DE3638510C2 - Bremsanlage mit Schlupfregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage mit Schlupfregelung, mit einem Hauptzylinder, an den über steuerbare Hauptventile Radbremsen angeschlossen sind, mit einem eine Hydraulikpumpe, ein Regel- und Drucküber­ wachungsventil und einen Druckausgleichs- und Druckmit­ telvorrats-Behälter aufweisenden Hilfsdruck-Versorgungs­ system, an das die Radbremsen über elektromagnetisch betätigbare Ein- und Auslaßventile angeschlossen sind, von denen die Auslaßventile im Ruhezustand gesperrt sind, wobei jeweils ein Radbremsenpaar direkt mit einem Ein- und einem Auslaßventil verbunden ist, sowie mit Radsensoren und einer elektronischen Schaltung zur Er­ mittlung des Raddrehverhaltens und zur Erzeugung elek­ trischer Bremsdrucksteuersignale für die Ein- und Aus­ laßventile.

Bei einer Bremsanlage dieser Art (DE 36 04 697 A1, Stand der Technik gemäß §3, Abs. 2, Nr. 1 PATG) betätigt der Hauptzylinder zwei Bremskreise, denen jeweils ein Bremsenpaar zugeord­ net ist. Die beiden Bremskreise sind über die Hauptven­ tile, die im unbetätigten Zustand auf Durchlaß geschal­ tet sind, und über die im Ruhezustand ebenfalls auf Durchlaß geschalteten Einlaßventile mit jeweils einem Radbremsenpaar verbunden. Die Radbremsen sind über die in der Ruhestellung gesperrten Auslaßventile und eine hydraulische Rückflußleitung mit dem Druckausgleichs­ behälter verbunden. Ferner sind die beiden Bremskreise jeweils über ein Rückschlagventil und eine Anschlußlei­ tung an das Hilfsdruck-Versorgungssystem bzw. an die Hydraulikpumpe und an das Regelventil angeschlossen. Die Rückschlagventile öffnen, sobald der Hilfsdruck um einen bestimmten Mindestwert über den momentan in den Bremskreisen zwischen den Einlaßventilen und den Hauptventilen herrschenden Druck ansteigt. Beim Einschal­ ten der Hydraulikpumpe werden gleichzeitig die Hauptven­ tile in eine zweite Schaltstellung umgeschaltet, in der nur noch ein Druckabbau in Richtung zum Hauptzylin­ der und Regelventil möglich ist. Hierzu sind entspre­ chende Rückschlagventile den Hauptventilen parallel geschaltet bzw. baulich mit diesen vereinigt.

Aus der DE 35 05 410 A1 ist eine blockiergeschützte Bremsan­ lage bekannt, bei der über steuerbare Trennventile ein Hauptzylinder mit Radbremsen verbunden ist. Jeder der beiden Bremskreise enthält - unterhalb des Trennventils - ein Ein­ laß- und ein Auslaßventil. Dabei ist ein Radbremsenpaar direkt mit dem Ein- und Auslaßventil verbunden. Jeweils ein Trennventil und ein Einlaßventil liegen in einer Leitung, mit der die Arbeitskammer des Hauptbremszylinders mit der Radbremse verbunden wird. Eine Fremddruckquelle kann Bremsflüssigkeit in die Bremskreise einspeisen. Die Fremddruckquelle besteht aus einer Pumpe, die mit einer Saugleitung an einen Vorratsbehälter angeschlossen ist. Die Druckleitung der Pumpe verzweigt in zwei Zweigleitungen, wob­ ei jede Zweigleitung in die Bremsleitung zwischen dem Trennventil und dem Einlaßventil einmündet. Nachteilig ist, daß Druckmittel, das von den Arbeitskammern in die Radbremsen verdrängt wird, zwei Ventile durchströmen muß, wobei die Ventile eine Drosselung des Druckmittelstroms bewirken.

Erfindungsgemäß ist dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die Einlaßventile im Ruhezustand gesperrt und bei Betä­ tigung auf Durchlaß geschaltet sowie eingangsseitig direkt mit dem Hilfsdruck-Versorgungssystem und ausgangs­ seitig direkt mit den Hauptventilen verbunden sind.

Bei dieser Lösung entfallen die Rückschlagventile in den Druckmittelzuleitungen zwischen den Einlaßventilen und dem Hilfsdruck-Versorgungssystem.

Bei Normalbremsung durchströmt das vom Hauptzylinder geförderte Druckmittel in jedem Bremskreis nur noch ein Ventil. Dies führt zu einer Verringerung der Drossel­ wirkung in den Bremskreisen und damit zu einer Verbesse­ rung des "Pedalgefühls" bei einer Normalbremsung.

Die Zeichnung stellt die wichtigsten Bauteile einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit Schlupfregelung, teil­ weise im Schnitt, teilweise rein schematisch, dar. Diese Bremsanlage entspricht im wesentlichen der Bremsanlage gemäß DE 36 04 697 A1, auf die bezüglich weiterer, hier nicht ausführlicher be­ schriebener Einzelheiten verwiesen wird.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die erfindungsgemäße Bremsanlage als Bremsdruckgeber 1 ein im wesentlichen aus einem Tandem-Hauptzylinder 2 und einem vorgeschalteten Unterdruck-Verstärker 3 bestehen­ des hydraulisches Aggregat. Über eine Druckstange 4 wird in bekannter Weise die auf ein Bremspedal 5 ausge­ übte Pedalkraft F auf den Unterdruck-Verstärker 3 und von diesem hilfskraftunterstützt auf die Arbeitskolben 6 und 7 des Tandem-Hauptzylinders 2 übertragen.

In der dargestellten Lösestellung der Bremsen sind die Druckkammern 8, 9 des Hauptzylinders 2 über offene Zen­ tralventile 10, 11, über Anschlußkanäle 12, 13 im Inne­ ren der Kolben 6, 7 sowie schließlich über Ringkammern 14, 15, über Anschlußbohrungen 16, 17 und über hydrau­ lische Leitungen 18, 19 mit einem Druckausgleichs- und Druckmittel-Vorratsbehälter 20 verbunden.

An der Druckkammer 8 ist der Steuereingang 21 und über diesen eine erste Steuerkammer 22 eines Regelventils 23 mit Drucküberwachung angeschlossen. Über Kolben 24, 52 im Inneren des Regelventils 23 wird der Steuerdruck auf ein Kugel-Sitzventil 25 übertragen, das einerseits hydraulisch an die Druckseite einer durch einen Elektro­ motor M angetriebenen Hydraulikpumpe 26 und andererseits an den Druckausgleichsbehälter 20 angeschlossen ist. Die Saugseite der Pumpe 26 steht ebenfalls mit dem Behäl­ ter 20 in Verbindung.

Die beiden Bremskreise I, II des Hauptzylinders 2 sind über elektromagnetisch betätigbare Hauptventile 27, 28, die im Ruhezustand auf Durchlaß geschaltet sind, direkt mit jeweils zwei Radbremsen 31, 32; 33, 34 ver­ bunden. Die parallel geschalteten Radbremsen 31, 32 bzw. 33, 34 können beispielsweise, wie hier, jeweils den Rädern einer Achse (Hinterräder HR, HL, Vorderräder VR, VL) oder den Diagonalen zugeordnet sein.

Die Radbremsen sind direkt an elektromagnetisch betätig­ bare, in der Grundstellung gesperrte Einlaßventile 29, 30 und Auslaßventile 35, 36 angeschlossen, bei denen es sich um 2/2-Wegeventile handelt.

Die Einlaßventile 29, 30 sind über eine Anschlußleitung 40 direkt an das Hilfsdruck-Versorgungssystem bzw. an die Hydraulikpumpe 26 und an das Regelventil 23 ange­ schlossen. Die Auslaßventile 35, 36 stehen über eine hydraulische Rückflußleitung 37 direkt mit dem Druckaus­ gleichsbehälter 20 in Verbindung. Die Hauptventile 27, 28 sind in eine zweite Schaltstellung, in der nur noch ein Druckabbau in Richtung zum Bremsdruckgeber 1 hin möglich ist, umschaltbar; hierzu sind entsprechende Rückschlagventile 41, 42 den Hauptventilen 27, 28 paral­ lel geschaltet bzw. baulich mit den Hauptventilen ver­ einigt. Diese Ventile sind als elektromagnetisch betätig­ bare Ventile ausgebildet, können aber auch hydraulisch betätigbar sein.

Die Fahrzeugräder sind mit induktiven Sensoren S₁ bis S₄ ausgerüstet, die mit einer synchron zur Radumdrehung mitlaufenden Zahnscheibe zusammenwirken und elektrische Signale erzeugen, die das Raddrehverhalten, d. h. die Raddrehzahl und deren Änderungen, erkennen lassen. Diese Signale werden über die Eingänge S₁ bis S₄ einer elek­ tronischen Signalverarbeitungs- und Verknüpfungsschal­ tung 44 zugeführt, die Bremsdruck-Steuersignale erzeugt, mit denen beim Erkennen einer Blockiertendenz die Ein­ laß und Auslaßventile 29, 30, 35, 36 und die Hauptventi­ le 27, 28 zeitweise umgeschaltet und dadurch der Brems­ druck konstant gehalten, abgebaut und zur gegebenen Zeit wieder erhöht wird. Über die Ausgänge A₁ bis A₄ werden hierzu die Betätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßventile und über die Ausgänge A₅, A₆ die Betäti­ gungsmagnete der Hauptventile 27, 28 angesteuert; die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen den Anschlüs­ sen A₁ bis A₆ und den Wicklungen der Ventile 27 bis 30, 34, 35 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Bei der Erzeugung der Bremsdruck-Steuersignale werden zusätzlich noch der Schaltzustand eines Differenzdruck- Schalters 43, der Teil des Regelventils 23 ist, und gegebenenfalls noch weitere Signale ausgewertet. Hierzu ist der Signaleingang d vorgesehen. Das Einschaltsignal zum Inbetriebsetzen des Antriebsmotors M der Hydraulik­ pumpe 26, der nur während einer Schlupfregelung läuft, wird über den Anschluß m an den Motor M angelegt.

Die Bremsanlage arbeitet wie folgt:

Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F, unterstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3, auf die Hauptzylin­ derkolben 6, 7 übertragen. Die Zentralventile 10, 11 schließen, so daß nunmehr in den Druckkammern 8, 9 und damit in den Bremskreisen I, II Bremsdruck entstehen kann, der über die Ventile 27, 28 zu den Radbremsen 31, 32 bzw. 33, 34 gelangt.

Der Druck in der Kammer 8 wird zum Steuereingang 21 und zur Steuerkammer 22 des Regelventils 23 weitergelei­ tet und erhöht die durch eine Regler-Feder 49 erzeugte Schließkraft des Sitzventils 25. Ebenso ist über eine Druckleitung 50 der Bremskreis II bzw. die Druckkammer 9 an eine zweite Steuerkammer 51 angeschlossen, in die die beiden Kolben 24, 52 eintauchen. Dies bleibt jedoch ohne Auswirkung, weil zunächst die Hydraulikpumpe 26 noch nicht in Betrieb ist.

Wird nun mit Hilfe der Sensoren S₁ bis S₄ und der Schal­ tung 44 eine Blockiertendenz an einem oder an mehreren Rädern erkannt, setzt die Schlupfregelung ein. Der An­ triebsmotor M der Pumpe 26 schaltet sich ein, so daß nunmehr in dem Hilfsdruck-Versorgungssystem und auf der Versorgungsleitung 40 ein zum Druck in den Steuer­ kammern 22, 51 bzw. in den Druckräumen 8, 9 und damit zur Pedalkraft F proportionaler Hilfsdruck entstehen kann.

Gleichzeitig führt das Ansprechen der Schaltung 44 durch Signale über die Anschlüsse A₅, A₆ zur Umschaltung der magnetisch ansteuerbaren Hauptventile 27, 28 und damit zum Absperren der Bremskreise I, II durch die Rückschlag­ ventile 41, 42 (wobei anstelle einer elektromagnetischen Betätigung für die Ventile 27, 28 auch eine hydraulische vorgesehen sein kann). Eine weitere Verschiebung der Hauptzylinderkolben 6, 7 in Richtung der Pedalkraft F sowie eine Entleerung der Druckkammern 8, 9 wird unter­ bunden. Sobald ein ausreichender Druck erreicht ist, übernimmt das Hilfsdruck-Versorgungssystem über die Versorgungsleitung 40 die Funktion des Bremsdruckgebers 1. Dabei strömt über die Versorgungsleitung 40 Druck­ mittel dynamisch in Abhängigkeit von der Betätigung der Ein- und Auslaßventile 29, 30, 35, 36 durch die Schaltung 44 in die Bremskreise I, II ein. Das heißt, der tatsächliche Bremsdruckverlauf in den Radbremsen 31 bis 34 wird durch die Einlaß- und Auslaßventile 29, 30, 35, 36 festgelegt, denen über die Leitungen A₁ bis A₄ schlupfregelnde Bremsdrucksteuersignale zugeführt werden.

Claims (1)

1. Bremsanlage mit Schlupfregelung, mit einem Hauptzylin­ der, an den über steuerbare Hauptventile Radbremsen angeschlossen sind, mit einem eine Hydraulikpumpe, ein Regel- und Drucküberwachungsventil und einen Druckaus­ gleichs- und Druckmittelvorrats-Behälter aufweisenden Hilfsdruck-Versorgungssystem, an das die Radbremsen über elektromagnetisch betätigbare Ein- und Auslaßven­ tile angeschlossen sind von denen die Auslaßventile im Ruhezustand gesperrt sind, wobei jeweils ein Radbrem­ senpaar direkt mit einem Ein- und einem Auslaßventil verbunden ist, sowie mit Radsensoren und einer elektro­ nischen Schaltung zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und zur Erzeugung elektrischer Bremsdrucksteuersignale für die Ein- und Auslaßventile, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (29, 30) im Ruhezustand gesperrt und bei Betätigung auf Durchlaß geschaltet sowie ein­ gangsseitig direkt mit dem Hilfsdruck-Versorgungssystem (20, 23, 26) und ausgangsseitig direkt mit den Haupt­ ventilen (27, 28) verbunden sind.