DE19729576C2 - Antiblockiersystem für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Antiblockiersystem für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeuges

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antiblockiersystem für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeuges mit den Merk­ malen des Oberbegriffes des Anspruchs 1. Eine derartige Fahr­ zeugbremsanlage ist aus der DE 44 05 918 A1 bekannt.
In DE 44 05 918 A1 ist eine hydraulische Mehrkreis-Brems­ anlage mit Schlupfregelung beschrieben, bei der jeder Rad­ bremse ein 2/2-Ventil und dazu parallel eine Pumpe mit druck­ seitig angeschlossenem Rückschlagventil zugeordnet ist. Die Pumpen werden durch einen als zentrale Einheit ausgebildeten Elektromotor angetrieben. Zur Einleitung einer Druckabbau­ phase werden die Pumpkolben aktiviert, so daß Druckmittel von einer Radbremse in Richtung eines Bremsdruckgebers zurückge­ fördert wird. In der Druckaufbauphase werden die Pumpen durch eine Stillsetzung des Pumpkolbens inaktiv geschaltet.
Aus DE 36 31 442 A1 ist eine hydraulisch betätigte Kraftfahr­ zeugbremse mit einem Mehrwegventil, z. B. 3/3-Wegeventil, be­ kannt. Hierbei soll die Spitzenleistung der Pumpe verringert und eine zeitliche Verzögerung des Pumpenanlaufs im ABS- Betrieb vermieden werden.
DE 44 45 512 A1 schlägt ein Antiblockierregelsystem vor, bei dem für eine oder zwei Radbremsen ein Rückförderpumpenelement und für jede Radbremse ein 2/2-Magnetventil mit einem paral­ lel geschalteten Rückschlagventil zugeordnet sind.
Gemäß der DE 44 05 918 A1 ist eine komplizierte und störan­ fällige Mechanik und damit ein hoher konstruktiver Aufwand erforderlich, um die Pumpkolben in der Druckaufbauphase außer Eingriff zu bringen und somit stillzusetzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahr­ zeugbremsanlage mit einem Antiblockiersystem bereitzustellen, bei der die oben beschriebenen Nachteile überwunden werden können und auch bei verschiedenen Betriebszustandsanforderun­ gen an den Rädern des Kraftfahrzeugs ein sicheres Funktionie­ ren des Antiblockiersystems gewährleistet wird. Zur Lösung dieser Aufgabe dient die eingangs beschriebene Fahrzeugbrem­ sanlage mit einem Antiblockiersystem.
Die Erfindung macht sich dazu die Erkenntnis zunutze, daß mit einer geringen Anzahl an Komponenten eine Fahrzeugbremsanlage mit einem Antiblockiersystem bereitgestellt werden kann, wenn für jedes Rad bzw. für jeden Rad-Bremszylinder oder für jede Gruppe von gemeinsam zu steuernden Rad-Bremszylindern eine eigene Fluidpumpe bereitgestellt wird.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antiblockier­ systems ist dabei jedem Rad-Bremszylinder ein Elektromagnet­ ventil und eine Fluidpumpe zugeordnet.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anti­ blockiersystems ist dabei den Rad-Bremszylindern einer Achse (vorzugsweise der Hinterachse) des Kraftfahrzeuges ein ge­ meinsames Elektromagnetventil und eine Fluidpumpe zugeordnet.
In einer Betriebsstellung "gesteuerter Druckaufbau" im ABS- Betrieb bringt eine elektronische Steuereinheit (ECU) das je­ weilige Elektromagnetventil in seine Durchlaß-Stellung und bei betätigtem Bremspedal strömt dann Bremsfluid aus dem Hauptbremszylinder in den/die jeweiligen Rad-Bremszylinder.
Dabei ist jede Fluidpumpe so beschaltet, daß sie dazu einge­ richtet ist, in der Betriebsstellung "gesteuerter Druckauf­ bau" im ABS-Betrieb Fluid im Kurzschluß zu fördern, und die­ ser Kurzschlußförderzustand dann eingenommen wird, wenn ein Fördern von Bremsfluid aus einem anderen Radbremszylinder zur Bremsdruckabsenkung durch die Fluidpumpe aufgrund unter­ schiedlicher Betriebszustandsanforderungen an einem anderen Rad bzw. einer anderen Achse des Kraftfahrzeugs erforderlich ist. Dies erlaubt den Betrieb der Fluidpumpe für andere Rad- Bremszylinder des Kraftfahrzeuges.
Bei beiden Ausführungsformen ist vorzugsweise parallel zu je­ der Fluidpumpe und jedem Elektromagnetventil ein Rückschlag­ ventil angeordnet, das bei einer Druckdifferenz zwischen dem jeweiligen Rad-Bremszylinder und dem Hauptbremszylinder Bremsfluid von dem Rad-Bremszylinder abfließen läßt. Dies er­ höht die Sicherheit, da ein Nachbremsen vermieden wird, wenn der Fahrer die Betätigung des Bremspedals während einem Anti­ blockier-Bremsvorgang zurücknimmt. Außerdem erlaubt das Rück­ schlagventil die Verwendung einer einfacheren Fluidpumpe.
Weitere Einzelheiten, Vorteile oder Abwandlungen werden für einen Fachmann anhand der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen deutlich, in denen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage mit Antiblockiersystem zeigt, und
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage mit Antiblockiersystem zeigt.
Fig. 1 eine zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Fahrzeugbremsanlage mit Antiblockiersystem mit einem Bremskraftverstärker 10, der mit einem Hauptbremszylinder 12 gekoppelt ist. Der Bremskraftverstärker 10 - und damit auch der Hauptbremszylinder 12 - ist durch ein Bremspedal 14 betä­ tigbar. Der Hauptbremszylinder 12 ist mit einem Bremsfluid- Vorratsbehälter 16 verbunden. Bei einer Betätigung des Brems­ pedals 14 wird Bremsfluid durch Verbindungsleitungen 18, 18' in die jeweiligen Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 gefördert.
In der Verbindungsleitung 18, 18' zwischen dem Hauptbremszy­ linder 12 und jedem Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 ist je­ weils ein Elektromagnetventil 50, 52, 54, 56 angeordnet, um die Verbindung zwischen dem jeweiligen Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 und dem Hauptbremszylinder 12 durch eine elektro­ nische Steuereinheit (ECU) gesteuert herzustellen oder zu un­ terbrechen. Parallel zu dem/jedem Elektromagnetventil 50, 52, 54, 56 ist jeweils eine Fluidpumpe 60, 62, 64, 66 angeordnet, um Bremsfluid aus dem jeweiligen Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 heraus zu fördern. Dabei ist jede der Fluidpumpen 60, 62, 64, 66 dazu eingerichtet, nur in einer Richtung (aus dem Rad-Bremszylinder in Richtung Hauptbremszylinder) zu fördern und in der anderen Richtung zu sperren. Dazu ist aufstromsei­ tig und abstromseitig zu jeder Fluidpumpe 60, 62, 64, 66 je­ weils ein Ventil 60', 60"; 62', 62"; 64', 64", 66', 66" ange­ ordnet, das nur in einer Richtung durchläßt und in der ande­ ren Richtung sperrt. Diese Ventile 60', 60"; 62', 62"; 64', 64", 66', 66" können auch in die jeweilige Fluidpumpe 60, 62, 64, 66 integriert sein. Im übrigen ist jede der Fluidpumpen 60, 62, 64, 66 selbstsperrend und auch selbstansaugend.
Jedem Elektromagnetventil 50, 52, 54, 56 ist ein Rückschlag­ ventil 70, 72, 74, 76 parallelgeschaltet, das bei einem Über­ druck an/in dem jeweiligen Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 bzw. einem Differenzdruck zwischen dem jeweiligen Rad- Bremszylinder und dem Hauptbremszylinder Bremsfluid von dem Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 abfließen läßt.
Alle vier Fluidpumpen 60, 62, 64, 66 sind durch einen gemein­ samen Elektromotor 80 antreibbar, wobei die Drehzahl des Elektromotors 80 durch die elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert ist. Damit ist das Fördervolumen pro Zeiteinheit jeder der vier Fluidpumpen 60, 62, 64, 66 festlegbar.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 haben ein Rad-Bremszy­ linder 40 (VL) der Vorderachse auf einer ersten Seite des Kraftfahrzeuges mit einem Rad-Bremszylinder 42 (HR) der Hin­ terachse auf einer zweiten Seite des Kraftfahrzeuges ab­ schnittsweise die Verbindungsleitung 18 zu dem Hauptbremszy­ linder gemeinsam. In gleicher Weise haben der Rad- Bremszylinder 44 (VR) der Vorderachse auf der zweiten Seite des Kraftfahrzeuges mit dem Rad-Bremszylinder 46 (HL) der Hinterachse auf der ersten Seite des Kraftfahrzeuges die Ver­ bindungsleitung 18' zu dem Hauptbremszylinder 12 gemeinsam.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Ausführungsform ge­ mäß Fig. 1 die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Fahrzeug­ bremsanlage mit Antiblockiersystem erläutert.
Bei einer Fahrzeugbremsanlage mit Antiblockiersystem werden vier Betriebsstellungen "Normalbremsung", "gesteuerter Druck­ aufbau", "gesteuerter Druckabbau", und "gesteuertes Druckhal­ ten" unterschieden. Diese vier Betriebsstellungen werden durch Steuersignale, die die elektronische Steuereinheit (ECU) an die Elektromagnetventile 50, 52, 54, 56, und/oder an dem Elektromotor 89 der Fluidpumpen 60, 62, 64, 66 abgibt, realisiert.
In der Betriebsstellung "Normalbremsung" gibt die elektroni­ sche Steuereinheit (ECU) keine Steuersignale an die Elektro­ magnetventile, oder an die Fluidpumpe ab. Damit befinden sich die Elektromagnetventile 50, 52, 54, 56 in ihrer Ruhestellung (Durchlaß) und die Fluidpumpen fördern nicht. Bei einer Betä­ tigung des Bremspedals 14 wird Bremsfluid aus den Reservoir 16 durch den Hauptbremszylinder 12 in die Leitungen 18, 18' gepreßt, durch die Elektromagnetventile 50, 52, 54, 56 durch­ geleitet und in ie Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 gepreßt. Bei einer Entlastung des Bremspedals 14 strömt das Bremsfluid auf dem umgekehrten Weg wieder zurück.
Im ABS-Betrieb in der Betriebsstellung "gesteuerter Druckauf­ bau" bringt die elektronische Steuereinheit (ECU) - abhängig von Signalen nicht gezeigter Rad-Drehzahlsensoren - das je­ weilige Elektromagnetventil 50, 52, 54, 56 in seine Durchlaß- Stellung. Da der ABS-Betrieb ohnehin nur bei betätigtem Bemspedal 14 einsetzen kann, wird dieser Umstand bei der Er­ findung ausgenutzt, und bei betätigtem Bremspedal 14 wird Bremsfluid aus dem Hauptbremszylinder 12 in den/die jeweili­ gen Rad-Bremszylinder 40, 42, 44, 46 gepreßt.
Falls aufgrund unterschiedlicher Betriebszustandsanforderung an einem anderen Rad (zum Beispiel "gesteuerter Druckabbau" s. u.) die Fluidpumpe bzw. der Elektromotor 80 betätigt werden muß, ist dies für die Betriebsstellung "gesteuerter Druckauf­ bau" für einzelne Rad-Bremszylinder ohne Bedeutung, da die diesem jeweiligen Rad-Bremszylinder zugeordnete Fluidpumpe in der Betriebsstellung "gesteuerter Druckaufbau" dann das Bremsfluid im Kurzschluß fördert.
In der Betriebsstellung "gesteuerter Druckabbau" bringt die elektronische Steuereinheit (ECU) das jeweilige Elektroma­ gnetventil in seine Sperr-Stellung und betätigt die Fluid­ pumpe, so daß Bremsfluid aus dem/den jeweiligen Rad-Bremszylinder/n in den Hauptbremszylinder oder in den übrigen Bremskreis strömt.
In der Betriebsstellung "gesteuertes Druckhalten" bringt die elektronische Steuereinheit (ECU) das jeweilige Elektroma­ gnetventil in seine Sperr-Stellung und betätigt die Fluidpum­ pe nicht, so daß kein Bremsfluid aus dem/den jeweiligen Rad- Bremszylinder/n in den Hauptbremszylinder oder in den übrigen Bremskreis strömen kann.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 2 insofern, als den Rad-Bremszylindern einer Achse des Kraftfahrzeuges (vorzugsweise der Hinterachse) ein ge­ meinsames Elektromagnetventil 54 und eine Fluidpumpe 64 zuge­ ordnet ist. Mit anderen Worten sind die beiden Rad-Brems­ zylinder 44, 46 der Hinterachse des Kraftfahrzeuges mit dem Hauptbremszylinder 12 durch ein gemeinsames Elektromagnetven­ til 54 verbindbar oder von diesem trennbar, wobei diesem Elektromagnetventil 54 ein Rückschlagventil 74 und eine Fluidpumpe 64 parallelgeschaltet ist. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dieses Konzept der gemeinsamen Ansteue­ rung auf die Vorderachse zu übertragen.
Damit haben die beiden Rad-Bremszylinder 40, 42 der Vorder­ achse des Kraftfahrzeuges eine abschnittsweise gemeinsame Verbindungsleitung 18 zu dem Hauptbremszylinder 12, und die beiden Rad-Bremszylinder 44, 64 der Hinterachse des Kraft­ fahrzeuges haben die Verbindungsleitung 18' zu dem Haupt­ bremszylinder 12 abschnittsweise gemeinsam.
Im übrigen unterscheidet sich der Betrieb der Ausführungsform gemäß Fig. 2 nicht von dem der Fig. 1.
Ersichtlich läßt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung eine komplizierte und störanfällig Mechanik, wie sie im Stand der Technik erforderlich ist, einsparen.

Claims (2)

1. Antiblockiersystem für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeuges, mit
einem Hauptbremszylinder (12), der mit einem Bremsfluid- Vorratsbehälter (16) verbunden ist, und der durch ein Brems­ pedal (14) betätigbar ist, um Bremsfluid durch eine Verbin­ dungsleitung (18, 18') in wenigstens einen Rad-Bremszylinder (40, 42, 44, 46) zu fördern, wobei
in der Verbindungsleitung (18, 18') zwischen dem Haupt­ bremszylinder (12) und dem Rad-Bremszylinder (40, 42, 44, 46) ein Elektromagnetventil (50, 52, 54, 56) angeordnet ist, um die Verbindung durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert herzustellen oder zu unterbrechen, und wobei
parallel zu dem/jedem Elektromagnetventil (50, 52, 54, 56) eine Fluidpumpe (60, 62, 64, 66) angeordnet ist, um Brems­ fluid aus dem Rad-Bremszylinder (40, 42, 44, 46) heraus zu fördern, wobei die Fluidpumpe (60, 62, 64, 66) dazu einge­ richtet ist, nur in einer Richtung zu fördern und in der an­ deren Richtung sperrt, und wobei
jedem Rad-Bremszylinder (40, 42, 44, 46) ein Elektromagnet­ ventil (50, 52, 54, 56) und eine Fluidpumpe (60, 62, 64, 66) zugeordnet ist, oder
den Rad-Bremszylindern einer Achse des Kraftfahrzeuges ein gemeinsames Elektromagnetventil und eine Fluidpumpe zugeord­ net ist, und wobei
die Fluidpumpen durch einen gemeinsamen Motor angetrieben sind, und
in einer Betriebsstellung "gesteuerter Druckaufbau" eine elektronische Steuereinheit (ECU) das jeweilige Elektroma­ gnetventil in seine Durchlaß-Stellung bringt und bei betätig­ tem Bremspedal Bremsfluid aus dem Hauptbremszylinder in den/die jeweiligen Rad-Bremszylinder strömt,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Fluidpumpe (60, 62, 64, 66) so beschaltet ist, daß sie dazu eingerichtet ist, in der Betriebsstellung "gesteuerter Druckaufbau" Bremsfluid im Kurzschluß zu fördern, und dieser Kurzschlußförderbetrieb dazu eingenommen wird, wenn ein För­ dern von Bremsfluid aus einem anderen Radbremszylinder zur Bremsdruckabsenkung durch die Fluidpumpe aufgrund unter­ schiedlicher Betriebszustandsanforderungen an einem anderen Rad bzw. einer anderen Achse des Kraftfahrzeuges erforderlich ist.
2. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, wobei parallel zu jeder Fluidpumpe (60, 62, 64, 66) und jedem Elek­ tromagnetventil (50, 52, 54, 56) ein Rückschlagventil (70, 72, 74, 76) angeordnet ist, das bei einem Überdruck an/in dem/jedem Rad-Bremszylinder (40, 42, 44, 46) Bremsfluid von dem Rad-Bremszylinder abfließen läßt.
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