DE3808523A1 - Bremsanlage fuer kraftfahrzeuge mit antiblockierregelung - Google Patents

Bremsanlage fuer kraftfahrzeuge mit antiblockierregelung

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DE3808523A1 DE19883808523 DE3808523A DE3808523A1 DE 3808523 A1 DE3808523 A1 DE 3808523A1 DE 19883808523 DE19883808523 DE 19883808523 DE 3808523 A DE3808523 A DE 3808523A DE 3808523 A1 DE3808523 A1 DE 3808523A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptzylinder, Radzylindern und einer Vorrichtung zur Antiblockierregelung nach Haupt­ patent (Patentanmeldung P 37 31 603.6).
Auf bekannte Bremsanlagen ist im Hauptpatent Bezug genommen, die z.B. entsprechend der deutschen Patentan­ meldung P 36 41 712.2 mit einem Antiblockierregelsystem ausgerüstet sind und Hilfspumpen aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es gemäß Hauptpatent unter anderem, beim Betätigen des Bremspedals Rückwirkungen des ABS auf das Bremspedal in einem bestimmten Pedalposi­ tionierbereich weitestgehend auszuschließen und auf einen notwendigen Sicherheitsbereich zu reduzieren, so daß eine maximale Reserve an Druckmittel im Druckraum des Haupt­ zylinders und in den sich anschließenden Teilen des hydraulischen Systems bei Ausfall der Pumpe vorhanden ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Pedalwerk zugeordnete Sensiervorrichtung ein in einer ersten Pedalbewegungsrichtung einschaltender und in einer zweiten Pedalbewegungsrichtung ausschaltender elektrischer Schalter ist.
Eine vorteilhafte Lösung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß im Sicherheitsbereich des Pedalweges der Schalter ständig in einer Einschaltstellung fixiert ist. Für die Lösung der Aufgabe ist es außerdem vorteilhaft, daß der elektrische Schalter in einem Positionsbereich des Pedalweges mit mehreren in definierten Intervallen festgelegten Ein- und Ausschaltpositionen versehen ist. Eine zusätzliche vorteilhafte Lösung der Aufgabe ergibt sich dadurch, daß der Schalter unmittelbar mit dem Bremspedal gekoppelt ist. Dabei kann der Schalter je nach konstruktiven Erfordernissen ein Ratschenschalter, ein Schleppschalter, ein Digitalpotentiometer oder ein Schiebepotentiometer mit elektronischer Schaltvorrichtung und dabei als Potentiometer auch ein Bestandteil einer Wheatstoneschen Brücke sein, oder auch eine Magnet­ schranke mit Hallsensor bzw. eine von Hell-Dunkel-Feldern steuerbare Lichtschranke mit elektronischer Schaltvor­ richtung sein.
Vorteil der Erfindung ist es, daß mit relativ geringem äußeren Aufwand , d.h. ohne Veränderung des bestehenden Systems, durch Ankoppeln einer kleinen äußeren Baugruppe eine Funktionsverbesserung und Funktionsüberprüfbarkeit erreicht wird. Die Funktionsverbesserung wird durch einen besseren Komfort spürbar. Die ständige Möglichkeit der Funktionsüberprüfung bedeutet einen erheblichen Sicher­ heitsgewinn.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bremsanlage mit Ratschenschalter,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Schleppschalters.
Die Bremsanlage gem. Fig. 1 besitzt ein als Bremsdruckgeber 1 im wesentlichen aus einem Tandemhauptzylinder 2 und einem vorgeschalteten Unterdruck-Verstärker 3 bestehendes hydrauli­ sches Aggregat. Eine auf ein Bremspedal 4 ausgeübte Pedalkraft F wird auf den Unterdruck-Verstärker 3 und von diesem hilfskraftunterstützt auf die Hauptkolben 5, 6 des Tandemhauptzylinders 2 übertragen. In der dargestellten Lösestellung der Bremse sind die Druckkammern 7, 8 des Hauptzylinders 2 über geöffnete Zentral-Regel-Ventile 9, 10 mit einem Druckmittel-Reservebehälter 11 verbunden. Zwei sind über elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete, als Einlaßventile 14, 15 fungierende SO-Ventile mit Radbremszylindern 16, 17, 18, 19 verbunden. Die Radbremszylinder 16 bis 19 sind außerdem an elektromagnetisch betätigbare, in der Grund­ stellung gesperrte, als Auslaßventile 21, 22 fungierende SG-Ventile angeschlossen. Diese sind über eine hydraulische Rückflußleitung 23 mit dem Druckmittel-Reservebehälter 11 verbunden, aus dem eine Eingangsleitung 24 zu einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe 25 führt, die ihrerseits mit einem Pumpenausgang 26 über Rückschlagventile 27, 28 in die Haupt-Bremsleitungen 12, 13 führt.
Den Fahrzeugrädern sind induktive Sensoren S 1 bis S 4 zugeordnet, die elektrische Signale erzeugen und damit die Raddrehgeschwindigkeit bzw. deren Änderung erkennen lassen. Diese Signale werden einer elektronischen Signal­ verarbeitungs- und Verknüpfungsschaltung 29 zugeführt, die Bremsdruck-Steuersignale erzeugt, mit denen bei Blockier­ tendenz einer oder mehrerer Räder die jeweils zuzuordnen­ den Einlaß- und Auslaßventile 14, 15 und 21, 22 pulsierend bzw. zeitweise umgeschaltet werden und somit der Bremdruck tendenz wieder erhöht wird. Zu diesem Zweck werden über die Ausgänge A 1 bis A 4 der Schaltung 29 Betätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßventile über nicht mit dargestellter elektrische Leitungen bzw. Anschlüsse angesteuert.
Die Schaltung 29 kann in bekannter Weise durch festverdrahtete Schaltkreise oder durch programmierbare elektronische Bausteine, wie Mikrocomputer oder Mikrocontroller, realisiert werden.
Das Einschaltsignal zum Inbetriebsetzen des Antriebs­ motores M der Hydraulikpumpe 25, der während einer Schlupfregelung laufen muß, wird über den Anschluß m an den Motor M angelegt. Unmittelbar mit dem Bremspedal 4 gekoppelt ist ein elektrischer Schalter 30. Dieser besteht aus einem Mikro-An- und -Ausschalter 30′, der ortsfest installiert ist und über elektrische Anschlüsse 31 mit der Schaltung 29 verbunden ist. Betätigungsorgan für den Mikro-An- und -Ausschalter 30′ ist eine mit einem Sägezahnprofil versehene mechanische Ratsche 30′′. Die Ratsche 30′′ ist mit dem Bremspedal 4 gelenkig verbunden und auf der der gelenkigen Verbindung abgewandten Seite über eine Feder mit einem Fixpunkt verbunden, dessen Abstand zur Ratsche größer ist als der größte der Bewegung des Bremspedals 4 folgende Hub der Ratsche 30′′. Die Ratsche 30′′ ist so ausgebildet, daß das Sägezahnprofil über eine Länge angeordnet ist, die etwa zwei Drittel des möglichen Gesamthubes des Bremspedales 4 bzw. der Ratsche 30′′ beträgt. Das etwa letzte Drittel der Hublänge der Ratsche 30′′, die dem Sicherheitshub für die Hauptkolben 5,6 entspricht, weist ein durchgehend gerades Profil auf, das den Mikro-An- und -Ausschalter 30′ in Einschaltstellung hält. Dadurch ist gesichert, daß im Bereich des Sicher­ heitshubes der Hauptkolben 5, 6 die Pumpe 25 unabhängig von der Bewegung des Bremspedals 4 und damit der Ratsche 30′′ eingeschaltet bleibt, und die Hauptkolben 5, 6 soweit zurück fördert, bis das erste Sägezahnprofil der Ratsche 30′′ den Mikro-An- und -Ausschalter 30′ und damit die Pumpe 25 ausschaltet. Das Bremspedal 4 kann demzufolge nicht weiter durchfallen, als bis zu dem Punkt, an dem der Sicherheitshub der Hauptkolben 6 und 5 beginnt. Eine Rückstellbewegung des Bremspedales 4 ist für den geschilderten Fall demnach auf eine Minimalbewegung zwischen dem Beginn des Sicherheitshubes und der letzten Erhebung des Sägezahnprofils begrenzt.
Steht bei einem Bremsmanöver das Bremspedal 4 im Positionsbereich des maximalen Gesamthubes, so ist die Rückstellbewegung des Bremspedales 4 auf den Abstand zweier Erhebungen des Sägezahnprofils beschränkt, zwischen denen die Pumpe 25 an- und ausgeschaltet wird. Steht das Bremspedal 4 im Sicherheitsbereich des maximalen Gesamt­ hubes, so erfolgt eine Rückstellung des Bremspedals 4 bis zum Beginn des Positionierbereiches.
Die Funktion des elektrischen Schalters 30 kann ebenso durch einen Schleppschalter, durch ein Potentiometer bzw. Digitalpotentiometer, gegebenenfalls auch in Kombination mit einer Wheatstonschen Brücke, sowie durch einen Schalter mit Magnetschranke mit Hallsensor oder durch eine von Hell-Dunkel-Feldern steuerbare Lichtschranke erfüllt werden.
Funktion: Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F unterstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3 auf die Hauptzylinderkolben 5, 6 übertragen. Die Zentral-Regel-Ventile 9, 10 schließen, so daß sich nunmehr in den Druckkammern 7, 8 und damit in den Haupt-Brems­ leitungen 12, 13 Bremsdruck aufbauen kann, der über die Ventile 14, 15 und 21, 22 zu den Radbremszylindern 16 bis 19 gelangt.
Wird beim Bremsvorgang mit Hilfe der Sensoren S 1 bis S 4 und der Schaltung 29 eine Blockiertendenz an einem oder an mehreren Rädern erkannt, setzt die Antiblockierregelung ein: Auf ein Signal der Schaltung 29 werden die einer Blockiertendenz zugeordneten, betroffenen Einlaßventile 14, 15 in Sperrstellung geschaltet. Somit sind die betroffenen Radbremszylinder 16 bis 19 von den Haupt-Bremsleitungen 12, 13 hydraulisch getrennt. Das Signal der Schaltung 29 schaltet gleichzeitig den Pumpenmotor M ein, worauf hin in den Haupt-Bremsleitungen 12, 13 sowie in den Druckkammern 7, 8 bis zu den Einlaß­ ventilen 14, 15 Druck aufgebaut wird. Der Volumen- bzw. Druckaufbau in den Druckkammern 7, 8 bewegt die Arbeits­ kolben 5, 6 entgegen der Pedalkraft F, bis eine Position erreicht ist, in der der elektrische Schalter 30 die Pumpe 25 ausschaltet. Der Ratschenschalter 30 kann unmittelbar als Betätigungsschalter für den Pumpenmotor M angeordnet sein, wobei die elektronische Schaltvorrichtung 29 elektrisch überbrückt wäre.
Gemäß Fig. 2 besteht ein Schleppschalter 32 aus einem in einem karosseriefesten, ebenen Gleitlager 33 geführten hohlzylindrischen Schleppgehäuse 34, mit im Inneren angeordneten Schleifkontakten 35 sowie im Inneren des Gehäuses 34 bewegbar geführten hohlkolbenförmigen Läufer 36 mit einer den Schleifkontakten 35 zugeordneten Kontakt­ feder 37. Der kolbenförmige Läufer 36 ist mit einer zentralen Bohrung 38 versehen, in der eine Zugstange 39, versehen mit einer der Kontaktfeder 37 zugeordneten Kontaktfeder 39, begrenzt verschiebbar gelagert und auf der der Kontaktfeder 39 abgewandten Seite über ein Gelenk 43 mechanisch mit dem Bremspedal 4 gekoppelt ist. Mit der Zugstange 39 steht in federndem und in elektrischem Kontakt ein Anschlag 41, der seinerseits elektrisch mit dem Gegenstück zum Schleifkontakt 35 verbunden ist. Das Schleppgehäuse 34 ist mit einer gehäusefest montierten Positionierfeder 42 verbunden, die eine reproduzierbare Endlage für das Schleppgehäuse 34 gegenüber dem Bremspedal 4 bzw. gegenüber dem Gleitlager 33 herstellt.
Funktion: Im normalen Bremsfall, ohne Antiblockier­ regelung, wird zunächst die Zugstange 39 mit dem kolben­ förmigen Läufer 36 im Schleppgehäuse 34 in Betätigungs­ richtung verschoben. Dabei berühren sich die Kontaktfedern 37 und 39. Somit ist der elektrische Stromkreis der über die Schleifkontakte 35 bzw. über deren Gegenstücke und den Anschlag 41 zum elektrischen Anschluß m vom Motor M der Hydraulikpumpe 25 geschlossen. Bei Erreichen des Anschla­ ges 41 kann die Zugstange 39 nur noch gemeinsam mit dem Schleppgehäuse 34 über das Gleitlager 33 bewegt werden.
Beginnt nun eine Antiblockierregelung, schaltet die elektronische Signalverarbeitungsschaltung 29 über den Motor M die Hydraulikpumpe 25 ein, die mit ihrem Druck­ mittelvolumenstrom die Hauptbremsleitungen beschickt und damit, wie auch in Fig. 1 beschrieben, die Hauptkolben 5,6 und das Bremspedal 4 entgegen der Betätigungsrichtung zurückfördert. Solange durch die Positionierfeder 42 das Schleppgehäuse 34 noch nicht in seine Endstellung rückbefördert ist, werden über die Kraftwirkung der Positionierfeder 42 mittels Schleppgehäuse 34 bzw. Anschlag 41 die Kontaktfedern 37 und 39 gegeneinander gedrückt. Der elektrische Stromkreis zur Versorgung des Pumpmotors M bleibt somit geschlossen.
Ist die Endlage des Schleppgehäuses 34 erreicht, so daß der kolbenförmige Läufer 36 einen Abstand zum Anschlag 41 erreicht, wird bei der weiteren Rückförderung des Bremspedals 4 eine Relativbewegung der Zugstange 39 zum Läufer 36 infolge von Reibungsunterschieden zwischen Zugstange 39 und der zentralen Bohrung 38 und zwischen dem Läufer 36 und den Schleifkontakten 35 einsetzen. Dadurch werden die Kontaktfedern 37 und 39 einen erreichbaren, jedoch nicht überschreitbaren Höchstabstand zueinander einnehmen, der dadurch bestimmt ist, daß der Läufer 36 als Anschlag für die Zugstange 39 ausgebildet ist. Eine Distanz zwischen den Kontaktfedern 37 und 39 bedeutet, daß der elektrische Stromkreis zum Motor M unterbrochen ist. Die Hydraulikpumpe 25 stoppt, ein weiteres Rückführen der Hauptkolben 5,6 sowie des Bremspedals 4 ist somit ebenfalls gestoppt. Erst wenn in der bereits unter Fig. 1 beschriebenen Antiblockierregelung infolge von Druck­ mittelverlust in den Radbremszylindern das Bremspedal 4 bei gleichbleibender Fußbedienungskraft in Betätigungs­ richtung bewegt wird, gelangen die Kontaktfedern 37, 39 wieder miteinander in Berührung, die Hydraulikpumpe 25 beginnt zu fördern, bis die Hauptkolben 5, 6 und das Bremspedal 4 wieder entgegen der Betätigungsrichtung rückgefördert werden. Es wiederholt sich der gleiche Ausschaltvorgang wie oben beschrieben. Somit ist die Pedalposition stufenlos innerhalb eines Regelbereiches arretiert.
Bezugszeichenliste
 1 Bremsdruckgeber
 2 Tandemhauptbremszylinder
 3 Unterdruck-Verstärker
 4 Bremspedal
 5 Hauptkolben
 6 Hauptkolben
 7 Druckkammer
 8 Druckkammer
 9 Zentral-Regel-Ventil
10 Zentral-Regel-Ventil
11 Druckmittel-Reservebehälter
12 Haupt-Bremsleitung
13 Haupt-Bremsleitung
14 Einlaßventil
15 Einlaßventil
16 Radbremszylinder
17 Radbremszylinder
18 Radbremszylinder
19 Radbremszylinder
21 Auslaßventil
22 Auslaßventil
23 Rückflußleitung
24 Eingangsleitung
25 Hydraulikpumpe
26 Pumpenausgang
27 Rückschlagventil
28 Rückschlagventil
29 Elektronische Signalverarbeitungsschaltung
30 Ratschenschalter
30′ Mikroschalter
30′′ Ratsche
31 Elektrische Anschlüsse
32 Schleppschalter (ebener)
33 karosseriefestes, ebenes Gleitlager
34 Schleppgehäuse, hohlzylindrisch
35 Schleifkontakte
36 hohlkolbenförmiger Läufer mit Kontaktfeder
37 Kontaktfeder in 36
38 zentrale Bohrung in 36
39 Zugstange mit Kontaktfeder und Befestigungsgelenk am Bremspedal
40 Kontakt an 39
41 Anschlag und Gegenschleifkontakt für 39
42 Positionierfeder für 32
43 Gelenk
S 1 Radsensor
S 2 Radsensor
S 3 Radsensor
S 4 Radsensor
A 1 Ausgang der Schaltung 29
A 2 Ausgang der Schaltung 29
A 3 Ausgang der Schaltung 29
A 4 Ausgang der Schaltung 29
M Motor

Claims (12)

1. Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Hauptbremszylinder (2), Radbremszylindern (16 bis 19) und einer Vorrichtung zur Antiblockier­ regelung nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 37 31 603.6), dadurch gekennzeichnet, daß die dem Pedalwerk (4) zugeordnete Sensiervor­ richtung ein in einer ersten Pedalbewegegungsrichtung einschaltender und in einer zweiten Pedalbewegungs­ richtung ausschaltender elektrischer Schalter (30) ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sicherheits­ bereich des Pedalweges der elektrische Schalter (30) ständig in einer Einschaltstellung fixiert ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (30) im Positionierbereich des Pedalweges mit mehreren in definierten Intervallen festgelegten Ein- und Ausschaltpositionen versehen ist.
4. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (30) im Positionierbereich des Pedalweges mit mehreren, stufenlos verschiebbaren Ein- und Ausschaltpositionen versehen ist.
5. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (30) unmittelbar mit dem Bremspedal (4) gekoppelt ist.
6. Bremsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) ein Ratschenschalter ist.
7. Bremsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) ein Schleppschalter ist.
8. Bremsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) ein mit einer elektronischen Schaltvorrichtung gekoppeltes Digitalpotentiometer ist.
9. Bremsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) ein mit einer elektronischen Schaltvorrichtung gekoppeltes Schiebepotentiometer ist.
10. Bremsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) ein Potentiometer mit einer elektronischen Schalt­ vorrichtung ist und als Bestandteil einer Wheatstoneschen Brücke vorgesehen ist.
11. Bremsanlage nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) eine Kombination aus Magnetschranke und Hallsensor mit elektronischer Schaltvorrichtung ist.
12. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (30) eine von Hell-/Dunkel-Feldern steuerbare Lichtschranke mit elektronischer Schaltvorrichtung ist.
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