DE3714741A1 - Kraftfahrzeug-bremsanlage mit schlupfregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Brems­ anlage mit Schlupfregelung, mit einem Tandem-Hauptzylin­ der, dessen Druck im Normalfalle, wenn kein Schlupf auftritt, getrennten Bremskreisen über eine Druckmodula­ tions-Ventilanordung unmoduliert zuführbar ist, und mit einer Druckquelle, deren Druck beim Auftreten eines Schlupfes den Bremskreisen getrennt über die Druckmodu­ lations-Ventilanordnung zuführbar ist, wobei der Druck in den Bremskreisen individuell in Abhängigkeit vom Auftreten eines Schlupfes in den einzelnen Bremskreisen modulierbar ist.

Bei einer bekannten Kraftfahrzeug-Bremsanlage dieser Art ist zwischen dem Tandem-Hauptzylinder und zwei ge­ trennten Diagonal-Bremskreisen eine Hauptventilanord­ nung aus zwei getrennten 2/2-Wegeventilen angeordnet, die beim Auftreten eines Bremsschlupfes (einer Blockie­ rung eines oder mehrerer Räder beim Bremsen) den Tandem- Hauptzylinder von den Radbremsen trennen, so daß nur noch der Druck der Druckquelle, einer motorbetriebenen Pumpe, den Radbremsen über die Druckmodulations-Ventil­ anordnung zugeführt wird. Wenn der Schlupf nur bei einem der beiden diagonalen Räder auftritt, wird daher der Bremsdruck auch in der Radbremse des anderen Rades modu­ liert, obwohl dies an sich nicht erforderlich wäre. Solange kein Schlupf autritt, ergibt eine "statische" Bremsung (eine Bremsung ohne Bremsdruckmodulation) einen kürzeren Bremsweg als eine "dynamische" Bremsung (eine Bremsung mit Bremsdruckmodulation).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahr­ zeug-Bremsanlage der gattungsgemäßen Art anzugeben, die beim Auftreten eines Bremsschlupfes einen kürzeren Bremsweg sicherstellt.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß den Vorderradbremsen getrennte Vorderrad-Bremskreise zugeordnet sind und den Hinterradbremsen ein gemeinsamer Hinterrad-Bremskreis zugeordnet ist.

Wenn bei dieser Lösung ein Schlupf nur bei beispiels­ weise einer Vorderradbremse auftritt, kann nur deren Bremsdruck allein moduliert werden. Die anderen Bremsen können weiterhin statisch gebremst werden. Auch im Fall der Blockierung beider Vorderräder können diese dyna­ misch und die Hinterräder statisch gebremst werden. Im Falle der Blockierung eines oder beider Hinterräder werden dagegen beide Hinterräder dynamisch gebremst, weil die Bremswirkung der Hinterräder im Regelfalle von untergeordneter Bedeutung ist. In allen Fällen er­ gibt sich ein kürzerer Bremsweg, weil eine statische Bremsung, ohne daß ein Schlupf vorliegt, zu einem kür­ zeren Bremsweg führt.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß der Tandem-Haupt­ zylinder abgestuft ist und der Druckraum seiner kleine­ ren Stufe mit dem Hinterrad-Bremskreis und der Druckraum seiner größeren Stufe mit den Vorderrad-Bremskreisen verbunden ist. Auf diese Weise ist bei dynamischer und/ oder statischer Bremsung im Falle des Ausfalls eines oder beider Vorderrad-Bremskreise dafür gesorgt, daß der Hinterrad-Bremskreis mit einem höheren Druck beauf­ schlagt wird, während im Normalfalle alle Radbremskreise mit ungefähr gleichem Druck beaufschlagt werden.

Sodann kann dafür gesorgt sein, daß die Druckquelle über ein Rückschlagventil direkt mit dem einen Druckraum des Tandem-Hauptzylinders und dem Hinterrad-Bremskreis und über ein zweites Rückschlagventil direkt mit dem anderen Druckraum und den Vorderrad-Bremskreisen verbun­ den ist, wobei die Rückschlagventile zur Druckquelle hin sperren. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Brems­ druck des Tandem-Hauptzylinders bei statischer Bremsung nicht zur Druckquelle hin abgebaut wird.

Ferner ist es günstig, wenn sich der Eingangsdruck jedes Bremskreises beim Auftreten eines Schlupfes mit der auf die Kolbenanordnung des Tandem-Hauptzylinders ausge­ übten Bremsbetätigungskraft ändert. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der im Falle eines Schlupfes bei jedem Bremsdruckimpuls während der Druckmodulation ausgeübte Bremsdruck von der durch den Fahrer auf das Bremspedal ausgeübten Kraft abhängt und der Fahrer auch beim Auftreten eines Schlupfes einen Einfluß auf den Bremsdruck behält.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste­ hend anhand einer schematischen Zeichnung eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält ein Tandem-Hauptzylinder 1 zwei Druckräume 2, 3 und zwei zusammenwirkende Arbeitskolben 4, 5, die durch ein nicht dargestelltes Bremspedal gemeinsam betätigt werden. Die Druckräume 2, 3 stehen über eine Druckmodula­ tions-Ventilanordnung 6 mit Radbremsen 7, 8, 9 und 10 jeweils für das hintere linke Rad HL, das hintere rechte Rad HR, das vordere linke Rad VL und das vordere rechte Rad VR in Verbindung. Die Druckmodulations-Ventilanord­ nung enthält in der Ruhestellung geöffnete 2/2-Magnetven­ tile 11, 12 und 13, in der Ruhestellung gesperrte 2/2- Magnetventile 14, 15 und 16 sowie drei Rückschlagventile 17, 18 und 19, die jeweils zu einem der 2/2-Magnetven­ tile 11 bis 13 antiparallelgeschaltet sind. Der Druck­ raum 2 ist über eine Leitung 20 und das 2/2-Magnetventil 11 mit den beiden Radbremsen 7, 8 für die Hinterräder HL und HR und der Druckraum 3 über eine Leitung 21 und das 2/2-Magnetventil 12 mit der Radbremse 9 für das vordere linke Rad VL und über die Leitung 21 und das 2/2-Magnetventil 13 mit der Radbremse 10 für das vordere rechte Rad VR verbunden. Sodann sind die Radbremsen 7, 8 über das 2/2-Magnetventil 14 und eine Rückleitung 23, die Radbremse 9 über das 2/2-Magnetventil 15 und die Rückleitung 23 und die Radbremse 10 über das 2/2-Mag­ netventil 18 und die Rückleitung 23 mit einem Behälter 24 für Bremsflüssigkeit verbunden.

Der Behälter 24 ist ferner über eine Vorlaufleitung 25, in der ein Filter 26, eine Druckquelle in Form einer motorbetriebenen Pumpe 27, ein Filter 28 und ein in der Ruhestellung geöffnetes 2/2-Magnetventil 29 hinter­ einander angeordnet sind, einerseits über ein Rückschlag­ ventil 30 mit der Leitung 21 und andererseits über ein Rückschlagventil 31 mit der Leitung 20 verbunden.

Der Motor M der Pumpe 27 wird beim Auftreten eines Schlupfes durch eine nicht dargestellte Schlupf­ überwachungselektronik, die auch die 2/2-Magnetventile 11 bis 16 der Druckmodulations-Ventilanordnung 6 in Abhängigkeit vom Schlupf steuert, eingeschaltet.

Zwischen den Leitungen 20 und 21 ist ein Druckschalter 32 angeschlossen, der den Stromkreis des Motors M unter­ bricht, wenn die Druckdifferenz zwischen den Druckräumen 2 und 3 einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet, d.h. wenn der eine oder alle Bremskreise ausfallen, kann die Pumpe 27 nicht mehr eingeschaltet werden, und eine dynamische Bremsung ist nicht mehr möglich.

Ein weiterer Druckschalter 33 ist an der Vorlaufleitung 25 auf der Ausgangsseite der Druckquelle 27 angeschlos­ sen. Er dient zusammen mit dem Magnetventil 29 einer Funktionsüberprüfung der Druckquelle 27. Hierbei wird in bestimmten Zeitabständen durch die Schlupfüberwa­ chungselektronik das 2/2-Magnetventil 29 in seine Schließstellung gebracht und die Pumpe 27 (bzw. ihr Motor M) eingeschaltet. Erzeugt die Pumpe 27 in einer vorgegebenen Zeitspanne einen vorgegebenen Druck, wie er für eine dynamische Bremsung erforderlich ist, dann wird der Schlupfüberwachungselektronik ein Signal "in Ordnung" durch den Druckschalter 33 zugeführt, und die Schlupfüberwachungselektronik schaltet die Pumpe und das Magnetventil 29 ab, so daß letzteres wieder öffnet. Eine Umschaltung von statischer auf dynamische Bremsung erfolgt daher nur, wenn die Pumpe und die Bremskreise in Ordnung sind und an einem der Räder ein Schlupf auf­ tritt.

Solange die Schlupfüberwachungselektronik keinen Schlupf feststellt, behalten die 2/2-Magnetventile 11 bis 16 die dargestellte Lage bei, in der die Hinterradbremsen 7, 8 direkt mit dem Druckraum 2 und die Vorderradbremsen 9, 10 direkt mit dem Druckraum 3 verbunden sind und der Motor M ausgeschaltet ist. Alle Radbremsen 7 bis 10 werden daher statisch in Abhängigkeit vom Bremspedal­ druck betätigt.

Fällt während eines statischen Bremsvorgangs ein Vorder­ rad-Bremskreis oder nur der Hinterrad-Bremskreis aus, dann erhöht sich der Druck in dem jeweils nicht ausgefal­ lenen, am Druckraum 2 angeschlossenen Bremskreis bzw. in den am Druckraum 3 angeschlossenen Bremskreisen, und zwar dadurch, daß wegen des Bremskreisausfalls, z.B. durch einen Leitungsbruch, bei einem der Kolben 4, 5 der Gegendruck wegfällt und bei gleichbleibender Bremspedalkraft nur noch der Gegendruck des nicht defek­ ten Bremskreises zu überwinden ist. Bei einem Ausfall der Vorderradbremskreise, zum Beispiel durch einen Bruch der Leitung 21, erhöht sich der Druck im Hinterrad-Brems­ kreis dagegen nicht nur aufgrund des Wegfalls des Gegen­ drucks im Druckraum 3, sondern auch aufgrund der Abstu­ fung des Tandem-Hauptzylinders 1, da beide Kolben 4, 5 dann in der üblichen Weise über einen zwischen ihnen liegenden, jedoch nicht dargestellten, axialen dünnen Fortsatz des einen Kolbens 4 in Wirkverbindung treten und der größere Kolben 5 den kleineren Kolben 4 über den Fortsatz mitnimmt. Solange kein Bremskreis ausfällt, stehen die beiden Kolben 4, 5 dagegen lediglich hydrau­ lisch in Druckverbindung.

Wenn die Schlupfüberwachungselektronik dagegen bei einem der Räder einen Schlupf feststellt, schaltet sie den Motor M und damit die Pumpe 27 ein, so daß die Brems­ kreise nicht nur durch die Ausgangsdrücke des Tandem- Hauptzylinders 1, sondern auch durch den Ausgangsdruck der Pumpe 27 beaufschlagt werden. Dennoch ändern sich die Drücke in den Leitungen 20 und 21 weiterhin etwa proportional zu der vom Fahrer auf das Bremspedal ausge­ übten Bremskraft, weil in den Kolben 4 und 5 jeweils ein (nicht dargestelltes) druckfestes Zentralventil eingebaut ist, das in Abhängigkeit von dem im jeweiligen Druckraum 2, 3 herrschenden Druck zum Behälter hin öffnet und in Abhängigkeit von der durch den Fahrer ausgeübten Bremskraft schließt. Der Fahrer kann daher weiterhin den wirksamen Bremsdruck beeinflussen.

Wenn der Schlupf beispielsweise bei einem oder beiden Hinterrädern HL, HR aufgetreten ist, wird der Bremsdruck der Hinterradbremsen 7, 8 in der üblichen Weise durch abwechselndes Öffnen und Schließen der ihnen zugeordne­ ten Magnetventile 11, 14 so moduliert, daß der Schlupf verschwindet, während die Vorderräder VL, VR weiterhin statisch gebremst werden. Tritt ein Schlupf dagegen bei einem der Vorderräder auf, dann wird dieses dyna­ misch gebremst, während alle anderen Räder weiterhin statisch gebremst werden. Auch beim Auftreten eines Schlupfes bei beiden Vorderrädern VL, VR können diese dynamisch und die Hinterräder HL, HR statisch gebremst werden.

Im Ergebnis führt diese Unterteilung in drei Bremskreise zu einem kürzeren Bremsweg, weil die Vorderräder VL und VR individuell dynamisch und die übrigen Räder wei­ terhin statisch gebremst werden können, wobei auf eine individuelle dynamische Abbremsung der Hinterräder HL und HR verzichtet werden kann, weil die Bremswirkung der Hinterradbremsen 7, 8 im Vergleich zur Bremswirkung der Vorderradbremsen 9, 10 von untergeordneter Bedeutung ist.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit Schlupfregelung, mit einem Tandem-Hauptzylinder, dessen Druck im Normal­ falle, wenn kein Schlupf auftritt, getrennten Brems­ kreisen über eine Druckmodulations-Ventilanordnung unmoduliert zuführbar ist, und mit einer Druckquelle, deren Druck beim Auftreten eines Schlupfes den Brems­ kreisen getrennt über die Druckmodulations-Ventil­ anordnung zuführbar ist, wobei der Druck in den Brems­ kreisen individuell in Abhängigkeit vom Auftreten eines Schlupfes in den einzelnen Bremskreisen modu­ lierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß den Vorder­ radbremsen (9, 10) getrennte Vorderrad-Bremskreise zugeordnet sind und den Hinterradbremsen (7, 8) ein gemeinsamer Hinterrad-Bremskreis zugeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tandem-Hauptzylinder (1) abgestuft ist und der Druckraum (2) seiner kleineren Stufe mit dem Hinterrad-Bremskreis und der Druckraum (3) seiner größeren Stufe mit den Vorderrad-Brems­ kreisen verbunden ist.

3. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle (27) über ein Rückschlagventil (31) direkt mit dem einen Druckraum (2) des Tandem-Hauptzylinders (1) und dem Hinterrad-Bremskreis und über ein zweites Rückschlag­ ventil (30) direkt mit dem anderen Druckraum (3) und den Vorderrad-Bremskreisen verbunden ist, wobei die Rückschlagventile (30, 31) zur Druckquelle (27) hin sperren.

4. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ein­ gangsdruck jedes Bremskreises beim Auftreten eines Schlupfes mit der auf die Kolbenanordnung (4, 5) des Tandem-Hauptzylinders (1) ausgeübten Bremsbetäti­ gungskraft ändert.