DE2810219A1

DE2810219A1 - Drucksteuerventil-aggregat ii

Info

Publication number: DE2810219A1
Application number: DE19782810219
Authority: DE
Inventors: Hermann-Josef Goebels; Heinz Ing Grad Leiber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1979-09-20
Also published as: JPS54126337A; DE2810219C2; JPS643700B2; GB1599867A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Drucksteuerventil-Aggregat nach der Gattimg des Hautpanspruchs. Ein solches Drucksteuerventil-Aggregat ist bekannt (DE-OS 26 25 502). Bei dieser bekannten Bauart überwacht das Relaisventil jedoch lediglich eine Außenluftverbindung.

Außerdem ist es bekannt,Blockierschutz-Drucksteuerventile als vollwertige Relaisventile auszubilden (DE-AS 16 30 5¹JA). Neben der Einsparung des in vielen Fällen erforderlichen besonderen Relaisventiles oder auch Schnell-Löseventiles sind die Hauptvorteile hierbei:

(ohne Blockierschutz-Regelung) schnelles Se- und Entlüften bei langen Bremsleitungen Schneilösewirkung beim Lösen der Bremse bewegen der Schaltelemente bei jeder Bremsung lastabhängige Steuergeräte mit kleinen Durchflußquerschnitten bei Anschluß im Steuerkreis.

(Blockierschutz-Regelfall)

- Druckgradient durch Einheitswirkung weitgehend unabhängig vom Brems sylindervolumen. Unterschiedlich große Bremszylinder oder auch das durch Belagverschle/'ß größer werdende Zylindervolumen haben keinen Einfluß auf die Regelgüte

- Anschluß und Regelung mehrerer Bremszylinder gleichzeitig möglich, beispielsweise bei Achsregelung.

Nachteilig wirkt sich jedoch das relativ große Bauvolumen dieser Ventile auf die Regelfunktion aus. Die hierdurch bedingten großen Schaltzeiten bewirken Druckuntersteuerungswerte, die für eine individuelle Einzelradregelung keine ausreichende Reglerleistung zulassen.

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H 29^02-19

Auch aufwandmäßig sind Relais-Drucksteuerventile für Einzelradregelung zu teuer, da ja für diese Regelungsart für jedes Rad ein Relais-Drucksteuerventil erforderlich ist.

Relais-Drucksteuerventile finden daher überwiegend Verwendung als Achsregelventile, d.h. für eine Regelungsart, bei der mehrere Bremszylinder gleichzeitig auf ein gemeinsames Bremsdruckniveau geregelt werden.

Für Einzelradregelung !herden dagegen schnellschaltende, im Aufbau einfache Schaltventile (ohne Relaisfunktion und ohne Proportionalverhalten) eingesetzt, mit kleinem Bauvolumen, die allerdings aufgrund der Punktions charakteristik die an sich auch für Einzelradregelung wünschenswerten Vorteile der Relais-Drucksteuerventile nicht aufweisen.

Vorteile der Erfindung

Das Drucksteuerventil-Aggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch Kombination einzelner Schaltelemente von Relais- und Schaltventilen die Vorteile dieser beiden Ventilgruppen vereinigt sind ohne jedoch deren Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.

Desweiteren ist es von Vorteil, daß mit dem Drucksteuerventil-Aggregat neue Anwendungsbereiche erschließbar sind, die über die normale Blockierschutzfunktion hinausgehen und die durch verhältnismäßig einfache Zusatzschaltungen erzielbar sind.

Das gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verwendete zusätzliche 3/2-Wegeventil kann entweder an oder im Drucksteuerventil-Aggregat selbst oder auch irgendwo im Fahrzeug angeordnet

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sein. Das 3/2-Wege-Ventil kann als Magnetventil ausgebildet sein. Die gezielte Druckeinsteuerung einzelner Bremszylinder kann aber auch über ein normales, mechanisch betätigtes 3/2-Ventil erfolgen, das beispielsweise durch den Fahrer für die Dauer der Antriebsschlupfregelung über einen Knebel eingerastet werden kann".

Wird anstelle des Knebels eine Schloßtaste mit abziebarem Schlüsse/vorgesehen, so ist zusätzlich ein Diebstahlschutz erzielbar, der durch Einbremsen der angeschlossenen Bremszylinder ein unbefugtes Entwenden des Fahrzeuges auf einfachste Weise verhindert.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Bauart bei ausschließlicher Verwendung von Magnetventilen noch den Vorteil, daß sämtliche Ventilelemente, einschließlich der Magnetventile, unter Druck geprüft werden können. Durch gleichzeitiges Setzen aller Magnetventile erfolgt hierbei zwar eine Druckeinsteuerung in das Relaisventil, der weitere Bremsdruckaufbau in den Bremszylindern wird jedoch durch Sperren der 2-Wege-Ventile unterbunden, so daß selbst während der Fahrt ein Testzyklus ablaufen kann.

Vorteilhaft ist auch, daß (bei Einbremsung mit dem Bremsventil) die Ansteuerung der Steuerräume mit Bremsventildruck erfolgt. Dadurch ist gewährleistet, daß vom Fahrer jederzeit und unabhängig von der Ventilstellung bzw. auch Magnetstellung ein Bremslösen möglich ist - ein Vorteil, der bei bekannten Bauarten durch zusätzliche Rückschlagventile bereitgestellt werden muß.

Ebenfalls vorteilhaft ist, daß jeweils nur kleine Steuerkammern über die Magnetventile bzw. auch über das mechanisch betätigbare 3/2-Ventil be- oder entlüftet werden müssen. Dadurch

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können diese Ventile mit kleinen Durchflußquerschnitten ausgeführt werden, die dadurch günstig im Aufwand und in den Kosten sind.

Dieser Vorteil gilt auch bei Anschluß eines automatisch lastabhängigen Bremsdrucksteuergerätes bei Ansteuerung im Steuerkreis.

Dadurch und auch durch die Einsparung des in vielen Fällen erforderlichen Relaisventiles sind erhebliche Kostenvorteile gegeben.

Beispielsweise können an der Hinterachse eines Zugfahrzeuges gegenüber herkömmlich verwendeten Blockierschutz-Drucksteuerventilen folgende Geräte eingespart werden bzw. kleinere Geräte Verwendung finden:

1 Relaisventil

1 Blockierschutz-Drucksteuerventil

1 Schneilöseventil

Außerdem kann eine mechanische Differentialsperre entfallen und teuere Diebstahl-Sicherungen können gespart werden. Schließlich kann ein eventuell notwendiger lastabhängiger Bremsdruckregler kleinere Abmessungen haben.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Drucksteuerventil-Aggregat im Schnitt, Figur 2 eine

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Bauart mit einem zusätzlichen, integrierten 3/2-Wege-Magnetventil, Figur 3 eine Bauart mit einem externen 3/2-Wege-Magnetventil, Figur 4 eine Bauart mit Handbetätigung ,Figur 5 eine Bauart mit einem verschließbaren 3/2-Wege-Magnetventil und Fig. 6 noch eine andere Bauart mit gewöhnliche/7 Schaltventilen.

Beschreibung der Erfindung

Ein Vorratsbehälter 1 ist einerseits an ein Fuß-Bremsventil 2 und andererseits über eine Vorratsleitung 3 an ein Drucksteuerventil-Aggregat 4 angeschlossen. Vom Bremsventil 2 geht eine Steuerleitung 5 aus, die ebenfallls zum Drucksteuerventil-Aggregat 4 führt.

Die Vorratsleitung 3 ist im Drucksteuerventil-Aggregat 4 an eine Vorratsdruckkammer 6 angeschlossen, die einen Ventilsitz 7 für einen Schließkörper 8 eines Relaisventils 9 hat. Ein druckentlasteter Stößel 10 des Schließkörpers 8 durchdringt den Ventilsitz 7 und trägt an seinem anderen Ende einen Membranteller 11, der zur Zusammenarbeit mit einer Schaltmembran 12 bestimmt ist.

Stößel 10 und Membranteller 11 liegen in einer Druckwechselkammer 13j die von einem Ventilsitz.14 begrenzt wird und die bei auf dem Sitz 14 liegender Membran 12 unter Vorratsdruck und bei vom Sitz 14 abgehobener Membran 12 über einen Ringkanal 15 an Außenluft angeschlossen ist (vgl. auch Figur 2 und 3). Sitz 14 und Membran 12 bilden dadurch ein Auslaßventil 12/14. Unter der Membran 12 ist eine Steuerkammer 12' angeordnet.

Die Druckwechselkammer 13 hat bei der in der Figur 1 dargestellten 2-Kanal-Ausführung seitlich zwei weitere Ventilsitze l6 und 17 von zwei 2/2-Wegeventilen 18 und 19, deren Membran-Schließglieder 20 und 21 in einer Kammer 22 bzw. 23 angeordnet

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- JC - % 4 / Γ ς

sind, an welche zu dem Bremszylinder 2k bzw. 25 führende Bremszylinder-Leitungen 26 υηα{ 27 angeschlossen smd. Auf der anderen Seite der Membran-Schließglieder 20 und 21 liegen Steuerkammern 33 und 3*4.

In einem Gehäuse-Unterteil 28 sind drei Magnetventile 29, 30 und 31 angeordnet j von denen das mittlere (30) als 3/2-Wege-Ventil und die beiden anderen (29 und 31) als 2/2-Wege-Ventile ausgebildet sind. Diese Magnetventile 29, 3O₅ 31 sind Vorsteuerventile für die Steuerkammern 12', 33 und 3^. Das Gehäuse-Unterteil 28 hat unten einen rückschlagventilüberwachten Aussenluftanschluß 32 und wird nach oben von einem Gehäuseoberteil 50 abgedeckt j der das Relaisventil 9 und das Ventil 12/14 aufnimmt.

Wirkungsweise

Über die Steuerleitung 5 wird die Steuerkammer 12' bei geöffnetem (stromlosen Magnetventil 30) mit Druck beaufschlagt. Die Schaltmembran 12 bewegt sich nach oben, legt sich auf den Ventilsitz l4 und sperrt somit die Verbindung Reaktionsdruck/Entlüftung (in Figur 2 besser zu sehen).

Anschließend werden über den Membranteller 11 der druckentlastete Ventilstößel 10 angehoben und der Schließkörper 8 von seinem Sitz 7 abgehoben. Vorratsluft strömt aus der Kammer 6 über die geöffneten 2/2-Wegeventile 18 und 19 zu den Brems zylindern 2k und 25· Es wird gebremst.

In der Druckwechselkammer 13 baut sich ein Druck auf, der als Reaktionsdruck so lange ansteigt, bis die Druckhöhe des Steuerdruckes in der Steuerkammer 12' erreicht ist. Durch das dabei an der Steuermembran 12 erzielte Kräftegleichgewicht kann

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L ι ^η 3

sich der federbelastete Ventilstößel 10 gegen den Ventilsitz 7 bewegen und diesen erreichen. In dieser Stellung liegt die Membran 12 auf dem Ventilsitz 14. Dadurch sind Vorratsdruck, Brems zylinderdruck und Entlüftung gegeneinander abgesperrt.

Wird der Steuerdruck unter der Steuermembran 12 abgesenkt, beispielsweise über das Bremsventil 2 oder auch über das Magnetventil 30, so überwiegt sofort der Reaktionsdruck in der Kammer 13 und hebt die Steuermembran 12 vom Ventilsitz 14 ab, so daß der Reaktionsdruck und damit bei nicht abgesperrten 2-Wegeventilen 18, 19 auch der Bremsdruck in den Bremszylindern 24 und 25 so lange abgebaut wird, bis das Kräftegleichgewicht wieder /lergestellt ist.

Zusätzlich zu der Regelung des BremszylinderdrucKes durch den Steuerdruck kann der Bremszylinderdruck in den angeschlossenen Bremszylindern 24 und 25 auch durch die 2-Wegeventile 18 und 19. die über die Vorsteuer-Hagnetventile 29 und 31 ansteuerbar sind. in der Art beeinflußt werden, daß die Bremsdrücke in den Bremszylindern 24 und 25 von der Druckviechselkammer 13 abgesperrt werden können. Da diese Sperrfunktion durch die 2-Wege-Ventile 18 und 19 unabhängig von der jeweiligen Stellung (Druckabsenken oder Druckaufbau) des Relaisventiles 9 erfolgen kann, sind folgende Druckfunktionen gleichzeitig ausführbar:

- Druckabsenken beider Bremszylinder 24 und 25

- Druckabsenken eines Brems Zylinders und Druckhalten des anderen Brems Zylinders

- Druckhalten eines Bremszylinders und
Druckaufbau des anderen Bremszylinders

- Druckaufbau in beiden Brems zylindern 24 und 25, auch in unterschiedlichen Druckhöhen.

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Es ist somit mit nur einem Drucksteuerventil-Aggregat 4 eine gemeinsame oder auch individuelle Radregelung durchführbar, bei der zusätzlich durch die Relaisfunktion gegenüber den bei Einzelradregelung normal üblich verwendeten Schaltventilen funktionelle Vorteile gegeben sind.

In den Figuren 2 und 5 sind vorteilhafte Weiterbildungen des 2kanaligen Kombinations.-Drucksteuerventiles nach der Figur 1 aufgezeigt. Diese Weiterbildungen sind auch bei einer 3Ks.nal-Ausführung anwendbar. Dabei sind gleiche Teile mit den in der Figur 1 verwendeten Bezugszahlen versehen.

In Figur 2 ist ein viertes Magnetventil 51 verwendet, welches ebenfalls im Gehäuse des Drucksteuerventil-Aggregats angeordnet ist. Über dieses Magnetventil 51 ist über eine interne Verbindungsleitung 52 Vorratsdruck direkt durch das Magnetventil 30 hindurch in die Steuerkammer 12' einsteuerbar. Dies hat zur Folge j daß außer über das Bremsventil 2 auch über das Magnetventil 51 ein Bremsdruck in die angeschlossenen Bremszylinder eingesteuert werden kann. Während jedoch die Druckeinsteuerung durch das Bremsventil 2 an allen Achsen wirksam ist, kann die Ansteuerung über das Magnetventil 51 gezielt an einzelnen Bremszylinder 24 und 25 durchgeführt werden.

Mit Hilfe dieses einen zusätzlichen Magnetventiles 51 und einer relativ einfachen Erweiterung der Blockierschutzlogik kann beispielsweise eine Antriebsschlupfregelung an der Triebachse eines Zugfahrzeuges durchgeführt werden. Das durchdrehende Rad, erkennbar für die Blockierschutzlogik über die Radsensoren, wird dabei über das Magnetventil 51 abgebremst und gleichzeitig der Bremsdurckaufbau des nicht durchdrehenden Rades durch Sperren des zugehörigen 2-Wege-Ventiles unterbunden. Durch Regelung beider Räder auf gleichen Schlupf bzw. auf gleiche Drehzahl kann hierdurch exakt die Wirkung eines mechanischen Sperrdifferentials erzeilt werden, jedoch mit erheblich geringerem'Aufwand.

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Die Bereitschaft zur Schlupfregelung kann, wie bisher üblich, durch den Fahrer ausgelöst werden, beispielsweise über einen Schalter oder aber auch automatisch durch die erweiterte Blockierschutzlogik, die über eine positive SchlupfscWe/Zedas durchdrehende Rad erkennt und die automatische Schlupfregelung auslöst.

Selbstverständlich muß das Magnetventil 51 nicht, wie in Figur 2 gezeigt, direkt im Kombinations-Drucksteuerventil angeordnet sein. Es kann auch, wie in Figur 3 gezeigt, als Magnetventil 51' irgendwo im Fahrzeug liegen.

Anstelle eines Magnetventiles kann die gezielte Druckeinsteuerung einzelner Bremszylinder auch über ein normales,mechanisch betätigtes 3/2-Wege-Ventil 53 erfolgen, das beispielsweise durch den Fahrer für die Dauer der Antriebsschlupfregelung über einen Knebel 54 eingerastet werden kann. In Figur 4 ist diese Ausführungsform schematisch dargestellt.

Wird anstelle des Knebels 54 eine Schloßtaste 55 mit abziehbarem Schlüssel vorgesehen, so ist, wie die Figur 5 zeigt, mit dem 3/2-Wege-Ventil zusätzlich eir> Diebstahlschutz erzielbar, der durch Einbremsen der angeschlossenen Bremszylinder ein unbefugtes Entwenden des Fahrzeuges auf einfache Weise verhindert.

In der Fig. 6 ist ein Fahrzeug .mit_ zwei Drucks_teuerventil-Aggregaten JS bzw. ^,,^dargestellt. Hier sind die Drucksteuerventil-Aggregate 56 und 57 nicht als Relaisventile ausgeführt, es sind Schalterventile mit Ein-Aus-Funktion. Anstelle der dargestellten 2-Kanal-Ventile können diese auch als je zwei Ein-Kanal-Ventile ausgebildet sein.

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Ein 3/2-Weqe-Ventil 60 ist mit einer Drosselstelle 61 in seiner Uinschaltstelluno ausaebildet, so daß der Vorratsdruckaufbau bei umgeschaltetem 3/2-WeCTe-Ventil 60 langsamer erfolat als bei nicht aeschaltetem Ventil.

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Claims

R.4< :· '■ 28 Ί 02 19

21.2.1978 He/Hm

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

l.J Drucksteuerventil-Aggregat für eine Bremsblockierschutz-

inrichtung von Kraftfahrzeug-Radbremsen, das von einem Steuerdruck betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine ein- oder mehrkanalige Steuerung im Drucksteuerventil-Aggregat ein 3/2-Wege-Ventil und für jeden Kanal ein 2/2-Wege-Ventil vorgesehen sind und daß an ein zusätzliches 3/2-Wege-Ventil (51, 51', 53, 53'0 eine Bremsventil-Steuerleitung und

eine Vorratsleitung/tfngeschlossen ist.
2. Drucksteuerventil-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche 3/2-Wege-Ventil ein Magnetventil ist, mit dem im stromlosen Zustand eine Verbindung der Bremsventil-Steuerleitung mit einer Steuerkammer herstellbar ist und im stromfließenden Zustand über die . Vorratsleitung Steuerdruck in die genannte Steuerkammer einsteuerbar ist.
3, Drucksteuerventil-Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche 3/2-Wege-Ventil (53, 53' außerhalb des Gehäuseunterteils angeordnet ist.

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4. Drucksteuerventil-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Ventil (53, 53') mechanisch betätigbar ist (Figur 3).
5. Drucksteuerventil-Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Ventil (53) über einen Knebel (5*0 bzw. eine Schloßtaste (55) verriegelbar ist (Figuren 4
und 5)·
6. Drucksteuerventil-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zusätzlichen 3/2-Wege-Ventil (51, 51'j 53₃ 53') in Kombination mit einer Blockierschutzlogik eine Anriebsschlupfregelung durchführbar ist.
7· Drucksteuerventil-Aggregat nach einem der Ansprüche 3 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zusätzlichen 3/2-Wege-Ventil (53, 53') eine Diebstahlsicherung erzielbar ist.
8. Drucksteuerventil-iercrregat nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß im 3/2-^^Teae-Ventil (60) eine«
Drossel (61) voraesehen ist, mit der im Umschaltstelluna ein Vorratsdruckaufbau zu verzögern ist.
9 b M) 0