DE3924085A1 - Schlupfgeregelte bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Schlupfgeregelte bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

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DE3924085A1
DE3924085A1 DE19893924085 DE3924085A DE3924085A1 DE 3924085 A1 DE3924085 A1 DE 3924085A1 DE 19893924085 DE19893924085 DE 19893924085 DE 3924085 A DE3924085 A DE 3924085A DE 3924085 A1 DE3924085 A1 DE 3924085A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage mit Schlupfregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und stellt eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung nach Patent... (Patentanmeldung Az: P 39 14 953.6) dar.
Aus dem im Hauptpatent angeführten Stand der Technik ist bereits eine schlupfgeregelte Bremsanlage gemäß DE-OS 35 05 410 offenbart, die als Bremsdruckgeber ein Hauptzylinder mit vorgeschaltetem, hydraulischen Bremskraftverstärker aufweist. Das Hilfsdruckversorgungssystem enthält eine Hydraulikpumpe, die bei schlupfgeregeltem Bremsvorgang nach Passieren von in Reihe in den Druckmittelkreis geschalteten Rückschlagventilen ein fußkraftproportionaler Hilfsdruck in die Radbremse nach Öffnen der elektromagnetischen mittels Steuerelektronik erregbarer Einlaßventilen einleitet. Dieser durch die dynamische Pumpenfrequenz und die Schaltfrequenz modulierter Druck wird über das Fluid und über das schwingungsfähige Leitungssystem auf den Hauptzylinder übertragen, so daß abhängig von der Erregerfrequenz alle dem Bremsensystem zuzuordnenden, massebehafteten Teile, die folglich ein Schwingungsgebilde darstellen, unter Berücksichtigung der spezifischen Eigenschwingzahl zum Aufbau von Resonanzschwingungen neigen. Abgesehen von der hierdurch unter Betracht zu ziehenden zusätzlichen mechanischen Beanspruchung des Bremsensystems infolge von Druckimpulsen unterschiedlicher Intensität ist ein vereinzelt als störend empfundener Geräuschpegel für das bekannte Bremsensystem als nachteilig zu bewerten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine schlupfgeregelte Bremsanlage derart verbessert weiterzubilden, daß die zuvor beschriebene nachteilige, akustisch vernehmbare Druckpulsation während des dynamischen Strömungsvorganges reduziert ist, wobei gleichzeitig unter Erhöhung der Funktionssicherheit ein teileminimierter und damit kostenminimierter Geräteaufbau sichergestellt werden soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Hierdurch ist eine schlupfgeregelte Bremsanlage angegeben, die sich durch vergleichsweise einfache Integration einer elastomeren Druckmittelverbindung mit einem Blendenkörper im Pumpengehäuse auszeichnet, so daß Druckpulsationen in der Pumpe und somit an der Entstehungsquelle gedämpft sind. Um eine schnelle, kostengünstige Montage der elastomeren Druckmittelverbindung zu ermöglichen, sieht die Ausbildung des Erfindungsgegenstandes vor, die Gehäuseöffnung mit einem Absatz zu versehen, in dem das Schlauchstück mittels eines hülsenförmigen Haltekörpers befestigt ist, wobei zur verbesserten Fixierung am Endabschnitt des Schlauchstückes radial in der Öffnung des Absatzes Wölbungen angeordnet sind, die eine Einschnürung und damit eine sichere Befestigung der elastomeren Druckmittelverbindung gewährleisten.
Zum Zwecke einer verbesserten Zugänglichkeit sowie Austauschbarkeit der elastomeren Druckmittelverbindung und des Blendenkörpers, ist der Blendenkörper mit einem Außengewinde in das Pumpenanschlußstück lösbar eingefügt, wobei das Pumpengehäuse über ein Außengewinde am Pumpenanschlußstück die Gehäuseöffnung verschließt.
Zur Aufnahme der Druckpulsation und damit zur Aufnahme der Volumenerweiterung des Schlauchstückes ist die lichte Weite der Gehäuseöffnung größer ausgelegt als der Außendurchmesser des in der Gehäuseöffnung integrierten Schlauchstückes, womit eine ungehinderte Verformung der elastomeren Druckmittelverbindung ermöglicht ist.
Durch die Kegeldichtfläche am Gewindeende des Pumpenanschlußstückes und des Pumpengehäuses ist eine druckmittelverlustfreie Abdichtung der Gehäuseöffnung gewährleistet, so daß bei einem Defekt der elastomeren Druckmittelverbindung die uneingeschränkte Funktionsfähigkeit der Bremsanlage gewährleistet ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand den beigefügten beiden Abbildungen hervor, die in vereinfachter Darstellung die hydraulische Schaltung der wichtigsten Bauteile einer schlupfgeregelten Bremsanlage sowie die erfindungsgemäße Ausführungsform zur Integration der elastomeren Druckmittelverbindungen im Pumpengehäuse zeigt.
Es zeigen:
Fig. 1 den Hydraulikschaltplan einer schlupfgeregelten Bremsanlage.
Fig. 2 den Teilschnitt durch das Pumpengehäuse mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Blendenkörpers und der elastomeren Druckmittelverbindung.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die bekannte Bremsanlage im wesentlichen aus einem Tandemhauptzylinder 2 und einem vorgeschalteten Unterdruckverstärker 3, dem hydraulischen Aggregat bzw. dem Bremsdruckgeber 1. Über eine Druckstange 4 wird in bekannter Weise die auf einem Bremspedal 5 ausgeübte Pedalkraft F auf den Unterdruckverstärker 3 und von diesem hilfskraftunterstützt auf die Arbeitskolben 6 und 7 des Tandemhauptzylinders 2 übertragen.
In der gezeigten Lösestellung der Bremse sind die Druckkammern 8, 9 des Hauptzylinders 2 über offene Zentralregelventile 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 druckausgleichenden Druckmitteilvorratsbehälter 20 verbunden.
Die beiden Bremskreise I und II sind über elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete Einlaßventile 24, 25 bzw. 29, 30 mit den Radbremsen 31, 32, 33, 34 verbunden. Die parallel geschalteten Radbremsen 31, 32, 33, 34 sind den Diagonalen zugeordnet. Die Radbremsen 31, 32, 33, 34 sind elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung gesperrte Auslaßventile 22, 23 bzw. 35, 36 angeschlossen, die über eine hydraulische Rückflußleitung 37 einerseits mit dem Druckausgleichsbehälter 20 und andererseits über die Saugleitung 61 mit den Saugseiten die mittels einem Antriebsmotor M mit den Pumpen 22, 26 in Verbindung stehen. Die elektrischen Masseanschlüsse m sind ebenfalls symbolisch angedeutet. Außerdem ist eine Überwachungsschaltung 40 vorgesehen, mit der die Arbeitsweise des Motors M überprüfbar ist. Die Fahrzeugräder sind mit induktiven Sensoren S1 bis S4 ausgerüstet, die mit einer synchron zur Radumdrehung mitlaufenden Zahnscheibe zusammenwirken und elektrische Signale erzeugen, die das Raddrehverhalten, d.h. die Radgeschwindigkeitsänderungen erkennen lassen. Diese Signale werden über die Eingänge S1 bis S4 einer Steuerelektronik 28 zugeführt, die Bremsdrucksteuersignale erzeugt, mit denen beim Erkennen einer Blockiertendenz die Einlaß- und Auslaßventile 22, 23, 24, 25 sowie 29, 30, 35, 36 zeitweise umschalten und dadurch der Bremsdruck konstant gehalten, abgebaut und zur gegebenen Zeit wieder geöffnet wird. Für die Ausgänge A1 bis A4 werden hierdurch die Betätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßventile angesteuert, die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen den Anschlüssen A1 bis A4 und den nicht näher abgebildeten Wicklungen der Ventile 22, 23, 24, 25 sowie 29, 30, 35, 36 hergestellt. Das Einschaltsignal zum Inbetriebsetzen des Antriebsmotors M der Hydraulikpumpen 20, 26, der während einer Schlupfregelung laufen muß, wird über den Anschluß m an dem Motor M angelegt.
Funktionsweise der Bremsanlage: Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F unterstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3 auf die Hauptzylinderkolben 6, 7 übertragen. Die Zentralregelventile 10, 11 schließen, so daß sich nunmehr in den Druckkammern 8, 9 und damit in den Bremskreisen I und II Bremsdruck aufbauen kann, der zu den Ventilen 24, 25, 29, 30 und zu den Radbremsen 31, 32, 33, 34 gelangt.
Wird nun mit Hilfe der Sensoren S1 bis S4 und der Steuerelektronik 28 eine Blockiertendenz an einem oder mehreren Rädern erkannt, setzt die Schlupfregelung ein. Der Antriebsmotor M der Pumpen 21, 26 schaltet sich ein, wobei sich in den beiden Einströmleitungen 45, 46 ein dynamisch pulsierender Druck aufbaut, der proportional zur Pumpendrehfrequenz als Erregerfrequenz wirkt und über die in der Zeichnung nicht näher dargestellten elastischen Druckmittelverbindungen 27 beider Pumpen-Hydraulikkreise und den jeweils in Reihe zugeordneten Blendenkörpern 51 in den Pumpen eine Dämpfung erfährt. Folglich sind die Rückschlagventile 38, 39, die Zweigleitungen 47, 48 bzw. 49, 50, die Einlaßventile 24, 25 bzw. 29, 30 und die Druckkammern 8, 9 des Hauptzylinders 2 nahezu pulsationsfrei vom Druckmittel beaufschlagt. Bei genauer Betrachtung ist ersichtlich, daß durch das Einfügen einer als kurzes Hochdruckschlauchstück ausgebildeten elastomeren Druckmittelverbindung die pulsierende und damit instationäre Druckwelle infolge der Volumendehnung des elastomeren Schlauchstückes zunächst eine dämpfende Wirkung erfährt, die zur Verkleinerung der Amplitude führt, wobei unter Abstimmung des Blendenkörpers 51 auf die der Pumpendrehfrequenz proportionale Erregerfrequenz eine stark verminderte Trägerwelle bei der Umsetzung der Druckenergie in kinetische Energie verbleibt.
Ein Signal der Steuerelektronik 28 führt zur Umschaltung der elektromagnetisch betätigbaren Einlaßventile 24, 25 sowie 28, 29, 30 und damit zum Absperren der Bremskreise I und II bzw. der Zweigleitungen 47 bis 50, wodurch zusätzlich schwache Störfrequenzen abhängig von der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Druckwellen zur Geräuschbildung im System beitragen können. Die weitere Verschiebung der Hauptzylinderkolben 6, 7 in Richtung der Pedalkraft F, sowie eine Entleerung der Druckkamer 8, 9 wird verhindert, da nunmehr das Druckmittel von den Pumpen 21, 26 über die Versorgungsleitung 40, 46, die geöffneten Rückschlagventile 38, 39 und die Hauptbremsleitungen 62, 63 in die Druckkammern 8, 9 einströmt, um die Kolben 6, 7 in ihre Ausgangsstellung zu verschieben. Der Bremsdruckverlauf in den Radbremsen 31 bis 34 wird durch die Ein- und Auslaßventile 24, 25, 29, 30 bzw. 22, 23, 35, 36 festgelegt, denen über die Leitungen A1 bis A4 weitere schlupfgeregelte Bremsdrucksteuersignale zugeführt werden.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Einlaßventile 24, 25 bzw. 29, 30 nur durch parallel geschaltete Rückschlagventile 41, 42 bzw. 43, 44 abgesichert. Diese Rückschlagventile 41 bis 42 ermöglichen in besonderen Fällen eine Beendigung der Bremsdruckregelung bzw. ein Lösen der Radbremsen, da bei noch geschlossenen Einlaßventilen 24, 25 bzw. 29, 30 und Auslaßventilen 21, 23 bzw. 25, 36 eine geringe 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 zurückgeschoben sind und sich die Zentralregelventile 10, 11 in der Offenstellung befinden.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt des Pumpengehäuses 73, in dessen Gehäuseöffnung 72 die elastomere Druckmittelverbindung 27 in Reihe zum Blendenkörper 51 angeordnet ist. Die elastomere Druckmittelverbindung 27 ist vorzugsweise als Schlauchstück ausgebildet und an beiden Endabschnitten von hülsenförmigen Haltekörpern 75 in der Pumpe befestigt, die am ersten Ende des Schlauchstückes 27 durch ihre radiale Vorspannkraft die Schlauchwandung gegen die Wölbungen 77 im Pumpengehäuse 73 pressen und am zweiten Ende die erforderliche radiale Anpreßkraft auf das in die Gehäuseöffnung 72 eingeschraubte Pumpenanschlußstück 74 übertragen. Die geforderte Abdichtung zwischen dem in das Schlauchstück 27 hineinragenden Blendenkörper 51 und dem Pumpenanschlußstück 74 ist durch die Kegeldichtfläche 79 am Gewindeende des Pumpenanschlußstückes 74 und der am Schlauchende abdichtend anliegenden Stirnringfläche 78 gewährleistet. Um den verschiebegesicherten Sitz des dem Blendenkörper 51 zugewandten Schlauchendstückes zu verbessern, sind in der das Schlauchende aufnehmenden Öffnung des Pumpenanschlußstückes 74 zwei radial umlaufende Wölbungen 76 angeordnet. Mit einem geeigneten, in die Spannhülsen 75 einzuführenden Preßwerkzeug ist es möglich, die Haltekörper 75 derart radial nach außen zu verformen, daß konvexe, kleinflächige Wölbungen das Schlauchstück 27 abschnittsweise einschnüren und mit den Wölbungen 76 im Absatz 77 und mit dem Pumpenanschlußstück 74 mittelbar zusammenwirken.
Durch die Integration der vorzugsweise als Schlauchstück ausgeführten elastomeren Druckmittelverbindung 27 in das druckmitteldichte Pumpengehäuse 73, ist die maßgebliche Geräuschquelle in der schlupfgeregelten Bremsanlage an ihrem Entstehungsort erfaßt. Druckpulsationen unterschiedlicher Frequenz werden durch die elastische Aufweitung des Schlauchstückes 27 in Kombination mit dem nachgeschalteten Blendenkörper 51 gedämpft und den Radbremsen zugeführt. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion bzw. Integration der elastomeren Druckmittelverbindung 27 in das Pumpengehäuse 73 ist eine leckagesichere und damit uneingeschränkt funktionssichere Bremsanlage geschaffen.
Bezugszeichenliste
 1 Bremsdruckgeber
 2 Hauptzylinder
 3 Unterdruckverstärker
 4 Druckstange
 5 Bremspedal
 6 Arbeitskolben
 7 Arbeitskolben
 8 Druckkammer
 9 Druckkammer
10 Zentralregelventil
11 Zentralregelventil
12 Anschlußkanal
13 Anschlußkanal
14 Ringkammer
15 Ringkammer
16 Anschlußbohrung
17 Anschlußbohrung
18 Hydraulische Leitung
19 Hydraulische Leitung
20 Druckausgleichs- und Druckmittelvorratsbehälter
21 Hydraulikpumpe
22 Auslaßventil
23 Auslaßventil
24 Einlaßventil
25 Einlaßventil
26 Hydraulikpumpe
27 Elastomere Druckmittelverbindung
28 Steuerelektronik
29 Einlaßventil
30 Einlaßventil
31 Radbremse
32 Radbremse
33 Radbremse
34 Radbremse
35 Auslaßventil
36 Auslaßventil
37 Rückflußleitung
38 Rückschlagventil
39 Rückschlagventil
40 Überwachungsschaltung
41 Rückschlagventil
42 Rückschlagventil
43 Rückschlagventil
44 Rückschlagventil
45 Einströmleitung
46 Einströmleitung
47 Zweigleitung
48 Zweigleitung
49 Zweigleitung
50 Zweigleitung
51 Blendenkörper
61 Saugleitung
62 Hauptbremsleitung
63 Hauptbremsleitung
70 Aussparung
71 Aussparung
72 Gehäuseöffnung
73 Pumpengehäuse
74 Pumpenanschlußstück
75 Haltekörper
76 Wölbung
77 Absatz
78 Stirnringfläche
79 Kegeldichtfläche
80 Fortsatz
M Antriebsmotor
m Masseanschluß
F Pedalkraft
S1 Signaleingang
S2 Signaleingang
S3 Signaleingang
S4 Signaleingang
A1 Signalausgang
A2 Signalausgang
A3 Signalausgang
A4 Signalausgang

Claims (15)

1. Schlupfgeregelte Bremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem pedalbetätigtem vorzugsweise hilfskraftunterstützenden Bremsdruckgeber, der einen Hauptzylinder aufnimmt, an dem über Hauptbremsleitungen die Radbremsen angeschlossen sind, aus hydraulischen Hilfsdruckpumpen sowie aus Radsensoren und elektronischen Schaltkreisen zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und zur Erzeugung von elektrischen Bremsdrucksteuersignalen bestehend, mit denen zur Schlupfregelung in die Druckmittelleitungen eingefügte, elektromagnetisch betätigbare Druckmitteleinlaßventile und -auslaßventile steuerbar sind, nach Patent ....(Patentanmeldung Az: P 39 14 953.6), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einer hydraulischen Hilfsdruckpumpe (21, 26) in Nähe zur Einströmleitung (45, 46) eine schwingungsdämpfende, elastomere Druckmittelverbindung (27) mit definierter Volumenerweiterung und Durchströmungslänge vorgesehen ist und daß sich der elastomeren, schwingungsdämpfenden Druckmittelverbindung (27) ein Blendenkörper (51) anschließt, so daß eine Druckwelle bestimmter Erregerfrequenz in der elastomeren Druckmittelverbindung (27) eine Dämpfung erfährt.
2. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Druckmittelverbindung (27) als kurzes Schlauchstück ausgebildet ist sowie in einer Gehäuseöffnung (72) der Hilfsdruckpumpe (21, 26) integrierbar ist.
3. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Integration der Druckmittelverbindung (27) in der druckseitigen Gehäuseöffnung (72) der Hilfsdruckpumpe (21, 26) erfolgt, wobei die lichte Weite in der Gehäuseöffnung (72) radial zur Durchströmungsrichtung größer ist als der Außendurchmesser des jeweils als Schlauchstück ausgeführten elastomeren Druckmittelverbindung (27).
4. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseöffnung (72) in axialer Erstreckung einen radialen Absatz (77) aufweist, dessen lichte Weite quer zur Durchströmungsrichtung gleich dem Außendurchmesser des Schlauchstückes (27) ist oder dieser Außendurchmesser maximal um die Wandstärke des elastomeren Schlauchstückes (27) vermindert ist.
5. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (77) über seine axiale Erstreckung mindestens eine radial umlaufende Wölbung (76) aufweist, die sich in die als kurzes Schlauchstück ausgebildete Druckmittelverbindung (27) einzupressen vermag.
6. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (76) eine einschnürende Wirkung auf den Außendurchmesser des Schlauchstückes (27) ausübt.
7. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (76) in Wirkrichtung des Schlauchstückes (27) mit einem dreieckförmigen Querschnitt versehen ist, der in die Wandung der elastomeren Druckmittelverbindung (27) eindringt.
8. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der elastomeren Druckmittelverbindung (27) ein erster und zweiter Haltekörper (75) einsetzbar ist, dessen Außenmaß mindestens genauso groß ist wie das Innenmaß des Schlauchstückes (27).
9. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Haltekörper (75) als Spannhülse wirkend däs Schlauchstück (27) an seinem ersten Ende im Absatz (77) der Gehäuseöffnung (72) in Umfangsrichtung verformt.
10. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Haltekörper (75) im zweiten entgegengesetzen Ende des Schlauchstückes (27) mit einem Blendenkörper (57) in Reihenschaltung zusammenwirkt.
11. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenkörper (51) in ein in die Gehäuseöffnung (72) verschließendes Pumpenanschlußstück (74) lösbar eingefügt ist.
12. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendenkörper (51) mit einer von einem Absatz (77) gebildeten Stirnringfläche (78) das zweite Ende des Schlauchstückes (27) abdichtend berührt.
13. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendekörper (51) mit einem zapfenförmigen Fortsatz (80) versehen ist, dessen Außendurchmesser vorzugsweise dem lichten Weitenmaß des Haltekörpers (75) entspricht.
14. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück (27) über eine Länge von 10 bis 15 mm eine definierte Volumenerweiterung in radialer Richtung der Gehäuseöffnung (72) zu übertragen vermag.
15. Schlupfgeregelte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schlauchstück ausgebildete, schwingungsdämpfende, elastomere Druckmittelverbindung (27) dem Blendenkörper (57) in Reihenschaltung zugeordnet ist.
DE19893924085 1989-05-06 1989-07-20 Schlupfgeregelte bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge Withdrawn DE3924085A1 (de)

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