DE3118164A1

DE3118164A1 - Bremsblockierschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE3118164A1
Application number: DE19813118164
Authority: DE
Inventors: Hermann-Josef Ing.(grad.) 7141 Schwieberdingen Goebels
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1983-02-10
Also published as: IT1152125B; IT8221090A0; FR2505282A1; GB2098293B; FR2505282B1; JPS57186565A; GB2098293A

Description

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Bremsblockiersehutζeinrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Bremsblockierschutzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspr.uchs. Eine derartige Bremsblockierschutzeinrichtung ist bekannt (DE-OS 26 56 983). Diese bekannte Einrichtung erfordert jedoch eine Sonderbauart des Vorspannzylinders. Dazu kommt, daß mit den direkt gesteuerten hydraulischen 2/2-Magnetventile nur verhältnismäßig kleine Ventilquerschnitt zu überwachen sind. Bei Anwendung in Nutzfahrzeugbremsanlagen sind solch kleine Ventilquerschnitte nicht ausreichend.

Vorteile der Erfindung

Die Bremsblockierschutzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber die Vorteile, daß als Vorspannzylinder solche üblicher Serienproduktion verwendet werden können. Da die 2/2-Ventile vorgesteuert werden, können sie größer ausgeführt werden und größere Ventilquerschnitte überwachen. Schließlich ist bei einem Fahrzeug mit hydraulischer Bremse an der Vorderachse und mit pneumatischer Bremse an der Hinterachse die elektrischen Ansteuerung

·· 4

6957

S"

für beide Achsen gleich, weil die zum Steuern notwendigen Vorsteuermagnetventile unter sich gleich sind. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der Beschreibung-Zeichnung

Ein Ausführungsbeipsiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Prinzipskizze einer Brems-

im Schnitt} blockierschutzeinrichtung mit einem Ventilaggregat/i Figur 2 eine Abwandlung der Einzelheit des Ventilaggregats und Figur eine andere Einzelheit des Ventilaggregats·

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine hydropneumatische Bremseinrichtung hat ein Bremsventil 1, das Druckluft aus einem Behälter 2 in eine Steuerleitung einsteuert oder letzere zur Außenluft entlüftet. Die Steuerleitung 3 führt zu einem Gehäuse h eines Ventilaggregats 5> in dem nebeneinander ein 3/2-Ventil 6 und zwei 2/2-Ventile 7 und 8 angeordnet sind.

Das 3/2-Ventil 6 hat zwei Ventilsitze 9 und 10, einen Einlaß-Ventilsitz 9 und einen Auslaß-Ventilsitz 10, zwischen denen ein Schließkörepr 11 angeordnet ist, der wechselweise einer der beiden Ventilsitze 9 und 10 abdecken kann. Daa Ventil 6 hat einen Einlaß-Anschluß 12, von dem ein Steuerkanal 13 abgezweigt ist, der zu je einem Einlaß-Ventilsitz 1^, 15, 16 von drei elektromagnetisch betätigbaren Vorsteuerventilen 17, 18 und 19 führt. Je ein Auslaßsitz dieser Vorsteuerventile 17, 18, 19 trägt die Bezugszahl 20, 21 bzw. 22.

69 5

Die drei Ventile 6, 7 und 8 haben je eine Steuerkammer 23» 2k, 25, die durch je eine Membran 26, 27> 28 abgeschlossen· und an den entsprechenden Einlaß-Ventilistz lh, 15_S 16 angeschlossen sind. Die Membran 26 trägt einen Stößel 29 zum Betätigen des Schließkörpers 11, und die beiden Membranen 27 und 28 der 2/2-Ventile 7 und 8 tragen ebenfalls Stößel 30 und 31, die zum Betätigen einer Kugel als Schließkörper 32 und 33 bestimmt sind. Andererseits ist auf jeden Kugel-Schließkörper ·32 bzw. 33 ein federbelasteter Stößel 3k bzw. 35 aufgesetzt, der bestrebt ist, den Kugel-Schließkörper 32 bzw. 33 von einem Ventilsitz 36 bzw. 37 entfernt zu halten. Es ist zu erkennen, daß die beiden Ventile 7 und 8 verhältnismäßig große Ventilquerschnitte aufweisen. In Abwandlung der dargestellten Bauart können die beiden Ventile 7 und 8 aber auch als Schieberventile ausgebildet werden.

Die Steuerleitung 3 setzt sich hinter dem 3/2-Ventil 6 in einer Leitung 3' fort, die zu einer Luftseite 38 eines Vorspannzylinder s 39 führt. Dieser Vorspannzylinder 39 hat eine für Bremsanlagen übliche Bauart, d.h. es wird keine Sonderanfertigung benötigt. Eine Hydraulikseite ko des Vorspannzylinders 39 versorgt eine hydraulische Bremsleitung kl mit Bremsflüssigkeit, die aua einem Nachfüllbehälter k2 stammt. Die Bremsleitung kl ist zu den beiden Ventilen 7 und 8 im Ventilaggregat 5 gei'ührt und teilt sich dort in zwei Bremsleitungszweige k1' und kl" auf, die zu. an Fahrzeugrädern angeordnete Radbremszylindern k3 und kk führen.

Die Drehung der Fahrzeugräder wird durch · Sensoren U 5 und k6 überwacht, die an ein elektronisches Steuergerät ^7 angeschlossen sind. Zu diesem sind auch elektrische Verbindungsleitungen für die Elektromagnete kö, k9 und 50 der Vorsteuerventile 17, 18 und 19 geführt.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Wie die Zeichnung erkennen läßt, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Blockierschutzeinrichtung die Bremsdruckmodulation auf der Seite der Druckluft durch das 3/2-Ventil 6 und auf der Hydraulikseite mit Hilfe der beiden 2/2-Ventile 7 und Dabei werden die beiden 2/2-Hydraulikventile T und 8 ebenso wie das Luftventil 6 durch in die Steuerkammern 23» 2k und 25 eingesteuerte Druckluft über die Vorsteuerventile 17» und 19 vorgesteuert. Das hat den Vorteil, daß die beiden Hydraulik-Ventile 7 und 8 als einfache, problemlose Kugelventile ausgebildet werden können und daß die Querschnitte in den Ventilen 7 und8 verhältnismäßig groß sein können, weil die Ventile 7 und 8 - mit je einer Vorsteuerung versehen auch unter größeren Kräften sicher umschalten. Auf diese Weise sind Ventilq.uerschnitte bis h mm Durchmesser verwendbar .

Dazu kommt, daß das Bremsventil 1, das Ventilaggregat 5 und der Vorspannzylinder 39 getrennte Bauteile sind, wobei das Bremsventil 1 und der Vorspannzylinder 39 übliche Serienprodukte sind. Alle Teile 1, 5 und 39 sind durch Leitungen miteinander verbunden. Bei einer solchen Bauart ist der Einbau eines üblichen lastabhängigen Bremskraftreglers einfach dadurch möglich, daß man ihn wahlweise in die Luft-Steuerleitung 3,.3' oder..in die Hydraulik-Bremsleitung 1*1, U1 ' , lH" einsetzt.

Schließlich ist zu erkennen, daß durch die besondere Art der Luftansteuerung der Hydraulik-Ventile 7 und 8 die Erstellung eines Bremsenkonzepts möglich ist für ein Fahrzeug, dessen Vorderachse hydraulisch und dessen Hinterachse mit Druckluft gebremst wird. Dabei waren die Vorderachs-Bremsen mit einem Ventilaggregat 5 gemäß der vorliegenden Erfindung zu überwachen und die Hinterachse mit einem Ventil-

aggregat,' wie es beispielsweise Tfrn'tter BE-OS· 27 53 992 (Drucksteuerventil 22) behandelt ist. Die elektronische Ansteuerung für beide Ventilaggregate könnte gleich sein und vom gleichen elektronischen Steuergerät durchgeführt werden.

Zu der Arbeitsweise des Ventilaggregats 5 ist noch folgendes auszuführen:

Eine Bremsdruckreduzierung im Blockierschutzfall erfolgt durch das zentrale 3/2-Ventil 6, und eine Druckhaltefunktion wird mit den beiden nachgeschalteten, hydraulischen 2/2-Ventilen 7 und 8 durchgeführt;' dabei erfolgt eine Bremsdruck-V_-, reduzierung über Luftdruckabsenkung in der Steuerleitung 3¹ und durch Volumenaufnahme durch den zurückweichenden Hauptzylinderkolben im Vorspannzylinder 39· Und ein Bremsdruckhalten erfolgt allein im Hydraulikkreis. Dabei ist eine Zweikanal-Steuerung durch die Absperrmöglichkeit des jeweiligen Radbremszylinderdruckes gegenüber dem in dem anderen Bremszylinder gegeben. Da jedoch eine Hydraulikflüssigkeit im Prinzip inkompressibel ist, müssen zur Vermeidung des Druckausgleichs der beiden Bremszylinder k3 und kh gleiche Öffnungszeiten der beiden Ventile 7 und 8 verhindert werden. Dies wird dadurch möglich, daß die beiden Ventile bei Druckaufbauphasen verschoben getaktet werden. Ein Funktionsnachteil ist dadurch nicht gegeben, weil die Druckaufbauphase (Halteventil offen) sich zur Druckhaltephase (Halteventil geschlossen) ungefähr wie 1 : 6 verhält und deshalb sehr leicht eine Asynchronisierung erzielt werden kann. Durch diese einfache Maßnahme sind also auch bei Verwendung von Hydraulik als Druckmittel unterschiedliche Bremsdrücke in den beiden Brqmszylindern i+3 und hk erreichbar .

- I

■ ··

Andererseits sind jedoch auch Fahrzeugzustände gegeben, bei denen zur Begrenzung des Giermomentes nur ein bestimmter Differenzdruck in den beiden Bremszylindern zugelassen werden darf. Dies ist dadurch erzielbar, daß in diesem Fall eine zeitlich begrenzte synchrone Venitlansteuerung zugelassen wird.

Es ist somit die Möglichkeit gegeben durch synchrones Ansteuern der Ventile 7 und 8 den Druckunterschied in den beiden Bremszylindern zu eliminieren, durch asynchrones Ansteuern der Ventile 7 und 8 einen maximalen Druckunterschied auszusteuern, oder aber auch, je nach Verhältnis der zeitlich synchronen zu asynchronen Ansteuerung, nur einen bestimmten Differenzdruck auszusteuern.

Beispielsweise ^LSt ausführbar, daß bei einem gepulsten, flachen Druckaufbau bei einer Öffnungsdauer der Ventile 7 und 8 von z.B. 10 msec das Verhältnis von synchroner zur asynchroner Ansteuerung von k : 6 gewählt wird und dadurch der Bremszylinder mit dem höheren Druckniveau im Verhältnis zum niederen Druckniveau des anderen Bremszylinders nur einen bestimmten Druckunterschied einnehmen kann.

Denkbar ist auch, die Ventilansteuerung während des geregelten Bremsvorganges zeitabhängig oder Fahrzeuggeschwindig keits-abhängig von synchroner zu asynchroner Aussteuerung zu ändern. Bei "Bremsbeginn oder hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ist hierbei durch die synchrone Ventilansteuerung die größte Begrenzung des Giermomentes gegeben, gegen Bremsende ist dann durch eine mehr asychrone Ansteuerung ein größeres Giermoment zugelassen.

Der Fahrer ist durch diese Maßnahme in der meist kritischen Anbremsphase deutlich entlastet, gegen Bremsende wird jedoch durch den größeren Differenzdruck auch eine größere Abbremsung erzielt

Zur Optimierung des Zeitverhaltens des Druckanstieges und auch des Druckabfalls kann, wie aus Figur 2 ersichtlich, eine zusätzliche Drosselanpassung mit Hilfe einer Drossel 51 in der Bremsleitung K^-I¹ vorgenommen werden.

Zu diesen schaltungstechnischen Maßnahmen kann es notwendig sein, daß bei Verwendung einfacher Hauptbremszylinder für die Blockierschutzregelung zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind. Bei diesen einfachen und dadurch auch billigen Hauptbremszylindern dient in bekannter Weise eine Schnüffellochsteuerung im nichtgebremsten Zustand zur Verbindung der Kolbenkammer zum Nachfüllbehälter.

Bei solchen schnüffellochgesteuerten Hauptbremszylindern besteht die Gefahr, daß bei raschem Einbremsen die Kolbenmanschette aufgrund des Staudruckes in die Schnüffellochbohrung hineingedrückt wird und hierbei beschädigt werden kann. Besser sind deswegen Hauptzylinder mit Kippventil geeignet, die bereits bei sehr kleinen Kolbenhüben hohe Bremsdrücke erzielen können. Um trotzdem auch die schnüffellochgesteuerten Hauptbremszylinder für die Blockierschutzregelung verwenden zu können, sind gemäß der Erfindung folgende Zusatzmaßnahmen denkbar.

1.-Wie die Figur 2 erkennen läßt, ist in die Bremsleitung

^ 1+1 zwischen Vorspannzylinder 39 und Ventilaggregat 5 ein Druckspeicher 52 mit geringem Speichervolumen (ca. 2 bis 5 cm ) angeschlossen, dessen Speicherdruck unterhalb des Bremsbakkenanlegedruckes liegt.

Dieser Druckspeicher 52 verhindert, daß die Kolbenmanschette bei rascher Betätigung des Hauptbremszylinders in das Schnüffelloch hineingedrückt wird und dadurch zum Funktionsausfall kommen kann.

Der Druckspeicher '52 kann selbstverständlich in das Ventilaggregat 5 integriert sein.

2. Eine weitere Möglichkeit, die Kolbenmaschnette vor Beschädigungen zu schützen, ist dadurch gegeben, daß bei Blokkierschutzregelung das Überfahren des Schnüffelloches durch die Kolbenmanschette zum Zurückgehen des Kolbens verhindert ■wird.

Dies wird dadurch ermöglicht, daß in der Bremsdrucksteuereinheit in der Leitungsverbindung des 3/2-Ventils 6 zur Außenluft, wie in Figur 3 ersichtlich, ein Rückhalteventil 53 angeordnet ist, dessen Schließdruck unterhalb des Bremsbackenanlegedruckes liegt. Dadurch bleibt im Regelfall ein Restdruck im Vorspannzylinder 39 > d-er zwar das völlige Lösen der Radbremse ermöglicht, jedoch hierbei nicht das Überfahren des Schnüffelloches durch die Kolbenmanschette zuläßt.

Für die Normalbremsung dagegen erfolgt die völlige Entlüftung des Vorspannzylinders direkt über das Bremsventil.

Claims

■ · Λ
2.1+. 1981 He/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

' 1.jBremsblockierschutzeinrichtung für die Räder eines Kraftfahrzeugs mit gemeinsamer Regelung des Bremsdruckes in wenigstens zwei Bremszylindern, bei der für die Bremszylinder ein gemeinsames 3/2-Ventil und für jeden Bremszylinder ein eigenes 2/2-Ventil verwendet ist, hciJ*f?erner eine hydropneumatische Bremsanlage Anwendung findet, in der das 3/2-Ventil in eine von einem Bremsventil zu einen Vorspannzylinder führende Luftleitung und die 2/2-Ventile in eine vom Vorspann_ zylinder zu den Bremszylindern führende hydraulische Bremsleitung eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die 2/2-Ventile (7, 8) als druckmittelbetätigte Ventile ausgebildet sind und daß das betätigende Druckmittel von einer beim Bremsen unter Druck stehenden Druckmittelleitung (Steuerleitung 3) abgezweigt ist.

2. Bremsblockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das 3/2-Ventil (6) als auch die beiden 2/2-Ventile (7, 8) ·

über Vorsteuerventile (17s 18, 19) vorgesteuerte Hauptventile sind.

- 2 - 3
3. Bremsblockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgesteuerte Druckmittel für alle drei Ventile (6, 7, 8) das gleiche ist.
k. Bremsblockierschutzeinrichtung nach einem der" Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die 2/2-Ventile (7 und 8) je eine Kugel (32, 33) als Schließkörper haben und daß jede Kugel (32, 33) beidseitig durch je einen Stößel (30, 31; 3^, "$[>) betätigbar ist.
5. Bremsblockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 2/2-Ventile als Schieberventile ausgebildet sind.
6. Bremsblockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche h oder 5β dadurch gekennzeichnet, daß an die Bremsleitung (U)) zwischen Vorspannzylinder (39) und 2/2-Ventil (7) ein Druckspeicher (52) angeschlossen ist (Figur 2).
7· Bremsblockierschutzemrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel zum Betätigen der Ventile (6, 7, 8) Druckluft ist und daß das von den beiden 2/2-Ventilen (7, 8) gesteuerte Druckmittel Hydraulik ist.

69 5
8. Bremsblockierschutzeinrichtung nach Anspruch 7 j dadurch gekennzeichnet, daß beim Blockierschutzregelvorgang eine Bremsdruckreduzierung primär durch Druckabsenkung im Druckluftkreis und eine Haltefunktion im Hydraulikkreis durchgeführt ist.
9· Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur unterschiedlichen Bremsdrucksteuerung in den beiden Bremszylindern (k3, hk) die Druckaufbauphasen mit den beiden Ventilen (7, 8) phasenverschoben getaktet sind.
10. nach 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebung der Druckaufbauphase während der geregelten Bremsung zeit- oder geschwindigkeitsabhängig änderbar ist.
11. Brembsbloekierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Optimierung des Zeitverhaltens beim Druckanstieg oder Druckabfall eine Drossel (51) verwendet ist, die in die Bremsleitung (Ui') eingesetzt ist.
12. Bremsbloekierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungsverbindung des 3/2-Ventils (67) zur Außenluft ein Rückhalteventil (53) eingesetzt ist (Figur 3)·