DE4009084A1 - Blockiergeschuetzte kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Kraftfahr­ zeugbremsanlage, bestehend aus einem mittels eines Ein­ gangsglieds betätigbaren Unterdruckbremskraftverstärker mit zumindest zwei durch eine bewegliche Wand voneinander getrennten Arbeitskammern, von denen die erste mittels eines pneumatischen Ventils wahlweise mit einer Unter­ druckquelle oder der Atmosphäre und die zweite mittels eines durch das Eingangsglied betätigbaren Steuerventils mit der ersten oder mit der Atmosphäre verbindbar ist, einem dem Unterdruckbremskraftverstärker nachgeschalteten hydraulischen Hauptbremszylinder, in dem zwei voneinander getrennte, mit einem drucklosen Druckmittelsvorratsbe­ hälter verbindbare Druckräume ausgebildet und durch einen einen ersten und einen zweiten Kolben begrenzt sind, wobei an die Druckräume über hydraulische Leitungen Rad­ bremszylinder angeschlossen sind, einer zentralen Regel­ elektronik, an deren Eingänge Ausgangssignale von das Drehverhalten der zu bremsenden Räder erfassenden Sensoren zugeführt werden und deren Steuersignale in einem Blockierregelfall in mindestens eine der hydrau­ lischen Leitungen eingefügte, den Radbremszylindern vor­ geschaltete Druckmittelventile steuern, wobei die beweg­ liche Wand des Unterdruckbremskraftverstärkers unabhängig vom Eingangsglied bewegbar ist.

Eine derartige Bremsanlage ist z. B. aus der DE-OS 38 14 222 bekannt. Bei dem Gegenstand dieser Offenlegungs­ schrift ist, um in einem Blockierregelfall eine der Be­ tätigungskraft entgegenwirkende Rückhaltekraft aufzu­ bringen, eine mit dem Eingangsglied des Unterdruckbrems­ kraftverstärkers in Wirkverbindung stehende hydraulische Kammer vorgesehen, deren Verbindung mit dem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter mittels eines elektromag­ netisch betätigbaren Sperrventils absperrbar ist.

Als nachteilig werden bei der bekannten Bremsanlage ins­ besondere die hohen Herstellungs- und Montagekosten der aus Unterdruckbremskraftverstärker und Tandemhauptzylin­ der bestehenden Betätigungseinheit empfunden, die auf deren komplizierten Aufbau zurückzuführen sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Auf­ bau einer derartigen blockiergeschützten Kraftfahrzeug­ bremsanlage wesentlich zu vereinfachen bzw. deren Her­ stellungs- und Montagekosten zu senken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den ersten Druckraum begrenzende erste Kolben mit dem Eingangsglied und der den zweiten Druckraum begrenzende zweite Kolben mit der beweglichen Wand in kraftüber­ tragender Verbindung stehen und daß der erste Druckraum in einem Blockierregelfall absperrbar ist.

Um zu gewährleisten, daß in allen an die einzelnen Druck­ räume des Hauptbremszylinders angeschlossenen Radbrems­ zylindern gleiche Drücke aufgebaut werden, wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, daß zwischen den Druckräumen eine hydraulische Anordnung geschaltet ist, die einen Druckausgleich bei gleichzeitiger Trennung der beiden Druckräume ermöglicht. Diese Anordnung wird vor­ zugsweise durch zwei mittels eines Zwischenkolbens von­ einander getrennte hydraulische Räume gebildet.

Um den beim Absperren des ersten Druckraumes durch die Verschiebung des Zwischenkolbens verursachten Durchfall­ weg des Eingangsgliedes vollständig zu eliminieren wird bei einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegen­ standes vorgeschlagen, daß die Verbindung zwischen dem Druckraum und dem ihm zugeordneten hydraulischen Raum der Anordnung absperrbar ausgebildet ist.

Um in einem in dem an den ersten Druckraum angeschlossen­ en Bremskreis auftretenden Blockierregelfall den in diesem Bremskreis herrschenden hydraulischen Druck abzu­ bauen wird bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen den an den ersten Druckraum angeschlossenen Radbremszylindern und dem Druckmittelvorratsbehälter eine absperrbare Verbin­ dung vorgesehen ist.

Eine erhebliche Erhöhung der Qualität des Blockierregel­ vorganges wird schließlich bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch er­ reicht, daß der dem zweiten Druckraum zugeordnete hydrau­ lische Raum der Anordnung an den zweiten Druckraum direkt angeschlossen ist, während die Verbindung zwischen dem ersten Druckraum und dem ihm zugeordneten hydraulischen Raum unter Zwischenschaltung des den ersten Druckraum absperrenden 2/2-Wegeventils erfolgt, wobei die Radbrems­ zylinder paarweise an die hydraulischen Räume ange­ schlossen sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante einer blockiergeschützten Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der blockiergeschützten Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung.

In den beiden Figuren der Zeichnung sind einander ent­ sprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbrems­ anlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker 1, der über ein Eingangsglied 4 in bekannter Weise mit einem Bremspedal 3 verbunden ist. Auf der dem Eingangsglied 4 abgewandten Seite des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 ist ein Hauptbremszylinder 2 vorgesehen, dessen Druck­ räume 7, 8 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 5 in Verbindung stehen. Die Zuordnung von beiden die Druck­ räume 7, 8 begrenzenden Kolben 9, 10 dem Unterdruckbrems­ kraftverstärker 1 ist vorzugsweise derart getroffen, daß der den ersten Druckraum 7 begrenzende erste Kolben 9 unmittelbar mit dem Eingangsglied 4 verbunden ist, während der vorzugsweise als Ringkolben ausgebildete, zum Eingangsglied 4 koaxial angeordnete zweite Kolben 10 in kraftübertragender Verbindung mit der beweglichen Wand 6 steht, so daß er ausschließlich mit der Verstärkungskraft des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 beaufschlagt wird.

An den ersten Druckraum 7 sind mittels einer ersten hydraulischen Leitung 11 unter Zwischenschaltung eines vorzugsweise elektromagnetisch betätigbaren ersten 2/2-Wegeventils 44 Radbremszylinder der nun schematisch dargestellten zwei Radbremsen 20, 21 angeschlossen, die beispielsweise der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zuge­ ordnet sind.

Eine zweite hydraulische Leitung 13 verbindet den zweiten Druckraum 8 mit den Radbremszylindern der ebenfalls nur schematisch dargestellten weiteren, ggf. der Vorderachse zugeordneten zwei Radbremsen 22, 23 über zwei als 2/2-Wegeventile ausgebildete Magnetventile 14, 24, die üblicherweise in einem Ventilblock untergebracht sind.

Weiterhin ist eine dritte Leitung 38 vorgesehen, die unter Zwischenschaltung eines zweiten 2/2-Wegeventils 45 die Radzylinder der Hinterachsbremsen 20, 21 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 5 verbindet.

Den Hinter- und Vorderradbremsen 20, 21, 22 und 23 ist jeweils ein Sensor 25, 26, 27 bzw. 28 zugeordnet, die über entsprechende Signalleitungen 29, 30, 31 bzw. 32 mit einer zentralen Regelelektronik 33 verbunden sind. Die Regel­ elektronik 33 ist über Steuerleitungen 34, 35, 36, 37 mit den Magnetventilen 45, 44, 14 und 24 verbunden, um diese in Abhängigkeit von den Sensorsignalen zu betätigen.

An die hauptzylinderseitige Arbeitskammer des Unterdruck­ bremskraftverstärkers 1 ist über eine pneumatische Leitung 43 ein von der zentralen Regelelektronik 33 an­ steuerbares pneumatisches 3/2-Wegeventil 42 ange­ schlossen, das die erwähnte Arbeitskammer wahlweise (über ein Rückschlagventil 41) mit einer Unterdruckquelle 12 bzw. der Atmosphäre verbindet.

Um die an die einzelnen Druckräume 7, 8 des Hauptzylinders 2 angeschlossenen Radbremszylinder bei der Betätigung mit gleichen hydraulischen Drücken beaufschlagen zu können, ist schließlich eine hydraulische Anordnung 15 vorge­ sehen, die einen Druckausgleich zwischen den beiden Druckräumen 7, 8 ermöglicht. Wie den Figuren zu entnehmen ist, besteht die Anordnung 15 aus zwei hydraulischen Räumen 17, 18, die durch einen begrenzt verschiebbaren Kolben 16 voneinander getrennt und mittels hydraulischen Leitungen 39, 40 an die vorhin erwähnte erste und zweite hydraulische Leitung 11 und 13 angeschlossen sind. In einer der beiden Leitungen 39, 40 ist ein drittes hydrau­ lisches 2/2- Wegeventil 46 eingefügt, dessen Aufgabe im Zusammenhang mit der Funktion der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage näher erläutert wird. Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es durchaus denkbar, die drei 2/2-Wegeventile 44, 45, 46 in dem erwähnten Ventilblock unterzubringen. Das gleiche gilt auch für die hydrau­ lische Anordnung 15, die, auch im Gehäuse des Hauptbrems­ zylinders 2 integriert sein kann.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der in Fig. 1 darge­ stellten erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage be­ schrieben:

Bei einer Normalbremsung, bei der das erste und das dritte 2/2-Wegeventil 44 und 46 offen bleiben, das zweite 2/2-Wegeventil 45 geschlossen bleibt und das pneumatische 3/2-Wegeventil 42 die hauptzylinderseitige Arbeitskammer mit der Unterdruckquelle 12 verbindet, erfolgt der Druckauf- und -abbau wie bei einer bekannten, aus einem Hauptbremszylinder und einem ihm vorgeschalteten Unter­ druckbremskraftverstärker bestehenden Betätigungseinheit.

Wird während eines Bremsvorganges von einem oder beiden Sensoren 25, 26 ein Blockieren eines oder beider Hinter­ achsräder festgestellt, so erzeugt die zentrale Regel­ elektronik 33 Umschaltsignale, die ein gleichzeitiges Umschalten der 2/2-Wegeventile 44, 45 und 46 bewirkt, so daß der erste Druckraum 7 abgesperrt wird und das Brems­ pedal 3 in der angesteuerten Position stehen bleibt. Gleichzeitig wird das zweite 2/2-Wegeventil 45 geöffnet, so daß der an der Hinterachse wirkende Druck über die offene Verbindung 38 zum Druckmittelvorratsbehälter 5 ab­ gebaut werden kann.

Wird dagegen ein Blockieren eines oder beider Vorderachs­ räder festgestellt, so erfolgt zusätzlich zum Umschalten der beiden 2/2-Wegeventile 44, 46 ein Umschalten des pneumatischen 3/2-Wegeventils 42, so daß die bewegliche Wand 6 des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 kraftlos wird und der an der Vorderachse wirkende hydraulische Druck durch die Rückstellbewegung der beweglichen Wand bzw. des zweiten Kolbens 10 abgebaut werden kann.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante der er­ findungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage ist parallel zu dem den ersten Druckraum 7 absperrenden ersten 2/2-Wege­ ventil 44 ein hydraulischer Zylinder 19 geschaltet, in dessen Gehäuse 49 ein mittels einer Druckfeder 52 vorge­ spannten Kolben 51 geführt ist. Den beiden an den ersten Druckraum 7 angeschlossenen Radbremszylindern 20, 21 ist bei dieser Ausführung je ein hydraulisches, elektro­ magnetisch betätigbares, stromlos offenes 2/2-Wegeventil 47,48 vorgeschaltet, während die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte hydraulische Anordnung 15 einerseits an den vom ersten 2/2-Wegeventil 44 zu den Radventilen 47, 48 führenden Leitungsabschnitt 50 und andererseits direkt an die zweite Leitung 13 ange­ schlossen ist. Durch die beschriebene Schaltung der hy­ draulischen Anordnung 15 wird ein geschlossenes System geschaffen, bei dem der Abbau des zum Blockieren der Hinterachsräder führenden hydraulischen Druckes über den zweiten Druckraum 8 bei der Rückstellbewegung der beweg­ lichen Wand 6 bzw. des zweiten Kolbens 10 erfolgt. Der Einsatz des hydraulischen Zylinders 19 ermöglicht beim Schließen des ersten 2/2-Wegeventils 44 eine begrenzte Bewegung des Eingangsglieds 4 in Betätigungsrichtung, die ein begrenztes Öffnen des nicht gezeigten Steuerventils des Unterdruckbremskraftverstärkers und somit eine Druck­ erhöhung in den beiden Bremskreisen zur Folge hat.

Aus Sicherheitsgründen kann schließlich sinnvoll er­ scheinen, zum ersten 2/2-Wegeventil 44 ein weiteres, stromlos offenes 2/2-Wegeventil parallel zu schalten. Durch diese Maßnahme wird ein totaler Ausfall der Brems­ anlage verhindert, wenn das erste 2/2-Wegeventil 44 am Ende der Regelung, nicht geöffnet werden könnte.

Bezugszeichenliste

 1 Unterdruckbremskraftverstärker
 2 Hauptbremszylinder
 3 Bremspedal
 4 Eingangsglied
 5 Druckmittelvorratsbehälter
 6 bewegliche Wand
 7 erster Druckraum
 8 zweiter Druckraum
 9 erster Kolben
10 zweiter Kolben
11 erste Leitung
12 Unterdruckquelle
13 zweite Leitung
14 hydraulisches 2/2-Wegeventil
15 hydraulische Anordnung
16 Kolben
17 hydraulischer Raum
18 hydraulischer Raum
19 Zylinder
20 Radbremse
21 Radbremse
22 Radbremse
23 Radbremse
24 hydraulisches 2/2-Wegeventil
25 Sensor
26 Sensor
27 Sensor
28 Sensor
29 Signalleitung
30 Signalleitung
31 Signalleitung
32 Signalleitung
33 zentrale Regelelektronik
34 Steuerleitung
35 Steuerleitung
36 Steuerleitung
37 Steuerleitung
38 dritte Leitung
39 Leitung
40 Leitung
41 Rückschlagventil
42 3/2-Wegeventil
43 pneumatische Leitung
44 erstes 2/2-Wegeventil
45 zweites 2/2-Wegeventil
46 drittes 2/2-Wegeventil
47 2/2-Wegeventil
48 2/2-Wegeventil
49 Gehäuse
50 Leitungsabschnitt
51 Kolben
52 Feder

Claims (13)

1. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage, be­ stehend aus einem mittels eines Eingangsglieds be­ tätigbaren Unterdruckbremskraftverstärker mit zumin­ dest zwei durch eine bewegliche Wand voneinander ge­ trennten Arbeitskammern, von denen die erste mittels eines pneumatischen Ventils wahlweise mit einer Unterdruckquelle oder der Atmosphäre und die zweite mittels eines durch das Eingangsglied betätigbaren Steuerventils mit der ersten oder mit der Atmosphäre verbindbar ist, einem dem Unterdruckbremskraft­ verstärker nachgeschalteten hydraulischen Haupt­ bremszylinder, in dem zwei voneinander getrennte, mit einem drucklosen Druckmittelsvorratsbehälter verbindbare Druckräume ausgebildet und durch einen einen ersten und einen zweiten Kolben begrenzt sind, wobei an die Druckräume über hydraulische Leitungen Radbremszylinder angeschlossen sind, einer zentralen Regelelektronik, an deren Eingänge Ausgangssignale von das Drehverhalten der zu bremsenden Räder er­ fassenden Sensoren zugeführt werden und deren Steuersignale in einem Blockierregelfall in mindestens eine der hydraulischen Leitungen einge­ fügte, den Radbremszylindern vorgeschaltete Druck­ mittelventile steuern, wobei die bewegliche Wand des Unterdruckbremskraftverstärkers unabhängig vom Ein­ gangsglied bewegbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der den ersten Druckraum (7) begrenzende erste Kolben (9) mit dem Eingangsglied (4) und der den zweiten Druckraum (8) begrenzende zweite Kolben (10) mit der beweglichen Wand (6) in kraftübertragender Verbindung stehen und daß der erste Druckraum (7) in einem Blockierregelfall ab­ sperrbar ist.

2. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckräumen (7, 8) eine hydraulische An­ ordnung (15) geschaltet ist, die einen Druckaus­ gleich bei gleichzeitiger Trennung der beiden Druck­ räume (7, 8) ermöglicht.

3. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (15) durch zwei mittels eines Zwischenkolbens (16) voneinander getrennte hydrau­ lische Räume (17, 18) gebildet ist.

4. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (39 bzw. 40) zwischen dem Druck­ raum (7 bzw. 8) und dem ihm zugeordneten hydrau­ lischen Raum (17 bzw. 18) der Anordnung (15) ab­ sperrbar ausgebildet ist.

5. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den an den ersten Druckraum (7) ange­ schlossenen Radbremszylindern (20, 21) und dem Druck­ mittelvorratsbehälter (5) eine absperrbare Ver­ bindung (38) vorgesehen ist.

6. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach An­ spruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Absperren des ersten Druckraumes (7) sowie der Verbindung (38, 39 bzw. 40) mittels elek­ tromagnetisch betätigbarer, durch die zentrale Regelelektronik (33) aktivierbarer 2/2-Wegeventile (44,45,46) erfolgt.

7. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem zweiten Druckraum (8) zugeordnete hydraulische Raum (18) der Anordnung (15) an den zweiten Druckraum (8) direkt angeschlossen ist, während die Verbindung zwischen dem ersten Druckraum (7) und dem ihm zugeordneten Raum (17) unter Zwischenschaltung des den ersten Druckraum (7) ab­ sperrenden 2/2-Wegeventils (44) erfolgt, wobei die Radbremszylinder (20, 21, 22, 23) paarweise an die hydraulischen Räume (17,18) angeschlossen sind.

8. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem den ersten Druckraum (7) absperrenden 2/2-Wegeventil (44) ein weiteres elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil parallelgeschaltet ist.

9. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der den zweiten Druck­ raum (8) begrenzende Kolben (10) als Ringkolben aus­ gebildet und koaxial zum Eingangsglied (4) angeord­ net ist.

10. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, wobei die Druckmittelventile in einem Ventilblock angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl die hydraulische Anordnung (15) als auch die 2/2-Wegeventile (44, 45, 46, 47) im Ventilblock integriert sind.

11. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Anordnung (15) im Haupt­ bremszylinder (2) integriert ist.

12. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den ersten Druckraum (7) eine zweite hydraulische Anordnung (19) ange­ schlossen ist, die beim Schließen des ersten 2/2-Wegeventils (44) eine begrenzte Bewegung des ersten Kolbens (9) bzw. des Eingangsgliedes (4) in Betätigungsrichtung ermöglicht.

13. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anordnung durch einen hydraulischen Zylinder (19) gebildet ist, in dessen Gehäuse (49) ein federnd vorgespannter Kolben (51) verschiebbar angeordnet ist.