DE4001421A1 - Schlupfgeregelte, hydraulische bremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schlupfgeregelte, hy­ draulische Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anlage ist in der DE OS 38 31 426 beschrie­ ben. Mit einer derartigen Anlage kann sowohl der Brems­ schlupf als auch der Antriebsschlupf geregelt werden.

Während einer Bremsschlupfregelung stellt sich das System als geschlossenes System dar. Zur Druckabsenkung wird Druck­ mittel der Radbremse entnommen, das mittels der Pumpe in den Hauptbremszylinder zurückgefördert wird. Da bei betätigtem Pedal der Hauptbremszylinder vom Druckmittelvorratsbehälter abgetrennt ist, bleibt die im Bremskreis vorhandene Druck­ mittelmenge konstant.

Um aber bei einem Fahr- oder Anfahrvorgang des Fahrzeuges die Durchdrehneigung eines Antriebsrades wirksam unterbinden zu können, ist es notwendig Druckmittel in den Bremskreis zu bringen und zwar unabhängig von einer Pedalbetätigung. Dies geschieht mit Hilfe der Pumpe, die aus dem Druckmittelvor­ ratsbehälter Druckmittel ansaugt und in den Bremskreis för­ dert.

Um dies zu ermöglichen, ist eine Verbindungsleitung zwischen der Saugseite der Pumpe und dem Hauptbremszylinder vorgese­ hen, die von einem Ventil gesteuert wird.

In einer Antriebsschlupfregelphase ist diese Verbindung geöffnet, so daß die Pumpe Druckmittel aus dem Druckmittel­ vorratsbehälter über den Hauptbremszylinder ansaugen kann.

In der genannten Offenlegungsschrift wird vorgeschlagen, das Ventil in der Verbindungsleitung hydraulisch zu betäti­ gen und zwar mit Hilfe des Hauptzylinderdruckes. Dies bedeu­ tet, daß die Verbindungsleitung normalerweise geöffnet ist und erst mit Betätigen des Pedals gesperrt wird. Damit ver­ knüpft sind die folgenden Nachteile:

Für den Umschaltvorgang ist ein Druckmittelvolumen notwen­ dig, das dem eigentlichen Bremskreis entzogen wird. Daraus erfolgt eine Pedalwegverlängerung. Desweiteren ist der Bremskreis auch bei nicht betätigtem Pedal hydraulisch ge­ sperrt, so daß zusätzliche Maßnahmen notwendig sind, die vermeiden sollen, daß die Bremse unbeabsichtigt z. B. durch Temperatureinflüsse angelegt wird.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe ein System zu schaffen, das sich durch kurze Pedalwege auszeichnet und sicherstellt, daß der Bremskreis bei nicht betätigtem Pedal offen ist. Desweiteren soll das Umschalten des Ventils rasch erfolgen, so daß bei auftretender Durchdrehneigung eines An­ triebsrades dieses unverzüglich abgebremst werden kann.

Die Aufgabe wird mit den Mitteln gelöst, die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 genannt sind.

Um sicherzustellen, daß im Druckmittelkreis der Pumpe aus­ reichend Druckmittel vorhanden ist, um das ASR-Ventil zu schalten, kann parallel zum ASR-Ventil ein elektromagnetisch betätigbares Ventil geschaltet werden, das für eine kurze Zeitdauer die Saugseite der Pumpe an den Hauptzylinder legt.

Sobald das ASR-Ventil in seine Offenposition schaltet, kann das 2/2-Wegeventil wieder zurückschalten.

Im folgenden soll an Hand eines Ausführungsbeispieles der Erfindungsgedanke näher erläutert werden.

Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1, dem ein Unterdruckbremskraftverstärker 2 vorgeschaltet ist. Die Bremsdruckgebereinheit, bestehend aus Hauptbremszylinder 1 und Unterdruckbremskraftverstärker 2 wird mittels eines Pedals 3 betätigt. Dem Hauptbremszylinder 1 ist ein Vorrats­ behälter 4 zugeordnet, der bei nicht betätigten Pedal in Druckmittelverbindung steht mit den Arbeitskammern des Hauptbremszylinders. An den Hauptbremszylinder ist über eine Bremsleitung 5 eine Radbremse 6 angeschlossen. Beginnend mit dem Hauptbremszylinder 1 ist in die Bremsleitung 5 zunächst ein Trennventil 7 und dann ein Einlaßventil 8 eingefügt. Beide Ventile werden elektromagnetisch betätigt und sind in ihren Grundpositionen offen. Werden die Betätigunsmagnete erregt, so schalten die Ventile in eine die Bremsleitung 5 sperrende Position.

Die Radbremse 6 steht weiter über eine Rücklaufleitung 10 mit einem Niederdruckspeicher 11 in Verbindung. In diese Leitung ist ein Auslaßventil 9 eingefügt, das elektromagne­ tisch betätigt wird und bei Erregung des Betätigungsmagneten von der Sperr- in die Offenposition schaltet.

Eine Pumpe 15 fördert aus dem Niederdruckspeicher 11 über eine Druckleitung 16 in die Bremsleitung 5 zwischen dem Trennventil 7 und dem Einlaßventil 8. Weiterhin existiert eine Verbindungsleitung 17 zwischen dem Niederdruckspeicher 11 und dem Hauptbremszylinder 1. In diese Leitung ist ein ASR-Ventil 18 eingefügt, das hydraulisch betätigt wird. Es verfügt über zwei Steueranschlüsse. An dem einen Steueran­ schluß ist über eine Steuerleitung 21 der Hauptbremszylin­ derdruck angelegt und an den anderen Steueranschluß über eine Steuerleitung 19 der Druck in der Druckleitung 16 vor einem Rückschlagventil 20. Wenn die Steuerleitung 19 Druck führt und die Steuerleitung 21 drucklos ist, so schaltet das ASR-Ventil 18 von der Sperr- in die Offenposition.

Parallel zum ASR-Ventil 18 kann ein elektromagnetisches Schaltventil 22 geschaltet werden, das in seiner Grund­ position die Bypassleitung sperrt und in seiner Schalt­ position die Bypassleitung öffnet.

Parallel zum Trennventil 7 ist ein Rückschlagventil 13 ge­ schaltet, das zum Hauptbremszylinder hin sperrt, und ein Überdruckventil 14, das den Druck in der Bremsleitung zwischen dem Trennventil 7 und dem Einlaßventil 8 begrenzt.

Parallel zum Einlaßventil 8 ist ein Rückschlagventil 12 ge­ schaltet, das zum Radbremszylinder hin sperrt.

Zu erwähnen ist noch, daß das Trennventil 7 auch hydraulisch betätigt werden kann. Dazu zweigt von der Steuerleitung 19 eine weitere Leitung ab, die zum Trennventil führt. Sobald die Steuerleitung 19 Druck führt, wird das Trennventil von der Offen- in die Sperrposition geschaltet. Eine weitere Vereinfachung kann erzielt werden, wenn das Trennventil 7 und das Überdruckventil 14 baulich vereint werden, wobei ein Kombinationsventil eine Grundposition aufweist, in der die Bremsleitung offen ist, und eine Schaltposition aufweist, in der es als Überdruckventil arbeitet.

Die Bremsanlage arbeitet nach dem folgenden Schema. Mit Betätigen des Pedals wird zunächst der Druckmittelvorratsbe­ hälter von den Arbeitskammern des Hauptbremszylinders ge­ trennt, so daß Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder über die Bremsleitung 5 zur Radbremse verdrängt werden kann. Das geschlossene Auslaßventil 9 verhindert, das Druckmittel in den Niederdruckspeicher 11 abfließt. Das Rückschlagventil 20 in der Druckleitung 16 verhindert, daß ein Druck in der Steuerleitung 19 aufgebaut wird. Der Druck in der Steuerlei­ tung 21 hält das ASR-Ventil 18 in seiner Grundposition. Der Druckaufbau in der Radbremse führt zu einer Radverzögerung und infolge zu einer Fahrzeugverzögerung. Bei einer derar­ tigen Bremsung wird das Drehverhalten des Rades mittels eines nichtdargestellten Sensors laufend überwacht, dessen Signale von einer Auswerteeinheit analysiert werden. Die Auswerteeinheit kann feststellen, ob das Rad übermäßig ver­ zögert wird und die Gefahr besteht, daß es blockiert. Tritt dieser Fall ein, so schaltet die Anlage in den Antiblockier­ modus, dieser beinhaltet, daß der Pumpenantrieb eingeschal­ tet wird und das Ein- und das Auslaßventil gemäß den Steuer­ signalen, die die Auswerteeinheit generiert, betätigt wer­ den. Zum Druckabbau wird das Auslaßventil 9 geöffnet und das Einlaßventil 8 geschlossen. Dadurch wird Druckmittel aus der Radbremse in den Niederdruckspeicher abgelassen, der von der Pumpe über das Trennventil 7 in den Hauptbremszylinder zu­ rückgefördert wird. Zum erneuten Druckaufbau wird das Aus­ laßventil 9 geschlossen und das Einlaßventil 8 geöffnet, so daß das von der Pumpe in den Hauptbremszylinder zurückgeför­ derte Druckmittel wieder zur Radbremse gelangen kann. Das ASR-Ventil bleibt in seiner Grundpositon, da der Druck in der Steuerleitung 19 auf jeden Fall kleiner ist, als der Druck in der Steuerleitung 21.

Die Bremsanlage kann aber auch zur Antriebsschlupfregelung eingesetzt werden. In einer dartigen Regelung soll vermieden werden, daß die angetriebenen Räder durchdrehen, weil die vom Fahrzeugmotor gelieferten Antriebsmomente größer sind, als die zwischen Reifen und Fahrbahn übertragbaren Kräfte. Eine übermäßige Beschleunigung des Rades kann ebenfalls von den Sensoren und der Auswerteeinheit ermittelt werden, so daß ein entsprechender Bremsdruck in der Radbremse aufgebaut werden kann, der das Antriebsmoment weitgehend kompensieren soll. In einer Antriebsschlupfregelung wird zunächst der Pumpenmotor eingeschaltet. Gleichzeitig wird das Trennventil 7 geschlossen. Durch die Pumpe 15 wird das in der Drucklei­ tung 16 vorhandene Druckmittel unter Druck gesetzt, der sich in die Steuerleitung 19 fortpflanzt und zu einer Umschaltung des ASR-Ventils führt. Nun besteht eine Druckmittelverbin­ dung zwischen der Saugseite der Pumpe und dem Druckmittel­ vorratsbehälter 4. Die Pumpe kann nun Druckmittel ansaugen und zur Radbremse fördern, wodurch in der Radbremse bzw. im Bremskreis ein Druck aufgebaut wird. Dieser kann nun durch Schalten der Ein- und Auslaßventile entsprechend den Schlupfsignalen geregelt werden.

Um sicherzustellen, daß in der Anfangsphase ein Druck in der Steuerleitung 19 aufgebaut werden kann, ist parallel zum ASR-Ventil 18 ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 22 geschaltet. Dieses Ventil kann zu Beginn einer Antriebs­ schlupfregelung angesteuert werden, so daß eine Druckmittel­ verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 4 und der Saugseite der Pumpe hergestellt ist. Die Pumpe kann nun Druckmittel ansaugen und in der Druckleitung 16 bzw. in der Steuerlei­ tung 19 einen Druck aufbauen, der zum Umschalten des ASR-Ventils 18 führt. Nun kann das Ventil 22 wieder zurück­ geschaltet werden. Das Ventil 22 muß daher nur kurzzeitig angesteuert werden, und die Durchlaßquerschnitte dieses Ven­ tils brauchen nicht sehr groß zu sein. Dieses Ventil kann daher einfach und preiswert in seiner Konstruktion sein.

Claims (3)

1. Schlupfgeregelte, hydraulische Bremsanlage mit einem pe­ dalbetätigten Hauptbremszylinder, der bei nicht betätig­ tem Pedal mit einem Druckmittelvorratsbehälter in Verbin­ dung steht, mit mindestens einer Radbremse, die über eine Bremsleitung an den Hauptbremszylinder anschließt, wobei in die Bremsleitung ein Trennventil und ein Einlaßventil eingefügt sind, mit einer Rücklaufleitung, die die Rad­ bremse mit einem Niederdruckspeicher verbindet, wobei in die Rücklaufleitung ein Auslaßventil eingefügt ist, mit einer Pumpe, die mit ihrer Saugseite an den Niederdruck­ speicher und mit ihrer Druckseite über eine Druckleitung an die Bremsleitung zwischen dem Trennventil und dem Ein­ laßventil anschließt, mit einer Verbindungsleitung zwi­ schen dem Hauptbremszylinder und dem Niederdruckspeicher, in die ein 2/2-Wegeventil (ASR-Ventil) eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ASR-Ventil (18) vom Druck in der Druckleitung (16) gegen den Druck im Hauptbremszylinder von der Sperr- in die Offenstellung schaltbar ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum ASR-Ventil (18) ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil geschaltet ist, das in seiner Grundstellung die Bypass­ leitung sperrt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Trennventil ein Überdruckventil (14) geschaltet ist, das den Druck in dem radbremsseitigen Teil der Bremsleitung begrenzt.