DE4004059A1 - Hydraulische fahrzeugbremsanlage mit einer blockierschutzvorrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine derartige Fahrzeugbremsanlage bekannt (EP-A 03 32 399), bei welcher das Ventil in der Verbindungsleitung in der Phase des Bremsdruckabbaus dazu dient, einen Teil des von der Rück­ förderpumpe geförderten Druckmittels zurück in den Radbremszylinder abzuleiten. Hiermit sollen die von der Rückförderpumpe hervorgerufe­ nen Volumenstrom- und Druckpulsationen hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Hauptbremszylinder gemildert werden. Die vom Fahrer als un­ angenehm empfundene Pulsation des Bremspedals sowie die Geräuschent­ wicklung werden zwar hierdurch verringert, jedoch nicht im wün­ schenswerten Maß. Das zur Teilung des Druckmittelstroms dienende Ventil weist nämlich ein Verhalten auf, welches den pulsierenden Verlauf des Volumenstromes unzureichend glättet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Hauptbremszylinder mit einem weitgehend druckspitzenarmen Volu­ menstrom beaufschlagt wird, was zu einer deutlich verringerten Pe­ dalrückwirkung und Geräuschentwicklung führt. Dies erfolgt dadurch, daß die Spitzen des Volumenstroms durch das Ventil zum Radbremszy­ linder abgesteuert werden. Der Komfort der Bremsanlage wird daher gesteigert.

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

Mit der im Anspruch 2 gekennzeichneten Ausgestaltung ist ein Ventil angegeben, welches einen besonders einfachen Aufbau hat, aber eine enge Passung zwischen dem Kolbenumfang und dem Innenumfang des Ven­ tilgehäuses erfordert.

Die im Anspruch 3 angegebene Weiterbildung ist insofern vorteilhaft, als ein Leckstrom entlang dem Steuerkolben unterbunden und daher die Übertragung von Pulsationen durch das Ventil hindurch zum Haupt­ bremszylinder ausgeschlossen ist.

Mit der im Anspruch 4 beschriebenen Ausgestaltung ist ein Ventil of­ fenbart, bei dem die Vorteile eines Sitzventiles (dichter Abschluß in der Schließstellung, kurzer Hub) genutzt werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Schaltschema einer hydraulischen Fahrzeug­ bremsanlage mit einem Ventil, welches von einer Rückförderpumpe ver­ ursachte Pulsationen durch Ableitung eines Druckmittelteilstroms zu einem Radbremszylinder mindert, und Fig. 2 bis 4 Ausführungsfor­ men eines solchen Ventiles.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellte hydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 hat einen Hauptbremszylinder 11, welcher vom Fahrer des Fahrzeugs mit einem Bremspedal 12 betätigbar ist. Vom Hauptbremszylinder 11 geht eine zu einem Radbremszylinder 13 einer Radbremse 14 führende Bremsleitung 15 aus. (Aus Gründen der verein­ fachten Darstellung ist an die Bremsleitung 15 nur eine Radbremse angeschlossen. Es können jedoch zwei oder weitere Radbremsen mit der Bremsleitung 15 verbunden sein. Außerdem kann eine zweite Bremslei­ tung an den Hauptbremszylinder 11 angeschlossen sein.) Die Fahrzeugbremsanlage 10 ist mit einer Blockierschutzvorrichtung 20 ausgestattet. Diese weist eine zwischen dem Hauptbremszylinder 11 und dem Radbremszylinder 13 in der Bremsleitung 15 eingefügte Druck­ steuerventilanordnung 21 in Form eines 3/3-Wegeventils auf. Die Drucksteuerventilanordnung 21 hat drei Leitungsanschlüsse: Ein An­ schluß 22 ist mit einem zum Hauptbremszylinder 11 führenden Ab­ schnitt 15.1, ein zweiter Anschluß 23 ist mit einem zum Radbremszy­ linder 13 führenden Abschnitt 15.2 der Bremsleitung 15 verbunden. Von einem dritten Anschluß 24 der Drucksteuerventilanordnung 21 geht eine Rückführleitung 25 aus, welche nahe dem Hauptbremszylinder 11 an die Bremsleitung 15 angeschlossen ist. Die Drucksteuerventilan­ ordnung 21 hat drei Schaltstellungen: In einer federbetätigten Ruhe­ stellung a sind die Anschlüsse 22 und 23 der Bremsleitung 15 mitein­ ander verbunden; der Anschluß 24 der Rückführleitung 25 ist dagegen geschlossen. In einer elektromagnetisch betätigbaren Sperrstellung b sind alle Anschlüsse 22, 23 und 24 abgeschlossen. In einer ebenfalls elektromagnetisch betätigbaren Arbeitsstellung c sind der Anschluß 23 der Bremsleitung 15 und der Anschluß 24 der Rückführleitung 25 miteinander verbunden, während der Anschluß 22 gesperrt ist.

An die Rückführleitung 25 ist, von der Drucksteuerventilanordnung 21 ausgehend, ein Druckmittelspeicher 30 angeschlossen. Dahinter liegen in der Rückführleitung 25 ein erstes Rückschlagventil 31, eine von einem elektrischen Antriebsmotor 32 antreibbare Rückförderpumpe 33 und ein zweites Rückschlagventil 34. Anschließend folgen eine Dämp­ fungskammer 35 und vor der Anschlußstelle der Rückführleitung 26 an die Bremsleitung 15 eine Drosselstelle 36.

Zwischen der Dämpfungskammer 35 und der Drosselstelle 36 geht von der Rückführleitung 25 eine zwei Abschnitte 40.1 und 40.2 aufweisen­ de Verbindungsleitung 40 mit einem hydraulisch betätigten Ventil 41 aus. Dem Ventil 41 folgt im Abschnitt 40.2 der Verbindungsleitung 40 eine zweite Drosselstelle 42. Hinter dieser Drosselstelle 42 ist die Verbindungsleitung 40 zwischen der Drucksteuerventilanordnung 21 und dem Radbremszylinder 13 an die Bremsleitung 15 angeschlossen. Das Ventil 41 ist ein Differenzdruckventil: Es weist eine Schließfeder 43 auf und ist mit einer ersten Steuerleitung 44 an den von der Rückführleitung 25 kommenden Abschnitt 40.1 der Verbindungsleitung 40 angeschlossen. Eine zweite Steuerleitung 45 des Ventils 41 steht mit dem zwischen dem Hauptbremszylinder 11 und der Drucksteuerven­ tilanordnung 21 verlaufenden Abschnitt 15.1 der Bremsleitung 15 in Verbindung.

Die Blockierschutzvorrichtung 20 hat außerdem ein elektronisches Steuergerät 50, an das ein Drehzahlfühler 51 angeschlossen ist, mit dem das Drehverhalten des der Radbremse 14 zugeordneten, nicht dar­ gestellten Fahrzeugrades überwachbar ist. Das Steuergerät 50 vermag in Abhängigkeit vom Raddrehverhalten Signale auszusenden, mit denen die Drucksteuerventilanordnung 21 und der Antriebsmotor 32 der Rück­ förderpumpe 33 schaltbar sind.

Die hydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 hat folgende Funktionsweise: Im normalen Bremsbetrieb befindet sich die Drucksteuerventilanord­ nung 21 in ihrer Ruhestellung a. Vom Fahrer des Fahrzeugs durch Be­ tätigung des Bremspedales 12 im Hauptbremszylinder 11 erzeugter Bremsdruck wird durch die Bremsleitung 15 zum Radbremszylinder 13 übertragen: Das der Radbremse 14 zugeordnete Fahrzeugrad wird abge­ bremst. Beim Vermindern des Druckes auf das Bremspedal 12 wird das aus dem Hauptbremszylinder 11 in den Radbremszylinder 13 verschobene Druckmittel in den Hauptbremszylinder zurückgeführt.

Bei einem während des Abbremsens des Fahrzeugs drohenden Blockieren des der Radbremse 14 zugeordneten Fahrzeugrades schaltet das elek­ tronische Steuergerät 50 die Drucksteuerventilanordnung 21 in ihre Arbeitsstellung b oder c. In Stellung c kann Druckmittel aus dem Radbremszylinder 13 durch den Bremsleitungsabschnitt 15.2 und die Rückführleitung 25 in den Druckmittelspeicher 30 fließen. In dieser Phase des Bremsdruckabbaus schaltet das Steuergerät 50 außerdem den elektrischen Antriebsmotor 32 der Rückförderpumpe 33 ein. Diese för­ dert Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 30 unter Überwindung der Drosselstelle 36 in die Leitung 15. Der von der Rückförderpumpe 33 erzeugte Druck wirkt durch die erste Steuerleitung 44 auf das Ventil 41 ein. Ebenso wird das als Differenzdruckventil wirkende Ventil 41 durch die zweite Steuerleitung 45 vom Druck in der Brems­ leitung 15 beaufschlagt. Bei einer vorbestimmten Druckdifferenz zwi­ schen dem in der Bremsleitung 15 herrschenden Druck und dem von der Rückführpumpe 33 erzeugten Druck öffnet das Ventil 41 und steuert einen Teil des von der Rückführpumpe 33 pulsierend geförderten Druckmittelstroms durch die Verbindungsleitung 40 in den Radbremszy­ linder 13. Diese vermag als elastisches Glied der Fahrzeugbremsanla­ ge 10 den Druckmittelteilstrom aufzunehmen, ohne daß das Regelver­ halten der Fahrzeugbremsanlage wesentlich beeinflußt wird. Aufgrund des Schaltens des Ventils 41 bei einer vorbestimmten Druckdifferenz werden die Volumenstromspitzen des pulsierenden Druckmittel-Volumen­ stromes abgesteuert, so daß der Hauptbremszylinder 11 mit einem Vo­ lumenstrom verminderter Pulsation beaufschlagt wird. Die Rückwirkun­ gen am Bremspedal 12 sind daher vermindert, und die durch die Pulsa­ tion eventuell entstehende Geräuschentwicklung ist geringer.

Nach dieser Phase des Bremsdruckabbaus im der Radbremse 14 zugeord­ neten Radbremszylinder 13 folgt eine Phase des Druckhaltens, in der das elektronische Steuergerät 50 die Drucksteuerventilanordnung 21 in ihre Sperrstellung b schaltet. Das Einsteuern von Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder 11 in den Radbremszylinder 13 ist hierdurch unterbunden; ebenso ist ein Abfließen von Druckmittel aus dem Rad­ bremszylinder 13 ausgeschlossen. An die Phase des Druckhaltens schließt sich eine Phase des Bremsdruckaufbaus an. Hierzu schaltet das Steuergerät 50 die Drucksteuerventilanordnung 21 in ihre Ruhe­ stellung a um. Bremsdruck kann nun aus dem Hauptbremszylinder 11 durch die Bremsleitung 15 in den Radbremszylinder 13 eingesteuert werden, um das inzwischen beschleunigte Fahrzeugrad einer erneuten Abbremsung zu unterziehen.

Das hydraulisch steuerbare Ventil 41 in der Verbindungsleitung 40 kann in unterschiedlicher Form ausgebildet sein. Bei dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dieses Ventiles 41 ist ein Steuerkolben 55 mit geringem radialem Spiel in einem Gehäuse 56 längsverschiebbar geführt. Im Gehäuse 56 ist die Schließfeder 43 aufgenommen, welche einerseits am Kolben 55 und andererseits an ei­ nem das Gehäuse 56 abschließenden Gehäuseboden 58 angreift. Der Steuerkolben 55 besitzt federseitig einen Hubbegrenzungsstößel 59. Federseitig mündet in das Gehäuse 56 des Ventils 41 die von der Bremsleitung 15 herangeführte zweite Steuerleitung 45 ein. Auf der federabgewandten Seite des Steuerkolbens 55 ist an das Gehäuse 56 der Abschnitt 40.1 der von der Rückführleitung 25 herangeführten Verbindungsleitung 40 angeschlossen. Dieser Leitungsabschnitt 40.1 übernimmt zugleich die Funktion der ersten Steuerleitung 44.

Der Steuerkolben 55 ist auf seiner einen Seite der Kraft der Schließfeder 43 ausgesetzt. Auf dieser Seite ist er mit dem Druck des Hauptbremszylinder 11, auf seiner federabgewandten Seite mit dem Druck der Rückförderpumpe 33 beaufschlagbar. Die letztgenannte Seite des Steuerkolbens 55 hat umfangsseitig eine Steuerkante 60, welche mit einer Auslaßbohrung 61 des Gehäuses 56 zusammenwirkt. An die Auslaßbohrung 61 ist der zum Radbremszylinder 13 führende Abschnitt 40.2 der Verbindungsleitung 40 angeschlossen. In der gezeichneten Ruhestellung des Steuerkolbens 55 hält dieser die Auslaßbohrung 61 geschlossen. Ein bei einer vorbestimmten Druckdifferenz ausgelöster, geringer Hub des Steuerkolbens 55 gibt die Auslaßbohrung 61 frei.

Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten, weiteren Ausführungs­ beispielen des Ventiles 41 sind für funktionsgleiche Bauteile die­ selben Bezugszeichen mit einer nachgestellten Ziffer verwendet.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Ventiles 41.1 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 2 lediglich dadurch, daß ein am Steuerkolben 55.1 angeordneter, elastischer Gleitring 65 die Steuerkante 60.1 bildet. Der Gleitring 65 ist unter Zwischenlage eines als Federring wirkenden O-Ringes 66 in einer Umfangsnut 67 des Steuerkolbens 55.1 aufgenommen. Der Gleitring 65 liegt unter der Wirkung des O-Ringes 66 dicht am Innenumfang des Gehäuses 56.1 an. Dagegen hat der Steuerkolben 55.1 im Vergleich zum Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 2 eine größere Spielpassung zum Gehäuse 56.1. Der Gleitring 65 besteht vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen und ist daher in Verbindung mit dem Gehäuse 56.1 des Ventiles 41.1 einer ge­ ringen Haftreibung unterworfen.

Das in Fig. 4 dargestellte, dritte Ausführungsbeispiel des Ventiles 41.2 hat einen Steuerkolben 55.2, welcher umfangsseitig mit einem O-Ring 70 gegenüber dem Gehäuse 56.2 abgedichtet ist. Auf seiner von der Schließfeder 43.2 abgewandten Seite trägt der Kolben 55.2 ein Schließglied 71 eines Sitzventiles 72, dessen Ventilsitz 73 vom Ge­ häuse 56.2 des Ventils 41.2 gebildet ist. In den Ventilsitz 73 mün­ det der Abschnitt 40.2 der Verbindungsleitung 40 zum Radbremszylin­ der 13. Der Steuerkolben 55.2 begrenzt im Gehäuse 56.2 eine das Sitzventil 72 enthaltende Steuerkammer 74. An diese ist der Ab­ schnitt 40.1 (der zugleich die Steuerleitung 44 ist) der von der Rückführleitung 25 herführenden Verbindungsleitung 40 angeschlossen. Das Sitzventil 72 wird geöffnet, wenn die vom Druck der Rückförder­ pumpe 33 hervorgerufene Kraft auf den Steuerkolben 55.2 größer ist als die Summe der Kräfte aus Bremsdruck und Schließfeder 43.2.

Claims (4)

1. Hydraulische Fahrzeugbremsanlage (10) mit einem durch eine Brems­ leitung (15) mit wenigstens einem Radbremszylinder (13) verbundenen Hauptbremszylinder (11) sowie mit einer Blockierschutzvorrichtung (20), welche eine zwischen dem Hauptbremszylinder (11) und dem Rad­ bremszylinder (13) eingefügte Drucksteuerventilanordnung (21) für Bremsdruckaufbau, Druckhalten und Druckabbau, eine von der Druck­ steuerventilanordnung (21) ausgehende, an die Bremsleitung ange­ schlossene Rückführleitung (25) mit einer Rückförderpumpe (33) für im Blockierschutzbetrieb aus dem Radbremszylinder (13) entnommenes Druckmittel, eine in der Rückführleitung (25) zwischen der Rückför­ derpumpe (33) und dem Anschluß an die Bremsleitung (15) angeordnete Drosselstelle (36) und ein Ventil (41) in einer Leitung (40) hat, welche zwischen der Rückförderpumpe (33) und der Drosselstelle (36) von der Rückführleitung (25) ausgeht und zwischen der Drucksteuer­ ventilanordnung (21) und dem Radbremszylinder (13) in die Bremslei­ tung (15) einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungs­ leitung (40) ein hydraulisch steuerbares Ventil (41) angeordnet ist, das einerseits dem Ausgangsdruck der Rückförderpumpe (33) und ande­ rerseits dem Druck des Hauptbremszylinders (11) unterliegt und bei einer vorbestimmten Druckdifferenz öffnet.

2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (41) einen in einem Gehäuse (56) geführten Steuerkolben (55) mit einer Steuerkante (60) hat, die mit einer Auslaßbohrung (61) des Ventilgehäuses (56) zusammenwirkt, von der ein zum Rad­ bremszylinder (13) führenden Abschnitt (40.2) der Verbindungsleitung (40) ausgeht, und daß der Steuerkolben (55) der Kraft einer Schließ­ feder (43) ausgesetzt sowie federseitig mit dem Druck des Haupt­ bremszylinders (11) und federabgewandt mit dem Druck der Rückförder­ pumpe (33) beaufschlagbar ist.

3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkante (60.1) von einem elastischen Gleitring (65) gebildet ist, welcher in einer Umfangsnut (67) des Steuerkolbens (55.1) sitzt und unter der Wirkung eines Federrings (O-Ring 66) am Innenumfang des Ventilgehäuses (56.1) abgestützt ist.

4. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (41.2) einen in einem Gehäuse (56.2) geführten Steuerkol­ ben (55.2) hat, welcher einerseits der Kraft einer Schließfeder (43.2) sowie dem Druck des Hauptbremszylinders (11) ausgesetzt ist und andererseits eine Steuerkammer (74) begrenzt, von der ein zum Bremszylinder (13) führender Abschnitt (40.2) der Verbindungsleitung (40) ausgeht, und daß der Steuerkolben (55.2) ventilkammerseitig ein Schließglied (71) eines Sitzventiles (72) trägt, an das der zur Rückführleitung (25) führende Abschnitt (40.2) der Verbindungslei­ tung (40) angeschlossen ist.