DE19542014C2 - Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche gattungsgemäße Bremsanlage ist aus der DE 38 31 426 Al bekannt.
Diese Anlage hat zwei Radbremsen, eine in einer Richtung betreibbare Fluiddruckpumpe, sowie ein in einer Fluidleitung zwischen einem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern angeordnetes Schaltventil, das eine erste Position und eine zweite Position einnehmen kann, wobei das Schaltventil in der ersten Position eine Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und jeweils der ersten und zweiten Radbremse herstellt und eine Verbindung zwischen der Saugseite der Fluidpumpe und dem Hauptbremszylinder unterbricht. Des weiteren stellt das Schaltventil in der zweiten Position zwischen der Saugseite der Fluidpumpe und dem Hauptbremszylinder eine Fluidverbindung her und unterbricht die Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem ersten Radbremszylinder.
Des weiteren ist in der Fluidleitung ein normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil als Einlaßventil jedem Radbremszylinder vorgeschaltet. Zwischen der Saugseite der Fluidpumpe und jeweils der ersten Radbremse und der zweiten Radbremse befindet sich eine Druckentlastungsleitung, die zwischen der Saugseite der Fluidpumpe und einem zwischen dem ersten Schaltventil und sowohl der ersten Radbremse als auch der zweiten Radbremse angeordneten Abschnitt der Fluidleitung eine Fluidverbindung herstellt.
Es ist ferner ein Rückschlagventil vorgesehen, das öffnet, wenn ein von der Fluidpumpe aufgebauter Fluiddruck einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Wie Fig. 3 dieser Druckschrift ferner zu entnehmen ist, verfügt die bekannte Bremsanlage über stromlos geschlossene Auslaßmagnetventile, die in den Druckentlastungsleistungen zwischen Radbremsen und Pumpensaugseite angeordnet sind.
Angesichts dieses Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsanlage zu schaffen, mittels der ein auf die Radbremse ausgeübter Fluiddruck präziser regelbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind dabei Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Als weiterer Stand der Technik sei noch auf die nachveröffentlichte DE 195 26 957 A1 verwiesen, woraus eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt ist, bei der anstelle der Auslaßventile Drosseln vorgesehen sind.
Auch aus der DE 40 10 841 A1 ist eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Drossel zwischen dem Radzylinder und der Druckseite einer Fluidpumpe vorsieht.
Es folgt nachstehend eine ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung.
Die Figur zeigt ein Schaltdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug.
In Bezug auf die Figur, das ein Schaltdiagramm des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsanlage 10 für ein Kraftfahrzeug zeigt, hat die Bremsanlage 10 einen eine erste Fluiddruckkammer 12a und zweite Fluiddruckkammer 12b aufweisenden Doppel-Druckzylinder 12. Der Druckzylinder 12 ist mit einem Bremspedal 11 derart verbunden, daß in sowohl in der ersten Druckkammer 12a als auch zweiten Fluiddruckkammer 12b ein Fluiddruck erzeugt wird, wenn das Bremspedal 11 eingedrückt wird. Die erste Druckkammer 12a ist über ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil oder Umschaltventil 45 und über ein normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil 17 mit einer Radbremse 13 in Fluidverbindung. Die erste Druckkammer 12a ist ebenso über das Elektromagnetisch betätigte Schaltventil 45 und über ein normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil 19 mit einer Radbremse 14 in Fluidverbindung. Somit kann der in der ersten Fluiddruckkammer 12a erzeugte Fluiddruck über eine Fluidleitung 61, in der das Schaltventil 45 und die Elektromagnetventile 17 und 19 angeordnet sind, zu beiden Radbremsen 13 und 14 eingespeist werden. Die zweite Druckkammer 12b ist über ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil 46 und über ein normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil 20 mit einer Radbremse 15 in Fluidverbindung. Die zweite Druckkammer 12b ist über das elektromagnetisch betätigte Schaltventil 46 und über ein normalerweise geöffnetes Elektromagnetventil 22 mit einer Radbremse 16 in Fluidverbindung. Somit kann der in der zweiten Fluiddruckkammer 12b erzeugte Fluiddruck über eine Fluidleitung 62, in welcher das Schaltventil 46 und die Elektromagnetventile 20 und 22 angeordnet sind, zu beiden Radbremsen 15 und 16 gespeist werden.
Die Radbremse 13 ist über ein normalerweise geöffnetes Elek­ tromagnetventil 70 mit der Saugseite einer in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 verbunden, die normalerweise von der Plunger-Bauart ist. Die Radbremse 14 ist über ein nor­ malerweise geöffnetes Elektromagnetventil 71 mit der Saugseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 verbunden. Die Radbremse 15 ist über ein normalerweise geöffnetes Elek­ tromagnetventil 72 mit der Saugseite einer in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 48 verbunden, die normalerweise von der Plunger-Bauart ist. Die Radbremse 16 ist über ein normalerweise geöffnetes Elektroma­ gnetventil 73 mit der Saugseite der in eine Richtung betriebe­ nen Fluiddruckpumpe 47 verbunden.
Die in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpen 47 und 48 werden mittels eines unter PWC-Steuerung betriebenen elektrischen Motors 37 angetrieben. Die Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 ist mit einer Fluidleitung verbunden, die das Schaltventil 45 mit beiden Elektromagnetventilen 17 und 19 verbindet. Die Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 ist über ein Rückschlagventil 49 ebenfalls mit einer zwischen dem Schaltventil 45 und der ersten Druckkammer 12a vorhandenen Fluidleitung verbunden. Die Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 48 ist mit einer, das Schaltventil 46 mit beiden Elektromagnetventilen 20 und 22 verbindenden Fluidleitung verbunden. Die Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 48 ist über ein Rückschlagventil 50 mit einer zwischen dem Schaltventil 46 und der zweiten Druckkammer 12b vorhandenen Fluidleitung verbunden. Eine Rückleitung 65 ist eingerichtet, um die Fluidverbindung zwischen der Saugseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 und jeweils der ersten Radbremse 13 und der zweiten Radbremse 14 eine Fluidverbindung herzustellen. Die Rückleitung 65 stellt zwischen der Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 47 und einem zwischen dem Schaltventil 45 und sowohl dem ersten normalerweise geöffneten Elektromagnetventil 17 als auch zweiten normalerweise geöffneten Elektromagnetventil 19 angeordneten Abschnitten der Fluidleitung 61 ebenfalls eine Fluidverbindung her. Eine Rückleitung 66 ist aufgebaut, um zwischen der Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 48 und jeweils der dritten Radbremse 15 und der vierten Radbremse 16 eine Fluidverbindung herzustellen. Die Rückleitung 65 stellt zwischen der Verdrängungsseite der in eine Richtung betriebenen Fluiddruckpumpe 48 und einem zwischen dem Schaltventil 46 und sowohl dem dritten normalerweise geöffneten Elektromagnetventil 20 als auch dem vierten normalerweise geöffneten Elektromagnetventil 22 angeordneten Abschnitten der Fluidleitung 62 ebenfalls eine Fluidverbindung her.
Wenn sich das Schaltventil 45 in der Nicht-Betriebspositon befindet, stellt das Schaltventil 45 zwischen der ersten Druckkammer 12a und jedem Elektromagnetventil 17 und 19 eine Fluidverbindung her und unterbricht es die Fluidverbindung zwischen der Saugseite der Fluiddruckpumpe 47 und der ersten Druckkammer 12a. Wenn sich das Schaltventil 45 in der Betriebsposition befindet, unterbricht das Schaltventil 45 die Fluidverbindung zwischen der ersten Druckkammer 12a und jedem Elektromagnetventil 17 und 19 und stellt zwischen der Saugseite der Fluiddruckpumpe 47 und der ersten Druckkammer 12a eine Fluidverbindung her. Wenn sich das Schaltventil 46 in der Nicht-Betriebsposition befindet, stellt das Schaltventil 46 zwischen der zweiten Druckkammer 12b und jedem Elektromagnetventil 20 und 22 eine Fluidverbindung her und unterbricht die Fluidverbindung zwischen der Saugseite der Fluiddruckpumpe 48 und der zweiten Druckkammer 12b. Wenn sich das Schaltventil 46 in der Betriebsposition befindet, unterbricht das Schaltventil 46 die Fluidverbindung zwischen der zweiten Druckkammer 12b und jedem Elektromagnetventil 20 und 22 und stellt es die Fluidverbindung zwischen der Saugseite der Fluiddruckpumpe 48 und der zweiten Druckkammer 12b her.
Ein in eine Richtung wirkendes oder Rückschlagventil 51 (52/53/54) ist parallel zum Elektromagnetventil 17 (19/20/22) vorgesehen, um den Fluiddruck in der Radbremse 13 (14/15/16) bei nicht weniger als dem erzeugten Fluiddruck in der Kammer 12a (12a/12b/12b) aufrecht zu erhalten.
Die Radbremsen 13, 14, 15 und 16 sind jeweils mit Radgeschwindigkeitssensoren S1, S2, S3 und S4 versehen, von denen Signale zu einer elektrischen Steuereinheit ECU gespeist werden. Die elektrische Steuereinheit ECU ist ein Mikroprozessor oder eine CPU und empfängt ebenso andere Signale von anderen nicht gezeigten Sensoren. Auf der Grundlage der zu der elektrischen Steuereinheit ECU gespeisten Signale nimmt die elektrische Steuereinheit ECU, wenn keine geeignete Bremsbetätigung hergestellt ist, einen automatischen Bremsmodus an: einen ABS-Modus, wenn das Blockieren eines Hinterrads unter Verwendung seines Bremsmoments ermittelt ist, einen Zugsteuermodus, wenn das Blockieren eines Hinterrads unter Anwendung seines Antriebsmoments ermittelt ist, einen Bremskraftverteilungssteuermodus, wenn die Schlupfrate eines Hinterrads relativ zu der des Vorderrads einen Stellwert erreicht, und eine Stabilitätssteuerbetriebsweise, wenn die Schlupfrate eines Innenrads relativ zu der eines Hinterrads einen Stellwert erreicht. Derartige Moden werden mittels passender Steuerung des Elektromotors 37, der Elektromagnetventile 17, 19, 20 und 22 und der Schaltventile 45 und 46 hergestellt.
Wenn sich die Bremsbetätigungsanlage 10 im Betrieb in dem ABS-Steuermodus befindet, werden die Fluiddruckpumpen 47 und 48 durch den Elektromotor 37 angetrieben. Aufgrund der Betätigung der Fluiddruckpumpe 47 strömen jeweils über die Öffnungen 39 und 41 die Bremsfluide der Radbremsen 13 und 14 in die Saugseite der Fluiddruckpumpe 47. Das von der Verdrängungsseite der Fluiddruckpumpe 47 verdrängte Bremsfluid wird über die Elektromagnetventile 17 und 18 jeweils in die Radbremsen 13 und 14 gespeist. Somit bringt das Betätigen oder Schließen des Elektromagnetventils 17 (19) eine Verringerung des Bremsfluiddruckes in der Radbremse 13 (14) mit sich. Aufgrund der Tatsache, daß die von dem Elektromagnetventil 17 (19) in die Radbremse 13 (14) gespeiste Bremsfluidmenge größer als die über das Elektroma­ gnetventil 70 (71) aus der Radbremse 13 (14) ausströmende Bremsfluidmenge ist, bringt das Schließen oder Deaktivieren des Elektromagnetventils 17 (19) einen Anstieg des Bremsfluid­ druckes in der Radbremse 13 (14) mit sich. Auf gleiche Weise strömen aufgrund der Betätigung der Fluiddruckpumpe 48 die Bremsfluide der Radbremsen 15 und 16 über die Elektromagnet­ ventile 72 und 73 jeweils in die Saugseite der Fluiddruckpumpe 48. Das aus der Verdrängungsseite der Fluiddruckpumpe 48 ver­ drängte Bremsfluid wird über die Elektromagnetventile 20 und 22 jeweils in die Radbremsen 15 und 16 gespeist. Somit bringt die Betätigung oder das Schließen des Elektromagnetventils 20 (22) eine Verringerung des Bremsfluiddruckes in der Radbremse 15 (16) mit sich. Aufgrund der Tatsache, daß die von dem Elektromagnetventil 20 (22) in die Radbremse 15 (16) eingespeiste Bremsfluidmenge größer als die über das Elektromagnetventil 72 (73) aus der Radbremse 15 (16) strömende Bremsfluidmenge ist, bringt das Schließen oder Deaktivieren des Elektromagnetventils 20 (22) einen Anstieg des Bremsfluiddruckes in der Radbremse 15 (16) mit sich. Somit ermöglicht eine unabhängige Steuerung jedes Elektromagnetventils 17, 19, 20 und 22 eine jeweils unabhängi­ ge Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13, 14, 15 und 16.
Wenn sich die Bremsbetätigungsanlage 10 im Zugsteuermodus befindet, bei der die Radbremsen 13 und 15 angesteuert werden, um Antriebsräder zu steuern, werden die Fluiddruckkpumpen 47 und 48 durch den Elektromotor 37 angetrieben und sind die Schaltventile 45 und 46 und die Elektromagnetventile 19 und 22 aktiviert. Somit saugt die Fluiddruckpumpe 47 (48) das Bremsfluid über das Schaltventil 45 (46) in die erste Kammer 12a (zweite Kammer 12b) und verdrängt das druckbeaufschlagte Bremsfluid in die Radbremse 13 (14), um den Fluiddruck in der Radbremse 13 (14) zu erhöhen. Danach wird, wenn das Elektromagnetventil 17 (20) geschlossen oder aktiviert ist, der Fluiddruck in der Radbremse 13 (14) verringert, und das Elektromagnetventil 17 (20) wieder geöffnet oder aktiviert, wobei der Fluiddruck in der Radbremse 13 (14) erhöht oder wiederhergestellt ist. Dies bedeutet, daß eine unabhängige Steuerung jedes Elektromagnetventils 17 und 20 eine unabhängige Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13 und 15 ermöglicht ist.
Während sich nach Vorbeschreibung das Kraftfahrzeug in der Bremsbetätigung befindet, kann durch unabhängige Steuerung jedes Elektromagnetventils 17, 19, 20 und 22 eine unabhängige Steuerung der Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13, 14, 15 und 16 in Abhängigkeit von der Betätigung der durch den Elektromotor 37 angetriebenen Fluidpumpen 47 und 48 hergestellt werden. Daraus ergibt sich, daß die Bremsbetätigungsanlage 10, zusätzlich zur ABS-Steuerung, eine Bremskraftverteilungssteuerung durchführen kann. Selbst wenn sich das Kraftfahrzeug nicht in einer Bremsbetätigung befindet, kann durch eine unabhängige Steuerung jedes Elektromagnetventils 17, 19, 20 und 22 eine unabhängige Steuerung der Fluiddrucksteuerung jeder Radbremse 13, 14, 15 und 16 in Abhängigkeit von der Betätigung der durch den Elektromotor 37 angetriebenen Fluidpumpen 47 und 48 hergestellt werden. Daraus ergibt sich, daß die Bremsbetätigungsanlage 10 eine Stabilitätssteuerung und eine automatische Bremsbetätigung schaffen kann. Obwohl bei der automatischen Bremsbetätigung in jeder Radbremse ein linearer Steuermodus des Fluiddruckes erforderlich ist, kann diese Anforderung durch Anwendung einer PWM-Steuerung des Elektromotors 37 erfüllt werden, bei der die Drehzahl des Elektromotors 37 variabel ist. Mit Ausnahme der automatischen Bremsbetätigung ist die Drehzahl des Elektromotors 37 konstant.
Ist der Betrieb des Elektromotors 37 in dem Zustand fehlerhaft, in dem die Schaltventile 45 und 46 betätigt werden, wird der Fluiddruck in der ersten Druckkammer 12a über das Schaltventil 45, die Fluiddruckpumpe 47 und das Elektromagnetventil 17 (das Schaltventil 45, die Fluiddruckpumpe 47 und das Schaltventil 19) zur Radbremse 13 (14) gespeist und der Fluiddruck in der zweiten Druckkammer 12b über das Schaltventil 46, die Fluiddruckpumpe 48 und das Schaltventil 20 (das Schaltventil 46, die Fluiddruckpumpe 48 und das Elektromagnetventil 22) zu der Radbremse 15 (16) gespeist.
In der vorhergehenden Struktur ergibt das in eine Richtung betriebene Fluiddruckventil während der Betätigung der Pumpe ein verringertes Ausströmen des Fluids aus der Pumpe mit sich. Wenn daher der Bremsfluiddruck bei einem geringen Wert gehalten wird, kann die Leckage des Bremsfluids klein gehalten werden.

Claims (3)

1. Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Hauptzylinder (12), der über Fluidleitungen (61, 62) mit Radzylindern (13, 14, 15, 16) verbunden ist, denen jeweils ein Einlaßventil (17, 19, 20, 22) zur Regelung des Bremsdrucks vorgeschaltet ist, und mit den Einlaßventilen (17, 19, 20, 22) vorgeschalteten Schaltventilen (45, 46), die in einem Antriebsschlupf- Regelungsmodus die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder (12) und den Radzylindern (13, 14, 15, 16) angetriebener Räder unterbrechen und eine Verbindung zwischen dem Hauptzylinder (12) und der Saugseite einer Rückförderpumpe (47, 48) herstellen, mittels der die Radzylinder (13, 14, 15, 16) der angetriebenen Räder über ein pumpendruckseitig angeordnetes Rückschlagventil (49, 50), das öffnet, wenn ein von der Rückförderpumpe (47, 48) aufgebauter Fluiddruck einen vorbestimmten Wert überschreitet, sowie über die Einlaßventile (17, 19, 20, 22) druckbeaufschlagbar sind, wobei die Saugseite der Rückförderpumpe (47, 48) ferner über Druckentlastungsleitungen, in die Auslaßventile (70, 71, 72, 73) eingefügt sind mit den Radzylindern (13, 14, 15, 16) verbindbar ist, um in einem Blockierschutz- Regelungsmodus das Bremsfluid aus den Radzylindern (13, 14, 15, 16) anzusaugen und über die Einlaßventile (17, 19, 20, 22) in geregelter Weise wieder zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßventile (70, 71, 2, 73) derart verschaltet sind, daß sie in Ruhestellung hydraulisch durchlässig, in geschalteter Stellung sperrend sind.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßventile (70, 71, 72, 73) elektromagnetische Zwei-Stellungs/Zwei-Wegeventile sind.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jedem Einlaßventil (17, 19, 20, 22) jeweils ein in Richtung zum Hauptzylinder (12) sich öffnendes Rückschlagventil (51, 52, 53, 54) angeordnet ist.
DE19542014A 1994-11-11 1995-11-10 Schlupfgeregelte Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug Expired - Fee Related DE19542014C2 (de)

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