DE3743588C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blockierschutzvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der gattungsgemäßen DE-OS 34 01 690 ist eine kombinierte Bremsblockier- und Antischlupfregeleinrichtung bekannt. Bei der aus dieser Druckschrift bekannten Blockierschutzvorrichtung wird die über das Bremspedal aufgebrachte Bremskraft mittels eines hydraulischen Bremskraftverstärkers, der über ein Steuerventil mit einer Hilfs- oder Leistungsdruckquelle verbunden ist, verstärkt und über einen Hauptbremszylinder zwei hydraulisch unabhängigen Bremskreisen zugeführt. Im Fall des Blockierens eines Rades wird die Leitung zwischem dem Hauptbremszylinder und den beiden Bremskreisen durch Absperrventile abgesperrt, die beiden Bremskreise mit dem am Eingang des Hauptbremszylinders anliegenden Verstärkungsdruck beaufschlagt und der an den Bremszylindern anliegende Bremsdruck durch die intermittierende Betätigung von Umschaltventilen geregelt. Die intermittierende Zufuhr der Druckflüssigkeit vom Bremskraftverstärker bewirkt eine Schwankung des Drucks im Hauptbremszylinder. Diese Druckschwankungen pflanzen sich in Richtung zum Bremspedal fort und führen dort zu störenden Vibrationen.

In der DE-OS 25 19 835 ist an sich ein Steuerventil beschrieben, durch das ein Radbremszylinder im Antiblockierbremsbetrieb mit einer Hilfsdruckquelle verbindbar ist und das dabei durch den Ausgangsdruck des Hauptbremszylinders angesteuert ist.

Aus der DE-OS 35 11 535 ist eine Bremsanlage bekannt, bei der dem Hauptbremszylinder ein Steuerventil zugeordnet ist, über das der von einer Leistungsdruckquelle aufgebrachte Bremsdruck in Abhängigkeit von dem Druck im Hauptbremszylinder steuerbar ist. Während der Druckaufbauphasen bei einer Blockierschutzregelung schaltet ein dem Steuerventil nachgeschaltetes druckgesteuertes Umschaltventil um, so daß der Bremsdruck über das Steuerventil von dem Hauptbremszylinder aufgebracht wird und Hydraulikflüssigkeit von diesem hin zu den Radbremszylindern gefördert wird. Die durch die Umschaltvorgänge verursachten Druckschwankungen im Hauptbremszylinder führen zu den vorstehend beschriebenen Vibrationen des des Bremspedals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Blockierschutzvorrichtung derart weiterzubilden, daß einer Übertragung von Druckschwankungen während der Blockierschutzregelung auf das Bremspedal vorgebeugt wird.

Diese Aufgabe wird durch das Merkmal des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die anmeldungsgemäße Anordnung eines Steuerventils, das den durch die Leistungsdruckquelle aufgebrachten Bremsdruck durch den dem Bremskraftverstärker abgegebenen Bremsdruck steuert, wird während der Blockierschutzregelung kein Hydraulikfluid im Hauptbremszylinder verbraucht, so daß keine störenden Rückwirkungen auf das Bremspedal entstehen können.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Blockierschutz­ vorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Steurventils der Blockierschutzvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines Steuerventils.

Das in Fig. 1 schematisch gezeigte Bremssystem für Kraft­ fahrzeuge enthält einen mit einem hydraulischen Bremskraft­ verstärker 11, welcher durch das Niedertreten eines Brems­ pedals 10 zu betätigen ist, ausgestatteten Tandem-Haupt­ bremszylinder 12. Dieser Hauptbremszylinder hat eine vorde­ re Druckkammer, die mit einem Bremszylinder 21 für das lin­ ke Vorderrad durch Leitungen P₁ sowie P₄ und mit einem Brems­ zylinder 22 für das rechte Vorderrad durch Leitungen P₂ so­ wie P₄ verbunden ist. Ferner ist der Hauptbremszylinder 12 mit einer hinteren Druckkammer versehen, die mit den Hinter­ rad-Bremszylindern 23 und 24 durch die Leitungen P₃ und P₅ verbunden ist. Innerhalb der Leitung P₃ ist ein bekanntes Dosierventil 19 angeordnet.

Eine Blockierschutzvorrichtung für das Bremssystem dient dazu, unabhängig jeden den Radbremszylindern 21, 22, 23 und 24 zugeführten Hydraulikdruck zu regeln, wenn die Straßenrä­ der im Bremsbetrieb des Fahrzeugs zu einem Blockieren neigen. Die Blockierschutzvorrichtung umfaßt elektrisch betätigte Umschaltventile 31, 33 und 35, von denen jeweils eines in den Leitungen P₁, P₂ sowie P₃ angeordnet ist, elektrisch betätigte Mengenregelventile 32, 34 und 36, von denen je­ weils eines in den Leitungen P₁, P₂ und P₃ angeordnet ist, sowie Radblockier- oder Drehzahlfühler 41, 42, 43 und 44, die dazu vorgesehen sind, elektrische Signale zu erzeugen, welche jeweils die Drehzahl der Vorder- und Hinterräder wie­ dergeben. Des weiteren umfaßt die Blockierschutzvorrichtung einen normalerweise offenen Bremsschalter 45, der bei einem Niedertreten des Bremspedals 10 geschlossen wird, und einen Mikrocomputer 50, der mit dem Bremsschalter 45 verbunden ist, um im Ansprechen auf das Schließen dieses Schalters 45 aktiviert zu werden. Der Mikrocomputer 50 ist auch mit den Radblockierfühlern 41-44 verbunden, um jeglichen Bloc­ kierzustand der Räder in Abhängigkeit vom jeweiligen Wert der elektrischen Signale von den Fühlern 41-44 zu ermit­ teln und Steuersignale zu erzeugen, wenn die Räder im Brems­ betrieb des Fahrzeugs zum Blockieren neigen. Weiterhin ent­ hält die Blockierschutzvorrichtung elektrisch betätigte Ab­ sperrventile 37 und 38, von denen jeweils eines in den Lei­ tungen P₄ und P₅ angeordnet ist, ein Steuer- oder Regelventil 60, das durch eine Leitung P₆, in der Rückschlagventile V₁ und V₂ angeordnet sind, mit den Leitungen P₄ sowie P₅ an zwischen den Absperrventilen 37 bzw. 38 und den Umschaltventilen 31, 33 bzw. 35 liegenden Stellen verbunden ist, und eine hydrau­ lische Hilfs- oder Leistungsdruckquelle 70, die mit dem Bremskraftver­ stärker 11 über die Leitung P₇ und mit dem Regelventil 60 über die Leitung P₈ in Verbindung steht.

Die Umschaltventile 31, 33 und 35 sind dazu vorgesehen, die Radbremszylinder 21-24 mit den Absperrventilen 37 und 38 in ihrem entregten Zustand und die Radbremszylinder 21-24 mit einem Fluid-Vorratsbehälter 12A des Hauptbremszylinders 12 in ihrem erregten Zustand zu verbinden. Die Mengenregel­ ventile 32, 34 und 36 dienen dazu, in ihrem entregten Zu­ stand eine Druckflüssigkeitsströmung zwischen den Radbrems­ zylindern 21-24 und den Umschaltventilen 31, 33 sowie 35, ohne gegenüber der Strömung irgendeine Drosselwirkung zu erzeugen, zu ermöglichen. Diese Mengenregelventile 32, 34 und 36 sind mit Drosseln 32a, 34a sowie 36a versehen, die dazu dienen, die durchtretende Druckflüssigkeitsströmung dann zu drosseln, wenn die Mengenregelventile erregt sind. Die Absperrventile 37 und 38 sind dazu ausgebildet, die Lei­ tungen P₁, P₂ und P₃ mit den Leitungen P₄ und P₅ in ihrem entregten Zustand zu verbinden, so daß die vom Hauptbremszy­ linder 12 den Umschaltventilen 31, 33 und 35 zugeführte Druckflüssigkeitsströmung durchtreten kann. Die Absperrven­ tile 37 und 38 dienen ferner dazu, in ihrem erregten Zu­ stand die Leitungen P₄ und P₅ von den Leitungen P₁, P₂ und P₃ zu trennen, um dadurch eine Druckflüssigkeitsströmung vom Hauptbremszylinder 12 zu den Umschaltventilen 31, 33 und 35 zu unterbrechen.

Bei der in Rede stehenden Ausführungsform sind die Umschalt­ ventile 31, 33, 35 und die Mengenregelventile 32, 34, 36 mit dem Mikrocomputer 50 verbunden, so daß sie in Abhängig­ keit von einem der Steuersignale vom Computer 50 intermittie­ rend erregt werden. Die Absperrventile 37 und 38 sind eben­ falls mit dem Computer 50 zu ihrer Erregung im Ansprechen auf das eine der Steuersignale vom Computer 50 verbunden. Vorzugsweise sind die Absperrventile 37 und 38 derart vor­ gesehen, daß sie vor der Erregung der Ventile 31-36 erregt werden, wenn an sie das andere Steuersignal vom Computer 50 gelegt wird. Auf diese Weise wird den Umschaltventilen 31, 33 und 35 vom Hauptbremszylinder 12 Druckflüssigkeit zugeführt, wenn die Absperrventile 37 und 38 im Bremsbe­ trieb entregt werden, und es wird ihnen Druckflüssigkeit vom Regelventil 60 zugeführt, wenn die Absperrventile 37 und 38 im Bremsbetrieb erregt werden.

Das Regelventil 60 ist mit dem Hydraulik-Bremskraftverstär­ ker 11 über die Leitung P₉ verbunden, so daß ihm vom Ver­ stärker 11 im Bremsbetrieb durch eine Drossel O₁ hindurch Druckflüssigkeit zugeführt wird. Bei dieser Ausführungsform entspricht der dem Regelventil 60 vom Bremskraftverstärker 11 angelegte Hydraulikdruck der dem Hauptbremszylinder 12 im Bremsbetrieb angelegten Hilfsdruckleistung. Insofern wirkt das Regelventil 60 dahingehend, den ihm von der Leistungs­ druckquelle 70 über die Leitung P₈ zugeführten hydraulischen Leistungsdruck in Abhängigkeit vom Hydraulikdruck vom Brems­ kraftverstärker 11 zu regeln, um den Leistungsdruck auf an­ nähernd den gleichen Wert wie den Hauptbremszylinderdruck zu modulieren.

Wie die Fig. 2 zeigt, umfaßt das Regelventil 60 ein mit vier Öffnungen zur Verbindung mit den Leitungen P₆, P₈, P₉ und mit einer Rücklaufleitung P₁₀ ausgestattetes Gehäuse 61, in dem ein Kolben 62, ein Ventilkörper 63 und ein Rückschlag­ ventil 64 aufgenommen sind. Der Kolben 62 ist im Gehäuse 61 axial bewegbar, um das Innere des Gehäuses 61 in Fluid­ kammern R₁ bzw. R₂ zu teilen, die jeweils mit der Leitung P₉ bzw. P₆ in Verbindung stehen. Im Kolben 62 ist ein Kanal 62a ausgebildet, der eine Druckflüssigkeitsströmung von der Fluidkammer R₂ zur Rücklaufleitung P₁₀, die mit dem Fluid- Vorratsbehälter 12a des Hauptbremszylinders 12 verbunden ist, zu ermöglichen. Der Ventilkörper 63 ist mit einer an ihm befestigten Kugel 63a, die den Kanal 62a des Kolbens 62 öffnen und schließen kann, sowie mit einem Schaft 63b zum Schließen und Öffnen des Rückschlagventils 64 versehen. Im Ventilkörper 63 ist ein axialer Durchgang 63c ausgebil­ det, der eine Druckflüssigkeitsströmung von der Leitung P₈ zur Fluidkammer R₂ zuläßt.

Wenn im Bremsbetrieb der Druck in der Kammer R₁ über den Druck in der Kammer R₂ ansteigt, dann wird der Kolben 62 nach rechts bewegt, so daß der Kanal 62a durch Anlage an der Kugel 63a des Ventilkörpers 63 geschlossen wird, welcher seinerseits nach rechts bewegt wird, um das Rückschlagventil 64 zu öffnen. Als Ergebnis dessen fließt die Druckflüssigkeit von der Leitung P₈ in die Kammer R₂ durch das Rückschlagven­ til 64 und den Durchgang 63c, so daß der Druck in der Kammer R₂ erhöht wird. Dadurch wird der Druck in der Kammer R₂ auf einen dem Druck in der Kammer R₁ entsprechenden Druck ge­ bracht. Wenn der Druck in der Kammer R₂ über den in der Kam­ mer R₁ ansteigt, dann wird der Kolben 62 nach links bewegt, um den Kanal 62a zu öffnen, während andererseits das Rück­ schlagventil 64 geschlossen wird und die Druckflüssigkeits­ strömung aus der Leitung P₈ in die Kammer R₂ unterbricht. Als Ergebnis dessen wird die Druckflüssigkeit aus der Kammer R₂ in den Vorratsbehälter 12A des Hauptbremszylinders 12 durch den Kanal 62a und die Rücklaufleitung P₁₀ abgeführt, womit der Druck in der Kammer R₂ vermindert wird. Das be­ wirkt, daß der Druck in der Kammer R₂ auf einen dem Druck in der Kammer R₁ entsprechenden Druck gelangt.

Die hydraulische Leistungsdruckquelle 70 wird von einer von einem Elektromotor 71 angetriebenen Fluidpumpe 72 gebildet, die an ihrer Saugseite mit dem Vorratsbehälter 12A des Haupt­ bremszylinders 12 über die Rücklaufleitung P₁₀ und an ihrer Druckseite mit dem Regelventil 60 sowie einem Speicher 74 über die Leitung P₈ und mit dem Bremskraftverstärker 11 über die Leitung P₇ verbunden ist. In der Leitung P₈ ist ein Rück­ schlagventil 73 angeordnet, das die von der Pumpe 72 geför­ derte Druckflüssigkeit in das Regelventil 60, den Speicher 74 und den Bremskraftverstärker 11 eintreten läßt. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform ist der Speicher 74 mit einem Druckfühler 74a versehen, der dazu dient, ein elektri­ sches Signal zu erzeugen, wenn der Druck im Speicher 74 unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Der Computer 50 ist mit dem Druckfühler 74a verbunden und so programmiert, daß er im Ansprechen auf das elektrische Signal vom Druckfühler ein Antriebssignal erzeugt, auf das hin der Elektromotor 71 erregt wird, welcher im Ansprechen auf das Verschwinden des Antriebssignals vom Computer 50 entregt wird.

Es sei angenommen, daß die Blockierschutzvorrichtung untätig ist, die Absperrventile 37 und 38 entregt sind, um eine vom Hauptbremszylinder 12 zugeführte Druckflüssigkeitsströmung zu den Umschaltventilen 31, 33 sowie 35 gelangen zu lassen, und die Umschaltventile 31, 33 sowie 35 entregt sind, so daß die Druckflüssigkeitsströmung von diesen durch die Men­ genregelventile 32, 34 sowie 36 zu den Radbremszylindern 21-24 fließen kann. In diesem Zustand wird der vom Regel­ ventil 60 modulierte hydraulische Leistungsdruck annähernd gleich dem Hauptbremszylinderdruck in den Leitungen P₄ sowie P₅. Somit wird der durch das Niedertreten des Bremspedals 10 erzeugte Bremsdruck des Hauptbremszylinders 12 durch die Ventile 31-38 an die Radbremszylinder 21-24 gelegt, um einen normalen Bremsvorgang des Fahrzeugs herbeizuführen. Wenn im Bremsbetrieb die Räder zu einem Blockieren neigen, werden die Absperrventile 37 und 38 im Ansprechen auf das eine der Steuersignale vom Computer 50 erregt, um die Druck­ flüssigkeitsströmung vom Hauptbremszylinder 12 zu unterbre­ chen. Gleichzeitig oder anschließend werden die Umschaltven­ tile 31, 33, 35 und die Mengenregelventile 32, 34, 36 inter­ mittierend im Ansprechen auf die anderen Steuersignale vom Computer 50 erregt, um die Radbremszylinder 21-24 mit dem Vorratsbehälter 12A des Hauptbremszylinders und mit dem Re­ gelventil 60 zu verbinden. Auf diese Weise wird jeder Hy­ draulikdruck in den Radbremszylindern 21-24 intermittie­ rend unter Steuerung der Ventile 31-36 vermindert und erhöht, um ein Blockieren der Räder im Bremsbetrieb zu ver­ hindern.

Während der intermittierenden Erregung der Ventile 31-36 werden die Absperrventile 37 und 38 in ihrem erregten Zustand gehalten, um die Druckflüssigkeitsströmung vom Hauptbrems­ zylinder 12 zu unterbrechen, während den Radbremszylindern 21-24 intermittierend Druckflüssigkeit von der hydrauli­ schen Leistungsdruckquelle unter Steuerung seitens des Regel­ ventils 60 zugeführt wird, ohne irgendeine Schwankung im Betrieb des Hauptbremszylinders hervorzurufen. Das ist von Nutzen, um das Hydraulikfluid im Hauptbremszylinder 12 ohne das Hervorrufen irgendeines Verbrauchs dieser zu halten und einen unangenehmen Stoß am Bremspedal 10 auszuschalten.

In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Steuer- oder Regelventils 80 gezeigt, das Regelventil 80 hat ein Gehäuse 81, das mit vier Öffnungen zum Anschluß an die Leitungen P₆, P₁₀, P₉ und P₈ versehen ist und in dem ein Kolben 82, ein Ventil­ körper 83 sowie eine Schraubenfeder 84 aufgenommen sind. Der Kolben 82 ist im Gehäuse 81 bewegbar, um das Innere des Gehäuses 81 in die Fluidkammern R₃ bzw. R₄ zu unterteilen, die mit den Leitungen P₉ einerseits und P₆, P₈ anderer­ seits verbunden sind. Im Kolben 82 ist ein Kanal 82a ausge­ bildet, der eine Flüssigkeitsströmung von der Fluidkammer R₄ zur Rücklaufleitung P₁₀ zuläßt. Der Ventilkörper 83 ist mit einer an ihm befestigten Kugel 83a versehen, um den Kanal 82a des Kolbens 82 zu schließen oder zu öffnen, und er ist im Gehäuse 81 ortsfest gehalten. Die Schraubenfeder 84 dient dazu, den Kolben 82 zum Ventilkörper 83 hin zu belasten, um den Kanal 82a durch Anlage an der Kugel 63a zu ver­ schließen.

Wenn der Druck in der Kammer R₄ im Bremsbetrieb größer wird als die Summe des Drucks in der Kammer R₃ sowie der Druck­ kraft der Feder 84, dann wird der Kolben 82 nach links bewegt, womit der Kanal 82a geöffnet wird. Als Ergebnis dessen wird die in der Kammer R₄ unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Kanal 82a sowie die Rücklaufleitung P₁₀ in die Vorrats­ kammer 12A des Hauptbremszylinders 12 abgeführt, um den Druck in der Kammer R₄ zu vermindern. Das führt zu einer Übereinstimmung des Drucks in der Kammer R₄ mit dem Druck in der Kammer R₃. Wenn der Druck in der Kammer R₄ kleiner wird als die Summe des Drucks in der Kammer R₃ und der Druck­ kraft der Feder 84, dann wird der Kanal 82a durch Anlage an der Kugel 83a des Ventilkörpers 83 geschlossen und im geschlossenen Zustand gehalten, so daß die von der Leistungs­ druckquelle 90 unter Druck stehende Flüssigkeit zur Leitung P₆ ohne irgendein Modulieren geführt wird.

Claims (3)

1. Blockierschutzvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem mit einem hydraulischen Bremskraftverstärker (11) und einem diesem nachgeschalteten Hauptbremszylinder (12), mit einem Hydraulikflüssigkeit-Vorratsbehälter (12A), mit ersten Leitungen (P₄, P₅), mittels denen der Hauptbremszylinder mit Radbremszylindern (21-24) verbunden ist, wobei bei einem blockierenden Rad die ersten Leitungen (P₄, P5) durch zwischen dem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern (21-24) angeordnete Absperrventile (37, 38) absperrbar sind, mit einer Hilfsdruckquelle (72), mittels der der Bremsdruck bei abgesperrten ersten Leitungen (P₄, P₅) über ein Steuerventil (60) aufbringbar ist, das über zweite Leitungen (P₆, P₁, P₂, P₃) mit den Radbremszylindern (21-24) zugeordneten Umschaltventilen (31, 33, 35) verbunden ist, die intermittierend betätigbar sind, wobei im unbetätigten Zustand das Steuerventil (60) mit den Radbremszylindern (21-24) verbunden ist und im betätigten Zustand die Verbindung zwischen den Radbremszylindern und dem Steuerventil (60) gesperrt und eine Flüssigkeitsrückströmung von den Radbremszylindern zum Vorratsbehälter (12A) ermöglicht ist, mit zwischen dem Steuerventil (60) und den Umschaltventilen (31, 33, 35) angeordneten, eine Rückströmung zum Steuerventil (60) unterbindenden Rückschlagventilen (V1, V2), dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (60) vom Druck im hydraulischen Bremskraftverstärker (11) angesteuert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventile (31, 33, 35) und die Absperrventile (37, 38) jeweils als elektrisch betätigbare Schaltventile ausgebildet sind und bei blockierenden Rädern über eine elektrische Steuerschaltung ansteuerbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile (37, 38) zeitlich vor den Umschaltventilen (31, 33, 35) angesteuert werden.