DE4002584A1 - Blockiergeschuetzte, hydraulische zweikreisbremsanlage - Google Patents

Description

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

Eine derartige Bremsanlage ist in der DE OS 37 14 740 be­ schrieben. Es geht dabei um das folgende Problem. Bremsanla­ gen werden üblicherweise zweikreisig ausgelegt. Dies bedeu­ tet, daß zwei hydraulisch voneinander getrennte Druckmittel­ kreise vorhanden sind, so daß, falls der eine Bremskreis ein Leck aufweist, in dem anderen Bremskreis weiterhin ein Druck aufgebaut werden kann. Bei Vierradfahrzeugen wird häufig ei­ ne sogenannte Diagonalaufteilung gewählt. Dies bedeutet, daß jeweils die Radbremsen der am Fahrzeug diagonal gegenüber­ liegenden Räder einem Bremskreis zugeordnet werden. Eine derartige Diagonalaufteilung hat den Vorteil, daß unabhängig davon, welcher Bremskreis ausfällt, das Fahrzeug noch mit ausreichend hoher Verzögerung ohne Schleudergefahr abge­ bremst werden kann.

Bei blockiergeschützten Bremsanlagen hat es sich als vor­ teilhaft herausgestellt, den Bremsdruck in den Radbremsen der Vorderräder individuell und den Bremsdruck in den Hin­ terradbremsen gemeinsam zu regeln. In der genannten Offen­ legungsschrift ist die Bremsanlage so ausgeführt, daß wäh­ rend einer Bremsschlupfregelung die Radbremsen der Hinter­ achsräder hydraulisch miteinander verbunden sind. Dies ge­ schieht mit Hilfe eines elektromagnetisch betätigten Mehr­ wegeventils.

Derartige Ventile sind sehr aufwendig und teuer.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe eine Bremsanlage gemäß der genannten Offenlegungsschrift so weiterzubilden, daß eine preiswerte und trotzdem sichernde arbeitende Anlage geschaffen wird, die im Falle einer Bremsschlupfregelung die normalerweise hydraulisch getrennten Radbremsen der Hinter­ räder miteinander verbindet.

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

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Umschaltventils ist in den Unteransprüchen beschrieben. Zur weiteren Verdeutlichung des Erfindungsgedankens soll im folgenden ein Ausführungs­ beispiel an Hand zweier Figuren beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Bremsanla­ ge, während

Fig. 2 die Schnittdarstellung des Umschaltventils wieder­ giebt.

Zunächst sei auf die Fig. 1 Bezug genommen.

Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1, dem ein Unterdruckbremskraftverstärker 2 vorgeschaltet ist. Die Einheit aus Hauptbremszylinder 1 und Unterdruckbremskraft­ verstärker 2 wird mittels eines Pedals 3 betätigt.

Der Hauptbremszylinder 1 weist zwei Arbeitskammern 4, 5 auf, die über sich verzweigende Bremsleitungen 6,7 mit den Rad­ bremsen des Fahrzeuges verbunden sind.

Die Bremsleitung 6, die an die erste Kammer 4 anschließt, zweigt in zwei Zweigleitungen 6′, 6′′ auf, die mit den Rad­ bremsen der Räder vorne rechts (VR) und hinten links (HL) verbunden sind. Analog hierzu zweigt die Bremsleitung 7 in zwei Zweigleitungen 7′, 7′′ auf, die mit den Radbremsen der Räder vorne links (VL) bzw. hinten rechts (HR) verbunden sind.

Die Radbremsen der Räder VR, HL und VL verfügen über je eine Regeleinrichtung. Diese Regeleinrichtung besteht aus einem Drosselventil 8 in der jeweiligen Bremsleitung und aus einem Anslaßventil 9 in einer Rücklaufleitung 10, die die jeweili­ ge Radbremse mit einem Vorratsbehälter 12 verbindet.

Die Radbremse des hinteren rechten Rades (HR) verfügt nicht über eine derartige Regeleinrichtung.

Die Bremsanlage weist für jeden Bremskreis eine Pumpe 11 auf, die aus dem Vorratsbehälter 12 fördert und über Druck­ leitungen 13 mit den Bremsleitungen 6 bzw. 7 verbunden sind. Von den Druckleitungen 13 zweigen Steuerleitungen 14 ab, de­ ren Druck die Drosselventile von einer die Bremsleitung of­ fenhaltenden Position in eine die Bremsleitung drosselnde Position schalten.

Die Bremsanlage verfügt weiterhin über eine Verbindungslei­ tung 18 zwischen den Radbremsen der Hinterräder. Ein Um­ schaltventil 15 weist zwei Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung ist der Bremsleitungszweig 7′′ zur Radbremse des hinteren rechten Rades geöffnet und die Ver­ bindungsleitung 18 gesperrt. In der zweiten Schaltstellung ist das Bemsleitungsstück 7′′ gesperrt und die Verbindungs­ leitung 18 geöffnet. Das Ventil 15 weist zwei Steueran­ schlüsse E und B auf, die über Steuerleitungen 16, 17 einer­ seits an die Arbeitskammer 4, bzw. die Bremsleitung 6 und andererseits an die Radbremse der Radbremse hinten links an­ schließen. Ist der Druck an beiden Steueranschlüssen gleich, so weist das Ventil 15 seine erste Schaltstellung auf. Über­ steigt der Druck in der Arbeitskammer 4 des Hauptbremszylin­ ders den Druck in der Radbremse des Rades hinten links, so schaltet das Ventil in die zweite Schaltstellung.

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Umschaltven­ tils 15 dargestellt. Demnach besteht das Ventil aus einem Gehäuse 20 mit einer Sackbohrung 21, die an ihrem offenen Ende durch einen Stopfen 22 verschlossen ist.

Ein Stufenkolben 23 gleitet mit seiner größeren Stufe dich­ tend in der Bohrung 21 und mit seiner kleineren Stufe dich­ tend im Stopfen 22. Dadurch entstehen drei Kammern nämlich eine erste Kammer 24 begrenzt von der Stirnseite des Kolben­ teils mit dem größeren Durchmesser, eine zweite Kammer 25 am Übergang zwischen den Kolbenteilen und eine dritte Kammer 26 begrenzt von der Stirnseite der Kolbenstufe mit dem kleine­ ren Durchmesser. Eine Ringnut 27 ist in der Mantelfläche der größeren Kolbenstufe vorgesehen. Der erste Raum 24 steht über einem Anschluß C/E unmittelbar mit der Radbremse HL in Verbindung. Die zweite Kammer 25 steht über die Steuerlei­ tung 16 (Anschluß B) mit der ersten Kammer 4 des Hauptbrems­ zylinders 1 in Verbindung. Die dritte Kammer 26 weist einen Anschluß A auf, der mit der ersten Kammer 5 des Hauptbrems­ zylinders 1 in Verbindung steht. Die Ringnut 27 steht über einen Anschluß D mit der Radbremse (HR) in Verbindung.

Im Stufenkolben 23 ist ein erstes Ventil 29 und ein zweites Ventil 30 angeordnet. Die Ventile bestehen aus je einem Ven­ tilkörper 31, 34 und einem Ventildurchgang 32, 35. Die Ven­ tile werden mittels Stößel 33, 36 betätigt, die gehäusefest angeordnet sind. Durch den jeweiligen Ventildurchgang 32, 35 hindurchgreifen und an die Ventilkörper 31, 34 anlegbar sind.

Ein Kanalsystem 28 verbindet die Ringnut 27 mit der ersten Kammer 24, bzw. mit der dritten Kammer 26. Diese Verbindun­ gen werden von den genannten Ventilen kontrolliert.

Eine Ventilfeder 37 hält den Stufenkolben 23 in der darge­ stellten Grundposition. Dabei liegt der zweite Stößel 36 am zweiten Ventilkörper 34 an und hält das zweite Ventil 30 of­ fen. Der erste Ventilkörper 33 befindet sich in einem Ab­ stand zum Ventilkörper 31 so daß das erste Ventil 29 ge­ schlossen ist.

Damit besteht eine Druckmittelverbindung zwischen dem An­ schluß D und A, während die Anschlüsse C E und D voneinander getrennt sind.

Sinkt nun der Druck in der ersten Kammer 24, so ist der Druck in der zweiten Kammer 25 in der Lage, den Stufenkolben 23 gemäß der Darstellung nach links zu drücken. Dadurch schließt das zweite Ventil 30, während das erste Ventil 29 geöffnet wird, indem der erste Stößel 33 den ersten Ventil­ körper 31 vom ersten Ventilsitz 32 abhebt. Damit besteht ei­ ne Druckmittelverbindung zwischen den Anschlüssen C/E und D. Die Verbindung zwischen den Anschlüssen D und A ist unter­ brochen.

Die Bremsanlage arbeitet nach dem folgenden Schema.

Die Fig. 1 zeigt die Bremsanlage in ihrer Grundstellung. Mit Betätigen des Pedals 3 wird aus den Arbeitskammern 4, 5 Druckmittel über die Bremsleitungen 6, 7 zu den angeschlos­ senen Radbremsen verdrängt, wodurch in den Bremskreisen ein Druck aufgebaut wird, der zu einer Fahrzeugverzögerung führt.

Da das Umschaltventil 15 die Anschlüsse D und C voneinander trennt, sind die Radbremsen der Hinterachse hydraulisch von­ einander getrennt.In dieser Konstellation führt der Ausfall eines Bremskreises d.h. ein Leck in den Bremsleitungen 6 oder 7 nicht zum Ausfall des anderen Kreises. Es wird auf jeden Fall eine Vorderradbremse und eine Hinterradbremse be­ tätigt.

Während einer Bremsung wird das Drehverhalten eines Rades oder mehrerer Räder laufend überwacht. Dies geschieht mit Hilfe von nicht dargestellten Radsensoren. Die Signale der Sensoren werden von einer Auswerteeinheit analysiert, die Schaltsignale für die Pumpen 11 und die Auslaßventile 9 ge­ neriert. Droht eines der Räder zu blockieren, so schaltet die Anlage in den Antiblockiermodus. Dies beinhaltet, daß die Pumpen 11 eingeschaltet werden, wodurch die Einlaßventi­ le 8 umgeschaltet werden. Die hydraulische Ansteuerung der Einlaßventile 8 kann auch durch eine elektromagnetische Be­ tätigung ersetzt werden. Um den Druck in einer Radbremse zu senken, wird nun das entsprechende Auslaßventil 9 betätigt, so daß Druckmittel aus der Radbremse abfließt.

Bei einer Blockiergefährdung des hinteren linken Rades öff­ net das entsprechende Auslaßventil 9. Der Druck in der Rad­ bremse wird dann niedriger sein als der Druck in der dazuge­ hörigen Arbeitskammer 4. Damit sind auch die Drücke in den Steuerleitungen 16, 17 unterschiedlich. Der damit verbundene Druckabfall in der ersten Kammer 24 bewirkt, daß der Stufen­ kolben 23 durch den Druck in der zweiten Kammer 25 nach links bewegt wird. Das Umschaltventil 15 schaltet in die zweite Position, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verbindung zwischen den Anschlüssen A und D unterbrochen ist, während die Verbindung zwischen den Anschlüssen D und C geöffnet wird. Die Radbremsen der Hinterachse stehen nun über die Verbindungsleitung 18 miteinander in Verbindung. Der Druck in den beiden Radbremsen kann nun gemeinsam über das entsprechende Auslaßventil 9 geregelt werden.

Die Druckregelung in den Radbremsen der Vorderachse erfolgt weiterhin individuell.

Claims (3)

1. Blockiergeschützte, hydraulische Zweikreisbremsanlage mit einem Zweikammerhauptbremszylinder, wobei eine erste Kam­ mer (4) über eine Bremsleitung (6, 6′′) an die Radbremse des einen Hinterrades (HL) und eine zweite Kammer (5) über eine weitere Bremsleitung (7, 7′′) an die Radbremse des anderen Hinterrades (HR) angeschlossen ist, mit einer schlupfabhängig arbeitenden Regeleinrichtung (8, 9) im Bremskreis des ersten Hinterrades (HL), mit einer Verbin­ dungsleitung (18) zwischen den Radbremsen der Hinterräder und einem Umschaltventil (15), das in seiner ersten Schaltstellung die Verbindungsleitung (18) sperrt und die Bremsleitung 7, 7′′ offenhält und in seiner zweiten Schaltstellung die Bremsleitung sperrt und die Verbin­ dungsleitung freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (15) mittels zweier Steuerleitungen (16, 17) betätigt wird, wobei die eine Steuerleitung den Druck in der ersten Ar­ beitskammer (4) und die zweite Steuerleitung den Druck in der ersten Hinterradbremse (HL) führt, so daß bei einer Druckdifferenz in den Steuerleitungen das Umschaltventil (15) von der ersten in die zweite Position schaltet.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil ein Gehäuse (20) aufweist, in dem ein Stufenkolben (23) dich­ tend geführt ist, wobei der Stufenkolben (23) ein erstes Sitzventil (29) und ein zweites Sitzventil (30) aufnimmt, die über gehäusefeste Stößel (33, 36) betätigbar sind.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (37) die Schaltkolben (23) in seiner Grundposition hält.