DE3700461A1

DE3700461A1 - Hydraulische bremsanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3700461A1
Application number: DE19873700461
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dr Seibert; Lutz Weise
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1988-07-21

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem durch ein Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinder, an den über eine oder mehrere Bremslei tungen erste Radbremszylinder angeschlossen sind, einem von einer hydraulischen Energieversorgung gespeisten Bremskraft verstärker, der zwischen Bremspedal und Hauptbremszylinder ge schaltet ist und eine Verstärkerkammer aufweist, deren Druck beaufschlagung durch das Bremspedal steuerbar ist und an die über eine Druckleitung zweite Radbremszylinder angeschlossen sind, mit einer Bremsschlupf-Regeleinrichtung, die den ersten und zweiten Radbremszylindern vorgeschaltete Druckregelventile und ein Hauptventil aufweist, durch das die Arbeitskammern des Hauptbremszylinders mit der an die Verstärkerkammer ange schlossenen Druckleitung verbindbar sind, und mit einer An triebsschlupf-Regeleinrichtung, durch welche die Radbremszy linder an den Antriebsrädern des Fahrzeugs mit Hilfe der hydraulischen Energieversorgung und durch Steuerung der Druck regelventile betätigbar sind.

Bremsanlagen der beschriebenen Art eignen sich nicht nur zum Abbremsen eines Fahrzeuges, sondern auch zur Regelung des Schlupfes der Antriebsräder beim Anfahren und Beschleunigen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Bodenhaftung der An triebsräder bei ungünstigen Radverhältnissen, beispielsweise bei Glatteis oder Schneeglätte, gering ist und es daher schwer fällt, das Antriebsmoment so zu dosieren, daß die Antriebs räder nicht durchdrehen. Mit Hilfe der Antriebsschlupf-Regel einrichtung wird die Drehbewegung der Antriebsräder überwacht und sobald ein Fahrzeugrad zum Durchdrehen neigt, wird die entsprechende Radbremse automatisch betätigt und das zwischen Rad und Fahrbahn wirksame Antriebsmoment soweit verringert, daß es nicht zu einem Durchdrehen des Fahrzeugrades kommen kann. Die Regelung betätigt dabei die Radbremsen der Antriebs räder wie bei einer Bremsschlupfregelung intermittierend, wobei durch Ansteuerung der den Radbremszylindern an den Antriebsrädern vorgeschalteten Druckregelventile das erforder liche Druckniveau in den Radbremszylindern erzeugt wird.

Bei einer aus der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 36 26 291.9 bekannten Bremsanlage dieser Art sind die Rad bremsen der Antriebsräder an den Hauptbremszylinder ange schlossen. Um für die Antriebsschlupf-Regelung in den Radbrems zylindern einen Druck aufbauen zu können, werden über ein Zuschaltventil und ein dem Zuschaltventil nachgeschaltetes Hauptventil die Nachlaufräume des Hauptbremszylinders an die hydraulische Energieversorgung angeschlossen, so daß der Druck aus der hydraulischen Energieversorgung für die Nachlaufräume in die Arbeitskammern des Hauptbremszylinders und von dort über die Bremsleitungen zu den Radbremszylindern gelangt. Gleichzeitig wird über ein Trennventil eine vom Eingang des Hauptventils zur Verstärkerkammer führende Verbindungsleitung unterbrochen, um eine Betätigung des Bremskraftverstärkers durch den eingesteuerten Druck der hydraulischen Energiever sorgung zu unterbinden. Die Radbremszylinder der nicht ange triebenen Räder des Fahrzeugs sind bei dieser Bremsanlage über eine separate Druckleitung an die Verstärkerkammer angeschlos sen und können daher nur durch eine Betätigung des Bremskraft verstärkers über das Bremspedal betätigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Brems anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Antriebsschlupf-Regelung mit Hilfe der Radbremszylinder mög lich ist, die über eine Druckleitung an die Verstärkerkammern angeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckleitung durch ein Trennventil der Antriebsschlupf-Regel einrichtung sperrbar und ihr zu den Radbremszylindern führen der Abschnitt durch ein Zuschaltventil der Antriebsschlupf- Regeleinrichtung mit der Energieversorgung verbindbar ist. Dies hat den Vorteil, daß durch den Einbau zweier zusätzlicher Ventile, eines Trennventils und eines Zuschaltventils ohne eine weitere Änderung der Bremsanlage die Möglichkeit geschaf fen wird, die an die Druckleitung angeschlossenen Radbrems zylinder an der Antriebsachse des Fahrzeugs durch eine An triebsschlupf-Regeleinrichtung anzusteuern und zu betätigen. Der Hauptbremszylinder und der Bremskraftverstärker werden während der Antriebsschlupfregelung in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt, so daß auch während eines Beschleunigungsvor ganges ohne zeitliche Verzögerung noch bevor die Antriebs schlupf-Regeleinrichtung abgeschaltet hat, ein Betätigen der an den Hauptbremszylinder angeschlossenen Radbremszylinder möglich ist. Die Betriebssicherheit der Bremsanlage wird daher durch einen Antriebsschlupf-Regelvorgang nicht beeinträchtigt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Eingang des Hauptventils zwischen dem Trennventil und den Radbremszylindern an die Druckleitung angeschlossen und das Hauptventil ebenfalls durch die Antriebsschlupf-Regelein richtung steuerbar sein. Diese Weiterbildung der Erfindung die keinen zusätzlichen Ventilaufwand benötigt, eignet sich besonders für vierradgetriebene Fahrzeuge, um bei diesen an allen vier Rädern eine Antriebsschlupf-Regelung zu ermög lichen. So kann bei dieser Ausgestaltung über das Zuschalt ventil nach dem Schließen des Trennventils Druckmittel aus der hydraulischen Energieversorgung sowohl über die Druckleitung zu den Radbremszylindern der einen angetriebenen Fahrzeugachse als auch über das Zuschaltventil und den Hauptbremszylinder zu den Radbremszylindern der anderen angetriebenen Fahrzeugachse gelangen, wobei die zur Begrenzung des Antriebsschlupfes not wendige Betätigung der einzelnen Radbremszylinder über die Druckregelventile erfolgt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden das Trennventil und das Zuschaltventil durch elektro magnetisch betätigbare Zwei/Zwei-Wegeventile gebildet, die gemeinsam ansteuerbar sind.

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

Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur einen hydrauli schen Schaltplan einer Fahrzeugbremsanlage mit mehreren Brems kreisen und Ventilanordnungen, die durch eine Bremsschlupf- Regeleinrichtung und eine Antriebsschlupf-Regeleinrichtung steuerbar sind.

Die dargestellte Fahrzeugbremsanlage weist einen Tandemhaupt bremszylinder 1 und einen hydraulischen Bremskraftverstärker 2 auf, die eine bauliche Einheit bilden und durch ein Bremspedal 3 betätigbar sind. Der Bremskraftverstärker 2 ist an eine hy draulische Energieversorgung angeschlossen, die eine durch einen Motor 4 angetriebene Pumpe 5 aufweist, die über ein Rückschlagventil 6 einen Druckspeicher 7 lädt, der über eine Druckleitung 8 an den Pumpenausgang angeschlossen ist. Der Eingang der Pumpe 5 ist über einen Filter 9 mit einem Behälter 10 verbunden. Der Ladevorgang wird durch einen Druckschalter 11 geregelt, der den Motor 4 schaltet. Durch ein Überdruck ventil 12 ist der Druckspeicher 7 abgesichert.

Der Bremskraftverstärker 2 hat ein mechanisch betätigbares Hebelsystem 13, das eine Relativbewegung zwischen dem Brems pedal 3 und einem Verstärkerkolben 14 auf ein Bremsventil 15 überträgt, das in seiner dargestellten Grundstellung eine Verstärkerkammer 16 mit einer zum Behälter 10 führenden Rück laufleitung 17 verbindet. Wird das Bremsventil 15 betätigt, so wird der Durchgang zur Rücklaufleitung 17 verschlossen und die Verstärkerkammer 16 wird mit der Druckleitung 8 verbunden. Hierdurch steigt der Druck in der Verstärkerkammer 16 an und beaufschlagt den Verstärkerkolben 14. Die Höhe des einge steuerten Drucks ist dabei der am Bremspedal 3 ausgeübten Betätigungskraft proportional.

Der Verstärkerkolben 14 betätigt über eine Druckstange 18 den Tandemhauptbremszylinder 1, der in üblicher Weise ausgebildet ist und zwei Arbeitskammern 19, 20 hat, die über in ihrer Grundstellung offene Zentralventile 21 und Nachlaufräume 22 an einen Behälter 23 angeschlossen sind. Der Behälter 23 ist über eine Leitung 24 an ein elektromagnetisch betätigbares Haupt ventil 25 einer Bremsschlupf-Regeleinrichtung angeschlossen, das in seiner dargestellten Grundstellung den Behälter 23 über eine Leitung 26 mit dem Behälter 10 verbindet. Wird das Haupt ventil 25 geschaltet, so wird die Verbindung zum Behälter 10 gesperrt und eine Verbindung zu einer Leitung 27 hergestellt, die an eine Druckleitung 28 angeschlossen ist.

Die Druckleitung 28 ist an den Ausgang eines Zuschaltventils 29 und an den Ausgang eines Trennventils 30 angeschlossen, die beide elektromagnetisch betätigbar sind und zu einer nicht dargestellten Antriebsschlupf-Regeleinrichtung gehören. Das Zuschaltventil 29 ist in seiner stromlosen Grundstellung ge schlossen und verbindet in seiner geschalteten Stellung die Druckleitung 28 mit der an den Druckspeicher 7 angeschlossenen Druckleitung 8. Das Trennventil 30 ist in seiner stromlosen Grundstellung offen und verbindet in dieser Stellung die Druckleitung 28 mit einer zur Verstärkerkammer 16 führenden Druckleitung 31. An die Druckleitung 28 sind über in ihrer stromlosen Grundstellung offene Magnetventile 32 Radbremsen 33 für die angetriebenen Hinterräder eines Fahrzeugs angeschlos sen. Über in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene Magnetventile 34 sind die Radbremsen 33 mit einer zum Behälter 10 führenden Rücklaufleitung 35 verbindbar.

An die Arbeitskammern 19, 20 des Tandemhauptbremszylinders 1 sind über Bremsleitungen 36, 37 und in die Bremsleitungen geschaltete, in ihrer stromlosen Grundstellung offene Magnet ventile 38, 39 Radbremsen 40, 41 für die Vorderräder des Fahrzeugs angeschlossen. In ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene Magnetventile 42, 43 ermöglichen eine Verbindung der Radbremsen 40, 41 mit der Rücklaufleitung 35. Die Magnet ventile 32, 34, 38, 39, 42, 43 sind sowohl durch die Brems schlupf-Regeleinrichtung als auch durch die Antriebsschlupf- Regeleinrichtung steuerbar und dienen dabei jeweils zur Rege lung des an den Radbremsen wirksamen Betätigungsdrucks. Dabei werden jeweils die beiden einer Radbremse zugeordneten Magnet ventile gleichzeitig pulsierend angesteuert.

Die dargestellte Bremsanlage ist für Kraftfahrzeuge vorge sehen, bei denen ausschließlich die Hinderräder oder alle vier Räder angetrieben werden. In Fahrzeugen mit ausschließlichem Vorderradantrieb läßt sich die beschriebene Bremsanlage eben falls verwenden. Für diesen Anwendungsfall sind aber günsti gere Lösungen denkbar.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage arbeitet wie nach folgend beschrieben:

In der Zeichnung sind die einzelnen Aggregate und Ventile der Bremsanlage in ihrer Grundstellung dargestellt, in der sie sich bei gelöster Bremse befinden. Zur Einleitung eines Brems vorganges wird mit dem Bremspedal 3 über das Hebelsystem 13 das Bremsventil 15 betätigt und in der Verstärkerkammer 16 ein Druck aufgebaut, der den Verstärkerkolben 14 verschiebt. Der Verstärkerkolben 14 betätigt hierdurch den Tandemhauptbremszy linder 1, wobei die Zentralventile 21 geschlossen werden und in den Arbeitskammern 19, 20 ein Druck erzeugt wird, der über die Bremsleitungen 36, 37 zu den Radbremsen 40, 41 gelangt. Gleichzeitig werden die Radbremsen 33 mit dem in der Verstär kerkammer 16 erzeugten Druck beaufschlagt der über die Druck leitungen 28, 31 dorthin gelangt.

Die Drehbewegung der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs wird während des Bremsvorganges von Sensoren der Bremsschlupf- Regeleinrichtung überwacht. Registriert die Bremsschlupf- Regeleinrichtung eine Blockierneigung eines Rades, beispiels weise eines Vorderrades, so wird das Hauptventil 25 ange steuert und der Behälter 23 mit der Druckleitung 28 verbunden und dadurch an die Verstärkerkammer 16 angeschlossen. Der Verstärkungsdruck gelangt hierdurch über die Nachlaufräume 22 und die Zentralventile 21 sowie die als Rückschlagventile wirkenden Kolbenmanschetten in die Arbeitskammern 19, 20 und ermöglicht dadurch das Nachspeisen einer für die automatische Bremsschlupfregelung ausreichenden Druckmittelmenge in die Bremsleitungen 36, 37. Die Bremsschlupfregelung erfolgt dabei in üblicher Weise durch intermittierendes Schalten beispiels weise der Magnetventile 38, 42, wobei der Druck der Radbremse 40 in kurzen Intervallen abgesenkt und wieder angehoben wird, und sich eine Bremswirkung ergibt, die der jeweils vorhandenen Bodenhaftung des Rades der geregelten Radbremse entspricht. Hierbei können je nach Bremssituation und Bodenhaftung die einem, mehreren oder allen Fahrzeugrädern zugeordneten Magnet ventile gleichzeitig oder nacheinander angesteuert werden.

Um beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs ein Durch drehen der angetriebenen Hinderräder des Fahrzeugs zu vermei den, wird beim Anfahren von den Sensoren der Bremsschlupf Regeleinrichtung die Drehbewegung der Räder überwacht. Erkennt die Antriebsschlupf-Regeleinrichtung eine Durchdrehneigung eines Antriebsrads, so werden das Trennventil 30 und das Zuschaltventil 29 gemeinsam angesteuert und geschaltet. Hier durch wird die Druckleitung 28 von der Verstärkerkammer 16 getrennt und unmittelbar an die zum Druckspeicher 7 führende Druckleitung 8 angeschlossen. Durch geregelte Steuerung der Magnetventile 32, 34 kann nun an den Radbremsen 33 ein Brems moment erzeugt werden, das das Antriebsmoment gerade soweit reduziert, daß es dem zwischen Rad und Fahrbahn übertragbaren Antriebsmoment entspricht. Auf diese Weise wird ein Durch drehen der Antriebsräder verhindert. Der Hauptbremszylinder 1 und der Bremskraftverstärker 2 bleiben bei diesem Vorgang in ihrer Bremslösestellung und können daher ohne Zeitverzögerung auch während der Antriebsschlupf-Regelung zur Einleitung eines Bremsvorgangs betätigt werden.

Ist die beschriebene Bremsanlage in ein Fahrzeug mit Allrad antrieb eingebaut, so läßt sich eine Regelung des Antriebs schlupfes an allen vier Rädern auf einfache Weise dadurch erreichen, daß zusammen mit dem Trennventil 30 in dem Zu schaltventil 29 auch das Hauptventil 25 geschaltet wird, so daß das in die Druckleitung 28 eingespeiste Druckmittel für das Zuschaltventil 25 auch in den Behälter 23 und von dort über die Nachlaufräume 22 und die Zentralventile 21 in die Arbeitskammern 19, 20 gelangt, so daß auch die Radbremsen 40, 41 über die Bremsleitungen 36, 37 mit Druckmittel versorgt und betätigt werden können. Das erforderliche Bremsmoment wird dabei wie zuvor über die Magnetventile 38, 39, 42, 43 der Bremsschlupf-Regeleinrichtung geregelt.

Bezugszeichenliste: 1 Tandemhauptbremszylinder
2 Bremskraftverstärker
3 Bremspedal
4 Motor
5 Pumpe
6 Rückschlagventil
7 Druckspeicher
8 Druckleitung
9 Filter
10 Behälter
11 Druckschalter
12 Überdruckventil
13 Hebelsystem
14 Verstärkerkolben
15 Bremsventil
16 Verstärkerkammer
17 Rücklaufleitung
18 Druckstange
19 Arbeitskammer
20 Arbeitskammer
21 Zentralventile
22 Nachlaufräume
23 Behälter
24 Leitung
25 Hauptventil
26 Leitung
27 Leitung
28 Druckleitung
29 Zuschaltventil
30 Trennventil
31 Druckleitung
32 Magnetventil
33 Radbremsen
34 Magnetventile
35 Rücklaufleitung
36 Bremsleitung
37 Bremsleitung
38 Magnetventil
39 Magnetventil
40 Radbremse
41 Radbremse
42 Magnetventil
43 Magnetventil

Claims

1. Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem durch ein Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinder, an den über eine oder mehrere Bremsleitungen erste Radbremszylinder angeschlossen sind, einem von einer hydraulischen Energiever sorgung gespeisten Bremskraftverstärker, der zwischen Brems pedal und Hauptbremszylinder geschaltet ist und eine Verstär kerkammer aufweist, deren Druckbeaufschlagung durch das Brems pedal steuerbar ist und an die über eine Druckleitung zweite Radbremszylinder angeschlossen sind, mit einer Bremsschlupf- Regeleinrichtung, die den ersten und zweiten Radbremszylindern vorgeschaltete Druckregelventile und ein Hauptventil aufweist, durch das die Arbeitskammern des Hauptbremszylinders mit der an die Verstärkerkammer angeschlossenen Druckleitung verbind bar sind, und mit einer Antriebsschlupf-Regeleinrichtung, durch welche die Radbremszylinder an den Antriebsrädern des Fahrzeugs mit Hilfe der hydraulischen Energieversorgung und durch Steuerung der Druckregelventile betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (28, 31) durch ein Trenn ventil (30) der Antriebsschlupf-Regeleinrichtung sperrbar und ihr zu den Radbremszylindern (33) führender Abschnitt (28) durch ein Zuschaltventil (29) der Antriebsschlupf-Regelein richtung mit der hydraulischen Energieversorgung (7) verbind bar ist.

2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Eingang des Hauptventils (25) zwischen dem Trennventil (30) und den Radbremszylindern (33) an die Druck leitung (29) angeschlossen und das Hauptventil (25) durch die Antriebsschlupf-Regeleinrichtung steuerbar ist.

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (30) und das Zuschalt ventil (29) elektromagnetisch betätigbare Zwei/Zwei-Wege ventile sind, die gemeinsam ansteuerbar sind.