DE3841366A1 - Bremsanlage mit blockierschutzregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage mit Blockierschutzregelung, die mit einem Bremsdruckgeber, mit einer Hilfsdruckquelle und mit elektrisch betätigbaren, als Einlaß- und Auslaßventile dienenden Mehrwegeventilen ausge­ rüstet ist, die in den von dem Bremsdruckgeber zu den Rad­ bremsen und in von den Radbremsen zu einem Druckausgleichs­ behälter führenden Druckmittelwegen eingefügt sind.

Bei bekannten Bremsanlagen bzw. Antiblockiersystemen dieser Art ist jedem individuell regelbaren Rad oder jeder Radgrup­ pe, z.B. den Hinterrädern, ein Einlaß-/Auslaßventilpaar zu­ geordnet. Das Einlaßventil liegt dabei in dem vom Brems­ druckgeber zu der Radbremse führenden Druckmittelweg, das Auslaßventil in einer Druckmittelleitung, die von der Rad­ bremse zu dem Druckausgleichsbehälter führt (siehe z.B. DE-Offenlegungsschrift 36 27 000). Mit solchen Ventilpaaren kann der Bremsdruck in den einzelnen Radbremsen oder Rad­ gruppen gleichzeitig und unabhängig voneinander auf den ge­ wünschten Wert eingestellt werden.

Es sind auch schon Antiblockiersysteme mit sequentieller Re­ gelung bekannt (z.B. DE-Offenlegungsschrift 33 17 629). In diesen Fällen ist lediglich in jedem Regelkanal ein Einlaß­ ventil, d.h. ein in der Ruhestellung durchlässiges, nach dem Umschalten den Druckmittelfluß unterbrechendes Mehrwegeven­ til vorhanden. Der Bremsdruck wird in den einzelnen Kanälen nacheinander moduliert, indem sequentiell durch Öffnen eines Einlaßventils und Sperren der übrigen Ventile die Räder an den Bremsdruckgeber angeschaltet und sodann der Druck im Bremsdruckgeber auf das gewünschte Druckniveau abgesenkt oder angehoben wird. Weil keine Auslaßventile benötigt wer­ den, ist der Ventilaufwand insgesamt relativ gering. Das Nacheinander sowie die erforderliche Modulation des Druckes im Bremsdruckgeber mindern allerdings die erreichbare Regel­ güte.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem (während der Regelung) offenen System, bei dem zum Druckauf­ bau ein Auslaßweg zu den Druckausgleichbehälter geöffnet werden muß, den Ventilaufwand zu verringern und damit die Kosten der Bremsanlage zu reduzieren. Die Regelgüte sollte unter der Einsparung nicht oder höchstens unwesentlich lei­ den.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe mit einer Bremsanlage der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß mehrere Radbremsen über ein gemeinsames Einlaßventil, über je ein Rückschlag­ ventil, das sich zur Radbremse hin öffnet, sowie über je ei­ ne Drosselstelle mit dem Bremsdruckgeber verbunden sind und daß jede dieser Radbremsen über ein Auslaßventil an den Druckausgleichsbehälter und über ein in Rückflußrichtung sich öffnendes Rückschlagventil an den Bremsdruckgeber ange­ schlossen ist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ventilanordnung läßt sich der Bremsdruck in den über das gemeinsame Einlaßventil an den Bremsdruckgeber angeschlossenen Radbremsen weitgehend unabhängig voneinander variieren. Zum Druckabbau wird das jeweilige Auslaßventil angesteuert. Wird eine Druckerhöhung nur in einem der über das gemeinsame Einlaßventil ange­ schlossenen Radbremsen verlangt, werden in der Durchlaßphase dieses Eingangsventils die Ausgangsventile der übrigen Rä­ der, in denen der Druck konstant gehalten oder reduziert werden soll, pulsweise oder kontinuierlich ebenfalls auf Durchlaß geschaltet. Die Druckabsenkung an einem Rad bei ge­ schlossenem Einlaßventil ist wegen der individuellen Auslaß­ ventile und wegen der Rückschlagventile ohnehin ohne Einfluß auf den Druck in den anderen an das gleiche Einlaßventil an­ geschlossenen Rädern. Die Drosselstellen begrenzen den Druckgradienten, so daß bei gleichzeitig geöffnetem Einlaß­ ventil und Auslaßventil ein Druckanstieg in einem anderen Rad, dessen Auslaßventil geschlossen ist, möglich ist. Außerdem wird durch die Drosselstelle der Druckmittelabfluß und damit der Druckmittelbedarf, den die Hilfsdruckquelle aufbringen muß, beschränkt.

Die Druckabbauphasen während der Regelzyklen sind normaler­ weise kurz im Vergleich zu den Druckhalte- und Druckaufbau­ phasen. Daher ist es möglich, den Regelalgorithmus derart auszulegen, daß während der Druckabbauphase an einem Rad der Druckaufbau an dem oder an den anderen Rädern des gleichen Bremskreises durch (kurzzeitiges) Schließen des Einlaßven­ tils unterbrochen wird. Dies wirkt sich auch auf den Druck­ mittelbedarf günstig aus.

Dank eines weiteren Rückschlagventils, das in Rückflußrich­ tung direkt von der Radbremse zu dem Brensdruckgeber führt, ist beim Lösen der Bremse jederzeit ein ungehinderter Druck­ abbau über den Bremsdruckgeber gewährleistet.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung, bei der ein Bremsdruckgeber mit zwei hydraulisch getrennten Bremskreisen verwendet wird, sind jeweils die Radbremsen ei­ ner Diagonalen über ein gemeinsames Einlaßventil und über die radindividuellen Rückschlagventile, Drosselstellen und Auslaßventile an das Bremsensystem angeschlossen. In einer anderen Ausführungsart sind an den zweikreisigen Brems­ druckgebern die Vorderradbremsen über ein gemeinsames Ein­ laßventil und über die radindividuellen Rückschlagventile, Drosselstellen und Auslaßventile angeschlossen, während der Bremsdruck in den Hinterradbremsen gemeinsam über ein Ein­ laß-/Auslaßventilpaar gesteuert wird. Es handelt sich also hierbei um eine sogen. Schwarz/Weiß-Bremskreisaufteilung mit gleichphasiger Regelung des Bremsdruckes in den Hinterrad­ bremsen, vorzugsweise nach "select low".

Die Erfindung führt also vor allem zur Einsparung von Ein­ laßventilen. Es werden dadurch auch weniger elektronische Ansteuerkanäle mit den zugehörigen Endstufen, wie Leistungs­ transistoren, benötigt. Die Verdrahtung wird einfacher und billiger. Für die zusätzlichen Rückschlagventile und Dros­ selstellen ist nur ein minimaler Mehraufwand erforderlich.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der beigefügten Abbildungen hervor.

Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung die wichtigsten hy­ draulischen Komponenten einer Bremsanlage nach der Erfindung und

Fig. 2 im Diagramm den Bremsdruckverlauf in Abhängigkeit von der Ansteuerung der entsprechenden Mehrwegeven­ tile.

Die Bremsanlage nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus ei­ nem pedalbetätigten Bremsdruckgeber 1, der sich wiederum aus einem Tandem-Hauptzylinder 2 mit einem vorgeschalteten Un­ terdruckverstärker 3 zusammensetzt. Ein Druckausgleichsbe­ hälter 4 sowie eine Hilfsdruckquelle 5 sind ebenfalls vor­ handen. Diese Hilfsdruckquelle 5 umfaßt zwei Hydraulikpumpen 6, 7, die von einem gemeinsamen Antriebsmotor M angetrieben werden.

Der Tandem-Hauptzylinder 2 ist mit regelnden Zentralventilen 8, 9 ausgerüstet, mit deren Hilfe nach dem Einschalten der Hydraulikpumpen 6, 7 der Bremsdruck in den Arbeitskanmern des Hauptzylinders in bekannter Weise auf einen zur Pedalkraft proportionalen Wert begrenzt wird.

An diesen zweikreisigen Bremsdruckgeber 1, die Bremskreise sind mit I und II beziffert, sind jeweils zwei Fahrzeugräder über ein gemeinsames Einlaßventil 10, 11 sowie über radindi­ viduelle Rückschlagventile 12, 13, 14, 15 und Drosselstellen 16, 17, 18, 19 angeschlossen. Außerdem ist jedem Fahrzeugrad ein Auslaßventil 20, 21, 22, 23 zugeordnet, über das ein Druck­ mittelrückfluß aus der zugehörigen Radbremse in den Druck­ ausgleichsbehälter 4 möglich ist. Schließlich ist noch jedes Rad über ein weiteres, radindividuelles Rückschlagventil 24, 25, 26, 27, das sich in Druckmittelrückflußrichtung, d.h. zum Bremsdruckgeber 1 hin, öffnen kann, mit dem Eingang des Einlaßventils 10, 11 bzw. mit den Bremskreisen I, II des Bremsdruckgebers 1 verbunden.

In der Ausführungsart nach Fig. 1 sind an die beiden Brems­ kreise I, II jeweils die Räder einer Fahrzeugdiagonalen ange­ schlossen, also das linke Vorderrad VL und das rechte Hin­ terrad HR an den Bremskreis I, die beiden anderen Räder VR und HL an den Bremskreis II.

Nach einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsart der Erfindung, die eine Schwarz/Weiß-Bremskreisaufteilung vor­ aussetzt, sind an den Bremskreis I in der dargestellten Wei­ se die Vorderräder (VL) und (VR) angeschlossen, und an den Bremskreis II die Hinterräder (HR) und (HL). In dieser Aus­ führungsart genügt für die Regelung des Bremsdruckes in den Hinterrädern ein Ventilpaar bestehend aus einem Einlaßventil (11) und einem Auslaßventil (22 oder 23). Auf die radindivi­ duellen Rückschlagventile 14, 15 und die Drosselstellen 18, 19 kann folglich verzichtet werden. Die Rückschlagventile 26, 27 sind weiterhin sinnvoll, um das Lösen der Bremsen nach Been­ digung des Bremsvorganges zu gewährleisten.

Die Bremsanlage nach Fig. 1 arbeitet wie folgt. In der Ruhe­ stellung sind die Einlaßventile 10, 11 auf Durchlaß, die Aus­ laßventile 20-23 auf Sperren geschaltet. Folglich ist bei jeder Betätigung des Bremsdruckgebers 1 ein praktisch unge­ hinderter Bremsdruckaufbau über die Einlaßventile 10, 11, die Rückschlagventile 12-15 und die Drosselstellen 16-19 ge­ währleistet. Nach Beendigung des Bremsvorganges fließt das Druckmittel über die Rückschlagventile 24-27 zum Brems­ druckgeber 1 zurück.

Droht das Blockieren eines Rades, was bei Anlagen dieser Art üblicherweise durch Radsensoren in Verbindung mit elektroni­ schen Schaltungen, die die Sensorsignale auswerten, festge­ stellt wird, setzt die Blockierschutzregelung ein. Das be­ treffende Einlaßventil 10 oder 11 wird auf Sperren umge­ schaltet und, wenn der Bremsdruck an dem zum Blockieren nei­ genden Rad reduziert werden soll, das zugehörige Auslaßven­ til, z.B. Ventil 21, durch Pulse oder Pulsfolgen solange auf Durchlaß geschaltet, bis der Druck auf das gewünschte Druck­ niveau abgebaut ist. Wegen der radindividuellen Rückschlag­ ventile, z.B. des Ventils 12 im Druckmittelweg zum Rad VL, bleibt in dieser Phase in der Radbremse des linken Vorderra­ des VL trotz der Druckmittelentnahme über das Auslaßventil 21 der Bremsdruck erhalten.

Fig. 2 bezieht sich auf eine Situation, in der unterschied­ licher Bremsdruck in den beiden Rädern eines Bremskreises verlangt ist. Wiedergegeben ist der Bremsdruckverlauf p _L , p _R in den beiden über ein gemeinsames Einlaßventil an einem Bremskreis I oder II angeschlossenen Radbremsen. Die Ansteuersignale und damit die Schaltpositionen des zugehöri­ gen Einlaßventils EV, nämlich z.B. des Ventiles 10 in Fig. 1, bzw. der radindividuellen Auslaßventile A V _L , A V _R , also der Auslaßventile 20 und 21 nach Fig. 1, sind ebenfalls dar­ gestellt.

In der betrachteten Phase ist das Einlaßventil EV zunächst angesteuert, der Druckmittelfluß also unterbrochen. Die Aus­ laßventile A V _L und A V _R befinden sich in ihrer Ruhestel­ lung. Es ist ein Druckanstieg im linken Rad erforderlich. Daher wird zum Zeitpunkt t ₁ das Einlaßventil EV in die Durchlaßstellung zurückgeschaltet, so daß über das Rück­ schlagventil 12 und die Drosselstelle 16 der Druck p _L im linken Vorderrad ansteigen kann. Der Druck p _R an der rech­ ten Radbremse des gleichen Rades soll dagegen konstant blei­ ben. Daher wird gleichzeitig mit dem Zurückschalten des EV-Ventils 10 das Auslaßventil 21 des rechten Rades pulswei­ se derart erregt, daß trotz des Druckmittelzuflusses über das Rückschlagventil 13 und die Drosselstelle 17 der Druck p _R in der Radbremse im Mittel konstant bleibt.

Zum Zeitpunkt t ₂ wird ein Anstieg des Bremsdruckes p _R in der rechten Radbremse bei gleichzeitiger Konstanthaltung des Druckes p _L gewünscht, weshalb zum Zeitpunkt t ₂ das Ven­ til A V _L (Ventil 20 in Fig. 1) pulsweise erregt und dadurch Druckmittelabfluß in der erforderlichen Höhe über dieses Auslaßventil zum Druckausgleichsbehälter 4 erreicht wird. Zum Zeitpunkt t ₃ wird bei Konstanthaltung des Druckes p _L ein Druckabbau (p _R ) im rechten Rad des gleichen Kreises dadurch ereicht, daß nunmehr das zugehörige Auslaßventil A V _R kontinuierlich oder mit Pulsen größerer Breite auf Durchlaß geschaltet wird.

Schließlich werden durch den Kurvenverlauf zum Zeitpunkt t ₄ noch die Signale, durch die in beiden Radbremsen eines Kreises Druck abgebaut wird, und zum Zeitpunkt t ₅ die Si­ gnale beim Druckwiederaufbau im rechten Rad wiedergegeben.

Es ist einzusehen, daß durch Variieren der Ventilansteuer­ zeiten jeder gewünschte Druckverlauf eingestellt werden kann.

Ein ausreichender Druck wird durch die Hilfsdruckquelle 5 zur Verfügung gestellt, die zu Beginn einer Blockierschutz­ regelung eingeschaltet wird.

Erfindungsgemäß wird also mit verringertem Ventilaufwand praktisch die gleiche Regelgüte wie mit herkönmlichen Brems­ anlagen erreicht, die mit einem vollständigen Einlaß-/Aus­ laßventilpaar pro Regelkanal ausgerüstet sind.

Claims (4)

1. Bremsanlage mit Blockierschutzregelung, mit einem Brems­ druckgeber, mit einer Hilfsdruckquelle und mit elek­ trisch betätigbaren, als Einlaß- und Auslaßventile die­ nenden Mehrwegeventilen, die in den von dem Bremsdruck­ geber zu den Radbremsen und in von den Radbremsen zu ei­ nem Druckausgleichsbehälter führenden Druckmittelwegen eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Radbremsen über ein gemeinsames Einlaßventil (10, 11), über je ein Rückschlagventil (12-15), das sich zur Radbremse hin öffnet, sowie über je eine Dros­ selstelle (16-19) mit dem Bremsdruckgeber (1) verbun­ den sind und daß jede dieser Radbremsen über ein Auslaß­ ventil (20-23) an den Druckausgleichsbehälter (4) und über ein in Rückflußrichtung sich öffnendes Rückschlag­ ventil (24-27) an den Bremsdruckgeber (1) angeschlos­ sen ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bremsdruckgeber (1) zwei hy­ draulisch getrennte Bremskreise (I, II) besitzt und daß jeweils die Radbremsen einer Diagonalen über ein gemein­ sames Einlaßventil (10, 11) sowie über die radindividuel­ len Rückschlagventile (12-15, 24-27), Drosselstellen (16-19) und Auslaßventile (20-23) angeschlossen sind.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bremsdruckgeber (1) zwei hy­ draulisch getrennte Bremskreise (I, II) besitzt und daß die Vorderradbremsen über ein gemeinsames Einlaßventil (10) und die radindividuellen Rückschlagventile (12, 13; 24, 25), Drosselstellen (16, 17) und Auslaßventile (20, 21) angeschlossen und daß die Hinterradbremsen in an sich bekannter Weise über ein Einlaß-/Auslaßventilpaar (11, 22) angeschlossen sind.

4. Bremsanlage nach einem oder nach mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Bremsdruckes in einer Radbremse und zur gleichzeitigen Konstanthaltung oder Reduzierung des Bremsdruckes in einer an das gleiche Einlaßventil (10, 11) angeschlossenen zweiten Radbremse gleichzeitig das Einlaßventil (10, 11) und das Auslaßventil (20-23) der zweiten Radbremse kontinuierlich oder pulsweise auf Durchlaß schaltbar sind.