DE3709189A1 - Hydraulic brake system with antilock and/or traction control - Google Patents
Hydraulic brake system with antilock and/or traction controlInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine für Kraftfahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, vorgesehene Bremsanlage mit Blockierschutz- und/oder Antriebsschlupfregelung, mit ei nem Bremsdruckgeber und mit Mehrwegeventilen, die in den zu den Radbremsen und zu einem Druckausgleichsbehälter führenden Druckmittelwegen eingefügt sind und mit denen der Bremsdruck in den Blockierschutz- bzw. Antriebs schlupfregelphasen steuerbar ist. Die Durchlaßquerschnitte dieser Ventile sind in der Regel auf die maximal zulässige Geschwindigkeit des Bremsdruckanstiegs und Bremsdruckab baues abgestimmt.The invention relates to a motor vehicle, especially road vehicles, provided braking system with Anti-lock and / or traction control, with egg nem brake pressure sensor and with multi-way valves that in the to the wheel brakes and a surge tank leading pressure medium paths are inserted and with which the brake pressure in the anti-lock or drive slip control phases is controllable. The passage cross sections These valves are usually at the maximum allowable Speed of brake pressure increase and brake pressure decrease construction coordinated.
Es sind bereits derartige hydraulische Bremsanlagen mit elektronischer Blockierschutzregelung bekannt, bei denen in den Druckmittelwegen, die von dem Bremsdruckgeber zu den Radbremsen und von den Radbremsen zu dem Druckaus gleichs- oder Vorratsbehälter führen, elektromagnetisch von Durchlaß auf Sperren oder vice versa umschaltbare hy draulische Mehrwegeventile eingefügt sind. Die im Zufluß zu den Radbremsen liegenden, in der Ruhestellung auf Durchlaß geschalteten Ventile werden als Einlaßventile, die im Druckmittelweg zum Behälter angeordneten Ventile, die in der Ruhestellung geschlossen sind, als Auslaßventi le bezeichnet. Such hydraulic brake systems are already included electronic anti-lock control known, in which in the pressure medium paths from the brake pressure sender too the wheel brakes and from the wheel brakes to the pressure lead equal or storage container, electromagnetic switchable from passage to blocking or vice versa hy draulic multi-way valves are inserted. The one in the inflow to the wheel brakes, in the rest position Pass-through valves are called intake valves, the valves arranged in the pressure medium path to the container, which are closed in the rest position, as exhaust valves called le.
Die Durchlaßquerschnitte der Ventile müssen einerseits möglichst groß sein, um eine schnelle Regelung bzw. einen schnellen Bremsdruckanstieg oder Bremsdruckabbau zu ermög lichen. Andererseits darf jedoch die Bremsdruckänderung nicht zu schnell erfolgen, sondern muß der maximalen Ge schwindigkeit der übrigen Systemkomponenten angepaßt wer den. Beispielsweise benötigt die Elektronik eine Mindest zeit zur Verarbeitung der Meßwerte, d. h. zum Berechnen und zum Bilden der Bremsdrucksteuersignale. Zum Herausfil tern von Störungen usw. wird ebenfalls Zeit benötigt. Da her ist eine Drosselung des Druckmittelstromes und damit Festlegung der maximalen Bremsdruckänderung notwendig. Üb licherweise wird die Drosselung durch entsprechende Dimen sionierung des Ventil- Durchflußquerschnittes herbeige führt.The passage cross sections of the valves must on the one hand be as large as possible in order to have a quick regulation or a rapid brake pressure increase or brake pressure reduction possible lichen. On the other hand, however, the brake pressure change not done too quickly, but must the maximum Ge speed of the other system components who adjusted the. For example, the electronics need a minimum time to process the measured values, d. H. to calculate and for forming the brake pressure control signals. For filing out time of faults etc. is also required. There forth is a throttling of the pressure medium flow and thus Definition of the maximum brake pressure change necessary. Practice The throttling is liche by appropriate dimensions sioning of the valve flow cross-section leads.
Hierbei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten durch die starke Abhängigkeit der Viskosität des Druckmittels, näm lich der Bremsflüssigkeit, von der Temperatur. Bekanntlich kann die Bremsflüssigkeitstemperatur weit unter -20°C, aber auch über +200°C liegen. Tiefe Temperaturen er schweren eine ausreichend schnelle Bremsdruckänderung, während höhere Temperaturen die Dosierbarkeit des Brems druckes, insbesondere bei Regelbremsungen, beeinträchti gen. Aus diesem Grunde sind zum Teil aufwendige Kanalfüh rungen innnerhalb der Einlaß- und Auslaßventile, auf tiefe Temperaturen ausgelegte, vergleichsweise große Durchfluß querschnitte und andere Maßnahmen erforderlich, die die Ventilfertigung erschweren und die Herstellungskosten er höhen.However, difficulties arise from the strong dependence on the viscosity of the pressure medium, näm Lich the brake fluid, on the temperature. As is well known the brake fluid temperature can be well below -20 ° C, but are also above + 200 ° C. Low temperatures difficult a sufficiently rapid change in brake pressure, during higher temperatures the controllability of the brake pressure, especially with regular braking, impaired For this reason, there are sometimes complex duct routing to deep within the intake and exhaust valves Temperature-designed, comparatively large flow cross sections and other measures required that the Valve manufacturing complicate and the manufacturing costs heights.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile mit einfachen, kostengünstigen Maßnahmen zu beheben und eine Bremsanlage vorzuschlagen, bei der sich unterschied liche Außen- und Betriebstemperaturen auf die Durchfluß menge an Druckmittel durch die Ventile bzw. auf die Druck mitteldrosselung höchstens wenig bemerkbar machen.The object of the invention is to overcome these disadvantages to fix with simple, inexpensive measures and propose a braking system that differed outside and operating temperatures on the flow amount of pressure medium through the valves or on the pressure Make medium throttling not noticeable at most.
Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe in über raschend einfacher, technisch fortschrittlicher Weise durch eine Weiterbildung einer Bremsanlage der eingangs genannten Art gelöst werden kann, die darin besteht, daß mehrere Ventile zu einer Baugruppe oder einem sogenannten Ventilblock zusammengefaßt und mit einer gemeinsamen Heiz einrichtung ausgerüstet sind.It has now been found that this task in over surprisingly simple, technically advanced way through a further development of a brake system at the beginning can be solved, which consists in that several valves to an assembly or a so-called Valve block combined and with a common heater are equipped.
Durch diese Aufheizung, die sich mit geringem Aufwand rea lisieren läßt, werden die temperatur- oder jahreszeitbe dingten Viskositätsänderungen der Bremsflüssigkeiten auf ein unbedeutendes Maß reduziert. Die Durchflußquerschnitte der Ventile und die Kanalführungen können daher der ange nähert konstanten Bremsflüssigkeits-Viskosität angepaßt werden. Es genügen relativ geringe Ventil-Durchflußquer schnitte. Der Herstellungsaufwand wird geringer.Through this heating, which rea with little effort allows the temperature or season changes in the viscosity of the brake fluids reduced to an insignificant degree. The flow cross sections the valves and the channel guides can therefore be the requested approaches constant brake fluid viscosity adjusted will. Relatively low valve flow cross is sufficient cuts. The manufacturing effort is reduced.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist die Heizeinrichtung als eine elektrische Widerstandshei zung ausgebildet und z. B. in Form einer Heizpatrone in dem Ventilblock angeordnet. Andererseits ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, als Heizeinrichtung eine z. B. an das Kühlungssystem eines Verbrennungsmotors anschließ bare Durchflußbohrung vorzusehen. According to an advantageous embodiment of the invention the heater as an electrical resistance heater trained tongue and z. B. in the form of a heating cartridge in arranged the valve block. On the other hand, it's in the frame the invention also possible as a z. B. connect to the cooling system of an internal combustion engine bare flow hole.
Die Heizeinrichtung kann permanent eingeschaltet sein, so lange das Fahrzeug in Betrieb ist. Andererseits ist es er findungsgemäß auch möglich, die Heizeinrichtung mit Hilfe von Bimetallthermostaten oder dergleichen bedarfsabhängig, z. B. in Abhängigkeit von der Temperatur des Druckmittels, der Umgebungs- oder Außentemperatur oder dergleichen, ein- und auszuschalten.The heating device can be switched on permanently, so as long as the vehicle is in operation. On the other hand, it is according to the invention also possible using the heater of bimetal thermostats or the like depending on requirements, e.g. B. depending on the temperature of the pressure medium, the ambient or outside temperature or the like, on and off.
Schließlich ist es erfindungsgemäß noch vorgesehen, in dem Ventilblock alle sogenannten Einlaß- und Auslaßventile, mit denen der Zufluß von Druckmittel aus dem Bremsdruckge ber in die Radbremsen und der Abfluß von Druckmittel aus den Radbremsen in den Druckausgleichsbehälter steuerbar ist, zusammenzufassen.Finally, it is also provided according to the invention in which Valve block all so-called intake and exhaust valves, with which the inflow of pressure medium from the Bremsdruckge About in the wheel brakes and the discharge of pressure medium the wheel brakes controllable in the surge tank is to summarize.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeit der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung von Ausfüh rungsbeispielen anhand der beigefügten Abbildungen hervor.Other features, advantages and possible uses of the Invention emerge from the following representation of Ausfüh examples using the attached illustrations.
Es zeigenShow it
Fig. 1 in schematischer, vereinfachter Darstellung die wichtigsten Komponenten und die hydraulische Zu sammenschaltung einer Bremsanlage der erfin dungsgemäßen Art und Fig. 1 shows a schematic, simplified representation of the most important components and the hydraulic circuit to a brake system of the type and inventions
Fig. 2 schematisch und vereinfacht einen Ventilblock für die Bremsanlage nach Fig. 1. FIG. 2 schematically and simplified a valve block for the brake system according to FIG. 1.
Die Bremsanlage nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem pedalbetätigten Bremsdruckgeber 1 mit zwei hydrau lisch getrennten Bremskreisen I, II, an die über Einlaßven tile 2-4 die Radbremsen 5-8 der Vorderräder VL, VR und der Hinterräder HL, HR angeschlossen sind. Außerdem sind die Radbremsen 5-8 über Auslaßventile 9-11 und über eine Druckmittelrückflußleitung 12 an einen Druckausgleichsbe hälter 13 angeschlossen, der zweckmäßigerweise als Be standteil des üblichen, zu dem Bremsdruckgeber 1 gehören den Druckausgleichsbehälters 14 ausgebildet ist. Eine Hy draulikpumpe oder ähnliche Einrichtungen zum Zurückfördern des in den Behälter 13 abgeflossenen Hydraulikmediums in den Bremsdruckgeber 1 sind nicht dargestellt.The brake system according to Fig. 1 consists substantially of a pedal-operated braking pressure generator 1 with two hydrau lisch separate brake circuits I, II, to the tile on Einlaßven 2-4, the wheel brakes are connected 5-8 of the front wheels FL, FR and the rear wheels RL, RR . In addition, the wheel brakes 5-8 via outlet valves 9-11 and a pressure medium return line 12 to a Druckausgleichsbe container 13 , which is expediently part of the usual Be, to the brake pressure transducer 1 , the pressure compensation container 14 is formed. A hy draulic pump or similar devices for returning the hydraulic medium flowing into the container 13 into the brake pressure transmitter 1 are not shown.
Der Bremsdruckgeber 1 ist hier als Tandem-Hauptzylinder 15 mit einem vorgeschalteten Bremskraftverstärker 16, bei spielsweise einem Unterdruck-Bremskraftverstärker, auf den der Fahrer über ein Bremspedal 17 einwirkt, ausgebildet.The brake pressure sensor 1 is designed here as a tandem master cylinder 15 with an upstream brake booster 16 , for example a vacuum brake booster, on which the driver acts via a brake pedal 17 .
Als Einlaßventile 2-4 und Auslaßventile 9-11 dienen hier elektromagnetisch betätigbare, d. h. umschaltbare Mehrwe geventile, genauer gesagt 2/2 Wegeventile, von denen in ihrer Grundstellung die Einlaßventile 2-4 auf Durchlaß, die Auslaßventile 9-11 dagegen auf Sperren geschaltet sind, damit ohne Ventilerregung die Funktionsweise einer herkömmlichen, ungeregelten Bremsanlage gewährleistet ist.As inlet valves 2-4 and outlet valves 9-11 are used here electromagnetically actuated, ie switchable Mehrwe geventile, more precisely 2/2 way valves, of which in their basic position the inlet valves 2-4 are open, the outlet valves 9-11 are switched to locks , so that the functionality of a conventional, unregulated brake system is guaranteed without valve excitation.
Die Einlaß- und Auslaßventile 2-4 bzw. 9-11 sind, wie durch die gestrichelte Umrahmung symbolisiert ist, kon struktiv zu einem Ventilblock 18 zusammengefügt. Durch ebenfalls gestrichelt dargestellte Anschlußleitungen 19, 20 ist dieser Block 18 über einen temperaturabhängig betätig ten Schalter 21 an eine Heizquelle 22 angeschlossen. Diese symbolisch dargestellte Heizeinrichtung könnte beispiels weise durch eine in dem Block 18 angeordnete elektrische Widerstandsheizung oder Widerstandspatrone realisiert sein, wobei dann als Heizquelle 22 oder Energiequelle zweckmäßigerweise die Fahrzeug-Batterie verwendet wurde, die in diesem Fall über einen temperaturabhängigen elek trischen Schalter 21 und elektrische Anschlußdrähte 19, 20 angeschlossen sein müßte.The inlet and outlet valves 2-4 and 9-11 are, as symbolized by the dashed frame, con structurally assembled to form a valve block 18 . By connecting lines 19 , 20 also shown in dashed lines, this block 18 is connected via a temperature-dependent actuated switch 21 to a heating source 22 . This symbolically represented heating device could be implemented, for example, by an electrical resistance heater or resistance cartridge arranged in the block 18 , the vehicle battery then advantageously being used as the heating source 22 or energy source, which in this case has a temperature-dependent electrical switch 21 and electrical connecting wires 19 , 20 should be connected.
Als Heiz- oder Energiequelle 22 ist jedoch auch das Küh lungssystem eines Verbrennungsmotors geeignet, das in die sem Fall über Leitungen (19, 20) erhitztes Wasser zu dem Ventilblock 18 und durch diesen hindurchleiten würde. Als temperaturabhängiger Schalter 21, der die Heizwasserzufuhr unterbrechen sollte, sobald sich der Ventilblock 18 auf Betriebstemperatur befindet, käme ein Thermostat in Frage, dessen Arbeitsweise durch die Thermostaten in den Kühlsy stemen von Verbrennungsmotoren bekannt ist.As a heating or energy source 22 , however, the cooling system of an internal combustion engine is also suitable, which in this case would lead via pipes ( 19 , 20 ) heated water to the valve block 18 and through it. As a temperature-dependent switch 21 , which should interrupt the heating water supply as soon as the valve block 18 is at operating temperature, a thermostat would come into question, the operation of which is known by the thermostats in the cooling systems of internal combustion engines.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines derar tigen Ventilblockes 18′. Da eine Bremskreisaufteilung wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen ist, bei der der Bremsdruck in den Vorderrädern VL, VR individuell und in den Hinterrädern HL, HR gemeinsam regelbar ist, enthält der Ventilblock 18′ drei Einlaß-/Auslaßventilpaare 2′, 9′; 3′, 5′; 4′, 11′. Erkennbar sind in Fig. 2 nur das Ge häuse oder die Aufnahmebohrungen sowie die Anschlüsse für diese Ventile sowie eine durchgehende Bohrung 23 in dem Ventilblock 18′. Diese Bohrung 23 wird über einen nicht dargestellten Schalter bzw. ein Thermostat (21) und An schlußleitungen an das Kühlsystem eines Kraftfahrzeug-Ver brennungsmotores angeschlossen, das die Energie zum Auf heizen des Ventilblockes und damit der Bremsflüssigkeit liefert. Fig. 2 shows schematically an embodiment of a derar term valve block 18 '. Since a brake circuit layout is as provided in the embodiment of Fig. 1, in which the brake pressure in the front wheels FL, FR is jointly controllable and individually the rear wheels RL, RR, the valve block includes 18 'three inlet / Auslaßventilpaare 2', 9 ′; 3 ′, 5 ′; 4 ′, 11 ′. In Fig. 2 only the Ge housing or the receiving bores and the connections for these valves and a through hole 23 in the valve block 18 'can be seen. This bore 23 is connected via a switch, not shown, or a thermostat ( 21 ) and connection lines to the cooling system of a motor vehicle internal combustion engine, which supplies the energy for heating the valve block and thus the brake fluid.
Die Eingänge E 1, E₂, E₃ des Ventilblockes 18 sind an die Bremskreise I, II - vergl. Fig. 1 - und damit an den Tandem-Hauptzylinder 15 des Bremsdruckgebers 1 angeschlos sen. Die Pfeile symbolisieren den Druckmittelfluß beim Be tätigen der Bremse. Die Ausgänge A 1, A₂, A₃ des Ven tilblockes 18′ führen zu den Radbremsen (5), wobei in dem gewählten Ausführungsbeispiel an die Ausgänge A 1, A2 jeweils eine Vorderradbremse 5, 6 und an den Ausgang A 3 beide Hinterradbremsen 7, 8 angeschlossen sind.The inputs E 1 , E ₂, E ₃ of the valve block 18 are connected to the brake circuits I, II - see FIG. 1 - and thus to the tandem master cylinder 15 of the brake pressure sensor 1 . The arrows symbolize the pressure medium flow when the brake is actuated. The outputs A 1 , A ₂, A ₃ of the Ven tilblockes 18 'lead to the wheel brakes ( 5 ), wherein in the selected embodiment, the outputs A 1 , A 2 each have a front wheel brake 5 , 6 and the output A 3 both rear wheel brakes 7 , 8 are connected.
Die Ausgänge a 1, a₂, a₃ der Einlaßventile 2′, 3′, 4′ sind im Inneren des Ventilblockes 18 jeweils unmittelbar mit dem Eingang e 1 bzw. e₂, e₃ des zugehörigen Aus laßventiles 9′ bzw. 10′, 11′ hydraulisch verbunden. Der zweite Anschluß a 4 bzw. a₅, a₆ der Auslaßventile führt über eine (nicht gezeigte, durch die Pfeile R symbo lisierte) Rückflußleitung zu einem Druckmittelausgleichs behälter (13 in Fig. 1). In der Druckabbauphase der Blockierschutzregelung wird über diese Auslaßventile 9,′ 10′, 11′ und über die Rückflußleitungen R Druckmittel in den Druckausgleichsbehälter abgelassen.The outputs a 1 , a ₂, a ₃ of the inlet valves 2 ', 3 ', 4 'are in the interior of the valve block 18 each directly with the input e 1 or e ₂, e ₃ of the associated off valve 9 ' or 10 ' , 11 'hydraulically connected. The second connection a 4 or a ₅, a ₆ of the outlet valves leads via a (not shown, symbolized by the arrows R ) return line to a pressure medium compensation container ( 13 in Fig. 1). In the pressure reduction phase of the anti-lock control, pressure medium is discharged into the pressure compensating tank via these outlet valves 9, '10', 11 ' and via the return lines R.
In den Ventilblock 18 kann auch, z. B. direkt in die Boh rung 23, eine Patrone mit einer elektrischen Heizwendel eingesetzt werden. Elektrische Energie zum Betrieb einer solchen Widerstandsheizung steht in einem Kraftfahrzeug durch die Starterbatterie und die elektrische Anlage zur Verfügung. Eine solche Heizung läßt sich mit geringem Her stellungsaufwand realisieren. Das Einstellen und Regeln der Temperatur mit herkömmlichen Thermostaten ist sehr einfach. Da die Aufheizung von der Kühlwassertemperatur unabhängig ist, läßt sich erreichen, daß die Bremsflüssig keit bereits vor dem Losfahren oder kurz nach der Inbe triebnahme des Fahrzeuges die vorgegebene Temperatur an nimmt.In the valve block 18 can also, for. B. directly into the drilling tion 23 , a cartridge with an electric heating coil can be used. Electrical energy for operating such a resistance heater is available in a motor vehicle through the starter battery and the electrical system. Such a heater can be realized with little effort. Setting and regulating the temperature with conventional thermostats is very easy. Since the heating is independent of the cooling water temperature, it can be achieved that the brake fluid speed takes on the specified temperature before starting to drive or shortly after the vehicle has been started up.
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