DE3925465A1 - Antiblockiersteuervorrichtung fuer druckluftbetaetigte hydraulische bremsanlagen - Google Patents
Antiblockiersteuervorrichtung fuer druckluftbetaetigte hydraulische bremsanlagenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anti
blockiersteuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 und genauer gesagt auf eine Antiblockier
steuervorrichtung zur Verwendung bei einer druckluft
betätigten hydraulischen Bremsanlage.
Antiblockiersteuervorrichtungen zur Verwendung bei
druckluftbetätigten hydraulischen Bremsanlagen sind
z.B. in der Beschreibung der US-Patentanmeldung
07/317 846 sowie der geprüften japanischen Patentver
öffentlichtung Nr. 1824/1976 offenbart.
Eine ausführlichere Beschreibung der vorstehend genannten
bekannten Vorrichtungen erfolgt nun unter spezieller
Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6.
Wie in Fig. 5 zu sehen ist, besitzt eine herkömmliche
Bremsanlage ein Bremsventil 2, das mit einer Druckluft
quelle 1 in Verbindung steht. Die Steuervorrichtung
besitzt außerdem einen Lufthauptzylinder 3, der mit
einer mit dem Bremsventil 2 verbundenen Druckluftkammer
3 a sowie mit einer Hydraulikdruckkammer 3 d ausgestattet
ist, die über einen Modulator 4 mit Radzylindern 5 ver
bunden ist, von denen nur einer gezeigt ist. Der Modu
lator 4 besitzt eine Druckluftkammer 4 a, die mit dem
Bremsventil 2 über ein normalerweise geöffnetes Halte
ventil 7 verbunden ist, das als Drucksteuerventil für
die Druckluft dient. Die Druckluftkammer 4 a des Modula
tors 4 steht außerdem mit der äußeren Umgebung in Ver
bindung, und zwar über ein normalerweise geschlossenes
Druckabsenkventil 8, das ebenfalls als Drucksteuerven
til für die Druckluft dient.
Bei einem normalen Bremsvorgang wird beim Öffnen des
Bremsventils 2 der pneumatische Druck, der in die Druck
luftkammer 3 a des Lufthauptzylinders 3 eingeleitet
wurde, in einen hydraulischen Druck umgewandelt, der
über den Modulator 4 auf die Radzylinder 5 ausgeübt
wird, um dadurch die Räder zu bremsen. Wenn während des
Bremsvorgangs eine Gefahr des Blockierens von Rädern
auftritt, wird das Halteventil 7 geschlossen, während
das Druckabsenkventil 8 geöffnet wird, so daß der
pneumatische Druck in der Druckluftkammer 4 a des Modu
lators 4 reduziert wird, wodurch der Druckluftkolben
4 b in dem Modulator bewegt wird. Als Konsequenz hiervon
wird der mit dem Druckluftkolben 4 b verbundene Hydrau
likkolben 4 c derart bewegt, daß das in der Fluidpassage
in dem Modulator 4 vorgesehene Steuerventil 10 unter
Erhöhung des Volumens der Hydraulikdruckkammer 4 d ge
schlossen wird, so daß der Bremsfluiddruck in den Rad
zylindern in die Hydraulikdruckkammer 4 d entlastet
wird, so daß dadurch der Bremsdruck reduziert und auf
diese Weise ein Blockieren der Räder verhindert wird.
Wenn die Gefahr einer Radblockierung überwunden ist, wird
das Druckabsenkventil 8 geschlossen und das Halteventil
7 geöffnet, so daß der pneumatische Druck von der
Druckluftquelle 1 in die Druckluftkammer des Modulators
4 eingeleitet wird und dadurch der Druckluftkolben 4 b
und somit der Hydraulikkolben 4 c derart bewegt werden,
daß das Volumen in der Hydraulikdruckkammer 4 d redu
ziert wird. Als Ergebnis hiervon wird der hydraulische
Bremsdruck wiederhergestellt und auf die Radzylinder
ausgeübt, um dadurch die Räder abzubremsen.
Wie in Fig. 6 zu sehen ist, besitzt eine weitere her
kömmliche Bremsanlage einen Lufthauptzylinder 3, der mit
einer Druckluftkammer 3 a versehen ist, die über ein
Bremsventil 2 und ein normalerweise geöffnetes Halte
ventil 7 mit einer Druckluftquelle 1 verbunden ist,
wobei das Halteventil 7 als Steuerventil für den pneu
matischen Druck bzw. Pneumatikdruck-Steuerventil dient.
Der Lufthauptzylinder 3 besitzt ebenfalls eine Hydrau
likdruckkammer 3 d, die mit Radzylindern 5 in Verbindung
steht. Die Druckluftkammer 3 a des Lufthauptzylinders
3 wird durch ein normalerweise geschlossenes Druckab
senkventil 8, das als Pneumatikdruck-Steuerventil wirkt,
an die Atmosphäre geöffnet.
Bei einem normalen Bremsvorgang wird das Bremsventil 2
geöffnet, so daß der auf die Druckluftkammer 3 a des
Lufthauptzylinders 3 ausgeübte pneumatische Druck in
hydraulischen Druck umgewandelt wird, der auf die Rad
zylinder 5 ausgeübt wird, um dadurch eine Bremswirkung
zu erzeugen. Wenn ein Antiblockiersteuervorgang er
forderlich ist, wird das Halteventil 7 geschlossen,
während das Druckabsenkventil 8 geöffnet wird, so daß
der Druck in der Druckluftkammer 3 a des Lufthauptzy
linders 3 reduziert wird, mit dem Ergebnis, daß ein
Druckluftkolben 3 b in dem Lufthauptzylinder 3 bewegt
wird. Als Ergebnis hiervon wird ein mit dem Druckluft
kolben 3 b verbundener Hydraulikkolben 3 c bewegt, um
dadurch das Volumen der Hydraulikdruckkammer 3 d zu
erhöhen, so daß der Hydraulikbremsdruck in die Hydrau
likdruckkammer 3 d entlastet wird, wodurch die Brems
wirkung vermindert wird, um dadurch ein Blockieren von
Rädern zu vermeiden. Wenn die Gefahr eines solchen
Blockierens von Rädern vermieden ist, wird das Druck
absenkventil 8 geschlossen, während das Halteventil 7
geöffnet wird, so daß Druckluft von der Druckluftquelle
in die Druckluftkammer 3 a des Lufthauptzylinders 3 ein
geleitet wird, so daß der Druckluftkolben 3 b und somit
der Hydraulikkolben 3 c derart bewegt werden, daß das
Volumen der Hydraulikdruckkammer 3 d reduziert wird, so
daß dadurch der hydraulische Bremsdruck wiederherge
stellt wird und an den Radzylindern 5 zur Verfügung
steht, so daß die Bremse wieder in Wirkung treten
kann.
Bei diesen bekannten Anlagen ist die Wiederherstellung
des hydraulischen Bremsdrucks nach einem Antiblockier
steuervorgang, d.h. die Rate, mit der der hydraulische
Bremsdruck zur erneuten Erzeugung einer Bremswirkung
wieder ansteigt, genauso wie bei einem normalen Brems
vorgang.
Im allgemeinen erfolgt ein Antiblockiersteuervorgang
jedoch dann, wenn die Räder auf einer rutschigen Straße
laufen, d.h. wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt,
deren Oberfläche zur Verursachung einer Radblockierung
neigt. Von diesem Gesichtspunkt her braucht die Wieder
herstellung des hydraulischen Bremsdrucks nicht mit der
selben Rate zu erfolgen, wie der Aufbau des hydraulischen
Bremsdrucks bei einem normalen Bremsvorgang. Es ist sogar
so, daß die Wiederherstellung des hydraulischen Brems
drucks nach einem Antiblockier-Bremsvorgang vorzugsweise
mit einer geringeren Rate erfolgt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung einer Antiblockiersteuervorrichtung zur Ver
wendung bei einer hydraulischen Bremsanlage, die dahin
gehend verbessert ist, daß der hydraulische Bremsdruck
bei einem normalen Bremsvorgang rasch ansteigen kann,
jedoch dann, sobald ein Antiblockiersteuervorang be
ginnt, die Anstiegsrate des hydraulischen Bremsdrucks
nach jedem Zyklus eines Antiblockier-Bremsvorgangs auf
ein Niveau reduziert wird, das für den Antiblockier-
Bremsvorgang geeignet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich
aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Antiblockier
steuervorrichtung bei einer druckluftbetätigten hydrau
lischen Bremsanlage mit einer Druckluftquelle, einem
Bremsventil, einer Umwandlungseinrichtung zum Aufnehmen
des von der Druckluftquelle durch das Bremsventil zuge
führten Pneumatikdrucks und zum Umwandeln des aufge
nommenen Pneumatikdrucks in hydraulischen Bremsdruck,
mit Radzylindern zum Aufnehmen des hydraulischen Brems
drucks und mit Pneumatikdruck-Steuerventilen zum Steuern
des Pneumatikdrucks in einer Druckluftkammer der Umwand
lungseinrichtung zur Steuerung des hydraulischen Brems
drucks, wobei sich die Antiblockiersteuervorrichtung
erfindungsgemäß auszeichnet durch eine Komparatorein
richtung zum Vergleichen des Pneumatikdrucks in der
Druckluftkammer mit dem Ausgangs-Pneumatikdruck des
Bremsventils, sowie durch ein Passagen- bzw.
Passagenverengungsventil, das in
eine Druckluftpassage zwischen dem Bremsventil und den
Pneumatikdruck-Steuerventilen einbringbar ist, wenn die
Komparatoreinrichtung festgestellt hat,
daß der Pneumatikdruck in der Druckluftkammer um einen
vorbestimmten Wert unter den Ausgangs-Pneumatikdruck
des Bremsventils abgesunken ist.
Die erfindungsgemäße Antiblockiersteuervorrichtung kann
derart ausgebildet sein, daß die Druckluftkammer eines
Lufthauptzylinders mit einem Bremsventil verbunden ist,
wobei der Lufthauptzylinder außerdem eine Hydraulik
druckkammer besitzt, die über einen Modulator mit den
Radzylindern verbunden ist, wobei das Bremsventil außer
dem durch das Pneumatikdruck-Steuerventil mit der Druck
luftkammer des Modulators verbunden ist, so daß der
Modulator durch Pneumatikdruck betätigt wird, der durch
das Pneumatikdruck-Steuerventil auf den Modulator aus
geübt wird, um auf diese Weise den in den Radzylindern
wirksamen hydraulischen Bremsdruck zu steuern, wodurch
eine Konstruktion ähnlich der in Fig. 5 gezeigten An
ordnung verwirklich wird. Dabei dient die Druckluft
kammer des Modulators als Pneumatikdruckkammer der
Antiblockiersteuervorrichtung.
Die vorstehend erwähnte Komparatoreinrichtung vergleicht
den Pneumatikdruck in der Druckluftkammer des Modulators
mit dem Ausgangs-Pneumatikdruck des Bremsventils. Wenn
dieser Vergleich zu dem Ergebnis führt, daß der Pneuma
tikdruck in der Druckluftkammer um einen vorbestimmten
Wert unter den Ausgangs-Pneumatikdruck des Bremsventils
abgesunken ist, wird das vorstehend genannte Passagen
ventil in die Passage zwischen dem Bremsventil und dem
Pneumatikdruck-Steuerventil bewegt.
Die erfindungsgemäße Antiblockiersteuervorrichtung kann
auch derart ausgebildet sein, daß die Druckluftkammer
des Lufthauptzylinders durch das Bremsventil und das
Pneumatikdruck-Steuerventil mit der Druckluftquelle ver
bunden ist, so daß der in der Hydraulikdruckkammer des
Lufthauptzylinders wirksame hydraulische Bremsdruck
als Ergebnis der mittels des Pneumatikdruck-Steuerven
tils erfolgenden Steuerung des Pneumatikdrucks in der
Druckluftkammer des Lufthauptzylinders gesteuert wird,
wodurch eine Konstruktion ähnlich der in Fig. 6 ge
zeigten Anordnung verwirklicht wird. Dabei dient die
Druckluftkammer des Lufthauptzylinders als Druckluft
kammer der Antiblockiersteuervorrichtung gemäß der vor
liegenden Erfindung.
In letzterem Fall vergleicht die Komparatoreinrichtung
den Pneumatikdruck in der Druckluftkammer des Lufthaupt
zylinders mit dem Ausgangs-Pneumatikdruck des Bremsven
tils, und das Passagenventil wird in die Passage zwischen
dem Bremsventil und dem Pneumatikdruck-Steuerventil
bewegt, wenn dieser Vergleich zu dem Ergebnis führt,
daß der Pneumatikdruck in der Druckluftkammer um einen
vorbestimmten Wert unter den Ausgangs-Pneumatikdruck
des Bremsventils abgesunken ist.
Man kann verschiedene Arten von Vorrichtungen als
Komparatoreinrichtungen verwenden, wie z.B. einen
Differenzdruckkolben, der nach Maßgabe der Differenz
zwischen den auf seine beiden Enden wirkenden Druck
werten bewegt wird, sowie Drucksensoren, die in der
Lage sind, die beiden miteinander zu vergleichenden
Pneumatikdruckwerte zu erfassen, usw.
Bei Verwendung eines Differenzdruckkolbens als Kompa
ratoreinrichtung kann das Passagenventil bzw. Loch
ventil durch eine Stange mit dem Differenzdruckkolben
verbunden sein, so daß sich das Passagenventil nach
Maßgabe der Bewegung des Differenzdruckkolbens in die
Druckluftpassage hinein sowie aus dieser
heraus bewegen läßt.
Die Anordnung kann auch derart ausgelegt sein, daß es
sich bei dem Passagenventil um ein elekromagnetisch betä
tigtes Ventil handelt, dem ein Sensor, wie z.B. ein
Schalter zugeordnet ist, der in der Lage ist, die
Position des Differenzdruckkolbens zu detektieren, so
daß das Elektromagnetventil nach Maßgabe eines Signals
von dem Sensor betätigt wird, um dadurch das Passagen
ventil in die Druckluftpassage hinein sowie aus dieser
heraus zu bewegen. Das elektromagnetisch betätigte
Passagenventil läßt sich auch dann verwenden, wenn die
Komparatoreinrichtung aus einem Sensorpaar gebildet ist,
wobei das Passagenventil dann in die Druckluftpassage
hinein bewegt wird, wenn die Differenz zwischen den
von den beiden Sensoren erfaßten Druckwerten einen vor
bestimmten Wert erreicht hat.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden
im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen
mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. In den Zeich
nungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer hydrauli
schen Bremsanlage, die ein Ausführungsbeispiel
einer Antiblockiersteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung beinhaltet;
Fig. 2 eine Schnittansicht unter Darstellung eines
Details eines Modulatorventils gemäß der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Dartellung einer hydraulischen
Bremsanlage, die ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Antiblockiersteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung beinhaltet;
Fig. 4 eine Darstellung des wesentlichen Bereichs eines
weiteren Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer ersten her
kömmlichen hydraulischen Bremsanlage; und
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer zweiten her
kömmlichen hydraulischen Bremsanlage.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die bevor
zugten Ausführungsbeispiele derselben ausführlicher er
läutert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nun ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel erläutert. Dabei ist eine Druckluftquelle
1 über ein Bremsventil 2 mit einer Druckluftkammer 3 a
eines Lufthauptzylinders 3 verbunden, der einen Druck
luftkolben 3 b sowie einen mit dem Druckluftkolben 3 b
betriebsmäßig verbundenen Hydraulikkolben 3 c besitzt.
Die Anordnung ist derart ausgelegt, daß der Druckluft
kolben 3 b durch den pneumatischen Druck von der Druck
luftquelle 1 verschoben wird und dadurch wiederum der
Hydraulikkolben 3 c bewegt wird, wodurch in einer Hydrau
likkammer 3 d in dem Lufthauptzylinder 3 ein Hydraulik
druck erzeugt wird. Die Hydraulikdruckkammer 3 d des Luft
hauptzylinders 3 ist durch eine Hydraulikdruckkammer 4 d
eines Modulators 4 mit Radzylindern 5 verbunden.
Der Modulator 4 besitzt eine Druckluftkammer 4 a, die
mit dem Bremsventil 2 verbunden ist, und zwar über ein
Lochventil bzw. Passagenventil 6, das eine blendenartige
Öffnung besitzt und eine verengte Passage bildet, und ein
normalerweise offenes Halteventil 7, das als Pneumatik
druck-Steuerventil dient. Die Druckluftkammer 4 a des Mo
dulators 4 ist außerdem mit einer Passage verbunden, in
der sich ein normalerweise geschlossenes Druckabsenk
ventil 8 befindet, das als Pneumatikdruck-Steuerventil
dient und zur Atmosphäre geöffnet wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt der Modulator 4 einen
Pneumatikkolben 4 b, der den Druck in der Pneumatik
druckkammer 4 a aufnimmt, sowie einen Hydraulikkolben 4 c,
der den Druck in einer Hydraulikdruckkammer 4 d aufnimmt,
wobei der Pneumatikkolben 4 b und der Hydraulikkolben 4 c
miteinander verbunden sind. Ein Kugelventil 10, das durch
eine Feder 9 in Schließrichtung druckbeaufschlagt ist,
ist in einer mit der Hydraulikdruckkammer 4 d verbundenen
Flüssigkeitspassage bzw. Flüssigkeitskanal vorgesehen.
Das Kugelventil 10 ist dazu ausgelegt, gegen die Kraft
der Feder 9 in Öffnungsrichtung bewegt zu werden, wenn
es durch eine Stange 4 e mit Druck beaufschlagt wird,
die von dem Hydraulikkolben 4 c wegragt.
Eine Betätigungseinrichtung 15 des Typs, der einen
Differenzdruckkolben verwendet, ist zwischen der Druck
luftkammer 4 a des Modulators 4 und einem Bereich einer
Druckluftpassage 11 zwischen dem Passagenventil 6 und
der Druckluftquelle 1 vorgesehen. Die Betätigungsein
richtung 15 bildet eine Vergleichseinrichtung, und diese
bildet wiederum einen wesentlichen Bestandteil der
Antiblockiersteuervorrichtung gemäß der Erfindung.
Genauer gesagt besitzt die Betätigungseinrichtung 15
einen Differenzdruckkolben 16, auf dessen einer Seite
eine Druckkammer 16 a definiert ist, die mit dem zwi
schen dem Passagenventil 6 und der Druckluftquelle 1
befindlichen Bereich der Druckluftpassage 11 verbunden
ist. Eine weitere Druckkammer 16 b, die an dem anderen
Ende, d.h. auf der anderen Seite, des Differenzdruck
kolbens 16 ausgebildet ist, ist mit der Druckluftkammer
4 a des Modulators 4 verbunden. Auf diese Weise werden
die beidseits des Differenzdruckkolbens 16 befindlichen
Druckkammern 16 a und 16 b mit dem Ausgangs-Pneumatik
druck von dem Bremsventil 2 bzw. mit dem Druck in der
Druckluftkammer 4 a des Modulators 4 beaufschlagt, so
daß sich der Differenzdruckkolben 16 nach Maßgabe des
Druckunterschieds zwischen diesen Druckwerten bewegt.
Der Differenzdruckkolben 16 besitzt eine von ihm weg
ragende Stange 16 c, die mit dem Passagenventil 6 in
derartigem Eingriff steht, daß sich das Passagen
ventil 6 nach Maßgabe der Bewegung des Differenzdruck
kolbens 16 in die Druckluftpassage 11 hinein sowie aus
dieser heraus bewegen läßt. Genauer gesagt ist der
Differenzdruckkolben 16 durch die Feder 17 normaler
weise derart vorgespannt, daß er das Passagenventil 6
aus der Druckluftpassage 11 herausbewegt hält. Wenn
jedoch der Pneumatikdruck in der Druckluftkammer 4 a
des Modulators 4 niedriger geworden ist als der Ausgangs-
Pneumatikdruck des Bremsventils 2 wird der Differenz
druckkolben 16 gegen die Kraft der Feder 17 in bezug
auf die Zeichnungen nach links bewegt, und wenn die
Druckdifferenz einen vorbestimmten Wert erreicht hat,
wird das Passagenventil 6 in die Druckluftpassage 11
hineinbewegt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Differenzdruck
kolben 16 durch die Feder 17 in einer derartigen Weise
druckbeaufschlagt, daß der Wert der Druckdifferenz über
dem Differenzdruckkolben 16, bei dem das Passagenventil
6 in die Druckluftpassage 11 gebracht wird, durch die
Steifigkeit der Feder 17 bestimmt ist.
Es ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, doch
ein mit der beschriebenen Bremsanlage ausgestattetes
Fahrzeug besitzt Radgeschwindigkeitssensoren, die den
jeweiligen Rädern zugeordnet sind. Außerdem besitzt das
Fahrzeug auch eine elektronische Steuereinheit ECU, die
feststellt, ob irgendein Risiko für das Auftreten einer
Radblockierung besteht, wobei diese Feststellung auf der
Basis der Radgeschwindigkeitsdaten erfolgt, die von
diesen Radgeschwindigkeitssensoren abgeleitet werden,
wonach die elektronische Steuereinheit ECU dann das
Halteventil 7 und das Druckabsenkventil 8 nach Maßgabe
des Ergebnisses dieser Bestimmung selektiv öffnet und
schließt.
Im folgenden wird nun der Betrieb dieses Ausführungs
beispiels erläutert.
Während des normalen Laufs eines Fahrzeugs ist das
Passagenventil 6 aus der Druckluftpassage 1 entfernt
gehalten, wobei das Halteventil 7 geöffnet und das
Druckabsenkventil 8 geschlossen ist.
Wenn der Fahrer das Bremspedal niedergedrückt hat,
wird das Bremsventil 2 geöffnet, so daß der Pneumatik
druck von der Druckluftquelle 1 als Ausgangs-Pneumatik
druck des Bremsventils 2 direkt in die Druckluftkammer
3 a des Lufthauptzylinders 3 eingeleitet wird, und der
auf diese Weise ausgeübte Pneumatikdruck wird in dem
Lufthauptzylinder 3 in Hydraulikdruck umgewandelt.
Gleichzeitig wird Pneumatikdruck von der Druckluftquelle
1 durch das Halteventil 7 in die Pneumatikkammer 4 a
des Modulators 4 eingeleitet, so daß der Druckluftkolben
4 b nach links bewegt wird, um das Kugelventil 10 ge
öffnet zu halten. Als Ergebnis hiervon wird der in dem
Lufthauptzylinder 3 erzeugte hydraulische Bremsdruck
durch das geöffnete Kugelventil 10 auf die Radzylinder
5 übertragen, wodurch die Bremse wirksam wird.
Wenn nach Einschätzung der elektronischen Steuereinheit
ECU ein Radblockieren droht, so erzeugt sie Anweisungen
zum Schließen und Öffnen des Halteventils 7 bzw. des
Druckabsenkventils 8. Dadurch wird der Druck in der
Druckluftkammer 4 a des Modulators 4 reduziert, so daß
sich der Druckluftkolben 4 b des Modulators 4 in bezug
auf die Zeichnungen nach rechts bewegen kann, um da
durch das Kugelventil 10 zu schließen. Als Konsequenz
hiervon wird der hydraulische Bremsdruck in dem Rad
zylinder 5 in die Hydraulikdruckkammer 4 d des Modulators
4 entlastet, wodurch das Auftreten eines Radblockierens
vermieden wird.
Die Reduzierung des Drucks in der Druckluftkammer 4 a
des Modulators 4 führt dazu, daß das Druckgleichgewicht
über dem Differenzdruckkolben 16 der Betätigungseinrich
tung 15 aufgehoben wird. Dadurch wird der Differenz
druckkolben 16 durch den Ausgangs-Pneumatikdruck des
Bremsventils 2 in bezug auf die Zeichnungen nach links
bewegt, so daß das mit der Stange 16 c in Eingriff
stehende Passagenventil 6 in die Druckluftpassage 11 be
wegt wird.
Wenn nun durch Öffnen des Halteventils 7 und Schließen
des Druckabsenkventils 8 der Pneumatikdruck in der Druck
luftkammer 4 a des Modulators 4 wieder erhöht wird, um den
hydraulischen Bremsdruck wiederherzustellen,
ist somit die Anstiegsrate des Pneumatikdrucks in der
Druckluftkammer 4 a durch das Vorhandensein des Passagen
ventils 6 in der Druckluftpassage 11 klein, so daß die
Anstiegsrate des hydraulischen Bremsdrucks in der
Hydraulikdruckkammer 4 d entsprechend gering ist. Dieser
Vorgang wird mehrere Male in zyklischer Weise wieder
holt.
Bei dem Pneumatikdruck-Steuerventil kann es sich um ein
Dreiwegventil handeln, wobei das Halteventil 7 und das
Druckabsenkventil 8 in Form einer Einheit ausgebildet
sind.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Kurz gesagt besitzt das zweite Ausführungsbeispiel eine
ähnliche Konstruktion wie das erste Ausführungsbeispiel,
jedoch ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auf den
im ersten Ausführungsbeispiel vorhandenen Modulator 4
verzichtet worden. Die Druckluftkammer 3 a des Lufthaupt
zylinders 3 ist durch das Bremsventil 2 und das als Pneu
matikdruck-Steuerventil dienende Halteventil 7 mit der
Druckluftquelle 1 verbunden. Die Druckluftkammer 3 a ist
mit einer Passage verbunden, die durch ein Druckabsenk
ventil 8 mit der Atmosphäre verbunden ist, wobei das
Druckabsenkventil 8 ebenfalls als Pneumatikdruck-
Steuerventil dient.
Bei einem normalen Bremsvorgang wird der Pneumatikdruck
von der Druckluftquelle 1 durch das Bremsventil 2 in
die Druckluftkammer 3 a des Lufthauptzylinders 3 ein
geleitet und in Hydraulikdruck umgewandelt, der direkt
auf die Radzylinder 5 übertragen wird.
Bei Ausführung eines Antiblockiersteuervorgangs wird
das Halteventil 7 geschlossen und das Druckabsenkventil
8 geöffnet, so daß der Pneumatikdruck in der Druck
luftkammer 3 a des Lufthauptzylinders 3 reduziert wird,
mit dem Ergebnis, daß der Druckluftkolben 3 b des Luft
hauptzylinders 3 in bezug auf die Zeichnungen nach
rechts verschoben wird, was wiederum dazu führt, daß
der hydraulische Bremsdruck in dem Radzylinder 5 in
die Hydraulikdruckkammer 3 d des Lufthauptzylinders
3 entlastet wird, wodurch das Auftreten einer Rad
blockierung vermieden wird.
Das Druckgleichgewicht über dem Differenzdruckkolben
16 der Betätigungseinrichtung geht als Ergebnis der
Druckreduzierung in der Druckluftkammer 3 a des Luft
hauptzylinders 3 verloren, so daß der Differenzdruck
kolben 16 in bezug auf die Zeichnungen nach links be
wegt wird. Als Ergebnis davon bewegt die Stange 16 c
des Differenzdruckkolbens 16 das Passagenventil 6 in
die Druckluftpassage 11 hinein.
Wenn der Pneumatikdruck in der Druckluftkammer 3 a des
Lufthauptzylinders 3 zur Wiederherstellung des hydrau
lischen Bremsdrucks wieder erhöht wird, ist die
Anstiegsrate des Pneumatikdrucks in der Druckluftkammer
3 a aufgrund der Präsenz des Passagenventils 6 in der
Druckluftpassage 11 gering, mit dem Ergebnis, daß die
Anstiegsrate des hydraulischen Bremsdrucks in der
Hydraulikdruckkammer 3 d entsprechend gering ist. Dieser
Vorgang wird mehrere Male wiederholt, je nachdem, wie
dies zum sicheren Bremsen des Fahrzeugs erforderlich
ist.
Fig. 4 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Position des Differenzdruckkolbens 16 durch
einen Schalter 21 detektiert wird. Bei Empfang eines
Detektionssignals von dem Schalter 21 erzeugt die
elektronische Steuereinheit ECU eine Anweisung zum
Aktivieren eines mittels eines Elektromagneten betä
tigten Passagenventils 6, so daß dieses in die Druck
luftpassage 11 gebracht wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird gemäß der vor
liegenden Erfindung der hydraulische Bremsdruck während
eines normalen Bremsvorgangs rasch aufgebaut. Sobald
jedoch ein Antiblockiersteuervorgang begonnen hat, wird
die Rate zur Wiederherstellung des hydraulischen Brems
drucks reduziert, um dadurch eine angemessene Brems
steuerung zu ermöglichen.
Claims (7)
1. Antiblockiersteuervorrichtung bei einer druckluft
betätigten hydraulischen Bremsanlage mit einer Druck
luftquelle (1), einem Bremsventil (2), einer Umwand
lungseinrichtung zum Aufnehmen des von der Druckluft
quelle (1) durch das Bremsventil (2) zugeführten Pneu
matikdrucks und zum Umwandeln des aufgenommenen Pneu
matikdrucks in hydraulischen Bremsdruck, mit Radzylindern
(5) zum Aufnehmen des hydraulischen Bremsdrucks und mit
Pneumatikdruck-Steuerventilen (7, 8) zum Steuern des
Pneumatikdrucks in einer Druckluftkammer (3 a oder 4 a)
der Umwandlungseinrichtung zur Steuerung des hydrauli
schen Bremsdrucks,
gekennzeichnet durch
eine Komparatoreinrichtung (15) zum Vergleichen des
Pneumatikdrucks in der Druckluftkammer (3 a oder 4 a) mit
dem Ausgangs-Pneumatikdruck des Bremsventils (2); und
durch ein Passagenventil (6), das in eine Druckluft
passage (11) zwischen dem Bremsventil (2) und den Pneu
matikdruck-Steuerventilen (7, 8) einbringbar ist, wenn
die Komparatoreinrichtung (15) zu der Feststellung ge
kommen ist, daß der Pneumatikdruck in der Druckluft
kammer (3 a oder 4 a) um einen vorbestimmten Wert unter
den Ausgangs-Pneumatikdruck des Bremsventils (2) abge
sunken ist.
2. Antiblockiersteuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Pneumatik
druck-Steuerventilen (7, 8) um ein normalerweise ge
öffnetes Halteventil sowie ein normalerweise geschlosse
nes Druckabsenkventil handelt.
3. Antiblockiersteuervorrichtung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorein
richtung (15) Drucksensoren zum Erfassen des Pneumatik
drucks in der Druckluftkammer (3 a oder 4 a) bzw. des
Ausgangs-Pneumatikdrucks des Bremsventils (2) sowie
eine Einrichtung zum miteinander Vergleichen der von
den Drucksensoren erfaßten Druckwerte beinhaltet.
4. Antiblockiersteuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Komparatoreinrichtung (15) eine Betätigungseinrichtung
mit einem Differenzdruckkolben (16) beinhaltet, der
an seinen beiden Enden den Pneumatikdruck in der Druck
luftkammer (3 a oder 4 a) bzw. den Ausgangs-Pneumatik
druck des Bremsventils (2) aufnimmt, und daß der Diffe
renzdruckkolben (16) dazu ausgelegt ist, sich nach Maß
gabe der Differenz zwischen den an seinen beiden Enden
aufgenommenen Druckwerten zu bewegen.
5. Antiblockiersteuervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Passagen
ventil (6) um ein elektromagnetisch betätigtes Ventil
handelt, und daß die Betätigungseinrichtung (15) einen
Schalter (21) aufweist zum Detektieren der Position
des Differenzdruckkolbens (16) sowie zum Zuführen
eines die Position des Differenzdruckkolbens (16) wieder
gebenden Signals zu einer elektronischen Steuereinheit
(ECU), die ein Signal zum derartigen Betätigen des
Passagenventils (6) erzeugt, daß dieses in die Druck
luftpassage zwischen dem Bremsventil (2) und den
Pneumatikdruck-Steuerventilen (7, 8) bewegt wird.
6. Antiblockiersteuervorrichtung nach Anspruch 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdruck
kolben (16) der Betätigungseinrichtung (15) eine Stange
(16 c) aufweist, die in derartigem Eingriff mit dem
Passagenventil (6) steht, daß das Passagenventil (6)
nach Maßgabe der Bewegung des Differenzdruckkolbens
(16) in die Druckluftpassage (11) zwischen dem Brems
ventil (2) und den Pneumatikdruck-Steuerventilen (7, 8)
bewegt wird.
7. Antiblockiersteuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Differenzdruckkolben (16) durch eine Feder (17) norma
lerweise derart vorgespannt ist, daß er das Passagen
ventil (6) aus der Druckluftpassage (11) zwischen dem
Bremsventil (2) und den Pneumatikdruck-Steuerventilen
(7, 8) herausbewegt hält, so daß der Wert der auf den
Differenzdruckkolben (16) wirkenden Druckdifferenz,
bei dem das Passagenventil (6) in die Druckluftpassage
(11) zwischen dem Bremsventil (2) und den Pneumatik
druck-Steuerventilen (7, 8) bewegt wird, durch die
Federkonstante der Feder (17) bestimmt ist.
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