DE3834539A1

DE3834539A1 - Verfahren zum betrieb einer bremsdruckregelvorrichtung

Info

Publication number: DE3834539A1
Application number: DE19883834539
Authority: DE
Inventors: Joachim Maas; Horst Peter Becker
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1990-04-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere für ein Anti blockierregelsystem für hydraulische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem Hauptzylinder und Radzylindern, wobei die Bremsdruckregelvorrichtung eine Druckmittel quelle, insbesondere eine Druckmittelpumpe (Pumpe), umfaßt, die vorzugsweise im Regelmodus über einen Radzy linderdruckmittelkreis (Radzylinderkreis) die Radzylinder der Bremsanlage mit Druckmittel versorgt.

Durch die Deutsche Patentanmeldung P 37 27 330.2 ist eine Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere Antiblockier regelvorrichtung, für eine hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Hauptzylinder, einem Druckmodulator für die Veränderung des hydraulischen Drucks in den Radzylindern der Radbremsen während des Bremsdruckregelmodus, wobei der Druckmodulator Ein- und Auslaßventile für die Radzylinder umfaßt, mindestens einer motorgetriebenen Pumpe zur Erzeugung eines hydrau lischen Drucks und einem elektronischen Regler für die Steuerung der Ventile des Druckmodulators bekannt gewor den.

In der genannten Patentanmeldung wird vorgeschlagen, daß eine hydraulische Leitung (Vordruckleitung) vorgesehen ist, die mindestens ein Auslaßventil mit der Saugseite der Pumpe verbindet und durch Ventilmittel gegen Druckab bau gesichert ist.

Die genannte Deutsche Patentanmeldung gilt nach § 3, Absatz 2, Patentgesetz, als Stand der Technik.

Der Erfindung liegen folgende Aufgaben zugrunde:

Bei Bremsdruckregelvorrichtungen der oben beschriebenen Art soll erreicht werden, daß während der Regelung das Pedal still steht. Insbesondere soll vermieden werden, daß das Bremspedal weder vibriert noch zurückgefördert wird.

Das Gefühl am Bremspedal soll insgesamt komfortabler werden. Die gesteckten Ziele sollen durch einfache Mittel und ohne großen Kostenaufwand erreicht werden.

Die gestellten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Regelmodus der Hauptzylinder von den Rad zylindern getrennt wird, daß nach Beendigung des Regelmo dus die Druckmittelquelle so lange angeschlossen, insbe sondere die Druckmittelpumpe so lange eingeschaltet bleibt, bis das Druckniveau des Radzylinderkreises das Druckniveau des Hauptzylinders erreicht.

Es kann auch vorgesehen werden, daß bei Beginn des Regel modus die Pumpe gestartet wird und ein zwischen dem Haupt zylinder und dem Radzylinderkreis angeordnetes Trennventil den Hauptzylinder und den Radzylinderkreis voneinander trennt, daß nach Beendigung des Regelmodus der hydrau lische Druck des Hauptzylinders und der hydraulische Druck des Radzylinderkreises miteinander verglichen werden, daß nach Beendigung des Regelmodus die Pumpe erst dann abgeschaltet wird, wenn der hydraulische Druck im Hauptzylinder gleich dem hydraulischen Druck im Radzylinder ist.

Zur Durchführung einer oder mehrerer der beschriebenen Verfahren wird eine Bremsdruckregelvorrichtung vorgeschla gen, bei der vorgesehen ist, daß zwischen dem Hauptzylin der und dem Radzylinderkreis, der insbesondere einen mehrere Trenn- und Durchlaßventile umfassenden Druckmodu lator aufweist, ein Trennventil angeordnet ist, das die hydraulische Verbindung zwischen Hauptzylinder und Radzy linderkreis trennen und öffnen kann.

Das Trennventil kann als elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere als Stromlos-Offen-Ventil (SO-Ven til), ausgebildet sein oder es handelt sich um ein hydrau lisch betätigbares Ventil.

Weiterhin kann vorgesehen werden, daß ein Druckdifferenz schalter schaltungsmäßig parallel zum Trennventil angeord net ist.

Dieser Druckdifferenzschalter kann eingespart werden, wenn vorgesehen wird, daß das Trennventil als elektromag netisch betätigbares Ventil, insbesondere als Stromlos-Of fen-Ventil (SO-Ventil), und als hydraulisch betätigbares Ventil ausgebildet ist, daß das Schließen des Trennventils vorzugsweise elektromagnetisch und das Öffnen des Trenn ventils vorzugsweise hydraulisch erfolgt.

Zur Einstellung des Drucks im Radzylinderkreis wird weiterhin ein Druckregelventil vorgeschlagen. Zusätzlich kann vorgesehen werden, daß ein Rückschlagventil instal liert wird, das bei einer Leckage des Druckregelventils den Radzylinderkreis gegenüber dem Druckregelventil absperrt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung zu entnehmen.

Diese Ausführungsbeispiele werden anhand von zwei Figuren erläutert.

Die Figuren zeigen je ein hydraulisches Schaltbild einer Bremsanlage, die mit einer Antiblockiervorrichtung ausge stattet ist.

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird von einer Bremsanlage ausgegangen, die in der Deutschen Patentanmel dung P 37 27 330.2 beschrieben wird. Der Text und die Zeich nung dieser Patentanmeldung können zur weiteren Erläute rung der Antiblockiervorrichtung, die durch die Ausfüh rungsbeispiele verbessert werden soll, herangezogen werden.

In den Figuren ist mit 1 ein Bremspedal bezeichnet, das den Vakuumbremskraftverstärker 2 betätigt. Der Vakuum bremskraftverstärker wirkt auf einen Tandemhauptzylinder 3, der einen Druckstangenkolben 4 und einen Schwimmkolben 5 umfaßt. Mit 6 ist ein Druckmittelvorratsbehälter bezeichnet, der über die Leitungen 7, 8 mit den Druck räumen 9, 10 des Tandemhauptzylinders verbunden ist.

Mit 11 ist ein Elektromotor bezeichnet, der ein- und ausgeschaltet wird, und zwar über die Signalleitung 12. Die Signalleitung 12 steht in Verbindung mit dem nicht dargestellten elektronischen Regler des Antiblockiersystems, der in der oben genannten Deutschen Patentanmeldung beschrieben wird. Der Motor 11 treibt die Pumpe 13 an, die über die Leitungen 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 Druckmittel in die Radzylinder 22, 23 fördern kann. Diese hydraulischen Leitungen mit den weiter unten beschriebenen hydraulischen Bauteilen, wie Elektromagnetventile, werden im vorliegenden Text zusammengefaßt als "Radzylinderkreis" bezeichnet.

Die Pumpe 13 ist außerdem in der Lage, über die Leitungen 14, 15, 16, 24, 25 Druckmittel in den Druckraum 10 des Tandemhauptzylinders zu fördern.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils nur ein Betätigungs kreis einer zweikreisigen Bremsanlage dargestellt. Der zweite Kreis ist entsprechend aufgebaut.

Mit 26, 27, 28, 29 sind elektromagnetisch betätigbare Ventile bezeichnet. Bei den Ventilen 27, 29 handelt es sich um Stromlos-Offen-Ventile, bei den Ventilen 26, 28 handelt es sich um Stromlos-Geschlossen-Ventile. Mit 30, 31 werden zwei Rückschlagventile bezeichnet.

Die Ventile 26 bis 31 bilden zusammen einen Teil eines Druckmodulators. Die Aufgabe des Druckmodulators besteht darin, den Druck in den Radzylindern 22, 23 entsprechend einem Regelalgorithmus zu steuern. Der Regelalgorithmus ist im elektronischen Regler installiert. Der elektro nische Regler schaltet über Steuerleitungen die SO-Ventile 27, 29 und die SG-Ventile 26, 28. Durch die Steuerung der SO- und SG-Ventile werden entsprechend dem Regelalgorithmus in den Radzylindern 22, 23 die für eine Antiblockierregelung notwendigen Phasen, wie Druckabsenkung, Druckkonstanthaltung, Wieder anstiegs des Drucks, erreicht. Weitere Einzelheiten sind der oben genannten Deutschen Patentanmeldung zu entnehmen.

Die beschriebenen Ventile des Druckmodulators und die Radzylinder gehören zu oben erläutertem Radzylinderkreis.

Mit 32 ist ein Trennventil, das in Fig. 1 als elektromag netisch betätigbares Stromlos-Offen-Ventil (SO-Ventil) ausgebildet ist, bezeichnet. Die Betätigung des Ventils erfolgt aufgrund von Steuersignalen des elektronischen Reglers der Antiblockiervorrichtung.

In Fig. 2 wird ein als SO-Ventil ausgebildetes Sperrven til 35 gezeigt, das sowohl elektromagnetisch durch Steuer signale des elektronischen Reglers als auch hydraulisch über die Leitungen 33, 34 betätigbar ist.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Druckregelventil 36 darge stellt, das die Leitungen 14, 15 mit dem Druckmittelvor ratsbehälter 6 verbinden kann. Das Druckregelventil wird über die Steuerleitung 37 mit dem Druck des Tandemhauptzy linders 3 beaufschlagt. Mit Hilfe des Druckregelventils wird der Druck im Radzylinderkreis geregelt, siehe unten.

Im Normalbremsmodus wird Druckmittel durch die Leitung 25, durch das in offener Ruhestellung positionierte Strom los-Offen-Ventil (SO-Ventil) 32, beziehungsweise 35, siehe Fig. 1 und Fig. 2, die Leitungen 17, 18, 19, die SO-Ventile 27, 29, die Leitungen 20, 21 zu den beiden Radbremszylindern 22, 23 gefördert. Siehe hierzu die oben genannte Patentanmel dung.

Im Regelmodus wird das SO-Ventil 32, beziehungsweise 35, in die Sperrposition geschaltet. Gleichzeitig werden der Motor 11 und damit die Pumpe 13 gestartet, so daß Druckmittel, wie oben beschrieben, in den Druckmodulator gelangt. Mit 39 ist ein Druckdifferenzschalter bezeichnet, der über die Signalleitung 40 mit dem elektronischen Regler verbunden ist.

Während der Antiblockierregelung schwankt der Betriebs druck im Radzylinderkreis durch den Volumenverbrauch der Radzylinder. Wird die Regelung beendet, so vergleicht der Druckdifferenzschalter 39 den Druck im Druckraum 10 des Tandemhauptzylinders, weiterhin als Tandemhauptzy linderdruck bezeichnet, mit dem Druck im Radzylinderkreis. Ist die Differenz dieser beiden Drücke gleich Null, kann das SO-Ventil 32, beziehungsweise 35, geöffnet werden. Der Druckdifferenzschalter 39 ist so ausgelegt, daß er im Normalbremsmodus keine Volumen verbraucht.

Das zusätzliche Rückschlagventil 41 ist zur Absicherung einer möglichen Leckage im Druckregelventil 36 vorgesehen.

Die Zielsetzung besteht darin, daß die Pumpe erst wieder ausgeschaltet wird, und zwar nach Beendigung des Regelmo dus, wenn der Druck im Tandemhauptzylinder gleich dem Druck im Radzylinderkreis ist.

Wenn nach Beendigung des Regelmodus festgestellt wird, daß die Drücke im Tandemhauptzylinder und im Radzylinder kreis gleich groß sind, wird über die Signalleitung 40 vom Druckdifferenzschalter 39 ein Signal an den elektro nischen Regler der Antiblockiervorrichtung abgegeben. Der elektronische Regler verarbeitet dieses Signal und veranlaßt, daß das SO-Ventil 32 in seine Ruhe-Position, gleich Offen-Position, gebracht wird. Die elektrische Verbindung zwischen dem SO-Ventil 32 und dem elektroni schen Regler ist durch die Leitung 42 wiedergegeben.

Nachfolgend werden die bei den beiden Ausführungsbei spielen angewandten Regelverfahren beschrieben:

Zu Beginn des Regelmodus wird der Hauptzylinder vom Pumpenkreis getrennt, indem das SO-Ventil 32, beziehungs weise 35, in Sperrpositon geschaltet wird.

Das Druckregelventil 36 regelt in Abhängigkeit vom Tandem hauptzylinderdruck den Druck im Radzylinderkreis.

Ist der Druck im Radzylinderkreis höher als der Tandem hauptzylinderdruck, dann fließt durch das Druckregelventil 36 Druckmittel von der Druckseite der Pumpe 13 zurück in den Druckmittelvorratsbehälter 6. Durch den Einsatz des Druckregelventils 36 wird also bewirkt, daß der Druck im Radzylinderkreis höchstens die Höhe des Tandemhaupt zylinderdrucks erreicht.

Beim Wechsel vom Regelmodus in den Normalbremsmodus wird das SO-Ventil 32, beziehungsweise 35, geöffnet.

Das Druckregelventil hat, wie dargelegt, vorher dafür gesorgt, daß im Radzylinderkreis der Druck das gleiche Druckniveau herrscht wie im Tandemhauptzylinder.

Dadurch wird erreicht, daß beim Umschalten vom Regelmodus in den Normalbremsmodus am Bremspedal keine Veränderung der Reaktionskraft am Fuß des Fahrers fühlbar ist. Das Bremspedal wird bei der Änderung vom Regelmodus in den Normalbremsmodus nicht verschoben.

Während des Regelmodus kann der Druck im Radzylinderkreis zeitweise niedriger sein als der Tandemhauptzylinderdruck. Das Druckregelventil sorgt dann dafür, daß die Pumpe Zeit genug hat, um eine Steigerung des hydraulischen Drucks im Radzylinderkreis herbeizuführen. Der Druck im Radzylinderkreis kann dann maximal nur das Druckniveau des Tandemhauptzylinders erreichen. Eine Drucksteigerung im Radzylinderkreis über das Druckniveau des Tandemhaupt zylinders ist, wie erwähnt, nicht möglich, weil das Druck regelventil dem vorbeugt, indem Druckmittel von der Druck seite der Pumpe in den Vorratsbehälter durch das Druck regelventil abgelassen wird.

Auch das Rückschlagventil 43, das schaltungsmäßig parallel zum SO-Ventil 32, beziehungsweise 35, angeordnet ist, sorgt für den gewünschten Druckabbau im Radzylinderkreis, falls das Druckniveau im Radzylinderkreis höher sein sollte als das Tandemhauptzylinderdruckniveau.

Wenn bei niedrigen Reibwerten der Druckmodulator viel Druckmittel verbraucht, kann kurzfristig der Druck im Radzylinderkreis unter den Druck im Tandemhauptzylinder abfallen.

Wenn in dieser Situation der Regelmodus beendet wird, bleibt das SO-Ventil 32, beziehungsweise 35, in seiner Geschlossen-Position. Das Druckregelventil 36 bleibt in dieser Situation passiv. Die Pumpe 13 fördert nun Druckmittel aufgrund der Steuerung des Antriebsmotors durch den elektronischen Regler. Es wird durch die Pumpe soviel Volumen in den Radzylinderkreis gefördert, bis der Druck im Radzylinderkreis das Niveau des Drucks des Tandemhauptzylinders erreicht.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird das SO-Ventil 35 einerseits über den Elektromagneten 44 betätigt, andererseits kann das SO-Ventil auch hydraulisch über die Leitungen 33, 34 betätigt werden. Wenn die Differenz des Drucks des Tandemhauptzylinders einerseits und der Druck des Radzylinderkreises andererseits gleich sind, dann öffnet das SO-Ventil 35 durch hydraulische Betäti gung. Das Schließen bei Beginn des Regelvorgangs erfolgt elektromagnetisch durch ein Stellsignal des elektronischen Reglers. Die dafür notwendige elektrische Leitung ist in Fig. 2 mit 45 bezeichnet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unter anderem dadurch, daß im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kein Druckdifferenzschalter vorgesehen ist. Die hydraulische Betätigung des SO-Ventils 35 der Fig. 2 erfolgt über die oben genannten hydraulischen Leitungen, wobei die hydraulische Leitung 33 in Verbindung steht mit dem Radzy linderkreis, und die Leitung 34 eine Verbindung zum Druck raum 10 des Tandemhauptzylinders darstellt.

Auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gilt:

Wenn nach Beendigung des Regelmodus der Druck im Radzylin derkreis niedriger ist als der Tandemhauptzylinderdruck, dann wird das SO-Ventil 35 geschlossen gehalten und zwar durch den Elektromagneten 44 für die Betätigung. Erst wenn Druckgleichheit im Radzylinderkreis und im Tandem hauptzylinder herrscht, erfolgt ein Öffnen durch hydrau lische Betätigung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 können das Trenn ventil 32, das Druckregelventil 36 und der Druckdiffe renzschalter in einem Gehäuse untergebracht werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 können sich Trenn ventil und Druckregelventil in einem Gehäuse befinden.

Liste der Einzelteile

1 Bremspedal
2 Vakuumbremskraftverstärker
3 Tandemhauptzylinder
4 Druckstangenkolben
5 Schwimmkolben
6 Vorratsbehälter
7 Leitung
8 Leitung
9 Druckraum
10 Druckraum
11 Elektromotor
12 Leitung
13 Pumpe
14 Leitung
15 Leitung
16 Leitung
17 Leitung
18 Leitung
19 Leitung
20 Leitung
21 Leitung
22 Radzylinder
23 Radzylinder
24 Leitung
25 Leitung
26 Ventil
27 Ventil
28 Ventil
29 Ventil
30 Ventil
31 Ventil
32 Trennventil
33 Leitung
34 Leitung
35 Trennventil
36 Druckregelventil
37 Leitung
39 Druckdifferenzschalter
40 Leitung
41 Rückschlagventil
42 Leitung
43 Ventil
44 Magnet
45 Leitung

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere für ein Antiblockierregelsystem für hydrau lische Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem Haupt zylinder und Radzylindern, wobei die Bremsdruckregelvor richtung eine Druckmittelquelle, insbesondere eine Druck mittelpumpe (Pumpe), umfaßt, die vorzugsweise im Regelmo dus über einen Radzylinderdruckmittelkreis (Radzylinder kreis) die Radzylinder der Bremsanlage mit Druckmittel versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Regelmodus der Hauptzylinder von den Radzylindern getrennt wird, daß nach Beendigung des Regelmodus die Druckmittelquelle so lange angeschlossen, insbesondere die Druckmittelpumpe so lange eingeschaltet bleibt, bis das Druckniveau des Radzylinderkreises das Druckniveau des Hauptzylinders erreicht.

2. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Regelmodus die Pumpe gestartet wird und ein zwischen dem Hauptzylinder und dem Radzylinderkreis angeordnetes Trennventil den Hauptzylinder und den Radzylinderkreis voneinander trennt, daß nach Beendigung des Regelmodus der hydrau lische Druck des Hauptzylinders und der hydraulische Druck des Radzylinderkreises miteinander verglichen werden, daß nach Beendigung des Regelmodus die Pumpe erst dann abgeschaltet wird, wenn der hydraulische Druck im Hauptzylinder gleich dem hydraulischen Druck im Radzy linder ist.

3. Bremsdruckregelvorrichtung zur Durchführung eines oder mehrerer Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptzylinder (3) und dem Radzylinderkreis, der insbesondere einen mehrere Trenn- und Durchlaßventile umfassenden Druckmodulator aufweist, ein Trennventil (32, 35) angeordnet ist, das die hydraulische Verbindung zwischen Hauptzylinder (3) und Radzylinderkreis trennen und öffnen kann.

4. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (32, 35) als elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere als Stromlos-Offen-Ven til (SO-Ventil), ausgebildet ist.

5. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (35) als hydraulisch betätigbares Ventil ausgebildet ist.

6. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckdifferenzschalter (39) schaltungsmäßig parallel zum Trennventil (32) ange ordnet ist.

7. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (35) als elektromagnetisch betätig bares Ventil, insbesondere als Stromlos-Offen-Ventil (SO-Ventil), und als hydraulisch betätigbares Ventil ausgebildet ist, daß das Schließen des Trennventils vor zugsweise elektromagnetisch und das Öffnen des Trennven tils (35) vorzugsweise hydraulisch erfolgt.

8. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregelventil (36) zur Einstellung des Drucks im Radzylinderkreis vorgesehen ist.

9. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil (41) vorgesehen ist, das bei einer Leckage des Druckregelventils (36) den Radzylinder kreis gegenüber dem Druckregelventil (36) absperrt.