DE1931349A1 - Bremskraftregler - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE . . DIPL-INQ. JOACHIM STRASSK, HANAU · DR. INQ. ARNO SCHMIDT, MÜNCHEN

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ATSIN SEIKI COMPANY LIMITED No. 1, 2-chome, Asahi-machi, 10. Juni 1969 Kariya-shi, Aichi-ken, Japan Str/Nie - Io 298 Bremskraftregler

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Bremskraftausgleichs-, regelung zum wirksamen Verhindern des Blockierens eines Fahrzeuges, das häufig bei der starken' Bremsung der Räder eines Kraftfahrzeuges auftreten kann·

Bei den herkömmlichen Bremskraftausgleichsoinrichtungen, die heutzutage weitgehend Verwendung finden, hat es sich herausgestellt, daß während des Bremszeitraumes das Vermindern des hydraulischen Bremsdruckes, das auf den Empfang eines elektrischen Signals von einem Bremsausgleich-Fühler hin erfolgt, und das erneute Verstärken des hydraulischen Bremsdruckes, das durch die Unterbrechung der Signalabgabe auf die Verminderung des hydraulischen Bremsdruckes hin bewirkt wird, mit beträchtlicher Häufigkeit vorkommen, wodurch es für die im Fahrzeug Sitzenden zu unangenehmen Stößen kommen kann. Weiter hat eich herausgestellt, daß die wirksame Bremsbetätigung über einen. längeren Zeitraum hinweg dadurch beeinträchtigt wird, daß der Vorgang des Verstärkens und Vermindernd des hydraulischen Druckes häufig wiederholt wird ^ wodurch ein beträchtlicher Verlust der Bremsenergie eintritt.

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Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Drerasdruck^ ". ausgleichseinrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe sich die vorstehend aufgeführten Nachteile vermeiden lassen.

Zur Lösung wird erf indungsgemä'ft ein Weg vorgeschlagen, der sich aus folgenden Stufen zusammensetzt: ν

a. Abtastung einer gegebenen oder unmittelbar bevorstehenden Blockierung des Rades oder der Räder eines Fahrzeuges bei einer abrupten Anwendung des hydraulischen Rädbremsdruckes j .

b. Abgabe eines elektrischen Signals auf das Abtasten hin!

c. Versorgen einer Spule durch den Empfang des Abtastsignals mit Energie und dem Beenden der Energiezufuhr nach Beendigung des Signals!

d. Vermindern des hydraulischen Bremsdruckes während des Empfangene des Signals!

e. erneute Verstärkung des hydraulischen Bremsdruckes, sobald der hydraulische Druck einen bestimmten niedrigen Wert erreicht hat ι

f. allmähliches Verstärken des hydraulischen Bremsdruckes, wenn der erneut verstärkte hydraulische Bremsdruck einen vorher bestimmten hohen Wert erreicht hat, der jedoch unter dem höchsten Wert während des ersten Verstärkens des hydraulischen Druckes liegt, indem ein Mediumsfluß gedrosselt, wird, der von einer der beiden Servokammern einer Bremsservoeinrichtung durch eine Luftumlenkventilanordnung, die von einem Ventil gesteuert wird, welches von dem jeweiligen Energievers.orgungszustand der Spule abhängt, zu der anderen Servokammerverläuft.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile -ergeben sich aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibungt

Es zeig&n1

Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung zusammen mit einer zürn besseren Verständnis der Erfindung angedeuteten elektrischen Schaltung und

Fig. 2 eine Darstellung vergleichender Kurven, in der der hydraulische Bremsdruck als Funktion der Zeit aufgetragen ist (die durchgehende Linie entspricht der Erfindung und die gestrichelte Linie entspricht dem einschlägigen Ftand der Technik).

Hin Bremsverstärker Io weist eine Servoeinrichtung 11 auf, deren Innenraum von einem Kolben 13 in zwei Kammern 14 und 15 unterteilt wird. Dieser Kolben ist mit einer elastischen Membran 12 versehen, deren äußerer Rand fest mit der Innenwand des · Zylinders 11a verbunden ist.

Eine Kolbenstange 16 ist fest mit dem Kolben 13 und mit einem herkömmlichen Druckkolben 18 verbunden, der in einem fest niif die Servoeinrichtung 11 -aufgesetzten Druckzylinder 1? gleitet. Der Druckzylinder 17 weist eine Auslaßöffnung 19 auf, welche die Verbindung zwischen der hydraulischen Kammer im Innere?! des Druckzylinders mit einer Leitung 2o herstellt, die zu den an jeweiligen Rädern 2i befindlichen hydraulischen Bremszylindern 22 führt.

Eine unter Spannung stehende Rückholfeder 23 ist zwischen die . linke Wand der Servoeinrichtung Il und den Kolben 13» der dadurch nach rechts gedruckt Wird, eingefügt. Weiterhin geht der, mittlere Teil des Kolbens in einen offeneil Zylinder 24 über.

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In dem Zylinder 24 befindet sichein axial gleitender V&ntilkolben 25, der mit einem Ventilsitz 26 versehen ist. Der Ventilkolben 25 ist stufenförmig ausgebildet und weist ein Teil 27 mit einem großen Durchmesser auf, während ein anderer Teil in einem an dem Zylinder 24 ausgebildeten Absatz 28 gleitet. Zwischen dem Teil 27 und dem Absatz 23 befindet sich eine unter Spannung stehende Feder 29, die den beweglichen Ventilsitz 26 gegen ein elastisches Ventilteil 3o preßt, das mittels eines Hückhalteringes loo in einer ganz bestimmten Stellung in dem Zylinder 24 gehalten wird. Die Wand des Kolbens 13 ist von zwei Durchlauföffnungen 31 und 32 durchbrochen, durch die eine.Verbindung zwischen den beiden Kammern l4 und 15 hergestellt wird. Eine Schubstange 33 ist mit dem rechten Ende des ^entilkolbens 25 und durch eine geeignete nicht dargestellte Verbindung mit einem nur schematisch angedeuteten, mit dem Fuß zu betätigenden Bremspedal 3^ verbunden.

In dem Ventilteil 3° ist axial eine Öffnung 35 ausgebildet, damit sowohl die Schubstange 33 frei hindurchgeführt werden kann wie auch der Durchfluß eines geeigneten Mediums nicht behindert wird. Die axiale. Ausdehnung des Druckkolberis I3 ist beträchtlich und erstreckt sich vom Bereich einer Manschette 36, in der sich am rechten Ende ein Anschluß 37 befindet. Dieser Anschluß führt über eine Leitung 38 zu einer Mündung 41 in einer Gehäusewand 4o eines Luftumlenkventils 39» An diesem Gehäuse 4o ist ein Spulenkörper 42 mit einer Spule 43 angeordnet. Ein gleitbar in dem Gehäuse 4o angebrachter Plunger 46 ist mit einem.Vakuumventil 44 und einem Luftventil 45 versehen.

Ein« unter Druck stehende Feder 48 befindet sich zwischen einem ortsfesten Einsatz 4? und dem Plunger 46, der dadurch (in Fig. 1) nach links gepreßt wird. Unter diesen normalen Bedingungen liegt das Vakuumventil 44 feet auf einem entsprechenden Ventilsitz 49 und das Luftventil 45 auf einem entsprechenden Ventilsitz 5o auf. Normalerweise besteht eine Verbindung zwischen einer Luftreinigungsvorrichtung 51 über eine Leitung 52

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und dem Durchfluß 53 und weiter über den jetzt entstandenen Durchfluß zwischen dem Vakuumventil kk und dem Ventilsitz 59 mit einem Durchfluß 6o in der Wand des Gehäuses ko.

Ein anderer Durchfluß 6l des Luftutnlenkventils 39 ist durch eine Leitung 62 mit der rechten Kammer 15 der Servoeinrichtung 11 verbunden. Ein Dichtungseteuerungsventil 63 und ein !Control 1-ventil 6k sind parallel zueinander und zwischen der Servoeinrichtung 11 und dem Ventil 39 angeordnet. Die in die jeweiligen linken Wände der beiden Ventile 63 und 64 eingelassenen Durchlässe 65 und 66 sind durch eine gemeinsame Verbindungeleitung 67 mit der linken Kammer \k der Servoeinrichtung 11 verbunden. Die in die jeweiligen rechten Wände der beiden Ventile 63 und 6k eingelassenen Durchlässe 68 und 69 sind durch eine gemeinsame Leitung 7° mit dem Durchfluß 60 verbunden. Ein Ventilteil 71 ist beweglich in dem Gehäuse des Ventils 63 angebracht, weist eine axiale Bohrung 72 auf und wird durch Einwirken einer Feder 73 nach links bewegt, wodurch der Durchfluß 65 normalerweise abgedichtet ist. Ein Ventilteil 7k ist beweglich in dem Gehäuse des Kontrollventils 6k angebracht und wird normalerweise durch eine Feder 75 nach link» bewegt, wodurch der Durchfluß 60 vollständig abgedichtet ist.

Schließlich gilt es, im folgenden noch den elektrischen Schaltungsteil zu beschreiben»

Ein nur als Rlock dargestellter Fühler 76 für die Verminderung der Radgeschwindigkeit in herkömmtlicher Bauweise ist so angeordnet, daß er ein elektrisches Signal abgibt, wenn die Verlangsamung des Fahrzeugrades oder der Räder über einen bestimmten Wert hinausgeht, und eine logische Schaltung 77 ist mit einem herkömmlichen elektrischen Schalter 78 ausgerüstet, der nach Abgabe eines Signals von dem Fühler 76 geschlossen wird. Dieser Schalter 78 ist durch eine Leitung 79 mit dem einen Ende der Spule k3 verbunden, deren anderes Ende mit der positiven Reite der Batterie '8b verbunden ist. Die negative Seite

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der Batterie 1sty wie gezeigt, an Masse gelegt.

Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Bremskraftausgleichsystems ist wie folgtJ

Bei Nichtbetätigung der Bremsen befinden sich die einzelnen Teile in dem in fig. 1 eingezeichneten Zustand. Die linke Kammer l4 ist durch die Durchlässe 58 unid 60, die Leitung 7o, den Durchlaß 68 des Richtungssteuerungsventils 63 und die Leitung 67 mit einer nur schematisch gezeigten Vakuum- oder Unterdruckquelle 56» beispielsweise der Saügleitung, verbunden. In der rechten Kammer 15 wird durch die Durchlässe 3I und 32 ebenfalls ein Unterdruck erzeugt« Daher wirkt kein Differentialdruck auf den Kolben Ij ein, der folglich aufgrund der Federspnnnkraft 23 seine äußerste rechte stellung einnimmt.

Wenn der Fahrer auf das Bremspedal 3^ tritt, wird die Bewegung von dem Pedal auf die Schubstange33 übertragen, die dadurch nach links gerückt wird. Gleichzeitig bewegt sich der Ventilkolben 25 mit, der mit ersterer mechanisch verbunden ist.

Durch die Linksbewegung des Ventilkolbens 25 wird die öffnung 32 von dem größeren Teil 27 des Ventilkdbens25 verschlossen, und die bisher zwischen den Kammern Ah und 15 bestehende Verbindung wird unterbrochen. Durch eine weitere Gleitbewegung des Ventilkolbens 25 nach links dringt der in dem ringförmigen Raum 55 durch Verbindung der Luftreinigungseinrichtung 51, der Leitung 52, des Durchflusses 53 und derLeitung 38 und nhnli-,ches mit dem freien Raum herrschende Luftdruck durch den Durchlaß 32in die rechte Kammer 15, wodurch ein Druckdifferential auf den Drückkoiben 13 einwirkt, der sich dann abrupt weiter nach links bewegt, ,und ein iiuder herkömmlichen Weise verstärkter hydraulischer Effekt wird auf die Bremszylinder übertragen.

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Blockieren die Fnhrzeugräder so stark, daß der Fühler 76 dadurch eingeschaltet wird, so wird von diesem ein elektrisches Signal abgegeben und der logischen Schaltung 77 zugeleitet, woraufhin sich der elektrische Schalter 78 schließt. Auf die» se Weise wird die Spule 43 mit Energie gespeist und zieht den Plunger 46 gegen die Federwirkung 48 nach rechts. So wird eine enge Verbindung zwischen den Ventilen 44 und 45 und den ent-, sprechenden Ventilsitzen 59jund 54 hergestellt, und das Vakuum wird von der Saugleitung 56 durch den Durchlaß 6l und die Leitung 62 in die rechte Kammer 15 übertragen, während der Luft-" druck durch die Luftreinigungseinrichtung 5*» den Durchlaß 60, die LeitTing 7o und den Durchlaß 69 des Steuerungsventils 64 bis zu dem Ventilteil 74 weitergeleitet wird, das dadurchpneumatisch gegen die Federwirkung 75 nach links gepreßt wird. Der Luftdruck wird deshalb durch die Ventilanordnung 64 und die Leitung 67 in die linke Kammer 14 geleitet. £in hierbei entstehender pneumatischer Druckunterschied wirkt daher auf den Druckkolben Ϊ3 in der entgegengesetzten Richtung ein, der dadurch plötzlich nach rechts gepreßt wird, und auf diese Weise werden die Radzylinder 22 mit einem verminderten hydraulischen Druck versorgt. Der Verlauf der Bremsdruckverminderung wird in Fig. 2 durch,eine abwärts geneigte Kurve A-B dargestellt. Soweit entspricht die Wirkung in etwa der bisherigen Technik.

Läßt das Blockieren der --Räder aufgrund der vorstehend beschriebenen Anwendung des verminderten hydraulischen Bremsdrtickes nach, so wird die Abgabe der elektrischen Signale von dem Fühler 76 unterbrochen, und alle Teile kehren wieder in ihren ursprünglichen, in Fig. 1 gezeigten Zustand zurück. In dieser Stellung wird der Vakuumdruck von der Saugleitung 56 durch die Leitung 57, den Durchlaß 58.1.. den durch das Ventil 44 und den Ventilsitz 59 bestimmten Ventilraum, den Durchfluß 60, die Leitung 7o und die Öffnung 68 in den Inneriraum des Ventils 63 geleitet, wodurch das Ventilteil 71 gegen die Federwirkung 73 nach rechts gedruckt und der Ventildurchfluß 65 geöffnet wird.

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Jetzt wird eine beträchtliche Menge atmosphärischen Drucks aus der linken Kammer l'l der Servoeinrichtung Il durch die Leitung 6? und den augenblicklich geöffneten Durchlaß 65 •usw. zu der Motorsaugleitung 56 befördert. Der in der Kammer 14 herrschende Luftdruck wird plötzlich auf den unterdrück zu verhindert, bis ein vorher bestimmter Wert erreicht ist j anschließend geht das Ventilteil 71 des Flußsteuerungsventils 63 unter der Wirkung der Feder 73 (vgl.. Punkt C, Fig. 2) nach links zurück.

Nach diesem Arbeitsgang wird der Luftdruck in der Kammer. 14 durch die Öffnung 72 der Ventilanordnung 71 angesaugt und so plötzlich gedrosselt. Dieser Verlauf entspricht der allmählich ansteigenden in Fig. 2 dargestellten Kurve C-D,

Wie aus dem Vorhergehenden deutlich zu ersehen ist, kehrt der Druckkolben 13 in dem Zeiträum, der zwischen der Abgabe des Informationssignals von dem Fühler 76und dem Moment liegt, wo der Luftdruck in der Kammer 14 einen vorher bestimmten Wert erreicht, in die rechte Richtung zurück. Aber anschließend an den Zeitpunkt j wo "der Druck in der Kammer 14 einen vorher bestimmten Wert erreicht., und nach Schließen des Ventilteiis 63-kehrt der Druckkolben wieder in seine Ausgangsstellung zurück, da besagter Luf ^; iick durch die Öffnung 72 fließt« Als Folge verstärkt sich der bisher verminderte hydraulische Bremsdruck, dargestellt von dem fallenden Ktarvenabschnitt A-B, schnell innerhalb eines bestimmten (stabilisierten) Bereiches, dargestellt durch R-C in Fig. 2, in dem kein Blockiferen der Räder zu befürchten ist. Hat der Druck den Punkt C erreicht, so wird der Druck nur noch ganz allmählich, wie mit C<->D arigedeu-* tet ist, erhöht. ■";"-.:.".:. .^:." ■■ . ".'■,.- - . ;_ - ·■■ ' ' '- :~^:-~_

Während sich bei der Verwendung der herkömmlichen hydraulischen Bremsdrucksteuerungsverfahren eine sehr häufige Wiederholung des Verminderns und Verstärkens des Brenisdruckes einstellt, werden nach der Erfindung heftige und häufige Stöße äußerst

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wirksam vermieden. Mit dem erfindungsgeninßen Verfahren läßt sich darüber hinaus die Anwendung eines wirksamen hydraulischen Bremsdruckes über einen bedeutend längeren Zeitraum aufrechterhalten als es nach dem bisherigen Stand der Technik möglich war.

Ansprüche s

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Claims (3)

1. PATENTANWÄLTE

   DIPLHNQ, JOACHIM STRASSE, HANAU · DR. ING- ARNO SCHMIDT, MÜNCHEN

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   • Römerstraße 19

   ATSIN SEIKI COMPANY LIMITED .

   No. 1, 2.chome, Asahi-machi, 10. Juni 1969

   Kariya-ahi, Äiehi-ken, Japan Sti-/Nie - ίο

   Ansprüche

   ._v Bremskraft steuerungssystem für das ^verhinder:n des Blockierens von Kraftfahrzeugen für bremskraftverstKrkte hydraulische Fahrzeugbremses! mit einem Fühler zur Erzeugung eines ersten Signals, wenn die Fahrzeugräder »ich im blockierten Zustand befinden, und ©ines zweiten Signals, wenn dieser Zustand !achlHBt, sowie mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Servoeinrichtung, da d u r c h g e k e η η ζ β- i c h η e t , daß zur Servoeinrichtiinjr eine Ventileinrichtung gehört, um die Pervoelnrichtunp in eine Richtung zu bewegen, in der der hydraulische Bremsdruck durch das erste von dem Fühler abgegebene Signal vermindert wird, und um cSie .Servoeinrichtung in eine Richtung zu bewegen, in der der hydraulische Bremsdruck durch das zweite von dem Fühler abgegebene Signal erhöht wird, wobei eine Drucksteuerungseinriehtung die Geschwindigkeit des erhöhten hydraulischen Bremsdruckes vermindert, nachdem dieser den vorher bestimmten hydraulischen Bremsdruckgrad für den erhöhten Druck durch das zweite Signal erreicht hat. ...'■ - "..;.:■-..: ■■■.'."

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2. 2. Bremskraftsteuerungssystem gemKß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontrollventil (6't) und ein FlUssigkeitsflußsteuerungsventil (G3) parallel zueinander und gegenüberliegend angeordnet sind, wobei.die beiden Ventile pneumatisch und direkt einerseits mit einer Arbeitskammer (lh) der Servoeinrichtung -(H) und andererseits "durch ein Luftumlenkventil (30) verbunden sind.
3. 3. Verfahren für die Steuerung des hydraulischen Tiadbremsdruckes, g e k e η η ζ e i c h η e t d u r c " h. folgende Γ tufen:

   n) Abtastung einer gegebenen oder unmittelbar bevorstehenden Blockierung des Rades oder der Roder eines Fahrzeuges bei einer abrupten Anwendung des hydraulischen Radbremsdruclces §

   b) Abgabe eines elektrischen Signals auf das Abtasten hin?

   c) Versorgen einer Spule durch den Empfang des Abtastsignals mit Energie tind dem Beenden der Energiezufuhr nach Beendigung des Signals j

   d) Vermindern des hydraulischen Bremsdruckes während des ' Empfangene des Signals 5

   e) erneute Verstärloing des hydrstjlischen Bremsdruckes, sobald der hydraulische Druck einen bestimmten niedrigen Wert erreicht hntj

   f) allmnhliches Verstärken des hydraulischen Bremsdruckes₄ wenn der erneut verstiirkte hydraulische Bremsdruck einen vorher bestimmten hohen Wert erreicht hat, der jedoch unter dem höchsten Wert während des ersten Verstärkens

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   des hyrirmillRchrn Üruclies liegt, indem ein i'odiunisflui! gedrosselt wird, der von einer der holden Servokammern einer Dremsservoeinrlchtung durch eine Lufttnnlenlcvontilanordrmng, die vom einem Ventil gesteuert wird, welches von dem jeweiligen Energieversorgunpp-zustand der Spule ahlinngt, zu der anderen Servokammer verlntif t.

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