DE19951939B4 - Hydraulic motor vehicle brake system with wheel slip control - Google Patents

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Abstract

Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung, mit einem Hauptbremszylinder, der über eine Bremsleitung mit wenigstens einer Radbremse verbunden ist, mit einer an der Bremsleitung angeschlossenen, elektrisch angetriebenen Pumpe zur Förderung von Druckmittel in Richtung der Radbremse sowie mit wenigstens einem in die Bremsleitung eingesetzten Druckmodulationsventil zur Variation des Bremsdrucks in der Radbremse mittels einer Steuerelektronik, wobei zum Bremsdruckaufbau in der Radbremse bei intakter Pumpe und intakter Steuerelektronik die Pumpe in Betrieb gesetzt ist und die Bremsleitung zwischen dem Hauptbremszylinder und der Radbremse durch ein Notbremsventil derart getrennt ist, daß das aus dem pedalbetätigten Hauptbremszylinder verdrängte Druckmittel ausschließlich in einen Simulator und in einen Druckraum eines Druckregelventils gelangt, das in seiner Ventilgrundstellung die Pumpendruckseite vom Vorratsbehälter trennt, wobei das Druckregelventil einen mit einem Sitzventil versehenen Steuerkolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben als Stufenkolben (8) ausgebildet ist, dessen größere Stirnfläche (A1) zur Überlagerung des im Druckraum (18') anstehenden Drucks von einem Stößel...hydraulic Motor vehicle brake system with wheel slip control, with a master cylinder, the over a brake line is connected to at least one wheel brake, with a connected to the brake line, electrically driven Pump for promotion of pressure medium in the direction of the wheel brake and with at least one in the brake line used pressure modulation valve for variation the brake pressure in the wheel brake by means of control electronics, wherein the brake pressure build-up in the wheel brake with intact pump and intact control electronics the pump is in operation and the Brake line between the master brake cylinder and the wheel brake an emergency brake valve is so separated that the pedal operated master cylinder displaced Pressure medium exclusively in a simulator and in a pressure chamber of a pressure control valve arrives, the pump pressure side in its basic valve position from the reservoir separates, wherein the pressure control valve provided with a seat valve spool characterized in that the control piston as a stepped piston (8) is formed, whose larger end face (A1) for overlaying of the pressure in the pressure chamber (18 ') pending by a plunger ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a hydraulic motor vehicle brake system with Wheel slip control according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 196 139 03 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 Vakuumbremskaftverstärkers ist dieser entsprechend groß zu dimensionieren, um auch mit einem geringen Vakuum entsprechend große Bremsdrücke unter Einhaltung einer möglichst kurzen Druckaufbauzeit realisieren zu können.From the DE 196 139 03 A1 a motor vehicle brake system has already become known, which has a pedal-operated, consisting of a vacuum brake booster and a master cylinder brake pressure transducer, which is connected via corresponding brake pipe connections to the wheel brakes. Furthermore, the hydraulic motor vehicle brake system to a pump which is also connected to the brake pipe to feed the wheel brakes with pressure means in a Radschlupfregelung, wherein the wheel brakes corresponding Druckmodulationsventile are assigned to control the wheel slip. To achieve the largest possible servo effect of the vacuum brake booster this is to be dimensioned correspondingly large, so as to be able to realize correspondingly large brake pressures while maintaining the shortest possible pressure build-up time, even with a low vacuum.

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.by virtue of Often only low vacuum and / or due to limited space for the Vacuum brake booster can disadvantages for give the brake system. Also, the ease of use and the gain ratio of Brake system is u. a. by dimensioning the vacuum brake booster and the Master cylinder set.

Aus der gattungsbildenden Schrift DE 35 11 535 A1 ist bereits eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupf regelung bekannt, mit einer Pumpe, die im intakten Zustand mittels eines intakten Steuergeräts zum Bremsdruckaufbau in Betrieb gesetzt wird, wodurch ein Mehrwegeventil durch den Pumpendruck umgeschaltet und hierdurch die Bremsleitung zwischen dem Hauptbremszylinder und der Radbremse getrennt wird. Folglich gelangt das aus dem Hauptbremszylinder verdrängte Druckmittel einerseits in den Druckraum eines Hilfdruck-Regelventils und andererseits in einen Simulator.From the generic font DE 35 11 535 A1 is already a hydraulic motor vehicle brake system with wheel slip control known, with a pump that is set in the intact state by means of an intact control unit for brake pressure in operation, whereby a multi-way valve is switched by the pump pressure and thereby the brake line between the master cylinder and the wheel brake is disconnected. Consequently, the pressure medium displaced from the master cylinder reaches, on the one hand, the pressure chamber of an auxiliary pressure control valve and, on the other hand, a simulator.

Ferner geht aus DE 44 38 721 A1 ein Linearantrieb zur Betätigung eines Umschaltventils in einer hydraulischen Bremsanlage hervor, wozu das Umschaltventil in eine Saugleitung eingesetzt ist, welche die hydraulische Verbindung zur Saugseite einer Pumpe normalerweise unterbricht, während die Druckseite der Pumpe einen Anschluß am Linearantrieb aufweist, um den Linearantrieb in Schließrichtung des Umschaltventils hydraulisch beaufschlagen zu können.Further, go out DE 44 38 721 A1 a linear actuator for actuating a changeover valve in a hydraulic brake system, for which the changeover valve is inserted into a suction line, which normally interrupts the hydraulic connection to the suction side of a pump, while the pressure side of the pump has a connection to the linear drive to the linear drive in the closing direction of the changeover valve to act hydraulically.

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.Therefore It is the object of the present invention, a hydraulic Motor vehicle brake system of the type mentioned above with possible simple, inexpensive and functionally reliable means to improve so that regardless of the size of the vacuum and the chosen one Master cylinder one possible simple brake booster realized can be, without limitation in terms of comfortable operation and effectiveness of the brake system having to accept where all Pressure control functions within the brake system unchanged guaranteed should be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a hydraulic motor vehicle brake system of the type specified with the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.advantageous Further developments of the invention are characterized in the subclaims. Advantages and applications The invention will be described below with reference to the description of several embodiments explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 den Hydraulik-Schaltplan für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, die sowohl mit Antriebsschlupf-, Bremsschlupf- als auch Fahrdynamikregelung versehen ist, 1 the hydraulic circuit diagram for a motor vehicle brake system, which is provided with traction slip, brake slip as well as vehicle dynamics control,

2 eine Erweiterung der Bremsanlage nach 1 um einen Linearantrieb und einen absperrbaren Simulator. 2 an extension of the brake system after 1 around a linear drive and a lockable simulator.

Die 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.The 1 shows a schematic representation of an electro-hydraulic motor vehicle brake system, with a brake pressure generator, the only one master cylinder 2 has, on which a reservoir 17 is arranged. For the sake of good clarity of the basic structure is only a brake circuit corresponding to a single terminal of a working chamber of the master cylinder 2 represented by the brake line 10 a hydraulic connection to at least one wheel brake 11 manufactures. In this brake line 10 is a normally open and in a reservoir 17 leading return line 21 is used a normally closed pressure modulation valve. Both pressure modulation valves are designed as binary switchable 2/2-way valves and electromagnetically as Radeinlaß- and Radauslaßventile 12 . 9 actuated. Further, between the Radeinlaßventil 12 and the master cylinder 2 in the brake line 10 an emergency brake valve 13 and downstream to a multi-function valve 4 used, both in their normally open, non-energized electromagnetic switching position, a hydraulic connection between the master cylinder 2 and the wheel brake se 11 enable. At any time regardless of the operation of the multi-function valve 4 a braking in the wheel brake 11 by an actuation of the master cylinder 2 to ensure, is in parallel with the multi-function valve 4 one in the direction of the wheel brake 11 hydraulically opening check valve 7 , To limit the pump pressure is an example directly in the multi-function valve 4 integrated a pressure relief valve function, which prevents an inadmissibly high pump operating pressure by the multi-function valve in its closed position, if necessary, in the direction of a pressure control valve 16 Pressure release means that via a seat valve 22 in the pressure control valve 16 to the reservoir 17 can get. To the reservoir 17 leading return line 21 is also a pump 5 connected with its suction side, while the pressure side of the pump 5 between the multifunction valve 4 and the wheel inlet valve 12 in the brake line 10 opens.

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 multifunction valve 4 for a normal as well as ABS function of the brake system is not required. Rather, it is only for a functional extension of the brake system on traction and vehicle dynamics control operation in conjunction with the check valve 7 and the aforementioned overpressure valve function needed.

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 Radeinlaßventil 12 for a solely ABS-capable brake system or between the multi-function valve required for traction slip or vehicle dynamics control 4 and the master cylinder 2 is located on a side branch of the brake line 10 the pressure control valve 16 which is essentially one with the poppet valve 22 connected stepped piston 8th consists. This side branch is through a between the master cylinder 2 and the emergency brake valve 13 in the brake line 10 opening control pressure line 20 made in one of the stepped piston 8th limited pressure chamber 18 ' of the pressure control valve 16 opens. Furthermore, between the connection of the pressure regulating valve 16 and the master cylinder 2 to the brake line 10 a simulator 3 connected, which is shown symbolically in the drawing as a spring store. It is also either directly between the pump pressure side of an exclusively ABS-capable brake system or imaging between the multi-function valve 4 and the connection of the brake line 10 to the emergency brake valve 13 one to the already mentioned seat valve 22 leading pressure medium connection 19 intended. The seat valve 22 usually separates one with the reservoir 17 connected pressure chamber 18 within the pressure control valve 16 from the pressure medium connection 19 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 open in the normal position 2/2-way solenoid valve, which is directly in 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 is used.

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.The brake system further comprises in the simplest embodiment, a travel switch or a displacement sensor 1 or alternatively, a force or pressure sensor for detecting the operation of the master cylinder 2 on. The brake system is designed by the aforementioned structure such that by the pump 5 Even without a vacuum brake booster a sufficiently large hydraulic brake booster for the entire operating range of the brake system is possible. On the other hand, however, the known anti-lock braking, traction slip as well as driving dynamics control processes are also handled by the proposed brake system construction.

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 Pedalkraftproportionale control of the brake pressure can be advantageously by that of the pump 5 in the normal as well as ABS braking applied, used in the housing of the brake system stepped piston 8th realize whose the pressure room 18 ' limiting, large-dimensioned face A1 via the control pressure line 20 the master cylinder pressure and in the pressure chamber 18 located smaller face A2 the atmospheric pressure in the reservoir 17 is exposed. A relatively smaller end face A1, which is remote from the end face A3 in the outer region of the seat valve 22 is located, is the pressure of the pump 5 or the pressure in the brake line 10 exposed.

Die Ausführungsform der Bremsanlage nach 2 zeigt eine bauliche als auch funktionelle Erweiterung der Bremsanlage nach 1. Die Bremsanlage nach 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 after 2 shows a structural as well as functional extension of the brake system 1 , The brake system after 2 points in the hydraulic connection of the simulator 3 with the brake line 10 a closed in basic position, in the pedal actuation position electromagnetically open directional control valve 6 on. For variable brake boosting and to realize a known from vacuum brake boosters Springercharakteristik is an electrical actuation of the pressure control valve 16 provided, what this in addition to the previously exclusively hydraulic actuation by the master cylinder 2 one on the stepped piston 8th acting linear drive 23 receives. The linear drive 23 is exemplified as a magnetic drive, during the electromagnetic actuation of the plunger 24 on the large face A1 of the stepped piston 8th pushes, causing the seat valve 22 regardless of the effect of Pedalbetätigungskraft on the master cylinder 2 safe even with a very small pedaling force Closed position can be held while the pump 5 to brake pressure build-up is already running at full power. Consequently, to realize the desired jumper function, the brake booster already increases considerably with a very small actuating force. In general, as the pedal operation progresses, there is a linear relationship between that on the master cylinder 2 controlled foot force and the hydraulic pressure in the master cylinder 2 sought, for example, by a linear spring characteristic of the simulator shown as piston accumulator 3 can be realized.

Selbstverständlich ist der Linearantrieb 23 auch durch alternative Antriebsarten, z. B. durch einen Elektromotor oder dergleichen darstellbar.Of course, the linear drive 23 also by alternative drive types, z. B. represented 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 a suitable electronic current control of the linear drive 23 can also be the ratio between the master cylinder 2 effective pedal pressure and the wheel brake pressure in the sense of a variation of the brake booster with the help of the pump 5 if desired or required, adjust as desired. The large face A1 is then more or less to the superposition of the pressure chamber 18 ' pending hydraulic pressure from the plunger 24 of the linear drive 23 applied, while the opposite smaller face A3 in the pump 5 built-up pressure is exposed. The stepped piston 8th can then be with the seat valve 22 bring in a demand-oriented closing or throttle position, in the more or less severely throttled the pump pressure across the pressure chamber 18 in the direction of the reservoir 17 can get.

Nachfolgend wird die Gesamtfunktion der Bremsanlage vorzugsweise anhand der Darstellung nach 2 erläutert.Hereinafter, the overall function of the brake system is preferably based on the illustration 2 explained.

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.By pressing the pedal, the generated pedal force is applied directly to the master cylinder 2 transmitted and by means of the displacement sensor 1 supervised. It is in the master cylinder 2 built up a hydraulic pressure, on the one hand on the simulator 3 , on the other hand via the control pressure line 20 on the pressure control valve 16 propagates and as a result of the stepped piston 8th structurally given hydraulic transmission is the seat valve 22 acted upon in the closing direction. The emergency brake valve 13 takes due to the evaluated in an electronic control and / or electronic control path sensor signal electromagnetically its blocking position, so that in the master cylinder 2 located pressure medium volume via the likewise electromagnetically open directional control valve 6 in the chamber of the simulator 3 which is due to the pressure-displacement characteristic of the simulator 3 determining pressure increase in the master cylinder 2 inevitably also in the pressure room 18 ' of the pressure control valve 16 propagates. As the master cylinder 2 usually from the brake circuit through the emergency brake valve 13 is separated, for slip-free normal braking the signals of the image-based displacement sensor 1 used for demand-driven control of the pump to achieve a corresponding pedaling operation braking. In this case, the pressure ratio between the master cylinder pressure generated by the driver and the pump pressure via the pressure regulating valve 16 foot force proportional adjusted. The stepped piston 8th assumes the function of a master cylinder pressure controlled pump pressure control valve.

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.To brake slip control is known per se with the pump running 5 and closed emergency valve 13 in addition the wheel inlet valve 12 Electromagnetically closed to allow a pressure maintenance phase. The pressure reduction in the wheel brake 11 is done by additionally opening the Radauslaßventils 9 , whereby pressure medium of the wheel brake 11 via the return line 21 in the direction of the reservoir 17 arrives. The pump 5 also sucks the volume required for brake pressure control via the return line 21 from the reservoir 17 at. The master cylinder 2 is thus advantageously during the entire brake actuation of pressure oscillations of the pump 5 and separated from the downstream valves. The braking system can in their operating characteristics by the electromagnetically aufschaltbaren simulator 3 as well as through the linear drive 23 be adapted on the one hand to the functional and comfort needs of the driver accordingly.

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.Regarding that of the pump 5 generated pressure increase gradient is in terms of a good response of the brake system at first, especially faster pedal operation, the pump 5 to drive at full capacity. For well-dosed, low onset speed of the brake pedal as well as corresponding brake pressure maintenance phases is recommended for reasons of comfort, a reduction of the pump delivery rate by the electric motor of the pump 5 is controlled speed controlled or clocked. The information about the pedal pressure generated by the driver as well as the starting speed can be determined by means of an electronics not shown in the invention using the displacement sensor 1 or determine 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 Vorratsbehälter 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 only the traction slip and the vehicle dynamics control operation of the pressure chamber 18 ' connected pressure sensor 14 , the multifunction valve 4 and the check valve 7 needed. The multifunction valve 4 is on traction slip and vehicle dynamics control operation closed to an undesirable pressure medium return over that of the pressure of the master cylinder 2 just not in the closing direction biased seat valve 22 to the reservoir 17 to avoid. Only when the permissible pump pressure is exceeded is that in the multi-function valve 4 integrated pressure relief valve and the non-pressurized poppet valve in traction slip and driving dynamics 22 an outflow of the pump delivery volume to the reservoir 17 allowed. The pressurization of the wheel brake 11 In the traction and vehicle dynamics control process otherwise does not differ significantly from the already mentioned above operation of the pump 5 , including pressure medium of the reservoir 17 from the pump 5 sucked and in the direction of Radeinlaß- and Radauslaßventile 12 . 9 is promoted in accordance with the known control algorithms of the traction or vehicle dynamics-controlled wheel brake 11 to be fed. The pump pressure control can optionally by clocking the pump motor 15 happen. Instead of depressurizing via the binary switchable Radauslaßventil 9 The pressure can also be increased by opening the multifunction valve 4 will be realized. Pressurizing one on the brake line 10 connected further wheel brake is omitted by blocking effect of the associated, likewise binary switchable Radeinlaßventils, as long as no slip control is required for the affected wheel. If the brake pedal is actuated during a traction or vehicle dynamics control, then by means of the displacement sensor 1 as well as through the pressure sensor 14 the desired wheel brake pressure detected by the sensor signals and the pump 5 initially foot force proportional to be controlled while the emergency brake valve 13 already in the closed position, the multifunction valve 4 again in the open position remains.

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 due to a pump or pump engine failure or there is a failure of the necessary electronics, then takes the emergency brake valve 13 only its open position and the directional valve 6 switches to the closed position, whereby the pressure medium of the master cylinder 2 via the open multifunction valve 4 to the wheel brake 11 arrives. The pump failure can, for example, based on the current consumption characteristic of the pump motor 15 or detected by a pump-side pressure switch and in a corresponding manner for the control of the emergency brake valve 13 be used.

Die Bremsanlage nach 1 stellt hingegen eine bauliche als auch funktionelle Vereinfachung der beschriebenen Bremsanlage nach 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 2 erläuterten Bremsen-Funktionsmerkmale unverändert, wobei allerdings bei der Ausführung der aus 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 after 1 On the other hand, it simulates a constructional and functional simplification of the described brake system 2 by putting on the linear drive 23 and the directional valve 6 is dispensed with, which is essentially a loss of comfort, as a spring effect on the brake pedal and a variation of the hydraulic gain must account for it inevitably. Otherwise, all remain already on the basis of 2 explained brake features unchanged, but in the execution of 2 known emergency brake function by the absence of the directional control valve 6 a part of the master cylinder 2 provided emergency brake volume for the wheel brake 11 from the simulator 3 is recorded.

11
Wegsensordisplacement sensor
22
HauptbremszylinderMaster Cylinder
33
Simulatorsimulator
44
MultifunktionsventilMulti-function valve
55
Pumpepump
66
Wegeventilway valve
77
Rückschlagventilcheck valve
88th
Stufenkolbenstepped piston
99
RadauslaßventilRadauslaßventil
1010
BremsleitngBremsleitng
1111
Radbremsewheel brake
1212
Radeinlaßventilwheel inlet
1313
Notbremsventilemergency brake valve
1414
Drucksensorpressure sensor
1515
Pumpenmotorpump motor
1616
DruckregelventilPressure control valve
1717
Vorratsbehälterreservoir
18, 18'18 18 '
Druckraumpressure chamber
1919
DruckmittelverbindungPressure fluid connection
2020
SteuerdruckleitungControl pressure line
2121
RücklaufleitungReturn line
2222
Sitzventilpoppet valve
2323
Linearantrieblinear actuator
2424
Stößeltappet
A1, A2, A3A1, A2, A3
Flächensurfaces

Claims (5)

Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung, mit einem Hauptbremszylinder, der über eine Bremsleitung mit wenigstens einer Radbremse verbunden ist, mit einer an der Bremsleitung angeschlossenen, elektrisch angetriebenen Pumpe zur Förderung von Druckmittel in Richtung der Radbremse sowie mit wenigstens einem in die Bremsleitung eingesetzten Druckmodulationsventil zur Variation des Bremsdrucks in der Radbremse mittels einer Steuerelektronik, wobei zum Bremsdruckaufbau in der Radbremse bei intakter Pumpe und intakter Steuerelektronik die Pumpe in Betrieb gesetzt ist und die Bremsleitung zwischen dem Hauptbremszylinder und der Radbremse durch ein Notbremsventil derart getrennt ist, daß das aus dem pedalbetätigten Hauptbremszylinder verdrängte Druckmittel ausschließlich in einen Simulator und in einen Druckraum eines Druckregelventils gelangt, das in seiner Ventilgrundstellung die Pumpendruckseite vom Vorratsbehälter trennt, wobei das Druckregelventil einen mit einem Sitzventil versehenen Steuerkolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben als Stufenkolben (8) ausgebildet ist, dessen größere Stirnfläche (A1) zur Überlagerung des im Druckraum (18') anstehenden Drucks von einem Stößel (24) eines Linearantriebs (23) beaufschlagt ist, während eine der größeren Stirnfläche (A1) gegenüberliegende kleinere Stirnfläche (A3) dem durch die Pumpe (5) erzeugten Druck ausgesetzt ist, sodass der Linearantrieb (23) in einer schlupffreien Normalbremsfunktion unabhängig vom hydraulischen Druck des Hauptbremszylinders (2) den Bremsdruck in der Radbremse (11) zum Zweck einer variablen hydraulischen Verstärkung zu regulieren vermag, wozu der Pumpendruck über das Sitzventil (22) beliebig gedrosselt zum Vorratsbehälter (17) gelangt.Hydraulic motor vehicle brake system with wheel slip control, with a master cylinder, which is connected via a brake line with at least one wheel brake, connected to the brake line, electrically driven pump for conveying pressure medium in the direction of the wheel and with at least one pressure modulation valve used in the brake line to vary the Brake pressure in the wheel brake by means of control electronics, the brake pressure build-up in the wheel brake with intact pump and intact control electronics, the pump is put into operation and the brake line between the master cylinder and the wheel brake is separated by an emergency brake valve so that the displaced from the pedal-operated master cylinder pressure medium exclusively in a simulator and in a pressure chamber of a pressure control valve, which in its basic valve position, the pump pressure side of the Vor The pressure control valve has a control valve provided with a seat valve, characterized in that the control piston as a stepped piston ( 8th ) is formed, the larger end face (A1) for superposition of the pressure chamber in the ( 18 ' ) Pending pressure from a plunger ( 24 ) of a linear drive ( 23 ), while one of the larger end face (A1) opposite smaller end face (A3) by the pump ( 5 ) is exposed, so that the linear drive ( 23 ) in a slip-free normal braking function independent of the hydraulic pressure of the master cylinder ( 2 ) the brake pressure in the wheel brake ( 11 ) for the purpose of a variable hydraulic gain, including the pump pressure via the seat valve ( 22 ) Any throttled to the reservoir ( 17 ). Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Funktionsstörung der Pumpe (5) und/oder des elektrischen Pumpenantriebs und/oder der Steuerelektronik das Notbremsventil (13) in Offenstellung verharrt, so daß Druckmittel des pedalbetätigten Hauptbremszylinders (2) über die Bremsleitung (10) zur Radbremse (11) gelangt.Hydraulic motor vehicle brake system according to Claim 1, characterized in that, in the event of a malfunction of the pump ( 5 ) and / or the electric pump drive and / or the control electronics the emergency brake valve ( 13 ) remains in the open position, so that pressure means of the pedal-operated master cylinder ( 2 ) via the brake line ( 10 ) to the wheel brake ( 11 ). Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (3) mit einem Wegeventil (6) versehen ist, das bei intakter Pumpe (5) und intakter Steuerelektronik zu Beginn einer Betätigung des Hauptbremszylinders (2) von seiner in Grundstellung geschlossenen, in die offene Schaltstellung gelangt, in der der Simulator (3) vom Druck des Hauptbremszylinders (2) beaufschlagt ist.Hydraulic motor vehicle brake system according to Claim 1, characterized in that the simulator ( 3 ) with a directional control valve ( 6 ), with an intact pump ( 5 ) and intact control electronics at the beginning of actuation of the master cylinder ( 2 ) comes from its closed in the basic position, in the open switching position in which the simulator ( 3 ) from the pressure of the master cylinder ( 2 ) is acted upon. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Funktionsstörung der Pumpe (5) und/oder des elektrischen Pumpenantriebs und/oder der Steuerelektronik das Wegeventil (6) die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und dem Simulator (3) trennt.Hydraulic motor vehicle brake system according to claim 3, characterized in that in the event of a malfunction of the pump ( 5 ) and / or the electric pump drive and / or the control electronics, the directional control valve ( 6 ) the hydraulic connection between the master cylinder ( 2 ) and the simulator ( 3 ) separates. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multifunktionsventil (4) in die Bremsleitung (10) zwischen dem Anschlußpunkt des Druckregelventils (16) und des Notbremsventils (13) und dem Anschlußpunkt der Pumpe (5) eingesetzt ist, das ausschließlich im Antriebsschlupf- oder Fahrdynamikregelbetrieb die Pumpendruckseite vom Druckregelventil (16) hydraulisch trennt.Hydraulic motor vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that a multi-function valve ( 4 ) in the brake line ( 10 ) between the connection point of the pressure regulating valve ( 16 ) and the emergency brake valve ( 13 ) and the connection point of the pump ( 5 ) is used, the exclusively in traction or vehicle dynamics control operation, the pump pressure side of the pressure control valve ( 16 ) hydraulically separates.
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