DE2751254A1 - Antiblockierventil mit einem einzigen verstaerkungsgrad und antiblockieranlage - Google Patents

Description

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8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE «3

16. November 1977 P 12 153 -

Crane Co.

Park Avenue

New York, New York, V.St.A.

Antiblockierventil mit einem einzigen Verstärkungsgrad und Antiblockieranlage

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Antiblockiereinrichtung für ein Fahrzeug bzw. auf eine Anlage zum Verhindern des Schleuderns eines Fahrzeuges gerichtet. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf eine Schleuderüberwachungsanlage zum Steuern des Bremsdrucks unabhängig von einem dosierten Eingangsdruck gerichtet, wenn der dosierte Eingangsdruck einen vorbestimmten Steuerdruck übersteigt, wobei der vorbestimmte Grenzdruck von dem Steuerventil in Abhängigkeit von einem Steuersignal erzeugt wird, das von der Schleuderüberwachungsschaltung der Anlage erzeugt wird.

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Eine Antiblockieranlage umfaßt im allgemeinen ein Servoventil, das in zwei Betriebsarten wirksam ist: eine Betriebsart mit dosiertem Druck, wobei der dosierte Eingangsdruck nicht über einem vorbestimmten Steuerdruck liegt, und eine Antiblockierbetriebsart, in der der dosierte Eingangsdruck einen vorbestimmten Steuerdruck überschreitet. In der Betriebsart mit dosiertem Druck wird der dosierte Druck unmittelbar einem Bremseingang zugeführt. Ein Eingangssteuersignal für das Antiblockierventil bestimmt den Steuerdruck, und falls der dosierte Eingangsdruck den Steuerdruck überschreitet, dann steuert das Antiblockierventil den Bremseneingangsdruck in Abhängigkeit vom Eingangssteuersignal. Da bei der Antiblockierbetriebsart ein Eingangssteuersignal den Bremseneingangsdruck steuert, kann der Verstärkungsgrad eines Antiblockierventils als die Änderung im Bremsdruck bestimmt werden, die sich aus einer vorgegebenen Änderung beim Steuersignalpegel ergibt. Im allgemeinen folgt der Bremsdruck bei der Antiblockiertätigkeit dem.Steuerdruck, und ein Antiblockierventil kann auch anhand der Größen des Steuerdrucks dargestellt werden, der in Abhängigkeit von einem Eingangssteuerstrom erzeugt wird.

Antiblockieranlagen im Stand der Technik umfassen Ventile sowohl mit festliegendem Verstärkungsgrad als auch mit variablem Verstärkungsgrad. Diese Anlagen aus dem Stand der Technik hatten allerdings den Nachteil eines unterschiedlichen Verhältnisses von Drucksteuerungssignalpegel für einen vorgegebenen dosierten Eingangsdruck. D.h., der Bremsausgangsdruck bei der Antiblockierbetriebsart hing sowohl vom Steuersignalpegel als auch vom dosierten Eingangsdruck ab. Als Ergebnis wird die Antiblockierwirkung verringert, weil die wirksame Änderung des dosierten Eingangsdrucks auf den Bremsdruck in Abhängigkeit von einem speziellen Eingangs steuersignal Anwendung gefunden hat.

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Manche der Nachteile deratiger Anlagen des Standes der Technik umfassen die Neigung, übermäßigen Bremsdruck abzulassen, und die große Empfindlichkeit des anliegenden Bremsdrucks gegenüber Steuersignaländerungen bei niedrigen Bremsdrücken. Wie oben festgestellt wurde, ist die empfindlichkeit auf eine Änderung des dosierten Eingangsdruckes ebenfalls ein wesentlicher Nachteil.

Diese Anlagen im Stand der Technik umfassen Antiblockierventile, die einen Steuerdruck in Abhängigkeit von einem Steuersignal erzeugen und die den dosierten Eingangsdruck als die Quelle des Ausgangsdruckes zum Erzeugen des Steuerdrucks aufweisen. Deshalb wird zusätzlich zu der oben erwähnten Abhängigkeit vom dosierten Eingangsdruck das Wideranlegen des Bremsdruckes wegen des Strömungsverlustes bzw. Druckabfalls über das Druckdosierventil während des Druckwiederaufbaus verzögert.

Es Lst deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Antiblockieranlage vorzusehen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Antiblockieranlage mit einem Steuerventil vorzusehen, das unabhängig von einem dosierten Eingangsdruck während der Blockierregelung arbeitet und deshalb bei der Antiblockierbetriebsart eine Charakteristik aufweist, bei der ein Ansprechen nur unter einem einzigen Verstärkungsgrad vorliegt.

Ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine Antiblockieranlage mit einem Ventil vorzusehen, das einen vorbestimmten Steuerdruck zum Vergleich mit einem dosiertem Eingangsdruck erzeugt.

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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist er,, eine verbesserte Antiblockieranlage vorzusehen, bei der der Bremseneingangsdruck unabhängig vom dosierten Eingangsdruck jedesmal dann gesteuert wird, wenn der dosierte Druck einen vorbestimmten Steuerdruck übersteigt.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antiblockierventil mit einem raschen Wicderanlegen des Druckes vorzusehen, das unempfindlich gegenüber dem dosierten Eingangsdruck ist.

Die vorangegangenen Ziele und Merkmale werden durch die geoffenbarte Antiblockieranlage dadurch erreicht, daß ein zweistufiges Steuerventil vorgesehen wird, bei dem die erste Stufe ein hydraulischer Verstärker zum Erzeugen eines Steuerdrucks in Abhängigkeit von einem Einganc/ssLeuerstrom ist, und wobei die zweite Stufe eine Druckfolgerstufe zum Steuern des hydraulischen Drucks ist, der an mindestens einem Bremseneingang in Abhängigkeit vom Druckunterschied zwischen dem Steuerdruck und einem dosierten Zufuhrdruck angelegt wird. Der Zufuhrdruck für die erste Stufe wird von einer im wesentlichen konstanten Druckquelle hydraulischer Leistung vorgesehen und ist unabhängig von Änderungen im dosierten zugeführten Druck. Die im wesentlichen konstante Druckquelle gestattet es dehalb dem Steuerdruck, unabhängig von Änderungen im dosierten Zufuhrdruck zu sein.

Ein geoffenbartes Steuerventil umfaßt eine erste Stufe und eine zweite Stufe zum Steuern eines einzigen Rades. Ein anderes geoffenbartes Steuerventil umfaßt eine erste Stufe und eine zweite Stufe zur Doppelsteuerung für das differenzierte Abbremsen eines Radpaares. Die zweite Stufe mit Doppelsteuerung umfaßt zwei unabhängige Eingänge für dosierten Zufuhrdruck, die mit demselben Steuerdruck verglichen werden. 809820/1020

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung liegt in einer Fahrzeug-Antiblockieranlage mit einem Wandler bzw. Meßwertumformer für die Raddrehzahl, einer Antiblockierschaltung, die auf den Umformer zum Erzeugen eines Steuerstromausgangs anspricht und einem Antiblockierventil, das auf den Steuerstrom anspricht, um bei einer Antiblockier-Betriebsart eine Steuerung unter einem einzigen Verstärkungsgrad vorzusehen. Das Antiblockierventil umfaßt eine erste Stufe zum Erzeugen eines Steuerdrucks, der ausschließlich vom Stromausgang des Ventilsteuersenders gesteuert wird, wobei der Steuerdruck repräsentativ für die Druckschwelle ist, die ein dosierter Eingangsdruck nicht überschreiten sollte, wenn eine Antiblockiersteuerung vermieden werden soll. Das Steuerventil umfaßt ferner eine Ausgleichsanlage für den Druck einer zweiten Stufe, die auf den Druck anspricht, um es zuzulassen, daß der dosierte Zufuhrdruck einem Bremseingang solange angelegt wird, solange der dosierte Druck den Steuerdruck der ersten Stufe nicht überschreitet. Wenn dieser dosierte Druck den Steuerdruck überschreitet, dann wird die zweite Stufe wirksam, um den Bremseingangsdruck in Übereinstimmung mit dem Steuerdruck und völlig unabhängig von Änderungen im dosierten Druck solange zu modulieren, wie der dosierte Druck oberhalb des Steuerdrucks aus der ersten Stufe bleibt, wobei die Charakteristik eines einzigen Verstärkungsgrades bei der Antiblockierbetriebsart vorgesehen wird.

Die vorausgegangenen sowie andere Ziele, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Zusammenhang mit der Zeichnung gebracht wird, in der:

Fig. 1 ein Querschnitt eines Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung für ein einziges Rad ist,

Fig. 2 ein Querschnitt eines Radpaar-Steuerventils

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der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem Radpaar ist,

Fig. 3 ein Diagramm der Steuercharakteristik des Drucksteuerstromes der Antiblockieranlage der vorliegenden Erfindung ist,

Fig. 4 ein Diagramm einer Gruppe von Steuercharakteristiken des Drucksteuerstromes bei Antiblockieranlagen mit variablem Verstärkungsgrad gemäß dem Stand der Technik für verschiedene starr bemessene Druckventile ist,

Fig. 5 ein Anlagenschaltbild mit den Hauptbestandteilen einer Antiblockieranlage ist, die die erfindungsgemäße Antiblockieranlage verkörpert.

Die erfindungsgemäßen Antiblockierventile werden zunächst anhand spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind, und die Antiblockieranlage der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt ist, wird dann im Zusammenhang mit dem Antiblockierventil gemäß Fig. 1 für ein einziges Rad beschrieben. Eine Beschreibung der Antiblockierventile gemäß Fig. 1 und 2 erleichtert die Beschreibung der Antiblockieranlage gemäß Fig. 5.

Wie oben bemerkt, offenbart Fig. 1 ein Antiblockierventil zur Verwendung bei der Steuerung bzw. überwachung eines einzigen Rades eines Fahrzeugs. Das Antiblockierventil 10 für ein Einzelrad umfaßt einen Permanentmagnet-Drehmomentantrieb, der durch das Bezugszeichen 20 bezeichnet ist und allgemein als ein Antrieb zum Umwandeln eines elektrischen Eingangssignales in eine mechanische Stellung beschrieben werden kann, die eine Funktion des Signalpegels des elektrischen Eingangsventils ist. Der Drehmomentantrieb 20 umfaßt einen Motordeckel 11 zum Schutz der Innenteile des

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Motors 20, sowie Eingangsanschlüsse 13 zur Aufnahme eines elektrischen Steuerstroms. Ein zylinderförmiger Magnet mit einem Paar gegenüberliegender, sich nach innen erstreckender Polabschnitte 15A ist zum Erzeugen eines konstanten Magnetflusses vorgesehen. Die Polabschnitte 15A sind an den Zylinderenden des Magnets 15 in radial entgegensetzten Stellungen angeordnet und erstrecken sich lediglich über kleine Bogenabschnitte der Zylinderenden. Eine Strömungsmittelsperre 17 umgibt einen Kern 19, der hydraulischem Strömungsmittel ausgesetzt ist, während andere Elemente auf der anderen Seite der Strömungsmittelsperre gegenüber dem hydraulischen Strömungsmittel isoliert sind. Die Strömungsmittelsperre 17 ist so bemessen, daß sie eine hinlängliche Bewegung des Kerns 19 gestattet. Eine Spule 21 ist um die Strömungsmittelsperre 17 gewickelt und ist an den Eingangsleitungen 13 zum Erzeugen eines variablen Magnetflusses in den Luftspalten zwischen den Polabschnitten 15A angeschlossen. Der Kern 19 ist schwenkbar an einer Federaufhängung 23 zur schwenkbaren Verlagerung in Abhängigkeit von einer Änderung im Magnetfluß aufgehängt, der vom Eingangsstrom verursacht wird, der an den Eingangsanschlüssen 13 angelegt ist. Der Kern 19 endet in einer Prallplatte 25, deren Stellung eine Funktion des Eingangsstromes ist, der an den Eingangsanschlüssen 13 angelegt ist.

Das Antiblockierventil 10 umfaßt eine erste Stufe, die mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist, zum Erzeugen eines Steuerdrucks, und umfaßt eine Steuerkammer 27, in die sich die Prallplatte 25 erstreckt. Eine öffnung 29 für Zufuhrdruck ist vorgesehen, um einen im wesentlichen konstanten Druck von einer Quelle konstanten Drucks außerhalb des Antiblockierventils 10 entgegenzunehmen. Ein Einlaßfilter 31 ist vorgesehen, um den Eintritt von Verschmutzungen in den Innenaufbau des Antiblockierventils 10 zu verhindern. Eine Zufuhrdüse 33 steht in Verbindung mit der Zuflußöffnung

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29 über einen Zufuhrkanal 35. Die Zufuhrdüse 33 liegt mit ihrer an einer Spitze angeordneten Öffnung neben der einen Seite der Prallplatte 25, und diese ist in geeigneter Weise angeordnet, daß sie die Spitze der Zufuhrdüse 33 verschließen kann, wenn sie völlig zur Düse 33 hin verlagert ist. Auf der anderen Seite der Prallplatte 25 und der Zufuhrdüse 33 gegenüberliegend ist eine Rückführdüse 39 zum Rückführen des hydraulischen Strömungsmittels, das in die Steuerkammer 27 durch die Druckzufuhrdüse 33 eingebracht wurde. Die Rückführdüse ist ebenfalls so angeordnet, daß sie von der Prallplatte 25 abgesperrt werden kann, wenn diese völlig zur Rückführdüse 39 hin verlagert ist. Beide Düsen 33 und 39 arbeiten mit der Prallplatte 25 zusammen, um den hydraulischen Druck innerhalb der Steuerkammer 27 in Abhängigkeit von Eingangssteuerstromsignalen zu steuern, die an den Eingangsanschlüssen 13 angelegt werden. Wenn der Eingangssteuerstrompegel verändert wird, dann wird der Kern 19 um die Federaufhängung 2 3 verschwenkt und ändert deshalb die Stellung der Prallplatte 25 hinsichtlich der Düsen 33 und 39. Dieses ändert den Durchsatz durch die Steuerkammer 27 und ändert hierbei den Druck innerhalb der Steuerkammer. Wenn beispielsweise die Prallplatte 25 zur Rückführdüse 39 hin verlagert wird, dann wird der Rückführungsstrom durch die Rückführungsdüse 39 verringert und deshalb wird die hydraulische Durchströmung durch die Steuerkammer 27 verringert. Dies führt zu einer Druckzunahme innerhalb der Steuerkammer 27. Ein völliges Abschließen der Rückführdüse 9 führt zu einem Steuerdruck in der Steuerkammer, der gleich dem Zufuhrdruck ist, der an der Zufuhröffnung 29 anliegt. Hält man die Prallplatte 25 dadurch in einer festen Stellung, daß man einen festgelegten Stromeingang anlegt, dann stellt man auch den Druck innerhalb der Steuerkammer 27 fest ein.

Aus dem Vorangegangenen ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Drehmomentantrieb 20 mit der ersten Stufe 30 zusammen-

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wirkt, um einen Steuerdruck innerhalb der Steuerkammer 27 zu erzeugen, der eine Funktion des Eingangssteuerstromes ist, der an den Eingangsanschlüssen 13 angelegt wird. Der Steuerdruck, der innerhalb der Steuerkammer 27 erzeugt wird, wird an einer zweiten Stufe 40 des Steuerventils 10 über einen Steuerdruckkanal 41 angelegt.

Die zweite Stufe 40 umfaßt eine Eingangsöffnung 43 für dosierten Druck, durch die ein veränderlicher dosierter Druck dem Steuerventil 10 zugeführt wird. Ein Filter 45 ist an der äußeren öffnung des Einlasses 43 für dosierten Druck vorgesehen. Der Einlaß für dosierten Druck steht in Verbindung mit der Ventilkammmer 47, in der ein Schieberventil 49 verschieblich eingepaßt ist. Ein Bremsdruckauslaß 51, der einen Filter 53 an seiner äußeren öffnung aufweist, steht ebenfalls in Verbindung mit der Ventilkammer 47 und ist außerhalb an die hydraulische Bremsanlage eines Rades angeschlossen. Eine Rückführöffnung 55 ist für die Rückführdüse 39 der ersten Stufe 30 vorgesehen, wobei die Rückführdüse ebenfalls in Verbindung mit der Ventilkammer 47 über einen Rückführkanal 57 steht. Das Schieberventil 49 umfaßt einen Dosier-Ventilschiebekörper 59 am einen Ende und einen Rückführungs-Ventilschiebekörper 61 am anderen Ende. Der dazwischenliegende Abschnitt des Schieberventils 49 ist dünner als die Schieberkörper 59 und 61, und die Abmessungen des Schieberventils 49 sind derart gewählt, daß nur eine Stellung vorliegt, in der sowohl der Einlaß 43 für dosierten Druck als auch der Rückführungsauslaß 55 durch den Dosier-Schieberkörper 59 bzw. den Rückführschieberkörper 61 abgeschlossen sind. In jeder anderen Stellung wird die Bremse 51 entweder zum Einlaß 43 für dosierten Druck oder zum Rückführauslaß 55 hin offen sein, doch die Bremsöffnung 51 kann weder zum Einlaß für dosierten Druck noch zum Rückführauslaß hin offen sein. Der Abschnitt der Ventilkammer 47 in der Nähe der Bremsöffnung 51 umfaßt eine ringförmige

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Ausdehnung der Ventilkammer 4 7 zum Verringern der Strömung auf ein Minimum zwischen dem Einlaß 53 für dosierten Druck und die Bremsöffnung 51. Das Schieberventil 49 umfaßt einen Druckausgleichkanal 57, um den Druck in dem Abschnitt der Ventilkammer 47 an der offenen Seite des Dosier-Schieberkörpers 59 unter gleichem Druck zu halten wie den Druck an der Bremsöffnung 51. Dies veranlaßt den Bremsöffnungsdruck, an einer Bremsdruckoberfläche 63 angelegt- zu werden. Eine ringförmige Vergrößerung ist auch an dem Abschnitt der Ventilkammer vorgesehen, der in der Nähe der Rückführöffnung 55 liegt, um sicherzustellen, daß die Rückführöffnung ständig für den Rückführdruck offen ist, der im Rückführkanal 57 vorliegt, der in Verbindung mit der Rückführdüse 39 steht. Der Steuerdruck, der in der Steuerkammer 27 erzeugt wird, wird einer Steueroberfläche 65 am freien Ende des Schiebers 61 über eine Steuerdruckeingangsöffnung 67 zugeführt, die mit dem Steuerdruckkanal 41 verbunden ist.

Die Tätigkeit des Einzelrad-Antiblockierventils ist wie folgt: Der Permanentmagnet 15 und die Spule 21 des Drehmomentantriebs 20 sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß, wenn kein Steuerstromeingang an den Eingangsanschlüssen 13 anliegt, die Prallplatte 25 gegen die Spitze der Rückführdüse 39 anliegt und hierbei den Rückführweg für das hydraulische Strömungsmittel innerhalb der Steuerkammer 27 schließt. Dies veranlaßt den Steuerdruck innerhalb der Steuerkammer 27, die gleiche Höhe wie der Zufuhrdruck aufzuweisen, der an der Zuführöffnung 29 angelegt wird. Deshalb ist, wenn kein Steuerstromeingang vorliegt, der Druck, der an der Steuerdruckoberfläche 65 anliegt, gleich dem konstanten Zufuhrdruck, der an der öffnung 43 für dosierten Druck angelegt ist. Das Schieberventil 49 wird deshalb in seiner äußersten linken Stellung verbleiben, und das Antiblockierventil 10 wird in einer Betriebsart mit dosiertem Druck arbeiten, wobei der Druck an der Bremsauslaßöffnung dem dosierten Druck gleich, sein wird.

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Mit diesem speziellen Zusammenhang zwischen Eingangsstrom und Steuerdruck wird ein Steuerdruck, der niedriger ist als der Zufuhrdruck, nur dann in der Steuerkammer 27 erzeugt, wenn ein Eingang an den Eingangsanschlüssen 13 angelegt wird. Wenn ein Eingangssteuerstrom an den Eingangsanschlüssen 13 angelegt wird, dann wird in der Steuerkammer 27 ein Steuerdruck erzeugt, der niedriger ist als der konstante Zufuhrdruck, weil die Prallplatte 25 veranlaßt wird, sich zur Zufuhrdüse 33 hin zu bewegen. Dieser Steuerdruck, der in Abhängigkeit vom Steuerstromeingang erzeugt wurde, stellt einen vorbestimmten Grenzdruck dar, den die Antiblockierschaltung, die den Eingang für das Antiblockierventil 10 vorsieht, als Maximaldruck bestimmt hat, der an der Bremsöffnur.g 51 angelegt sein sollte, um Schleuder- bzw. Blockierbedingungen zu vermeiden. Wenn ein derartiger Steuerdruck erzeugt wird, dann wird die Bremsöffnung 51 nur solange dem dosierten Druck offenstehen, der an der öffnung 43 für dosierten Druck angelegt wird, wie der dosierte Druck den Steuerdruck nicht übersteigt. Wenn allerdings der dosierte Druck dem Steuerdruck gleichkommt oder ihn übersteigt und veranlaßt, daß der Bremsöffnungsdruck dem Steuerdruck gleich ist oder ihn übersteigt, dann wird das Schieberventil 49 als ein Druckfolger wirken, um den Bremsöffnungsdruck unter im wesentlichen demselben Druck wie den Steuerdruck zu halten. Wenn das Schieberventil als Druckfolger wirkt, dann ist das Antiblockierventil 10 in der Antiblockierbetriebsart tätig, in der der Druck in der Bremsöffnung 51 vom Steuerdruck unabhängig vom dosierten Druck gesteuert wird, solange der dosierte Druck den Steuerdruck überschreitet.

Die Druckfolgerfunktion der zweiten Stufe 40 findet statt, weil das Schieberventil 49 innerhalb der Ventilkammer 47 als Funktion der Drücke verlagert wird, die auf die Bremsdruckoberfläche 63 und die Steuerdruckoberfläche 65 angelegt werden. Die Betriebsart mit dosiertem Druck wird immer

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dann aufrechterhalten, wenn der Druck an der Bremsöffnung 51 auf einer Höhe gehalten wird, die kleiner ist als der Druck von der Steuerkammer 27, der der Steuerdruckoberfläche 65 zugeführt wird. Während des Betriebs in der Betriebsart mit dosiertem Druck ist das Schieberventil 49 nach links versetzt, wobei es die Bremsöffnung 51 für den Druck offenhält, der in der Öffnung 43 für dosierten Druck vorliegt. Solang der dosierte Druck, der der öffnung 43 für dosierten Druck zugeführt wird, und der den Druck in der Bremsdrucköffnung 51 steuert, auf einer Höhe gehalten wird, die kleiner ist als der Steuerdruck, der an dor Steuerdruckoberfläche 65 angelegt wird, wird das Schieberventil· 49 in seiner linken Stellung verbleiben und es hierbei dem dosierten Druck erlauben, den Druck an der Bremsöffnung zu steuern.

Die Antiblockierbetriebsart wird beim Betrieb des Antiblockicrventils 10 jedesmal dann eingeleitet, wenn der Bremsöffnungsdruck den Steuerdruck übersteigt. Dies kann durch einen dosierten Eingangsdruck herbeigeführt werden, der der Öffnung für dosierten Druck 43 zugeführt wird und größer ist als der Steuerdruck, oder durch eine Abnahme im Steuerdruck durch ein Ansprechen auf eine Änderung in der Steuerspannung, die den Eingangsanschlüssen 13 zugeführt wird. Weil der größere Druck an der Bremsdruckoberfläche zugeführt wird, wird sich das Schieberventil 49 nach rechts bewegen und hierbei die Öffnung 43 für dosierten Druck wegen der Stellung des Dosier-Schieberabschnitts 59 absperren. Das Schieberventil 49 wird sich weiter nach rechts bewegen und hierbei die Rückführöffnung 55 zur Entlastung des Bremsöf fnungsdrucks öffnen, während die öffnung 43 für dosierten Druck geschlossen gehalten wird. Die Rückführungsöffnung 55 wird bezüglich der Ventilkammer 47 für eine so lange Zeit of feilgehalten, v/ie der Bremsöf fnungsdruck den Steuerdruck übersteigt, der an der Steuerdruckoberflache 65 anliegt.

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Wenn der Bremsöffnungsdruck und der Steuerdruck etwa gleich sind, dann wird das Schieberventil eine Gleichgewichtslage einnehmen, in der sowohl die öffnung 43 für dosierten Druck als auch die öffnung 55 für Rückführungsdruck von dem Schieberteil 59 bzw. 61 verschlossen werden.

Aus dem Vorangegangenen kann ersehen werden, daß, solange der Bremsöffnungsdruck gleich oder größer ist als der Steuerdruck, das Schieberventil 49 so funktionieren wird, daß es den Bremsöffnungsdruck etwa gleich dem Steuerdruck halten wird. Wenn der Steuerdruck, der an der Steuerdruckoberfläche 65 anliegt, veranlaßt wird, über den Bremsöffnungsdruck zuzunehmen, wird das Schieberventil nach links verlagert und wird hierbei die Öffnung 43 für dosierten Druck zur Bremsöffnung 51 hin öffnen. Die Gleichgewichtsstellung des Schieberventils 4 9 wird also dann erzielt werden, wenn der dosierte Eingangsdruck, der an der Öffnung 43 für dosierten Druck anliegt, den Bremsöffnungsdruck veranlaßt, einem Steuerkammerdruck gleichzukommen, der an der Steuerdruckoberfläche 65 angelegt wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Bremsdruckoberfläche 63 auf den Rückführungsdruck anspricht, der zur Ventilkammer 47 zurückgeführt wird, wenn die Bremsöffnung bis auf einen Druck unter Druck gesetzt wird, der in der öffnung 43 für dosierten Druck vorliegt.

Der oben beschriebene Aufbau zusammen mit dem Drehmomentantrieb 20 und dem hydraulischen Verstärker der ersten Stufe zum Erzeugen eines Steuerdrucks, der abnimmt, wenn der Strom zunimmt, ist eine Anlage, die zur Antiblockiersteuerung gut geeignet ist, denn eine Antiblockierschaltung wird im allgemeinen so entworfen, daß sie einen Nullausgang aufweist, wenn nicht das Aufkommen von Schleuderbedingungen durch Fühler festgestellt wird. Wenn deshalb keine Schleuderbedingung festgestellt wird, ist der Steuerdruck im Anti-

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schleuderventil 10 gleich dem konstanten Zufuhrdruck. Wenn Schleuderbedingungen festgestellt werden, dann wird ein Stromsignal den Eingangsanschlüssen des Steuerventils 10 zugeführt, das den Steuerdruck veranlaßt, abzunehmen und hierbei den maximal zulässigen Bremsdruck zu steuern. Das Wegnehmen des Steuerstromes in Abhängigkeit von Nicht-Schleuderbedingungen führt den Steuerdruck wieder auf der Zuführdruck zurück, und das Steuerventil 10 stellt hierbei sicher, daß während Nicht-Schleuderbedingungen die Bremsöffnung 51 ständig für den dosierten Druck offen ist, der der Öffnung 43 für dosierten Druck zugeführt wird.

Fig. 2 stellt ein Blockiersteuerventil 50 mit einer einzigen Verstärkungscharakteristik für die Verwendung mit einem Satz paarweise angeordneter Räder dar. Das Antiblockierventil 50 ist im Aufbau dem Antiblockierventil 10, das in Fig. 1 dargestellt ist, sehr ähnlich, wobei Unterschiede im Aufbau einer zweiten Stufe 60 des Antiblockierventils 50 der Fig. 2 liegen. Deshalb werden dieselben Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Striches in Fig. 2 bezüglich der anderen Abschnitte des Antiblockierventils 50 verwendet, die im wesentlichen der Drehmomentantrieb 20' und der hydraulische Verstärker 30' in der ersten Stufe sind. Deshalb werden die entsprechenden Elemente des Drehmomentantriebs 20' und des hydraulischen Verstärkers der ersten Stufe 30',die in Fig. 2 gezeigt ist, nicht beschrieben.

Wegen der Ähnlichkeit zwischen den Elementen der zweiten Stufe 40 der Fig. 1 und der zweiten Stufe 60 der Fig. 2, werden die entsprechend ähnlichen Elemente in Fig. 2 mit demselben numerischen Bezugszeichen versehen, dem zusätzlich die Bezeichnung "L" oder "R" zugefügt ist, um zwischen der linken und der rechten Ventilanordnung der zweiten Stufe 60 des Doppelrad-Antiblockierventils 50 zu unterscheiden, das in Fig. 2 gezeigt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß,

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obwohl die Filter in den Druckein- und -auslassen, die in Fig. 1 gezeigt sind, in Fig. 2 weggelassen wurden, derartige Filter in der Verwirklichung der Erfindung verwendet werden, um Verschmutzungsausfall der inneren Bestandteile der Antiblockierventile zu vermeiden, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind.

Der Betrieb des Doppelrad-Antiblockierventils 50 kann, wie folgt, beschrieben werden: Der Steuerdruckkanal 41' ist in zwei Kanäle gegabelt, um den Steuerdruck, der in der Steuerkammer 27' erzeugt wird, an jede der Steuerdrucköffnungen 67L und 67R anzulegen. Ein verbindender Rückführkanal 56 ist zwischen der Rückführdrucköffnung der Ventilkammern 47L und 47R angeordnet, um es dem Rückführdruck zu erlauben, aus dem Antiblockierventil 50 durch die Rückführöffnung 55' zu strömen. Wenn kein Eingangssteuerstrom an den Eingangsanschlüssen 13* anliegt, dann sind die Steuerdrücke, die an den Steuerdruckoberflächen 65L und 6 5R angelegt werden, gleich dem Zufuhrdruck, der an der Zufuhröffnung 29' angelegt wird. In diesem Nullstromzustand arbeiten die Schieberventile 49L und 49R in der Betriebsart mit dosiertem Druck, wobei die Drücke in den Bremsöffnungen 51L und 51R den dosierten Eingangsdrücken folgen, die an den Öffnungen 4 3L bzw. 43R für dosierten Druck angelegt sind. Wenn ein Eingangssteuerstrom an die Eingangsanschlüsse 13' angelegt wird, dann wird der Steuerdruck, der innerhalb der Steuerkammer 27' erzeugt wird und an die Steueroberfläche 65L und 65R angelegt wird, kleiner sein als der konstante Zufuhrdruck, und könnte von dem dosierten Druckeingängen an den öffnungen für dosierten Druck 43L und 4 3R überschritten werden. Wenn einer der dosierten Drücke, die den Öffnungen 4 3L oder 4 3R für dosierten Druck zugeführt werden, den speziellen gesteuerten Druck überschreitet, der in der Steuerkammer 27' erzeugt wird, dann wird das Schieberventil, das der speziellen öffnung für dosierten Druck entspricht, die den übermäßigen Druck auf-

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nimmt, in der Steuerdruckbetriebsart arbeiten, wie oben hinslchtLich des Antiblockierventils 10 für ein Einzelrad beschrieben wurde, das in Fig. 1 gezeigt ist. Kurz gesagt, das Schieberventil, an das der übermäßige dosierte Druck angelegt wurde, wird den Dremsöffnungsdruck Ln übereLnstiiumung mit dem Steuerdruck modulieren, der in Abhängigkeit vom Eingangssteuerstrom erzeugt wurde, der an den Anschlüssen 13' angelegt wurde. Tn einer derartigen Situation, in der nur einer der dosierten Eingangsdrücke über dem Steuerdruck liegt, wird der Vent Lisch Leber, an dem ein dosierter Druck angelegt wird, der kleiner ist als der Steuerdruck, fortfahren, in der Betriebsweise mit dosiertem Druck zu arbeiten, und der Bremsdruck wird dem dosierten Eingangsdruck folgen, solange der dosierte Eingangsdruck niedriger ist als der Steuerdruck in der Steuerkammor 27'. Das Wesen der Sache liegt darin, daß die Drücke an den Bremsöffnungen 51L und 51R entweder den entsprechenden dosierten Eingangsdrückan folgen, die an den öffnungen UL bzw. 4 3R für dosierten Druck angelegt sind, oder dem Steuerdruck, in Abhängigkeit davon, welcher Druck niedriger ist. Wenn natürlich beide dosierten Drücke, die angelegt werden, oberhalb des Steuerdrucks liegen, dann ist ein differenziertes Bremsen nicht herstellbar, v/eil die Drücke an den Bremsöffnungen 5IL und 51R In Übereinstimmung mit demselben Steuerdruck moduliert und gesteuert werden. Wenn ein dosierter Eingangsdruck unter den Steuerdruck abfallen sollte, wird das entsprechende Schieberventil nach unten verlagert, um es dem dosierten Eingangsdruck zu erlauben, den Bremsöffnungsdruck zu steuern.

Die Vorteile bei der AntlblockiertätigkeLt der AntLblocklerventile 10 und 50 kann durch einen Vergleich des Steuerdrucks bzw. der Stromcharakteristik der Antiblocklervent I Ie 10 und 50 mit einziger Verstärkungscharakteristik mit einem AntiblockierventIl gemäß Stand der Technik mit mehrfacher

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Verstärkungscharakteristik dargestellt werden. Fig. 3 zeigt den Steuerdruck, der von einem Antiblockierventil mit einziger Verstärkungscharakteristik in Abhängigkeit von einem Steuerstromeingang erzeugt wurde. Die Kurve der Fig. 3 ist für jeden dosierten Eingangsdruck anwendbar. Fig. 4 ist eine Kurvenschar, die den Steuerdruck zeigt , der von einem Ventil gemäß Stand der Technik mit mehrfacher Verstärkungscharakteristik erzeugt wurde, wobei jede Kurve die Steuerdruck/Steucrstrom-Charakteristik für einen festgelegten dosierten Druck ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, nimmt der Steuerdruck, der in Abhängigkeit von einem festen Steuerstrom erzeugt wurde, mit der Zunahme des dosierten Drucks zu. Die Kurven der Fig. 3 und 4 zeigen deutlich, daß das Antiblockierventil der vorliegenden Erfindung mit einer einzigen Verstärkungscharakteristik einen Steuerdruck erzeugt, der völlig unabhängig vom dosierten Druck ist, der am 7intiblockiervent.il anliegt. Dies führt zu einer Antiblockierbotriebsart, bei der der Bremsdruck ausschließlich vom Steuerstrom in Übereinstimmung mit dem Diagramm der Fig. 3 gesteuert wird, solange der dosierte Druck über dem Steuerdruck liegt; und Schwingungen im dosierten Druck haben keine Auswirkung auf den Bremsdruck der Antiblockierbetriebsart, solange der dosierte Druck oberhalb des Steuerdrucks verbleibt. Im Gegensatz hierzu wird das Ventil gomäß Stand der Technik mit mehrfacher Verstärkungscharakteristik in Abhängigkeit von einem festen Steuerstrom einen Steuerdruck erzeugen, der vom dosierten Druck abhängt. Deshalb werden Änderungen im dosierten Druck den Bremsdruck beeinträchtigen, wenn das Antiblockierventil gemäß Stand der Technik den Bremsdruck in Übereinstimmung mit dem Steuerdruck moduliert.

Das Antiblockierventil 50 der Fig. 2 für ein Radpaar erzeugt ebenfalls einen Steuerdruck, der eine Funktion des Steuerstromes ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn beide

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dosierten Drücke unterhalb des Steuerdrucks liegen, dann werden die Drücke an den Bremsauslaßöffnungen den entsprechenden dosierten Drücken folgen. Wenn ein dosierter Druck den Steuerdruck übersteigt, dann wird das entsprechende Schieberventil der zweiten Stufe mit dem Steuerdruck zusammenwirken, um den entsprechenden Bremsauslaßdruck in Übereinstimmung mit der Kurve der Fig. 3 zu modulieren, solang der dosierte Druck über dem Steuerdruck bleibt. Während des Betriebszustandes, in dem beide dosierten Drücke den Steuerdruck überschreiten, werden beide Bremauslaßöffnungsdrücke in Übereinstimmung mit der Kurve der Fig. 3 gesteuert, da derselbe Steuerdruck an beiden Schieberventilen anliegt, solang beide dosierten Drücke über dem Steuerdruck verbleiben. Somit werden, wenn beide Bremauslaßöffnungen vom Steuerdruck gesteuert v/erden, beide auf im wesentlichen dieselben Drücke moduliert, und Änderungen in den dosierten Drücken haben keine Ausv/irkung auf die Bremsauslaßöffnungsdrücke.

Es sollte hervorgehoben werden, daß der Bremsauslaßöffnungsdruck nicht der Steuerdruckkurve folgt, wenn der dosierte Druck kleiner ist als der Steuerdruck, selbst wenn ein Antiblockierstromeingang vorliegt. In der Abwesenheit eines Antiblockierstromeingangs ist der Steuerdruck gleich dem Zufuhrdruck. Die Kurve der Fig. 3 kann also als ein Diagramm des maximal zulässigen Bremsauslaßöffnungsdrucks als Funktion des Steuerstromes beschrieben werden.

Die Antiblockierventile sind für die Verwendung in einer Antiblockieranlage 100 vorgesehen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Antiblockieranlage 100 stellt die Verwendung des Antiblockierventils 10 für ein Einzelrad dar, das in Fig. 1 gezeigt und oben beschrieben ist.

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Die Antiblockieranlage 100 umfaßt einen Meßumformer 101 für die Raddrehzahl, der die Raddrehzahl feststellt und ein elektrisches Signal erzeugt, das für die Raddrehzahl repräsentativ ist, um es der Antiblockierschaltung 103 zuzuführen. Die Antibloekierschaltung 103 führt verschiedenartige Operationen mit dem Raddrehzahlsignal durch und erzeugt ein Steuerspcinnungssignal, dessen Höhe im allgemeinen repräsentativ für einen Antiblockier-Grenzdruck ist. Ein Beispiel einer derartigen Antiblockierschaltung 103 ist in der US-PS 3 768 873 geoffenbart, das am 30. Oktober 1973 erteilt wurde. ELn Ventilantrieb 105 nimmt das Steuerspannungssiqnal von der Antiblockierschaltung 103 entgegen und erzeugt ein Steuerstromsignal, das eine Funktion des Eingangssteuerspannungssignals ist und deshalb ebenfalls repräsentativ für einen Antiblockier-Grenzdruck ist. Der Strom-Ventilantrieb 105 wird verwendet, weil das AntiblockierventLl 10 ein stromgesteuertes Servoventil ist.

Die hydraulischen Elemente der Antiblockieranlage 100 umfassen das Antiblockierventil 10, das in Fig. 1 geoffenbart ist, und das dazu eingerichtet ist, eine Quelle im v/esentlichen konstanten hydraulischen Drucks 107 anzunehmen. Zwischen der Zufuhröffnung 29 und der Quelle 107 für konstanten Druck ist ein AN/AUS-Druckventil 109 zum wahlweisen Zulassen oder Verhindern der Anwendung des hydraulischen Drucksteuerventils 111 angeordnet. Eine derartige wahlweise Anwendung des Druckes auf das Antiblockierventil 10 ist wünschenswert, um ein unnötiges Anlegen von Zufuhrdruck unter Betriebsbedingungen zu verhindern, wenn ein Bremsen nicht erforderlich ist. Diese Druckentlastung verhindert eine unerwünschte Leckage innerhalb des Ventils. Beispielsweise kann bei einer Antiblockieranlage für ein Flugzeug das AN/AUS-Druckventil 109 verwendet werden, um das Anlegen von Zufuhrdruck an das Antiblockierventil 10 jedesmal dann zu verhindern, wenn sich das Fahrgestellt in der ein-

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gefahrenen Stellung gefindet. Es wäre natürlich auch möglich, das Anlegen dadurch zu regulieren, daß man die Quelle 107 für konstanten Druck an- oder ausschaltet.

Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, trifft dar, Antiblockierventil 10 eine Vorkehrung für das Anlogen des Bremsdruckes an einen Bremszylinder 113 von der Iiuomso S }. Der Bremsauslaßöf fnungsdruck wird vom Ant iblock iervoni: i 1 derart gesteuert, daß er entweder dem dosierten Druck folgt, der an der Einlaßöffnung 43 für dosierten Druck von einem Druckdosierventil 115 her angelegt wird, oder de\i Steuerdruck, der vom Antiblockierventil 10 in Abbau jLgkeLt vom Steuerstromsignal erzeugt wird. Obwohl nicht ge/.eigl., kann das Druckdosierventil 115 seinen Zufahrdruck von der Quelle 107 tür konstanten Druck empfangen. Die Rückfähruuslaßöffnung 55 ist in geeigneter Weise an die hydraulische Vorrichtung zur Druckentlastung angeschlossen, die auch an der Quelle 107 für Zufuhrdruck zum Rückführen ä-m hydraulischen Strömungsmittels angeschlossen sein kann.

Obwohl voranstehend eine Beschreibung spezieller Au ;f ü'urungsbeispiele der Erfindung vorgenommen wurde, ist es dem Fachmann ersichtlich, daß verschiedenartige Änderungen und Anpassungen vorgenommen werden können, ohne daß der Schutzbereich und Grundgedanke der Erfindung verlassen wird, wie sie auch durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

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Claims (3)

1. PATENTANWÄLTE A. GRUNECKeR

   h. kinkeldey w. stockmair k. schumann

   P. H. JAKOB G. BEZOLD

   [M HEH rwr UW. Cf-CM

   8 MÜNCHEN

   MAXIMILIANSTRASSE

   16. Novenber 1977 P 12 153 - 50/co

   Patentansprüche

   1J Fahrzeug-Antiblockieranlage mit einer Bremssteuerschaltung, um ein elektrisches Signal vorzusehen, eine Vorrichtung, um ein hydraulisches Strömungsmittel unter variablem dosiertem Druck vorzusehen, einer Steuervorrichtung, die auf die Bremssteuerschaltung anspricht, und einer Bremsdruckventilvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30; 30') hydraulisches Strömungsmittel unter im wesentlichen konstanten Druck aufnimmt und einen hydraulischen Steuerausgang vorsieht, der ausschließlich vom elektrischen Bremssignal aus der Bremssteuerschaltung (103, 105) gesteuert wird, und daß die Bremsdruckventileinrichtung (40; 60) wahlweise auf den dosierten Druck und auf den hydraulischen Ausgang anspricht, um einen Bremsdruckausgang zu erzeugen, der vom hydraulischen Steuerausgang begrenzt ist.

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   TELEFON (ΟβΟ) aaaaea TELEX 05-9SSSO TELKaRAMME MONAPAT TELEKOPIERER
2. 2. Fahrzeug-Antiblockieranlage nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Steuerausganq einen Grenzdruck errichtet, und daß die BremsdruckventiL-vorrichtung (40; 60) eine Druckausgleichvorrichtung (49;
   49L, 49R) umfaßt, um den Bremsdruckausgang aLs eine Funktion des dosierten Druckes zu steuern, wenn der dosierte Druck unterhalb des Grenzdrucks liegt, und um den Bremsdruckausgang als eine Funktion des hydraulischen Steuerausgangs

   zu steuern, wenn der dosierte Druck oberhalb des Grenzdrucks liegt.
3. 3. Fahrzeug-Antiblockieranlage nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsvorrichtung ein Schieberventil bzw. einen Ventilschieber (49; 49R, 49L) umfaßt.

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