DE3620561C2 - Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Bremsanlagen ohne Bremsschlupfregeleinrichtung, wie sie z. B. aus der US-PS 38 38 887 bekannt sind, fällt dem Brems­ druckregler 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 Bremsanlage, beispielsweise den Vorderrad­ bremsen, um auf diese Weise die Verteilung der Bremskräfte der dynamischen Radlastverteilung anzupassen und ein Überbremsen der Hinterradbremsen zu vermeiden.

Aus der DE 31 36 616 A1 ist eine gattungsgemäße Bremsanlage mit Bremsschlupfregelung bekannt, bei welcher das zweite Ventil, durch das der Eingang des Bremsdruckreglers in einen drucklosen Behälter anschließbar ist, in Reihe mit dem Brems­ druckregler an dessen Eingang angeschlossen ist. Dies hat den Nachteil, daß das Verhalten des Bremsdruckreglers bei der Druckabsenkung das angestrebte Pegelverhalten der Brems­ schlupfregeleinrichtung beeinträchtigt, da zur Druckabsenkung an dem an den Ausgang des Bremsdruckreglers angeschlossenen, einer Hinterradbremse zugeordneten Bremsdrucknehmer der Druck an dem anderen, der Vorderradbremse zugeordneten Bremsdruck­ nehmer unter den Öffnungsdruck des Bremsdruckreglers abgesenkt werden muß. Dies führt an dem der Vorderradbremse zugeordneten Bremsdrucknehmner zu unerwünscht hohen Druckänderungen und einem entsprechend ungünstigen Pegelverhalten.

Die DE 34 19 311 A1 beschreibt eine hydraulische Bremsanlage mit einem über eine Bremsleitung an einen Bremsdruckgeber angeschlossenen Bremsdrucknehmer, einem in der Bremsleitung angeordneten hydraulischen Bremsdruckregler und einem ersten und zweiten Ventil, die durch eine Bremsschlupfregeleinrich­ tung betätigbar sind. Mit dieser bekannten Bremsanlage soll die oben beschriebene Beeinflussung der Bremsdruckkennlinie während der Bremsschlupfregelung durch den Bremsdruckregler wegen der damit verbundenen Nachteile vermieden werden. Die Lösung des Problems erfolgt dadurch, daß der hydraulische Bremsdruckregler durch die Bremsschlupfregeleinrichtung in der Art schaltbar ist, daß eine Bremsdrucksteuerung in dem ihm nachgeschalteten Bremskreis ausschließlich bei ausgefallener Bremsschlupfregeleinrichtung stattfindet. Im normalen Brems­ betrieb und bei intakter Bremsschlupfregeleinrichtung ist der Bremsdruckregler funktionsmäßig ausgeschaltet, so daß auch zwischen dem Bremsdruckgeber und dem Bremsdrucknehmer der Hinterachse eine freie hydraulische Verbindung besteht. Ein Überbremsen der der Hinterachse des Fahrzeugs zugeordneten Radbremsen wird daher, solange die Bremsschlupfregeleinrich­ tung intakt ist, ausschließlich durch eine Druckmodulation in den entsprechenden Radbremsen durch Steuerung der ersten und zweiten Ventile mit Hilfe der Bremsschlupfregeleinrichtung herbeigeführt. Nur wenn die Bremsschlupfregeleinrichtung einen Defekt aufweist, wird der hydraulische Bremsdruckregler einge­ schaltet. Die Bremsschlupfregeleinrichtung und der hydrau­ lische Bremsdruckregler sind also nie gleichzeitig in Betrieb und können daher einander nicht stören. Da der hydraulische Bremsdruckregler aber mit einer zusätzliche Einrichtung ver­ sehen sein muß, durch die er bei intakter Bremsschlupfregel­ einrichtung ausgeschaltet werden kann, ist diese Lösung ver­ hältnismäßig aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der eingangs genannten Art mit geringem Aufwand dahingehend zu verbessern, daß der Bremsdruckregler nicht zu einer Beeinträchtigung der Bremsschlupfregelung führt.

Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruchs 1. Auf diese Weise wird eine hydraulische Bremsanlage geschaffen, die die Vorteile einer hydraulischen Bremsdruckregelung bei Bremsvorgängen mit ausreichenden Haftbedingungen zwischen Rad und Fahrbahn mit den Vorteilen einer Bremsschlupfregelung für Bremsungen mit ungenügenden Haftbedingungen verbindet. Weiterhin wird durch die Steuerung des Druckabbaus bei Betrieb der Bremsschlupf­ regeleinrichtung auf der Ausgangsseite des Bremsdruckreglers eine optimale Pegelcharakteristik erzielt, da die Druckab­ senkung nicht durch das hysterierte Verhalten des Bremsdruck­ reglers beeinflußt wird. Andererseits gewährleistet der wie­ derholte Druckaufbau nach einer Druckabsenkung über den Brems­ druckregler, daß auch bei einer Bremsschlupfregelung die Bremsdruckverteilung im wesentlichen der Radlastverteilung entspricht, wodurch das Regelverhalten während einer Brems­ schlupfregelung 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 betätig­ 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.

Claims (3)

1. Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahr­ zeuge, mit einem Bremsdruckgeber, wenigstens einem über eine Bremsleitung an den Bremsdruckgeber angeschlossenen Brems­ drucknehmer zum Betätigen einer Radbremse und mit einem in die Bremsleitung eingeschalteten hydraulischen Bremsdruckreg­ ler, durch den Druck am Eingang des Bremsdrucknehmers gegen­ über dem Druck am Ausgang des Bremsdruckgebers abgesenkt werden kann, wobei die Bremsleitung zwischen dem Bremsdruck­ geber und dem Eingang des Bremsdruckreglers durch ein erstes in seiner unbetätigten Grundstellung offenes Ventil sperrbar ist, der Bremsdrucknehmer durch ein zweites in seiner unbetä­ tigten Grundstellung geschlossenes Ventil an einen drucklosen Behälter anschließbar ist und beide Ventile durch eine Brems­ schlupfregeleinrichtung betätigbar sind, dadurch gekennzeich­ net, daß der Eingang des Bremsdrucknehmers (10, 12) parallel zum Bremsdruckregler (15, 16) an das zweite Ventil (18) ange­ schlossen ist.

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.