DE4226714A1 - Bremssteuervorrichtung - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Bremssteuervorrichtung bei einer druckluftbetätig
ten hydraulischen Bremsanlage, wie sie in Kraft
fahrzeugen vorzufinden ist.
Bei einer Bremssteuervorrichtung dieses Typs war
bisher als Luftmodulator zum Steuern des einem
Radzylinder mittels Luftdruck zugeführten Öldrucks
eine Konstruktion mit einem druckluftbetätigten
Hydraulikzylinder bekannt, der einen Luftkolben auf
der einen Seite und einen Hydraulikkolben auf der
anderen Seite enthält.
Der vorstehend erläuterte Modulator besitzt ein
Gehäuse, das mit einer einteiligen Ventileinheit
einstückig ausgebildet ist, die aus zwei Arten von
Magnetventilen (Halte- und Druckabsenkventil) zum
Steuern der Saugwirkung sowie zum Halten und Aus
leiten von Luft auf eine Luftkammerseite des Luft
kolbens gebildet ist.
Weiterhin gibt es eine Bremssteuervorrichtung der
genannten Art, die zusätzlich einen Antischlupf
steuermechanismus aufweist, wie er in Fig. 4 ge
zeigt ist.
Fig. 5 zeigt die Gesamtkonstruktion einer Kraft
fahrzeug-Bremsanlage mit dieser Art von Brems
steuervorrichtung.
Wie in dieser Figur zu sehen ist, ist eine sich von
einem Luftbehälter 41 als erste Druckquelle weger
streckende erste Leitung 46a mit einem Bremsventil
42 verbunden. Eine sich von dem Bremsventil 42
wegerstreckende erste Leitung 46b ist mit Modula
toren 9 verbunden, die auf der Rückseite, d. h. der
Antriebsräderseite, vorgesehen sind. Eine zweite
Leitung 47, die sich von einem Luftbehälter als
zweiter Druckquelle wegerstreckt, ist mit einem
Antischlupfsteuerventil 51 verbunden. Eine sich von
dem Antischlupfsteuerventil 51 wegerstreckende
dritte Leitung 48 ist mit den Modulatoren 9 verbun
den. Außerdem ist das Bremsventil 42 durch eine
vierte Leitung 49 mit Modulatoren 19 auf der Seite
der Vorderräder verbunden.
Ein Drehzahlsensor 39 ist an jedem der Vorderräder
und Hinterräder angeordnet, um die Rotation jedes
Rades zu detektieren und das detektierte Signal
einer elektrischen Steuereinheit 40 zuzuführen.
In der elektrischen Steuereinheit 40 werden das
Antischlupfsteuerventil 51 sowie die Modulatoren 9
und 19 nach Maßgabe des Detektionssignals von den
jeweiligen Drehzahlsensoren 39 sowie einer Bremspe
dalbetätigung zum Steuern der Bremswirkung an jedem
Rad betätigt.
Es wird nun der in Fig. 4 gezeigte Modulator 9
erläutert. Ein Halteventil 4 und ein Druckabsenk
ventil 5 sind parallel zueinander in dem Modulator
9 angeordnet.
Das Halteventil 4 besitzt einen Halte-Druckkolben
11, der in einem hohlen Abschnitt einer Magnetwick
lung 13 in Axialrichtung beweglich ist, und ein aus
Gummi hergestellter Halteventil-Hauptkörper 26 ist
in dem in bezug auf Fig. 4 rechten Ende des Halte-
Druckkolbens 11 vorgesehen. Das Halteventil 4 wird
in bezug auf ein Gehäuse 10 des Modulators 9 durch
eine Haltefeder 15 in Richtung nach links vorge
spannt, so daß das Halteventil 4 normalerweise zu
einer als Luftzuführpassage dienenden Verbindungs
passage 32 hin offen ist.
Eine Verbindungspassage 38 ist an dem rechten End
bereich der Ventileinheit 6 ausgebildet. Die Ver
bindungspassage 38 kommuniziert mit drei Wegen,
nämlich einer Zuführpassage 34 für die Zufuhr von
Luft von dem Bremsventil 42, einer Zuführpassage 33
für die Zufuhr von Luft von einem nachfolgend noch
zu beschreibenden Antischlupfsteuerventil 51 sowie
mit der Verbindungspassage 32.
Eine Pendelventilvorrichtung 90 zum Steuern des
Luftstroms ist in der vorstehend genannten Verbin
dungspassage 38 vorgesehen.
In der Pendelventilvorrichtung 90 ist ein Pendel
ventilkolben 91 in der Verbindungspassage 38 glei
tend verschiebbar angeordnet, und Ventilgummi 92
und 93 sind jeweils an den beiden Enden des Pendel
ventilkolbens 91 angebracht.
In der Verbindungspassage 32 ist ein Rückschlagven
til, das einen Luftstrom von einer Kammerpassage 31
auf die Seite der Verbindungspassage 38 gestattet,
durch eine Rückführfeder 30 in bezug auf die Dar
stellung der Fig. 4 nach links vorgespannt.
Die Verbindungspassage 32 ist durch das Rückschlag
ventil 28 mit einer Halteventilkammer 7, einer
Druckabsenkventilkammer 8 sowie der Kammerpassage
31 verbunden.
Das Druckabsenkventil 5 besitzt einen Druckabsenk-
Druckkolben 12, der in einem hohlen Bereich der
Magnetwicklung 14 axial beweglich ist, und ein aus
Gummi hergestellter Druckabsenkventil-Hauptkörper
27 ist an dem in bezug auf die Zeichnung rechten
Ende des Druckabsenk-Druckkolbens 12 vorgesehen.
Das Druckabsenkventil 5 ist normalerweise durch
eine Rückführfeder 16 auf die Seite einer Auslaß
passage 35 vorgespannt, um die mit einem Auslaß
ventil 36 in Verbindung stehende Austrittspassage
35 zu schließen.
Das Antischlupfsteuerventil 51 ist in Fig. 4 unten
dargestellt.
Das Antischlupfsteuerventil 51 besitzt ein Paar
Ventilkolben 53 auf der in bezug auf die Zeichnung
oberen Seite sowie ein Paar Magnetventilkörper 59
auf der in bezug auf die Zeichnung unteren Seite,
die um eine Luftzuführpassage 57 zentriert sind,
welche mit einer zweiten Leitung 47a von einem
Luftbehälter 43 kommuniziert. Der Ventilkolben 53
wirkt als Steuerventil, das durch eine Rückführ
feder 56 normalerweise zu der Luftzuführpassage 57
hin geschlossen ist, um dadurch die Zufuhr von Luft
in eine Luftdruckpassage 66b zu steuern.
Bei der Luftdruckpassage 66b kommuniziert ein Ende
mit einer dritten Leitung 48, und das andere Ende
kommuniziert mit einer Luftdruckpassage 66a. Außer
dem kommuniziert bei der Luftdruckpassage 66a ein
Ende mit der Druckabsenkventilseite des Magnetven
tilkörpers 59, während das andere Ende mit einem
Auslaßventil 67 kommuniziert.
Von dem Bremsventil 42 und dem Luftbehälter 43
durch das Antischlupfsteuerventil 51 in die Verbin
dungspassage 38 geleitete Luft wird durch Betäti
gung der Pendelventilvorrichtung 90 über die Seite
des Halteventils 4 in eine Luftkammer geleitet,
wobei dabei auch eine Betätigung jedes Magnetven
tils folgt, um dadurch den Bremssteuerungsvorgang
auszuführen.
Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Bremssteuervor
richtung besitzt jedoch den Nachteil, daß sie eine
komplexe Konstruktion aufweist. Der Grund hierfür
liegt darin, daß zur Erzielung der Antischlupf
steuerwirkung die Bremsanlage die Pendelventilvor
richtung 90 zum Steuern des Luftdrucks, das Auslaß
ventil 67 des Antischlupfsteuerventils 51 sowie die
zugehörigen Leitungen benötigt. Dadurch erhöht sich
die Anzahl der Teile einer jeden Vorrichtung.
Durch das Vorhandensein der Leitung zwischen dem
Modulator 9 und dem Antischlupfsteuerventil 51 ist
außerdem für das bevorzugte Ansprechen der Bremse
eine hohe Strömungsrate erforderlich, wodurch sich
die Größe der Bremssteuervorrichtung erhöht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in
der Schaffung einer kompakteren Bremssteuervorrich
tung, bei der sich die Anzahl der Teile vermindern
und das Ansprechen der Bremse verbessern läßt,
während gleichzeitig die Kosten gering gehalten
werden.
Eine erf indungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Bremssteuervorrichtung umfaßt
ein Bremsventil 42, das in einer ersten Leitung 46
vorgesehen ist, die eine erste Druckquelle 41 mit
einem Radzylinder 3 verbindet, einen Modulator 9,
der zwischen dem Bremsventil 42 und dem jeweiligen
Radzylinder 3 positioniert ist und den auf den
Radzylinder 3 ausgeübten Druck steuert, ein Anti
schlupfsteuerventil 51, das zwischen dem Bremsven
til 42 und dem Modulator 9 angeordnet ist und zur
Betätigung beim Antischlupfsteuerungsvorgang aus
gelegt ist, sowie eine zweite Leitung 47 zum Zu
führen des Drucks von einer zweiten Druckquelle 43
zu dem Antischlupfsteuerventil 51.
Das Antischlupfsteuerventil 51 verbindet die sich
von dem Bremsventil 42 wegerstreckende erste Lei
tung 46 direkt mit der sich von der zweiten Druck
quelle 43 wegerstreckenden zweiten Leitung 47, um
dadurch den Druck von dem Bremsventil 42 und der
zweiten Druckquelle 43 derart zu steuern, daß dem
Modulator 9 der gesteuerte Druck zugeführt wird.
Der Modulator 9 kann mit dem Antischlupfsteuerven
til 51 integriert ausgebildet sein, das, wie er
wähnt, die sich von dem Bremsventil 42 wegerstrek
kende erste Leitung 46 direkt mit der sich von der
zweiten Druckquelle 43 wegerstreckenden zweiten
Leitung 47 verbindet und den Druck steuert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Brems
steuerungsvorgang von dem Bremsventil 42 zu dem
Antischlupfsteuerventil 51 geleitete Luft unter
Durchlaufung der dritten Leitung 48, der Verbin
dungspassage 32 des Modulators 9 und der Seite des
Halteventils 4 in die Luftkammer 1 geleitet, um
dadurch den Bremssteuerungsvorgang auszuführen.
Beim Antischlupf-Bremssteuerungsvorgang wird von
dem Bremsventil 42 kommende Luft in dem Anti
schlupfsteuerventil 51 abgeschnitten und nicht zu
der Luftkammer 1 geleitet. Die dem Antischlupf
steuerventil 51 von der zweiten Druckquelle 43
zugeführte Luft wird unter Durchlaufung der dritten
Leitung 48, der Verbindungspassage 32 des Modula
tors 9 und der Seite des Halteventils 4 in die
Luftkammer 1 geleitet, um dadurch den Brems
steuerungsvorgang auszuführen.
Bei Aufhebung des Bremsvorgangs wird die in der
Luftkammer 1 befindliche Luft dazu veranlaßt, die
Seite des Halteventils 4, die Verbindungspassage
32, die Zuführpassage 33, die dritte Leitung 48,
das Antischlupfsteuerventil 51 und die erste Lei
tung 46 zu durchlaufen, wonach sie aus dem Auslaß
ventil des Bremsventils 42 ausgeleitet wird.
Da das Antischlupfsteuerventil 51 in den Modulator
9 integriert ausgebildet sein kann, wird Luft von
dem Bremsventil 42 und der zweiten Druckquelle 43
direkt von der ersten Leitung 46 und der zweiten
Leitung 47 in den Antischlupfsteuerventilkörper in
den Modulator geleitet, wobei die Luft ohne irgend
eine Leitung zu durchlaufen die Verbindungspassage
32 passiert, wonach die Luft über die Seite des
Halteventils 4 in die Luftkammer 1 geleitet wird,
um dadurch den Steuervorgang auszuführen.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt,
ist es bei der Bremssteuervorrichtung der vorlie
genden Erfindung durch Teilen bzw. gemeinsame
Nutzung von vielen Teilen sowie durch Verbessern
des Ansprechens der Bremse möglich, die Anzahl der
erforderlichen Teile zu vermindern sowie die Vor
richtung als Ganzes in ihrer Größe auf ein Minimum
zu reduzieren.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung
werden im folgenden anhand der zeichnerischen Dar
stellungen von Ausführungsbeispielen noch näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine im Schnitt dargestellte Seitenan
sicht unter Darstellung der inneren Kon
struktion eines Modulators und eines
Antischlupfsteuerventils einer Brems
steuervorrichtung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm unter Darstellung eines
Fahrzeugbremssystems bei dem ersten
Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte Seitenan
sicht unter Darstellung der inneren Kon
struktion eines Modulatorabschnitts einer
Bremssteuervorrichtung gemäß einem zwei
ten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine im Schnitt dargestellte Seitenan
sicht unter Darstellung der inneren Kon
struktion eines Modulators und eines
Antischlupfsteuerventils gemäß einem her
kömmlichen Beispiel; und
Fig. 5 ein Blockdiagramm unter Darstellung eines
Fahrzeugbremssystems gemäß einem herkömm
lichen Beispiel.
Im folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 und 2 beschrieben.
Eine Bremssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aus
führungsbeispiel ist in einer Fahrzeugbremsanlage
angeordnet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Eine sich von einem Luftbehälter 41 als erster
Druckquelle wegerstreckende erste Leitung 46a ist
mit einem Bremsventil 42 verbunden, von dem eine
erste Leitung 46c mit einem Antischlupfsteuerventil
51 verbunden ist. Eine sich von einem Luftbehälter
43 als zweiter Druckquelle wegerstreckende zweite
Leitung 47a ist mit dem Antischlupfsteuerventil 51
verbunden, von dem aus dritte Leitungen 48 jeweils
mit Modulatoren 9 auf der Seite der Hinterräder,
d. h. auf der Seite der Antriebsräder, verbunden
sind. Außerdem ist das Bremsventil 42 durch eine
vierte Leitung 49 mit Modulatoren 19 auf der Seite
der Vorderräder verbunden.
Ein Drehzahlsensor 39 ist für jedes der Vorder- und
Hinterräder zum Detektieren der Rotationsbewegung
jedes Rads vorgesehen und führt das Detektions
signal einer elektrischen Steuereinheit (ECU) 40
zu.
Die elektrische Steuereinheit 40 betätigt das
Antischlupfsteuerventil 51 und die Modulatoren 9
und 19 auf der Basis der Detektionssignale von den
Drehzahlsensoren 39 sowie nach Maßgabe des Zustands
eines Bremspedals, um dadurch den Bremsvorgang für
jedes Rad zu steuern.
Der vorstehend beschriebene Modulator wird nun
unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert.
Der Modulator 9 ist gebildet aus einer Modulator
einheit 44 und einer Ventileinheit 6, wobei die
Modulatoreinheit 44 einen Luftzylinder 17 und ein
Hydraulikgehäuse 45 umfaßt.
Der Luftzylinder 17 besitzt in seinem Inneren einen
axial beweglichen Luftkolben 2 sowie eine Kolben
stange 24, die mit dem Luftkolben 2 gekoppelt be
weglich ist.
Der Luftkolben 2 ist normalerweise in Richtung auf
die Seite der Ventileinheit 6 vorgespannt, und zwar
durch eine Kolbenrückführfeder 18, die mit ihrem
einen Ende an der inneren Endfläche des Hydraulik
gehäuses 45 angreift und ein Verdichten einer zwi
schen dem Luftkolben 2 und der Ventileinheit 6
gebildeten Luftkammer 1 bewirkt. Außerdem ist eine
Luftmanschette 25 um den Umfang des Luftkolbens 2
herum angebracht, um dadurch ein Lecken von Luft
aus der Luftkammer 1 zu verhindern.
Das Hydraulikgehäuse 45 beinhaltet einen Hydraulik-
Zylinder 20, der einen kleineren Durchmesser als
der genannte Luftzylinder 17 aufweist. In diesem
Hydraulikzylinder 20 ist ein Hydraulikkolben 21
beweglich angebracht, der mit dem Endbereich der
Kolbenstange 24 verbunden ist. An der vorderen
Endseite des Hydraulikzylinders 20 ist ein mit
einem Radzylinder 3 kommunizierender Hydraulikaus
laß 23 ausgebildet.
Außerdem ist an einem abgestuften Bereich des Hy
draulikgehäuses 45 ein Hydraulikeinlaß 22 ausgebil
det, durch den der Hydraulikzylinder 20 mit einem
nicht gezeigten, externen Reservoir kommuniziert.
Bei dieser Konstruktion wird Bremsflüssigkeit von
dem nicht gezeigten Reservoir her durch den Hydrau
likeinlaß 22 hindurch in den Hydraulikzylinder 20
eingeleitet.
Außerdem ist innen in den Hydraulikeinlaß 22 ein
nicht gezeigtes Rückschlagventil eingebaut, durch
das ein festgelegter Restdruck auf den Radzylinder
(W/C) 3 ausgeübt wird.
Als nächstes wird nun die Konstruktion der Ventil
einheit 6 erläutert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt
die Ventileinheit 6 ein Halteventil 4 in bezug auf
Fig. 1 auf der oberen Seite und ein Druckabsenkven
til 5 in bezug auf Fig. 1 auf der unteren Seite.
Magnetwicklungen 13 und 14, die jeweils auf eine
Spule gewickelt sind, sind auf der Seite des Halte
ventils 4 bzw. auf der Seite des Druckabsenkventils
5 vorgesehen.
Ein Halte-Druckkolben 11, der in einem hohlen Be
reich der Magnetwicklung 13 axial beweglich ist,
ist auf der Seite des Halteventils 4 vorgesehen,
und ein aus Gummi gebildeter Halteventil-Hauptkör
per 26 ist auf der rechten Seite des Halte-Druck
kolbens 11 vorgesehen.
Der genannte Halte-Druckkolben 11 ist durch eine
Haltefeder 15 in bezug auf die Zeichnung nach links
vorgespannt. Im nicht erregten Zustand der Magnet
wicklung 13 wirkt das Halteventil 4 somit als
Steuerventil, das normalerweise zu einer Verbin
dungspassage 32 hin als Luftzuführweg geöffnet ist.
Innerhalb der Verbindungspassage 32 befindet sich
ein Rückschlagventil 28, das einen Luftstrom nur
von einer mit der Luftkammer kommunizierenden Kam
merpassage 31 in Richtung auf die Seite einer Zu
führpassage 33 ermöglicht und durch eine Rückführ
feder 30 in bezug auf die Zeichnung nach links
vorgespannt ist.
Die Kammerpassage 31 kommuniziert nicht nur mit der
Luftkammer 1 sondern auch mit einer Halteventilkam
mer 7 auf der Seite des Halteventils 4, einer
Druckabsenkventilkammer 8 auf der Seite des Druck
absenkventils 5 sowie mit der Verbindungspassage
32.
Das Druckabsenkventil 5 besitzt einen Druckabsenk-
Druckkolben 12, der in einem hohlen Bereich der
Magnetwicklung 14 axial beweglich ist, sowie einen
aus Gummi hergestellten Druckabsenkventil-Hauptkör
per 27 an dem in bezug auf die Zeichnung rechten
Ende des Druckabsenk-Druckkolbens 12.
Im nicht erregten Zustand der Magnetwicklung 14 ist
der Druckabsenk-Druckkolben 12 durch eine Rückführ
feder 16 in bezug auf das Gehäuse 10 nach rechts
vorgespannt, und somit wirkt das Druckabsenkventil
5 als Steuerventil, das zu einer mit einem Aus
laßventil 36 kommunizierenden Auslaßpassage 35 hin
normalerweise geschlossen ist.
Nachfolgend wird das Antischlupfsteuerventil erläu
tert.
Eine Luftzuführpassage 57, die mit einer sich von
einem Luftbehälter 43 wegerstreckenden, zweiten
Leitung 47a kommuniziert, ist in dem Antischlupf
steuerventil 51 ausgebildet, und zwei Ventilkolben
53, die je einen oberen und unteren Dichtkörper 54
und 55 aufweisen, sind jeweils auf beiden Seiten
der Luftzuführpassage 57 angeordnet. Jeder Ventil
kolben 53 wirkt als Steuerventil, das durch eine
Rückführfeder 56 normalerweise zu der Luftzuführ
passage 57 hin geschlossen ist, um dadurch die
Zufuhr von Luft zu einer Luftdruckpassage 66b als
Luftzuführpassage zu dem Modulator 9 zu steuern.
In Fig. 1 ist der Durchmesser A1 des auf der Seite
der Luftzuführpassage 57 angeordneten Dichtkörpers
54 kleiner als der Durchmesser A2 des unteren
Dichtkörpers 55. Als Ergebnis hiervon wird im nor
malen Zustand die Luftströmung von der Luftzuführ
passage 57 zu der Luftdruckpassage 66b durch den
von dem Luftbehälter 43 stammenden Druck sowie die
Vorspannkraft der Rückführfeder 56 abgeschnitten,
und beim Erregen einer jeden Magnetwicklung 63 zum
Bewegen eines nachfolgend noch zu beschreibenden
Druckkolbens 60 in Richtung auf die Seite der
Luftdruckpassage 66a wird der Ventilkolben 53
außerdem durch den Druck bewegt, der von dem Luft
behälter 43 auf den Durchmesser A2 des Dichtkörpers
55 ausgeübt wird.
Ein Magnetventilkörper 59 ist derart ausgebildet,
daß die Magnetwicklung 63 um eine Spule gewickelt
ist, und der Magnetventilkörper 59 beinhaltet
außerdem den genannten Druckkolben 60, der in
seinem Hohlraumbereich axial beweglich ist.
Der Druckkolben 60 besitzt an seinem oberen Ende
und seinem unteren Ende Ventilkörper aus Gummi. Der
Druckkolben 60 ist durch eine Rückführfeder 64 in
bezug auf Fig. 1 nach oben vorgespannt. Somit wirkt
die obere Endseite als Halteventil 61, das zu der
Luftzuführpassage 57 hin normalerweise geschlossen
ist, und die untere Endseite wirkt als Druckabsenk
ventil 62, das zu einer mit einem Bremsventil 42
kommunizierenden Luftdruckpassage 66a hin normaler
weise geöffnet ist.
In dem Antischlupfsteuerventil 51 kommuniziert die
Luftdruckpassage 66a auf ihrer einen Endseite mit
der Luftdruckpassage 66b und auf ihrer anderen
Endseite mit der mit dem Bremsventil 42 kommuni
zierenden, ersten Leitung 46c, wobei die Luftdruck
passage 66a derart ausgebildet ist, daß sie die
untere Seite des Magnetventilkörpers 59 und des
Ventilkolbens 53 umschließt.
Außerdem ist eine Kammer 65, in die Luft von dem
Halteventil 61 einströmt, zwischen jedem Ventilkol
ben 53 und jedem Magnetventilkörper 59 ausgebildet.
Als nächstes wird der Betrieb des vorliegenden
Ausführungsbeispiels erläutert.
Beim Bremsen wird Luft von dem Bremsventil 42 zu
erst in das Antischlupfsteuerventil 51 geleitet,
wobei im nicht erregten Zustand der jeweiligen
Magnetwicklungen 63 jedes Halteventil 61 zu der
Luftzuführpassage 57 hin geschlossen ist, so daß
die Luft die Luftdruckpassage 66 und die dritte
Leitung 48 durchläuft und von der Zuführpassage 33
her in den Modulator 9 einströmt. Die Luft wird
dann von der Verbindungspassage 32 über die Seite
des Halteventils 4 in die Luftkammer 1 eingeleitet,
um dadurch einen Bremssteuerungsvorgang aus zu
führen.
Wenn die elektrische Steuereinheit 40 in diesem
Zustand die Möglichkeit eines Radblockierens nach
Maßgabe des Signals eines jeden Drehzahlsensors 39
detektiert, wird die auf der Seite des Halteventil-
Hauptkörpers 26 der Ventileinheit 6 befindliche
Magnetwicklung 13 mit einer speziellen Spannung
beaufschlagt, um dadurch den Halteventil-Hauptkör
per 26 zu schließen und die Zufuhr von Luft zu der
Luftkammer 1 zu stoppen. Gleichzeitig wird die
Magnetwicklung 14 auf der Seite des Druckabsenkven
tils 5 mit der Spannung beaufschlagt, um dadurch
den Druckabsenkventil-Hauptkörper 27 zu öffnen.
Die Luft in der Luftkammer 1 wird dadurch über die
Kammer 31, die Druckabsenkventilkammer 8, die Aus
laßpassage 35 und das Auslaßventil 36 ausgeleitet.
Der Luftkolben 2 in dem Modulator 9 ist dann durch
die Federkraft der Kolbenrückführfeder 18 und den
auf den Hydraulikkolben 21 wirkenden Hydraulikdruck
in Richtung auf die Luftkammer 1 bewegt, um diese
zu komprimieren. Da der Hydraulikkolben 21 außerdem
gekoppelt mit diesem Vorgang arbeitet, wird die
Bremsflüssigkeit in dem Radzylinder 3 von diesem
weg in Richtung auf den Modulator 9 gezogen, wo
durch der Druck der Bremsflüssigkeit reduziert wird
und dadurch ein Radblockieren verhindert wird.
Beim Halten des Flüssigkeitsdrucks in dem Radzylin
der 3 sind sowohl der Halteventil-Hauptkörper 26
als auch der Druckabsenkventil-Hauptkörper 27 ge
schlossen, um die Luft in der Luftkammer 1 zu hal
ten.
Wenn das Innere des Radzylinders 3 wieder mit Druck
beaufschlagt wird, wird der Halteventil-Hauptkörper
26 geöffnet, während der Druckabsenkventil-Haupt
körper 27 geschlossen bleibt, so daß die Luft von
der dritten Leitung 48 von der Seite des Halteven
tils 4 her wieder in die Luftkammer 1 eingeleitet
wird.
Anschließend wird der Betrieb der Bremssteuervor
richtung beim Antischlupf-Bremssteuerungsvorgang
erläutert.
Wenn die Steuereinheit 40 einen Beschleunigungs
schlupf nur eines oder beider Antriebsräder nach
Maßgabe der Information von dem Drehzahlsensor 39
jedes Rads feststellt, werden eine oder beide
Magnetwicklungen 63 des Antischlupfsteuerventils 51
mit einer bestimmten Spannung beaufschlagt. Dadurch
wird der Druckkolben 60 nach unten bewegt, so daß
das Halteventil 61 die Seite der Luftzuführpassage
57 öffnet und das Druckabsenkventil 62 die Seite
der Luftdruckpassage 66a schließt. Luft von dem
Luftbehälter 43 wird durch die zweite Leitung 47a,
die Luftzuführpassage 57 und die Halteventilseite
in eine Kammer 65 eingeleitet. Da der Durchmesser
A2 des Dichtkörpers 55 kleiner ist als der Durch
messer A1 des Dichtkörpers 54, drückt die Luft in
der Kammer 65 unter Berücksichtigung des von dem
Luftbehälter 43 kommenden Drucks und der Vorspann
kraft der Haltefeder 56 gegen den unteren Bereich
des Ventilkolbens 53 in entgegengesetzter Richtung
zu dem Luftdruck auf der Seite des Dichtkörpers 54.
Der Ventilkolben 53 wird dadurch in bezug auf die
Zeichnung nach oben bewegt, so daß der Dichtkörper
55 den Raum zwischen der Luftdruckpassage 66a und
der Luftdruckpassage 66b schließt und der Dichtkör
per 54 den Raum zwischen der Luftzuführpassage 57
und der Luftdruckpassage 66b öffnet. Die Luft von
dem Luftbehälter 43 strömt daher durch die Luft
druckpassage 66b und die dritte Leitung 48 in den
Modulator 9. Die in den Modulator 9 eingeleitete
Luft wird über die Verbindungspassage 32, die Seite
des Halteventils 4 und die Kammerpassage 31 in die
Luftkammer 1 eingeleitet, um dadurch den Brems
steuerungsvorgang auszuführen.
Das heißt, die Luft von dem Luftbehälter 43 wird
durch die zweite Leitung 47a, die Luftzuführpassage
57 in dem Antischlupfsteuerventil 51, die Seite des
Dichtkörpers 54, die Luftdruckpassage 66b, die
dritte Leitung 48, die Zuführpassage 33 in dem
Modulator 9, die Verbindungspassage 32, die Halte
ventilkammer 7, die Kammerpassage 31 und schließ
lich in die Luftkammer 1 geleitet.
Nach Maßgabe des Schlupfzustands jedes Rads werden
die Magnetwicklungen 13 und 14 mit einer bestimmten
Spannung beaufschlagt, um das Halteventil 4 und das
Druckabsenkventil 5 in geeigneter Weise zu betäti
gen, um dadurch die Antischlupf-Bremssteuerung
einzustellen.
Als nächstes wird der Betrieb der Bremssteuervor
richtung bei Aufhebung des Bremssteuerungsvorgangs
erläutert.
Die Luft in der Luftkammer 1 wird von der Seite des
Halteventils 4 in die Verbindungspassage 32 gelei
tet, wonach sie durch die dritte Leitung 48, die
Luftdruckpassage 66 des Antischlupfsteuerventils 51
und die erste Leitung 46c strömt und sodann aus dem
Bremsventil 42 ausgeleitet wird.
Die Luft in der Luftkammer 1 wird also über folgen
den Weg ausgeleitet: Die Kammerpassage 31a, die
Halteventilkammer 7, die Verbindungspassage 32, die
Zuführpassage 33, die dritte Leitung 48, die Luft
druckpassage 66b des Antischlupfsteuerventils 51,
die Luftdruckpassage 66a, die erste Leitung 46c und
sodann das Bremsventil 42.
Wie vorstehend erwähnt wurde, steuert das Anti
schlupfsteuerventil 51 bei dem vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel die von dem Bremsventil 42 kommende
Luft, die für den normalen Bremssteuerungsvorgang
verwendet wird, zusammen mit der von dem Luftbehäl
ter 43 kommenden Luft, die für den Antischlupf
steuerungsvorgang verwendet wird, wonach die Luft
dem Modulator 9 zugeführt wird.
Auf diese Weise läßt sich das Pendelventil zum
Steuern der Luft von dem Bremsventil und von dem
Antischlupfsteuerventil eliminieren. Außerdem kann
man dadurch auf ein Auslaßventil in dem Anti
schlupfsteuerventil verzichten, daß man die Luft
druckpassage 66b direkt mit der sich zu dem Brems
ventil 42 erstreckenden, ersten Leitung verbindet.
Da die Leitung der Luft in der vorstehend erläuter
ten Weise vereinfacht ist, ist es möglich, Verluste
im Luftdruck zu reduzieren, die Effizienz der
Steuerung in beträchtlichem Ausmaß zu steigern, die
Anzahl der Teile zu vermindern, die Gesamtgröße der
Vorrichtung auf ein Minimum zu reduzieren sowie
außerdem die Kosten zu senken.
Die Bremssteuervorrichtung gemäß diesem ersten
Ausführungsbeispiel beinhaltet das Antischlupf
steuerventil 51 und die zugehörigen Leitungen nur
auf der Seite der Hinterräder, wie dies in Fig. 2
gezeigt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Anti
schlupfsteuervorrichtungen sowohl auf der Seite der
Vorderräder als auch auf der Seite der Hiterräder
vorzusehen, wie zum Beispiel bei einem Fahrzeug mit
Allradantrieb.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
Fig. 3 erläutert.
Dabei sind Teile, die Teilen beim ersten Ausführungsbeispiel
entsprechen, mit denselben Bezugs
zeichen bezeichnet, wobei auf eine nochmalige Be
schreibung derselben verzichtet wird.
Bei einer Bremssteuervorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel sind ein Modulator 9 und ein
Antischlupfsteuerventil 51 in integrierter Weise in
einem Gehäuse 10 vorgesehen.
Genauer gesagt ist ein Ventilkolben 73 an dem in
bezug auf die Zeichnung oberen rechten Ende des
Modulators 9 vorgesehen, und ein Magnetventilkörper
79 ist an dem in bezug auf die Zeichnung unteren
rechten Ende des Modulators 9 vorgesehen.
Der Ventilkolben 73 besitzt Dichtkörper 74 und 75,
die einstückig an der Oberseite und der Unterseite
eines stangenartigen Elements ausgebildet sind und
jeweils einen größeren Durchmesser als das stangen
artige Element aufweisen; außerdem ist der Ventil
kolben 73 durch eine Rückführfeder 76 von dem Ge
häuse 100 weg in Richtung nach unten vorgespannt.
Der Durchmesser des oberen Dichtkörpers 74 des
Ventilkolbens 73 ist unter Berücksichtigung des
Drucks von dem Luftbehälter 43 und der Vorspann
kraft der Rückführfeder 76 kleiner ausgebildet als
der des unteren Dichtkörpers 75.
Der Dichtkörper 74 wirkt als Steuerventil, das zu
einer Luftzuführpassage 77a hin zum Zuführen von
Luft von dem Luftbehälter 43 durch die Rückführfe
der 76 normalerweise geschlossen ist, um die Zufuhr
von Luft zu einer Zuführpassage 33 zu steuern, die
mit einer Verbindungspassage 32 kommuniziert.
Der Dichtkörper 75 wirkt als Steuerventil, das zu
einer Luftzuführpassage 78 hin zum Zuführen von
Luft von einem Bremsventil 42 normalerweise geöff
net ist, um dadurch die Zufuhr von Luft zu der
Zuführpassage 33 zu steuern.
Der Magnetventilkörper 79 ist derart ausgebildet,
daß eine Magnetwicklung 83 um eine Spule gewickelt
ist, und außerdem ist ein Druckkolben 80 derart
vorgesehen, daß er in einem hohlen Bereich der
Magnetwicklung 83 axial beweglich ist. Der Druck
kolben 80 besitzt an seinem linken und seinem
rechten Ende jeweils einen Ventilkörper aus Gummi.
Der Druckkolben 80 ist durch eine Haltefeder 84
nach rechts vorgespannt, so daß der rechte Endbe
reich desselben als Halteventil 81 wirkt, das zu
einer Luftzuführpassage 77b hin normalerweise ge
schlossen ist, und der linke Endbereich desselben
als Druckabsenkventil 82 wirkt, das zu einer mit
einem Auslaßventil 36 kommunizierenden Auslaßpas
sage 35 hin normalerweise geöffnet ist.
Eine Kammer 85, in die Luft von der Seite des Hal
teventils 81 her eingeleitet wird, ist zwischen dem
Ventilkolben 73 und dem Magnetventilkörper 79 aus
gebildet.
Im folgenden wird nun die Arbeitsweise dieses zwei
ten Ausführungsbeispiels erläutert:
Beim Bremsvorgang wird die Luft von dem Bremsventil
42 durch eine erste Leitung 46d und die Luftzuführ
passage 78 zuerst in eine Ventilkolbenkammer 72
eingeleitet und sodann durch die Verbindungspassage
32 und über die Seite des Halteventils 4 in eine
Luftkammer 1 eingeleitet, um dadurch den Brems
steuerungsvorgang auszuführen.
Wenn eine elektrische Steuereinheit 40 dabei die
Möglichkeit eines Radblockierens nach Maßgabe des
Signals von den jeweiligen Drehzahlsensoren 39
detektiert, wird der Antiblockiersteuerungsvorgang
in derselben Weise wie bei dem ersten Ausführungs
beispiel durchgeführt.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Bremssteuer
vorrichtung bei einem Antischlupf-Bremssteuerungs
vorgang erläutert.
Wenn die Steuereinheit 40 einen Beschleunigungs
schlupf von beiden oder nur einem Antriebsrad nach
Maßgabe der Information von dem an jedem Rad ange
brachten Drehzahlsensor 39 feststellt, wird die
Magnetwicklung 83 des betreffenden Modulators mit
einer bestimmten Spannung beaufschlagt. Dadurch
wird der Druckkolben 80 nach links bewegt, so daß
das Halteventil 81 die Seite der Luftzuführpassage
77b öffnet und das Druckabsenkventil 82 die Seite
der Auslaßpassage 35 schließt.
Die von dem Luftbehälter 43 kommende Luft wird
durch die Luftzuführpassage 77b geleitet und strömt
von der Seite des Halteventils 81 her in die Kammer
85.
Wie bereits erwähnt wurde, ist unter Berücksichti
gung des Drucks von dem Luftbehälter 43 und der
Vorspannkraft der Haltefeder 76 der Durchmesser
des Dichtkörpers 75 größer als der des Dichtkörpers
74 ausgebildet.
Die Luft in der Kammer 85 drückt somit gegen den
unteren Bereich des Ventilkolbens 73 in entgegenge
setzter Richtung zu dem Luftdruck auf der Seite der
Zuführpassage 77a, und der Ventilkolben 73 wird
dadurch in bezug auf die Zeichnung nach oben be
wegt. Der Dichtkörper 75 schließt somit einen Raum
zwischen der Luftzuführpassage 78 und der die drit
te Leitung bildenden Zuführpassage 33, und der
Dichtkörper 74 öffnet einen Raum zwischen der Zu
führpassage 77a und der die dritte Leitung bilden
den Zuführpassage 33, so daß die Luft von dem Luft
behälter 43 über die Seite des Dichtkörpers 74 und
die die dritte Leitung bildenden Zuführpassage 33
in die Verbindungspassage 32 strömt.
Die in die Verbindungspassage 32 eingeleitete Luft
wird über die Seite des Halteventils 4 von der
Kammerpassage 31 in die Luftkammer 1 eingeleitet,
um dadurch den Bremssteuerungsvorgang auszuführen.
Nach Maßgabe des Schlupfzustands eines jeden Rads
wird jede der Magnetwicklungen 13 und 14 dann mit
einer speziellen Spannung beaufschlagt, um das
Halteventil 4 und das Druckabsenkventil 5 in geeig
neter Weise zu betätigen, um dadurch den Druck in
dem jeweiligen Radzylinder einzustellen.
Wenn die Erregung der Magnetwicklung 83 bei Aufhe
bung der Antischlupf-Bremssteuerungsbetriebsweise
gestoppt wird, wird der Druckkolben 80 in bezug auf
die Zeichnung nach rechts bewegt, und das Halteven
til 81 schneidet somit die Luft von dem Luftbehäl
ter 43 ab, um dadurch die Luft in der Kammer 85
über die Seite des Druckabsenkventils 82 und die
Auslaufpassage 35 aus dem Auslaßventil auszulei
ten.
Die Bremssteuervorrichtung gemäß diesem Ausfüh
rungsbeispiel kann anstatt des Ventilkolbens 73,
der an dem oberen rechten Ende des Modulators po
sitioniert ist, einen nicht gezeigten Pendelventil
mechanismus beinhalten.
Wie vorstehend erläutert wurde, ist dieses Ausfüh
rungsbeispiel derart ausgebildet, daß das Anti
schlupfsteuerventil in integraler Weise in dem
Modulator ausgebildet ist, um dadurch nicht nur von
dem Bremsventil 42 kommende Luft, die für den nor
malen Bremssteuerungsvorgang verwendet wird, son
dern auch von dem Luftbehälter 43 kommende Luft,
die für den Antischlupf-Steuerungsvorgang verwendet
wird, dem Modulator direkt über die erste Leitung
46 und die zweite Leitung 47 zuzuführen.
Durch diese integrierte Ausbildung des Antischlupf
steuerventils kann man somit auf ein Gehäuse sowie
Auslaßteile für dieses Ventil verzichten. Da die
Distanz zwischen der Luftkammer und dem Anti
schlupfsteuerventil außerdem ohne Zwischenanordnung
irgendeiner Leitung verkürzt ist, ist es möglich,
das Bremsansprechen zu steigern und die Luftströ
mungsrate zu vermindern sowie dadurch die Vorrich
tung als Ganzes in ihrer Größe auf ein Minimum zu
reduzieren.
Claims (3)
1. Bremssteuervorrichtung
mit einer ersten Leitung (46), die von einer ersten Druckquelle (41) über ein Bremsventil (42) mit einem Antischlupfsteuerventil (51) verbunden ist,
mit einer zweiten Leitung (47), die von einer zweiten Druckquelle (43) mit dem Antischlupf steuerventil (51) verbunden ist,
mit einer dritten Leitung (48), die von dem Antischlupfsteuerventil (51) mit einem Modula tor (9) verbunden ist, der zum Steuern des an einen Radzylinder (3) angelegten Drucks vorge sehen ist, wobei der Modulator (9) einen druckluftbetätigten Hydraulikzylinder (20), der einen Luftkolben (2) auf seiner einen Seite und einen Hydraulikkolben (21) auf sei ner anderen Seite enthält, sowie eine Ventil vorrichtung (6) zum Steuern des Luftdrucks in einer Luftkammer auf der Seite des Luftkolbens (2) beinhaltet,
wobei das zwischen dem Bremsventil (42) und dem Modulator (9) angeordnete und bei einem Antischlupfsteuerungsvorgang aktivierbare Antischlupfsteuerventil (51) aufweist:
mit einer ersten Leitung (46), die von einer ersten Druckquelle (41) über ein Bremsventil (42) mit einem Antischlupfsteuerventil (51) verbunden ist,
mit einer zweiten Leitung (47), die von einer zweiten Druckquelle (43) mit dem Antischlupf steuerventil (51) verbunden ist,
mit einer dritten Leitung (48), die von dem Antischlupfsteuerventil (51) mit einem Modula tor (9) verbunden ist, der zum Steuern des an einen Radzylinder (3) angelegten Drucks vorge sehen ist, wobei der Modulator (9) einen druckluftbetätigten Hydraulikzylinder (20), der einen Luftkolben (2) auf seiner einen Seite und einen Hydraulikkolben (21) auf sei ner anderen Seite enthält, sowie eine Ventil vorrichtung (6) zum Steuern des Luftdrucks in einer Luftkammer auf der Seite des Luftkolbens (2) beinhaltet,
wobei das zwischen dem Bremsventil (42) und dem Modulator (9) angeordnete und bei einem Antischlupfsteuerungsvorgang aktivierbare Antischlupfsteuerventil (51) aufweist:
- a) einen Ventilkolben (53), der einen ersten Dichtkörper (54) zum Öffnen und Schließen der Strömungsverbindung zwischen der zweiten Leitung (47) und der dritten Leitung (48) sowie einen zweiten Dicht körper (55) zum Öffnen und Schließen der Strömungsverbindung zwischen der ersten Leitung (46) und der dritten Leitung (48) an seinen beiden Enden aufweist, und
- b) ein Magnetventil (59) zum Steuern der Zufuhr eines Betätigungs-Luftdrucks zu dem Ventilkolben (53), wobei das Magnetventil (59) zum Zuführen von Druck von der ersten Druckquelle (41) oder von der zweiten Druckquelle (43) zu dem Modulator (9) vorgesehen ist.
2. Bremssteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Antischlupfsteuerventil (51) zusammen
mit der Ventilvorrichtung (6) und der dritten
Leitung (33) in integraler Weise in einem
Gehäuse (100) des Modulators (9) untergebracht
ist.
3. Bremssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser des ersten Dichtkörpers
(54; 74) kleiner ist als der Durchmesser des
zweiten Dichtkörpers (55; 75).
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