DE19728302A1 - Hydraulische Bremsanlage mit elektronischer Bremsdruckregelung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage mit elektronischer Bremsdruckregelung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anlage ist in der DE 40 01 421 A1 beschrie­ ben. Mit einer derartigen Anlage kann sowohl der Brems­ schlupf als auch der Antriebsschlupf geregelt werden.

Während einer Bremsschlupfregelung bei betätigtem Bremspedal (ABS-Regelung) stellt sich das System als geschlossenes System dar. Zur Druckabsenkung wird Druckmittel der Radbremse entnommen, das mittels der Pumpe in die Bremsleitung zurück­ gefördert wird. Da bei betätigtem Pedal der Hauptbremszylin­ der vom Druckmittelvorratsbehälter abgetrennt ist, bleibt die im Bremskreis vorhandene Druckmittelmenge konstant.

Um aber bei einem Fahr- oder Anfahrvorgang des Fahrzeuges die Durchdrehneigung eines Antriebsrades wirksam unterbinden zu können (ASR-Regelung) ist es notwendig, Druckmittel in den Bremskreis zu bringen, und zwar unabhängig von einer Pedalbetätigung durch eine sogenannte Aktivbremsung. Dies geschieht mit Hilfe der Pumpe, die aus dem Druckmittelvor­ ratsbehälter Druckmittel ansaugt und in den Bremskreis för­ dert. Andere Formen einer Aktivbremsung stellen Bremsenein­ griffe dar, die nicht vom Fahrer gesteuert sind, z. B. zum Zwecke der Giermomentenregelung (GMR) mit oder ohne Brems­ pedalbetätigung. Um ASR zu ermöglichen, ist in der bekann­ ten Bremsanlage eine Verbindungsleitung zwischen der Saug­ seite der Pumpe und dem Hauptbremszylinder vorgesehen, die von einem Ventil gesteuert wird.

In einer Antriebsschlupfregelphase ist diese Verbindung ge­ öffnet, so daß die Pumpe Druckmittel aus dem Druckmittel­ vorratsbehälter über den Hauptbremszylinder ansaugen kann.

In der genannten Veröffentlichung wird ein parallel geschal­ tetes Ventilpaar in der Verbindungsleitung eingebaut. Das Ventilpaar besteht aus einem mit Hilfe des Hauptzylinders oder des Pumpendrucks hydraulisch zu betätigendem drucklos geschlossenem und einem elektromagnetisch betätigbaren stromlos geschlossenen Ventil. Dies bedeutet, daß die Ver­ bindungsleitung bei unbetätigtem hydraulischem Umschaltven­ til geschlossen ist und erst mit Betätigen der Pumpe geöff­ net wird. Die Ansaugseite der Pumpe ist damit im Ruhezustand vollständig abgesperrt. Damit entstehen folgende Nachteile:

Beim Abkühlen des Ansaugtraktes der Pumpe kann sich die dar­ in befindliche Bremsflüssigkeit aufgrund des entstehenden Unterdrucks zusammenziehen und ausgasen.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, ein GMR-geeigne­ tes System der eingangsgenannten Art zu schaffen, das selbstständig Gasbildung vermeidet.

Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Mitteln gelöst, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannt sind. Um sicherzustellen, daß sich auf der Saugseite der Rückför­ derpumpe 15 kein Vakuum bilden kann, ist in die Verbindungs­ leitung 17 zwischen dem Pumpenansaugtrakt und der Bremslei­ tung 5 ein drucklos offenes hydraulisches Umschaltventil 18 eingebaut. Dadurch findet im Ruhezustand des Bremssystems immer ein Druckausgleich zwischen Pumpenansaugtrakt und Hauptbremszylinder 1 statt, womit eine Vakuumbildung ausge­ schlossen ist.

Im folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels der Er­ findungsgedanke näher erläutert werden.

Die einzige Figur zeigt ein hydraulisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Bremsanlage. Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1, dem ein Unterdruckbremskraftver­ stärker 2 vorgeschaltet ist. Die Bremsdruckgebereinheit be­ steht aus Hauptbremszylinder 1 und Unterdruckbremskraftver­ stärker 2 und wird mittels eines Pedals 3 betätigt. Dem Hauptbremszylinder 1 ist ein Vorratsbehälter 4 zugeordnet, der bei nicht betätigtem Pedal in Druckmittelverbindung steht mit den Arbeitskammern des Hauptbremszylinders. An den Hauptbremszylinder ist über eine Bremsleitung 5 eine Rad­ bremse 6 angeschlossen. Beginnend mit dem Hauptbremszylinder 1 ist in die Bremsleitung 5 zunächst ein Trennventil 7 und dann ein Einlaßventil 8 eingefügt. Beide Ventile werden elektromagnetisch betätigt und sind in ihrer Grundposition offen. Werden die Betätigungsmagnete erregt, so schalten die Ventile in eine die Bremsleitung 5 sperrende Position.

Die Radbremse 6 steht weiter über eine Rücklaufleitung 10 mit einem Niederdruckspeicher 11 in Verbindung. In diese Leitung ist ein Auslaßventil 9 eingefügt, das elektromagne­ tisch betätigt wird und bei Erregung des Betätigungsmagneten von der Sperr- in die Offenposition schaltet.

Eine Pumpe 15 fördert aus dem Niederdruckspeicher 11 über eine Druckleitung 16 in die Bremsleitung 5 zwischen dem Trennventil 7 und dem Einlaßventil 8. Weiterhin existiert eine Verbindungsleitung 17 zwischen dem Niederdruckspeicher 11 und dem Hauptbremszylinder 1. In diese Leitung ist ein ASR-Ventil 18 eingefügt, das hydraulisch betätigt wird. Es verfügt über einen Steueranschluß, der über eine Steuerlei­ tung 21 den Hauptbremszylinderdruck führt. Wenn die Steuer­ leitung 21 Druck führt, schaltet das ASR-Ventil 18 von der Offen- in die Sperrposition.

Parallel zum ASR-Ventil 8 kann ein elektromagnetisches Schaltventil 22 geschaltet werden, das in seiner Grundposi­ tion die Bypassleitung sperrt und in seiner Schaltposition die Bypassleitung öffnet. Dieses Ventil wird zum Öffnen der Ansaugleitung 18 für die Pumpe bei der Giermomentenregelung mit Hauptbremszylinderbetätigung benötigt.

Parallel zum Trennventil 7 ist ein Rückschlagventil 13 ge­ schaltet, das zum Hauptbremszylinder hin sperrt und ein Überdruckventil 14, das den Druck in der Bremsleitung zwi­ schen dem Trennventil 7 und dem Einlaßventil 8 begrenzt.

Parallel zum Einlaßventil 8 ist ein Rückschlagventil 12 ge­ schaltet, daß zum Radbremszylinder hin sperrt.

Die Bremsanlage arbeitet nach dem folgenden Schema: Mit Be­ tätigen des Pedals wird zunächst der Druckmittelvorratsbe­ hälter 4 von den Arbeitskammern des Hauptbremszylinders 1 getrennt, so daß Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder 1 über die Bremsleitung 5 zur Radbremse verdrängt werden kann. Das geschlossene Auslaßventil 9 verhindert, daß Druckmittel in den Niederdruckspeicher 11 abfließt. Der Druck in der Steuerleitung 21 schließt das hydraulische Umschaltventil 18. Der Druckaufbau in der Radbremse führt zu einer Radver­ zögerung und in Folge zu einer Fahrzeugverzögerung. Bei ei­ ner derartigen Bremsung wird das Drehverhalten des Rades mittels eines nicht dargestellten Sensors laufend überwacht, dessen Signale von einer Auswerteeinheit analysiert werden. Die Auswerteeinheit kann feststellen, ob das Rad übermäßig verzögert wird und die Gefahr besteht, daß es blockiert. Tritt dieser Fall ein, so schaltet die Anlage in den Antiblockier-Modus. Dieses beinhaltet, daß der Pumpenantrieb eingeschaltet wird und das Ein- und das Auslaßventil 8, 9 gemäß den Steuersignalen, die die Auswerteeinheit generiert, betätigt werden. Zum Druckabbau wird das Auslaßventil 9 ge­ öffnet und das Einlaßventil 8 geschlossen. Dadurch wird Druckmittel aus der Radbremse 6 in den Niederdruckspeicher 11 abgelassen, der von der Pumpe 15 über die Druckleitung 16 in die Bremsleitung 5 zurückgefördert wird. Zum erneuten Druckaufbau wird das Auslaßventil 9 geschlossen und das Ein­ laßventil 8 geöffnet, so daß das von der Pumpe 15 in die Bremsleitung 5 zurückgeförderte Druckmittel wieder zur Rad­ bremse 16 gelangen kann. Das ASR-Ventil 18 ist durch den Druckaufbau durch den Hauptbremszylinder 1 geschlossen.

Die Bremsanlage kann aber auch zur Antriebsschlupfregelung (ASR) eingesetzt werden. In einer derartigen Regelung soll vermieden werden, daß die angetriebenen Räder durchdrehen, weil die vom Fahrzeugmotor gelieferten Antriebsmomente grö­ ßer sind als die zwischen Reifen und Fahrbahn übertragbaren Kräfte. Eine übermäßige Beschleunigung des Rades kann eben­ falls von den Sensoren und der Auswerteeinheit ermittelt werden, so daß ein entsprechender Bremsdruck in der Radbrem­ se aufgebaut werden kann, der das Antriebsmoment weitgehend kompensieren soll. In einer Antriebsschlupfregelung wird zunächst der Pumpenmotor eingeschaltet. Gleichzeitig wird das Trennventil 7 geschlossen. Da bei einer Antischlupfrege­ lung der Hauptbremszylinder drucklos ist, hält das hydrau­ lische Umschaltventil 18 die Verbindungsleitung offen und es besteht eine Druckmittelverbindung zwischen der Saugseite der Pumpe 15 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4. Die Pumpe 15 kann nun Druckmittel ansaugen und zur Radbremse 6 för­ dern, wodurch in der Radbremse bzw. im Bremskreis ein Druck aufgebaut wird. Dieser kann nun durch Schalten der Ein- und Auslaßventile entsprechend durch Schlupfsignale geregelt werden.

Eine weitere Anwendung der Bremsanlage besteht in der Gier­ momentenregelung (GMR). Hier sind zwei gesonderte Fälle zu betrachten. Der erste Fall besteht in der Giermomentenrege­ lung ohne Betätigung des Hauptbremszylinders 1. Die Regelung des Bremssystems erfolgt hier analog der ASR-Regelung. Ent­ sprechend findet der zweite Fall der Giermomentenregelung mit Betätigung und somit mit Druckaufbau des Hauptzylinders statt. Dadurch ist das hydraulische Umschaltventil 18 ge­ schlossen. Ansonsten läuft die Regelung analog der Regelung im Giermomentenfall 1 ab. Da das hydraulische Umschaltventil 18 geschlossen ist, muß jetzt das elektromagnetische Ventil 22 geöffnet werden, um Bremsflüssigkeitsvolumen für den ak­ tiven Bremsdruckaufbau aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter fördern zu können.

Claims (4)

1. Hydraulische Bremsanlage mit elektronischer Bremsdruck­ regelung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Rad­ bremse (6), die mittels eines manuell betätigbaren Bremsdruckgebers (1, 2) und einer elektronisch geregel­ ten Pumpe (15) mit Bremsdruck beaufschlagbar ist, wobei eine sperrbare, mit einem Magnetventil (22) versehene Saugleitung (17) die Saugseite der Pumpe (15) mit einem Reservoir (11) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (17) bei unbetätigter Bremsanlage Druck­ mittel durchläßt.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (17) der Pumpe (15) mit einem drucklos offenen hydraulischen Umschaltventil (18) ausgestattet ist, das bei nichtbetätigtem Hauptbremszylinder (1) die Saugleitung (17) der Pumpe (15) zum Bremsflüssigkeits­ vorratsbehälter (4) offenhält und somit Druckmittel durchläßt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Saugleitung (17) der Pumpe (15) mit einem stromlos offenen Magnetventil ausgestattet ist, das bei unbeschalteter Ventilspule die Sauleitung (17) der Pumpe (15) zum Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter offenhält und somit Druckmittel durchläßt.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Saugleitung (17) der Pumpe (15) mit einem stromlos geschlossenen Magnetventil mit funktional par­ allelgeschalteter Blende ausgestattet ist, das über die Blende immer für einen genügenden Druckausgleich sorgt um eine Gasbildung zu verhindern.