DE4447305C2

DE4447305C2 - Verfahren zum Entlüften von Bremszylindern in schlupfgeregelten Druckluft-Bremsanlagen

Info

Publication number: DE4447305C2
Application number: DE4447305A
Authority: DE
Inventors: Hermann Goebels; Ernst Angermair
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1994-12-31
Filing date: 1994-12-31
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2015-01-01
Also published as: US5733018A; FR2728849B1; DE4447305A1; FR2728849A1; JPH08230635A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Patentanspruchs.

Es ist schon ein solches Verfahren zum Entlüften von Brems zylindern in Druckluft-Bremsanlagen bekannt (DE 25 17 571 A1), bei dem während einer Bremsung ohne Schlupfregelung beim Bremslösen die zum Bremszylinder einge steuerte Druckluft eine in Schließrichtung federbelastete Schaltmembran des Einlaßventils im Drucksteuerventil zurück drängt und über eine Entlüftungsstelle des Bremsventils zur Atmosphäre abströmt.

Dabei hält der von der Ausgangskammer über die Leitungsverbindung in die Steuerkammer des Auslaß ventils übertragene Druck das Auslaßventil geschlossen. Die vom Bremszylinder zurückströmende Druckluft kann den Strö mungsweg über das Einlaßventil weiterhin nur nehmen, solange dabei die Federbelastung der Schaltmembran des Einlaßventils überwunden wird. Der abfallende Druck hat jedoch zur Folge, daß bei einem Restdruck von ca. 0,1 bar auch das Einlaßven til schließt und eine weitere Rückströmung der Druckluft aus dem Bremszylinder zum Bremsventil unterbunden ist.

Insbeson dere mit Scheibenbremsen ausgestattete Druckluft-Bremsanla gen reagieren jedoch in nachteiliger Weise auf einen solchen Restdruck im Bremszylinder mit thermischer Überlastung der Bremse sowie mit erhöhtem Verschleiß der Bremsbeläge.

Zwar ist auch ein Verfahren bekannt (DE 40 08 095 A1), bei dem während des von einem fußbetätigten Bremsventil bewirk ten Bremslösens das Auslaßventil eines weitgehend gattungs gemäßen Drucksteuerventils in die Durchlaßstellung geschal tet wird, um die abzusteuernde Druckluft über den Entlüf tungsraum des Drucksteuerventils auf kurzem Wege an die At mosphäre abzuleiten. Da jedoch auch hier die Druckfeder des Auslaßventils dessen Schaltmembran vor dem völligen Druckab bau in die Schließstellung überführt, kommt kein völliger Druckabbau im Bremszylinder zustande.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit dem kennzeichnenden Ver fahrensschritt des Patentanspruchs hat demgegenüber den Vor teil, daß der Restdruck im Bremszylinder auf dem Weg von der Ausgangskammer über die Leitungsverbindung und den Öffnungs querschnitt des zum Auslaßventil gehörenden Steuerventils zum Entlüftungsraum des Drucksteuerventils und weiter an die Atmosphäre vollständig abgebaut wird.

Dabei wird gemäß einer Weiterentwicklung des erfindungsgemä ßen Verfahrens nach Unteranspruch 2 in vorteilhafter Weise ein mit dem Ende der Bremsventil-Betätigung entfallendes Si gnal zum Auslösen der Steuerventil-Umschaltung genutzt.

Zeichnung

Ein erfindungsgemäßes Verfahrensbeispiel ist in der nachfol genden Beschreibung anhand einer Zeichnung, welche schema tisch vereinfacht eine Druckluft-Bremsanlage darstellt, nä her erläutert.

Beschreibung des Verfahrensbeispiels

Eine in der Zeichnung dargestellte, bremsschlupfgeregelte Druckluft-Bremsanlage 1 für Nutzfahrzeuge hat einen Druck luft-Vorratsbehälter 2, von dem eine Leitung 3.1, 3.2 zu ei nem Bremszylinder 4 einer als Scheibenbremse ausgebildeten Radbremse 5 geführt ist. Im Zuge des Leitungsabschnitts 3.1 ist ein vom Fahrzeugführer fußbetätigbares Bremsventil 6 an geordnet. Zwischen dem Bremsventil 6 und dem Bremszylinder 4 liegt im Zuge der Leitung 3.1, 3.2 ein Drucksteuerventil 7 für die Bremsschlupfregelung der Radbremse 5. Das Drucksteu erventil 7 weist eine Eingangskammer 8 auf, in welche der vom Bremsventil 6 kommende Leitungsabschnitt 3.1 mündet. Au ßerdem hat das Drucksteuerventil 7 eine Ausgangskammer 9, an welche der zum Bremszylinder 4 führende Leitungsabschnitt 3.2 angeschlossen ist. Außerdem ist das Drucksteuerventil 7 mit einem zur Atmosphäre führenden Entlüftungsraum 10 verse hen.

Die Verbindung der Eingangskammer 8 mit der Ausgangskammer 9 des Drucksteuerventils 7 ist von einem Einlaßventil 13 schaltbar. Das Einlaßventil 13 hat eine Schaltmembran 14, welche in Schließrichtung des Einlaßventils von einer Druck feder 15 in einer Steuerkammer 16 belastet ist. Die Steuer kammer 16 ist mittels eines als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Steuerventils 17 mit der Eingangskammer 8 oder mit der Atmo sphäre verbindbar. In der federbetätigten Stellung des Steu erventils 17 sperrt dieses die Verbindung der Steuerkammer 16 mit der Eingangskammer 8 und gibt die Verbindung der Steuerkammer zur Atmosphäre frei. Elektromagnetbetätigt sperrt das Steuerventil 17 die Verbindung zur Atmosphäre, während die Verbindung zwischen der Eingangskammer 8 und der Steuerkammer 16 freigegeben wird.

Das Drucksteuerventil 7 ist außerdem mit einem die Verbin dung zwischen der Ausgangskammer 9 und dem Entlüftungsraum 10 schaltenden Auslaßventil 20 versehen. Dieses hat gleich falls eine Schaltmembran 21, welche von einer in einer Steu erkammer 22 angeordneten Druckfeder 23 in Schließrichtung des Auslaßventils belastet ist. Dem Auslaßventil 20 ist ein als 2/2-Wegeventil ausgebildetes Steuerventil 24 zugeordnet. Elektromagnetbetätigt gibt das Steuerventil 24 einen Öff nungsquerschnitt 25 frei, durch den die Steuerkammer 22 mit dem Entlüftungsraum 10 zur Atmosphäre verbunden ist. Feder betätigt hält das Steuerventil 24 den Öffnungsquerschnitt 25 geschlossen. Ferner ist eine Leitungsverbindung 26 von der Ausgangskammer 9 zur Steuerkammer 22 vorgesehen. Der Öff nungsquerschnitt 25 des Steuerventils 24 ist größer als der Querschnitt der Leitungsverbindung 26.

Die Steuerventile 17 und 24 sind von einem Steuergerät 29 der Druckluft-Bremsanlage 1 schaltbar. An das Steuergerät 29 ist ein bei betätigtem Bremsventil 6 geschlossener Brems lichtschalter 30 angeschlossen, der gleichfalls ein Brems licht 31 des Nutzfahrzeugs ansteuert. Ferner ist mit dem Steuergerät 29 ein Fühler 32 zur Überwachung des Drehverhal tens des der Radbremse 5 zugeordneten Fahrzeugrades (nicht dargestellt) verbunden. Ferner versteht es sich, daß das Steuergerät 29 weitere Radbremsen überwacht, welche jeweils über ein vom Steuergerät geschaltetes Drucksteuerventil an das Bremsventil 6 angeschlossen sind.

Bei einer Bremsung wird durch Betätigen des Bremsventils 6 Druckluft aus dem Vorratsbehälter 2 durch den Leitungsab schnitt 3.1 in die Eingangskammer 8 des Drucksteuerventils 7 eingesteuert. Die Druckluft in der Eingangskammer 8 öffnet das Einlaßventil 13 durch Verschieben der Schaltmembran 14 entgegen der Kraft der Druckfeder 15, so daß die Druckluft in die Ausgangskammer 9 gelangen kann. Dabei strömt Druck luft durch die Leitungsverbindung 26 in die Steuerkammer 22 des Auslaßventils 20 und hält dieses geschlossen. Von der Ausgangskammer 9 gelangt die Druckluft durch den Leitungsab schnitt 3.2 in den Bremszylinder 4 und baut dort Bremsdruck zum Zuspannen der Radbremse 5 auf. Durch das Betätigen des Bremsventils 6 wird der Bremslichtschalter 30 geschlossen und das Bremslicht 31 zum Aufleuchten gebracht.

Während der Bremsung überwacht der Fühler 32 das abgebremste Fahrzeugrad auf unzulässig großen Bremsschlupf. Bei einer Bremsung ohne Blockiergefahr des Fahrzeugrades werden die Steuerventile 17 und 24 im Drucksteuerventil 7 vom Steuerge rät 29 nicht geschaltet. Wird bei einer solchen Bremsung oh ne Schlupfregelung der Bremsdruck im Bremszylinder 4 vermin dert oder die Bremsung beendet, so strömt Druckluft vom Bremszylinder 4 durch den Leitungsabschnitt 3.2 in die Aus gangskammer 9, öffnet das Einlaßventil 13 und gelangt in die Eingangskammer 8, von der die Druckluft durch den Leitungs abschnitt 3.1 zum Bremsventil 6 fließt und über die Entlüf tungsstelle des Bremsventils an die Atmosphäre abgegeben wird. Dabei bleibt trotz des Druckausgleichs der Steuerkam mer 22 des Auslaßventils 20 durch die Leitungsverbindung 26 das Auslaßventil geschlossen, da die Wirkfläche der Schalt membran 21 in der Steuerkammer 22 größer ist als in der Aus gangskammer 9. Beim Bremslösen findet eine Druckabsenkung im Bremszylinder 4 bis auf einen Restdruck von ca. 0,1 bar statt, der in der Ausgangskammer 9 nicht mehr ausreicht, um das Einlaßventil 13 entgegen der Kraft der Druckfeder 15 of fenzuhalten. Demzufolge nimmt das Einlaßventil 13 seine Schließstellung ein, in welcher auch das Auslaßventil 20 verharrt.

Mit dem Wegfall der Betätigung des Bremsventils 6 wird der Bremslichtschalter 30 geöffnet, so daß das Bremslichtsignal abfällt. Bei der vorbeschriebenen Bremsung ohne Schlupfrege lung des abgebremsten Fahrzeugrades schaltet nun das Steuer gerät 29 erfindungsgemäß das Steuerventil 24 des Auslaßven tils 20 kurzzeitig in die Durchlaßstellung. Die Dauer der Umschaltung des Steuerventils 24 beträgt ca. 1 Sekunde, so daß während dieser Zeitspanne sich der Restdruck im Bremszy linder 4 auf dem Weg über die Leitungsverbindung 26 und den Öffnungsquerschnitt 25 des Steuerventils 24 in den Entlüf tungsraum 10 zur Atmosphäre vollständig abbauen kann. Nach Ablauf der genannten Zeitspanne wird das Steuerventil 24 vom Steuergerät 29 in seine den Öffnungsquerschnitt 25 ver schließende Stellung umgeschaltet. Wird das Bremsventil 6 während des beschriebenen Restdruckabbaus erneut betätigt, so schaltet das Steuergerät 29 das Steuerventil 24 zugleich mit dem Einschalten des Bremslichts 31 in die Schließstel lung.

Tritt bei einer Bremsung am der Radbremse 5 zugeordneten Fahrzeugrad unzulässig großer Bremsschlupf auf, so wird dies vom Fühler 32 erfaßt und vom Steuergerät 29 eine Brems schlupfregelung eingeleitet. Für den Abbau von Bremsdruck im Bremszylinder 4 wird das Steuerventil 17 umgeschaltet, so daß durch Einsteuerung von Druckluft in die Steuerkammer 16 das Einlaßventil 13 sperrt. Außerdem wird das Steuerventil 24 des Auslaßventils 20 umgeschaltet, so daß Druckluft aus der Steuerkammer 22 über den Öffnungsquerschnitt 25 und den Entlüftungsraum 10 zur Atmosphäre abströmen kann. Dabei strömt auch Druckluft von der Ausgangskammer 9 durch die Leitungsverbindung 26. Da jedoch der Öffnungsquerschnitt 25 des Steuerventils 24 größer ist als der Querschnitt der Lei tungsverbindung 26, wird eine Druckabsenkung in der Steuer kammer 22 erreicht, so daß das Auslaßventil 20 vom Druck in der Ausgangskammer 9 geöffnet wird und Druckluft durch den Entlüftungsraum 10 zur Atmosphäre abströmen kann.

In Druckhaltephasen verbleibt das Einlaßventil 13 in der vorstehend beschriebenen Schließstellung, während das Steu erventil 24 vom Steuergerät 29 in die gezeichnete Stellung zurückgeschaltet wird, in welcher der Öffnungsquerschnitt 25 gesperrt ist und durch die Leitungsverbindung 26 von der Ausgangskammer 9 in die Steuerkammer 22 strömende Druckluft das Auslaßventil 20 in dessen Schließstellung überführen kann.

In Phasen für Druckaufbau verbleibt das Steuerventil 24 des Auslaßventils 20 in der gezeichneten Stellung, während das Steuergerät 29 das Steuerventil 17 in die gezeichnete Stel lung umschaltet, um die Steuerkammer 16 druckfrei zu machen.

Bei einer Bremsung auf Glatteis kann aufgrund der Leitungs verbindung 26 der Bremsdruck im Bremszylinder 4 durch Frei geben des Öffnungsquerschnitts 25 auf Druckwerte vermindert werden, die unterhalb des Restdrucks liegen. Wird nach Ab schluß der Schlupfregelung die Bremsung durch Wegfall der Betätigung des Bremsventils 6 beendet, so findet in erfin dungsgemäßer Weise mit dem Wegfall des Bremslichtsignals die kurzzeitige Umschaltung des Steuerventils 24 in die Durch laßstellung statt, so daß sich der Bremsdruck im Bremszylin der 4 restlos abbauen kann.

Claims

1. Verfahren zum Entlüften von Bremszylindern (4) in schlupfgeregelten Druckluft-Bremsanlagen (1) mit wenigstens einem zwischen einem fahrerbetätigbaren Bremsventil (6) und wenigstens einem Bremszylinder (4) angeordneten Drucksteuer ventil (7), welches eine mit dem Bremsventil (6) verbundene Eingangskammer (8), eine mit dem Bremszylinder (4) verbunde ne Ausgangskammer (9), einen zur Atmosphäre führenden Ent lüftungsraum (10), ein die Verbindung zwischen der Eingangs kammer (8) und der Ausgangskammer (9) schaltendes Einlaßven til (13) mit einer in Schließrichtung federbelasteten (15) Schaltmembran (14) sowie ein die Verbindung zwischen der Ausgangskammer (9) und dem Entlüftungsraum (10) schaltendes Auslaßventil (20) mit einer Schaltmembran (21) aufweist, die in Schließrichtung des Auslaßventils (20) von einer Druck feder (23) in einer Steuerkammer (22) belastet ist, deren Verbindung zum Entlüftungsraum (10) von einem bei einer Schlupfregelung elektromagnetisch in seine Durchlaßstellung schaltbaren Steuerventil (24) in Phasen für Druckabsenken geöffnet wird, wobei der Öffnungsquerschnitt des Steuerven tils (24) größer ist als der Querschnitt einer Leitungsver bindung (26) zwischen der Ausgangskammer (9) und der Steuer kammer (22), dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bremsung ohne Schlupfregelung das Steuerventil (24) des Auslaßventils (20) nach Wegfall der Betätigung des Bremsventils (6) kurzzeitig in die Durchlaßstellung geschal tet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalten des Steuerventils (24) in die Durchlaßstellung vom abfallenden Bremslichtsignal ausgelöst wird.