DE2739513C2 - Pressure control unit of an anti-lock device for compressed air braking systems in motor vehicles - Google Patents
Pressure control unit of an anti-lock device for compressed air braking systems in motor vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Drucksteuereinheit nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Drucksteuereinheit ist bekannt (DE-OS 22 24 274).The invention is based on a pressure control unit according to the preamble of the main claim. Such a one Pressure control unit is known (DE-OS 22 24 274).
Bei einer solchen Drucksteuereinheit sind die einzelnen Ventilglieder auf ihr Funktionsverhalten ausgerichtet, ihre Funktionssicherheit läßt aber zumindest bei extremen Betriebsbedingungen zu wünschen übrig. So ist bei regennasser Straße oder bei tiefen Temperaturen im Winter die einwandfreie Funktion der Ventile nicht immer gewährleistet Zwar sind bereits bei gewöhnlichen Druckluftbremseinrichtungen erhebliche Aufwendungen für die Entwässerung der Bremsdrucksteuerventile durchaus üblich, z. B. durch die Verwendung automatischer Entwässerungsventile. Insbesondere bei Blockierschutzeinrichtungen kommt es aber — durch den rasehen Druckwechsel begünstigt — verstärkt zur Kondensatbildung, was außer der korrosionsfördernden Wirkung im Winter Einfriergefahr und damit unter Umständen völligen Funktionsausfall zur Folge haben kann.In such a pressure control unit, the individual valve elements are geared towards their functional behavior, however, their functional reliability leaves something to be desired, at least under extreme operating conditions. So is the valves do not always function properly on wet roads or at low temperatures in winter guaranteed It is true that considerable expenses are already involved in the case of conventional compressed air brake devices quite common for the drainage of the brake pressure control valves, e.g. B. by using automatic Drain valves. In particular with anti-lock devices, however, it comes - through the rasehen Pressure changes favored - intensified to the formation of condensate, which apart from the corrosive Effect in winter Risk of freezing and thus, under certain circumstances, can result in complete malfunction.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ίο die Drucksteuereinheit so auszubilden, daß anfallendes Wasser sicher nach außen abgeführt wird, so daß die Drucksteuereinheit durch Korrosion und/oder Einfrieren nicht ausfallen kann. Dabei sollen die Steuerräume der Hauptventile und die Vorsteuer-Magnetventile in einer speziellen Bauweise so angeordnet sein, daß das durch rasche Druckwechselvorgänge ausfallende Kondensat-Wasser allein durch die Schwerkraft über eine Außenluftverbindung unter den Magnetventilen ins Freie gefördert wird. Eine Ansammlung von Wasser im Inneren des Aggregats soll damit verhindert werden.The invention is therefore based on the object ίο to design the pressure control unit so that what occurs Water is safely discharged to the outside, so that the pressure control unit by corrosion and / or freezing cannot fail. The control rooms of the main valves and the pilot control solenoid valves should be in a special design be arranged in such a way that the condensate water precipitated by rapid pressure change processes solely by gravity via an outside air connection under the solenoid valves Free is encouraged. This is to prevent water from accumulating inside the unit.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Drucksteuereinheit durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a generic pressure control unit by the characterizing Features of claim 1 solved.
Eine solche Bauart hat nicht nur den Vorteil, ein Ansammeln von Wasser wirksam zu verhindern, es wird auch durch eine besondere Anordnung der Hauptventile eine sehr kompakte Bauart erreicht, was auch wieder die Wasserabführung erleichtert. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Drucksteuereinheit gegeben. Such a design not only has the advantage of effectively preventing water from accumulating, it will a very compact design is also achieved through a special arrangement of the main valves, which again facilitates drainage. The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the pressure control unit specified in the main claim are given.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be-Schreibung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and in the description below explained in more detail. It shows
F i g. 1 eine Bremsanlage mit einer Brems-Blockierschutzeinrichtung mit einer Drucksteuereinrichtung im Schnitt,F i g. 1 a brake system with a brake anti-lock device with a pressure control device in section,
F i g. 2 eine Seitenansicht der Drucksteuereinheit zum Teil im Schnitt undF i g. 2 is a side view of the pressure control unit, partly in section and FIG
F i g. 3 eine Ansicht der Drucksteuereinheit von unten. F i g. 3 is a bottom view of the pressure control unit.
Eine Brems-Blockierschutzeinrichtung ist in eine Bremsleitung 1, 1' und 1" zwischen ein Bremsventil 2 und zwei Radbremszylinder 3 und 4 eingesetzt Sie besteht aus zwei Sensoren 5 und 6 an den Rädern 7 und 8 einer Fahrzeugachse 9, einem elektronischen Steuergerät 10, an das sowohl die Sensoren 5 und 6 als auch drei Magnetventile 11, 12 und 13 angeschlossen sind, von denen in F i g. 1 nur zwei dargestellt sind, weil das dritte hinter dem ersten liegt (vgl. F i g. 3).A brake anti-lock device is in a Brake line 1, 1 'and 1 "inserted between a brake valve 2 and two wheel brake cylinders 3 and 4 from two sensors 5 and 6 on the wheels 7 and 8 of a vehicle axle 9, an electronic control unit 10, to which both the sensors 5 and 6 and three solenoid valves 11, 12 and 13 are connected, from those in Fig. 1 only two are shown because the third is behind the first (see FIG. 3).
Die drei Magnetventile 11,12 und 13 sind Vorsteuerventile und sind gemeinsam mit drei Hauptventilen 14, 15 und 16 in einem gemeinsamen Gehäuse 17 zu einer sogenannten Drucksteuereinheit zusammengefaßt Das Gehäuse 17 ist im wesentlichen zweiteilig, es hat ein Oberteil 18 und ein Unterteil 19, die beide durch eine Schraubverbindung mit Schrauben 20 gegeneinander gespannt sind.The three solenoid valves 11, 12 and 13 are pilot valves and are together with three main valves 14, 15 and 16 in a common housing 17 to one so-called pressure control unit summarized The housing 17 is essentially in two parts, it has a Upper part 18 and a lower part 19, both of which are screwed together with screws 20 are excited.
Die drei Vorsteuerventile 11, 12,13 haben Gehäuse 21,22 und 23 mit je einer Montagefläche 21', 22' und 23', mit denen sie an einer Unterfläche 24 des Oberteils 18 anliegen und dort durch die genannte Schraubverbindung der Gehäuseteile 18 und 19 festgehalten sind. Jede Montagefläche 21', 22' bzw. 23' wird von einem Stößel 25, 26 und 27 (der dritte ist nicht dargestellt) der Vorsteuer-Magnetventile 11, 12 und 13 durchdrungen an deren oberen Enden Schließkörper 28,29 und 30 für jeThe three pilot valves 11, 12, 13 have housings 21, 22 and 23 each with a mounting surface 21 ', 22' and 23 ', with which they rest on a lower surface 24 of the upper part 18 and there by the screw connection mentioned the housing parts 18 and 19 are held. Each mounting surface 21 ', 22' or 23 'is supported by a plunger 25, 26 and 27 (the third is not shown) of the pilot solenoid valves 11, 12 and 13 penetrated their upper ends closing bodies 28,29 and 30 for each
einen Ventilsitz 31,32 und 33 (der jeweils dritte ist nicht dargestellt) vorgesehen sind.a valve seat 31, 32 and 33 (the third is not shown) are provided.
Jeder Schließkörper 28, 29 und 30 überwacht eine Verbindung je eines Stichkanals 34,35,36 (der dritte ist nicht dargestellt) mit einem zu einer Arbeitskammer 37, 38,39 (die dritte ist nicht dargestellt) der drei Hauptventile 14,15 und 16 geführten Kanal 40,41,42·.Each closing body 28, 29 and 30 monitors a connection of one branch channel 34, 35, 36 (the third is not shown) with one of the three main valves to a working chamber 37, 38, 39 (the third is not shown) 14,15 and 16 guided channel 40,41,42 ·.
Das Gehäuse-Oberteil 18 hat einen Eingangs-Anschluß 43 für den Bremsleitungsteil 1 mit einer Bohrungsverlängerung 44, die außerhalb des tiefsten Punktes ihres Leitungsquerschnittes von den Stichkanälen 34,35, und 36 angeschnitten wird, die dort ihren Anfang nehmen. Eine Außenluftverbindung ist von den Arbeitskammern 37,38,39 der drei Hauptventile 14,15 und 16 über die Kanäle 40,4i, 42 durch das Gehäuse 21,22,23 der Magnetventile 11, 12 und 13 nach unten und von dort nach außen geführt Die für alle Ventile gemeinsame Außenluftverbindung ist an der Unterseite des Gehäuses 17 vorgesehen. Diese Außenluftverbi"dung ist als nach außen öffenendes Rückschlagventil 45 ausgebildet The upper housing part 18 has an input connection 43 for the brake line part 1 with a bore extension 44, which are outside the lowest point of their line cross-section from the branch channels 34, 35, and 36, which begin there. An outside air connection is from the working chambers 37, 38, 39 of the three main valves 14, 15 and 16 via the channels 40,4i, 42 through the housing 21,22,23 of the solenoid valves 11, 12 and 13 down and from there to the outside The common for all valves Outside air connection is provided on the underside of the housing 17. This outside air connection is designed as an outwardly opening check valve 45
Die Hauptventile 14,15 und IS im Gehäuse-Oberteil 18 sind zwei Einlaßventile 15 und 16 (F i g. 2) und ein Auslaßventil 14 (Fig. 1). Die Achsen der Hauptventile 14, 15 und 16 liegen waagerecht und sind im Winkel zueinander angeordnet und zwar so, daß sich die zwei Einlaßhauptventile 15 und 16 auf einer gemeinsamen Achse einander gegenüberliegen und das Auslaß-Hauptventil 14 mit seiner Achse im rechten Winkel dazu steht. Auf diese Weise ist eine sehr kompakte Bauweise der Drucksteuereinheit ermöglicht. Außerdem ist wegen des nach unten gerichteten Wasserablaufs die Achse des Auslaß-Hauptventils 14 höher angeordnet als die der beiden anderen Hauptventile 15 und 16.The main valves 14,15 and IS in the upper part of the housing 18 are two inlet valves 15 and 16 (Fig. 2) and an outlet valve 14 (Fig. 1). The axes of the main valves 14, 15 and 16 are horizontal and are arranged at an angle to each other in such a way that the two Inlet main valves 15 and 16 face each other on a common axis and the outlet main valve 14 is at right angles to it with its axis. This way it is a very compact design the pressure control unit allows. In addition, the axis is because of the downward drainage of the main outlet valve 14 is arranged higher than that of the other two main valves 15 and 16.
Die drei Hauptventile 14,15 und 16 sind in Gehäuseausnehmungen 46,47,48 eingelassen, die alle durch gleiche Deckel 49,50 und 51 nach außen abgeschlossen sind. Die beiden Einlaß-Hauptventile 15 und 16 sind außerdem mit je einer druckgesteuerten, die Arbeitskammern 38 und 39 begrenzenden Schalt-Membran 52 bzw. 54, und einer Ventilschließkörper-Membran 53 bzw. 55 bestückt, die ebenfalls gleich sind. Des weiteren ist eine Schaltmembran 56 des Auslaß-Hauptventils 14 mit den genannten Membranen 52 bis 55 identisch.The three main valves 14, 15 and 16 are in housing recesses 46, 47, 48, which are all closed to the outside by the same cover 49, 50 and 51. The two main inlet valves 15 and 16 are each pressure-controlled, the working chambers 38 and 39 limiting switching diaphragm 52 and 54, and fitted with a valve-closing body diaphragm 53 and 55, which are also the same. Furthermore, a switching membrane 56 of the outlet main valve 14 is with the said membranes 52 to 55 are identical.
Das Auslaß-Hauptventil 14 hat im Gegensatz zu den Einlaß-Hauptventilen 15 und 16 einen Schließteller 72, der zur Zusammenarbeit mit zwei Ventilsitzen 57 und 58 bestimmt ist; an den einen Ventilsitz 58 wird er unter Einwirkung einer Feder 59 angelegt. Die einzigen Ventilsitze 60 und 61 der beiden Einlaß-Hauptventile 15 und 16 und der eine Ventilsitz 57 des Auslaß-Hauptventiles 14 sind an den Bremsleitungsteil 1 angeschlossen und eine zwischen den Ventilsitzen 60 und 61 und der Membran 53 bzw. 55 liegende Kammer 62 bzw. 63 ist über einen Kanal 64 bzw. 65 (vgl. Fig.2) an den Bremslei· tungsteil Γ bzw. 1" und über diesen an die Bremszylinder 3 bzw. 4 angeschlossen.In contrast to the main inlet valves 15 and 16, the main outlet valve 14 has a closing plate 72, which is intended to work with two valve seats 57 and 58; at one valve seat 58 he is under Action of a spring 59 applied. The only valve seats 60 and 61 of the two main inlet valves 15 and 16 and one valve seat 57 of the main outlet valve 14 are connected to the brake line part 1 and a chamber 62 and 63 located between the valve seats 60 and 61 and the diaphragm 53 and 55 is above a channel 64 or 65 (see FIG. 2) to the brake line part Γ or 1 ″ and via this to the brake cylinder 3 or 4 connected.
Wie die Ansicht von unten nach der F i g. 3 erkennen läßt, sind die drei Vorsteuer-Magnetventile K, 12 und 13 in drei Ecken 66, 67 und 68 eines Rechteckes angeordnet. In der vierten Ecke 69 befindet sich ein Stecker 70 (vgl. auch F i g. 2) der zum Herstellen der elektrischen Leitungsverbindungen notwendig ist.Like the view from below according to FIG. 3 shows the three pilot solenoid valves K, 12 and 13 arranged in three corners 66, 67 and 68 of a rectangle. In the fourth corner 69 there is a plug 70 (cf. also FIG. 2) which is necessary for establishing the electrical line connections.
Es ist noch zu bemerken, daß die zwei Einlaß-Hauptventeile 15 und 16 2/2-Wege-Ventile sind, die den Bremsleitungsdurchgang entweder absperren oder offen halten. Das Auslaß-Hauptventil 14 ist dagegen ein 3/2-Wege-Ventil, das eine Außenluftverbindung überwacht Das Hauptventil 14 ist mit einem an den Eingangs-Anschluß 43 und dem Bremsleitungsteil 1 angeschlossenen Ringkanal 71 versehen, der von den Stichkanälen 34 und 36 außerhalb seiner tiefsten Stelle angeschnitten wird und der nur an seiner obersten Stelle Verbindung mit dem Eingangs-Anschluß 43 hatIt should also be noted that the two main inlet valves 15 and 16 are 2/2-way valves that either shut off or open the brake line passage keep. The main outlet valve 14, on the other hand, is a 3/2-way valve which monitors an outside air connection The main valve 14 is connected to the input connection 43 and the brake line part 1 with one Annular channel 71 is provided, which is cut from the branch channels 34 and 36 outside of its deepest point and which only has a connection with the input connection 43 at its uppermost point
WirkungsweiseMode of action
Bei gewöhnlichen Bremsen besteht ein freier Bremsleitungsdurchgang vom Bremsventil 2 über die Bremsleitung 1, Γ und 1" zu den Bremszylindern 3 und 4, wobei die Bremsluft über das 3/2-Wege-Hauptventil 14 und die beiden 2/2-Wege-Hauptventile 15 und 16 zu den Bremszylindern 3 und 4 gelangtWith normal brakes, there is a free passage through the brake line from brake valve 2 via brake line 1, Γ and 1 "to brake cylinders 3 and 4, the brake air via the 3/2-way main valve 14 and the two 2/2-way main valves 15 and 16 to the Brake cylinders 3 and 4 reached
Wird ein Rad, beispielsweise das Rad 7 mit Bremszylinder 3 überbremst so spricht der Blockierschutz an, und die Vorsteuerventile 11 und 12 schalten um. Dadurch wird das 3/2-Wege-Hauptventil 14 umgeschaltet und läßt Luft aus dem Bremszylinder 3 zur Außenluft abströmen. Gleichzeitig schaltet das 2/2-Wege-Hauptventil 15 in Schließstellung, so daß der Druck im nicht zum Blockieren neigenden Bremszylinder 4 gehalten wird. Am Ende der Druckabsenkungsphase von Bremszylinder 3 schalten alle Vorsteuerventile 11, 12 und 13 um das 3/2-Wege-Hauptventil 14 und das 2/2-Wege-Hauptventil 15 schalten auf Durchgang, der Druck im Bremszylinder 4 steigt weiter an, und das 2/2-Wege-Hauptventil 16 schaltet in Schließstellung, so daß der abgesenkte Bremsdruck im Bremszylinder 3 gehalten wird. Nach einer gewissen Zeit am Ende der Haltephase schaltet das Vorsteuerventil 13 wieder ab, so daß das Hauptventil 16 wieder seine Ausgangsstellung für Druckanstieg einnimmt Der abgesenkte Bremsdruck im Bremszylinder 3 wird durch Ein- und Ausschalten des Vorsteuerventils 13 wieder hochgetaktet.If a wheel, for example wheel 7 with brake cylinder 3, is over-braked, the lock protection responds, and the pilot valves 11 and 12 switch over. As a result, the 3/2-way main valve 14 is switched over and allows air to flow out of the brake cylinder 3 to the outside air. The 2/2-way main valve switches at the same time 15 in the closed position, so that the pressure in the brake cylinder 4, which does not tend to block, is maintained will. At the end of the pressure reduction phase of brake cylinder 3, all pilot valves 11, 12 and 13 switch around the 3/2-way main valve 14 and the 2/2-way main valve 15 switch to passage, the pressure in Brake cylinder 4 continues to rise, and the 2/2-way main valve 16 switches to the closed position, so that the lowered brake pressure in the brake cylinder 3 is maintained. After a certain time at the end of the holding phase switches off the pilot valve 13 again, so that the main valve 16 returns to its starting position for The lowered brake pressure in the brake cylinder 3 is activated and deactivated by switching the Pilot valve 13 clocked up again.
Vorteilhaft dabei ist, daß der Bremsdruckabbau und der Bremsdruckaufbau der beiden Bremszylinder 3 und 4 gemeinsam über das 3/2-Wege-Hauptventil 14 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 15 und 16 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.The advantage here is that the brake pressure decrease and the brake pressure build-up of the two brake cylinders 3 and 4 can be carried out jointly via the 3/2-way main valve 14 and that the joint which can thereby be carried out Brake pressure modulation by pressurizing and deflating brake cylinders 3 and 4 at any time using the in Row to the respective brake cylinder downstream 2/2-way valves 15 and 16 can be interrupted. This makes it possible, despite the saving of a valve compared to a device with individual wheel control, each of the two brake cylinders 3 and 4 to be controlled individually. Only in the pressure reduction phase of a Brake cylinder 3 or 4 is the pressure build-up in the other brake cylinder for the short duration of the lowering time interrupted by a holding phase.
Selbstverständlich ist es mit der vorgeschlagenen Einrichtung auch möglich, den Druck in den Bremszylindern 3 und 4 gleichzeitig abzusenken.With the proposed device it is of course also possible to reduce the pressure in the brake cylinders 3 and 4 lower at the same time.
Aus der F i g. 1 und 2 ist zu erkennen, daß der Durchgang der Bremsluft und der Abluft so geschaltet ist, daß kaum Wasser im Gehäuse 17 stehen bleiben kann. Die Hauptventile 14,15 und 16 sind liegend angeordnet, die Vorsteuerventile 11, 12 und 13 befinden sich unter den Hauptventilen 14, 15 und 16, ferner münden die senkrechten Stichkanäle 34, 35 und 36 in erhöhter Lage in den Hauptkanal (Bohrungsverlängerung 44), so daß dort eventuell anfallendes Wasser die Stichkanäle 34,35 und 36 nicht auffüllen kann, und schließlich erfolgt die Zuführung zu zwei von drei Vorsteuerventilen 11, 12 und 13 über einen Ringkanal 71, der nur an der obersten Stelle Verbindung mit dem Eingangs-Anschluß 43 hat, und der außerhalb seiner tiefsten Stelle von den Stich-From FIG. 1 and 2 it can be seen that the passage of the brake air and the exhaust air is switched so that hardly any water can remain in the housing 17. The main valves 14,15 and 16 are arranged horizontally, the Pilot valves 11, 12 and 13 are located under the main valves 14, 15 and 16, and the vertical ones also open Branch channels 34, 35 and 36 in an elevated position in the main channel (bore extension 44), so that Any water that may accumulate there the branch channels 34, 35 and 36 cannot fill up, and finally the supply takes place to two of three pilot control valves 11, 12 and 13 via an annular channel 71, which is only connected to the input connection 43 at the top, and the one outside of its deepest point by the puncture
kanälen 34 und 36 angeschnitten wird. Dadurch und durch die wegen der Kompaktanordnung kurzen Verbindungskanäle ist die Drucksteuereinheit weitgehend von eventuell gefrierenden Wasseransammlungen geschützt channels 34 and 36 is cut. This and the short connection channels due to the compact arrangement the pressure control unit is largely protected from any freezing water
Anstatt der beschriebenen 2-Kanal-Steuerung ist es auch möglich, eine 1-Kanal-Steuerung durchzuführen. In der Drucksteuereinheit sind dann nur ein 3/2- und ein einziges 2/2-Wege-Hauptventil und nur zwei Vorsteuer-Magnetventile notwendig. Beide Bremszylinder einer Achse werden dann gleichartig überwacht.Instead of the 2-channel control described, it is also possible to carry out a 1-channel control. In the pressure control unit there is then only one 3 / 2- and a single 2/2-way main valve and only two pilot control solenoid valves necessary. Both brake cylinders on one axis are then monitored in the same way.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
1515th
2020th
2525th
3030th
3535
4040
4545
5050
5555
6060
6565
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