DE3542689A1 - Blockierschutzbremsanlage - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Blockierschutzbremsan­ lage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Durch die EP 01 26 377 A2 ist eine Blockierschutzbremsanlage be­ kannt mit einem an ein Bremsdruckmodulationsventil an­ geschlossenen Druckmittelsammler, mit einer sich aus dem Druckmittelsammler versorgenden Rückförderpumpe und mit einer Rückförderleitung. Mittels der Rückförderpumpe wird bei Bremsdruckabsenkungen in den Druckmittelsammler eingeströmtes Druckmittel in einen Druckspeicher gepumpt. Dieser Druckspeicher ist an eine Rückführleitung ange­ schlossen. In eine zwischen einem Hauptbremszylinder und dem Bremsdruckmodulationsventil verlaufende Leitung ist ein steuerbares Rückschlagventil eingebaut, das mit Druck aus dem Hauptbremszylinder in Richtung des Bremsdruckmo­ dulationsventils öffenbar ist. Zwischen diesem Rückschlag­ ventil und dem Bremsdruckmodulationsventil ist die Rück­ laufleitung angeschlossen. Das steuerbare Rückschlagventil hält im Blockierschutzbetrieb von der Rückförderpumpe aus­ gehende Druckstöße von dem Hauptbremszylinder fern und ver­ meidet dadurch Schläge auf das Bremspedal. Durch Loslas­ sen des Bremspedals wird dieses Rückschlagventil in seine Öffnungsstellung gesteuert. Nachteilig ist der technische Aufwand für dieses steuerbare Rückschlagventil. Wegen der Anordnung dieses Rückschlagventils muß der Druckspeicher zum Schutz der Rückförderpumpe verhältnismäßig groß aus­ gebildet werden, was die Blockierschutzbremsanlage aber­ mals verteuert. Es ist nicht auszuschließen, daß ein sol­ ches steuerbares Rückschlagventil und der Druckspeicher Störquellen bilden.

Durch die DE-OS 34 40 363 ist eine Blockierschutzbremsan­ lage mit wenigstens einem Bremsdruckmodulationsventil und wenigstens einer Rückförderpumpe bekannt. Die Blockier­ schutzbremsanlage hat zur Vermeidung von Druckstößen im Hauptbremszylinder und von Schlägen gegen das Bremspedal wenigstens ein normalerweise geschlossenes Sperrventil. Das Sperrventil befindet sich in einer Rücklaufleitung, die die Rückförderpumpe und einen an sie angeschlossenen Druckspeicher mit einer Leitung verbindet, die vom Haupt­ bremszylinder zum Bremsdruckmodulationsventil führt. Im Blockierschutzbetrieb während der Zeitspannen, in denen sich das Bremsdruckmodulationsventil in der Bremsdruckab­ senkstellung befindet, werden von der Rückförderpumpe er­ zeugte Druckstöße mittels des geschlossenen Sperrventils von dem Hauptbremszylinder ferngehalten. Das Sperrventil wird lediglich während der Zeiten geöffnet, in denen un­ ter Verwendung des Drucks, der im Druckspeicher vorhan­ den ist, mittels des Bremsdruckmodulationsventils Brems­ druckerhöhungen durchgeführt werden. Ein solches Sperr­ ventil verteuert ebenfalls die Blockierschutzbremsanlage und ist eine mögliche Störungsquelle.

Vorteile der Erfindung

Die Blockierschutzbremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß das Ver­ meiden von Schlägen auf das Bremspedal mit weniger tech­ nischem Aufwand erreicht wird. Dadurch wird die erfin­ dungsgemäße Blockierschutzbremsanlage billiger und be­ triebssicherer.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Blockierschutzbremsanlage möglich. Die Weiterbildung mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 2 hat den Vorteil, daß die Blockier­ schutzbremsanlage mit unterschiedlich schnellen Brems­ druckanstiegen betreibbar ist, ohne daß zusätzliche mech­ anische Hilfsmittel wie Drosseln benötigt werden. Die Weiterbildung mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 3 hat den Vorteil, daß die Rückförderpumpe nicht für jede Bremsdruckerhöhung nach einer vorangegangenen Bremsdruckabsenkung erneut einzuschalten ist. Dadurch wird ein Antriebsmotor der Rückförderpumpe geschont. Des weite­ ren ermöglichen die kennzeichnenden Merkmale dieses An­ spruchs 3 die Verwendung eines einzigen Antriebsmotors für beispielsweise zwei oder mehr Rückförderpumpen.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Blockier­ schutzbremsanlage sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Blockierschutzbremsanlage mit einem blockierschutzgere­ gelten Bremskreis und Fig. 2 eine Blockierschutzbrems­ anlage mit zwei blockierschutzgeregelten Bremskreisen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Blockierschutzbremsanlage 2 gemäß der Fig. 1 hat ei­ nen Hauptbremszylinder 3 und zwei Bremskreise I und II. Zum Bremskreis II gehören nicht dargestellte Radbremsen von beispielsweise zwei Rädern. Zum Bremskreis I gehören ein Bremsdruckmodulationsventil 4, ein im Bypaß dazu an­ geordnetes Rückschlagventil 5, zwei Radbremsen 6 und 7, ein Druckmittelsammelbehälter 8, eine Rückförderpumpe 9 und ein Steuergerät 10.

Der Hauptbremszylinder 3 ist beispielsweise mittels eines Bremspedals 11 über einen Bremspedalhebel 12 und einen Pe­ dalstößel 13 beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 14 betätigbar. Dabei spielt es an sich keine Rolle, ob dieser Verstärker 14 beispielsweise mit Vakuum oder Druckluft oder einem hydraulischem Druckmittel betrie­ ben wird. Im Hauptbremszylinder 3 sind nicht dargestellte Hauptbremszylinderkolben enthalten, auf die der Verstärker 14 während des Normalbetriebs und der Pedalstößel 13 wäh­ rend eines Notbremsbetriebs wirken. Durch Betätigung des Bremspedals 11 werden die Hauptbremszylinderkolben ver­ schoben, so daß den Bremskreisen I und II Bremsdrücke zur Verfügung stehen. Von dem Hauptbremszylinder 3 führt eine dem Bremskreis I zugeordnete Leitung 15 zu einem Verteiler 16, an den sich eine Leitung 17 anschließt, die zu einem Eingang 4 a des Bremsdruckmodulationsventils 4 führt. An einen Ausgang 4 b dieses Bremsdruckmodulationsventils 4 ist eine Leitung 18 angeschlossen, die zu einem Verteiler 19 führt. Von dem Verteiler 19 führt eine weitere Leitung 20 zu einem weiteren Verteiler 21. An den Verteiler 21 schließt sich eine Leitung 22 und ein weiterer Verteiler 23 an. Von dem Verteiler 23 führen Bremsleitungen 24 und 25 zu den Radbremsen 6 und 7. Dabei kann die Radbremse 6 beispielsweise eine Vorderradbremse eines Fahrzeugs sein, während die Radbremse 7 eine Hinterradbremse sein kann, die dem Vorderrad beispielsweise diagonal gegenüberliegt. Eine solche Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise der zweite Bremskreis II keine Blockier­ schutzeinrichtung aufweist. Eine solche Ausgestaltung einer Blockierschutzbremsanlage ist beispielsweise eine preiswerte Lösung für Fahrzeuge der unteren Preisklasse.

Das Bremsdruckmodulationsventil 4 ist beispielsweise als ein 3/3-Wegeventil ausgebildet und so ausgestaltet, daß es in seiner Grundstellung eine Bremsdruckaufbaustellung einnimmt, in der Bremsdrücke, die vom Hauptbremszylinder 3 ausgehen, zu den Radbremsen 6, 7 gelangen. Zusätzlich enthält das Bremsdruckmodulationsventil 4 eine Bremsdruck­ haltestellung und noch eine Bremsdruckabsenkstellung. An­ stelle des 3/3-Wegeventils könnten beispielsweise auch zwei 2/2-Wegeventile, die zu einer Kombination zusammen­ gefaßt sind, verwendet werden. Solche 2/2-Wegeventilkom­ binationen gehören ebenfalls wie das 3/3-Wegeventil zum Stand der Technik, so daß keine weitere Erläuterung nötig ist.

Von einem weiteren der Bremsdruckabsenkstellung zugeord­ neten Ausgang 4 c des Bremsdruckmodulationsventil 4 geht eine Leitung 26 aus, die an einem Verteiler 27 endet. Vom Verteiler 27 führt eine Leitung 28 zum Druckmittelsammel­ behälter 8, und eine andere Leitung 29 führt zu einem Ein­ gang der Rückförderpumpe 9. Ausgangsseitig der Rückförder­ pumpe 9 ist ein Rückschlagventil 30 vorgesehen. Dieses Rückschlagventil 30 ist, je nach Bauart der Rückförder­ pumpe 9, beispielsweise schon in dieser Rückförderpumpe 9 enthalten oder, wie in der Zeichnung dargestellt, bei­ spielsweise mit der Rückförderpumpe 9 zu einer Baugruppe zusammengefaßt. Von dem Rückschlagventil 30 führt eine Rückförderleitung 31 zu dem Verteiler 21.

Die Blockierschutzbremsanlage 2 wird in der folgenden Weise betrieben.

Während Normalbremsungen, in denen keine Radblockiergefahr besteht, weil beispielsweise das mit dieser Blockierschutz­ bremsanlage 2 ausgerüstete Fahrzeug auf einer griffigen Fahrbahn nur schwach verzögert wird, gelangt Bremsdruck, der mittels des Bremspedals 11 gesteuert wird, in die Bremskreise I und II. Im Bremskreis I pflanzt sich der Druck durch die Leitungen 15 und 17, das in seiner Grund­ stellung befindliche Bremsdruckmodulationsventil 4, die Leitungen 18, 20, 22 und 24 bzw. 25 in die Radbremsen 6 bzw. 7 fort. Ein Zurücknehmen des Bremspedals 11 bewirkt, daß die Bremsdrücke absinken. Beim Bremsdruckabsenken mit­ tels des Bremspedals 11 wirkt das Rückschlagventil 5, das an die Verteiler 16 und 19 angeschlossen ist, als Bypaß für den Fall, daß aus irgendwelchen Gründen das Bremsdruck­ modulationsventil 4 nicht seine gezeichnete Grundstellung einnimmt, und für den nachfolgend beschriebenen Blockier­ schutzfall.

Wird durch Erhöhen der Kraft auf das Bremspedal 11 der Bremsdruck soweit gesteigert, daß nicht dargestellte Rad­ drehungssensoren, die den Radbremsen 6 und 7 zugeordnet und dem Stand der Technik entnehmbar sind, unzulässig schnell abfallende Raddrehzahlen dem Steuergerät 10 mel­ den, so schaltet dieses Steuergerät das Bremsdruckmodula­ tionsventil 4 in seine Bremsdruckabsenkstellung. Infolge­ dessen werden die Leitungen 18 und 26 miteinander verbun­ den, und die Leitung 17 wird abgesperrt. Durch die Lei­ tung 26 hindurch fließt Druckmittel aus den Radbremsen 6 und 7 in den Druckmittelsammelbehälter 8 ab. Infolgedessen sinken in erwünschter Weise die Bremskräfte der Radbremsen 6 und 7 ab, so daß die Drehzahlen der zugeordneten Räder wieder zunehmen. Durch Zurücksteuern des Bremsdruckmodula­ tionsventils 4 in seine Bremsdruckhaltestellung kann der Bremsdruck, der in den Radbremsen 6 und 7 herrscht, bei­ spielsweise auf einem günstigen Wert konstant gehalten werden.

Wenn infolge der beschriebenen Bremsdruckabsenkung oder einem danach durchgeführten Konstanthalten des Brems­ drucks die Räder ausreichend beschleunigt sind, schaltet das Steuergerät 10 einen der Rückförderpumpe 9 zugeord­ neten Motor 32 ein. Die angetriebene Rückförderpumpe 9 entnimmt aus dem Druckmittelsammelbehälter 8, der als ein Speicher für niedrigen Gegendruck ausgebildet ist, Druckmittel und drückt dieses durch das Rückschlagventil 30 hindurch und durch die Rückförderleitung 31 sowie die Leitungen 22, 24 und 25 zu den Radbremsen 6 und 7. Da­ durch können die Radbremsen 6 und 7 ihre zugeordneten Räder wieder stärker bremsen, was möglicherweise erneut zu einer notwendigen Bremsdruckabsenkung führt. Wenn wäh­ rend einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Einschalten der Rückförderpumpe 9 keine Radblockiergefahr mehr auf­ tritt, so schaltet das Steuergerät 10 das Bremsdruckmodu­ lationsventil 4 in seine Bremsdruckaufbaustellung zurück, so daß nunmehr wieder die ursprüngliche Verbindung von dem Hauptbremszylinder 3 zu den Radbremsen 6 und 7 herge­ stellt wird. Wenn während eines Blockierschutzvorgangs das Bremspedal 11 zurückgenommen wird, öffnet sich das Rückschlagventil 5, so daß die Drücke in den Radbremsen 6 und 7 sinken.

Das Steuergerät 10 kann beispielsweise einen nicht dar­ gestellten Impulsgenerator enthalten, der während Brems­ druckerhöhungen das Bremsdruckmodulationsventil 4 perio­ disch in schneller Folge zwischen seiner Bremsdruckhalte­ stellung und seiner Bremsdruckabsenkstellung hin und her steuert. Ein für diesen Zweck bestimmter Impulsgenerator ist in der US-PS 36 37 264 beschrieben. Infolge des Hin­ und Hersteuerns gelangt eine Teilmenge des Druckmittels, das die Rückförderpumpe 9 dem Druckmittelsammelbehälter 8 entnimmt, durch die Leitungen 20, 18 und 26 zurück zur Rückförderpumpe 9. Dies hat zur Folge, daß Bremsdruckan­ stiege in den Radbremsen 6 und 7 in beabsichtigter Weise langsamer vor sich gehen, als dies aufgrund der Leistungs­ fähigkeit der Rückförderpumpe 9 möglich wäre. Unter Benut­ zung des erwähnten Impulsgenerators sind also verlangsamte Bremsdruckanstiege möglich. Dadurch ist es beispielsweise möglich, nicht dargestellte Bremsbeläge der Radbremsen 6 und 7 schnell zur Anlage zu bringen und danach Brems­ drucksteigerungen so langsam durchzuführen, daß ein ge­ gebenenfalls sich ereignendes Wiederauftreten von Rad­ blockiergefahr verzögert wird.

Die Rückförderpumpe 9 kann beispielsweise ausgeschaltet werden, sobald der ursprüngliche Bremsdruck wieder er­ reicht ist. Beispielsweise kann auch so verfahren werden, daß erst dann, wenn während einer vorgewählten Beobach­ tungszeitspanne, die nach dem Beginn einer Bremsdrucker­ höhung oder dem Abschluß einer solchen Bremsdruckerhöhung beginnt, keine Radblockiergefahr mehr angezeigt wird, das Steuergerät 10 den Motor 32 der Rückförderpumpe 9 aus­ schaltet.

Es wurde bereits beschrieben, daß man durch Hin- und Her­ steuern des Bremsdruckmodulationsventils 4 zwischen sei­ ner Bremsdruckhaltestellung und seiner Bremsdruckabsenk­ stellung die Bremsdruckanstiegsgeschwindigkeit variieren bzw. verlängern kann. Im Prinzip kann man beispielsweise die Bremsdruckanstiegsgeschwindigkeit soweit vermindern, daß praktisch kein Bremsdruckanstieg mehr zustande kommt infolge von Rückströmung von Druckmittel aus der Rückför­ derleitung 31 in die zur Rückförderpumpe 9 führende Lei­ tung 29. Eine solche Betriebsweise ermöglicht es, die Rückförderpumpe 9 im Blockierschutzbetrieb ständig ein­ geschaltet zu lassen und dabei beispielsweise den Brems­ druck konstant zu halten. Dadurch fallen Bremsdruckan­ stiegsverzögerungen, die durch erneutes Anlaufen des Mo­ tors 32 bedingt sind, weg.

Das zweite Ausführungsbeispiel 2′ der erfindungsgemäßen Blockierschutzbremsanlage gemäß der Fig. 2 hat ebenfalls zwei Bremskreise I und II′, wobei sich der Bremskreis II′ vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß er in gleichartiger Weise wie der Brems­ kreis I des ersten Ausführungsbeispiels als Blockierschutz­ bremskreis ausgebildet ist. Dieser Bremskreis II′ des zwei­ ten Ausführungsbeispiels ist analog zum Bremskreis I ausge­ bildet. Seine Einzelteile sind mit Indizes versehen, so beispielsweise 4′, 6′, 7′, 8′, 9′, 30′, 31′. Unterschied­ lich zum ersten Ausführungsbeispiel ist, daß ein Motor 32′ zum gleichzeitigen Antreiben der Rückförderpumpe 9 und der Rückförderpumpe 9′ ausgebildet ist. Beim Betrieb dieser Blockierschutzbremsanlage 2′ wird zum ersten Bremsdruck­ erhöhen in einem der beiden Bremskreise I oder II′ der Mo­ tor 32′ eingeschaltet, und er bleibt solange eingeschal­ tet, bis ein nicht dargestelltes Steuergerät, das sich von dem Steuergerät 10 des ersten Ausführungsbeispiels durch eine zweikanalige Ausführung unterscheidet, während der voranstehend beschriebenen Beobachtungszeitspanne keine Radblockiergefahr mehr festgestellt hat. Wie bereits als eine Betriebsmöglichkeit des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben, werden auch beim zweiten Ausführungsbeispiel aufeinanderfolgende Bremsdruckabsenkungen und Bremsdrucker­ höhungen durch Hin- und Hersteuern der Bremsdruckmodula­ tionsventile 4 und 4′ zwischen ihren Bremsdruckhaltestel­ lungen und Bremsdruckabsenkstellungen erzeugt. Selbstver­ ständlich könnte anstelle eines gemeinsamen Motors 32, jede Rückförderpumpe 9 bzw. 9′ ihren eigenen Motor haben. Eine solche Ausführungsform bietet sich an, wenn bei­ spielsweise die Blockierschutzbremsanlage nach einem Bau­ kastensystem zu einem Dreikanal- oder Vierkanalsystem weiterbildbar sein soll.

Im zweiten Ausführungsbeispiel ist das Rückschlagventil 5 des ersten Ausführungsbeispiels nicht dargestellt, denn es kann beispielsweise weggelassen werden.

Claims (3)

1. Blockierschutzbremsanlage mit einem Hauptbremszylin­ der, mit wenigstens einem Bremskreis, zu dem wenigstens eine Radbremse gehört, mit wenigstens einem in mehrere Stellungen steuerbaren Bremsdruckmodulationsventil im Bremskreis, mit einem Druckmittelsammelbehälter zur Auf­ nahme von aus der Radbremse mittels des Bremsdruckmodu­ lationsventils im Blockierschutzfall abgelassenem Druck­ mittel, mit wenigstens einer Rückförderpumpe, die sich aus dem Druckmittelsammelbehälter versorgt und mit einer sich an die Rückförderpumpe anschließenden Rückförderlei­ tung, durch die aus dem Druckmittelsammelbehälter entnom­ menes Druckmittel in den Bremskreis zurückleitbar ist, und mit einem Steuergerät, das das Bremsdruckmodulations­ ventil steuert und die Rückförderpumpe ein- und ausschal­ tet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückförderleitung (31, 31′) mit dem Bremskreis (I, II′) zwischen dem Brems­ druckmodulationsventil (4, 4′) und der wenigstens einen zugeordneten Radbremse (6, 6′, 7, 7′) verbunden ist.

2. Blockierschutzbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Steuergerät (10) derart weiterge­ bildet ist, daß es beim Bremsdruckaufbauen das Bremsdruck­ modulationsventil (4, 4′) zwischen zwei seiner Steuerstel­ lungen in rascher Folge periodisch hin- und hersteuert.

3. Blockierschutzbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) derart eingerichtet ist, daß es nach Ablauf einer Bremsdruck­ erhöhung die Rückförderpumpe (9, 9′) verzögert ausschal­ tet, wobei die Verzögerungszeit wenigstens so lang ist wie eine vorgewählte Beobachtungszeitspanne, die mit oder nach dem Bremsdruckerhöhen beginnt und wenigstens so lange dauert, wie ein sich gegebenenfalls anschließender Bremsdruckabsenkzeitraum.