DE19544442A1 - Bremsanlage mit einer Einrichtung zur Aktivbremsung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Bremsanlage ist beispielsweise aus der DE 41 28 091 A1 bekannt. Die Druckschrift betrifft eine Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung, mit einem von einem Bremspedal mit Bremsdruck beaufschlagba­ ren Hauptzylinder, der von einem Vorratsbehälter mit Druck­ mittel gespeist wird und über mindestens eine Bremsleitung an mindestens einer Radbremse eines angetriebenen Rades ange­ schlossen ist, mit einem Niederdruckspeicher und einer Rück­ förderpumpe für den Blockierschutzbetrieb sowie mit einem Vordruckerzeuger, allerdings mit begrenztem Fördervolumen, für die Antriebsschlupfregelung. Der Vordruckerzeuger ist im Vorratsbehälter angeordnet und ist ebenso zum schnellen Vor­ füllen der Radbremse des angetriebenen Rades vorgesehen wie auch zur Erzeugung eines Vordrucks an der Saugseite der Rück­ förderpumpe. Die bekannte Bremsanlage beherrscht als einzige Form der Aktivbremsung die Antriebsschlupfregelung. Aktiv­ bremsung bedeutet in diesem Zusammenhang, daß ein Bremsenein­ griff unabhängig vom Bremspedal erfolgen kann. Ein anderes Ziel einer Aktivbremsung kann beispielsweise die Giermomen­ tenregelung beim Durchfahren einer Kurve sein, wenn das Fahr­ zeug zu übersteuerndem oder untersteuerndem Verhalten neigt.

Gerade bei einer Giermomentenregelung ist ein möglichst schneller Bremseneingriff erforderlich, um die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu erhalten. Bei einer Anfahrschlupfregelung jedoch spielt es beispielsweise keine Rolle, ob das angetrie­ bene Rad noch einige Millisekunden länger durchdreht oder nicht. Für solche Zwecke dann ist eine Vorladung nicht er­ forderlich. Die selbstansaugende Rückförderpumpe ist in der Lage, ihr Druckmittel selbst aus dem Vorratsbehälter anzusau­ gen - im Gegensatz zu einer reinen Rückförderpumpe, die einen Vordruck benötigt. Jedoch auch in Fällen ohne Vorladung muß sichergestellt werden, daß die Rückförderpumpe bei der An­ saugung keine allzu hohen Drosselwiderstände überwinden muß. Außerdem muß eine entsprechende Druckmittelmenge zur Verfü­ gung stehen, um den notwendigen Bremsdruck aufbauen zu kön­ nen. Wenn aber eine Vorladung erfolgt, so wäre es wünschens­ wert, wenn die Vordruckquelle nicht nach einmaliger Betäti­ gung erschöpft wäre.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei welcher die Vordruckquelle, die über den Hauptzylinder in der Bremsanlage einen Vordruck auf­ baut, ein im Prinzip unbegrenztes Fördervolumen in die Brems­ kreise verbringen kann und bei welcher die Rückförderpumpe die Möglichkeit hat, auch ohne Vorladung mit möglichst gerin­ gen Drosselverlusten selbsttätig Druckmittel aus dem Vor­ ratsbehälter über die Bremsleitung und den Hauptzylinder an­ zusaugen.

Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1. Ein hydraulisch betätigtes Ventil, welches im Falle einer Vorladung die Druckseite der Vorladepumpe mit dem Hauptzylinder verbindet und im Falle einer Ansaugung durch die Rückförderpumpe ohne Vorladung de­ ren Saugseite mit dem Vorratsvolumen des Druckmittelbehälters verbindet, stellt zum einen sicher, daß durch die Vorladepum­ pe ein im Prinzip unbegrenztes Volumen in den Bremskreis ver­ bracht werden kann, und zum anderen, daß die Saugseite der Rückförderpumpe bei Betrieb der Rückförderpumpe ohne Vorla­ dung nicht nur mit dem begrenzten Volumen einer Vorladekam­ mer, sondern mit dem gesamten Vorratsvolumen des Druckmit­ telbehälters in Verbindung steht.

Eine Betätigung eines derartigen Ventils erfolgt vorzugsweise hydraulisch, weil somit elektrische Leitungen und eine elek­ trische Ansteuerlogik eingespart werden. Beispielsweise kann das Ventil durch den Förderdruck und/oder -impuls der Vorla­ depumpe einen Ventilkörper verschieben und somit sich den Weg in den Bremskreis öffnen.

Eine selbsttätige Ansaugung durch die Rückförderpumpe ohne Vorladung unter Vermeidung von großen Drosselverlusten wird unterstützt, wenn zusätzlich das hydraulisch betätigte Ventil mit einem Bypass versehen ist, welcher vom Ventilkörper er­ zeugte Drosseleffekte umgeht, welcher jedoch bei Betätigung der Vorladepumpe verschlossen wird.

Trotz einem Bypass ist es empfehlenswert, auch einen Druck­ mittelfluß am Ventilkörper entlang zu erlauben, dies jedoch nur gedrosselt. Auf diese Weise ist ein Druckabbau aus den Bremskreisen bzw. von der Druckseite der Vorladepumpe mög­ lich, auch wenn der Bypass noch vom Ventilkörper versperrt ist.

Zur Gestaltung des Ventilkörpers ergeben sich zwei Möglich­ keiten: Wenn die Dichte des Ventilkörpers größer ist als die des Druckmittels, so ist nach der Konstruktion in der Grund­ stellung des Ventils, also bei ruhender Vorladepumpe, der Bypass vom Hauptzylinder zum Vorratsvolumen des Druckmittel­ behälters geöffnet. Die andere Version, bei welcher der Ven­ tilkörper eine geringere Dichte aufweist als das Druckmittel, hat den Vorteil, daß eine sofortige Vorladung der Bremskreise möglich ist, ohne daß durch Verschieben des Ventilkörpers zunächst eine bestimmte Druckmittelmenge innerhalb des Behäl­ ters geschluckt wird, bevor der Druck in die Bremskreise ge­ langt.

Da auch eine Vorladepumpe ihr gefördertes Druckmittel aus einem Behälter ansaugen muß, empfiehlt es sich, daß ihre Saugseite an den Druckmittelbehälter selbst angeschlossen ist. Es ist natürlich auch denkbar, für die Vorladepumpe ei­ nen separaten Behälter vorzusehen. Dann muß aber dafür ge­ sorgt werden, daß dieser separate Behälter nachbefüllt wird, wenn sein Volumen erschöpft ist.

Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung. Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, in welchem ein Teil eines Druckmittelbehälters und eines Hauptzylinders dargestellt ist, wobei in der Verbindung zwischen Druckmittelbehälter und Hauptzylinder ein hydraulisch betätigtes Ventil angeordnet ist, welches vom Förderdruck einer Vorladepumpe betätigt wird.

Ein nur ausschnittsweise dargestellter Druckmittelbehälter 2 ist auf an sich bekannte Weise an einem Hauptzylinder 1 befe­ stigt. Auch vom Hauptzylinder 1 ist nur ein Ausschnitt darge­ stellt, welcher eine Nachlaufbohrung 3 und einen Teil der Zylinderbohrung 4 zeigt, wobei die innerhalb der Zylinderboh­ rung 4 verschiebbaren Betätigungskolben nicht dargestellt sind. Die Nachlaufbohrung 3 verbindet die Zylinderbohrung 4 mit dem Behälteranschluß 5. Der Druckmittelbehälter 2 ist mit Druckmittel gefüllt bis zu einer Höhe, die oberhalb des dar­ gestellten Ausschnittes liegt. Der Druckmittelbehälter 2 ist unterteilt in eine Vorratskammer 6 und eine Ventilkammer 7. Die Ventilkammer 7 besitzt einen Bypass 8, welcher ihr oberes Ende 9 mit ihrem unteren, mit dem Behälteranschluß 5 verbun­ denen Ende 10 verbindet. Die Wandung 11 der Ventilkammer 7 ist zylindrisch und nimmt einen Ventilkörper 12 auf, welcher innerhalb der Ventilkammer 7 mit loser Passung axial ver­ schiebbar geführt ist. An ihrem oberen Ende 9 besitzt die Ventilkammer 7 eine Öffnung 13, welche wie die obere Verbin­ dung 14 der Ventilkammer 7 zum Bypass 8 bei einer Aufwärts­ bewegung des Ventilkörper 12 verdeckt wird. An seiner Unter­ seite besitzt der Ventilkörper 12 eine zylindrische Ausneh­ mung 15, in welche vertikal ein Rohr 16 hineinragt, welches mit seinem anderen Ende aus dem Druckmittelbehälter 2 her­ ausgeführt und an die Druckseite einer Vorladepumpe 17 an­ geschlossen ist.

Um dem Ventilkörper 12 eine definierte Grundstellung zu ver­ leihen, bieten sich zwei Möglichkeiten an.

Ist der Ventilkörper so ausgeführt, daß seine Dichte größer ist als die des verwendeten Druckmittels, also beispielsweise Bremsflüssigkeit, dann liegt er in seiner Grundstellung auf dem Ende des Rohres 16, so daß die Druckmittelverbindung von der Öffnung 13 über den Bypass 8 zum Behälteranschluß 5 ge­ öffnet ist. Beim Anlaufen der Vorladepumpe 17 wird dann der Ventilkörper 12 infolge des Druckmittelimpulses und des Druckabfalls zwischen seiner Unter- und seiner Oberseite, welche sich durch den zwischen dem Ventilkörper 12 und der Wandung 11 befindlichen Spalt abbaut, angehoben und schließt die Öffnung 13 sowie die obere Verbindung 14 des Bypasses 8 zur Ventilkammer 7. Es ist keine absolute Dichtheit erforder­ lich, da die Vorladepumpe 17 permanent Druckmittel nachför­ dern kann, auch wenn ein Teilstrom in das Vorratsvolumen 6 des Druckmittelbehälters 2 abströmt. Wenn bei Beendigung der Vorladung die Vorladepumpe 17 stillsteht, baut sich das in der Ventilkammer 7 befindliche Volumen zunächst bei noch ver­ schlossenem Bypass 8 über den Spalt zwischen Ventilkörper 12 und Wandung 11 ab, bis die obere Verbindung 14 des Bypasses 8 durch Absenken des Ventilkörpers 12 wieder geöffnet ist.

Alternativ hierzu kann der Ventilkörper 12 auch eine geringe­ re Dichte als das verwendete Druckmittel aufweisen. Er muß dann aber so ausgelegt sein, daß schon bei einem geringen Unterdruck in der Größenordnung von 10 mbar von seiten des Behälteranschlusses 5 her sich der Ventilkörper 12 absenkt und die Verbindung von der oberen Öffnung 13 über den Bypass 8 zum Behälteranschluß 5 freigibt, damit das Druckmittel über die Nachlaufbohrung 3 zur Saugseite einer selbstansaugenden Rückförderpumpe gelangen kann. Bei dieser Version muß die Vorladepumpe 17 nicht erst den Ventilkörper 12 verschieben, um einen Vordruck aufbauen zu können. Es stehen also sofort Druck und Volumen zum Zwecke einer Vorladung im Rahmen einer Aktivbremsung zur Verfügung. Nachsaugen durch die Rückförder­ pumpe ist auch jederzeit möglich, da sich der Ventilkörper 12 entsprechend der Abnahme des Druckmittelvolumens am unteren Ende der Ventilkammer 7 absenkt und den Bypass 8 freigibt.

Ein Ablauf von Druckmittel aus dem Hauptzylinder in den Druckmittelbehälter 2 kann am Ventilkörper 12 entlang oder auch über die Vorladepumpe 17 erfolgen, welche mit ihrer Saugseite wiederum an den Vorratsbehälter 2 angeschlossen ist (Pumpenleckage).

Beide Varianten bieten die Möglichkeit, auch ohne Betrieb der Vorladepumpe 17 durch die selbstansaugende Rückförderpumpe selbst ohne große Drosselverluste Druckmittel aus dem Vor­ ratsvolumen 6 ansaugen zu lassen. Wenn die dargestellte Kom­ bination aus Behälteranschluß 5, Druckmittelbehälter 2, Ven­ tilanordnung und Pumpenanschluß für den direkt vom Bremspedal betätigten Druckstangenkreis des Hauptzylinders 1 verwendet wird, kann durch einen einzigen Vordruckerzeuger wie darge­ stellt eine Vorladung beider Bremskreise erzielt werden, da der Schwimmkolben, welcher innerhalb des Hauptzylinders 1 die beiden Bremskreise voneinander trennt, den aufgebauten Vor­ druck gleichmäßig auf die beiden Bremskreise verteilt.

Claims (7)

1. Schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage mit einer Ein­ richtung zur Aktivbremsung, mit einem pedalbetätigten Hauptzylinder (1), der an einen Druckmittelbehälter (2) mit einem Vorratsvolumen (6) angeschlossen ist und über mindestens eine Bremsleitung mit mindestens einer Rad­ bremse verbunden ist, mit einem Trennventil in der Brems­ leitung, mit einer selbstansaugenden Rückförderpumpe, die aus den Radbremsen zur Druckreduzierung abgelassenes Druckmittel in die Trennleitung zwischen Trennventil und Radbremse zurückfördert und zum Zwecke einer Aktivbrem­ sung eine Ansaugleitung besitzt, die an die Bremsleitung zwischen Hauptzylinder (1) und Trennventil anknüpft, und mit einem Vordruckerzeuger (17), der über einen Behäl­ teranschluß (5) des Hauptzylinders (1) durch den Haupt­ zylinder (1) hindurch in der Bremsleitung einen Vordruck aufbaut, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruckerzeuger eine Vorladepumpe (17) ist und im Druckmittelbehälter (2) am Behälteranschluß (5) ein hydraulisch betätigtes Ventil (11, 12, 13) angeordnet ist, das bei fördernder Vorladepum­ pe (17) die Verbindung des Hauptzylinders (1) zum Vorrats­ volumen (6) weitgehend absperrt und die Druckseite der Vorladepumpe (17) mit dem Hauptzylinder (1) verbindet.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der Vorladepumpe (17) zwischen dem Haupt­ zylinder (1) und einem Ventilkörper (12) an eine Ventil­ kammer (7) angeschlossen ist und durch den Förderdruck und/oder -impuls den Ventilkörper (12) vor eine Öffnung (13) zwischen der Ventilkammer (7) und dem Vorratsvolumen (6) schiebt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventilkammer (7) oben mit der Öffnung (13) zum Vorratsvolumen (6) versehen ist und eine vertikal geradlinige Wandung (11) aufweist, innerhalb derer der Ventilkörper (12) vertikal verschiebbar angeordnet ist, daß die Ventilkammer (7) mit einem Bypass (8) versehen ist, der ihr oberes Ende (9) mit ihrem unteren Ende (10) verbindet, wobei der Ventilkörper (12) vom Förderdruck der Vorladepumpe (17) den Ventilkörper (12) gegen die obere Öffnung (13) der Ventilkammer (7) und vor die obere Bypassverbindung (14) verschiebt.

4. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (12) mit loser Passung in der Ventilkammer (7) liegt und mit der Wandung (12) einen Spalt bildet.

5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dichte des Ventilkörpers (12) größer ist als die des verwendeten Druckmittels.

6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dichte des Ventilkörpers (12) kleiner ist als die des verwendeten Druckmittels.

7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Vorladepumpe (17) an den Druckmittelbehälter (2) angeschlossen ist.