DE3403911A1

DE3403911A1 - Schlupfgeregelte bremsanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3403911A1
Application number: DE19843403911
Authority: DE
Inventors: Theo 6270 Idstein Neubrand; Otmar 3170 Gifhorn Schnürer
Original assignee: Volkswagen AG; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-02-04
Filing date: 1984-02-04
Publication date: 1985-11-21
Anticipated expiration: 2004-02-05
Also published as: GB2153939B; FR2559111B1; US4643487A; JPH0639251B2; SE8500410L; SE8500410D0; SE454345B; JPS60236858A; DE3403911C2; IT8519349A0; IT1215647B; FR2559111A1; GB8502338D0; GB2153939A

Description

ALFRED TEVES GMBH ■ . . P 5513

Schlupfgeregelte Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine für Kraftfahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge vorgesehene schlupfgeregelte Bremsanlage mit einem Bremsdruckgeber, der im wesentlichen aus einem hilfsenergieversorgten, ein Regelventil und einen Verstärkerraum aufweisenden Bremskraftverstärker sowie aus einem direkt an den Verstärker angeschlossenen, von dem Verstärkerdruck beaufschlagten Hauptzylinder besteht, mit mehreren getrennten Druckmittelkreisen, die die Hinterradbremsen mit dem Bremskraftverstärker und die Vorderradbremsen mit dem Hauptzylinder verbinden und in die normalerweise auf Durchlaß geschaltete, zur Schlupfregelung sperrbare Einlaßventile eingefügt sind, mit normalerweise gesperrten Leitungen zum Rückfluß von Druckmittel aus den Radbremsen zu einem Druckausgleichsbehälter, sowie mit einem den Bremskraftverstärker mit dem Hauptzylinder verbindenden, normalerweise gesperrten Druckmittelweg, über den beim Ansprechen der Bremsschlupfregelung Druckmittel aus dem Verstärkerraum über Vorkammern in den Arbeitsraum des Hauptzylinders einströmt.

Eine Bremsanlage dieser Art ist in der DE-OS 30 40 561 beschrieben. Der Bremsdruckgeber besteht in diesem Fall aus einem hydraulischen Bremskraftverstärker, dessen

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Bremsdruckregelventil mit dem Bremspedal mechanisch gekoppelt ist. Der pedalabhängig eingesteuerte, in einem Druckraum innerhalb des Bremsdruckgebers aufgebaute Druck wirkt einerseits auf einen Einfach- oder Tandemhauptzylinder, der Bestandteil des Bremsdruckgebers ist, und andererseits unmittelbar auf die Radbremsen an der Hinterachse des Fahrzeugs. Der Arbeitsraum des Hauptzylinders bzw. die beiden Arbeitsräume, wenn es sich um einen Tandemhauptzylinder handelt, sind mit den Vorderradbremsen hydraulisch verbunden. Zur Regelung des Bremsschlupfes durch Konstanthalten oder Absenken des Bremsdruckes beim Auftreten einer Blockiertendenz sind in den Druckmittelleitungen zu den Bremsen Einlaßventile und in Hydraulikleitungen, die die R.adbremsen mit dem Druckausgleichsbehälter verbinden, Auslaßventile eingesetzt. Solange keine Bremsschlupfregelung erforderlich ist, sind die Einlaßventile auf Durchgang, die Auslaßventile auf Sperrung geschaltet.

Bei der Auslegung der verschiedenen Teile der Bremsanlage, d.h. des Bremsdruckgebers, der Radbremsen, des HiIfsenergieversorgungssystems und der Verteilung des Druckes auf die Hinterachse und Vorderachse, muß zum einen den Gegebenheiten im "Normalfall", d.h. ohne Mitwirkung des Bremsschlupfregelsystems, und zum anderen den Erfordernissen bei Panikbremsungen oder anderen Situationen, in denen die Bremsschlupfregelung in Funktion gesetzt wird, Rechnung getragen werden. Außerdem muß die Bremsanlage derart dimensioniert werden, daß auch bei Überbremsung und Abschaltung der Bremsschlupfregelung, z.B infolge einer Störung im Schlupfregelsystem, eine möglichst günstige Bremskraftverteilung erhalten bleibt. Hierbei sind be-

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stimmte gesetzliche Vorschriften zu beachten. Beispielsweise sollte zur Verringerung einer Schleudergefahr sichergestellt sein, daß beim Überbremsen die Hinterräder erst nach den Vorderrädern zum Blockieren gelangen können,

Da die Bedingungen und Anforderungen an die Bremsanlage bei "normaler" Bremsung und bei der Bremsschlupfregelung unterschiedlich sind, bereitet es bei der Auslegung der Bremsanlage Schwierigkeiten, einen akzeptierbaren Kompromiß zu finden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und eine Bremsanlage der vorgenannten Art mit einfachen Mitteln und mit höchstens geringem Mehraufwand an die verschiedenen Situationen vor und nach dem Einsetzen der Schlupfregelung besser anzupassen.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher und technisch fortschrittlicher Weise durch eine Weiterbildung einer derartigen Bremsanlage gelöst werden kann, die darin besteht, daß in den Druckmittelweg von dem Bremskraftverstärker zu den Hinterradbremsen zwischen dem Verstärkerausgang und dem Einlaßventil ein Druckminderer eingefügt ist, dem eine Druckmitte!leitung parallel liegt, in der sich ein normalerweise gesperrtes, zur Radbremse hin öffnendes Rückschlagventil befindet und die an einen normalerweise mit dem Druckausgleichsbehälter direkt oder indirekt verbundenen Bereich des Hauptzylinders, in dem beim Ansprechen der Schlupfregelung dynamischer Druck aus dem Bremskraftverstärker einströmt, angeschlossen ist.

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Als Druckminderer genügt erfindungsgemäß in vielen Fällen ein Kraftbegrenzer mit fest eingestelltem Abschaltdruck. In anderen Fällen ist es günstiger, einen Bremskraftregler mit fest eingestellten Umschaltdruck oder einen lastabhängigen Bremskraftregler als Druckminderer zu verwenden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind der Druckminderer und/oder das Rückschlagventil, das in der zu dem Druckminderer parallelen Druckmittelleitung liegt, mit dem Bremsdruckgeber baulich vereinigt.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird es mit minimalem Mehraufwand möglich, die Bremsanlage und insbesondere die Bremsdruckverteilung auf die Vorderachse und Hinterachse optimal an die Erfordernisse bei normalen Bremsvorgängen und beim Ausfall des Bremsschlupfregelsystems, d. h. bei Störung oder Abschaltung, anzupassen. Nach dem Ansprechen der Schlupfregelung steht dennoch auch an der Hinterachse der volle, ungeminderte Bremsdruck zur Verfügung, so daß die Hinterräder, soweit es die Verhältnisse zulassen, einen hohen Beitrag zur Abbremsung leisten können. Dies ist in vielen Fällen, z.B. bei beladenem Fahrzeug, in Grenzsituationen, in denen eine hohe Haftwertausnutzung an allen Rädern benötigt wird, usw., von großem Vorteil. Eine Überbremsung der Hinterachse wird ja nach Einsetzen der Schlupfregelung ohnehin durch die Regelventile verhindert.

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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Abbildung hervor.

In dieser Abbildung ist der Bremsdruckgeber in seiner Gesamtheit mit 1 beziffert. Er besteht im wesentlichen aus der baulichen Vereinigung eines Bremskraftverstärkers 2 mit einem Hauptzylinder 3. Die Trennstelle wird in etwa durch eine sogenannte Positionierungseinrichtung 4 eingenommen.

Auf den Bremskraftverstärker wirkt die Pedalkraft in Richtung des Pfeiles F ein. Über eine Doppelhebelanordnung 5 wird die Pedalkraft F auf den Kolben 6 eines Bremsdruckregelventiles 7 übertragen. Wird der Kolben 6 nach links, bezogen auf die beigefügte Figur, verschoben, wird über den Einlaß 8, einen Ringspalt 9 und über innere Kanäle 10 im Kolben 6 hydraulische Hilfsenergie in einen Druckraum 11, den Verstärkerraum des Bremskraftverstärkers 2, eingeleitet.

Alle Teile der Bremsanlage sind in der Abbildung in der Ruhestellung dargestellt.

Das Hilfsenergieversorgungssystem besteht hier im wesentlichen aus einer motorisch angetriebenen Pumpe 12 und einem Druckspeicher 13. Die Druckseite der Pumpe ist über ein Rückschlagventil 14 mit dem Einlaß 8 im Bremsdruckgeber 1 verbunden; die Saugseite ist an einen Druckausgleichsbehälter 15 angeschlossen.

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An den Bremskraftverstärker 2 ist die Hinterachse HA angeschlossen. Der Bremsdruck für die beiden Vorderräder VL und VR wird dagegen in dem Arbeitsraum 16 des Hauptzylinders 3 aufgebaut.

Zur Brems schlupfregelung sind ir. den Druckmittelleitungen zur Hinterachse HA und zu den Vorderrädern Einlaßventile
EV und in einem Druckmittelweg von den einzelnen Radbremsen zu dem Druckausgleichsbehälter 15 Auslaßventile AV
eingefügt. Es handelt sich hierbei um elektromagnetisch
betätigbare 2/2-Wegeventile.

Ferner ist in dem Bremsdruckgeber 1 ein elektromagnetisch betätigbares Doppelventil 17 eingebaut, das beim Ansprechen der Bremsschlupfregelung umgeschaltet wird. In der
dargestellten Ausgangsstellung verbindet das Ventil 17
über den Druckmittelweg 18 eine Kammer 19 an der Rückseite des Hauptzylinder-Arbeitskolbens 20 mit dem Druckausgleichsbehälter 15. In der Kammer 19 herrscht also, solange die Schlupfregelung nicht in Betrieb ist, Atmosphärendruck .

Spricht die Schlupfregelung an und schaltet das Ventil 17 um, wird der Anschluß der Kammer 19 an die Leitung 18 unterbrochen und über den als Kanal 21 in dem Bremsdruckgeber 1 ausgebildeten Druckmittelweg eine Verbindung zwischen dem Druckraum 11 des Bremskraftverstärkers 2 mit
der Kammer 19 hergestellt. Über diesen Weg wird im Regelfall Hilfsenergie in die Kammer 19 und von dieser über
die angedeuteten, am Umfang des Hauptzylinder-Kolbens 20
angeordneten Rückschlagventile 25 in den Arbeitsraum 16

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eingeleitet. Außerdem beaufschlagt der Druck in der Kammer 19 in bekannter Weise die Positionierungseinrichtung 4 und erzeugt eine Rückstellkraft in Gegenrichtung zur Pedalkraft F.

In dem Druckmittelweg von dem Verstärkerraum 11 des Bremskraftverstärkers 2 zu dem Einlaßventil EV, über das das Druckmittel zu den Radbremsen an der Hinterachse HA gelangt, ist erfindungsgemäß ein Druckminderer 22 eingefügt. Für die meisten Fälle genügt ein Druckminderer einfacher Bauart, nämlich ein Bremskraftbegrenzer mit fest eingestelltem Abschaltdruck. Sollte es aus bestimmten Gründen günstiger oder erwünscht sein, kann anstelle eines solchen Kraftbegrenzers auch ein bekannter Bremskraftregler mit fest eingestelltem Umschaltdruck oder ein lastabhängiger Bremskraftregler eingesetzt werden. Mit allen Druckminderern 22 läßt sich eine bessere Anpassung der Bremskraftverteilung an die von der Beladung, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. abhängigen Achslastverteilung erreichen.

Parallel zu dem Druckminderer 22 befindet sich ein Druckmitte lweg, der über die Druckmittelleitung 23, ein zur Radbremse hin sich öffnendes Rückschlagventil 24, über die Kammer 19, einen Druckmittelweg innerhalb des Ventiles 17 und über den Kanal 21 zum Druckraum 11 führt.

Solange die Bremsschlupfregelung nicht in Funktion ist, herrscht Atmosphärendruck in der Kammer 19, so daß bei Bremsbetätigung das Rückschlagventil 24 geschlossen bleibt. Setzt jedoch die Bremsschlupfregelung ein, wird über den parallel zum Druckminderer 22 liegenden Druck-

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mittelweg (11,21,17,19,24,23) der in den Druckraum 11 ein- gesteuerte Druck ungemindert über das der Hinterachse HA zugeordnete Einlaßventil EV zu den Hinterradbremsen ge- leitet.

Im Regelfalle wird also der Druckminderer 22 durch Verwendung der ohnehin vorhandenen Ventile, insbesondere des Ventils 17, ausgeschaltet. Dadurch wird die Bremsanlage an die geänderten Anforderungen nach Ansprechen des Schlupfregelsystems angepaßt, und es wird ein hoher Druck zum Erreichen einer hohen Abbremskraft an der Hinterachse zur Verfugung gestellt.

Durch Betätigung der Hinterachs-Ventile EV, AV läßt sich erforderlichenfalls das Druckniveau auf den optimalen Wert absenken. Bei hohem Reibwert an der Hinterachse, oder bei relativ geringem Druck im Verstärkerraum 11, der sehr verschiedene Ursachen haben kann, wird durch die Überbrückung des Druckminderers 22 eine unerwünschte, nachteilige Druckminderung an der Hinterachse vermieden.

Von besonderer Bedeutung ist es, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittel äußerst einfach sind. Sowohl der Druckminderer 22 als auch das Rückschlagventil 24 lassen sich auf einfache Weise mit dem Bremsdruckgeber 1 baulich vereinigen. Es entsteht kein nennenswerter Mehraufwand im Vergleich zu Bremsanlagen ohne den im Regelfalle ausschaltbaren bzw. überbrückbaren Druckminderer 22.

- Leerseite -

Claims

ALFRED TEVES GMBH Ffm., 20.01.1984 Frankfurt am Main KDB/di (0800Q) P 5513 T. Neubrand - 1 Patentansprüche

1.) Schlupfgeregelte Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsdruckgeber, der im wesentlichen aus einem hilfsenergieversorgten, ein Regelventil und einen
Verstärkerraum aufweisenden Bremskraftverstärker sowie aus einem direkt an den Verstärker angeschlossenen, von dem Verstärkerdruck beaufschlagten Hauptzylinder besteht, mit mehreren getrennten Druckmittelkreisen, die die Hinterradbremsen mit dem Bremskraftverstärker und die Vorderradbremsen mit dem Hauptzylinder verbinden und in die normalerweise auf Durchlaß geschaltete, zur Schlupfregelung sperrbare Einlaßventile eingefügt sind, mit normalerweise gesperrten Leitungen zum Rückfluß von Druckmittel aus den
Radbremsen zu einem Druckausgleichsbehälter, sowie
mit einem den Bremskraftverstärker mit dem Hauptzylinder verbindenden, normalerweise gesperrten Druckmittelweg, über den beim Ansprechen der Bremsschlupfregelung Druckmittel aus dem Verstärkerraum über Vorkammern in den Arbeitsraum des Hauptzylinders nachströmt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckmittelweg von dem Bremskraftverstärker (2) zu den Hinterradbremsen zwischen dem Verstärkerausgang und dem Einlaßventil (EV) ein
Druckminderer (22) eingefügt ist, dem eine Druckmittelleitung (23) parallel liegt, in der sich ein nor-

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malerweise gesperrtes, zur Radbremse hin öffnendes Rückschlagventil (24) befindet und die an einen normalerweise mit dem Druckausgleichsbehälter (15) direkt oder indirekt verbundenen Bereich des Hauptzylinders (3), in dem beim Ansprechen der Schlupfregelung dynamischer Druck aus dem Bremskraftverstärker (2) einströmt, angeschlossen ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckminderer (22) als Bremskraftbegrenzer mit fest eingestelltem Abschaltdruck ausgebildet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß als Bremsdruckminderer (22) ein sogenannter Bremskraftregler mit fest eingestelltem Umschaltdruck vorgesehen ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Druckminderer (22) ein lastabhängiger Bremskraftregler vorhanden ist.

5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß der Druckminderer (22) und/oder das Rückschlagventil (24), das in die zu dem Druckminderer (22) parallele Leitung (23) eingefügt ist, mit dem Bremsdruckgeber (1) baulich vereinigt sind.

6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß die zu dem Druckminderer (22) parallel liegende Druckmittel-

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leitung (23) an eine Kammer (19) innerhalb des Hauptzylinders (3) angeschlossen ist, die von der Rückseite eines Hauptzylinder-Arbeitskolbens (20) und einer
Positionierungseinrichtung (4) im Bremsdruckgeber (1) begrenzt ist.