DE3912322A1

DE3912322A1 - Blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE3912322A1
Application number: DE19893912322
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Maas; Anton David; Bernd Neitzel
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH; Alfred Teves GmbH; ITT Industries Inc
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1987-10-17
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-10-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage, insbesondere für ein Kraftfahr zeug, mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder, minde stens einem Radbremszylinder, der über eine Bremsleitung an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist, mit Ein- und Auslaßventilen zum Regeln des Radschlupfes, wobei das Ein laßventil in die Bremsleitung und das Auslaßventil in ei ne, den Radbremszylinder mit einem Vorratsbehälter verbin dende Rückflußleitung eingesetzt sind, mit einer Drossel in der Bremsleitung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Einlaßventil, einem Rückschlagventil parallel zur Drossel, das zum Hauptbremszylinder hin sperrt, mit einem Pumpenaggregat, das über eine Druckleitung in die Brems leitung fördert, wobei die Druckleitung in die Bremslei tung zwischen der Drossel und dem Einlaßventil mündet.

Eine derartige Bremsanlage ist in dem Hauptpatent (Deutsche Patentanmeldung P 37 35 238.5) beschrieben. Bei dieser Bremsanlage wird während einer Regelung des Brems schlupfes Druckmittel aus einem Pumpenaggregat in die Bremsleitungen gefördert. Ein Teil der Druckmittelmenge gelangt in den Hauptbremszylinder und stellt die Kolben des Hauptbremszylinders in ihre Grundpositionen zurück. Ein anderer Teil der Druckmittelmenge wird genutzt um die Druckmittelmenge, die zum Druckabbau aus den Radbremsen abgelassen wurde, zu ersetzen. Die benötigte Druckmittel menge pro Zeiteinheit kann dabei so groß sein, daß sie momentan von der Pumpe nicht geliefert werden kann. In diesem Fall wird Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder entnommen. Während einer Bremsschlupfregelung wird daher dem Hauptbremszylinder laufend Druckmittel zugeführt und wieder entzogen. Dies wirkt sich so aus, daß das Bremspe dal mehr oder weniger stark vibriert. Um diese Vibration zu dämpfen und weiterhin die bei der Bremsschlupfregelung entstehenden Geräusche, die durch das plötzliche Sperren der Bremsleitungen entstehen, zu reduzieren, wurde vorge schlagen, in die Bremsleitung eine Drossel einzusetzen.

Mit dieser Drossel ist aber der Nachteil verknüpft, daß sie einen störenden Einfluß auf den Bremsdruckaufbau wäh rend einer konventionellen, d.h. nicht geregelten Bremsung ausübt.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, die Bremsan lage so zu konzipieren, daß der Druckaufbau während einer konventionellen Bremsung ungestört erfolgt und daß gleich zeitig die Vibration des Pedals und die Geräuschentwick lung während einer Bremsschlupfregelung gedämpft wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, indem der Drossel ein Sperrventil parallel geschaltet wird. Dieses Sperrventil wird nun so angesteuert, daß es während einer konventio nellen Bremsung offen ist, so daß das Druckmittel vom Hauptbremszylinder ungedrosselt zu den Radbremszylindern geleitet werden kann. Sobald aber Sensoren, die das Dreh verhalten der Räder überwachen, feststellen, daß eines der Räder zu blockieren oder durchzudrehen droht, wird das Sperrventil in die sperrende Position geschaltet. Die Ver bindung Hauptbremszylinder-Radbremszylinder verläuft über die Drossel bzw. über das parallel geschaltete Rückschlag ventil.

Während im Hauptpatent diese Schaltung nur für eine Brems schlupfregelung vorgesehen wird, wird im folgenden vorge schlagen, diese Schaltung auch bei einer Antriebsschlupf regelung zu nutzen. Dazu muß der Querschnitt der Drossel aber so gewählt sein, daß abgestimmt auf die Förderlei stung der Pumpe vor der Drossel ein Druck aufgestaut wird, der ausreicht, die Radbremsen der angetriebenen Räder so zu beaufschlagen, daß das Motordrehmoment vollständig kom pensiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Idee kann nun sowohl bei einer Brems anlage eingesetzt werden, bei der die Radbremsen einer Achse einem Bremskreis zugeordnet sind, aber auch bei ei ner Bremsanlage, bei der die Radbremsen von diagonal am Fahrzeug gegenüberliegenden Rädern je einem Bremskreis zu gewiesen sind (Diagonalaufteilung).

Im ersten Fall kann entweder nur der Bremskreis mit den angetriebenen Rädern mit einer Drossel versehen werden. Werden beide Bremskreise mit einer Drossel und einem Sperr ventil versehen, so wird während einer Antriebsschlupf regelung nur das Sperrventil geschlossen, das in dem Bremskreis der angetriebenen Räder angeordnet ist. Bei einer Diagonalaufteilung wird jedem Bremskreis je eine Drossel mit Sperrventilen zugeordnet, wobei während einer Antriebsschlupfregelung beide Sperrventile geschlossen werden. Gleichzeitig müssen die Einlaßventile, die den nicht angetriebenen Rädern zugeordnet sind, gesperrt wer den.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungs beispieles, dargestellt in einer Figur, näher erläutert werden.

Die Bremsanlage besitzt einen Bremsdruckgeber 1, der im wesentlichen aus einem Tandemhauptzylinder 2 und einem vorgeschalteten Unterdruck-Verstärker 3 besteht. Über eine Druckstange 4 wird in bekannter Weise eine auf ein Brems pedal 5 ausgeübte Pedalkraft F auf den Unterdruckverstär ker 3 und von diesem hilfskraftunterstützt auf die Haupt kolben 6, 7 des Tandem-Hauptzylinders 2 übertragen. In der dargestellten Lösestellung der Bremse sind die Druckkam mern 8, 9 des Hauptzylinders 2 über geöffnete Zentral-Re gel-Ventile 10, 11, über Anschlußkanäle 12, 13 im Inneren der Kolben 6, 7, über Druckkammern 14, 15, über Anschluß bohrungen 16, 17 und über hydraulische Leitungen 18, 19 mit einem Druckmittel-Reservebehälter 20 verbunden. Zwei Haupt-Bremsleitungen 21, 22 des Hauptzylinders 2 sind über elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete als Einlaßventile 23, 24, 25, 26 fun gierende SO-Ventile mit den Radbremszylindern 27, 28, 29, 30 verbunden. Die Radbremszylinder 27, 28, 29, 30 sind außerdem an elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung ge sperrte, als Auslaßventile 31, 32, 33, 34 fungierende SG-Ven tile angeschlossen. Diese sind über eine hydraulische Rückflußleitung 35 mit einer Ausgangsleitung 36 des Druck mittel-Reservebehälters 20 verbunden. Dabei ist die Aus gangsleitung 36 zugleich eine Eingangsleitung 36 von elek tromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpen 37, 38, die mit Druckleitungen 37′, 38′ versehen sind. Die Druckleitungen 37′, 38′ führen über Rückschlagventile 39, 40 in die Haupt bremsleitungen 21, 22.

In jede Bremsleitung 21′, 22 ist zwischen die Einmündung der Druckleitung 37, 38′ und der Druckkammer 9 bzw. 9 ein elektromagnetisch betätigbares SO-Ventil 47 mit je einem Bypass 48, 49 mit je einer Drossel 50 bzw. mit einem Rück schlagventil 51 sowie mit vorgeschaltetem Druckschalter 52 angeordnet.

Die Fahrzeugräder sind mit induktiven Sensoren S 1 bis S 4 ausgerüstet, die elektrische Signale erzeugen und damit die Raddrehgeschwindigkeit bzw. deren Änderung erkennen lassen. Diese Signale werden der elektronischen Signalver arbeitungs- und Verknüpfungsschaltung 46 zugeführt, die Bremsdruck-Steuersignale erzeugt, mit denen bei Blockier tendenz eines oder mehrerer Räder die zugeordneten Ein laß- und Auslaßventile 23-26 und 31-34 pulsierend bzw. zeitweise umgeschaltet werden und somit der Bremsdruck konstant gehalten, abgebaut bzw. bei endender Blockierten denz wieder erhöht wird. Über die Ausgänge A 1 bis A 4 wer den hierzu Betätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßven tile über nicht mit dargestellte elektrische Leitungen bzw. Anschlüsse angesteuert.

Die Schaltung 46 kann in bekannter Weise durch fest ver drahtete Schaltkreise oder durch programmierbare elek tronische Bausteine, wie Mikrocomputer oder Mikrocon troller, realisiert werden.

Das Einschaltsignal zum Inbetriebsetzen des Antriebsmotors M der Hydraulikpumpen 37, 38, der während einer Schlupfre gelung laufen muß, wird über den Anschluß m an den Motor M angelegt.

Funktion: Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F, un terstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3, auf die Hauptzylinderkolben 6, 7 übertragen. Die Zentral-Regel-Ven tile 10, 11 schließen, so daß sich nunmehr in den Druckkam mern 8, 9 und damit in den Haupt-Bremsleitungen 21, 22 Bremsdruck aufbauen kann, der über die offenen Sperrven tile 47 und über die Ventile 23 bis 26 zu den Radbremszy lindern 27 bis 30 gelangt. Die Drossel ist nicht wirksam.

Wird beim Bremsvorgang mit Hilfe der Sensoren S 1 bis S 4 und der Schaltung 46 eine Blockiertendenz an einem oder an mehreren Rädern erkannt, setzt die Antiblockierregelung ein: Auf ein Signal der Schaltung 46 werden die einer Blockiertendenz zugeordneten, betroffenen Einlaßventile 23 bis 26 in Sperrstellung geschaltet. Somit sind die be troffenen Radbremszylinder 27 bis 30 von den Haupt-Brems leitungen hydraulisch getrennt. Das Signal der Schaltung 46 schaltet gleichzeitig den Pumpenmotor M ein, woraufhin in den Druckleitungen 37′, 38′, und den Hauptbremsleitungen 21, 22 sowie in den Druckkammern 8, 9 bis zu den Einlaßven tilen 23 bis 26 Druck aufgebaut wird. Gleichzeitig werden die Sperrventile 47 geschlossen. Die Verbindung des Haupt zylinders 2 zu den Radbremsen erfolgt nun ausschließlich über die Drossel bzw. das Rückschlagventil. Der Volu men- bzw. Druckaufbau in den Druckkammern 8, 9 bewegt die Arbeitskolben 6, 7 entgegen der Pedalkraft F, bis deren Null-Position erreicht ist, in der die Zentral-Regel-Ven tile 10, 11 öffnen. Weiteres Druckmittelvolumen wird in dieser Position über die Zentral-Regel-Ventile 10,11 in den Druckmittel-Reservebehälter 20 gefördert.

Eine Entleerung der Druckkammern 8, 9 wird somit bei ABS-Modus verhindert, ein notwendiges Reservevolumen in den Kammern 8, 9 ist gesichert. Somit ist, nach einem zwi schenzeitlichen Druckabbau an den betroffenen Radbremszy lindern durch Öffnen der zugehörigen Auslaßventile, ein sofortiger erneuter Druckaufbau in diesen Radbremszylin dern möglich.

Wird im Fahrbetrieb mit Hilfe der Sensoren S 1 bis S 4 und der Schaltung 46 eine Antriebsschlupftendenz an einem oder beiden Rädern der Antriebsachse (Es sei beispielhaft ange nommen, daß dies die Hinterachse mit den Radbremsen 29, 30 ist) erkannt, setzt die Antriebsschlupfregelung ein: Dazu wird der Antrieb der Pumpen eingeschaltet und das Ventil 47 in der Bremsleitung 22 geschlossen. Das Ventil 47 in der Bremsleitung 21 bleibt geöffnet. Dies hat zur Folge, daß die Pumpe 37 in einem offenen Umlauf über die Arbeits kammer 9 und dem Zentralventil 11 in den Druckmittelreser vebehälter 20 fördert.

Der Druckmittelstrom von der Pumpe 38 wird an der Drossel 50 in der Bypassleitung 49 zur Bremsleitung 22 angestaut. Dadurch entsteht ein Druck in dem Bremsleitungsstück un terhalb des Ventils 47. Dieser Druck wird in den Radbremsen der angetriebenen Räder wirksam und führt zu einem Brems moment, das dem Antriebsmoment entgegenwirkt. Durch Schal ten der Ventile 25, 33 bzw. 26, 34 kann der Bremsdruck so eingestellt werden, daß der verbleibende Antriebsmoment an jedem Rad den übertragbaren Haftkräften zwischen Reifen und Fahrbahn entspricht.

Bei einem Fahrzeug mit einer Diagonalaufteilung der Brems kreise werden beide Sperrventile 47 und die Einlaßventile zu den nicht angetriebenen Rädern gesperrt.

Bezugszeichenliste

1 Bremsdruckgeber
2 Tandemhauptzylinder
3 Unterdruckverstärker
4 Druckstange
5 Bremspedal
6 Hauptkolben
7 Hauptkolben
8 Druckkammer
9 Druckkammer
10 Zentral-Regel-Ventil
11 Zentral-Regel-Ventil
12 Anschlußkanal
13 Anschlußkanal
14 Ringkammer
15 Ringkammer
16 Anschlußbohrung
17 Anschlußbohrung
18 Hydraulische Leitung
19 Hydraulische Leitung
20 Druckmittel-Reservebehälter
21 Haupt-Bremsleitung
22 Haupt-Bremsleitung
23 Einlaßventil
24 Einlaßventil
25 Einlaßventil
26 Einlaßventil
23′ Rückschlagventil
24′ Rückschlagventil
25′ Rückschlagventil
26′ Rückschlagventil
27 Radbremszylinder
28 Radbremszylinder
29 Radbremszylinder
30 Radbremszylinder
31 Auslaßventil
32 Auslaßventil
33 Auslaßventil
34 Auslaßventil
35 Rückflußleitung
36 Ausgangsleitung bzw. Eingangsleitung
37 Hydraulikpumpe
38 Hydraulikpumpe
37′ Druckleitung
38′ Druckleitung
39 Rückschlagventil
40 Rückschlagventil
46 Elektronische Signalverarbeitungsschaltung
47 SO-Ventil
48 Bypass
49 Bypass
50 Drossel
51 Rückschlagventil
52 Druckschalter

Claims

1. Blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage, insbe sondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem pedalbetä tigten Hauptbremszylinder (2), mindestens einem Rad bremszylinder (27, 28, 29, 30), der über eine Brems leitung (21, 22) an den Hauptbremszylinder (1) ange schlossen ist, mit Ein- und Auslaßventilen (23, 24, 25, 26; 31, 32, 33, 34) zum Regeln des Radschlupfes, wobei das Einlaßventil (23, 24, 25, 26) in die Bremsleitung und das Auslaßventil (31, 32, 33, 34) in eine, den Radbremszylinder mit einem Vorratsbe hälter (20) verbindende Rückflußleitung (35) einge setzt sind, mit einer Drossel (50) in der Bremslei tung (21, 22) zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und dem Einlaßventil (23, 24, 25, 26), einem Rück schlagventil (51) parallel zur Drossel (50), das zum Hauptbremszylinder hin sperrt, mit einem Pumpenagg regat (37, 38), das über eine Druckleitung (37′, 38′) in die Bremsleitung (21, 22) fördert, wobei die Druckleitung (37′, 38′) in die Bremsleitung (21, 22) zwischen der Drossel (50) und dem Einlaßventil (23, 24, 25, 26) mündet, dadurch gekennzeich net, daß parallel zur Drossel ein Sperrventil geschaltet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bremsanlage zwei Brems kreise (21, 22) aufweist, wobei jeder Bremskreis mit je einer Drossel (50), einem Rückschlagventil (51) und einem Sperrventil (47) versehen ist.

3. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder den Druckkammern des Hauptbremszylinders je ein Druckschalter (52) zugeordnet ist.

4. Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Sperrventil während einer ungeregelten Bremsung offengehalten wird.

5. Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Drehverhalten der Räder mittels Sensoren ständig überwacht wird und daß bei einer sich zeigenden Blockier- oder Durchdrehneigung das Sperrventil (47) geschlossen wird.

6. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bremsanlage zwei Brems kreise aufweist, wobei den Bremskreisen die Rad bremszylinder der Räder je einer Achse zugeordnet sind und daß die Drossel mit dem Rückschlagventil und dem Sperrventil in die Bremsleitung (21, 22) zu den Radbremsen der angetriebenen Räder eingefügt ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß den Bremskreisen (21, 22) die Radbremszylinder der Radbremsen je einer Fahrzeug diagonale zugeordnet sind.