DE2824482A1 - Hydraulische mehrkreisbremsanlage - Google Patents

Hydraulische mehrkreisbremsanlage

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Mehrkreisbremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Anlage ist bekannt (US-PS 3 722 960). Bei einer solchen Bauart muß jedem Bremszylinder d.h. jedem Kanal ein eigener Modulator vorgeschaltet werden, wenn jeder Kanal individuell überwacht werden soll. Außerdem ist durch diese Bauart auch schon eine Sicherheitseinrichtung bekannt, die den Bremsleitungsdurchgang offenhält, wenn die Hilfsenergie ausfällt. Diese bekannte Sicherheitseinrichtung besteht aber nur aus einem federbelasteten Schaltkolben, der den Modulatorkolben bei Hilfsenergieausfall mechanisch in eine Lage bringt, in welcher der Bremsleitungsdurchgang geöffnet ist, so daß auch dann noch gebremst werden kann.
Für eine mehrkanalige Bremsanlage wird eine solche Einrichtung aber sehr umständlich und teuer.
Vorteile der Erfindung
Die hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber die Vorteile, daß für jeden Bremskreis nur ein Druckmodulator mit parallel geschaltetem Sicherheitsventil notwendig ist.
Dazu kommt, daß durch eine besondere Anordnung der Blockierschutzventile und des Hilfsenergie-Steuerventils eine erhebliche Reduzierung des Aufwandes gegenüber bekannten Ausführungungen möglich wird.
Es gibt Anlagen, die für eine 2-Achsfahrzeug mit individueller Radregelung jeweils vier Druckmodulatoren und acht Mag-
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netventile verwenden. Bei diesen Systemen befinden sich die Stellglieder für die ABS-Funktion im Hilfsenergiekreis (jeweils ein Magnetventil zur Druckhaltefunktion und ein Magnetventil zum Druckabbau). Die erfindungsgemäße Anordnung
der Magnetventile unterscheidet sich also sehr stark gegenüber dem Stand der Technik. Darüber hinaus erfolgt eine
Synchronisation des Druckes bei bekannten Systemen mit diagonaler Bremskreisaufteilung und Hinterachsregelung nach
sogenanntem select low-Prinzip. Wegen der diagonalen Bremskreisaufteilung besitzt dann jedes Hinterrad ein getrenntes Stellglied, welches von der Elektronik gleichzeitig angesteuert wird. Infolge Toleranzen sowohl bei hydraulischen Komponenten wie Durchflußquerschnitten und auch Schaltzeittoleranzen bei Magnetventilen besitzen solche herkömmliche
Anlagen nach längerer Regelzeit ein unterschiedliches Druckniveau an beiden Hinterrädern; dies auch selbst dann, wenn
die Magnetventile von der Elektronik gleichzeitig angesteuert werden.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit 4-kanaliger Regelung, Figur 2 die
gleiche Anlage, jedoch mit einem mit der Hilfsenergiequelle verbundenen hydraulischen Bremskraftverstärker.
Figuren 3a und 3b den Druckverlauf bei herkömmlichen Systemen und bei dem erfindungsgemäße!: System, Figur 4 eine
elektromotorische Energieversorgung mit kleinem Speieher
und Figur 5 ein System wie in Figur 1, jedoch mit einer
zusätzlichen Rückstellfeder.
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-W-, R. ♦ 7 * 5
Beschreibung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt einen hydraulischen Tandem-Hauptzylinder 1, über den zwei Bremskreise I und II versorgt v/erden. In jeden Bremskreis ist ein Druckmodulator 3 bzw. 4 eingeschaltet, und die beiden Druckmodulatoren 3 u. 4 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 5 angeordnet.
Jeder Druckmodulator 3 bzw. 4 hat ein Modulatorventil 31 bzw. 41, das von einem Modulatorkolben 6 bzw. 7 gegen die Kraft einer Feder 8 bzw. 9 betätigbar ist. Die Modulatorkolben 6 u. 7 können - wie gezeichnet - gewöhnliche Kolben sein, sie können aber auch als Stufenkolben ausgebildet werden. Jedem Druckmodulator 3 bzw. 4 ist ein Sicherheitsventil 10 bzw. 11 parallelgeschaltet, das einen mit zwei Ventilsitzen 12, 13 bzw. 14, 15 zusammenarbeitenden Schließkörper l6, 17 sowie einen Schaltkolben 18, 19 aufweist. Die Sicherheitsventile 10 und 11 sind ebenfalls im Gehäuse 5 angeordnet. Von den beiden Schaltkolben 18 und 19 begrenzte Arbeitsräume 20 und 21 sind über eine gemeinsame Leitung an eine im wesentlichen aus Pumpe 23 und Speicher 24 bestehende Hilfsenergiequelle 23/24 angeschlossen. Ein dreistufiger Druckschalter 50 überwacht den Druck der Hilfsenergiequelle 23/24. Dabei bedeutet eine erste Stufe: Warnung vor zu geringem Druckniveau, eine zweite Stufe: Einschalten der Pumpe 23 zur Speicherfüllung und eine dritte Stufe: Abschalten der Pumpe 23. Die Modulatorkolben 6 und 7 begrenzen Arbeitskammern und 26, die über eine gemeinsame Leitung 27 an die Hilfsenergiequelle 23/24 angeschlossen wird. In dieser Leitung 27 ist ein 3/2-Wege-Magnetventil 28 angeordnet, mit dem diese Leitungsverbindung unterbrechbar ist, wobei dann die Arbeitskammern 25 und 26 an eine Entlastungsstelle 29 anschließbar sind.
Hinter den Druckmodulatoren 3 und 4 führen Bremsleitungen 30 und 31 der beiden Bremskreise I und II zu je zwei 2/2-
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-*- η. «715
Wege-Magnetventilen 32, 33, 34 und 35j über die eine M-kanalige Regelung des Bremsdruckes möglich ist (Die entsprechenden Kanäle tragen die Bezeichnungen Ia, Ib und Ha, Hb).
Wirkungsweise
Beim Bremsen gelangt der Bremsdruck von dem Tandemhauptzylinder .1 über die normalerweise geöffneten Modulator ventile 3'5 1I1 und über die Sicherheitsventile 10 und 11 sowie über die vier 2/2-Wege-Ventile 32 bis 35 zu den Fahrzeug-Radbremsen. Die 2/2-Wege-Ventile sind Blockierschutz-Stellglieder, die über nicht dargestellte Sensoren abhängig von der Raddrehung geschaltet werden. Zur Blockierschutzsteuerung gehört auch das 3/2-Wege-Ventil 28, welches zur Druckreduzierung eingeschaltet wird.
Erfolgt nun in der Phase der Druckerhöhung der Stellbefehl einer elektronischen Blockierschutzüberwachung zur Druckhaltefunktion in Kanal Ia, so wird das entsprechende Stellglied angesteuert, was zum Schließen des 2/2-Wege-Ventils
32 führt. Ist dann eine Druckreduzierung in diesem Kanal Ia notwendig, so wird das entsprechende 2/2-Wege-Ventil
33 des Regelkanals Ib geschlossen und das im Hilfsenergiekreis befindliche 3/2-Wege-Magnetventil 28 wird erregt. In diesem Fall bewegen sich die Modulatorkolben 6 und 7, nach rechts was zunächst zum Schließen der Modulatorventile 3' und M1 führt. Danach vergrößert sich bekannterweise das Kammervolumen, was eine Druckminderung bewirkt. Ist das erforderliche Druckniveau erreicht, wird Ventil 32 eingeschaltet, so daß der Druck im Kanal Ia gehalten wird.
Eine solche Anordnung besitzt aber den Nachteil, daß während des Druckabbaues in einem Regelkanal die anderen Regelkanäle keine Druckseigerung mehr erfahren können. In Anbetracht der relativ kurzen Zeit für den Druckabbau im Verhältnis zum Druckaufbau (< 5:1) ist diese Koppelbedingung jedoch tragbar, denn sie hat Iceinen nennenswerten Einfluß
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auf das Bremswegergebnis. Beim Ausfall eines Druckmodulators 3 oder 4 sorgen die Sicherheitsventile 10 oder 11 für das Offenhalten des Bremsflüssigkeitsdurchgangs über den Bypass 10' oder 11'. Dabei setzt sich der Schließkörper 16 bzw. 17 auf den Sitz 13 bzw. 14.
Figur 2 zeigt dieselben Anordnung wie die Figur 1, jedoch ist hier ein hydraulischer Bremskraftverstärker 41, verwendet welcher
mit der Hilfsenergiequelle 23/24 verbunden ist. Die übrigen Teile entsprechen den nach der Figur 1.
Figur 3a zeigt den Druckverlauf P über der Zeit t bei konventionellen Systemen mit diagonaler Bremskreisaufteilung. Infolge Toleranzen in den Ventilquerschnitten ist damit zu rechnen, daß ein unterschiedlich schneller Druckaufbau zustande kommt, was zu einer Durckdifferenz zwischen dem Druck P (links) und dem Druck P (rechts) führt. Wird Druck abgebaut, so kann sich die Druckdifferenz vergrößern, wenn die für den Druckabbau maßgeblichen Ventilquerschnitte entsprechend bemessen sind. Nach der Druckhaltephase erfolgt ein getakteter Druckaufbau. Hierbei kann sich durch unterschiedliche Gradienten und unterschiedliche Ventilschaltzeiten in kurzer Zeit ein beträchtlicher Druckunterschied ergeben, welcher zur Bremswegverlängerung führt.
Figur 3b zeigt den Druckverlauf bei der erfindungsgemäßen Bauart. Der Druckunterschied zwischen PT (links) und PD (rechts)
Jj η
zum Zeitpunkt des Druckabbaus wird eliminiert, weil der Druckabbau über das gemeinsame 3/2-Wege-Ventil 28 gesteuert wird. Dadurch herrscht auf der Rückseite der Modulatorkolben 6 und 7 dasselbe Druckniveau, was wiederum bewirkt, daß auf der Sekundärseite der entsprechende Druck vorliegt. Nach der Druckhaltephse entsteht in der getakteten Druckaufbauphase
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durch die genannten Einflüße wiederum eine Druckdifferenzen, die jedoch beim nächsten Druckabbau ausgeglichen wird.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Bauarten, die mit denen nach den Figuren 1 und 2 weitgehend gleich sind. Jedoch ist bei der Bauart nach der Figur 4 ein Antrieb der Pumpe 23 über einen Elektromotor 42 vorgesehen, wodurch es möglich ist, einen sehr viel kleineren Speicher 24' mit einem Fassungsvermögen von weniger als 10 cm zu verwenden. Auf diese Weise wird dann die Fahrzeugbatterie, die den Strom für den Elektromotor 42 liefern muß, als Energiespeicher verwendet, was für manche Fahrzeuge vorteilhaft sein kann. ' ■
Die Figur 5 zeigt eine Bauart ähnlich der nach der Figur 1. Hier ist jedoch an jedem Modulator 43 bzw. 44 eine Rückstellfeder 45 bzw. 46 verwendet, die in Schließrichtung auf das Modulatorventil einwirkt. Mit diesen Rückstellfedern 45 und wird erreicht, daß der Druckgradient bei kleinem Druckniveau größer wird. Damit sind bei eisglattter Fahrbahn Vorteile gegeben.
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Claims (9)

19.4.1978 He/Ht
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
Ansprüche
< !./Hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit je einem hilfsenergiegesteuerten Druckmodulator für jeden Bremskreis zur Blockierschutzüberwachung und mit einer Sicherheitseinrichtung, mit der bei Ausfall des Druckmodulators ein Offenhalten eines Bremsleitungsdurchganges sichergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsenergiesteuerung aller Druckmodulatoren (3, 4; 43, 44) zusammengefaßt und von einem einzigen Steuerventil (28) mindestens pro Bremkreis durchführbar ist.
2. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (28) ein 3/2-Wege-Magnetventil ist.
3· Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bremskreis (I, II) ein Druckmodulator (3, 4; 43, 44), ein 3/2-Wege-Magnetveritil (28) für die Druckabsenkung sowie für jeden Kanal (Ia, Ib, Ha, Hb) ein 2/2-Wege-Magnetventil (32, 33, 34, 35) für das Druckhalten verwendet sind.
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ORIGINAL INSPECTED
- 2 - κ. 4 7 1 5
4. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der Ansprüche l-3j dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Modulator(3, 4; ^3, 44) ein Modulatorventil (3', 41) und ein Sicherheitsventil (10, 11) nahe beieinander angeordnet sind und daß das Sicherheitsventil (10, 11) einen Bremsleitungsbypass (101, 11') unter Hilfsenergiedruck gewöhnlich geschlossen hält, der bei Hilfsenergieausfall jedoch freigebbar ist.
5. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß - vorzugsweise für alle Bremskreise -' Modulatorventil und Sicherheitsventil in einem Gehäuse (5) angeordnet und parallel geschaltet sind.
6. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 - 5j dadurch gekennzeichnet, daß zu den Druckmodulatoren (3j 4; 43j 44) eine einzige Hilfsenergie-Leitung (27) geführt ist, an die ein mehrstufiger Druckschalter (50) zur Drucküberwachung angeschlossen ist.
7. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß .jeder Druckmodulator (43, 44) mit einer zusätzlichen Feder (45, 46) bestückt ist, die in Schließrichtung auf das Modulator-Ventil einwirkt (Figur 5)·
8. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 73 dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Bremskraftverstärker (41) verwendet ist, dessen Energieversorgung von der Hilfsenergie der Hilfsenergiequelle 23/24 durchführbar ist (Figur 2).
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- 3 - " η. 4 7 1 5
9. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung von einer über einen Elektromotor (42) angetriebene Pumpe (23) durchführbar ist und, daß ein Speicher (24') für die Hilfsenergie kleine? ist als 10 cmr (Figur 4).
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