-
Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Stand der Technik
-
Schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlagen sind bekannt. Sie weisen üblicherweise einen muskel- oder hilfskraftbetätigbaren Hauptbremszylinder auf, an den über ein Trennventil je Bremskreis ein oder mehrere Bremskreise angeschlossen sind. Über je ein Bremsdruckaufbauventil je Radbremse sind Radbremsen hydraulisch parallel an das Trennventil des jeweiligen Bremskreis angeschlossen. Über hydraulisch parallel zueinander geschaltete Bremsdruckabsenkventile sind die Radbremsen an eine Saugseite einer Hydropumpe angeschlossen, deren Druckseite zwischen dem Trennventil und den Bremsdruckaufbauventilen angeschlossen ist. Zwischen den Bremsdruckabsenkventilen und der Saugseite der Hydropumpe ist üblicherweise ein Hydrospeicher zur Zwischenspeicherung von Bremsflüssigkeit bei einem Absenken von Radbremsdrücken in den Radbremsen durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile vorgesehen. Über ein Ansaugventil ist die Saugseite der Hydropumpe mit dem Hauptbremszylinder verbindbar, um bei nicht betätigtem Hauptbremszylinder und druckloser Fahrzeugbremsanlage Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder zu einem Bremsdruckaufbau ansaugen zu können. Die Hydropumpe wird vielfach, wenn auch nicht unbedingt zutreffend, auch als Rückförderpumpe bezeichnet. Als Beispiel einer solchen schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage wird auf die Offenlegungsschrift
DE 195 01 760 A1 hingewiesen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist ein Trennventil auf, über das ein Bremskreis an einen Hauptbremszylinder angeschlossen ist. Über ein hier als Radventil bezeichnetes Ventil ist eine Radbremse an das Trennventil angeschlossen. Das Trennventil und das Radventil sind hydraulisch in Serie geschaltet und zwischen dem Hauptbremszylinder und der einen Radbremse angeordnet, wobei wie gesagt das Trennventil an den Hauptbremszylinder und die Radbremse an das Radventil angeschlossen ist. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage benötigt kein zweites Ventil für die eine Radbremse, also kein Bremsdruckaufbau- und -absenkventil, auch kein Drei-Stellungs-Ventil, das die Funktionen des Radbremsdruckaufbaus und -absenkens verwirklicht, sondern die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage kommt mit dem einen, hier als Radventil bezeichneten Ventil für die eine Radbremse aus.
-
Des weiteren weist die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage eine Hydropumpe auf, deren Saugseite über ein hier als Speicherventil bezeichnetes, hydraulisch gesteuertes Ventil an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist. Die eine Radbremse ist unmittelbar, d.h. ohne ein zwischengeschaltetes Ventil, an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen.
-
Die Erfindung vereinfacht den Aufbau einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, weil sie keine zwei Ventile je Radbremse benötigt, sondern der einen Radbremse nur ein Radventil zugeordnet ist. Die Einsparung eines Magnetventils bringt den weiteren Vorteil eines kleinen Hydraulikaggregats und eines kleineren Hydraulikblocks und niedrigerer Herstell- und Montagekosten mit sich. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage kann mit vorhandenen hydraulischen Bauelementen wie Magnetventilen und Hydropumpe aufgebaut werden, sie erfordert keine Neuentwicklung solcher Bauelemente.
-
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegeben Erfindung zum Gegenstand.
-
Eine weitere Radbremse ist zwischen dem Trennventil und dem Radventil an die Fahrzeugbremsanlage angeschlossen (Anspruch 2), d. h. die weitere Radbremse ist über das Trennventil an den Hauptbremszylinder angeschlossen. Die weitere Radbremse benötigt kein eigenes, ihr zugeordnetes Ventil. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht unterschiedliche Drücke in der einen und der weiteren Radbremse. Das erhöht die Möglichkeiten radindividueller Regelungen von Radbremsdrücken in den Radbremsen der einzelnen Fahrzeugräder und verbessert auf diese Weise die Regelungsmöglichkeiten einer Bremsblockierschutzregelung und einer Fahrdynamik-/Schleuderschutzregelung.
-
Gemäß Anspruch 3 ist eine Drossel vorgesehen, durch die die weitere Radbremse an den Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen ist. Durch ihre Drosselwirkung verbessert die Drossel eine Steuer- und Regelbarkeit insbesondere eines Radbremsdrucks während einer Schlupfregelung in der weiteren Radbremse. In Kombination mit einem zusätzlichen Rückschlagventil, das der Drossel hydraulisch parallel geschaltet und von der weiteren Radbremse in Richtung des Trennventils und des Radventils durchströmbar ist, wird einem Überbremsen des betroffenen Fahrzeugrads entgegengewirkt (Anspruch 4).
-
Anspruch 5 sieht einen Hydrospeicher vor, an den die weitere Radbremse über ein Bremsdruckabsenkventil angeschlossen ist. Das ermöglicht ein Absenken des Radbremsdrucks in der weiteren Radbremse und damit ein Senken der Bremskraft. Der Hydrospeicher ermöglicht ein Absenken des Radbremsdrucks auch in der einen Radbremse. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Anschluss des Hydrospeichers an die Saugseite der Hydropumpe und über das Speicherventil an den Hauptbremszylinder vor (Anspruch 6). Das ermöglicht ein Fördern von Bremsflüssigkeit, die im Hydrospeicher zwischengespeichert ist, zu einer Erhöhung des Radbremsdrucks und damit zu einer Erhöhung der Radbremskraft mit der Hydropumpe in die eine Radbremse und ein Leeren des Hydrospeichers mit der Hydropumpe oder durch das Speicherventil in den Hauptbremszylinder.
-
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ein druckgesteuertes Speicherventil vor, das von dem auf der Saugseite der Hydropumpe und damit von dem im Hydrospeicher herschenden Hydraulikdruck gesteuert wird (Anspruch 7). Das Speicherventil kann auch vom Differenzdruck zwischen einem Hauptbremszylinderdruck und dem Hydraulikdruck auf der Saugseite der Hydropumpe und im Hydrospeicher gesteuert werden, so dass im Hydrospeicher zwischengespeicherte Bremsflüssigkeit in den Hauptbremszylinder rückströmt, wenn der Hydraulikdruck im Hydrospeicher höher als im Hauptbremszylinder ist.
-
Vorzugsweise ist die eine Radbremse, die unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen ist, eine Vorderradbremse und die andere Radbremse eine Hinterradbremse (Anspruch 9). Das ermöglicht eine Schlupfregelung am Vorderrad. Am Hinterrad ist ein Absenken eines Bremsdrucks und damit eine Absenkung einer Bremskraft durch Öffnen des Bremsdruckabsenkventils möglich um ein Fahrzeug zu stabilisieren.
-
Insbesondere für einen Kraftwagen sieht die Erfindung zwei identische Bremskreise der vorstehend erläuterten Art vor (Anspruch 10), wobei insbesondere eine sog. X-Bremskreisaufteilung vorgesehen ist, die auch als Diagonal-Aufteilung bezeichnet wird (Anspruch 11). Es sind also eine Vorderradbremse und eine diagonal gegenüberliegende Hinterradbremse an einen Bremskreis und die beiden anderen Radbremsen an den anderen Bremskreis angeschlossen.
-
Der Anschluss der weiteren Radbremse zwischen dem Trennventil und dem Radventil über eine Drossel oder ohne Drossel ist auch bei Ausgestaltungen der Erfindung möglich, deren eine Radbremse in bekannter Weise über ein Bremsdruckaufbauventil an das Trennventil angeschlossen ist und deren eine Radbremse ein Bremsdruckabsenkventil aufweist, an das die Saugseite einer Hydropumpe angeschlossen ist. In diesem Fall ist die eine Radbremse nicht unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen, sondern über das Bremsdruckaufbauventil.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnung
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan eines Bremskreis einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage.
-
Ausführungsform der Erfindung
-
Die Figur zeigt einen von zwei identischen Bremskreisen I, II einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage 1 gemäß der Erfindung. Die Fahrzeugbremsanlage 1 weist einen Zweikreis-Hauptbremszylinder 2 auf, an den der Bremskreis I über ein Trennventil 3 angeschlossen ist. Das Trennventil 3 ist ein in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil.
-
Über ein Radventil 4 ist eine Radbremse 5 an das Trennventil 3 angeschlossen. Das Radventil 4 ist wie das Trennventil 3 ein in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil. Dem Radventil 4 ist ein Rückschlagventil 6 hydraulisch parallel geschaltet, das in Richtung der Radbremse 5 durchströmbar ist. Der einen Radbremse 5 ist kein weiteres Ventil zugeordnet.
-
Eine weitere Radbremse 7 ist über eine Drossel 8 zwischen dem Trennventil 3 und dem Radventil 4 angeschlossen. Mit anderen Worten: die weitere Radbremse 7 ist über das Trennventil 3 und die Drossel 8 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. Der Drossel 8 ist ein Rückschlagventil 9 hydraulisch parallel geschaltet. Das Rückschlagventil 9 ist aus der weiteren Radbremse 7 heraus durchströmbar. Der weiteren Radbremse 7 ist kein eigenes, schaltbares Ventil zugeordnet.
-
Über die Drossel 8, das hydraulisch parrallel geschaltete Rückschlagventil 9 und ein Bremsdruckabsenkventil 10, das zur Drossel 8 und zum Rückschlagventil 9 hydraulisch in Serie geschaltet ist, sind ein Hydrospeicher 11 und eine Saugseite einer Hydropumpe 12 an die weitere Radbremse 7 angeschlossen. Das Bremsdruckabsenkventil 10 ist ein in seiner stromlosen Grundstellung geschlossenes 2/2-Wege-Magnetventil, es kann eine integrierte Drossel 13 aufweisen. An eine Druckseite der Hydropumpe 12 ist unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines Ventils die eine Radbremse 5 angeschlossen. Angetrieben wird die Hydropumpe 12 von einem Elektromotor 14.
-
Der Hydrospeicher 11 ist über ein Speicherventil 16 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden. Zugleich mit dem Hydrospeicher 11 sind auch die Saugseite der Hydropumpe 12 und über die Drossel 8, das Rückschlagventil 9 und das Bremsdruckabsenkventil 10 die weitere Radbremse 7 über das Speicherventil 16 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden. Das Speicherventil 16 ist ein in Richtung des Hauptbremszylinders 2 öffnendes, druckgesteuertes Rückschlagventil. Es wird von einer Ventilfeder 17 geschlossen und von einem Kolben 18 des Hydrospeichers 11 über einen Stößel 19 geöffnet. Der Kolben 18 des Hydrospeichers 11 wird von einer Kolbenfeder 20 beaufschlagt, die das Speicherventil 16 über den Stößel 19 im Sinne eines Öffnens beaufschlagt und bei Gleichdruck offen hält. Ansteigender Druck im Hydrospeicher 11, entweder durch Betätigen des Hauptbremszylinders 2 oder durch Öffnen des Druckabauventils 10 führt zu einem Schließen des Speicherventils 16. Beim Betätigen der Hydropumpe 12 wird zunächst der Hydrospeicher 11 entleert, bevor weitere Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder 2 für einen Druckaufbau verwendet wird.
-
Eine Federkraft der Ventilfeder 17 ist größer als eine Federkraft der Kolbenfeder 20, so dass bei Gleichdruck im Hauptbremszylinder 2 und im Hydrospeicher 11 das Speicherventil 16 geschlossen ist. Ist der Druck im Hydrospeicher 11 höher als im Hyuptbremszylinder 2, öffnet das Speicherventil 16 und Bremsflüssigkeit strömt aus dem Hydrospeicher 11 in den Hauptbremszylinder 2. Genau genommen muss der Druck im Hydrospeicher 11 um so viel höher sein als im Hauptbremszylinder 2, dass er die Differenzkraft der das Speicherventil 16 schließenden Ventilfeder 17 und der das Speicherventil 16 im Öffnungssinn beaufschlagenden Kolbenfeder 20 überwindet.
-
Wie bereits gesagt weist die Fahrzeugbremsanlage 1 einen zweiten, nicht dargestellten Bremskreis II auf, der identisch mit dem dargestellten Bremskreis I ausgebildet ist. Die Hydropumpen 12 beider Bremskreise I, II werden von dem einen Elektromotor 14 gemeinsam angetrieben. Jeweils die eine Radbremse 5 beider Bremskreise I, II, die unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe 12 angeschlossen ist, ist eine Vorderradbremse. Die andere Radbremse 7, die über die Drossel 8 angeschlossen ist, ist eine Hinterradbremse. Die Fahrzeugbremsanlage 1 ist eine Diagonal-Zweikreisbremsanlage mit einer X-Bremskreisaufteilung, d.h. es sind eine linke Vorderradbremse 5 und eine rechte Hinterradbremse 7 an einen Bremskreis I, II sowie eine rechte Vorderradbremse 5 und eine linke Hinterradbremse 7 an den anderen Bremskreis II, I angeschlossen. Die hydraulischen Bauelemente, nämlich die Magnetventile 3, 4, 10, die Rückschlagventile 6, 9, die Drossel 8, der Hydrospeicher 11, das Speicherventil 16, die Hydropumpe 12 und der Elektromotor 14 sind zu einem Hydraulikaggregat 15 zusammengefasst und in einen nicht dargestellten sog. Hydraulikblock eingebaut bzw. an den Hydraulikblock angebaut. Der Hydraulikblock ist ein quaderförmiges Bauteil beispielsweise aus Aluminium, in dem gestufte Sacklöcher als Aufnahmen für die hydraulischen Bauelemente der Fahrzeugbremsanlage 1 angebracht und durch Bohrungen miteinander verbunden, d.h. hydraulisch verschaltet sind.
-
Eine Bremsung ohne Schlupfregelung erfolgt durch Betätigung des Hauptbremszylinders 2, die Magnetventile 3, 4, 10 verbleiben in ihren dargestellten Grundstellungen, die Hydropumpe 12 wird nicht betrieben.
-
Eine Schlupfregelung ist an den einen Radbremsen 5 möglich, die unmittelbar an die Druckseiten der Hydropumpen 12 angeschlossen sind, im Ausführungsbeispiel also an den Vorderradbremsen 5. Zum Absenken eines Radbremsdrucks in den einen Radbremsen 5 wird das Trennventil 3 geschlossen und das Bremsdruckabsenkventil 10 wird geöffnet, so dass Bremsflüssigkeit aus der einen Radbremse 5 in den Hydrospeicher 11 strömt. Ein Radbremsdruck in der einen Radbremse 5 sinkt. Auch aus der weiteren Radbremse 7 strömt Bremsflüssigkeit durch das Rückschlagventil 9, die Drossel 8 und das offene Bremsdruckabsenkventil 10 in den Hydrospeicher 11, so dass auch in der weiteren Radbremse 7 der Bremsdruck sinkt. Wegen des Rückschlagventils 9 wird das Absenken des Radbremsdrucks in den Hinterradbremsen 7 nicht von der Drossel 8 gedrosselt.
-
Zum Halten des Bremsdrucks werden außer dem Trennventil 3 das Radventil 4 und das Bremsdruckabsenkventil 10 geschlossen. Ein anschließender Druckwiederaufbau bei einer Schlupfregelung erfolgt durch Antrieb der Hydropumpe 12, die im Hydrospeicher 11 zwischengespeicherte Bremsflüssigkeit ansaugt und in die eine Radbremse 5 fördert. Das Bremsdruckabsenkventil 10 kann zum Druckaufbau in der einen Radbremse 5 geöffnet werden, so dass die Hydropumpe 12 auch aus der weiteren Radbremse 7 Bremsflüssigkeit ansaugt und in die eine Radbremse 5 fördert. Dadurch sinkt ein Radbremsdruck in der weiteren Radbremse 7 und der Radbremsdruck in der einen Radbremse 5, die unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe 12 angeschlossen ist, steigt. Das Radventil 4 bleibt geschlossen.
-
Eine Antriebsschlupfregelung ist mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage 1 möglich, wenn die einen Radbremsen 5, die unmittelbar an die Druckseiten der Hydropumpen 12 angeschlossen sind, im Ausführungsbeispiel also die Vorderradbremsen 5, angetriebenen Fahrzeugrädern zugeordnet sind, d.h. bei einem Kraftwagen mit Vorderradantrieb. Bei einem Allradantrieb erfolgt eine Antriebsschlupfregelung nur an den Vorderrädern. Über das in Ruhestellung offene Speicherventil 16 kann aus dem Hauptbremszylinder 2 durch die Hydropumpe 12 Bremsflüssigkeit angesaugt und in die einen Radbremsen 5 der im angenommenen Fall angetriebenen Fahrzeugräder gefördert werden. Die Radventile 4 werden bei einer Antriebsschlupfregelung geschlossen. Durch Öffnen der Radventile 4 wird der Druckaufbau in den Radbremsen 5 begrenzt oder abgesenkt, wodurch die Radschlupfregelung möglich ist.
-
Durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile 10 strömt Bremsflüssigkeit aus den weiteren Radbremsen 7 der Hinterräder in den Hydrospeicher 11, ihre Bremskraft verkleinert sich, womit sich eine Schleuderneigung verringert und eine Fahrstabilität erhöht. Das Rückschlagventil 9 ermöglicht ein schnelles Absenken des Radbremsdrucks an der Drossel 8 vorbei, um ein Überbremsen der Hinterräder zu vermeiden. Der beschriebene Absenken des Radbremsdrucks in den weiteren Radbremsen 7 der Hinterräder kann bei einer Bremsblockierschutzregelung erfolgen.
-
Eine Schleuderschutzregelung ist durch Bremsen der Vorderräder möglich, indem die Radventile 4 geschlossen und Bremsflüssigkeit mit den Hydropumpen 12 aus dem Hauptbremszylinder 2 durch die Speicherventile 16 angesaugt und in die einen Radbremsen 5 der Vorderräder gefördert wird. Sofern der Hauptbremszylinder 2 bei einer Schleuderneigung eines Fahrzeugs betätigt ist, werden zu einer Schleuderschutzregelung die Trennventile 3 geschlossen. Die Druckabsenkventile 10 können geöffnet werden, so dass Bremsflüssigkeit aus den weiteren Radbremsen 7 der Hinterräder in die Hydrospeicher 11 strömt und ein Bremsdruck in den weiteren Radbremsen 7 sinkt, wodurch sich eine Bremskraft der Hinterräder verkleinert, was einem Überbremsen der Hinterräder entgegenwirkt, eine Schleuderneigung verringert und eine Fahrstabilität des Fahrzeugs erhöht sich.
-
Das zwischen der Hydropumpe 12 und dem Hauptbremszylinder 2 angeordnete und als in Richtung des Hauptbremszylinders 2 öffnendes Rückschlagventil ausgebildete Speicherventil 16 schützt die Hydropumpe 12 vor dem Druck des Hauptbremszylinders 2.
-
Nach Beendigung einer Bremsung kann im Hydrospeicher 11 zwischengespeicherte Bremsflüssigkeit durch das als Rückschlagventil ausgebildete Speicherventil 16 geräuscharm zurück in den Hauptbremszylinder 2 strömen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
