DE19910229A1

DE19910229A1 - Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung

Info

Publication number: DE19910229A1
Application number: DE1999110229
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Axel Hinz; Hans-Dieter Reinartz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung, mit einer Bremsleitung (19), die einen Bremsdruckgeber (14) mit einer Radbremse (12) verbindet, mit wenigstens einem Druckmodulationsventil (20) in der Bremsleitung (19) zur Regelung des Radbremsdrucks, mit einem Trenn- und/oder Umschaltventil (18, 16) in der Bremsleitung (19) oder in einem Abzweig davon zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung, mit einer Pumpe (2), die mit einem Saug- und Druckventil (8, 6) versehen ist und die zur Bremsdruckregelung Druckmittel aus einem Niederdruckspeicher (11) und/oder aus dem Bremsdruckgeber (14) zur Radbremse (12) fördert. Zur Verbesserung der Förderleistung weist die Bremsanlage ein vom Pumpenförderdruck betätigbares Druckmittelverschiebeelement (1) auf, das mit einer Druckmittelverbindung (9) zur Saugseite der Pumpe (2) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbrem sanlage mit Radschlupfregelung zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 196 13 903 A1 ist bereits eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt geworden, die über eine Eihrichtung zur Regelung des Antriebsschlupfs und zur Rege lung der Fahrdynamik verfügt. Jeder Bremskreis dieser Brem sanlage ist mit einer Bremsleitung versehen, die einen Bremsdruckgeber mit einem paar Radbremsen verbindet, wobei zur Regelung des Radbremsdrucks in die Bremsleitung Druckmo dulationsventile eingesetzt sind, die den von einer Pumpe zur Verfügung gestellte Druck im Sinne von Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbauphasen regeln. Um insbesondere während einer Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelung einen möglichst schnellen Druckaufbau der Pumpe zu gewähr leisten, erfolgt über den an der Saugleitung der Pumpe ange schlossenen Bremsleitungspfades eine Vorladung, wozu in die sem Bremsleitungsabschnitt ein elektromagnetisch betätigba res, in Grundstellung geschlossenes Umschaltventil angeord net ist. Um den gewünschten Vorladeeffekt sicherzustellen, bedarf es besonderer konstruktiv aufwendiger Maßnahmen am Bremsdruckgeber, die in der Regel auch eine entsprechend aufwendige Überwachungseinrichtung vorsehen.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art mit möglichst einfachen, kostengünstigen Mitteln derart aus zugestalten, daß auf besondere Maßnahmen zur Erzeugung des erwünschten Vorladeeffekts verzichtet werden kann, ohne je doch Einschränkungen hinsichtlich der Pumpendruck-Aufbau dynamik hinnehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art durch die kenn zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im Nachfolgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor.

Die Fig. 1 zeigt einen Bremskreis für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung, die sowohl zum Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelbetrieb geeig net ist. Die Bremsleitung 19 der Bremsanlage verbindet einen Bremsdruckgeber 14 mit einem paar Radbremsen 12, wobei stromaufwärts zu den Radbremsen Druckmodulationsventile 20 eingesetzt sind, die generell zur Regelung des Rad bremsdrucks im Antiblockier-, Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelbetrieb betätigt werden. Ferner befindet sich stromaufwärts zu den Druckmodulationsventilen 20 ein in der Grundstellung elektromagnetisch stromloses Trennventil 18, das während des Antriebsschlupfregelbetriebs in Sperr stellung geschaltet ist, um ein unerwünschtes Rückströmen von Pumpendruckmittel in Richtung des Bremsdruckgebers 14 zu verhindern. Ein weiteres, als 2-Stufen-Ventil symbolisch dargestelltes sogenanntes Umschaltventil 16 ist gleichfalls an der vom Bremsdruckgeber 14 kommenden Bremsleitung 19 an geschlossen und ermöglicht über einen Druckmittelpfad 15 während eines Fahrdynamikregelvorgangs eine unmittelbare Druckmittelversorgung der Pumpe 2 aus Richtung des Bremsdruckgebers 14. Stromaufwärts zur Pumpe 2 befindet sich ein symbolisch dargestelltes Saugventil 8, das ebenso wie das stromabwärts zur Pumpe 2 symbolisch dargestellte Druck ventil 6 in der Regel ein integrales Bestandteil der moto risch angetriebenen Pumpe 2 ist. Der beschriebene hydrauli sche Schaltungsaufbau des Bremssystems ist somit dem Stand der Technik zuzuordnen und bedarf von daher keiner weiter führenden Erläuterung.

Vielmehr soll im nachfolgenden auf die aus dem Stand der Technik bisher nicht hervorgegangene Anordnung eines Druck mittlverschiebeelementes 1 eingegangen werden, das vom Pum penförderdruck betätigt wird und das abbildungsgemäß nach Fig. 1 eine Druckmittelverbindung zur Saugseite der Pumpe 2 aufweist. Funktionell als auch baulich ist somit das Druck mittelverschiebeelement 1 parallel zu den Druckmittelan schlüssen der Pumpe 2 angeordnet, wobei das Druckmittelver schiebeelement 1 eine erste Stirnfläche 3 aufweist, die wie bereits erwähnt, dem Förderstrom der Pumpe 2 ausgesetzt ist und das eine zweite Stirnfläche 4 hat, die vom Druck einer Feder 5 beaufschlagt ist. Im einzelnen offenbart die Schal tung nach Fig. 1 eine erste, stromaufwärts des Druckventils 6 an der Pumpe 2 angeschlossene Leitungsverbindung 7, die in die Kammer des Verschiebeelements 1 einmündet, welche von der ersten Stirnfläche 3 begrenzt ist. Eine zweite, strom aufwärts des Saugventils 8 angeschlossene Leitungsverbindung 9 führt hingegen zu einem Ringraum 10 des Druckmittelver schiebeelements 1, der die Mantelfläche des als Stufenkolben ausgebildeten Druckmittelverschiebeelements 1 begrenzt. Durch die Konstruktion des Stufenkolbens ergibt sich zwangs läufig, daß die erste Stirnfläche 3 gegenüber der zweiten Stirnfläche 4 erheblich verkleinert ist. Das Druckmittelver schiebeelement 1, die Pumpe 2, die Druckmodulationsventile 20 als auch das Trennventil 18 und das Umschaltventil 16 sind innerhalb eines monolithischen Gehäuseblocks 21 ange ordnet und bilden mit dem abbildungsgemäßen Niederdruckspei cher 11 eine kompakte Baueinheit. Konstruktiv ist die Pumpe 2 vorzugsweise als Kolbenpumpe ausgeführt, die einen innen durchströmten Kolben aufweist, der das Saugventil 8 trägt, wobei ein stromaufwärts des Saugventils 8 gelegener Saugraum als durch den Kolben und das Pumpengehäuse begrenzter Rin graum ausgebildet ist, der mit der zum Ringraum 10 des Druckmittelverschiebeelements 1 führenden zweiten Leitungs verbindung 9 verbunden ist. Durch diesen vorbeschriebenen schaltungstechnischen Aufbau der Bremsanlage ist somit die Möglichkeit geschaffen, die Fördermenge der selbstansaugen den Pumpe 2 ohne die Verwendung einer aufwendigen Vorlade einrichtung zu erhöhen, mit dem Vorteil, daß mittels kosten günstiger, einfacher und kleinbauender Mittel die hohen An forderungen an die Druckaufbaudynamik der Pumpe erreicht werden. Durch die Verwendung und entsprechende Anordnung des vorgeschlagenen Druckmittelverschiebeelements 1 ist es nun mehr möglich, die Fördermenge der Pumpe 2 mit einfachen Mit teln zu erhöhen, da durch das Druckmittelverschiebeelement 1 beim Schließen des Saugventils 8 die Pulsation der Pumpe 2 gedämpft wird und wobei sich während des Förderhubes des Pumpenkolbens ein Unterdruck im Saugraum der Pumpe 2 auf rechterhalten läßt. Die Gefahr einer Verzögerung der über das elektrisch geöffnete Umschaltventil 16 nachströmenden Flüssigkeitssäule aus dem Bremsdruckgeber 14 ist hierdurch während einer Fahrdynamikregelung vermieden. Vorteilhaft er hält man somit als Ergebnis der Erfindung eine Pumpe 2 mit verbessertem Wirkungsgrad.

Im nachfolgenden soll daher kurz das Wesen der Erfindung an hand einer Funktionsbeschreibung des Druckmittelverschiebe elementes 1 näher erläutert werden. Es wird angenommen, daß mittels einer Sensoreinrichtung und einer entsprechenden Auswertung der Sensorsignale ein Fahrdynamikregelvorgang im Bremssystem veranlaßt wird, so daß abweichend von der abbil dungsgemäßen Darstellung nach Fig. 1 das Umschaltventil 16 eine Druckmittelverbindung zwischen dem Bremsdruckgeber 14 und dem zwischen dem Niederdruckspeicher 11 und der Pumpe 2 in die Druckmittelrücklaufleitung 13 einmündenden Druckmit telpfad 15 herstellt. Das Druckmittel des Bremsdruckgebers 14 gelangt somit mit der elektromotorischen Inbetriebnahme der Pumpe 2 in Richtung des Saugventils 8, wobei jedoch ein Teil in Richtung der zum Ringraum 10 des Druckmittelver schiebelements 1 führenden zweiten Leitungsverbindung 9 strömt während das auf der Pumpendruckseite befindliche För dervolumen sowohl in Richtung der Radbremsen 12 als auch in die erste Leitungsverbindung 6 an Druckmittelverschiebeele ment gelangt. Der auf die erste Stirnfläche 3 einwirkende Pumpendruck überwindet hierbei die relativ geringe Vorspann kraft der Feder 5, so daß sich der Stufenkolben nach unten bewegt, wodurch sich der Ringraum 10 vergrößert. Dies hat zur Folge, daß während des Kompressionshubs der Pumpe 2, bei dem das Saugventil 8 geschlossen ist, unvermindert und unge hindert Druckmittel aus der Druckmittelrücklaufleitung 13 in Richtung des sich erweiternden Ringraums 10 nachgesaugt wird. Dieses Druckmittel kann anschließend wieder in umge kehrter Richtung über die relativ kurze Leitungsverbindung 9 in den Pumpendruckraum nachströmen, sobald der Förderdruck der Pumpe 2 auf den Öffnungsdruck des Saugventils 8 abgesun ken ist. Mit der Verminderung des Förderdrucks sinkt zwangs läufig der an der ersten Stirnfläche 3 anstehende Druck, wo mit unterstützt durch die Rückstellwirkung der Feder 5 das als Stufenkolben ausgeführte Druckmittelverschiebeelement 1 das im erweiterten Ringraum 10 befindliche Fluid in Richtung des Saugventils 8 verdrängt. Den Arbeitsspielen der Pumpe 2 folgen entsprechend auch die Arbeitsspiele des Druckmittel verschiebeelementes 1 bis zur Beendigung der Fahrdynamikre gelung, in der die Pumpe 2 stillgesetzt ist und das Druck mittelverschiebeelement 1, das Trennventil 18 und die Druck modulationsventile 20 in die abbildungsgemäße Grundstellung zurückkehren. Die an sich bekannte Druckregelung der Druck modulationsventile 20 führt dazu, daß Druckmittel aus den Radbremsen 12 in Richtung des Niederdruckspeichers 11 ge langt, so daß die Bremsflüssigkeit nicht nur aus dem Bremsdruckgeber 14 entnommen wird, sondern auch aus dem Nie derdruckspeicher 11 angesaugt werden kann. Diese Möglichkeit ist jedoch ohne Einfluß auf die Funktion des Druckmittelver schiebeelements 1. Die Erfindung ermöglicht nicht nur kurze Druckaufbauzeiten der Pumpe 2 im Fahrdynamikbetrieb, sondern ermöglicht auch bei einer Antriebsschlupfregelung erheblich kürzere Druckaufbauzeiten der Pumpe 2, obwohl zunächst noch kein Druckmittelvolumen dem Niederdruckspeicher 11 entnommen werden kann und Druckmittel von daher nur aus dem Brems druckgeber 14 entnommen werden kann.

Bezugszeichenliste

1

Druckmittelverschiebeelement

2

Pumpe

3

Erste Stirnfläche

4

Zweite Stirnfläche

5

Feder

6

Druckventil

7

Erste Leitungsverbindung

8

Saugventil

9

Zweite Leitungsverbindung

10

Ringraum

11

Niederdruckspeicher

12

Radbremse

13

Rücklaufleitung

14

Bremsdruckgeber

15

Druckmittelpfad

16

Umschaltventil

17

Bremsleitungsabschnitt

18

Trennventil

19

Bremsleitung

20

Druckmodulationsventil

21

Gehäuseblock

Claims

1. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage zur Antriebs schlupf- und/oder Fahrdynamikregelung, mit einer Bremsleitung, die einen Bremsdruckgeber mit einer Rad bremse verbindet, mit wenigstens einem Druckmodulati onsventil in der Bremsleitung zur Regelung des Rad bremsdrucks, mit einem Trenn- und/oder Umschaltventil in der Bremsleitung oder in einem Abzweig davon zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung, mit ei ner Pumpe, die mit einem Saug- und Druckventil verse hen ist und die zur Bremsdruckregelung Druckmittel aus einem Niederdruckspeicher und/oder aus dem Bremsdruck geber zur Radbremse fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage ein vom Pumpenförderdruck betätig bares Druckmittelverschiebeelemerit (1) aufweist, das mit einer zur Saugseite der Pumpe (2) führenden Druck mittelverbindung (9) versehen ist.

2. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelverschie beelement (1) parallel zu mehreren Druckmittelan schlüssen der Pumpe (2) angeordnet ist, und daß eine erste Stirnfläche (3) des Druckmittelverschiebeelemen tes (1) dem Förderstrom der Pumpe (2) und eine zweite Stirnfläche (4) dem Druck einer Feder (5) ausgesetzt ist.

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Druckmittelverschiebe element (1) eine erste, stromaufwärts des Druckventils (6) an der Pumpe (2) angeschlossene, zur ersten Stirn fläche (3) führende Leitungsverbindung (7) aufweist sowie eine zweite, stromaufwärts des Saugventils (8) an der Pumpe (2) angeschlossene Leitungsverbindung (9) vorsieht, die zu einem Ringraum (10) des Druckmittel verschiebeelementes (1) führt.

4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Druckmittelverschiebeelement (1) als Stufenkolben ausgebildet ist, dessen Mantelfläche abschnittsweise vom Ringraum (10) begrenzt ist.

5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste Stirnfläche (3) gegenüber der zweiten Stirnfläche (4) verkleinert ist.

6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die zweite Leitungsverbindung (9) stromabwärts des Niederdruckspeichers (11) an eine mit der Radbremse (12) und/oder mit dem Bremsdruckgeber (14) in Verbindung stehender Druckmittelrücklauflei tung (13) angeschlossen ist.

7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen den Anschlüssen des Nieder druckspeichers (11) und der zweiten Leitungsverbindung (9) in die Rücklaufleitung ein an dem Bremsdruckgeber (14) angeschlossener Druckmittelpfad (15) einmündet.

8. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß in den Druckmittelpfad (15) ein elektromagnetisch betätigbares Umschaltventil (16) eingesetzt ist, das als Zweistufenventil ausgeführt ist.

9. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts zum Um schaltventil (16) am Druckmittelpfad (15) ein mit der Pumpendruckseite verbundener Bremsleitungsabschnitt (17) vorgesehen ist, in den ein elektromagnetisch be tätigbares Trennventil (18) eingesetzt ist.

10. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) als Kolbenpumpe ausgebildet ist, dessen Schaft durchströmt ist und der das Saugventil (8) auf nimmt, wobei ein stromaufwärts des Saugventils (8) ge legener Saugraum als durch den Kolben und das Pumpen gehäuse begrenzte Ringraum ausgebildet ist, der an der zum Ringraum (10) des Druckmittelverschiebeelements (1) führenden zweiten Leitungsverbindung (9) ange schlossen ist.