DE102006042466A1

DE102006042466A1 - Kraftradbremsanlage

Info

Publication number: DE102006042466A1
Application number: DE102006042466A
Authority: DE
Inventors: Jens Lerchenberger; Faouzi Dr. Attallah
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-09-09
Publication date: 2008-01-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftradbremsanlage, deren beide Bremskreise (1, 2) über eine hydraulische Brücke (3) verbindbar und im Sinne einer Integralbremsfunktion hydraulisch beaufschlagbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftradbremsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der JP 2000071963 A ist bereits eine Kraftradbremsanlage bekannt, die einen hydraulisch betätigbaren Vorderrad- und Hinterradbremskreis aufweist, in denen gemeinsam als auch unabhängig voneinander über einen fuß- und handbetätigten Hauptbremszylinder Bremsdruck in den Radbremsen aufgebaut werden kann. Zur Bremsschlupfregelung sind im Vorderrad- als auch im Hinterradbremskreis elektromagnetisch aktivierbare Ein- und Auslassventile sowie eine von einem Elektromotor antreibbare zweikreisige Pumpe eingesetzt, die Bestandteile eines Bremsdruckmodulators sind.
Die hinsichtlich ihrer Funktion als Integralbremse ausgelegte Kraftradbremsanlage baut schaltungstechnisch entsprechend aufwendig, um während einer Bremsschlupfregelung die best mögliche Bremsverzögerung sowohl an der Hinterrad- als auch Vorderradbremse zu erzielen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftradbremsanlage der angegebenen Art derart zu gestalten, dass zur Erzielung einer möglichst großen Bremswirkung mit möglichst einfachen und funktionssicheren Mitteln bereits bei Betätigung eines einzigen der beiden Hauptbremszylinder der Bremsdruck während einer Bremsschlupfregelung sowohl in der Vorderrad- als auch in der Hinterradbremse optimal ge nutzt werden kann.
Diese Aufgabe wird für eine Kraftradbremsanlage der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.
Die 1 zeigt in einer Prinzipskizze die erfindungsgemäße hydraulische Brücke 3, die zwischen zwei Bremskreisen 1, 2 einer Kraftradbremsanlage angeordnet ist. In der Regel verfügt eine derartige Kraftradbremsanlage über einen ersten hand- oder fußkraftbetätigten Hauptbremszylinder 8 zur hydraulischen Betätigung des ersten Bremskreises 1 und über einen zweiten hand- oder fußkraftbetätigten Hauptbremszylinder 9 zur hydraulischen Betätigung des zweiten Bremskreises 2. Ferner verfügt eine derartige Kraftradbremsanlage in der Regel über einen Bremsdruckmodulator zur Regelung des Bremsschlupfes in den Radbremsen 10, 11 beider Bremskreise.
Die technische Ausführung der beiden Bremskreise 1, 2 kann beliebig erfolgen, weshalb auf die Darstellung der Bremskreise anhand eines Hydraulikschaltplans als auch der zugehörigen, zuvor bereits erwähnten Komponenten der beiden Bremskreise verzichtet wird.
Vielmehr ist der Aufbau und die Funktion der hydraulischen Brücke 3 von Bedeutung, die zunächst während einer schlupffreien Bremsung wirkungslos ist, jedoch während einer schlupfgeregelten Bremsung einen hydraulischen Druckausgleich zwischen beiden Bremskreisen 1, 2 herstellt.
Wie aus 1 ersichtlich ist, weist die hydraulische Brücke 3 einen in einem Gehäuse 4 gedichteten, axial bewegbaren Verdrängungskörper 5 mit diametralen Stirnflächen auf, wovon die erste Stirnfläche 5.1 vom Druck des ersten Bremskreises 1 und die zweite Stirnfläche 5.2 vom Druck des zweiten Bremskreises 2 beaufschlagbar ist.
Der Verdrängungskörper 5 ist konstruktiv bevorzugt als Schwimmkolben ausgeführt, der zur Übertragung eines definierten Bremsdrucks zwischen beiden Bremskreisen 1, 2 eine definierte Länge Ls, einen definierten Durchmesser und in beiden Betätigungsrichtungen einen definierten Verschiebeweg L1, L2 aufweist. Die Länge Ls und die möglichen Verschiebewege L1, L2 sind funktionale Größen, welche die Übertragung eines bestimmten Druckwertes von dem einen auf den anderen Bremskreis 1, 2 erlauben.
In einem ersten Anschluss des Gehäuses 4, der mit dem ersten Bremskreis 1 verbunden ist und in einem zweiten Anschluss des Gehäuses 4, der mit dem zweiten Bremskreis 2 verbunden ist, ist jeweils ein Ventil 6, 7 eingesetzt. In einer schlupffreien Bremsbetätigung nehmen beide Ventile 6, 7 ihre geschlossene Schaltstellung ein, in der die hydraulische Brücke 3 wirkungslos verharrt. Die beiden Ventile 6, 7 steuern somit die Wirksamkeit der hydraulischen Brücke 3.
Die beiden symbolisch dargestellten Ventile 6, 7 sind vorzugsweise als elektromagnetisch betätigbare 2/2- Wegesitzventile ausgeführt, wobei zur Feinabstimmung der Funktion der hydraulischen Brücke 3 beide Ventile 6, 7 bevorzugt als Proportionalventile regelbar sind.
Die hydraulische Brücke 3 kommt bei einer Kraftradbremsanlage zur Anwendung, die als sogenannte Integralbremsanlage konzipiert ist, wobei abhängig davon, ob die Ventile 6, 7 ihre geöffnete oder geschlossene Schaltstellung einnehmen, bei Betätigung von nur einem der beiden Hauptbremszylinder 8, 9 in beiden Bremskreisen 1, 2 ein Bremsdruck aufgebaut wird, der sich im geöffneten Zustand der Ventile 6, 7 (je nach Druckanforderung der zu beaufschlagenden Vorderrad- und Hinterradbremse 10, 11) infolge der hydraulischen Brücke 3 bremsdrucksteigernd auf den Bremskreis mit dem gerade vorherrschenden geringeren Druckniveau auswirkt.
Für die Funktionsweise der Kraftradbremsanlage in einem schlupffreien Normalbremsmodus ist üblicherweise vorgesehen, dass beide Bremskreise 1, 2 unabhängig voneinander über die zugehörigen Hauptbremszylinder 8, 9 betätigbar sind, wozu sich die beiden Ventile 6, 7 in ihrer geschlossenen Schaltstellung befinden, um den Verdrängungskörper 5 in seinem Verharrungszustand (gemäß der abbildungsgemäßen Mitten- bzw. Zwischenstellung) zu halten. Folglich ist die hydraulische Brücke 3 im Normalbremsmodus wirkungslos.
Für die Funktionsweise der Kraftradbremsanlage in einem schlupfgeregelten Bremsmodus ist zu beachten, dass beide Ventile 6, 7 geöffnet sind, wodurch an den beiden Stirnflächen 5.1, 5.2 des Schwimmkolbens der in jedem Bremskreis vorherrschende, in der Regel unterschiedlich hohe Hydraulik druck wirksam ist, sodass der Schwimmkolben durch den im jeweiligen Bremskreis herrschenden höheren Hydraulikdruck quasi im Sinne eines hydraulischen Druckausgleichs in Richtung des Bremskreises mit dem niedrigeren Hydraulikdruck verdrängt wird. Damit erfolgt ein gleichmäßiger Bremsdruckaufbau in beiden Bremskreisen 1, 2, auch wenn nur einer der beiden Hauptbremszylinder 8, 9 betätigt wird.
Durch die hydraulische Brücke 3 ist somit sichergestellt, dass sowohl die Hinterrad- als auch Vorderradbremse 11, 10 im Sinne einer effizienteren Ausnutzung der übertragbaren Bremskräfte gleichermaßen an einer schlupfgeregelten Bremsung aktiv beteiligt ist, bis die ABS-Regelung abgeschlossen ist. Mit der Beendigung der ABS-Regelung wird der schlupffreie Normalbremsmodus erreicht, womit die hydraulische Brücke 3 nach der Umschaltung der beiden Ventile 6, 7 in die Sperrstellung wieder wirkungslos geschaltet ist. Die Betätigung der beiden Ventile 6, 7 erfolgt elektrisch über ein geeignetes Steuergerät, das vorzugsweise ein Bestandteil des nachfolgend prinzipiell erläuterten Bremsdruckmodulators ist.
Im Bremsdruckmodulator sind zur Bremsschlupfregelung in beiden Bremskreisen 1, 2 der Kraftradbremsanlage in der Regel elektromagnetisch schaltbare Druckmodulationsventile sowie eine elektromotorisch angetriebene Pumpe angeordnet, die vorzugsweise nach dem Rückförderprinzip arbeitet. Die Druckmodulationsventile als auch die Pumpe sind mittels eines geeigneten Steuergeräts aktivierbar, das gleichzeitig auch zur Steuerung der hydraulischen Brücke 3 mit den hierfür erforderlichen beiden Ventile 6, 7 elektrisch verbunden ist.
Grundsätzlich gilt für eine schlupfgeregelte Bremsung:

1. Eine Blockierneigung des Vorder- bzw. des Hinterrades wird mittels Raddrehzahlsensoren und deren Signalauswertung im Steuergerät sicher erkannt. Das im Vorderrad- bzw. im Hinterradbremskreis angeordnete Druckmodulationsventil wird über das Steuergerät in eine Schaltstellung gebracht, in der ein weiterer Druckaufbau über die Pumpe bzw. den zugehörigen Hauptbremszylinder im Vorderrad- bzw. Hinterradbremskreis unterbunden wird.
2. Sollte zur Reduzierung der Blockierneigung zusätzlich ein weiterer Druckabbau im radseitigen Abschnitt des Vorderrad- bzw. Hinterradbremskreis erforderlich sein, so wird dies durch eine Schaltstellung des Druckmodulationsventils erreicht, in der die Bremsflüssigkeit der blockiergefährdeten Radbremse zusätzlich in einen Niederdruckspeicher entweichen kann. In der Druckabbauphase kann sich der im Vorderrad- bzw. Hinterradbremskreis erzeugte Hauptbremszylinderdruck nicht auf den Vorderrad- bzw. Hinterradbremskreis fortpflanzen.
3. Wenn die ermittelten Schlupfwerte wieder einen Druckaufbau im Vorderrad- bzw. Hinterradbremskreis erlauben, nimmt somit das Druckmodulationsventil entsprechend der Anforderung des im Steuergerät integrierten Schlupfreglers zeitlich begrenzt wieder eine Stellung ein, in der ein Bremsdruckaufbau in den Radbremsen wieder möglich ist. Das für den Druckaufbau erforderliche Hydraulikvolumen wird während der Bremsschlupfregelung von der Pumpe zu Verfügung gestellt.

1: Bremskreis
2: Bremskreis
3: Brücke
4: Gehäuse
5: Verdrängungskörper
5.1: Stirnfläche
5.2: Stirnfläche
6: Ventil
7: Ventil
8: Hauptbremszylinder
9: Hauptbremszylinder
10: Radbremse
11: Radbremse

Claims

Kraftradbremsanlage mit einem ersten hand- oder fußkraftbetätigten Hauptbremszylinder zur hydraulischen Betätigung eines ersten Bremskreises und mit einem zweiten hand- oder fußkraftbetätigten Hauptbremszylinder zur hydraulischen Betätigung eines zweiten Bremskreises, sowie mit einem Bremsdruckmodulator zur Regelung des Bremsschlupfes in den Radbremsen beider Bremskreise, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Bremskreisen (1, 2) eine hydraulische Brücke (3) vorgesehen ist, die während einer schlupffreien Bremsung wirkungslos ist, jedoch während einer schlupfgeregelten Bremsung im Sinne einer Integralbremsfunktion eine Übertragung des hydraulischen Drucks von dem einem auf den anderen Bremskreis (1, 2) bewirkt.
Kraftradbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Brücke (3) einen in einem Gehäuse (4) gedichteten, axial bewegbaren Verdrängungskörper (5) mit ersten und zweiten Stirnflächen aufweist, wovon die erste Stirnfläche (5.1) vom Druck des ersten Bremskreises (1) und die zweite Stirnfläche (5.2) vom Druck des zweiten Bremskreises (2) beaufschlagbar ist.
Kraftradbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Anschluss des Gehäuses (4), der mit dem ersten Bremskreis (1) verbunden ist, und in einem zweiten Anschluss des Gehäuses (4), der mit dem zweiten Bremskreis (2) verbunden ist, je weils ein Ventil (6, 7) eingesetzt ist, wobei in einer schlupffreien Bremsbetätigung beide Ventile (6, 7) ihre geschlossene Schaltstellung einnehmen, in der die hydraulische Brücke (3) wirkungslos verharrt.
Kraftradbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer schlupfgeregelten Bremsung beide Ventile (6, 7) geöffnet sind, sodass zur Herstellung eines hydraulischen Druckausgleichs der Verdrängungskörper (5) infolge den in den beiden Bremskreisen (1, 2) herrschenden, in der Regel unterschiedlichen Bremsdrücken in Richtung des Bremskreises mit dem geringeren Druckniveau verschiebbar ist.
Kraftradbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ventile (6, 7) als elektromagnetisch betätigbare Sitzventile, vorzugsweise als Proportionalregelventile ausgeführt sind.
Kraftradbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (5) als Schwimmkolben ausgeführt ist, der zur Übertragung eines definierten Bremsdrucks zwischen beiden Bremskreisen (1, 2) eine definierte Länge, Durchmesser und Verschiebeweg aufweist.