eines hydraulischen Hauptzylinders 50 über eine Bremsleitung 8', 9', 10' erzeugt.

Die Bremsdruckmodulation wird bei diesen hydraulischen Bremsen gerade so durchgeführt wie es in dem Diagramm nach der F i g. 4 gezeigt ist.

Die beschriebene Einrichtung ist besonders vorteilhaft durch den reduzierten Aufwand infolge Einsparung eines Magnetventils mit zugehöriger elektrischer Leistungsstufe und zusätzlich bei Druckluft durch die Einsparung eines Hauptventils.

Zum anderen bietet die mit der Einrichtung mögliche Bremsdruckmodulation funktionell Vorteile, die bei anderen Lösungen durch zusätzliche elektronische Maßnahmen bereitgestellt werden müssen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 60

Claims

Patentansprüche:

1. Blockierschutzeinrichtung für druckluftbetätigte Radbremsen einer Achse eines Kraftfahrzeugs, mit einem in die Bremsleitung eingeschalteten 3/2-Wege-Hauptventil, dessen Ausgang mit je einem Leitungszweig zu je einem Bremszylinder geführt ist, so daß das 3/2-Wege-Hauptventil die beiden Bremszylinder gemeinsam be- oder entlüftet, dem 3/2-Wege-Hauptventil mindestens ein Vorsteuerventil zugeordnet ist, das bei drohendem Blockieren eines Rades umschaltet und dadurch das 3/2-Wege-Hauptventil in die Stellung »Druckabbau« bringt, dadurch gekennzeichnet, daßinjeden Leitungszweig (20,21) noch ein eigenes 2/2-Wege-Ventil (17,19) eingesetzt ist und daß das 3/2-Wege-Ventil (18) und die 2/2-Wege-Ventile (17, 19) Ober eine Regellogik (Fig.4) gemeinsam so schaltbar sind, daß der Druck in jedem Bremszylinder (3,4) individuell steuerbar ist

2. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes 2/2-Wegeventil (17, 18) als Hauptventil über ein 3/2-Wege-Magnetventil (11,13) als Vorsteuerventil betätigbar ist.

3. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Hauptventil (40) ein Relaisventil ist.

4. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten des 3/2-Wege-Hauptventils (18) in Stellung »Druckabbau«, dasjenige der beiden 2/2-Wege-Ventile (17 und 18), das dem nicht zum Blockieren neigenden Rad zugeordnet ist, in Schließstellung geht.

5. Blockierschutzeinrichtung für die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges mit Regelung des Bremsdrukkes in den Bremszylindern einer Fahrzeugachse mit einem gemeinsamen, in die Bremsleitung eingeschalteten 3/2-Wege-Magnetventil, dessen Ausgang mit je einem Leitungszweig zu je einem Bremszylinder geführt ist, so daß das 3/2-Wege-Magnetventil die beiden Bremszylinder gemeinsam beschickt oder bei Erregung entlastet, dadurch gekennzeichnet, daß bei hydraulischer Bremsbetätigung eine an sich bekannte Kombination von 3/2- und 2/2-Wege-Magnetventilen (42, 43, 44) verwendet ist, daß ferner dem 3/2-Wege-Magnetventil (43) in jedem Leitungszweig ein eigenes 2/2-Wege-Magnetventil (42 bzw. 44) nachgeschaltet ist und daß das 3/2-Wege-Magnetventil (43) und die 2/2-Wege-Magnetventile (42, 44) über eine Regellogik (Fig.4) gemeinsam so schaltbar sind, daß der Druck in jedem Bremszylinder (3 bzw. 4) individuell abgesenkt, konstant gehalten oder erhöht wird.