DE3734903C2 - Blockiergeschützte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

Blockiergeschützte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage

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Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Bremsanlage ist aus der DE 35 42 419 A1 bekannt. Der Pumpendruck wird durch ein Druckregelventil vorgegeben, dessen Öffnungsdruck durch den Druck im Hauptbremszylinder bestimmt wird. Außerdem sind sogenannte Trennventile in den Bremsleitungen vorgesehen, die im Falle einer Blockierschutz­ regelung den Hauptzylinder von den Bremskreisen trennen.
Aus der DE 35 38 330 A1 ist eine Fahrzeugbremsanlage bekannt, bei der ein Bremskreis frei von hydraulischen Schließmitteln ist. Dies ist jedoch deswegen möglich, weil Teilflächen des Radzylinderbremskolbens über hydraulische Schließmittel separat druckbeaufschlagt bzw. druckentlastet werden können.
Aus der DE 37 00 282 A1 ist eine blockiergeschützte Fahrzeug­ bremsanlage bekannt, die oberhalb der Einlaß-/Auslaßventilkom­ bination eine Drossel 42/46 enthält. Bei einer derartigen Drossel soll erreicht werden, daß der Druckaufbau beim Öffnen des Einlaßventils nicht zu rasch erfolgt.
Bei all diesen Bremsanlagen ist der kompliziert und aufwendige Aufbau von Nachteil, außerdem wird in der Bremsanlage gemäß der erstgenannten Schrift das Pedal während einer Bremsschlupfrege­ lung fixiert, da der Hauptbremszylinder von den Bremskreisen getrennt ist. Diese Position wird unabhängig von der vom Fahrer ausgeübten Pedalkraft während einer Bremsdruckregelung beibe­ halten.
Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, eine mit wenig Teilen aufgebaute Bremsanlage zur Verfügung zu stellen, die darüber hinaus den Vorteil hat, daß sich während einer Brems­ schlupfregelung die Pedalposition der ausgeübten Pedalkraft anpaßt.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils in Verbindung mit dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere ist darauf zu achten, daß der Querschnitt der Drossel in der Bremsleitung kleiner ist als der Nenndurchmesser des Auslaßventils.
Bei einer zweikreisig aufgebauten Bremsanlage wird es rei­ chen, den Druck am Ausgang einer Pumpe des Regelventils zu bestimmen, das vorteilhafterweise im Hauptbremszylinder selbst angeordnet werden kann.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Einsparung von mindestens einem Sperrventil pro Bremskreis.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen und zwei Ausführungsbeispielen erläutert:
Fig. 1 zeigt die einfache, Fig. 2 die doppelte Anordnung eines Ausführungsbeispieles.
Gemäß Fig. 1 ist in einem Hauptbremszylinder 1 ein Haupt­ kolben 2 axial verschiebbar angeordnet. Ein Bremspedal 3 ist mit einem Druckübertragungsmittel 4 mit dem Haupt­ kolben 2 mechanisch verbunden. Ein Reservebehälter 5 für das Druckmittel ist über eine hydraulische Leitung 5′ mit dem Hauptbremszylinder 1 verbunden. Ein Radbremszylinder­ paar 6 eines Bremskreises ist über eine hydraulische Lei­ tung 7 mit dem Ausgang 8′ einer Arbeitskammer 8 verbunden, die über die hydraulische Leitung 5′ mit Druckmittel ver­ sorgt werden kann und in der mittels Hauptkolben 2 ein Ar­ beitsdruck zur Betätigung der Radbremszylinder 6 erzeugbar ist. Eine Pumpe 9 mit Antriebsmotor 9′ ist mit ihrem Ein­ gang 10 und dem Ausgang 11 hydraulisch mit dem Reservebe­ hälter 5 verbunden. Zusätzlich ist der Ausgang 11 der Pum­ pe über eine hydraulische Verzweigung 12 und über ein Rückschlagventil 12′ mit der hydraulischen Leitung 7 ver­ bunden. Mit dem Pumpenausgang 11 ist auf die Verzweigung 12 folgend ein hydraulisch mit dem Reservebehälter 5 ver­ bundenes Druckregelventil 13 angeordnet, das mechanisch über zweistufige Druckfedern 13′ mit dem Hauptkolben 2 ge­ koppelt ist. Außerdem ist ein elektromagnetisches, strom­ los geschlossenes Ventil (SG-Ventil) 14 über eine hydrau­ lische Abzweigung 14′ mit der hydraulischen Leitung 7 und dem Reservebehälter 5 gekoppelt. Eine Blende 7′ ist in die hydraulische Leitung 7 zwischen der hydraulischen Ab­ zweigung 14′ und der hydraulischen Verzweigung 12 an­ geordnet.
Folgende Funktionsabläufe bestimmen die Wirkung der be­ schriebenen Anlage nach Fig. 1:
Das Bremspedal 3 und damit der Hauptkolben 2 werden gemäß Zeichnung in Pfeilrichtung bewegt, die Arbeitskammer 8 wird verkleinert und über den Ausgang 8′ der Arbeitskammer wird Druckmittel in das Radbremszylinderpaar 6 gedrückt bis die Bremswirkung einsetzt. Im Fall drohenden Blockierens eines Rades wird mittelbar von dessen je­ weiligem Sensor 6′′ der Motor 9′ gestartet, die Förder­ wirkung der Pumpe 9 beginnt. Gleichzeitig öffnet, von Ver­ stärker 15 gesteuert, pulsend das Ventil 14, so daß der Druck durch Abfließen des Druckmittels vor dem Radbrems­ zylinderpaar 6 sinkt und die Bremswirkung nachläßt bis die Blockiergefahr vorüber ist. Ist diese tatsächlich vorüber, schließt das Ventil 14 und die Bremswirkung kann wieder verstärkt werden. Infolge des Druckmittelverlustes zwi­ schen Arbeitskammer 8 und Radbremszylinderpaar 6 steht der Hauptkolben 2 weiter in Betätigungsrichtung als bei glei­ cher Bremswirkung vor dem Einsetzen der Antiblockier­ regelung. Bei erneuter Antiblockierregelung in dieser Po­ sition ist in einer Grenzstellung des Hauptkolbens 2 die zweistufige Druckfeder 13′ des Druckregelventils 13 soweit gespannt, daß das Druckregelventil 13 gesperrt ist und den Druck am Pumpenausgang 11 überproportional anwachsen läßt. Ebenso steigt der Druck zwischen Blende 7′ und Arbeits­ kammer 8, so daß der Hauptkolben 2 in eine Sicherheits­ position gestellt wird, die eine Mindestdruckmittelmenge in der Arbeitskammer 8 sichert.
An der Blende 7′ wird sich in diesem Fall ein Druckgefälle einstellen. Dieses ist bedingt durch das Druckmittel­ abfließen aus den Radbremszylindern 6 über das Ventil 14 beim Einregeln der Radbremszylinder 6 auf den Straßen­ zustand.
Ist bei Antiblockierregelung nur die erste Stufe der Druckfeder 13′ des Druckregelventils 13 gespannt, strömt der größere Teil des Pumpenfördervolumens in den Reserve­ behälter 5 zurück, der kleinere Teil tritt in den Brems­ kreis über das Rückschlagventil 12′ ein. Das Druckgefälle an der Blende 7′ ist nun gering. Zwischen der Blende 7 und den Radbremszylindern 6 wird auch in diesem Fall der Druck über das Ventil 14 pulsend abgebaut.
Der Regelweg für das Druckregelventil 13 ist so klein di­ mensionierbar, daß das Pulsieren am Bremspedal nur gering spürbar ist.
Gemäß Fig. 2 ist die dargestellte Anordnung doppelt aus­ geführt d. h. mit Tandemhauptzylinder und einer der zweiten Arbeitskammer 8′ zugeordneten zweiten Pumpen- und Ventil­ anordnung, womit ein zweiter Bremskreis (Kr. 2) versorgt wird. Anstelle des externen Druckregelventiles 13 nach Fig. 1 ist in Fig. 2 das Druckregelventil 13 im Haupt­ bremszylinder 1 installiert, das aus Feder 13′, Halte­ körper 13′′′′, Kugel 13′′′′′ und Zwischenkolben 16 besteht und dessen Schließkraft, abhängig von der Position des Hauptkolbens 2, größer oder kleiner ist, so daß entweder der Druckmitteldurchfluß durch die zentrale Bohrung 16′ eines Zwischenkolbens 16 weiter zum Reservebehälter 5 ge­ sperrt oder frei ist. Ist der Druckmitteldurchfluß durch den Zwischenkolben 16 gesperrt, fließt das Druckmittel über das Rückschlagventil 12′ in die Leitung 7 und die Ar­ beitskammer 8, wobei der Hauptkolben 2 entgegen der Be­ tätigungsrichtung zurückgestellt wird.
In einer definierten Position des Hauptkolbens 2 ist die Feder des internen Druckregelventiles 13 so weit ent­ spannt, daß die Kugel 13′′′′′ die zentrale Bohrung 16′ frei gibt und daß das Druckmittel über die hydraulische Leitung 5′ in den Reservebehälter 5 fließt.
Die zweite Pumpe 9′ ist mit dem Motor 9′′ der ersten Pumpe 9 gekoppelt, wobei deren Pumpenausgang 11′ Über das zweite Rückschlagventil 12′ mit der zweiten hydraulischen Leitung 7 und der zweiten Arbeitskammer 8′ verbunden ist. Ein dem zweiten Hauptkolben 2′′ zugeordnetes justierbares kolben­ wegabhängiges Zentralventil 2′′′ fungiert als Volumen­ regelventil, hält das Volumen in der zweiten Arbeitskammer 8′ auf einem gleichen definierten Mindestvolumen wie in Arbeitskammer 8. Das Zentralventil 2′′′ besteht aus Kugel, Haltekörper, Druckfeder und Haltekörper-Widerlager. In ei­ ner durch die Abmessungen der genannten Ventilteile be­ stimmten Position des Kolbens 2′′ ist für den Haltekörper im Haltekörper-Widerlager bei höchstem Volumen der Ar­ beitskammer 8′ die Endlage erreicht, die Schließwirkung der Kugel an der zentralen Bohrung des Kolbens 2′′ läßt nach, so daß das nun von der Pumpe 9′ nachgeförderte Druckmittelvolumen über die zentrale Bohrung und die hy­ draulische Leitung 5′ in den Reservebehälter 5 strömt. Auf diese Weise sind die beiden Arbeitskammern 8, 8′ druck- und volumensynchron geregelt.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist einfacher im Aufbau und weniger störanfällig, weil unabhängig von von außen an die Hauptkolben 2, 2′ anzukoppelnden Stell­ mechanismen.

Claims (3)

1. Blockiergeschützte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Hauptbremszylinder (1) mit einem Hauptkolben (2) und Arbeitskammer (8), Radbremszylindern (6′), einer die Arbeitskammer (8) mit den Radbremszylindern (6′) verbinden­ den Bremsleitung (7), einem drucklosen Reservebehälter (5), einer Hydraulikpumpe (9), deren Ausgang (11) über ein Rück­ schlagventil (12′) in die Bremsleitung (7) geführt ist und deren Eingang (10) mit dem Reservebehälter (5) verbunden ist, einem in einer Abzweigung von der Bremsleitung (7) angeordneten und zum Reservebehälter (5) hin öffnenden Auslaßventil (14), einem an die Verbindungsleitung des Aus­ gangs (11) der Hydraulikpumpe (9) mit dem Rückschlagventil (12′) angeschlossenen Druckregelventil (13), das mit seinem Ausgang (13′′′) in den Reservebehälter (5) mündet, einer elektronischen Steuereinheit (15) zur Ansteuerung des An­ triebs der Hydraulikpumpe (9) und zur Ventilansteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsleitung (7) frei von hydraulischen Schließmitteln ist und stromauf der Abzwei­ gung eine Drossel (7′) enthält sowie daß das Druckregelven­ til (13) derart angesteuert ist, daß sich am Ausgang der Hydraulikpumpe (8, 9) ein von der Stellung des Hauptkolbens (2) ab­ hängiger Druck ergibt.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (7′) einen kleineren Querschnitt aufweist als der Nenndurchmesser des Auslaßventils (14) im geöffneten Zustand.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage zwei Bremskreise aufweist, mit je einer Hydraulikpumpe (9, 9′), wobei der Hauptbremszylinder (1) ein Tandemzylinder ist und der Motor (9′′) beide Hydraulikpumpen (9′, 9) antreibt und das Druckregelventil (13) am Ausgang (11) nur einer Pumpe vorgesehen ist, und wobei das Druckregelventil (13) als ein in der Ar­ beitskammer (8′) als kolbenwegabhängig öffnendes Zentral­ ventil (2′′′) angeordnet ist, wobei in einer definierten Offenposition des Zentralventils (2′′′) eine hydraulische Verbindung zum Reservebehälter (5) geöffnet ist.
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