DE3240274A1

DE3240274A1 - Mehrkreis-druckmittel-bremsanlage ii

Info

Publication number: DE3240274A1
Application number: DE19823240274
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Hübl; Steffen 7146 Tamm Schneider; Werner 7014 Kornwestheim Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-10-30
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1984-05-03
Also published as: DE3240274C2

Description

Mehrkreis-Druckmittel-Bremsanlage #
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Mehrkreis-Druckmittel-Bremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Bremsanlage ist bekannt (DE-AnmeldungW 10 827 II/63c).
Bei solchen bekannten Bremsanlagen ist das Drucksteuerventil nur einkreisig ansteuerbar. Das kann bei einem Defekt des Steuerkreises zu einem Ausfall der Bremse führen. Ferner ist bei bekannten Bremsanlagen allgemein nachteilig, daß die üblicherweise mechanische, pneumatische oder hydraulische Signalübertragung nicht schnell genug ist.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Mehrkreis-Druckmittel-Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß bei Ausfall eines Steuerkreises der oder die anderen intakten Steuerkreise das Drucksteuerventil noch voll wirksam steuern können. Auf diese Weise erhöht sich die Sicherheit der Bremsanlage. Von Vorteil ist weiterhin, daß die Ansteuerung des Drucksteuerventils mit einetn elektrischen und mit einem Druckmittelsignal erfolgen kann, wobei mit Vorrang das elektrische Signal im Sinne einer sehr schnellen Signal übertragung zur Wirkung kommt.
Sdlließlich ist noch vorteilhaft, daß der die elektrische Signalübertragung beinhaltende Steuerkreis stufenlos stromabhängig einstellbar ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen erfindungsgemäßen Bremsanlage möglich.
Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Schaltmittels, welches an einem Knotenpunkt darüber entscheidet, ob die elektrischen oder die Druckmittelsignale zur Auswirkung kon.r.en, und xvelis ein aktives und hier wiederum vorzugsweise ein elektrisch aktives Schaltmittel ist, als 3/2-iIT;e ge -Elektromagne tventil.
Zeichnung Ätehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen jeweils in einem die Funktion erkennbar machenden Querschnitt Fig. 1 ein Drucksteuerventil mit einem aktiven Schaltelement im Umschalt- Übe rgangsbereich zwischen elektrisciier Ansteuerung oder Druckmittelansteuerung eines Relaisventils, Fig. 2 das Drucksteuerventil der Fig. 1, ergänzt durch die Einbeziehung von eine zweikanalige ABS-Steuerfunktion ermöglichenden Schaltmitteln und die Fig. 3 und 4 analoge elektrische Pilotventile mit kraftproportionale r bzw. wegproportionaler Drucksteuerung, wie sie bei den Drucksteuerventilen der Fig. 1 und 2 zum Ausdruck kommen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Das in Fig. 1 gezeigte Drucksteuerventil 10 umfaßt ein zwischen einem Druckmittel- Vorratsbehälter, im folgenden als Druckquelle 11 bezeichnet, und einem Bremszylinder 12 geschaltetes Relaisventil 13. Für den Anschluß der Druckquelle 11 und des Bremszylinders 12 sind jeweils ein Gehäuseanschluß 14 und 15 vorgesehen. Das Relaisventil 13 verfügt über einen Relaiskolben oder Hilfskolben 16, der als bewegliche Wand in Verbindung mit einer BohrunG im Gehäuse des Drucksteuerventils eine Steuerkammer 1? begrenzt. Der Hilfskolben 16 dient mit eine kolber;stangenartigen Ansatz 16a der Betätigung eines Ventilglieds 1S des Relaisventils ;3, wobei dieses von einer Feder 19 auf seinen Sitz 20 gepreßte Ventilglied 1S aufgrund einer mittleren Bohrung 21 gleichzeitig eine Entlastungsstelle für den Bremszylinder bildet.
Ein aktives Schaltmittel 22 überwacht die mehrkreisige Ansteuerung der Steuerkammer, so daß entweder ein erster Steuerkreis I oder ein zweiter Steuerkreis II der Steuerkammer den zur Verschiebung des Hilfskolbens 16 erforderlichen Steuerdruck zuführt Der Steuerkreis I hat elektrische Schaitglieder, die im folgenden als druckproportionale oder wegproportionale analoge Pilotventile 25 oder 26 bezeichnet werden und die wahlweise bei dem in Fig. 1 sowie bei dem in Fig. 2 dargesteilten Drucksteuerventil zum Einsatz kommen können. Funktion und Aufbau der beiden analogen Pilotventile werden weiter unten anhand der Darstellung der Fig. 3 und 4 im einzelnen erläutert.
Das analoge Pilotventil 25, 26 ist über einen Gehäusekanal 27 an die Druckquelle 11 angeschlossen, wodurch der erforderliche Steuerdruck zu dem Pilotventil gelangt; ein weiterer Gehäusekanal 28 verbindet die Druckquelle 11 mit dem Relaisventil 13. Der Auslaß des Pilotventils 25 oder 26 ist über einen Gehäusekanal 29 zum aktiven Schaltmittel 22 geführt. Das aktive Schaltmittel ist als durch eine elektrische Signalgabe ansteuerbares Elektro-Magnetventil ausgebildet, und zwar im Falle von zwei alternativ auf das Relaisventil durchschaltbarenSteuerkreisal und II als 3/2-Wege-Magnetventil, wobei der andere Steuerkreis II einen Gehäuseeinlaß 29 umfaßt, über den ein pneumatischer Steuerdruck zum Magnetventil 22 geführt ist.
Es ergibt sich dann folgende Wirkungsweise. Um bevorrechligt vor dem pneumatischen Steuersignal mit Hilfe elektrischer Signale, die dem analogen Pilotventil 25, 26 zugeführt sind, vornviegend stufenlos Druck aus einem Energiespeicher zu den Bremszylindern zu steuern, ist das die Umsteuerung zwischen dem Steuerkreis I und dem Steuerkreis II bewirkende Magnetventil so ausgelegt, daß im angesteuerten Zustand der dann angezogene Anker 22a des Magnetventils 22 den Zulaß 29 für den pneumatischen Steuerdruck gegen den Druck einer Vorspannungsfeder 22b absperrt. Bei intaktem elektrischen Kreis sperrt also das Magnetventil den pneumatischen Steuerdruck und läßt den vom Pilotventil kraftproportional oder wegproportional angesteuerten Druck zum Hilfskolben 16 des Relaisventils gelangen. Bei Ausfall der Elektrik kann dann pneumatisch Druck zu den Bremszylindern gesteuert werden, da das IJmschalt-lAIagnetventil 22 automatisch (hier unter Wirkung der Vorspannungsfeder 22b) den Steuerkreis II an das Relaisventil anschaltet. Der Gehäusekanal 30 in Fig. 1 bezeichnet noch eine Entlastungs- oder Entlüftungsstelle für das analoge Pilotventil.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist bei sonst weitgehender Übereinstimmung, was durch die Verwendung gleicher Bezugszeichen für identische Schaltungskomponenten mit gleicher Funktion kenntlich gemacht ist, ergänzend dahingehend erweitert, daß zweikanalig ABS -Steue rfunktionen in die Ansteuerung der Brem s zylinder einbezogen werden. Mit dem aufgeteilten Druckauslaß 15, 15' des Relaisventils 13 sind nachgeschaltete, eine Haltefunktion bei ABS -Ansteuerung erfüllende, druckbetätigte Hauptventile 31a, 31b verbunden, deren Auslässe 15a, 15b zu zwei Bremsleitungen und entsprechend Bremszylindern führen, die daher unterschiedlich angesteuert werden können. Zur Vorsteuerung der Hauptventile 31a, 31b sind 3/2-ege-Vorsteuermagnetventile 32a, 32b vorgesehen, die bei Ansteuerung den Druck der Druckquelle 11 den Steuerkolben der Hauptventile 31al 31b zuführen, im anderen Falle diese zu Gehäuseauslässen 33a, 33b entlüften.
Hierdurch ergibt sich unter Einbeziehung von ABS-Steuerfunktionen eine mehrkanalige Regelung des Bremsdrucks.
Das in Fig. 3 gezeigte analoge Pilotventil 25 umfaßt ein Ventilglied 35, welches nach Aufbau, Lagerung und Funktion dem Ventilglied 18 des Druckventils der Fig. 1 ähnelt und dessen Entlüftungsbohrung 35a daher von einem stempelartig nach unten vorspringenden Druckteil 36 am Anker 37 des elektromagnetischen Teils 30 des Pilotventils verschließbar ist. Gleichzeitig hebt bei weiterer Abwärtsbewegung die Druckstange 36 das Ventilglied 35 von seinem Sitz 39 und öffnet somit das Ventil 35/39, wodurch Druck über den Gehäusekanal 27 in einen Druckraum 40 gelangt und von diesem über den Auslaß 28' zum Gehäuseteil des Druckventils. Das Pilotventil 25 der Fig. 3 ist so ausgebildet, daß durch stufenlose Ansteuerung des Elektromagneten 38, der sich noch durch eine Wicklung 37 vervollständigt, Druck aus dem Vorrat zum Auslaß gesteuert wird, wobei die durch den Strom erzeugte Magnetkraft mit der Kraft ins Gleichgewicht gerät und sich mit dieser daher auswiegt, die durch den angesteuerten Druck auf die Kolbenfläche des Elektromagneten rückwirkt. Es ist daher noch eine umlaufend im Gehäuse des Pilotventils, wie bei 41 angedeutet, festgemachte Membran 42 vorgesehen, die den Druckraum 40 gegen die obere Entlüftungsöffnung 30 abtrennt. Eine Vorspannungsfeder 43 hält im nicht angesteuerten Zustand des Elektromagneten die Druckstange 36 als Verschlußteil für die Entlüftung 35a zu dieser im Abstand.
Die Drucksteuerung bei dem in Fig. 3 gezeigten analogen Pilotventil erfolgt daher kraftproportional, da die aufgebrachte MagneZ-kraft sich mit dem auf den Kolben des Elektromagneten rückwirkenden Druck ausgleicht. Insgesamt ergibt sich daher bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Drucksteuerventilen ein analoges Drucksteuerungsverhalten, elektrisch oder pneumatisch, unter Einschluß von mehrkanaligen aBS -Steuerfunktionen.
Im Prinzip ist auch, wie schließlich in Fig. 4 gezeigt, eine wegproportionale Drucksteuerung durch das analoge Pilotventil 26 möglich. Die Druckstange 45 des Magnetteils 46, im wesentlichen bestehend aus einem Anker 47 mit Wicklung 48, drückt wiederum unter Verschluß einer Entlüftungsöffnung 49 ein Ventilglied aO abhängig vom Zusammendrückungsbetrag der Feder 43' von seinem Sitz bei 51, wobei in diesem Fall der Sitz 51 jedoch gebildet ist von einem im Gehäuse des Pilotventils gegen den Druck einer Vorspannungsfeder 53 gelagerten, ringförmigen Kolben 52.
Daher ergibt sich die Funktion daß der angesteuerte Druck selbst, sobald er in den mit dem Auslaß 28' verbundenen Druckraum 54 gelangt, den Kolben 52 wegproportional dem durch den Ventilstößel oder die Druckstange 45 vorgegebenen Weg nachführt.
Leerseite

Claims

Patentansprüche t Iehrkreis-Druckmittel-Bremsanlage, mit mindestens einem den Bremszylindern vorgeordneten Drucksteuerventil und einer Druckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Relaisventil (13) enthaltende Drucksteuerventil (10, 34) mehrkreisig ansteuerbar ist, daß im Übergangs-Einwirkungsbereich der Steuerkreise (I, II) auf das Relaisventil (13) mindestens ein aktives Schaltmittel (22) angeordnet ist und daß wenigstens ein elektrische Schaltglieder enthaltender Steuerkreis (I) stufenlos stromabhängig einstellbar ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Schaltelement ein 3/2 -Wege -Elektromagnetventil (22) ist, mit einem ersten Einlaßanschluß, der mit dem Druckauslaß eines analogen Pilotventils verbunden ist, und einem zweiten Einlaßanschluß, dem pneumatischer Steuerdruck zugeführt ist.
3£ Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel der Druckquelle (11) unmittelbar dem von einem Hilfskolben (16) gesteuerten Ventil (1S, 20) des Relaisventil@ (13) sowie dem analogen, einen zum zugeführten elektrischen Strom kraft- oder wegproportionalen Druckausgang aufweisenden Pilotventil (25, 28) zugeführt ist.
4, Bremsaniage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das 8/2-Wege-Magnetventil als aktives chaitmittel (22) so ausgelegt list, daß es bei Ausfall der elektrischen Versorgung automatisch auf den pneumatischen Steuerkreis (II) umschaltet.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Magnetventil (2) so ausgebildet ist, daß es nach jeder Bremsung auf den pneumatischen Steuerkreis (II) umschaltet.
6. Bremsaniage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadruch gekennzeichnet, daß durch gezielte Nichtansteuerung des 3/2-Wege-Magnetventils (2) der Durchgang des pneumatischen Steuerkreises (II) überprüfbar ist.
7. Bremsaniage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einen kraftproportionalen Druckausgang zum aktiven Schaltmittel (23) erzeugende analoge Pilotventil erster Art (23) einen eine Membran (42) enthaltenden, vom Anker (37) des Magnetventils angetriebenen kolbenartigen Reaktionsteil aufweist, der mit dem bei Öffnen des Pilotventils unter den Druck des einströmenden Steuerdruckmittels Druck raum derart in Verbindung steht, daß die durch den elektrischen Strom erzeugte Magnetkraft einen Gleichgewichtszustand mit dem auf die Kolbenfläche rückwirkenden ausgesteuerten Druck erreicht, 8 Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß das einen wegproportionalen Druckausgang aufweisende analoge Pilotventil zweiter Art (26) einen zusätzlichen Hilfskolben (2) aufweist, der mit einem Ventilglied (50) zusammenwirkend gleichzeitig den Sitz (51) des die Druckmittelzufuhr steuernden Ventils bildet und durch Verschiebung den Gegendruck des aufgesteuerten Druckmittels aufnimmt, derart, daß sich mit ansteigendem Gegendruck der Durchströmquerschnitt wie der verringert, 9 Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckauslaß des Relaisventils mindestens zwei weitere, unter der Steuerung von zueinander unabhängigen Magnetventilen stehende Hauptventile (31a, 3lb) nachgeschaltet sind, derart, daß das Drucksteuerventil zweikanalig mit ABS-Steuerfunktionen ansteuerbar ist.