DE3836082A1

DE3836082A1 - Blockiergeschuetzte hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE3836082A1
Application number: DE19883836082
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Volz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1988-10-22
Filing date: 1988-10-22
Publication date: 1990-04-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte hy draulische Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Bremsanlage ist z. B. in der US-PS 35 21 934 (siehe insbesondere Fig. 3 und 4) beschrieben. Die Ein richtung zur Bestimmung zur Pedalposition besteht aus einem Schalter, der von Rasten, die an dem Pedalgestänge befestigt sind, betätigt wird. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung zu aufwendig und zu störanfällig ist. Üb licherweise wird der Hauptzylinder, bzw. der dem Hauptzy linder vorgeschaltete Verstärker, unmittelbar an der Spritzwand befestigt. Der Schalter muß daher im Fahrgast raum angeordnet werden und kann dort sehr leicht beschädigt werden. Es wurde auch schon vorgeschlagen, den Schalter vom Druckstangenkolben des Hauptbremszylinders betätigen zu lassen. Dies hat aber den Nachteil, daß der Hauptbremszy linder umkonstruiert werden muß, bzw. für eine Bremsanlage mit Blockierschutz und ohne Blockierschutz unterschiedliche Hauptbremszylinder vorzusehen sind.

Es wurde des weiteren schon vorgeschlagen (DE-OS 36 27 000), gänzlich auf einen derartigen Schalter zu verzichten und die Pumpen mit Beginn einer Blockier schutzregelung in den Hauptbremszylinder fördern zu lassen. Dadurch werden die Kolben des Hauptbremszylinders vollstän dig zurückgestellt, bis sich die Verbindung der Arbeits räume zum Vorratsbehälter öffnet. Die üblicherweise in den Hauptbremszylindern verwendeten Zentralventile arbeiten nun als Regelventile und stellen im Arbeitsraum einen fußkraft proportionalen Druck ein. Mit dieser Anordnung ist aber der Nachteil verknüpft, daß das Pedal vollständig zurückge stellt wird. Dies wird von vielen Fahrern als unangenehm empfunden.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, eine Einrich tung zur Pedalpositionierung zu entwickeln, die nicht den Hauptbremszylinder, den Verstärker oder das Pedal mit ein bezieht und wobei gleichzeitig in der Regelung das Pedal auf eine Position, die verschieden von der Grundposition ist, eingeregelt wird.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Tei les des Anspruchs 1 gelöst. Die Durchflußmesser können pro blemlos in die Bremsleitung eingefügt werden, so daß die Konstruktion des Bremsdruckgebers, bestehend aus Haupt bremszylinder, Verstärker und Pedal, nicht geändert werden muß. Das Signal der Durchflußmesser ist leicht auszuwerten und steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Position der Arbeitskolben des Hauptzylinders.

Die Regelung des Förderstromes der Pumpen kann auf unter schiedliche Weise erfolgen, z. B. kann der Antriebsmotor ein- und ausgeschaltet werden. Eine andere Möglichkeit be steht darin, den Pumpen eine Bypass-Leitung zuzuordnen, die geöffnet oder gesperrt werden kann. Ist die Bypass-Leitung geöffnet, so fließt das Druckmittel unmittelbar von der Druckseite der Pumpe zur Saugseite und es gelangt kein Druckmittel in die eigentliche Bremsleitung.

Die zweite Möglichkeit bietet sich insbesondere dann an, wenn auch die Position des Schwimmkolbens des Hauptbremszy linders eingestellt werden soll. dazu ist es nämlich not wendig, die Förderleistung der Pumpe unabhängig voneinander zu regeln.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der bei liegenden Figur erläutert werden.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die erfindungsgemäße Bremsanlage als Bremsdruckgeber 1 ein im wesentlichen aus einem Tandem-Hauptzylinder 2 und einem vorgeschalteten Unterdruckverstärker 3 bestehendes hy draulisches Aggregat. Über eine Druckstange 4 wird in be kannter Weise die auf ein Bremspedal 5 ausgeübte Pedalkraft F auf den Unterdruck-Verstärker 3 und von diesem hilfs kraftunterstützt auf die Arbeitskolben 6 und 7 des Tan dem-Hauptzylinders 2 übertragen.

In der gezeigten Lösestellung der Bremse sind die Druckkam mern 8, 9 des Hauptzylinders 2 über offene Zentralregel ventile 10, 11, über Anschlußkanäle 12, 13 im Inneren der Kolben 6, 7 sowie schließlich über Ringkammern 14, 15, über Anschlußbohrungen 16, 17 und über hydraulische Leitungen 18, 19 mit einem Druckausgleichs- und Druckmittelvorratsbe hälter 20 verbunden.

Die beiden Bremskreise I, II des Hauptzylinders 2 sind über elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete Ventile, nämlich sogenannte SO-Ventile oder Einlaßventile 24, 25 bzw. 29, 30, mit den Radbremsen 31, 32, 33, 34 verbunden. Die parallel geschalteten Rad bremsen 31,32 bzw. 33,34 sind den Diagonalen zugeordnet.

Die Radbremsen 31, 32, 33, 34 sind außerdem an elektro magnetisch betätigbare, in der Grundstellung gesperrte Aus laßventile 22, 23 bzw. 35, 36, sogenannte SG-Ventile ange schlossen, die über eine hydraulische Rückflußleitung 37 einerseits mit dem Druckausgleichsbehälter 20 und anderer seits über die Saugleitung 61 mit den Saugseiten der Pumpen 21, 26 in Verbindung stehen. Es handelt sich um elektro motorisch (Motor M) angetriebene Hydraulikpumpen. Die elektrischen Anschlüsse "m" und "Masse" sind ebenfalls sym bolisch angedeutet. Außerdem ist eine elektrisch arbeitende Funktions-Überwachungsvorrichtung bzw. Überwachungsschal tung 40 vorgesehen, mit der die Arbeitsweise des Motors M überprüfbar ist.

Die Fahrzeugräder sind mit induktiven Sensoren S ₁ bis S ₄ ausgerüstet, die mit einer synchron zur Radumdrehung mitlaufenden Zahnscheibe zusammenwirken und elektrische Signale erzeugen, die das Raddrehverhalten, d.h. die Rad geschwindigkeit und Änderungen, erkennen lassen. Diese Signale werden über die Eingänge S ₁ bis S ₄ einer elektronischen Signalverarbeitungs- und Verknüpfungsschal tung 28 zugeführt, die Bremsdruck-Steuersignale erzeugt, mit denen beim Erkennen einer Blockiertendenz die Einlaß- und Auslaßventile 22, 23, 24, 25, 29, 30, 35, 36 zeitweise umgeschaltet und dadurch der Bremsdruck konstant gehalten, abgebaut und zur gegebenen Zeit wieder erhöht wird. Über die Ausgänge A ₁ bis A ₄ werden hierzu die Be tätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßventile angesteuert; die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen den An schlüssen A ₁ bis A ₄ und den Wicklungen der Ventile 22, 23, 24, 25, 29, 30, 35, 36 sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Die Schaltung 28 kann in bekannter Weise durch festver drahtete Schaltkreise oder durch programmierbare elektronische Bausteine, wie Microcomputer oder Micro controller, realisiert werden.

Das Einschaltsignal zum Inbetriebsetzen des Antriebsmotors M der Hydraulikpumpen 21, 26, der während einer Schlupfre gelung laufen muß, wird über den Anschluß m an den Motor M angelegt.

Zwischen den Arbeitskammern des Hauptbremszylinders und den Einmündungspunkten der Einströmleitungen 45, 46 in die Bremsleitungen 62, 63 ist je ein Durchflußmesser 90, 91 eingesetzt. Die Signale der Durchflußmesser 90, 91 werden an die Eingänge E 5 und E 6 der Signalverarbeitungs- und Verknüpfungsschaltung 28 angelegt. Die Bremsanlage kann weiterhin mit Bypass-Leitungen 80, 81 ausgerüstet sein, die jeweils die Einströmleitung 45, 46 mit der Rückflußleitung 37 verbindet. Jede Einströmleitung 80, 81 verfügt über ein Sperrventil 82, 83.

Die Bremsanlage arbeitet wie folgt:

Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F, unterstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3, auf die Hauptzylin derkolben 6, 7 übertragen. Die Zentral- Regel-Ventile 10, 11 schließen, so daß sich nunmehr in den Druckkammern 8, 9 und damit in den Bremskreisen I, II Bremsdruck aufbauen kann, der über die Ventile 24, 25 bzw. 29, 30 zu den Rad bremsen 31, 32 bzw. 33, 34 gelangt.

Wird nun mit Hilfe der Sensoren S ₁ bis S ₄ und der Schaltung 28 eine Blockiertendenz an einem oder an mehreren Rädern erkannt, setzt die Schlupfregelung ein. Der An triebsmotor M der Pumpen 21, 26 schaltet sich ein, wobei sich in den beiden Einströmleitungen 45, 46 ein Druck auf baut, der einerseits über die Rückschlagventile 38, 39 und die Zweigleitungen 47, 48 bzw. 49, 50 und über die Einlaß ventile 25, 26 bzw. 29, 30 auf die Radzylinder der Rad bremsen 31 bis 34 einwirkt und andererseits die Druckkam mern 8, 9 des Hauptzylinders 2 beaufschlagt.

Ein Signal der Schaltung 28 führt zur Umschaltung der elektromagnetisch betätigbaren Einlaß-Ventile 24, 25 bzw. 29, 30 und damit zum Absperren der Bremskreise I, II bzw. der Zweigleitungen 47 bis 50. Eine weitere Verschiebung der Hauptzylinderkolben 6, 7 in Richtung der Pedalkraft F sowie eine Entleerung der Druckkammern 8, 9 wird verhindert, da nunmehr das Druckmittel von den Pumpen 21, 26 über die Ver sorgungsleitungen 45, 46, die geöffneten Rückschlagventile 38, 39 und die Haupt-Bremsleitungen 62, 63 in die Druckkam mern 8, 9 einströmt und die Kolben 6, 7 in Richtung auf ihre Ausgangsstellungen zurückdrückt. Der tatsächliche Bremsdruckverlauf in den Radbremsen 31 bis 34 wird durch die Einlaß- und Auslaßventile 29, 30, 35, 36 festgelegt, denen über die Leitungen A ₁ bis A ₄ weitere schlupfre gelnde Bremsdrucksteuersignale zugeführt werden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Einlaßventile 24, 25 bzw. 28, 30 noch durch parallel geschaltete Rück schlagventile 41, 42 bzw. 43, 44 abgesichert. Diese Rück schlagventile 41, 42 ermöglichen in besonderen Fällen eine Beendigung der Bremsdruckregelung bzw. ein Lösen der Rad bremsen, da bei noch geschlossenen Einlaßventilen 24, 25 bzw. 29, 30, und Auslaßventilen 22, 23 bzw. 35, 36 eine ge ringe Menge Druckmittel aus den Radbremsen 31 bis 34 in die Druckkammern 8, 9 zurückströmen kann, wenn die Kolben 6, 7 des Hauptzylinders 2 in die Ausgangsstellung zurückgescho ben sind und sich die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 in der Offen-Stellung befinden.

Um zu verhindern, daß die Kolben vollständig zurückgesetzt werden, muß die Fördermenge der Pumpen beeinflußt werden. Dazu muß als erstes die Positionen der Hauptzylinderkolben insbesondere die Position des Druckstangenkolbens 6 festge stellt werden. Dies erfolgt dadurch, daß die Signale der Durchflußmesser laufend integriert werden, so daß eine Aus sage darüber getroffen werden kann, wieviel Druckmittel noch im Hauptzylinder ist. Aus dem Volumen läßt sich in einfacher Weise die jeweilige Position der Kolben bestim men, da ihre Querschnittsflächen bekannt sind. In der Elektronikeinheit 28 lassen sich nun zwei Schwellen vorge ben, so daß bei einem Mindestvolumen die Förderung der Pum pen einsetzt, während bei einem Höchstvolumen die Förderung der Pumpe ausgesetzt wird.

Die Förderleistung der Pumpe kann aus zweierlei Art und Weise beeinflußt werden. Zum einen kann der Antrieb der Pumpen M ein- und ausgeschaltet werden.

Ist beabsichtigt, beide Arbeitskolben des Hauptzylinders zu positionieren, so muß für jede Pumpe ein extra Antrieb vor gesehen werden. Dieses ist zu aufwendig. Daher empfiehlt es sich besonders in diesem Fall, den Pumpen-Bypass-Leitungen 80, 81 zuzuordnen, die mit Sperrventilen 82, 83 versehen sind. Zur Unterbindung der Förderleistung der Pumpe werden die Ventile 82, 83 geöffnet, so daß das von der Pumpe ge förderte Druckmittel unmittelbar in die Entlastungsleitung 37 geführt wird. Es gelangt kein zusätzliches Druckmittel in die Bremsleitungen. Um einen Förderstrom bei Erreichen des Mindestvolumens in dem Hauptbremszylinder zu erreichen, werden die Ventile 82, 83 geschlossen, so daß die Pumpen nun in den Hauptbremszylinder fördern.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Förderleistung der Pumpen leicht überprüft werden kann. Durch Schließen der Einlaßventile und durch Einschalten des Pumpenantriebs erfolgt eine Förderung über die Durchflußmesser 90, 91 in den Hauptbremszylinder, und von da über die offenen Zen tralventile in den Vorratsbehälter. Der gemessene Wert der Durchflußmesser 90, 91 kann mit einem Sollwert verglichen werden.

Bei der Auswahl der Durchflußmesser sind keine grundle genden Beschränkungen vorhanden. Jeder geeignete Durchfluß messer kann eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste:

1 Bremsdruckgeber
2 Tandemhauptzylinder
3 Unterdruck-Verstärker
4 Druckstange
5 Bremspedal
6 und 7 Arbeitskolben
8 und 9 Druckkammer
10 und 11 Zentral-Regel-Ventile
12 und 13 Anschlußkanal
14 und 15 Ringkammer
16 und 17 Anschlußbohrung
18 und 19 hydraulische Leitung
20 Druckausgleichs- und Druckmittel-Vorratsbehälter
21 Hydraulikpumpe
22 und 23 Auslaßventil, SG-Ventil
24 und 25 Einlaßventil, SO-Ventil
26 Hydraulikpumpe
28 Signalverarbeitungs- und Verknüpfungsschaltung
29 und 30 Einlaßventil, SO-Ventil
31 bis 34 Radbremse
35 und 36 Auslaßventil, SG-Ventil
37 Rückflußleitung
38 und 39 Rückschlagventil
40 Überwachungs-Schaltung
41 bis 44 Rückschlagventil
45 und 46 Einströmleitung
47 bis 50 Zweigleitung
61 Saugleitung
62 und 63 Hauptbremsleitung
64 bis 67 Bypass-Leitung
70 und 71 Aussparung
80 Kurzschlußleitung
81 Kurzschlußleitung
82 Sperrventil
83 Sperrventil
90 Durchflußmesser
91 Durchflußmesser

Claims

1. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder (2) mit mindestens einer Radbremse (31, 32, 33, 34), die über eine Brems leitung (62, 63) mit dem Hauptbremszylinder (2) und über eine Rückflußleitung (37) an einen drucklosen Vorratsbe hälter (20) angeschlossen ist, wobei in die Bremsleitung ein Einlaßventil (24, 25, 29, 30) und in die Rückfluß leitung (37) ein Auslaßventil (22, 23, 35, 36) einge setzt ist, mit einer Pumpe (21, 22), die aus dem Vor ratsbehälter (20) über eine Einströmleitung (45, 46) in die Bremsleitung (62, 83) zwischen dem Hauptbremszylin der (2) und dem Einlaßventil fördert, sowie mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Pedalposition, wobei in Abhängigkeit von der Position des Pedals die Pumpenför derung gesteuert ist, dadurch gekennzeich net, daß in die Bremsleitung (62, 63) zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Einmündungspunkt der Ein strömleitung (45, 48) ein Durchflußmesser (90, 91) ein gesetzt ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Hauptbremszylinder (2) ein Tandemhauptzylinder ist, mit einem Schwimmkolben (7), wobei jeder Bremsleitung (62, 63) eine Pumpe (21, 22) und ein Durchflußmesser (90, 91) zugeordnet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fördermengen der Pumpen (21, 22) unabhängig voneinander regelbar sind.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Pumpe (21, 22) eine Bypass-Leitung (80, 81) zugeordnet ist, in die ein Sperrventil (82, 83) eingesetzt ist.