DE1755615B2 - Antiblockierregelsystem - Google Patents
AntiblockierregelsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsen mit einem in die
Bremsdruckleitung eingeschalteten, normalerweise geöffneten Einlaßventil und einem zwischen Einlaßventil
und Radbremszylinder angeschlossenen, normalerweise geschlossenen Auslaßventil mit einer Steuerschaltung,
die diese Ventile in Abhängigkeit vom Radbewegungsverhalten zwecks Variation des Bremsdrucks steuert,
und mit einem Zeitglied zur Erzielung einer vorgegebenen Abfallverzögerung eines Ventils.
Ein solches Antiblockierregelsystem ist aus der US-PS 29 14 359 bekannt. Dort ist zur Steuerung des
Bremsdruckes eines Fahrzeugs eine Ventilanordnung mit Einlaß- und Auslaßventil vorgesehen. Diese Ventile
werden von einer Steuerschaltung betätigt. Das Einlaßventil wird sowohl in der Radverzögerungsphase
als auch in der Radbeschleunigungsphase geschlossen. Es soll außerdem in der Zeit zwischen Ende der
Radverzögerungsphase und Beginn der Radbeschleunigungsphase
geschlossen gehalten werden. Hierzu ist s dem Einlaßventil ein Zeitglied in Form eines zur
Ansteuerwicklung parallelliegenden ÄC-Glieds vorgesehen.
Es ist bekannt, daß für das Anlegen der Bremsbacken bei Trommelbremsen ein verhältnismäßig großes
ίο Druckmittelvolumen erforderlich ist Um also die
Bremse zu Beginn des Bremsvorganges möglichst rasch zur Wirkung zu bringen, d. h. die Druckaufbauzeit beim
Anbremsen klein zu machen, ist es erstrebenswert, den
Strömungswiderstand der Druckmittelzuführungswege
is zt verringern, insbesondere also die Ventilquerschnitte
groß zu machen. Andererseits hat sich aber ergeben, daß der sich wiederholende Druckaufbau während des
Regelvorganges langsamer als zu Beginn und ü Jer den
ganzen Druckbereich gleichmäßig vor sich gehen sollte.
Es wurde zur Lösung dieses Problems schon vorgeschlagen (DE-AS 15 55 581), ein Überbrückungsventil
mit verhältnismäßig großem Durchlaßquerschnitt zum Einlaßventil anzuordnen. Dieses Parallelventil
schließt bei einem verhältnismäßig niedrigen Bremsdruck von etwa 10 bis 20 atü und bleibt dann während
des übrigen Bremvorganges geschlossen. Es arbeitet also in Abhängigkeit vom Bremsdruck. Im oberen
Druckbereich jedoch, in dem das Parallelventil geschlossen ist, verläuft der Druckanstieg immer noch
sowohl beim Anbremsen als auch während des Regelvorganges mit gleicher Steilheit Außerdem ist für
Scheibenbremsen eine solche Druckbereichsaufteilung nicht geeignet da hier die Bremskraft bis zu viel
kleineren Drücken herunterregelbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen in dem vorerwähnten Sinne unterschiedlichen
zeitlichen Verlauf des Druckanstieges beim Anbremsen einerseits und beim Regeln andererseits zu
verwirklichen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß dem Ein- und Auslaßventil ein normalerweise geöffnetes zusätzliches
Einlaßventil parallel geschaltet ist, daß dieses zusätzliche Einlaßventil zusammen mit dem Einlaßventil
ansteuerbar ist und daß dem zusätzlichen Einlaßventil das Zeitglied zur Erzielung der Abfallverzögerung
zugeordnet ist
Als Zeitglied kann ein RC-GWed vorgesehen sein,
dessen Entladestrom den geschlossenen Zustand des zusätzlichen Einlaßventils über den Öffnungszeitpunkt
Bei mehreren unabhängig regelbaren Druckkreisen sind diese in Weiterbildung der Erfindung mittels
Rückschlagventile voneinander getrennt, und es ist nur ein zusätzliches Einlaßventil vorgesehen, das beim
Schließen eines der vorhandenen Einlaßventile schließt und erst nach dem öffnen des letzten Einlaßventils
verzögert öffnet.
Neben dem Vorteil, daß die Bremse schneller zur Wirkung kommt, gewährleistet das Regelsystem nach
der Erfindung auch eine Vergleichsmäßigung des Druckaufbaues während des Regelvorganges, also beim
geregelten öffnen des Einlaßventils.
Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispicle soll die Erfindung näher erläutert
werden.
Fig. I zeigt in schematischer Darstellung eine gemischte elektrische und hydraulische Antiblockierregclcinrichtung
für einen Druckkreis,
Fig.2 zeigt ein Zeitdiagramm zu der Anordnung nach Fig. 1,
F i g. 4 eine andere elektrische Ausführungsmöglichkeit mit Reihenschaltung,
die Fig.5 und 6 zeigen Druckkurven und Druckaufbau
des Regelsystems nach der Erfindung im Vergleich zu der bereits vorgeschlagenen Einrichtung.
Nach F i g. 1 wird beim Bremsvorgang das Druckmedium
durch die Hauptbremsleitung 1 in Richtung des ι ο Pfeiles 2 zu dem nicht dargestellten Radbremszylinder
gefördert Mit dem Pfeil 3 ist die Strömungsrichtung des Druckmittels zum Radbremszylinder angedeutet In der
Hauptbremsleitung 1 sind ein Einlaßventil E\ mit einer Steuerwicklung 5 und ein Auslaßventil A mit einer
Steuerwicklung 7 angeordnet Beide Ventile sind in Offenstellung dargestellt Als Auslaßventil A ist ein
Drei-Wege-Ventil vorgesehen. Eine Auslaßleitung 8 des
Ventils A ist mit einer Speicherkammer 9 verbunden, an die eine Pumpe 10 angeschlossen ist, die über eine
Leitung Ii mit einem Rückschlagventil 12 das
Druckmittel in den Hauptbremskreis zurückfordert
Parallel zu den Ventilen E\ und A ist eine Leitung 13
größeren Durchlaßquerschnittes mit einem normalerweise während der Fahrt geöffneten zusätzlichen
Einlaßventil Ez angeordnet Das Einlaßventil E1 ist
ebenfalls elektromagnetisch betätigbar und weist eine Steuerwicklung 15 auf. Zur Steuerwicklung 15 ist eine
RC-Kombination 16 parallel geschallet Die Steuerwicklungen
5, 7 und 15 sind über die Kontaktstellen so eines Sensors 17 mit dem Pluspol einer Versorgungsspannungsquelie
verbunden. Das zusätzliche Einlaßventil E2 wird normalerweise mit dem Einlaßventil E\
zusammen angesteuert. Es kann aber außerdem auch mit dem Auslaßventil A zusammen betätigt werden. Für ir>
den letztgenannten Fall sind die gestrichelt angedeuteten Dioden 18 und 19 notwendig, um eine Trennung der
elektrischen Schaltkreise zu gewährleisten.
Anhand des Diagrammes nach Fig.2 soll die
Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 1 beschrieben 4«
werden. Wie bereits erwähnt, ist das zusätzliche Einlaßventil E2 während der Fahrt und daher adch beim
Anbremsen geöffnet, vpgibt den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit
während des Bremsvorganges an, vÄ den der Radumfangsgeschwindigkeit. E\, E2 und A 4r>
geben die Stellungen der entsprechenden Ventile und P den Druck im Radbremszylinder an. Mit dem Beginn des
Regelvorganges schließen die Einlaßventile Ei und E7
zum Zeitpunkt fi gleichzeitig bei einer bestimmten Drehverzögerung des Fahrzeugrades. Da dann alle drei r>«
Ventile geschlossen sind, bleibt der Druck P im Radbremszylinder konstant. Die weitere Drehverzögerung
des Fahrzeugrades hat zur Folge, daß über den entsprechenden Kontakt (—bi) im Sensor 17 das
Auslaßventil A bei /2 öffnet und damit einen Druckabfall r>">
im Radbremszylinder herbeiführt. Eine folgende Drehbeschleunigung des Fahrzeugrades führt zur Zeit U zum
Schließen des Auslaßventils A und schließlich zum öffnen des Einlaßventiles £Ί (Zeitpunkt U). Dadurch
steigt der Druck im Bremssystem wieder an, um nach tin
weiterer Beschleunigung des Fahrzeugrades durch Schließen des Ventiles Ei bei k abermals konstant zu
bleiben. Mit dem Absinken der Drehbeschleunigung zum Zeitpunkt /6 öffnet das Einlaßventil E\ und nach
einer Verzugszeit T, die durch die flC'-Kombination 16
bestimmt ist, auch das Einlaßventil E2. Die Verzugszeit T
ist länger als die in diesem Fall nur einmal vorkommende Öffnungszeit des Einlaßventils E\ während
der Beschleunigungsphase. Das Einlaßventil £)
könnte auch öfter kurz öffnen, um den Druck stufenförmig ansteigen zu lassen.
Aus der blockförmigen Darstellung einer Drucksteuereinheit für eine Achse nach F i g. 3 ist zu ersehen,
daß von einer Hauptbremsleitung 20 je eine Druckleitung 21 und 22 zum linken bzw. rechten Radbremszylinder
führt In die Druckleitung 21 sind ein Einlaßventil £3*
und ein Auslaßventil Aj, und in die Druckleitung 22 ein
Einlaßventil E3b und ein Auslaßventil Alb in Reihe
eingefügt An die Hauptbremsleitung 20 und parallel zu den Druckleitungen 21 und 22 ist eine Druckleitung 23
großen Querschnittes mit dem zusätzlichen Einlaßventil E2 angeschlossen. Die Druckleitung 23 steht mit dem
Radbremszylinder des linken und rechten Fahrzeugrades über Rückschlagventile 24 und 25 in Verbindung.
Parallel zur Steuerwicklung des zusätzlichen Einlaßventiles E2 liegt die RC-Kombination 26. Die Ansteuerung
der einzelnen Einlaß- bzw. Auslaßventile erfolgt über Sensoren 27 für das linke Fahrzeugr ti und 28 für das
rechte Fahrzeugrad. Die einzelnen Steuckreise für die
Einlaßventile und das zusätzliche Einlaßventil E2 sind
durch Dioden 28 und 29 elektrisch getrennt Zur Trennung der Steuerkreise bei gemeinsamer Ansteuerung
der Auslaßventile und des zusätzlichen Einlaßventiles sind gestrichelt angedeutete Dioden 30 vorgesehen.
In F i g. 4 ist eine Variante des Beispieles nach F i g. 3 in elektrischer Hinsicht dargestellt Die Steuerwicklungen
der Einlaßventile Em, £4* und des zusätzlichen
Einlaßventiles E, sind elektrisch in Reihe geschaltet Sie können von dem Sensor 31 des linken Fahrzeugrades
oder von dem Sensor 32 des rechten Fahrzeugrades angesteuert werden. Die Auslaßventile Au bzw. A»6 sind
für sich getrennt mit den entsprechenden Kontakteinrichtungen der Sensoren 31 bzw. 32 verbunden. Die
übrigen Teile der Drucksteuereinheit sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig.3. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, daß keine besonderen Maßnahmen zur Trennung der einzelnen Schaltkreise
erforderlich sind.
In wem Diagramm nach Fi g. 5 sind die Druckkurven
für Trommel- und Scheibenbremsen über der Zeit aufgetragen, wie sie mit den bisher gebräuchlichen und
den oben beschriebenen Einrichtungen erzielt werden. Γι und Si stellen die Druckkurven beim Anbremsen für
die Trommel- und Scheibenbremse dar, wie sie bei einem Bremssystem ohne zusätzliches Einlaßventil
ermittelt wurden. Mit 7*2 und Sb sind die entsprechenden
Kurven bezeichnet, wie sie mit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt werden. Aus der Druckkurve 71 ist zu
ersehen, daß eine verhältnismäßig große Zeit verstreicht, bis die Bremsbachen der Trommelbremse zum
Anliegen kommen und der Druckaufbau beginnen kann. Die entsprechende Druckkurve für die Scheibenbremse
S\ erfordert ebenfalls sine für diese Bremsart verhältnismäßig große Druckaufbauzeil. Bisher war man daher
bemüht, die Strörr.ungswiderstände der Einlaßventile gerade so groß zu machen, daß eine noch vertretbare
Druckaufbauzeit beim Anbremsen erzielt wurde.
Die entsprechenden Kurven 7} und Si zeigen die
Wirkung des zusätzlichen Einlaßventiles E2. Die
Druckaufbauzeit kann, wie ersichtlich, wesentlich abgekürzt werden. Messungen an einer LKW-Trommelbremse
haben gezeigt, daß beispielsweise für den Aufbau des Druckes von Null auf 100 bar die Zeit von
700 ms durch Einsatz des zusätzlichen Einlaßventiles auf 300 ms abgekürzt werden kann. Wird gemäß diesem
Beispiel eine Bremsverzögerung von etwa 0.8 e
angenommen, so lälit sich zeigen, daU bei einer
Vollbremsung aus 30 km/h durch die Einsparung von 400 ms beim erstmaligen Druckaufbau der Bremsweg
von 9,7 auf 7,2 m, also um rund 25% verkürzt werden kann. Hinzu kommt, daß man bei der Wahl der
Druckaurbaugeschwindigkeit während des Regelvorganges völlig freie Hand hat.
Schließlich zeigt die F i g. 6 den Druckaufbau bei geöffnetem und geschlossenem zusätzlichem Einlaßventil.
Die Kurven haben ein anderes Aussehen als in Fig. 5, weil hier vorausgesetzt wird, daß der Fahrer
schon voll bremst und somit in der Hauptdruckleitung ein Druck von etwa 140 bar ansteht. Der Druckanstieg
ist im unteren Bereich steiler, da hier die Druckdifferenz
zwischen llauptdrucklciliing und Radbremszylinder am
größten ist. Die linke Kurve t'\ zeigt den Druckanstieg bei Verwendung des bisherigen Einlaßventiles, das nicht
weiter gedrosselt werden kann, weil sonst die Druckaufbauzeit beim Anbremsen zu groß geworden
"> wäre. Die rechte Kurve P? zeigt, daß das bisherige
Einlaßventil in Verbindung mit dem zusätzlichen Einlaßventil stärker gedrosselt werden kann. Der
Druckanstieg ist langsamer und gleichmäßiger. Während das Verhältnis der Drucksteigerungen im oberen
ίο und unteren Druckbereich bei gleichen Öffnungszeiten
des Einlaßventiles bisher 1 :5 betrug, kann dieses Verhältnis jetzt auf I : 2 verbessert werden. Der
Druckanstieg nach der Kurve Pi ist somit für eine gute
Wirkungsweise des Antiblockierrcgelsystcmes er-
!■j wünscht.
Hierzu 3 Blatt Zeichminecn
Claims (6)
1. Antiblockierregelsystem für druckmittelbetätigte
Fahrzeugbremsen mit einem in die Bremsdruckleitung eingeschalteten, normalerweise geöffneten
Einlaßventil und einem zwischen Einlaßventil und Radbremszylinder angeschlossenen, normalerweise
geschlossenen Auslaßventil mit einer Steuerschaltung, die diese Ventile in Abhängigkeit vom
Radbewegungsverhalten zwecks Variation des Bremsdrucks steuert, und mit einem Zeitglied zur
Erzielung einer vorgegebenen Abfallverzögerung eines Ventils, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Ein- (E) und Auslaßventil (A) ein normalerweise geöffnetes zusätzliches Einlaßventil
(Ex) parallel geschaltet ist, daß dieses zusätzliche
Einlaßventil (E7) zusammen mit dem Einlaßventil (E)
ansteuerbar ist, und daß dem zusätzlichen Einlaßventil (Ez) das Zeitglied (16; 26) zur Erzielung der
Abfallverzögerung zugeordnet ist
Z Antiblockierregeisystern nach Anspruch !,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied eine parallel zur Steuerwicklung (15) liegende ÄC-Kombination(16;26)ist.
3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche
Einlaßventil (E1) einen größeren Durchflußquerschnitt
als das Einlaßventil f£Jaufweist.
4. Antiblockierregelsystem mit mehreren unabhängig voneinander regelbaren Druckkreisen nach
einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Druckkreise mittels Rückschlagventile
(24, 23) voneinander getrennt sind und nur ein zusätzliches Einlaßventil ,'E2) vorgesehen ist, das
beim Schließen eines der vorhandenen Einlaßventile (Ey, Ea) schließt und erst nach dem öffnen des letzten
Einlaßventils verzögert öffnet.
5. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung
des zusätzlichen Einlaßventiles (E2) mit der Steuerwicklung mindestens eines der Einlaßventile
(E<) in Reihe liegt.
6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Einlaßventil
(E2) mit den vorhandenen Einlaßventilen (Ej)
parallel geschaltet ist und Dioden (28, 29) vorgesehen sind, die die elektrischen Schaltkreise der
Einlaßventile (Ej) voneinander trennen.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART, DE |
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