DE19951939A1 - Hydraulic motor vehicle brake system with wheel slip control - Google Patents
Hydraulic motor vehicle brake system with wheel slip controlInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic Motor vehicle brake system with wheel slip control according to Preamble of claim 1.
Aus der DE 196 13 903 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt geworden, die einen pedalbetätigten, aus einem Vakuumbremskraftverstärker und einem Hauptbremszylinder bestehenden Bremsdruckgeber aufweist, der über entsprechende Bremsleitungsverbindungen an den Radbremsen angeschlossen ist. Ferner weist die hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage eine Pumpe auf, die gleichfalls an die Bremsleitung angeschlossen ist, um bei einer Radschlupfregelung die Radbremsen mit Druckmitteln zu speisen, wobei zur Regelung des Radschlupfes den Radbremsen entsprechende Druckmodulationsventile zugeordnet sind. Zum erreichen einer möglichst großen Servowirkung des Vakuumbremskaltverstärkers ist dieser entsprechend groß zu dimensionieren, um auch mit einem geringen Vakuum entsprechend große Bremsdrücke unter Einhaltung einer möglichst kurzen Druckaufbauzeit realisieren zu können.DE 196 13 903 A1 already has one Motor vehicle brake system become known, the one pedal operated, from a vacuum brake booster and a master brake cylinder existing brake pressure sensor has the corresponding brake line connections is connected to the wheel brakes. Furthermore, the hydraulic automotive brake system a pump on that is also connected to the brake line at the wheel brakes with pressure media to a wheel slip control feed, the wheel brakes to regulate the wheel slip corresponding pressure modulation valves are assigned. To the achieve the greatest possible servo effect of the Vacuum brake cold booster is accordingly large dimension to even with a low vacuum correspondingly large brake pressures while maintaining a to be able to realize the shortest possible pressure build-up time.
Aufgrund des häufig nur geringen Vakuums und/oder auch aufgrund eingeschränkter Platzverhältnisse für den Vakuumbremskraftverstärker können sich Nachteile für die Bremsanlage ergeben. Auch der Bedienungskomfort und das Verstärkungsverhältnis der Bremsanlage ist u. a. durch die Dimensionierung des Vakuumbremskraftverstärkers und des Hauptbremszylinders festgelegt.Due to the often low vacuum and / or due to limited space for the Vacuum brake boosters can have drawbacks for that Brake system result. Also the ease of use and that Reinforcement ratio of the brake system is u. a. through the Dimensioning of the vacuum brake booster and the Master brake cylinder set.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Art mit möglichst einfachen, kostengünstigen und funktionssicheren Mitteln derart zu verbessern, daß unabhängig von der Größe des Vakuums und des gewählten Hauptbremszylinders eine möglichst einfache Bremskraftverstärkung realisiert werden kann, ohne Einschränkung hinsichtlich einer komfortablen Bedienung und Wirksamkeit der Bremsanlage hinnehmen zu müssen, wobei sämtliche Druckregelfunktionen innerhalb der Bremsanlage unverändert gewährleistet werden sollen.It is therefore the object of the present invention to provide a hydraulic motor vehicle brake system of the aforementioned Kind with as simple, inexpensive and to improve reliable means such that regardless of the size of the vacuum and the chosen one Master brake cylinder as simple as possible Brake booster can be realized without Restriction regarding convenient operation and To have to accept the effectiveness of the braking system, whereby all pressure control functions within the brake system should be guaranteed unchanged.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a hydraulic Motor vehicle brake system of the specified type with the characterizing features of claim 1 solved.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der Unteransprüche und der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 7 erläutert.Further features, advantages and possible uses of the invention are explained below on the basis of the subclaims and the description of several exemplary embodiments according to FIGS . 1 to 7.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 den Hydraulik-Schaltplan für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, die sowohl mit Antriebsschlupf-, Bremsschlupf- als auch Fahrdynamikregelung versehen ist, Fig. 1 shows the hydraulic circuit diagram for a motor vehicle brake system which, Bremsschlupf- is provided as well as driving dynamics control both traction control,
Fig. 2 eine Erweiterung der Bremsanlage nach Fig. 1 um einen Linearantrieb und einen absperrbaren Simulator. Fig. 2 is an extension of the brake system of FIG. 1 by a linear drive and a lockable simulator.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine elektrohydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Bremsdruckgeber, der lediglich einen Hauptbremszylinder 2 aufweist, an dem ein Vorratsbehälter 17 angeordnet ist. Zwecks guter Überschaubarkeit des prinzipiellen Aufbaus ist lediglich ein Bremskreis entsprechend einem einzigen Anschluß einer Arbeitskammer des Hauptbremszylinders 2 dargestellt, der über die Bremsleitung 10 eine hydraulische Verbindung zu wenigstens einer Radbremse 11 herstellt. In diese Bremsleitung 10 ist ein stromlos offenes und in eine zum Vorratsbehälter 17 führende Rücklaufleitung 21 ist ein stromlos geschlossenes Druckmodulationsventil eingesetzt. Beide Druckmodulationsventile sind als binär schaltbare 2/2- Wegeventile ausgebildet und elektromagnetisch als Radeinlaß- und Radauslaßventile 12,9 betätigbar. Ferner sind zwischen dem Radeinlaßventil 12 und dem Hauptbremszylinder 2 in die Bremsleitung 10 ein Notbremsventil 13 und stromabwärts dazu ein Multifunktionsventil 4 eingesetzt, die beide in ihrer stromlos offenen, elektromagnetisch nicht erregten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und der Radbremse 11 ermöglichen. Um jederzeit unabhängig von der Betriebsweise des Multifunktionsventils 4 ein Einbremsen in die Radbremse 11 durch eine Betätigung des Hauptbremszylinders 2 zu gewährleisten, befindet sich in Parallelschaltung zum Multifunktionsventil 4 ein in Richtung der Radbremse 11 hydraulisch öffnendes Rückschlagventil 7. Zur Begrenzung des Pumpendrucks ist beispielhaft unmittelbar im Multifunktionsventil 4 eine Überdruckventilfunktion integriert, die einen unzulässig hohen Pumpenbetriebsdruck verhindert, indem das Multifunktionsventil in seiner Schließstellung bei Bedarf in Richtung eines Druckregelventils 16 Druckmittel entläßt, das über ein Sitzventil 22 im Druckregelventil 16 zum Vorratsbehälter 17 gelangen kann. An die zum Vorratsbehälter 17 führende Rücklaufleitung 21 ist auch eine Pumpe 5 mit ihrer Saugseite angeschlossen, während die Druckseite der Pumpe 5 zwischen dem Multifunktionsventil 4 und dem Radeinlaßventil 12 in die Bremsleitung 10 einmündet. Fig. 1 shows a schematic representation of an electro-hydraulic motor vehicle brake system, with a brake pressure sensor, which has only one master cylinder 2 , on which a reservoir 17 is arranged. In order to ensure a clear overview of the basic structure, only a brake circuit corresponding to a single connection of a working chamber of the master brake cylinder 2 is shown, which establishes a hydraulic connection to at least one wheel brake 11 via the brake line 10 . In this brake line 10 is a normally open and in a return line 21 leading to the reservoir 17 a normally closed pressure modulation valve is used. Both pressure modulation valves are designed as binary switchable 2/2-way valves and can be actuated electromagnetically as wheel inlet and wheel outlet valves 12 , 9 . Furthermore, between the wheel inlet valve 12 and the master cylinder 2 in the brake line 10, an emergency brake valve 13 and downstream, a multi-function valve 4 are used, both of which, in their normally open, electromagnetically non-energized switching position, enable a hydraulic connection between the master cylinder 2 and the wheel brake 11 . In order to ensure at any time, regardless of the mode of operation of the multifunctional valve 4, a braking intervention in the wheel brake 11 by an operation of the master cylinder 2, is located in parallel to the multifunction valve 4 a hydraulically opens in the direction of the wheel brake 11 non-return valve. 7 In order to limit the pump pressure is exemplary integrated directly in the multifunction valve 4, a pressure relief valve function which prevents an unacceptably high pump operating pressure by the multifunction valve releases 16 pressure medium in its closed position, if necessary in the direction of a pressure control valve that can be released via a seat valve 22 in the pressure regulating valve 16 to the reservoir 17 . A pump 5 with its suction side is also connected to the return line 21 leading to the reservoir 17 , while the pressure side of the pump 5 opens into the brake line 10 between the multifunction valve 4 and the wheel inlet valve 12 .
Zu beachten ist, daß das Multifunktionsventil 4 für eine Normal- als auch ABS-Funktion der Bremsanlage nicht erforderlich ist. Es wird vielmehr ausschließlich für eine Funktionserweiterung der Bremsanlage auf Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelbetrieb in Verbindung mit dem Rückschlagventil 7 und der vorbezeichneten Überdruckventilfunktion benötigt.It should be noted that the multi-function valve 4 is not required for a normal and ABS function of the brake system. Rather, it is only required for an expansion of the brake system to include traction and driving dynamics control operation in connection with the check valve 7 and the above-mentioned pressure relief valve function.
Entweder zwischen dem Radeinlaßventil 12 für eine ausschließlich ABS-fähige Bremsanlage oder zwischen dem für die Antriebsschlupf- bzw. Fahrdynamikregelung erforderlichen Multifunktionsventil 4 und dem Hauptbremszylinder 2 befindet sich an einem Nebenzweig der Bremsleitung 10 das Druckregelventil 16, das im wesentlichen aus einem mit dem Sitzventil 22 verbundenen Stufenkolben 8 besteht. Dieser Nebenzweig ist durch einen zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Notbremsventil 13 in die Bremsleitung 10 einmündenden Steuerdruckleitung 20 hergestellt, die in einem vom Stufenkolben 8 begrenzten Druckraum 18' des Druckregelventils 16 einmündet. Ferner ist zwischen dem Anschluß des Druckregelventils 16 und dem Hauptbremszylinder 2 an die Bremsleitung 10 ein Simulator 3 angeschlossen, der symbolisch in der Zeichnung als Federspeicher abgebildet ist. Es ist außerdem entweder unmittelbar zwischen der Pumpendruckseite einer ausschließlich ABS-fähigen Bremsanlage oder abbildungsgemäß zwischen dem Multifunktionsventil 4 und dem Anschluß der Bremsleitung 10 an das Notbremsventil 13 eine zu dem bereits erwähnten Sitzventil 22 führende Druckmittelverbindung 19 vorgesehen. Das Sitzventil 22 trennt normalerweise einen mit dem Vorratsbehälter 17 verbundenen Druckraum 18 innerhalb des Druckregelventils 16 von der Druckmittelverbindung 19 des Bremskreises.Either between the wheel inlet valve 12 for an exclusively ABS-compatible brake system or between the multi-function valve 4 required for the traction control or driving dynamics control and the master brake cylinder 2 , the pressure control valve 16 is located on a secondary branch of the brake line 10 , which essentially consists of a seat valve 22 connected stepped piston 8 . This secondary branch is produced by a control pressure line 20 which opens into the brake line 10 between the master brake cylinder 2 and the emergency brake valve 13 and opens into a pressure chamber 18 'of the pressure control valve 16 delimited by the stepped piston 8 . Furthermore, between the connection of the pressure control valve 16 and the master cylinder 2 to the brake line 10, a simulator 3 is connected, which is symbolically shown in the drawing as a spring accumulator. In addition, a pressure medium connection 19 leading to the seat valve 22 already mentioned is provided either directly between the pump pressure side of an exclusively ABS-compatible brake system or, as shown, between the multifunction valve 4 and the connection of the brake line 10 to the emergency brake valve 13 . The seat valve 22 normally separates a pressure chamber 18 connected to the reservoir 17 within the pressure control valve 16 from the pressure medium connection 19 of the brake circuit.
Das Notbremsventil 13 ist als in der Grundstellung geöffnetes 2/2-Wege-Elektromagnetventil ausgeführt, das unmittelbar in die Bremsleitung 10 zwischen dem Anschluß der Steuerdruckleitung 20 an die Bremsleitung 10 und dem Anschluß der Druckmittelverbindung 19 an die Bremsleitung 24 eingesetzt ist.The emergency brake valve 13 is designed as a 2/2-way solenoid valve which is open in the basic position and is inserted directly into the brake line 10 between the connection of the control pressure line 20 to the brake line 10 and the connection of the pressure medium connection 19 to the brake line 24 .
Die Bremsanlage weist weiterhin in der einfachsten Ausführungsform einen Wegschalter oder einen Wegsensor 1 oder alternativ dazu einen Kraft- bzw. Drucksensor zur Erfassung der Betätigung des Hauptbremszylinders 2 auf. Die Bremsanlage ist durch den vorgenannten Aufbau derart konzipiert, daß durch die Pumpe 5 auch ohne einen Vakuumbremskraftverstärker eine hinreichend große hydraulische Bremskraftverstärkung für den gesamten Betriebsbereich der Bremsanlage möglich ist. Andererseits werden jedoch auch durch den vorgeschlagenen Bremsanlagenaufbau die an sich bekannten Antiblockier-, Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelvorgänge bewältigt. In the simplest embodiment, the brake system furthermore has a limit switch or a distance sensor 1 or alternatively a force or pressure sensor for detecting the actuation of the master brake cylinder 2 . The brake system is designed in such a way that the pump 5 enables a sufficiently large hydraulic brake force boost for the entire operating range of the brake system even without a vacuum brake booster. On the other hand, however, the proposed brake system construction also manages the known anti-lock, traction and driving dynamics control processes.
Eine pedalkraftproportionale Regelung des Bremsdrucks läßt sich vorteilhafterweise durch den von der Pumpe 5 in der Normal- als auch ABS-Bremsung beaufschlagten, im Gehäuse der Bremsanlage eingesetzten Stufenkolben 8 verwirklichen, dessen den Druckraum 18' begrenzende, groß dimensionierte Stirnfläche A1 über die Steuerdruckleitung 20 dem Hauptbremszylinderdruck und die im Druckraum 18 gelegene kleinere Stirnfläche A2 dem Atmosphärendruck im Vorratsbehälter 17 ausgesetzt ist. Eine hierzu relativ kleinere Stirnfläche A1, die entfernt zur Stirnfläche A3 im Außenbereich des Sitzventiles 22 gelegen ist, ist dem Druck der Pumpe 5 beziehungsweise dem Druck in der Bremsleitung 10 ausgesetzt.A pedal force-proportional regulation of the brake pressure can advantageously be achieved by the step piston 8 , which is acted upon by the pump 5 in the normal and ABS braking and is inserted in the housing of the brake system, the large-area end face A1 of the pressure chamber 18 'delimiting it via the control pressure line 20 Master cylinder pressure and the smaller end face A2 located in the pressure chamber 18 is exposed to the atmospheric pressure in the reservoir 17 . A relatively smaller end face A1, which is located at a distance from the end face A3 in the outer region of the seat valve 22 , is exposed to the pressure of the pump 5 or the pressure in the brake line 10 .
Die Ausführungsform der Bremsanlage nach Fig. 2 zeigt eine bauliche als auch funktionelle Erweiterung der Bremsanlage nach Fig. 1. Die Bremsanlage nach Fig. 2 weist in der hydraulischen Verbindung des Simulators 3 mit der Bremsleitung 10 ein in Grundstellung geschlossenes, in der Pedalbetätigungsstellung elektromagnetisch offen geschaltetes Wegeventil 6 auf. Zur variablen Bremskraftverstärkung und zur Realisierung einer von Vakuumbremskraftverstärkern bekannten Springercharakteristik ist eine elektrische Betätigung für das Druckregelventil 16 vorgesehen, wozu dieses zusätzlich zur bisher ausschließlich hydraulischen Beaufschlagung durch den Hauptbremszylinder 2 einen auf den Stufenkolben 8 einwirkenden Linearantrieb 23 aufnimmt. Der Linearantrieb 23 ist beispielhaft als Magnetantrieb dargestellt, der während der elektromagnetischen Betätigung den Stößel 24 auf die große Stirnfläche A1 des Stufenkolbens 8 drückt, wodurch das Sitzventil 22 unabhängig von der Wirkung der Pedalbetätigungskraft auf den Hauptbremszylinder 2 auch bei einer sehr kleinen Pedalbetätigungskraft sicher in Schließstellung gehalten werden kann, während die Pumpe 5 zum Bremsdruckaufbau bereits auf voller Leistung läuft. Zur Realisierung der gewünschten Springerfunktion nimmt folglich die Bremskraftverstärkung bereits bei einer sehr kleinen Betätigungskraft erheblich zu. In der Regel wird bei fortschreitender Pedalbetätigung ein linearer Zusammenhang zwischen der am Hauptbremszylinder 2 eingesteuerten Fußkraft und dem Hydraulikdruck im Hauptbremszylinder 2 angestrebt, der sich beispielsweise durch eine lineare Federkennlinie des als Kolbendruckspeichers dargestellten Simulators 3 realisieren läßt.The embodiment of the brake system according to FIG. 2 shows a structural as well as functional expansion of the brake system according to FIG. 1. The brake system according to FIG. 2 has a hydraulic connection between the simulator 3 and the brake line 10 which is closed in the basic position and electromagnetically open in the pedal actuation position switched directional valve 6 on. For variable brake booster and for realizing a spring characteristic known from vacuum brake boosters, an electrical actuation for the pressure regulating valve 16 is provided, for which purpose this, in addition to the previously exclusively hydraulic action by the master brake cylinder 2, accommodates a linear drive 23 acting on the stepped piston 8 . The linear drive 23 is shown as an example as a magnetic drive, which presses the plunger 24 on the large end face A1 of the stepped piston 8 during the electromagnetic actuation, whereby the seat valve 22, regardless of the effect of the pedal actuation force on the master brake cylinder 2 , is securely in the closed position even with a very small pedal actuation force can be held while the pump 5 is already running at full power to build up the brake pressure. To realize the desired jumper function, the brake force amplification increases considerably even with a very small actuation force. In general, a linear relationship between the introduced controlled at master cylinder 2 foot force and the hydraulic pressure in the master cylinder 2 is aimed progresses pedal operation, which can be realized for example by a linear spring characteristic curve of the illustrated as a piston accumulator simulator. 3
Selbstverständlich ist der Linearantrieb 23 auch durch alternative Antriebsarten, z. B. durch einen Elektromotor oder dergleichen darstellbar.Of course, the linear drive 23 is also by alternative types of drive, for. B. representable by an electric motor or the like.
Durch eine geeignete elektronische Stromregelung des Linearantriebs 23 läßt sich überdies das Übersetzungsverhältnis zwischen dem am Hauptbremszylinder 2 wirksamen Pedaldruck und dem Radbremsdruck im Sinne einer Variation der Bremskraftverstärkung mit Hilfe der Pumpe 5 bei Wunsch oder Bedarf beliebig einstellen. Die große Stirnfläche A1 wird dann mehr oder minder zur Überlagerung des im Druckraum 18' anstehenden hydraulischen Drucks vom Stößel 24 des Linearantriebs 23 beaufschlagt, während die gegenüberliegende kleinere Stirnfläche A3 dem in der Pumpe 5 aufgebauten Druck ausgesetzt ist. Der Stufenkolben 8 läßt sich sodann mit dem Sitzventil 22 in eine bedarfsgerechte Schließ- bzw. Drosselstellung bringen, in der mehr oder minder stark gedrosselt der Pumpendruck über den Druckraum 18 in Richtung des Vorratsbehälters 17 gelangen kann. By means of a suitable electronic current control of the linear drive 23 , the transmission ratio between the pedal pressure acting on the master brake cylinder 2 and the wheel brake pressure in the sense of a variation of the brake booster can be adjusted as desired with the help of the pump 5 . The large end face A1 is then more or less acted upon by the tappet 24 of the linear drive 23 to overlay the hydraulic pressure present in the pressure chamber 18 ', while the opposite smaller end face A3 is exposed to the pressure built up in the pump 5 . The stepped piston 8 can then be brought with the seat valve 22 into a needs-based closing or throttling position, in which the pump pressure can reach the reservoir 17 in a more or less throttled manner via the pressure chamber 18 .
Nachfolgend wird die Gesamtfunktion der Bremsanlage vorzugsweise anhand der Darstellung nach Fig. 2 erläutert.The overall function of the brake system is preferably explained below with reference to the illustration in FIG. 2.
Mit dem Betätigen des Pedals wird die erzeugte Pedalkraft unmittelbar auf den Hauptbremszylinder 2 übertragen und mittels des Wegsensors 1 überwacht. Dabei wird im Hauptbremszylinder 2 ein hydraulischer Druck aufgebaut, der sich einerseits auf den Simulator 3, andererseits über die Steuerdruckleitung 20 auf das Druckregelventil 16 fortpflanzt und infolge der durch den Stufenkolben 8 konstruktiv vorgegebenen hydraulischen Übersetzung wird das Sitzventil 22 im Schließsinne beaufschlagt. Das Notbremsventil 13 nimmt infolge des in einer elektronischen Steuer- und/oder Regelelektronik ausgewerteten Wegsensorsignals elektromagnetisch seine Sperrstellung ein, so daß das im Hauptbremszylinder 2 befindliche Druckmittelvolumen über das gleichfalls elektromagnetisch geöffnete Wegeventil 6 in die Kammer des Simulators 3 verdrängt wird, wobei der sich durch die Druck- Wegcharakteristik des Simulators 3 bestimmende Druckanstieg im Hauptbremszylinder 2 zwangsläufig auch in den Druckraum 18' des Druckregelventils 16 fortpflanzt. Da der Hauptbremszylinder 2 normalerweise vom Bremskreis durch das Notbremsventil 13 getrennt ist, werden zur schlupffreien Normalbremsung die Signale des abbildungsgemäßen Wegsensors 1 zur bedarfsgerechten Ansteuerung der Pumpe herangezogen, um eine der Pedalbetätigung entsprechende Bremsung zu erzielen. Dabei wird das Druckverhältnis zwischen dem vom Fahrer erzeugten Hauptbremszylinderdruck und dem Pumpendruck über das Druckregelventil 16 fußkraftproportional eingestellt. Der Stufenkolben 8 übernimmt die Funktion eines vom Hauptbremszylinderdruck gesteuerten Pumpendruckregelventils. When the pedal is pressed, the pedal force generated is transmitted directly to the master brake cylinder 2 and monitored by means of the displacement sensor 1 . A hydraulic pressure is built up in the master brake cylinder 2 , which on the one hand propagates to the simulator 3 , on the other hand via the control pressure line 20 to the pressure control valve 16, and as a result of the hydraulic translation which is structurally predetermined by the step piston 8 , the seat valve 22 is acted upon in the closing direction. The emergency brake valve 13 electromagnetically assumes its blocking position as a result of the displacement sensor signal evaluated in an electronic control and / or regulating electronics, so that the pressure medium volume in the master brake cylinder 2 is displaced into the chamber of the simulator 3 via the likewise electromagnetically opened directional control valve 6 , whereby the the pressure-path characteristic of the simulator 3 determining pressure increase in the master cylinder 2 inevitably also propagates into the pressure chamber 18 'of the pressure control valve 16 . Since the master brake cylinder 2 is normally separated from the brake circuit by the emergency brake valve 13 , the signals of the displacement sensor 1 according to the illustration are used to control the pump as required for slippage-free normal braking in order to achieve braking that corresponds to the pedal actuation. The pressure ratio between the master cylinder pressure generated by the driver and the pump pressure is set via the pressure control valve 16 in proportion to the foot force. The stepped piston 8 takes over the function of a pump pressure control valve controlled by the master brake cylinder pressure.
Zur Bremsschlupfregelung wird auf an sich bekannte Weise bei laufender Pumpe 5 und geschlossenem Notbremsventil 13 zusätzlich das Radeinlaßventil 12 elektromagnetisch geschlossen, um eine Druckhaltephase zu ermöglichen. Der Druckabbau in der Radbremse 11 erfolgt durch zusätzliches Öffnen des Radauslaßventils 9, wodurch Druckmittel der Radbremse 11 über die Rücklaufleitung 21 in Richtung des Vorratsbehälters 17 gelangt. Die Pumpe 5 saugt das zur Bremsdruckregelung erforderliche Volumen gleichfalls über die Rücklaufleitung 21 aus dem Vorratsbehälter 17 an. Der Hauptbremszylinder 2 ist somit vorteilhafterweise während der gesamten Bremsbetätigung von Druckschwingungen der Pumpe 5 und von den nachgeschalteten Ventilen getrennt. Die Bremsanlage kann in ihrer Betätigungscharakteristik durch den elektromagnetisch aufschaltbaren Simulator 3 sowie durch den Linearantrieb 23 einerseits an die Funktions- und Komfortbedürfnisse des Fahrers entsprechend angepaßt werden.For brake slip control, the wheel inlet valve 12 is additionally closed electromagnetically in a manner known per se when the pump 5 is running and the emergency brake valve 13 is closed, in order to enable a pressure maintenance phase. The pressure reduction in the wheel brake 11 takes place by additionally opening the wheel outlet valve 9 , as a result of which pressure medium from the wheel brake 11 arrives in the direction of the storage container 17 via the return line 21 . The pump 5 also draws the volume required for brake pressure control from the reservoir 17 via the return line 21 . The master brake cylinder 2 is thus advantageously separated from pressure vibrations of the pump 5 and from the downstream valves during the entire brake application. The actuation characteristics of the brake system can on the one hand be adapted accordingly to the functional and comfort requirements of the driver by the electromagnetically activatable simulator 3 and by the linear drive 23 .
Bezüglich des von der Pumpe 5 erzeugten Druckaufbaugradienten ist im Hinblick auf ein gutes Ansprechverhalten der Bremsanlage bei erstmaliger, insbesondere schneller Pedalbetätigung die Pumpe 5 mit voller Förderleistung anzutreiben. Bei wohldosierter, geringer Antrittsgeschwindigkeit des Bremspedals als auch bei entsprechenden Bremsdruckhaltephasen empfiehlt sich aus Komfortgründen eine Reduzierung der Pumpenförderleistung, indem der Elektromotor der Pumpe 5 drehzahlgeregelt oder getaktet angesteuert wird. Die Information über den vom Fahrer erzeugten Pedaldruck als auch die Antrittsgeschwindigkeit läßt sich mittels einer in der Erfindung nicht weiter dargestellten Elektronik unter Verwendung des Wegsensors 1 oder einem Kraft- bzw. Drucksensor ermitteln.With regard to the pressure build-up gradient generated by the pump 5 , the pump 5 is to be driven with full delivery capacity in view of a good response behavior of the brake system when the pedal is actuated for the first time, in particular quickly. In the case of a well-dosed, low accelerating speed of the brake pedal as well as in the case of corresponding brake pressure holding phases, a reduction in the pump delivery rate is recommended for reasons of comfort, in that the electric motor of the pump 5 is controlled in a speed-controlled or clocked manner. The information about the pedal pressure generated by the driver and the acceleration speed can be determined by means of electronics not shown in the invention using the travel sensor 1 or a force or pressure sensor.
Zu beachten ist, daß nur zum Antriebsschlupf- als auch zum Fahrdynamikregelbetrieb der am Druckraum 18' angeschlossene Drucksensor 14, das Multifunktionsventil 4 und das Rückschlagventil 7 benötigt werden. Das Multifunktionsventil 4 ist im Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelbetrieb geschlossen, um einen unerwünschten Druckmittelrücklauf über das vom Druck des Hauptbremszylinders 2 eben nicht in Schließrichtung vorgespannte Sitzventil 22 zum Vorratsbehälter 17 zu vermeiden. Lediglich beim Überschreiten des zulässigen Pumpendrucks ist über das im Multifunktionsventil 4 integrierte Überdruckventil und das im Antriebsschlupf- und Fahrdynamikbetrieb drucklose Sitzventil 22 ein Abströmen des Pumpenfördervolumens zum Votratsbehälter 17 zulässig. Die Druckbeaufschlagung der Radbremse 11 im Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelvorgang unterscheidet sich ansonsten nicht wesentlich von der bereits eingangs erwähnten Betriebsweise der Pumpe 5, wozu Druckmittel des Vorratsbehälters 17 von der Pumpe 5 angesaugt und in Richtung der Radeinlaß- und Radauslaßventile 12,9 gefördert wird, um entsprechend den an sich bekannten Regelalgorithmen der Antriebsschlupf- oder fahrdynamikgeregelten Radbremse 11 zugeführt zu werden. Die Pumpendruckregelung kann wahlweise durch Takten des Pumpenmotors 15 geschehen. Anstelle des Druckabbaus über das binär schaltbare Radauslaßventil 9 kann der Druck auch über das Öffnen des Multifunktionsventils 4 realisiert werden. Eine Druckbeaufschlagung einer an der Bremsleitung 10 angeschlossenen weiteren Radbremse unterbleibt durch Sperrwirkung des zugehörigen, gleichfalls binär schaltbaren Radeinlaßventils, solange für das betroffene Rad keine Schlupfregelung erforderlich ist. Wird während einer Antriebsschlupf- oder Fahrdynamikregelung das Bremspedal betätigt, so kann mittels des Wegsensors 1 als auch durch den Drucksensor 14 der gewünschte Radbremsdruck anhand der Sensorsignale erfaßt und die Pumpe 5 zunächst fußkraftproportional angesteuert werden, während das Notbremsventil 13 bereits in der Schließstellung, das Multifunktionsventil 4 wieder in der Offenstellung verharrt.It should be noted that the pressure sensor 14 connected to the pressure chamber 18 ', the multifunction valve 4 and the check valve 7 are required only for traction control as well as for driving dynamics control operation. The multi-function valve 4 is closed in the traction slip as well as driving dynamics control mode in order to avoid an undesirable pressure medium return via the seat valve 22 to the reservoir 17, which is not biased in the closing direction by the pressure of the master brake cylinder 2 . Only when the permissible pump pressure is exceeded is it possible to discharge the pump delivery volume to the storage container 17 via the pressure relief valve integrated in the multifunction valve 4 and the seat valve 22 which is depressurized in the traction and driving dynamics mode. The pressurization of the wheel brake 11 in the traction and driving dynamics control process does not otherwise differ significantly from the operation of the pump 5 already mentioned, for which purpose pressure medium from the reservoir 17 is sucked in by the pump 5 and conveyed in the direction of the wheel inlet and wheel outlet valves 12 , 9 according to the known control algorithms of the drive slip or driving dynamics controlled wheel brake 11 to be supplied. The pump pressure control can optionally be done by clocking the pump motor 15 . Instead of the pressure reduction via the binary switchable wheel outlet valve 9 , the pressure can also be realized by opening the multifunction valve 4 . Pressurization of another wheel brake connected to the brake line 10 does not take place due to the blocking action of the associated, also binary switchable wheel inlet valve, as long as no slip control is required for the wheel concerned. If the brake pedal is actuated during traction control or driving dynamics control, the desired wheel brake pressure can be detected by means of the displacement sensor 1 and the pressure sensor 14 using the sensor signals, and the pump 5 can first be controlled in proportion to the foot force, while the emergency brake valve 13 is already in the closed position, the multifunction valve 4 remains in the open position again.
Kommt es zu einem Ausfall der Bremsdruckversorgung infolge eines Pumpen- bzw. Pumpenmotordefekts oder kommt es zu einem Ausfall der hierzu erforderlichen Elektronik, dann nimmt das Notbremsventil 13 ausschließlich seine Offenstellung ein und das Wegeventil 6 schaltet in die Schließstellung, wodurch das Druckmittel des Hauptbremszylinders 2 über das offene Multifunktionsventil 4 zur Radbremse 11 gelangt. Der Pumpenausfall kann beispielsweise anhand der Stromaufnahmecharakteristik des Pumpenmotors 15 oder durch einen pumpenseitigen Druckschalter erkannt und in entsprechender Weise für die Ansteuerung des Notbremsventils 13 herangezogen werden.If there is a failure of the brake pressure supply as a result of a pump or pump motor defect or there is a failure of the electronics required for this, then the emergency brake valve 13 only assumes its open position and the directional control valve 6 switches to the closed position, as a result of which the pressure medium of the master brake cylinder 2 is over the open multi-function valve 4 reaches the wheel brake 11 . The pump failure can be detected, for example, on the basis of the current consumption characteristic of the pump motor 15 or by means of a pressure switch on the pump side, and can be used in a corresponding manner for actuating the emergency brake valve 13 .
Die Bremsanlage nach Fig. 1 stellt hingegen eine bauliche als auch funktionelle Vereinfachung der beschriebenen Bremsanlage nach Fig. 2 dar, indem auf den Linearantrieb 23 und das Wegeventil 6 verzichtet wird, was im wesentlichen eine Komforteinbuße darstellt, da ein Springereffekt am Bremspedal sowie eine Variation der hydraulischen Verstärkung damit zwangsläufig entfallen muß. Ansonsten bleiben alle bereits anhand der Fig. 2 erläuterten Bremsen- Funktionsmerkmale unverändert, wobei allerdings bei der Ausführung der aus Fig. 2 bekannten Notbremsfunktion durch das Fehlen des Wegeventils 6 ein Teil des vom Hauptbremszylinder 2 zur Verfügung gestellten Notbremsvolumens für die Radbremse 11 vom Simulator 3 aufgenommen wird. The brake system according to FIG. 1, on the other hand, represents a structural and functional simplification of the brake system according to FIG. 2 described, in that the linear drive 23 and the directional control valve 6 are dispensed with, which essentially represents a loss of comfort, since a jumper effect on the brake pedal and a variation the hydraulic amplification must therefore be omitted. Otherwise, all of the brake functional features already explained with reference to FIG. 2 remain unchanged, although in the execution of the emergency brake function known from FIG. 2, due to the lack of directional control valve 6 , part of the emergency brake volume provided by master brake cylinder 2 for wheel brake 11 from simulator 3 is recorded.
11
Wegsensor
Displacement sensor
22nd
Hauptbremszylinder
Master brake cylinder
33rd
Simulator
simulator
44th
Multifunktionsventil
Multifunction valve
55
Pumpe
pump
66
Wegeventil
Directional control valve
77
Rückschlagventil
check valve
88th
Stufenkolben
Stepped piston
99
Radauslaßventil
Wheel outlet valve
1010th
Bremsleitung
Brake line
1111
Radbremse
Wheel brake
1212th
Radeinlaßventil
Wheel inlet valve
1313
Notbremsventil
Emergency brake valve
1414
Drucksensor
Pressure sensor
1515
Pumpenmotor
Pump motor
1616
Druckregelventil
Pressure control valve
1717th
Vorratsbehälter
Storage container
1818th
, ,
1818th
' Druckraum
'' Pressure room
1919th
Druckmittelverbindung
Pressure fluid connection
2020th
Steuerdruckleitung
Control pressure line
2121
Rücklaufleitung
Return line
2222
Sitzventil
Seat valve
2323
Linearantrieb
linear actuator
2424th
Stößel
A1, A2, A3 Flächen
Pestle
A1, A2, A3 areas
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