DE3427380A1 - Bremsdruckgeber fuer schlupfgeregelte kraftfahrzeug-bremsanlagen - Google Patents

Bremsdruckgeber fuer schlupfgeregelte kraftfahrzeug-bremsanlagen

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DE3427380A1 DE19843427380 DE3427380A DE3427380A1 DE 3427380 A1 DE3427380 A1 DE 3427380A1 DE 19843427380 DE19843427380 DE 19843427380 DE 3427380 A DE3427380 A DE 3427380A DE 3427380 A1 DE3427380 A1 DE 3427380A1
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Description

ALFRED TEVES GMBH P5578...
Bremsdruckgeber für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsdruckgeber für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit dynamischen und mit statischen Druckmittelkreisen, in die während eines geregelten Bremsvorganges Druckmittel aus den dynamischen Kreisen über eine Vorkammer einsteuerbar ist, die bei ungeregelter Bremsung mit einem Druckausgleichsbehälter verbunden ist und aus der das dynamisch eingesteuerte Druckmittel über Rückschlagventile, die z.B. als Ventile in der Hauptzylindermanschette ausgeführt sein können, in die statischen Bremskreise gelangt, sowie mit einem Differenzdruckschaltventil, das einen unter der Einwirkung der Druckdifferenz axial in einem Zylinder verschiebbaren Kolben besitzt, der bei Überschreitung einer Differenzdruckschwelle einen Warnschalter betätigt.
Es ist bereits bekannt, mit Hilfe eines Differenzdruckschaltventils bei einem Bremsdruckgeber der vorgenannten Art den fußkraftproportional in einen Verstärkerraum eines hydraulischen Breiuskraftverstärkers eingesteuerten Druck mit dem Druck in einem statischen Bremskreis zu vergleichen. Es handelt sich dabei ebenfalls um einen
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Bremsdruckgeber, in dem beim Einsetzen der Bremsschlupfregelung Druckmittel aus dem dynamischen in den statischen Kreis eingesteuert wird. Der Bremsdruckgeber ist hierbei durch die Kombination eines hydraulischen Bremskraftverstärkers mit einem Hauptzylinder realisiert, auf den der Verstärkerdruck einwirkt. Solange ein Druckgleichgewicht herrscht, wird der Kolben in einer Mittelstellung gehalten. Überschreitet der Differenzdruck in der einen oder anderen Richtung eine vorgegebene Differenzdruckschwelle, deutet dies auf einen Fehler im Bremsdruckgeber oder an den angeschlossenen Elementen hin, weshalb die Bremsschlupfregelung teilweise oder vollständig über ein von dem Differenzdruckschaltventil ausgelöstes Signal abgeschaltet wird (DE-OS 32 32 052).
Nachteilig ist hierbei, daß ein Defekt des Hauptventils, das die dynamische Einströmung von Druck in den statischen Kreis steuert, nicht zu erkennen ist. Wird das Dif-' ferenzdruckschaltventil, um diesen Nachteil zu beseitigen, nicht an den Verstärkerraum, sondern an eine hinter dem Hauptventil im Weg der dynamischen Einströmung liegende Vorkammer angeschlossen, hat dies den Nachteil, daß die Funktionsfähigkeit des Ventils nicht mehr bei jedem, sondern nur noch bei einem geregelten Bremsvorgang überprüft wird. Ein Fehler kann folglich lange Zeit verborgen bleiben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und das Differenzdruckschaltventil· hydraulisch und elektrisch derart einzufügen und zu schalten, daß ständig, d.h. sowohl bei ungeregelten als auch bei geregelten Bremsvorgängen,das
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Ventil betätigt und ein eventueller Fehler im Bremsdruckgeber oder in dem die Überwachung durchführenden Bauelementen sofort erkannt und signalisiert wird, damit durch Teilstillegung oder Abschaltung der Bremsschlupfregelung zumindest eine Regelbremsung mit Einschränkungen oder ein ungeregeltes Bremsen möglich bleibt.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe in einfacher, technisch fortschrittlicher Weise durch eine Weiterbildung eines Bremsdruckgebers der eingangs genannten Art gelöst werden kann, die darin besteht, daß das Differenzdruckschaltventil den zur Bremspedalkraft proportionalen hydraulischen Druck in einem Verstärkerraum innerhalb des dynamischen Kreises mit dem Druck in der Vorkammer vergleicht und den Warnschalter betätigt, sobald der Druck in dem Verstärkerraum den Druck in der Vorkammer um einen vorgegebenen Druckdifferenzwert übersteigt.
Der Druckdifferenzwert läßt sich nach der Erfindung durch eine dem Druck in dem Verstärkerraum entgegengerichtete Federkraft vorgeben, wozu beispielsweise in dem Differenzdruckschaltventil eine Feder angeordnet wird, die den Kolben solange in einer Endlage hält, bis der Druck in dem Verstärkerraum soweit angewachsen ist, daß er die Federkraft überwindet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist die Schaltstellung bzw. das Ausgangssignal des von dsm Differenzdruckschaltventil betätigten Warnschalters mit den Schaltstellungen bzw. Signalen eines bei Bremsbetätigung und eines beim Einsetzen der Bremsschlupfregelung ansprechenden Schalters logisch kombi-
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niert. Hierzu ist eine logische Verknüpfungsschaltung vorgesehen, mit der die folgenden drei Signalkombinationen, nämlich zum einen das gleichzeitige Ansprechen bzw. Einschalten des Warnschalters und des Bremsbetätigungssignals bei ausgeschalteter, d.h. nicht in Funktion gesetzter Bremsschlupfregelung, zum anderen das gleichzeitige Ansprechen des Bremsbetätigungssignals und des Bremsschlupfreglers ohne ein Umschalten des Warnschalters und schließlich der gleichzeitige Aus-Zustand bzw. das Nichtansprechen des Bremsbetätigungssignals, des Warnschalters und des Bremsschlupfregelsignals, als intakter Zustand der Bremsanlage erkennbar und auswertbar ist, und daß alle anderen Schalterstellungs- bzw. Signalkombinationen eine Fehlersignalisierung auslösen.
Gleichzeitig mit dem Fehlersignal wird nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung die Bremsschlupfregelung teilweise abgeschaltet bzw. teilstillgelegt, und zwar durch Sperren des Druckabbaues infolge eines Bremsschlupf regelungssignals .
Des weiteren ist es erfindungsgemäß möglich, den Bremsdruckregler derart auszubilden, daß in Abhängigkeit von der jeweiligen, auf Fehler hinweisenden Schalterstellungs- bzw. Signalkombination eine Teilstillegung der Bremsschlupfregelung, ein Bremsen-Warnsignal und/oder ein Bremsschlupfregelungs-Warnsignal auslösbar sind. Bei einem Umschalten des Warnschalters während einer ungeregelten Bremsung oder bei Nichtreagieren des Warnschalters während einer geregelten Bremsung wird zweckmäßigerweise die Bremsschlupfregelung selbsttätig teilstillgelegt, d.h. ein Druckabbau an einzelnen oder allen Rädern als Folge eines Blockiersignals verhindert. Weitere besondere
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Signalkombinationen, die auf bestimmte Fehler schließen lassen, können durch entsprechende logische Verknüpfung der Signale in üblicher Weise zur Anzeige gebracht werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung weiterer Details anhand der beigefügten Abbildungen hervor, die in schematisch vereinfachter Darstellung (Fig. 1) eine schlupfgeregelten Bremsanlage mit einem Bremsdruckgeber gemäß einer Ausführungsart der Erfindung eine Verknüpfungsschaltung (Fig. 2) und die zugehörige Wahrheitstabelle (Fig. 3) wiedergeben.
Nach Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Bremsdruckgeber dreikreisig ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem hydraulischen Bremskraftverstärker 1, einem direkt an diesen angeschlossenen Tandem-Hauptzylinder 2, einer Hilfsdruckquelle 3 und einem Differenzdruckschaltventil 4. Außerdem sind eine Vorkammer 5, ein als Hauptventil dienendes 3/2-Wegeventil 6, ein Druckausgleichsbehaiter und einige elektrische Schalter 8,9 vorhanden.
Ein elektronischer Bremsschlupfregler, dessen Funktion und Arbeitsweise nachstehend noch näher erläutert wird, ist ebenfalls symbolisch dargestellt und mit nur 10 beziffert.
Die beiden an die Arbeitskammern 11 und 12 in dem Tandem-Hauptzylinder 2 angeschlossenen Bremskreise 1,11 sind hier jeweils mit der Radbremse eines Vorderrades VL,VR verbunden. Über einen dritten Bremskreis 111, der als dynamischer Bremskreis ausgebildet ist, v/erden die Radbremsen an den Hinterrädern HL,HR mit Bremsdruck versorgt.
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Zur Bremsschlupfregelung sind in bekannter Weise in den Druckmittelwegen zu den Radbremsen SO-Ventile, d.h. stromlos offene Ventile,eingefügt. Außerdem sind die Radbremsen über SG-Ventile (stromlos geschlossene Ventile) und über eine gemeinsame Rücklaufleitung 13 an den Druckausgleichsbehälier 7 angeschlossen. Alle SO- und SG-Ventile können als elektromagnetisch steuerbare Schaltventile ausgeführt sein, was durch den gestrichelt eingezeichneten Pfeil, der die Signalrichtung bei der Ansteuerung der Ventile symbolisiert, angedeutet ist. Diese Signalleitungen sind an die Ausgänge A, bis A des Bremsschlupfreglers angeschlossen.
Informationen über das Raddrehverhalten, die ebenfalls zur Bremsschlupfregelung benötigt werden, werden hier mit Hilfe von induktiven Meßwertaufnehmern S, bis S4 ermittelt und über die gestrichelt eingetragenen Signalleitungen in den elektronischen Regler 10 bzw. in dessen Verknüpfungslogik eingespeist.
Das erfindungswesentliche Differenzdruckschaltventil 4 ist hydraulisch zwischen einem Verstärkerraum 15 im Inneren des hydraulischen Verstärkers 1 bzw. mit dem Verstärkerausgang oder Bremskreis III und der Vorkammer 5 geschaltet .
Bei jeder Bremsbetätigung, d.h. bei Ausüben einer Kraft in Richtung des Pfeiles F auf das Pedal 14, wird in dem gestrichelt angedeuteten Verstärkerraum 15 ein zur Kraft F proportionaler Bremsdruck aufgebaut, der einerseits über den Kolben 16 auf den Hauptzylinder 2 und andererseits über den Bremskreia III auf die Hinterräder einwirkt. Durch diesen Druck wird der als Stufenkolben aus-
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gebildete Kolben 17 des Differenzdruckschaltventils 4 gegen die Kraft der Feder 18 nach links verschoben und dadurch in dem mechanisch betätigten Warnschalter 9 ein elektrischer Kontakt geschlossen. Ein entsprechendes Signal gelangt über eine Signalleitung 19 zu einer logischen Verknüpfungsschaltung 10', die zweckmäßigerweise in die Elektronik des Reglers 10 einbezogen wird. Zur Realisierung der Logik lassen sich sowohl ein festverdrahteter Schaltkreis als auch eine programmierbare Schaltung, beispielsweise ein Microcomputer, verwenden.
Die Verschiebung des Kolbens 17 nach links ist nur dann und nur solange möglich wie die Vorkammer 5 über das Hauptventil 6 mit dem Druckausgleichsbehälter 7 verbunden ist. Diese Bedingung ist bis zum Einsetzen der Bremsschlupfregelung erfüllt.
Tritt der Bremsschlupfregler 10 in Funktion, wird über einen der Ausgänge A, bis A das Hauptventil 6 umgeschaltet, dadurch die Verbindung der Vorkammer 5 mit dem Ausgleichsbehälter 7 gelöst und stattdessen die Vorkammer 5 an den Bremskreis III bzw. an den Verstärkerraum 15 in dem hydraulischen Verstärker 1 angeschlossen. Aus diesem dynamischen Kreis III wird dadurch Druckmittel in die Vorkammer 5 und aus dieser über die Rückschlagventile 20,21, die z.B. als Bestandteile der Manschetten am Umfang der Hauptzylinderkolberi 22,23 ausgebildet sein können, in die Arbeitsräume 11,12 und damit in die statischen Kreise 1,11 eingesteuert.
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Der Druckanstieg in der Vorkammer 5 wird gleichzeitig über die Hydraulikleitung 24 auf den Kolben 17 des Venti-3es 4 übertragen, der dadurch in die dargestellte Ausgangslage zurückgestellt wird und den Kontakt im Warnschalter 9 öffnet oder offenhält.
Das Differenzdruckschaltventil 4 und der von dem Kolben 17 betätigte Warnschalter 9 werden somit bei jedem Bremsvorgang betätigt und beim Einsetzen der Bremsschlupfregelung in die Ausgangsposition zurückgestellt. Mit Hilfe der elektronischen Verknüpfungsschaltung 10', in die die Signale des Warnschalters 9 und außerdem über eine Signalleitung 25 ein Bremsbetätigungssignal, das z.B. unmittelbar von einem Bremslichtschalter 8 abgeleitet werden kann, und schließlich über eine Signalleitung 26 der Schaltzustand des Bremsschlupfregiere 10 eingegeben werden, wird der Schaltzustand des Warnschalters 9 mit dem Bremsbetätigungssignal und mit dem Bremsschlupfregelsignal logisch verknüpft. Aus der Signalkombination sind Fehlerzustände erkennbar, die dann über die Signalleitungen 27,28 dem Regler gemeldet werden und zur Fehlersignalisierung sowie zur Teilstillegung oder Abschaltung der Bremsschlupfregelung führen. Zwei am Ausgang des Reglers 10 angeschlossene Signallampen 29 und 30 sind ebenfalls in Fig. 1 symbolisch angedeutet. Die Lampe 29 signalisiert einen Fehler in dem Bremsen-, die Lampe 30 in dem Bremsschlupfregelsystem.
Eine Möglichkeit der Signalverknüpfung der Schalter 8 und 9 sowie des über die Leitung 26 gelieferten Signals über den Betriebszustand der Bremsschlupfregelung veranschau-
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licht Fig. 2. In diesem Beispiel wurden herkömmliche elektronische Gatter zur Kombination der Schalterstellungen bzw. der Ausgangssignale der einzelnen. Schalter verwendet .
Bei geschlossenen Schaltern 8,9 sowie bei geregelter Bremsung liegt an den Eingängen 31,32,33 ein Signal "1" an. Über das UND-Gatter 34, dessen Eingänge legiert sind, und über ein anschließendes ODER-Gatter 35 liegt somit am Ausgang A ein Signal "1", wenn an keinem der Eingänge 31 bis 33 ein Signal ansteht. Diese Situation ist bei nichtbetätigter Bremse gegeben. Das Signal "1" am Ausgang A zeigt an, daß die Bremsanlage in Ordnung ist.
Ist entweder der Warnschalter 9, der die Verschiebung des Kolbens 19 im Differenzdruckschaltventil 4 signalisiert, geschlossen oder die Bremsschlupfregelung in Betrieb, wird über ein Exklusiv-ODER-Gatter 36, dessen Ausgangssignal einem UND-Gatter 37 zugeführt wird, eine fehlerfreie Anlage signalisiert, wenn gleichzeitig die zweite Bedingung am Gatter 37, nämlich die Einschaltung des Bremsbetätigungssignals 9, erfüllt ist. Diese Situation ist bei einer ungeregelten Bremsung, bei der der Schalter 9 schließt, oder während einer Regelbremsung gegeben, die das Signal "1" über die Leitung 26 der Logik 10' zuführt und eine Zurückstellung des Kolbens im Differenzdruckschaltventil 4 und dadurch das Öffnen des Warnschalters 9 bewirkt.
Liegt am Ausgang A kein Signal an, ist die Bremsanlage nicht in Ordnung, weshalb in diesem Fall, wie bereits erläutert, über die Leitungen 27,28 und über die Verknüpfungslogik in dem Bremsschlupfregler 10 Fehlersigna3.e
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ausgelöst und der Regler teilweise oder vollständig abgeschaltet wird.
Fig. 3 zeigt die zur Schaltung nach Fig. 2 gehörende Wahrheitstabelle, wobei ein Signal "0" am Ausgang A einen Fehler in der Bremsanlage signalisiert.
Abweichend von der elektronischen verknüpfungsschaltung nach Fig. 2, die an ihrem Ausgang A nur zwischen zwei Schaltzuständen, nämlich "1 = fehlerfrei", "0 = Fehler vorhanden" unterscheidet, ist es im Rahmen der Erfndung auch möglich, verschiedenartige Fehlerzust"nde zu erkennen und zu signalisieren. Bei manchen Schalter- bzw. Signalkombinationen, die auf Fehler hinweisen, genügt eine Signalisierung eines Fehlers, während bei anderen Fehlerkombinationen eine Teilstillegung oder Totalabschaltung zweckmäßig ist. Spricht beispielsweise lediglich der Bremslichtschalter 8 nicht an, kann das Auslösen eines Warnsignals genügen, während bei fehlerhaftem Warnsignal 9 eine sofortige oder verzögerte Teilstillegung der Bremsschlupfregelung sinnvoll erscheint. Es sind zahlreiche Varianten, je nach Ausführungsart der Bremsanlage, sinnvoll.
. AS.
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Claims (8)

ALFRED TEVES GMBH 07.05.1984 Prank fur t am Main ZL KDB/cli (1238P) P 5578 J. Burgdorf - 114 L. Weise - 18 Patentansprüche
1. Bremsdruckgeber für schlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Breinsanlagen, mit dynamischen und mit statischen Druckmittelkreisen, in die während eines geregelten Bremsvorganges Druckmittel aus den dynamischen Kreisen über eine Vorkammer einsteuerbar ist, die bei ungeregelter Bremsung mit einem Druckausgleichsbehälter hydraulisch verbunden ist und aus der das hydraulisch eingesteuerte Druckmittel über Rückschlagventile in die statischen Kreise gelangt, sowie mit einem Differenzdruckschaltventil, das einen unter der Einwirkung des Differenzdruckes axial in einem Zylinder verschiebbaren Kolben besitzt, der bei Überschreitung einer Diffsren2druckschwelle einen Warnschalter betätigt, dadurch gekennzeichnet , daß das Differenzdruckschaltventil (4) den zu der Bremspedalkraft proportionalen Druck in einem Verstärkerraum (15) innerhalb des dynamischen Kreises mit dem Druck in der Vorkammer (5) vergleicht und den Warnschalter (9) betätigt, sobald der Druck in dem Verstärkerraum (15) den Druck in der Vorkammer (5) um einen vorgegebenen Differenzwert übersteigt.
ALFRED TIiVES GMBH P 5578. .
_ 2 —
2. Bremsdruckgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckdifferenzwert durch eine dem Druck in dem Verstärkerraum (15) entgegengerichteten Federkraft vorgegeben ist.
3. Bremsdruckgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Differenzdruckßchaltventil (4) eine Feder (18) angeordnet ist, die den Kolben (17) in einer Endlage hält, bis der Druck in dem Verstärkerraum (15) auf den vorgegebenen Druckwert über dem Druck in der Vorkammer (5) angestiegen ist.
4. Bremsdruckgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellung bzw. das Ausgangssignal des von dem Differenzdruckschaltventil (4) betätigten Warnschalters (9) mit den Schaltstellungen bzw. Signalen eines bei Bremsbetätigung und eines beim Einsetzen der Bremsschlupfregelung ansprechenden Schalters (8,10) logisch verknüpft sind.
5. Bremsdruckgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß dieser eine logische Verknüpfungsschaltung (10') aufweist, mit der die folgenden drei Signalkombinationen, nämlich
zum einen das gleichzeitige Ansprechen bzw. Einschalten des Warnschalters (9) und des Bremsbetätigungssignals (Schalter 9) bei ausgeschalteter, d.h. nicht in Funktion gesetzter Bremsschlupfregelung,
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zum anderen das gleichzeitige Ansprechen des Bremsbetätigungssignals (9) und des Bremsschlupfreglers (10) ohne ein Umschalten des Warnschalters (9), und schließlich
der gleichzeitige Aus-Zustand bzw. das Nichtansprechen des Bremsbetätigungssignals (9), des Warnschalters (9) und des Bremsschlupfregelsignals (10),
als intakter Zustand der Bremsanlage erkennbar und auswertbar ist, und daß alle anderen Schalterstellungs- bzw. Signalkombinationen eine Fehlersignalisierung auslösen.
6. Bremsdruckgeber nach Anspruch 5, dadurch g e kennzei chnet , daß gleichzeitig mit der Fehlersignalisierung die Bremsschlupfregelung (10) durch Sperren des Bremsdruckabbaues beim Auftreten eines Blockiersignals teilweise abschaltbar ist.
7. Bremsdruckgeber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß in Abhängigkeit von der jeweiligen, auf Fehler hinweisenden Schalterstellungs- bzw. Signalkombination eine Teilstillegung des Bremsschlupfreglers (10), ein Bremsen-Warnsignal (29) und/oder ein Bremsschlupfregler-Warnsignal (30) auslösbar ist.
8. Bremsdruckgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem Umschalten des Warnschalters (9) während einer ungeregelten
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Bremsung oder bei einem Nicht-Ansprechen des Warnschalters (9) während einer geregelten Bremsung die Bremsschlupfregelung (10) teilweise, d.h. durch Verhindern eines Druckabbaues an allen oder an einigen Fahrzeugrädern, abschaltbar ist.
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