DE4003607A1

DE4003607A1 - Hydraulische bremsanlage fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE4003607A1
Application number: DE19904003607
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Gutzeit
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-08-08
Also published as: JPH0752778A; GB9102558D0; GB2241030B; GB2241030A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Bremsanlage bekannt (EP-A-02 02 845), welche ein hydraulisch gesteuertes Ventil in Schieberbauart aufweist. Der Schieber des Ventils gibt im normalen Bremsbetrieb den Druckmittelstrom in einer zwischen dem Hauptbremszylinder und der Radbremse verlaufenden Bremsleitung frei. Der Schieber ist auf seiner einen Stirnseite dem vom Hauptbremszylinder erzeugten Druck ausgesetzt. Dieser Druck wird durch eine mit einer Drossel versehene Längsbohrung des Schiebers in einen Teilraum des Ventils übertragen, in dem ein auf die andere Stirnseite des Schiebers wirkende Druck feder sitzt. Von diesem Teilraum geht eine Überströmleitung aus, welche mit einer an das Ventil angeschlossenen Rückführleitung für Druckmittel verbunden ist. In der im normalen Bremsbetrieb vom Schieber geschlossenen Rückführleitung befindet sich ein elektro magnetisch schaltbares 2/2-Wegeventil. Dieses ist bei drohendem Blockieren eines Fahrzeugrades in seine Durchlaßstellung schaltbar, in welcher es den die Feder aufnehmenden Teilraum des hydraulisch gesteuerten Ventils entlastet und ein Umschalten dieses Ventils bewirkt. Dabei nimmt der Schieber eine Stellung ein, in welcher er die Bremsleitung gegen den Hauptbremszylinder unterbricht und die Radbremse mit der Rückführleitung verbindet. Ein an die Rückführ leitung angeschlossener Druckmittelspeicher nimmt nun Druckmittel aus der Radbremse auf, welches von einer gleichzeitig einge schalteten Rückförderpumpe zurück zum Hauptbremszylinder bzw. in das Ventil gepumpt wird, aus dem es durch den Schieber, die Drossel und eine durch die Schieberstellung gebildete, variable Drosselstellung der Überströmleitung in die Rückführleitung fließt. Bei einer folgenden Bremsdruckaufbauphase schaltet das 2/2-Wegeventil in seine Schließstellung, während das von der Rückförderpumpe aus dem Druck mittelspeicher weiterhin geförderte Druckmittel nun von der Über strömleitung in die Bremsleitung und zur Radbremse fließt. Erst bei weitgehender Druckgleichheit im Hauptbremszylinder und in der Rad bremse schaltet das Ventil in seine Ausgangsstellung zurück.

Die bekannte Bremsanlage benötigt zwar nur ein elektromagnetisch schaltbares Wegeventil; jedoch ist das hydraulisch schaltbare Ventil relativ aufwendig geschaltet, weil es sowohl Schalt- als auch Strom regelfunktion hat. Außerdem ist ein Ventil in Schieberbauart zwangs läufig Spaltverlusten unterworfen. Ferner kann ein Eindringen von festen Fremdstoffen in den Spalt zwischen dem Schieber und seinem Gehäuse zum Versagen des Ventils führen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ihre Funktions sicherheit erhöht, das Sitzventil mit geringem Kostenaufwand her stellbar und die Drossel unabhängig vom Ventil mit der Bremsleitung verbunden ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Bremsanlage möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Schaltschemas einer hydraulischen Bremsanlage mit einer Ein richtung zum Verhindern des Blockierens eines Fahrzeugrades beim Bremsen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte hydraulische Brems anlage 10 hat einen mit einem Bremspedal 11 betätigbaren Hauptbrems zylinder 12 mit einem Druckmittel-Vorratsbehälter 13. Vom Haupt bremszylinder 12 gehen eine Hauptbremsleitung 14 für einen Brems kreis I und eine Hauptbremsleitung 14′ für einen im übrigen nicht dargestellten Bremskreis II aus. Nachfolgend wird der Aufbau und die Funktion des Bremskreises I ausführlich beschrieben.

Die Hauptbremsleitung 14 ist in zwei Bremsleitungen 15 und 16 ver zweigt. Diese führen zu Radbremsen 17 bzw. 18 nicht dargestellter Räder des Fahrzeugs. In der zur Bremse 17 führenden Bremsleitung 15 sowie in der mit der Radbremse 18 verbundenen Bremsleitung 16 ist je ein hydraulisch gesteuertes Ventil 19 bzw. 20 angeordnet, welches später ausführlich beschrieben wird. Parallel zu den Bremsleitungen 15 und 16 verläuft je eine an die Bremsleitungen angeschlossene Leitung 21 bzw. 22 mit einer Drossel 23 bzw. 24 konstanten Quer schnitts. Von den zwischen dem jeweiligen Ventil 19 bzw. 20 und der entsprechenden Radbremse 17 bzw. 18 verlaufenden Bremsleitungen 15 bzw. 16 gehen Leitungszweige 25 und 26 einer Rückführleitung 27 aus, welche parallel zu den Bremsleitungen 15 und 16 verlaufend an die Hauptbremsleitung 14 angeschlossen ist. In den Leitungszweigen 25 und 26 ist je ein 2/2-Wegeventil 28 und 29 angeordnet. Diese haben eine federbetätigbare Sperrstellung a und eine elektromagnetisch schaltbare Durchlaßstellung b. Nach den Wegeventilen 28 und 29 ist an die Rückführleitung 27 ein Druckmittelspeicher 30 angeschlossen. Zwischen diesem und dem Hauptbremszylinder 12 ist in der Rückführ leitung 27 eine Rückförderpumpe 31 mit einem elektrischen Antriebs motor 32 angeordnet. Zuströmseitig zur Rückförderpumpe 31 befindet sich in der Rückführleitung 27 ein erstes Rückschlagventil 33; ein zweites Rückschlagventil 34 ist abströmseitig der Pumpe 31 in der Rückführleitung 27 angeordnet.

Die identisch ausgebildeten, hydraulisch steuerbaren Ventile 19 und 20 in den Bremsleitungen 15 und 16 besitzen ein Gehäuse 35 mit einer dem Hauptbremszylinder 12 zugewandten Zuströmöffnung 36 und einer radbremsseitigen, gegenüberliegenden Abströmöffnung 37. Im Inneren des Gehäuses 35 befindet sich ein als überwiegend rotationssym metrischer Drehkörper ausgebildeter Schließkörper 38. Der mit umfangsseitigem Spiel im Gehäuse 35 geführte Schließkörper 38 weist abströmseitig eine ringförmige Dichtung 39 auf. Dieser Dichtung 39 ist ein Ventilsitz 40 des Gehäuses 37 zugeordnet. Am Schließkörper 38 greift eine abströmseitig am Gehäuse 35 abgestützte Feder 41 an. Die Feder 41 ist bestrebt, den Schließkörper 38 von seinem Ventil sitz 40 abzuheben. In dieser Durchlaßstellung (dargestellt beim in der Bremsleitung 15 befindlichen Ventil 19) ist der Schließkörper 38 mit Distanz zur Zuströmöffnung 36 am Gehäuse 35 abgestützt. In der Schließstellung greift der Schließkörper 38 mit seiner Dichtung 39 am Ventilsitz 40 des Gehäuses 35 an (gezeichnete Stellung des in der Bremsleitung 16 befindlichen Ventils 20).

Außerdem ist ein elektronisches Steuergerät 42 vorgesehen, an welches das Drehverhalten der den Radbremsen 17 und 18 zugeordneten Fahrzeugräder überwachende Sensoren 43 und 44 angeschlossen sind.

Das Steuergerät 42 ist ferner zum Schalten der beiden 2/2-Wege ventile 28 und 29 sowie des Antriebsmotors 32 der Rückförderpumpe 31 bestimmt.

Die zwischen dem Hauptbremszylinder 12 und den Radbremsen 17 und 18 der Bremsanlage 10 befindlichen hydraulischen Elemente sowie das Steuergerät 42 mit den zugeordneten Baugruppen bilden eine Ein richtung 45 zum Verhindern des Blockierens der Fahrzeugräder beim Bremsen. In entsprechender Weise kann der Bremskreis II ausgestattet sein. Die Einrichtung 45 hat folgende Funktion:

Bei einer vom Fahrzeugführer durch Tritt auf das Bremspedal 11 aus gelösten, normalen Bremsung wird Druckmittel aus dem Hauptbrems zylinder 12 verdrängt und durch die Leitungen 14, 15, 16, 21 und 22 in die Radbremsen 17 und 18 gefördert, wo das Druckmittel Bremsdruck erzeugt. Dabei nehmen die beiden als Einlaßventile dienenden, hydraulisch steuerbaren Ventile 19 und 20 ihre Durchlaßstellung (wie beim Ventil 19 gezeichnet) ein, während sich die beiden als Auslaß ventile für Druckmittel wirkenden 2/2-Wegeventile 28 und 29 in ihrer Sperrstellung a befinden.

Stellt bei einer solchen Bremsung das Steuergerät 42 aufgrund der Signale z. B. des Sensors 44 fest, daß beim der Radbremse 18 zuge ordneten Fahrzeugrad die Gefahr des Blockierens besteht, so schaltet das Steuergerät das 2/2-Wegeventil 29 in seine Durchlaßstellung b und setzt den Antriebsmotor 32 der Rückförderpumpe 31 in Betrieb. Hierdurch kommt es zu einer Druckmittelentnahme aus der Radbremse 18, welche eine Bremsdruckabsenkung zur Folge hat, damit sich das zugeordnete Rad des Fahrzeugs stabilisieren kann. Das der Radbremse 18 entnommene Druckmittel strömt durch den Leitungszweig 26 und die Rückführleitung 27 in den Druckmittelspeicher 30. Ebenso fließt Druckmittel von der Abströmseite des Ventils 20 sowie von der Drossel 24 in der Parallelleitung 22 durch die Rückführleitung 27 in den Druckmittelspeicher 30. Die Druckdifferenz zwischen der Zuström seite und der Abströmseite des Ventils 20 hat kurzzeitig ein intensives Nachströmen von Druckmittel durch die Zuströmöffnung 36 in das Gehäuse 35 zur Folge, welche eine Längsbewegung des Schließ körpers 38 entgegen der Kraft der Feder 41 bewirkt, so daß das Ventil durch Angriff der Dichtung 39 am Ventilsitz 40 schließt. (Bei einer Bremsung mit schnellem Bremsdruckanstieg, jedoch ohne Blockiergefahr eines Fahrzeugrades, bewirkt das durch die Zuström öffnung 36 in das Gehäuse 35 des jeweiligen Ventiles 19 bzw. 20 zufließende Druckmittel jedoch nicht das Umschalten des Ventiles in seine Schließstellung. Ferner ist für die Schaltfunktion der Ventile 19 und 20 erforderlich, daß der Querschnitt der Drosseln 23 und 24 sowie der Durchlaßquerschnitt der 2/2-Wegeventile 28 und 29 auf die Förderleistung der Rückförderpumpe 31 sehr genau aufeinander abgestimmt sein müssen, damit es im Blockierschutzbetrieb nicht zu einer Überfüllung des Druckmittelspeichers 30 kommt). Das im Druck mittelspeicher 30 aufgenommene Druckmittel wird zurück zum Haupt bremszylinder 12 gefördert bzw. fließt ein Teilstrom durch die Parallelleitung 22 zurück zum Druckmittelspeicher.

Sobald das Steuergerät 42 stabilisiertes Drehverhalten des der Radbremse 18 zugeordneten Fahrzeugrades erkennt, schaltet dieses das 2/2-Wegeventil 29 in seine Sperrstellung a um. Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder 12 fließt durch die Parallelleitung 22 in die Radbremse 18 und baut in dieser sowie im abströmseitigen Zweig der Bremsleitung 16 Druck auf. Dieser ist ebenfalls im zwischen der Abströmöffnung 37 und dem Ventilsitz 40 befindlichen Innenraum des Ventils 20 wirksam. Wenn sich die Druckkräfte und die Kraft der Feder 41 am Schließkörper 38 im Gleichgewicht befinden, schaltet das Ventil 20 in seine Durchlaßstellung um. Der Bremsdruck in der Radbremse 18 kann nun entsprechend dem Wunsch des Fahrzeugführers ungedrosselt verringert oder erhöht werden.

Claims

1. Hydraulische Bremsanlage (10) für Fahrzeuge, insbesondere Kraft fahrzeuge, mit einem Hauptbremszylinder (12) zum Erzeugen von Brems druck in wenigstens einer Radbremse (18) sowie mit einer Einrichtung (45) zum Verhindern des Blockierens wenigstens eines Fahrzeugrades beim Bremsen, mit den folgenden Merkmalen:

- in einer zwischen dem Hauptbremszylinder (12) und der Radbremse (18) verlaufenden Bremsleitung (16) ist ein hydraulisch steuer bares Ventil (20) angeordnet,
- das Ventil (20) gibt in seiner einen Stellung den Druckmittel strom vom Hauptbremszylinder (12) zur Radbremse (18) frei, während es im Blockierschutzbetrieb zum Bremsdruckabbau in seiner anderen Stellung den Druckmittelstrom sperrt,
- eine Drossel (24) ist parallel zum Ventil (20) geschaltet und steht zuströmseitig mit dem Hauptbremszylinder (12) in Verbindung,
- die Radbremse (18) ist mit einem 2/2-Wegeventil (29) mit einer Rückführleitung (27) verbindbar,
- an die Rückführleitung (27) ist in Fließrichtung des Druckmittels nach dem 2/2-Wegeventil (29) ein Druckmittelspeicher (30) angeschlossen,
- in der Rückführleitung (27) ist in Fließrichtung nach dem Druck mittelspeicher (30) eine Pumpe (31) zum Fördern von Druckmittel zum Hauptbremszylinder (12) angeordnet,

gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

- das Ventil (20) in der Bremsleitung (16) ist ein strömungs druck- und/oder differenzdruckabhängig schaltendes Sitzventil,
- die Drossel (24) ist als Konstantdrossel ausgebildet und abström seitig an die Bremsleitung (16) angeschlossen.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) ein Gehäuse (35) mit Zuströmöffnung (36) und gegenüber liegender Abströmöffnung (37) hat, in dem ein zwischen den beiden Öffnungen entgegen der Kraft einer Feder (41) gegen einen Ventilsitz (40) bewegbarer Schließkörper (38) angeordnet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) als Schließkörper (38) einen umfangseitig vom Druck mittel umströmbaren, rotationssymmetrischen Drehkörper hat, der abströmseitig eine Dichtung (39) besitzt, mit welcher der Schließ körper (38) am Gehäuseventilsitz (40) anzugreifen vermag.