DE3620561A1 - Hydraulische bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulische bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage, insbe
sondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsdruckgeber, wenig
stens einem über eine Bremsleitung an den Bremsdruckgeber an
geschlossenen Bremsdrucknehmer zur Betätigung einer Radbremse
und einem in die Bremsleitung eingeschalteten hydraulischen
Bremsdruckregler, durch den der Druck am Eingang des Brems
drucknehmers gegenüber dem Druck am Ausgang des Bremsdruck
gebers abgesenkt werden kann.
Bremsanlagen dieser Art sind allgemein bekannt. Beispiels
weise wird auf die US-PS 38 38 887 verwiesen. Dem Brems
druckregler fällt bei diesen Bremsanlagen die Aufgabe zu,
beim Betätigen der Bremse den Druckanstieg in einem Teil der
Bremsanlage, beispielsweise den Hinterradbremsen, niedriger
zu halten, als den Druckanstieg im Bremsdruckgeber und dem
unmittelbar an diesen angeschlossenen anderen Teil der Brems
anlage, beispielsweise den Vorderradbremsen, um auf diese
Weise die Verteilung der Bremskräfte der dynamischen Radlast
verteilung anzupassen und ein Überbremsen der Hinterradbrem
sen zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische
Bremsanlage der eingangs genannten Art zusätzlich mit einer
Bremsschlupfregeleinrichtung zu versehen und eine Anordnung
zu schaffen, bei der der Bremsdruckregler nicht zu einer
Beeinträchtigung der Bremsschlupfregelung führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Bremsleitung zwischen dem Bremsdruckgeber und dem Eingang des
Bremsdruckreglers durch ein erstes in seiner unbetätigten
Grundstellung offenes Ventil sperrbar ist und daß der Eingang
des Bremsdrucknehmers parallel zum Bremsdruckregler durch ein
zweites in seiner unbetätigten Grundstellung geschlossenes
Ventil an einen drucklosen Behälter anschließbar ist und daß
beide Ventile durch eine Bremsschlupfregeleinrichtung betä
tigbar sind. Auf diese Weise wird eine hydraulische Bremsan
lage geschaffen, die die Vorteile einer hydraulischen Brems
druckregelung bei Bremsvorgängen mit ausreichenden Haftbedin
gungen zwischen Rad und Fahrbahn mit den Vorteilen einer
Bremsschlupfregelung für Bremsungen mit ungenügenden Haftbe
dingungen verbindet. Weiterhin wird durch die Steuerung des
Druckabbaues beim Betrieb der Bremsschlupfregeleinrichtung
auf der Ausgangsseite des Bremsdruckreglers eine optimale
Regelcharakteristik erzielt, da die Druckabsenkung nicht
durch das Hystereseverhalten des Bremsdruckreglers beeinflußt
wird. Andererseits gewährleistet der wiederholte Druckaufbau
nach einer Druckabsenkung über den Bremsdruckregler, daß auch
bei einer Bremsschlupfregelung die Bremsdruckverteilung im
wesentlichen der Radlastverteilung entspricht, wodurch das
Regelverhalten während einer Bremsschlupfregelung günstig
beeinflußt wird.
Diese Vorteile der Erfindung hinsichtlich des Regelverhaltens
ermöglichen auch die Schaffung einer besonders einfachen
Bremsanlage mit Bremsschlupfregelung, bei der zwei diagonale
jeweils eine Vorderrad- und eine Hinterradbremse enthaltende
Bremskreise jeweils einen Bremsdruckregler sowie ein erstes
und ein zweites Ventil aufweisen, wobei der Bremsdrucknehmer
der Vorderradbremse zwischen dem ersten Ventil und dem Brems
druckregler von der Bremsleitung abzweigt. Eine Bremsanlage
dieser Art benötigt neben den beiden Bremsdruckreglern nur
vier Ventile, die durch eine Bremsschlupfregelanlage steuer
bar sind, wobei die beiden Bremsen eines diagonalen Brems
kreises bei einer Blockierneigung jeweils gemeinsam geregelt
werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
können die beiden Ventile und der Bremsdruckregler zu einem
Bremsdruckmodulator miteinander integriert werden. Die Ven
tile sind vorzugsweise elektromagnetisch betätigbare 2/2-
Ventile, die durch die Bremsschlupfregeleinrichtung gepulst
steuerbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur ein Schaltschema
einer hydraulischen Zweikreisbremsanlage für ein Kraftfahr
zeug, der eine (nicht dargestellte) Bremsschlupfregelein
richtung zugeordnet ist.
Die Bremsanlage weist einen Bremsdruckgeber auf, der aus
einem Tandemhauptzylinder 1 und einem Vakuumbremskraftver
stärker 2 besteht, die mit Hilfe eines Bremspedals 3 betatig
bar sind. Der Tandemhauptzylinder 1 besitzt in bekannter
Weise zwei voneinander getrennte Arbeitskammern, deren Volu
men durch zwei Hauptzylinderkolben mit Zentralventilen ver
kleinerbar ist, und zwei Nachlaufräume, die über Leitungen 4,
5 mit einem drucklosen Nachlaufbehälter 6 in Verbindung
stehen.
Die beiden Arbeitskammern des Tandemhauptzylinders 1 sind
über getrennte Bremsleitungen 7, 8 mit Radbremsen 9, 10 bzw.
11, 12 verbunden, in die jeweils ein Bremsdruckmodulator 13
bzw. 14 der Bremsschlupfregeleinrichtung eingeschaltet ist.
Weiterhin ist zwischen die Bremsdruckmodulatoren 13, 14 und
die Radbremsen 10, 12 ein Bremsdruckregler 15, 16 geschaltet.
Die Bremsdruckregler 15, 16 können mit den Bremsdruckmodula
toren 13, 14 eine bauliche Einheit bilden.
Die beiden Bremsdruckregler 15, 16 können in jeder üblichen
Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich um eine
einfache, konventionelle Ausführung mit einem Stufenkolben
handeln, dessen kleinere Wirkfläche vom Eingangsdruck und
dessen größere Wirkfläche vom Ausgangsdruck beaufschlagt ist
und der von einem Bypass umgangen wird, der bei Erreichen
eines vorgegebenen Schaltdruckes durch ein druckabhängig
schaltendes Ventil geschlossen wird. Der Schaltdruck kann
fest eingestellt oder auch in Abhängigkeit vom Beladungszu
stand des Fahrzeugs veränderbar sein. Solche Bremsdruckregler
haben bis zur Erreichung des Schaltdruckes einen freien
Durchgang. Wird der Schaltdruck überschritten, so wird der
Ausgangsdruck im Verhältnis zum Eingangsdruck entsprechend
dem Flächenverhältnis des Stufenkolbens gemindert, d.h. die
Druckanstiegskennlinie des Ausgangsdrucks verläuft flacher
als die des Eingangsdruckes.
Die Bremsdruckmodulatoren 13, 14 enthalten jeweils zwei
Magnetventile 17, 18, die von der Bremsschlupfregeleinrich
tung gesteuert werden, um ein Blockieren der Radbremsen zu
verhindern. In ihrer Grundstellung sind die Magnetventile 17
geöffnet und die Magnetventile 18 geschlossen, wobei ihre
Magnetspulen aberregt sind. Die Magnetventile 17 verbinden
die Radbremsen 9 bis 12 mit dem Tandemhauptzylinder 1. Die
Magnetventile 18 steuern eine Verbindung, die von den Rad
bremsen 10, 12 über Leitungen 19, 20 und eine gemeinsame
Leitung 21 zum Nachlaufbehälter 6 führt.
Die an einen Bremsdruckmodulator 13 bzw. 14 angeschlossenen
Radbremsen 9, 10 bzw. 11, 12 sind diagonal bezogen auf die
Grundfläche des Fahrzeugs angeordnet. Die Radbremsen 9, 11
sind den Vorderrädern des Fahrzeugs, die Radbremsen 10, 12
den Hinterrädern zugeordnet. Jeder Bremskreis wirkt somit auf
ein Vorderrad und ein diagonal dazu angeordnetes Hinterrad
ein. Zur Druckmittelversorgung der Bremsanlage während eines
Bremsschlupfregelvorganges zweigt von jeder Bremsleitung 7, 8
eine Druckleitung 22, 23 ab und führt zu jeweils einem in der
Grundstellung geschlossenen Rückschlagventil 24 bzw. 25, die
über eine gemeinsame Leitung 26 mit einem hydraulischen
Pumpenaggregat 27 verbunden sind. Der Einlaß des Pumpenaggre
gats 27 ist über eine Leitung 28 an den Nachlaufbehälter 6
angeschlossen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Bremsanlage ist folgende:
Bei Einleitung eines Bremsvorganges durch das Betätigen des
Bremspedals 3 wird über den Tandemhauptzylinder 1 in den
Bremsleitungen 7, 8 ein Druck aufgebaut, der über die offenen
Magnetventile 17 zu den Radbremsen 9, 11 und außerdem über
die offenen Bremsdruckregler 15, 16 zu den Radbremsen 10, 12
gelangt. Hierdurch steigt der Druck an den Radbremsen 9 bis
12 gleichmäßig an, bis der Schaltdruck der Bremsdruckregler
15, 16 erreicht ist und der Druckanstieg an den Hinterrad
bremsen gegenüber dem Druckanstieg an den Vorderradbremsen
gemindert wird.
Soll der Bremsvorgang beendet werden, so wird das Bremspedal
3 losgelassen und der Druck in den Bremsleitungen 7, 8 ge
senkt. Wegen des Hystereseverhaltens der Bremsdruckregler 15,
16 setzt der Druckabbau an den Hinterradbremsen 10, 12 erst
ein, nachdem der Druck an den Vorderradbremsen um einen er
heblichen Betrag abgesenkt wurde.
Registriert die Bremsschlupfregelanlage während eines Brems
vorganges eine Blockierneigung eines Fahrzeugrades, dann wird
das Pumpenaggregat 27 eingeschaltet. Hierdurch baut sich in
der Leitung 26 ein Druck auf, der über dem Betätigungsdruck in
den Bremsleitungen 7, 8 und den Druckleitungen 22, 23 liegt,
so daß die Rückschlagventile 24, 25 öffnen und vom Pumpen
aggregat 27 gefördertes Druckmittel über die Druckleitungen
22, 23 in die Bremsleitungen 7, 8 eingespeist wird. Durch das
einströmende Druckmittel werden die Hauptzylinderkolben des
Tandemhauptzylinders 1 bei gleichbleibender Betätigungskraft
am Bremspedal 3 in Bremslöserichtung zurückgeschoben, bis die
Zentralventile öffnen und dadurch den Druck in den Arbeits
kammern auf einem Niveau halten, das dem durch die Betätigungs
kraft am Bremspedal 3 vorgegebenen Druckniveau entspricht.
Durch die hierbei zurückgeschobene Position des Bremspedals 3
wird eine Bereitschaftsstellung hervorgerufen, durch die eine
Aufrechterhaltung des Bremsvorganges auch bei Ausfall des
Pumpenaggregats 27 gewährleistet ist.
Das Pedal muß dann nicht zurückgeschoben werden, wenn in den
Leitungen 7 und 8 Trennventile (EM- oder hydraulisch geschal
tete Ventile) eingebaut sind, die bei einsetzender Regelung
das Pedal positionieren.
Gleichzeitig mit dem Einschalten des Pumpenaggregats 27 werden
von der Bremsschlupfregeleinrichtung die Magnetventile 17, 18
des Bremskreises, in dem eine Blockierneigung registriert
wurde, entsprechend einer vorgegebenen Regelcharakteristik
angesteuert, um durch periodischen Auf- und Abbau des Druckes
ein Blockieren der an den Bremskreis angeschlossenen Radbrem
sen zu verhindern. Das für diese Regelvorgänge erforderliche
Druckmittelvolumen wird von dem Pumpenaggregat 27 nachge
speist.
Da bei der beschriebenen Bremsanlage jeweils eine Vorderrad
bremse 9 bzw. 11 und eine Hinterradbremse 10, 12 miteinander
verknüpft sind, wird beispielsweise bei einer Blockierneigung
der Hinterradbremse 10 die durch den Bremsdruckmodulator 13
gesteuerte Druckabsenkung auch an der Vorderradbremse 9 wirk
sam, selbst wenn an der Vorderradbremse 9 keine Blockiernei
gung besteht. Um die durch die Druckabsenkung bewirkte Ver
ringerung der Bremswirkung möglichst klein zu halten, ist man
daher bestrebt, den Druck so weit abzusenken, wie es zur Ver
meidung des Blockierens erforderlich ist und die Dauer der
Druckabsenkungsphase möglichst klein zu halten. Bei der be
schriebenen Bremsanlage wird dies dadurch erreicht, daß der
Druckabbau durch Ansteuern der Magnetventile 18 über die Lei
tungen 19, 20 parallel zu den Bremsdruckreglern 15, 16 er
folgt, so daß die Hysterese des Bremsdruckreglers sich nicht
auswirken kann. Die Druckabsenkung in den den Bremsdruckmodu
latoren 13, 14 nachgeschalteten Bremskreisen kann daher auch
bei einer Blockierneigung einer Hinterradbremse geringer sein,
als die Druckabsenkung, die zu einem Ansprechen der Brems
druckregler 15, 16 auf ihrer Eingangsseite erforderlich wäre.
Nach Beendigung der Druckabbauphase werden die Magnetventile
wieder in ihre Ausgangslage zurückgeschaltet, so daß der Druck
in dem geregelten Bremskreis wieder ansteigen kann, bis eine
erneute Druckabsenkung erforderlich ist.
- Bezugszeichenliste
1 Tandemhauptzylinder
2 Vakuumbremskraftverstärker
3 Bremspedal
4 Leitung
5 Leitung
6 Nachlaufbehälter
7 Bremsleitung
8 Bremsleitung
9 Radbremse
10 Radbremse
11 Radbremse
12 Radbremse
13 Bremsdruckmodulator
14 Bremsdruckmodulator
15 Bremsdruckregler
16 Bremsdruckregler
17 Magnetventil
18 Magnetventil
19 Leitung
20 Leitung
21 Leitung
22 Druckleitung
23 Druckleitung
24 Rückschlagventil
25 Rückschlagventil
26 Leitung
27 Pumpenaggregat
28 Leitung
Claims (3)
1. Hydraulische Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge
mit einem Bremsdruckgeber, wenigstens einem über eine Brems
leitung an den Bremsdruckgeber angeschlossenen Bremsdruck
nehmer zum Betätigen einer Radbremse und mit einem in die
Bremsleitung eingeschalteten hydraulischen Bremsdruckregler,
durch den der Druck am Eingang des Bremsdrucknehmers gegenüber
dem Druck am Ausgang des Bremsdruckgebers abgesenkt werden
kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsleitung (7, 8)
zwischen dem Bremsdruckgeber (1, 2) und dem Eingang des Brems
druckreglers (15, 16) durch ein erstes in seiner unbetätigten
Grundstellung offenes Ventil (17) sperrbar ist, und daß der
Eingang des Bremsdrucknehmers (10, 12) parallel zum Brems
druckregler (15, 16) durch ein zweites in seiner unbetätigten
Grundstellung geschlossenes Ventil (18) an einen drucklosen
Behälter (6) anschließbar ist, und daß beide Ventile (17, 18)
durch eine Bremsschlupfregeleinrichtung betätigbar sind.
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei diagonale, jeweils eine Vorderradbremse (9,
11) und eine Hinterradbremse (10, 12) enthaltende Bremskreise
jeweils einen Bremsdruckregler (15, 16) und ein erstes und
zweites Ventil (17, 18) aufweisen, wobei der Bremsdrucknehmer
der Vorderradbremse zwischen dem ersten Ventil (17) und dem
Bremsdruckregler (15, 16) von der Bremsleitung (7, 8) abzweigt.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Ventil (18) zur Erzielung eines intermittieren
den Druckabbaus gepulst betätigbar ist.
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