DE3636778A1 - Hydraulische bremsanlage fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder, einer von dem Hauptbremszylinder zu einer Gruppe von Radbremszylindern einer Fahrzeugachse führenden Bremsleitung, einem in die Bremsleitung geschalteten Trennventil, durch das der Haupt­ bremszylinder von den Radbremszylindern trennbar ist, einem dem Trennventil nachgeschalteten Regelventil, durch das die Radbremszylinder mit einer zu einem drucklosen Behälter führen­ den Rücklaufleitung verbindbar sind, einer Bremsschlupfregel­ einrichtung zur Steuerung des Trennventils und des Regel­ ventils und einer durch die Bremsschlupfregeleinrichtung einschaltbaren Pumpe, deren Ausgang an die Bremsleitung an­ schließbar ist und deren Ausgangsdruck durch ein Druckregel­ ventil in Abhängigkeit von der am Hauptbremszylinder ausge­ übten Betätigungskraft regelbar ist.

Bei einer derartigen, aus der Patentanmeldung P 36 03 697.8 bekannten Bremsanlage, wird die Druckmittelmenge, die bei der Bremsschlupfregelung für das wiederholte Betätigen der Rad­ bremsen nach einer Druckentlastung benötigt wird, von einer elektrisch angetriebenen Pumpe gefördert, deren Ausgang an den Nachlaufraum des Hauptbremszylinders angeschlossen ist und die jeweils bei Beginn eines Bremsschlupfregelvorganges eingeschal­ tet wird. Aus dem Nachlaufraum gelangt das Druckmittel über die Kolbenmanschette und das Zentralventil des Hauptbremszylin­ ders in dessen Arbeitskammer und von dort zur Bremsleitung. Diese bekannte Anordnung bietet eine recht hohe Sicherheit gegen Bremsausfall, hat aber den Nachteil, daß zusätzliche Einrichtungen erforderlich sind, um die Entlastung des Haupt­ zylinderkolbens bei der Druckbeaufschlagung des Nachlaufraums auszugleichen und ein Durchsacken des Bremspedals zu vermei­ den. Bei der älteren Bremsanlage wird dies durch einen im Hauptzylinderkolben vorgeschalteten Steuerkolben erreicht, der beim Einschalten der Pumpe druckbeaufschlagt wird und dessen Stellung durch eine Kolbenhülse positioniert wird. Der Steuer­ kolben dient weiterhin dazu, einen zur Steuerung des Druck­ regelventils geeigneten, von der Betätigungskraft am Brems­ pedal abhängigen Steuerdruck zu erzeugen.

In der Patentanmeldung P 35 38 284.8 wurde weiterhin bereits eine hydraulische Zweikreisbremsanlage für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, bei der an die beiden zu zwei Radbremsen führen­ den Bremskreise eines Tandemhauptbremszylinders ein Druckregel­ ventil und zwei Umschaltventile angeschlossen sind. Die hydrau­ lisch steuerbaren Umschaltventile sind in ihrer Grundstellung offen und verbinden die beiden Bremskreise mit zwei weiteren Radbremsen. Durch das Druckregelventil wird in Abhängigkeit von dem durch den Tandemhauptbremszylinder erzeugten Druck in den beiden Bremskreisen der Förderstrom einer motorgetriebenen Pumpe gedrosselt und dadurch in einer an den Pumpenausgang angeschlossenen Druckleitung ein dem Tandemhauptzylinderdruck proportionaler Druck erzeugt, der über Rückschlagventile an die beiden weiteren Radbremsen geleitet wird, wobei der einge­ steuerte Druck die Umschaltventile in eine Sperrstellung schaltet. Bei fehlendem Pumpendruck können die beiden Rad­ bremsen über die Umschaltventile durch den Druck in den Brems­ kreisen betätigt werden. Durch diese Anordnung wird eine Bremskraftverstärkung erzielt, die für die beiden vom Pumpen­ druck beaufschlagbaren Radbremsen auch die Möglichkeit einer Bremschlupfregelung bietet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsan­ lage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Druckmittelversorgung zur Bremsschlupfregelung nicht in den Hauptbremszylinder eingreift, so daß zur Bremsdruckerzeugung herkömmliche Hauptbremszylinder und Verstärkersysteme unver­ ändert beibehalten werden können und die Bremsschlupfregelein­ richtung mit der dazu gehörigen Druckmittelvesorgung in vor­ handene Bremsanlagen nachträglich einbaubar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pumpenausgang durch ein Zuschaltventil, das durch die Brems­ schlupfregeleinrichtung steuerbar ist, zwischen dem Trennven­ til und dem Regelventil an die Bremsleitung anschließbar ist und daß zur Bremsdruckregelung das Zuschaltventil und das Regelventil durch die Bremsschlupfregeleinrichtung wechsel­ weise schaltbar sind. Damit wird eine Bremsanlage mit Brems­ schlupfregeleinrichtung geschaffen, bei der alle zur Brems­ schlupfregelung erforderlichen Komponenten unmittelbar an die Bremsleitung angeschlossen sind, so daß zur Bremsdruckerzeu­ gung bewährte herkömmliche Einrichtungen beliebiger Bauart unverändert verwendet werden können. Zum Anschluß der Baukom­ ponenten ist weiterhin nur eine Trennung der Bremsleitung an einer Stelle erforderlich, wobei in die Trennstelle das Trenn­ ventil und vor das Trennventil hauptzylinderseitig der An­ schluß für das Druckregelventil und radzylinderseitig ein gemeinsamer Anschluß für das Regelventil und das Zuschaltven­ til einzubauen sind. Es lassen sich somit durch einen ein­ fachen Montagevorgang an eine Bremsanlage nachträglich die zur Bremsschlupfregelung erforderlichen Ventile und Aggregate zur Druckerzeugung einbauen.

Das Druckregelventil ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfin­ dung durch den Hauptzylinderdruck hydraulisch ansteuerbar und gleicht dadurch den Pumpendruck dem Hauptzylinderdruck an.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Ein­ gang und der Ausgang des Trennventils durch ein zum Hauptbrems­ zylinder öffnendes Rückschlagventil miteinander verbunden sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Druck in den Radbremszylindern beim Lösen der Bremse auch dann über den Hauptbremszylinder abgebaut werden kann, wenn das Trennventil noch nicht in seine Öffnungsstellung zurückgekehrt ist. Weiter­ hin ist erfindungsgemäß der Pumpenausgang über ein Rückschlag­ ventil an die Bremsleitung angeschlossen, durch das auch bei offenem Trennventil ein Entweichen des Druckmittels aus der Bremsleitung zur Pumpe hin vermieden wird.

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung ist bei Zweikreisbrems­ anlagen gegeben, bei denen ein Zweikreishauptbremszylinder über zwei voneinander unabhängige Bremsleitungen an zwei Gruppen von Radbremszylindern angeschlossen ist, von denen jede Gruppe einer Fahrzeugachse zugeordnet ist. Hierbei bietet die erfindungsgemäße Bremsanlage mit geringem Bauaufwand die Möglichkeit der Bremsschlupfregelung der Radbremszylinder einer Fahrzeugachse insbesondere der Hinterachse, um ein Überbremsen der Hinterachse zu vermeiden. So läßt sich das erfindungsgemäße System besonders bei Leichtlastwagen mit Vorteil anwenden, bei denen die Regelung der Bremskraft an der Hinterachse wegen der hohen Achslast Unterschiede zwischen leerem und beladenem Zustand mit anderen Regeleinrichtungen nur schwer beherrschbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur eine Bremsanlage für einen Leichtlastwagen der als Bremsdruckgeber einen Tandemhauptbremszylinder 1 mit einem Vakuumbremskraftverstär­ ker 2 aufweist, der durch ein Bremspedal 3 betätigbar ist. Von dem Tandemhauptbremszylinder 1 führt eine Bremsleitung 4 zu den Radbremszylindern 5, 6 einer linken Vorderradbremse VL und einer rechten Vorderradbremse VR. Eine zweite Bremsleitung 7 führt von dem Tandemhauptbremszylinder 1 zu Radbremszylindern 8, 9 einer linken Hinterradbremse HL und einer rechten Hinter­ radbremse HR. Die Nachlaufräume des Tandemhauptbremszylinders 1 sind über Leitungen 10, 11 an voneinander getrennten Kammern eines Nachlaufbehälters 12 angeschlossen.

In die Bremsleitung 7 ist ein elektromagnetisch betätigbares Trennventil 13 geschaltet, das in seiner stromlosen Grund­ stellung offen ist und in seiner geschalteten Stellung den Ausgang des Tandemhauptbremszylinders 1 zu den Radbremszylin­ dern 8, 9 hin sperrt, während in der umgekehrten Richtung über ein Rückschlagventil der Druck aus den Radbremszylindern 8, 9 zum Tandemhauptbremszylinder 1 hin abgebaut werden kann. Zwischen dem Tandemhauptbremszylinder 1 und dem Trennventil 13 zweigt von der Bremsleitung 7 eine Steuerleitung 14 ab, die zu einer Steuerkammer 15 eines Druckregelventils 16 führt. Das Druckregelventil 16 hat einen Ventildurchgang 17 der den Ausgang 18 einer von einem Elektromotor 19 angetriebenen Pumpe 20 mit einer zum Nachlaufbehälter 12 führenden Rücklaufleitung 21 verbindet. Der Ventildurchgang 17 ist gegen den Druck am Ausgang 18 durch eine Ventilkugel 22 verschließbar, die in Öffnungsrichtung an einem in die Steuerkammer 15 ragenden Steuerkolben 23 anliegt. Der Dichtquerschnitt des Ventildurch­ gangs 17 und die Wirkfläche, mit der der Steuerkolben 23 die Steuerkammer 15 begrenzt, sind gleich.

Zwischen dem Trennventil 13 und den Radbremszylindern 8, 9 zweigt von der Bremsleitung 7 eine Anschlußleitung 24 ab, die zu einem Zuschaltventil 25 und zu einem Regelventil 26 führt. Beide Ventile 25, 26 sind elektromagnetisch betätigbar, das Zuschaltventil 25 ist in der Grundstellung offen, während das Regelventil 26 in seiner Grundstellung geschlossen ist. Das Zuschaltventil 25 verbindet die Anschlußleitung 24 mit dem Ausgang 18 über ein Rückschlagventil 27, das in Richtung auf das Zuschaltventil 25 öffnet. Über das Regelventil 26 ist die Anschlußleitung 24 mit der Rücklaufleitung 21 verbunden. Auch der Eingang der Pumpe 20 ist an die Rücklaufleitung 21 ange­ schlossen.

Das Trennventil 13, das Zuschaltventil 25 und das Regelventil 26 sind durch eine nicht dargestellte elektrische Bremsschlupf­ regeleinrichtung steuerbar. Auch der Elektromotor 19 ist über die Bremsschlupfregeleinrichtung an eine Spannungsquelle schaltbar. Die Bremsschlupfregeleinrichtung überwacht in her­ kömmlicher Weise über Sensoren 28 die Drehbewegung der Rad­ bremsen VL, VR HL, HR und erkennt daraus, wann eine Radbremse zu blockieren beginnt. Die Regelung arbeitet dabei nach dem Select-Low-Prinzip, d.h. die Bremsschlupfregelung setzt ein, wenn an einem Fahrzeugrad eine Blockierneigung festgestellt wird. Ist dies der Fall, so wird der Elektromotor 19 einge­ schaltet und die Pumpe 20 angetrieben. Gleichzeitig wird das Trennventil 13 in Sperrstellung geschaltet und das Regelventil 26 in Offenstellung. Hierdurch bleibt der vor dem Einsetzen der Regelung im Tandemhauptbremszylinder 1 eingsteuerte Druck erhalten, während der Druck in den Radbremszylindern 8, 9 an der Hinterachse des Fahrzeuges zur Rücklaufleitung 21 hin abgebaut wird, um ein Nachlassen der Bremswirkung an den Hinterradbremsen zu erzielen. Da der Druck im Tandemhauptbrems­ zylinder 1 auch in der Steuerkammer 15 ansteht, wird der Ventildurchgang 17 durch die Ventilkugel 22 beim Anlaufen der Pumpe 20 geschlossen gehalten. Es baut sich daher am Ausgang 18 sofort ein Druck auf, der die Höhe des Druckes im Tandem­ hauptbremszylinder 1 erreicht, bevor der Ventildurchgang 17 öffnet, um überschüssiges Druckmittel in die Rücklaufleitung 21 abzulassen. Folgt nun nach der Druckabsenkung in den Rad­ bremszylindern 8, 9 die nächste Regelphase, in der der Druck in den Radbremszylindern 8, 9 wieder erhöht wird, so schaltet die Bremsschlupfregeleinrichtung das Regelventil 26 in Schließ­ stellung und das Zuschaltventil 25 in Öffnungsstellung. Hier­ durch gelangt der Druck vom Ausgang 18 über das Rückschlagven­ til 27 in die Anschlußleitung 24 und von dort über die Brems­ leitung 7 zu den Radbremszylindern 8, 9. Diese Betriebszustand wird aufrechterhalten, bis erneut eine Blockierneigung fest­ gestellt wird und sich der zuvor beschriebene Regelzyklus wiederholt. Ist die Regelung beendet, so wird über das Zu­ schaltventil in den Radbremszylindern 8, 9 erneut der einge­ steuerte Bremsdruck aufgebaut, bevor das Trennventil 13 die Radbremszylinder 8, 9 wieder mit dem Tandemhauptbremszylinder 1 verbindet.

Wird während eines Regelvorgangs die Bremse gelöst, so kann auch bei geschaltetem Trennventil 13 der Druck in den Radbrems­ zylindern 8, 9 über die Rückschlagventilfunktion des Trennven­ tils 13 zum Tandemhauptbremszylinder 1 abgebaut werden. Der Elektromotor 19 wird nur während einer Bremsschlupfregelung eingeschaltet, so daß bei der Mehrzahl der Bremsvorgänge, bei denen die Bremsschlupfregelung nicht einsetzt, keine Energie­ verluste auftreten. Die Bremsanlage ist weiterhin so konzi­ piert, daß beim Ausfall der Bremsschlupfregeleinrichtung das Trennventil 13, das Zuschaltventil 25 und das Regelventil 26 die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung einnehmen, so daß die Bremse immer betriebsbereit bleibt.

• Bezugszeichenliste:  1 Tandemhauptbremszylinder
   2 Vakuumbremskraftverstärker
   3 Bremspedal
   4 Bremsleitung
   5 Radbremszylinder
   6 Radbremszylinder
   7 Bremsleitung
   8 Radbremszylinder
   9 Radbremszylinder
  10 Leitung
  11 Leitung
  12 Nachlaufbehälter
  13 Trennventil
  14 Steuerleitung
  15 Steuerkammer
  16 Druckregelventil
  17 Ventildurchgang
  18 Ausgang
  19 Elektromotor
  20 Pumpe
  21 Rücklaufleitung
  22 Ventilkugel
  23 Steuerkolben
  24 Anschlußleitung
  25 Zuschaltventil
  26 Regelventil
  27 Rückschlagventil
  28 Sensoren

Claims (4)

1. Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptbremszylinder, einer von dem Hauptbremszylinder zu einer Gruppe von Radbremszylindern einer Fahrzeugachse führenden Bremsleitung, einem in die Bremsleitung geschalteten Trennven­ til, durch das der Hauptbremszylinder von den Radbremszylin­ dern trennbar ist, einem dem Trennventil nachgeschalteten Regelventil, durch das der Radbremszylinder mit einer zu einem drucklosen Behälter führenden Rücklaufleitung verbindbar sind, einer Bremsschlupfregeleinrichtung zur Steuerung des Trennven­ tils und des Regelventils und einer durch die Bremsschlupf­ regeleinrichtung einschaltbaren Pumpe, deren Ausgang an die Bremsleitung anschließbar ist und deren Ausgangsdruck durch ein Druckregelventil in Abhängigkeit von der am Hauptbrems­ zylinder ausgeübten Betätigungskraft regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenausgang (18) durch ein Zuschalt­ ventil (25), das durch die Bremsschlupfregeleinrichtung steuer­ bar ist, zwischen dem Trennventil (13) und dem Regelventil (26) an die Bremsleitung (7) anschließbar ist und daß zur Bremsdruckregelung das Zuschaltventil (25) und das Regelventil (26) durch die Bremsschlupfregeleinrichtung wechselweise schaltbar sind.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (16) durch den Druck im Hauptbremszylin­ der (1) hydraulisch steuerbar ist, wobei der Pumpendruck dem Hauptzylinderdruck angeglichen wird.

3. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang und der Ausgang des Trennven­ tils (13) durch ein zum Hauptbremszylinder (1) öffnendes Rückschlagventil miteinander verbunden sind.

4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Pumpenausgang (18) über ein Rückschlag­ ventil (27) an die Bremsleitung (7) anschließbar ist.