DE4013835A1

DE4013835A1 - Diagonalbremsanlage mit blockierschutzregelung

Info

Publication number: DE4013835A1
Application number: DE19904013835
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Reinartz; Helmut Steffes
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-04-30
Filing date: 1990-04-30
Publication date: 1991-10-31

Description

Die Erfindung betrifft eine Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzregelung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei bekannten schlupfgeregelten Bremsanlagen dieser Art (DE-OS 36 27 000) wird als Bremsdruckgeber ein Tandem-Haupt zylinder mit vorgeschaltetem, pneumatischen Bremskraftver stärker verwendet. Das Hilfsdruckversorgungssystem enthält zwei Hydraulikpumpen, verteilt auf jeweils einen zugeordne ten, die Radbremsen diagonal verbindenden Bremskreis, aus dem bei schlupfgeregelter Bremsbetätigung mit Hilfe von Re gelventilen ein fußkraftproportionaler Hilfsdruck eingelei tet wird. Dieser dynamische Hilfsdruck wird einerseits auf die an dem Hauptzylinder angeschlossenen statischen Brems kreis übertragen. Zum anderen wirkt dieser dynamische Druck auf die Radbremsen. Zur Schlupfregelung sind in den Hydrau likkreis Einlaßventile eingefügt, die normalerweise auf Durchlaß geschaltet sind, und mit denen bei drohendem Blockieren eines Rades der Druckmittelzufluß zu der betref fenden Radbremse gesperrt werden kann.

Des weiteren sind Auslaßventile an der Radbremse vorgesehen, über die, wenn erforderlich Druckmittel von der Radbremse zu dem Vorratsbehälter hin abgeleitet werden kann. Beim Einset zen der Schlupfregelung werden über ein Elektromotor die Hilfspumpen aktiviert und über die Ein- und Auslaßventile geregelter Druck in die Radbremsen eingeleitet. Außerdem werden aus Sicherheitsgründen mit Hilfe des dynamischen Hy draulikdruckes die Kolben im Tandem-Hauptzylinder zurückge stellt, bzw. arretiert. Die Steuersignale für die Ein laß- und Auslaßventile werden, wie bereits bei Bremsanlagen dieser Art bekannt, mit Hilfe von elektronischen Schaltkrei sen erzeugt, deren Eingängen mit Radsensoren, z. B. indukti ven Meßwertaufnehmern, verbunden sind, und die dadurch auf eine Änderung des Raddrehverhaltens, das eine evtl. beste hende Bremsblockiergefahr anzeigt, durch Konstanthalten, Ab bau und erneuten Wiederaufbau des Druckes an dem entprechen den Rad reagieren können.

Als nachteilig erweist sich bei diesem beschriebenen automa tischen Blockierverhinderer, daß die Bremsdruckmodulation der diagonal angesteuerten Hinterachsbremsen die Verwendung von insgesamt acht elektromagnetisch geschalteten Ein laß- bzw. Auslaßventilen erfordert, so daß eine dement sprechend leistungsfähige Steuerelektronik, sowie elektri sche Schaltungsverknüpfungen den elektrischen, sowie elek tronischen Bauteilbedarf erheblich vergrößern.

Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bremsanlage der eingangs genannten Gattung derart zu verbes sern, daß unter Umgehung der vorgenannten Nachteile und gleichzeitiger Gewährleistung der Funktionssicherheit eine vereinfachte elektrische, bzw. elektronische Schaltung rea lisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Hierdurch ist bei entsprechender, erfindungsgemäßer, hydrau lischer Ventilanordnung, sowie Ventilausbildung eine ver blüffend einfache, sowie zuverlässige Bremsdruckregelung bei diagonal aufgeteilter Hinterachsbremse gewährleistet, ohne Einbußen hinsichtlich der Regelgüte hinnehmen zu müssen.

Als vorteilhaft erweist sich die Anordnung von zwei hydrau lisch ansteuerbaren Bremsdrucksteuerventilen in den Druck mittelleitungen zwischen dem Bremsdruckgeber und den Hinter radbremsen, um im Gegensatz zu der herkömmlichen Anordnung von elektromagnetisch zu schaltenden Bremsdrucksteuerventi len eine vereinfachte elektrische bzw. elektronische An steuerung zu ermöglichen.

Zur Betätigung der beiden erfindungsgemäßen Bremsdruck steuerventilen genügen zwei elektrisch schaltbare 2/2-Wege ventile, so daß zur Erzeugung der gewünschten hydraulischen Steuerposition lediglich die hydraulischen Druckmittelver bindungen zwischen der Hilfsdruckquelle und den Bremsdruck steuerventilen über die beiden 2/2-Wegeventile elektrisch zu öffnen oder zu schließen ist.

Um bei konventioneller Bremsung und somit zunächst ohne Bremsschlupfregelung die Bremsdruckversorgung zu den diago nal geteilten Radbremsen der Hinterachse sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, die Hilfsdruckversorgung zu den Bremsdrucksteuerventilen zu unterbrechen, in dem die 2/2-We geventile im elektrisch stromlosen Zustand und damit in ih rer Grundstellung geschlossen bleiben. Damit ist gewährlei stet, daß das erste Bremsdrucksteuerventil in seiner Grund stellung die Druckmittelverbindung zu den Hinterradbremsen permanent geöffnet hält, wodurch ein ungehinderter Druck auf- und abbau zwischen dem Bremsdruckgeber und den Hinter radbremsen erfolgen kann. Gleichzeitig sperrt das zweite elektrisch geschaltete 2/2-Wegeventil in seiner nicht er regten Grundstellung die Hilfsdruckverbindung zum zweiten Bremsdrucksteuerventil, das in seiner Grundstellung den Druckmittelrückfluß von den Hinterradbremsen zum Vorratsbe hälter unterbricht.

Infolge der diagonalen Bremskreisaufteilung sieht die Erfin dung vor, die beiden Bremsdrucksteuerventile dem Bremsdruck geber in Reihe nachzuschalten und im Abzweig der Druckmit telverbindung zur jeweiligen Hinterradbremse anzuordnen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und dem nachfolgend beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel (Fig. 1) hervor.

Fig. 1 zeigt den Schaltplan sowie ein schematisch darge stelltes Ausführungsbeispiel zur Gestaltung der er findungsgemäßen hydraulischen Bremsdrucksteuerven tile.

Der Bremsdruckgeber 5 kann sowohl als Tandem-Hauptzylinder oder auch als Bremsventil ausgeführt sein. Letzteres ist in Verbindung mit einer entsprechenden Zentralhydraulik zu be trachten. Als Hilfsdruckquelle 11 sind dem Bremsdruckgeber 5 zwei Hydraulikpumpen vorgeschaltet, die über einen angeglie derten Vorratsbehälter 8 das Druckmittel dem Bremsdruckgeber 5 und den nachgeschalteten Druckmittelleitungen 1, 2 zufüh ren. Im Abzweig zu den Druckmittelleitungen 1, 2 schließen sich die Vorderradbremsen VR, VL an, wobei die Bremsschlupf regelung der Vorderradbremsen auf bekannte Weise, in der Grundstellung durch elektromagnetisch stromlos offene Ein laßventile 16 und stromlos geschlossene elektromagnetische Auslaßventile 17 geschieht. Weiterhin münden die beiden Druckmittelverbindungen 1, 2 in das hydraulisch betätigte Bremsdrucksteuerventil 3, dessen Sitzventil 9 in seiner in aktiven Stellung den Durchlaß zu den Hinterradbremsen HL, HR herstellt, so daß eine ununterbrochene hydraulische Verbin dung zwischen dem Bremsdruckgeber 5 und der Hinterachsbremse gewährleistet ist. Im Abzweig der Druckmittelversorgung zu den Hinterradbremsen HL, HR befindet sich das in seiner Grundstellung geschlossene zweite Sitzventil 10 des zweiten Bremsdrucksteuerventiles 4, wodurch das Entweichen von rad bremsseitigem Druckmittel über das zweite Bremsdrucksteuer ventil 4 zum angeschlossenen Vorratsbehälter 8 verhindert ist. Beide Bremsdrucksteuerventile 3, 4 sind in Twinbauweise ausgeführt, um die separate Aufteilung der Flüssigkeitsströ me im Sinne der diagonalen Druckmittelverzweigung zwischen den Vorder- und Hinterradbremsen zu gewährleisten. Zum Zwecke der hydraulischen Steuerung der beiden Bremsdruck steuerventile 3, 4 verbinden in der dargestellten Abbildung die Steuerdruckleitung 12, 13 die Hilfsdruckquelle 11 mit den Bremsdrucksteuerventilen 3, 4, sobald die 2/2-Wegeventile 6, 7 elektromagnetisch strömungsoffen geschaltet werden. Jeweils eine in den Bremsdrucksteuerventilen 3, 4 angeordnete Drossel 14, 15 sorgt bei geschlossenem 2/2-Wegeventil 6, 7 für die Druckentlastung der Bremsdrucksteuerventile 3, 4, so daß nach Abfluß des an den Steuerflächen 18, 19 anstehenden Restvolu mens zum Vorratsbehälter 8 diese ihre strömungsoffene bzw. strömungsgeschlossene Grundstellung einnehmen.

Funktionsweise der erfindungsgemäßen Diagonalbremsanlage

Bei nicht aktivierter Bremsanlage befinden sich beide Brems drucksteuerventile 3, 4 in der abbildungsgemäßen Schaltstel lung, wodurch das erste Bremsdrucksteuerventil 3 infolge seiner strömungsoffenen Grundstellung eine druck- bzw. volu menausgleichende Wirkung zwischen den Hinterradbremsen HR, HL und dem Bremsdruckgeber 5 herzustellen vermag, während das zweite Bremsdrucksteuerventil 4 in seiner den direkten Rück fluß zum Vorratsbehälter 8 sperrenden Grundstellung ver harrt. Ebenso befinden sich die den hydraulischen Steuer druck zu den Bremsdrucksteuerventilen 3, 4 einleitenden bei den 2/2-Wegeventile 6, 7 in ihrer Grundstellung elektromagne tisch stromlos geschlossen, so daß die den Sitzventilen 9, 10 entfernt gegenüberliegenden Steuerflächen 18, 19 am Ventil kolben 20 drucklos über ihren Gehäuseanschlag abgestützt sind.

Bei konventioneller und damit schlupffreier Bremsung erfolgt in Abhängigkeit von der manuellen Betätigung des Bremspedals die Einspeisung des im Bremsdruckgeber 5 anstehenden Druck mittels in Richtung der Vorderradbremsen VR, VL und in die Hinterradbremse HL, HR. Hierbei pflanzt sich der fußkraftpro portionale Druck im Sinne der diagonalen Bremskreisauftei lung über die beiden am Bremsdruckgeber 5 angeschlossenen Druckmittelleitung 1, 2 in Richtung der Vorderradbremsen VR, VL sowie im Abzweig dazu in Richtung des ersten Brems drucksteuerventiles 3 fort. Die Einlaßventile 16 der Vorder radbremsen VR, VL sind in der Grundstellung auf Durchlaß ge schaltet und die zugeordneten elektromagnetischen Auslaßven tile 17 versperren den Rückfluß von Druckmittel in Richtung des Vorratsbehälters 8. Infolge des in der Grundstellung ebenso strömungsoffen geschalteten ersten Bremsdrucksteuer ventils 3, wirkt der vom Bremsdruckgeber 5 eingespeiste Druck ungehindert auf die dem Bremsdrucksteuerventil 3 nach geschalteten Hinterradbremsen HL, HR, wobei das im Leitungs zweig zu den Hinterradbremsen HL, HR nachgeschaltete zweite Bremsdrucksteuerventil 4 infolge seiner in der Grundstellung den Druckmittelrückfluß zum Vorratsbehälter 8 sperrenden Wirkung, ein unbeabsichtigtes Entweichen von Bremsflüssig keit verhindert. Damit ist durch die beschriebene Schal tungsanordnung der Ventilmittel sowohl an den Vorderradbrem sen VR, VL wie auch an den Hinterradbremsen HR, HL der volle Bremsdruck wirksam.

Sobald über die bereits bekannten Radsensoren Bremsschlupf signale in einer nicht näher gezeigten Steuerelektronik zum Einsetzen der Bremsschlupfregelung und somit zur Regelung des zunächst fußkraftproportionalen eingespeisten Brems druckes führen, erfolgt in Abhänigkeit des Regelalgorith musses die Modulation des Bremsdruckes in der jeweiligen stabilitätskritischen Radbremse. Sofern die Bremsschlupfre gelung lediglich in den Vorderradbremsen VR, VL wirksam ist, erfolgt auf bereits bekannte Weise die Druckhalte-, Abbau- und Aufbauphase über das Schalten der zugehörigen elektro magnetischen Einlaß- und Auslaßventile 16, 17, so daß der fußkraftproportionale Druck in den jeweils diagonal über das erste Bremsdrucksteuerventil 3 zugeordneten Hinterradbremsen HL, HR unbeeinträchtigt ist. Erst beim Überschreiten der zu lässigen Bremsschlupfwerte in den Hinterradbremsen HL, HR schaltet sodann die Steuerelektronik die den beiden Brems drucksteuerventilen 3, 4 zugehörigen 2/2-Wegeventile 6, 7 elektromagnetisch um. Dies hat beispielsweise zur Folge, daß zum Zwecke der Druckhaltephase in der Hinterradbremse HL und/oder HR das dem ersten Bremsdrucksteuerventil 3 zugeord nete 2/2-Wegeventil 6 in die strömungsoffene Stellung schal tet, so daß über die entsprechende Steuerleitung 12 und der Hilfsdruckquelle 11 das Druckmittel auf die Steuerfläche 18 des Ventilkolbens 20 einwirkt, wodurch infolge der Druckbe aufschlagung der Ventilkolben 20 des Bremsdrucksteuerventils 3 eine das Sitzventil 9 verschließende Hubbewegung voll zieht. Folglich verbleibt das zwischen dem ersten und zwei ten Bremsdrucksteuerventil 3, 4 eingeschlossene Volumen in der Hinterradbremse HR, HL erhalten. Nach dem Ausfiltern der Störgrößen und dem Erfordernis einer weiteren Bremsdruckab senkung in der Hinterradbremse schaltet sodann auch das dem zweiten Bremsdrucksteuerventil 4 zugehörige 2/2-Wegeventil 7 in die offene Stellung, wodurch über die zwischen der Hilfs druckquelle 11 und der am zweiten Bremsdrucksteuerventil 4 befindliche Steuerleitung 13 die Steuerfläche 19 druckbeauf schlagt eine Hubbewegung des Ventilkolbens 20 einleitet, die zur Öffnung der Sitzventile 10 im zweiten Bremsdrucksteuer ventil 4 führt. Damit ist bei gleichzeitig in der Schließ stellung befindlichen ersten Bremsdrucksteuerventil 3 ein Druckabbau in der Hinterradbremse HL, HR in Richtung des dem zweiten Bremsdrucksteuerventils 4 nachgeschalteten Vorrats behälter 8 gegeben. Nach Stabilisierung der Bremsschlupf schwelle im Sinne eines erneuten Bremsdruckaufbaues in der Hinterradbremse HL, HR, werden sodann die beiden 2/2-Wegeven tile 6, 7 wieder in ihre stromlos geschlossene Schaltstellung gebracht, so daß das zwischen den Ventilkolben 20 und den 2/2-Wegeventile 6, 7 eingeschlossene Hilfsdruckvolumen über die in den Ventilkolben 20 integrierten Drosseln 14, 15 druckentlastend zum Vorratsbehälter 8 strömen kann. Hier durch kommen beide Ventilkolben 20 am Gehäuseanschlag wieder in ihre abbildungsgemäße Grundposition.

Durch die Twinanordnung der an den Ventilkolben 20 angeglie derten Sitzventilen 9, 10 erfolgt gleichzeitig eine gemein same Bremsdruckregelung in der Hinterachse, unabhängig davon ob lediglich ein Hinterachsrad oder beide Hinterachsräder die Schlupfschwellen unzulässig überschreiten. Die Brems druckregelung nach dem select low-Kriterium trägt hierbei zur sicheren Spurhaltung des Fahrzeuges bei.

Die Sitzventile 10 des zweiten Bremsdrucksteuerventils 4 sind als Aufstoßkugelventile konzipiert, die in der Ruhelage zunächst federkraftunterstützt den Durchfluß von den Hinter radbremsen HL, HR zum Vorratsbehälter 8 verschließen und nach hydraulischer Druckbeaufschlagung der Steuerfläche 19 über die ausgelöste Hubbewegung der den Sitzventilen 10 zuge wandten Stößeln 22 am Ventilkolben 20 die angrenzenden Sitz ventile 10 öffnen. Die Sitzventile 9 des ersten Bremsdruck steuerventils 3 sind von am Ventilkolben 20 angegliederten, parallelen Stößeln 21 begrenzt, wobei im Endbereich der Stößeln 21 Kugelschließglieder geführt sind, die bei Aus führung der hydraulisch angesteuerten Ventilkolbenbewegung am gehäuseseitigen Ventilsitz zur Anlage gelangen.

Bezugszeichenliste

1 Druckmittelleitung
2 Druckmittelleitung
3 erstes Bremsdrucksteuerventil
4 zweites Bremsdrucksteuerventil
5 Bremsdruckgeber
6 2/2-Wegeventil
7 2/2-Wegeventil
8 Vorratsbehälter
9 Sitzventil
10 Sitzventil
11 Hilfsdruckquelle
12 Steuerleitung
13 Steuerleitung
14 Drossel
15 Drossel
16 Einlaßventil
17 Auslaßventil
18 Stirnfläche
19 Stirnfläche
20 Ventilkolben
21 Stößel
22 Stößel
HR Hinterradbremse, rechts (Radbremse der Hinterachse rechts)
HL Hinterradbremse, links (Radbremse der Hinterachse links)
VR Vorderradbremse, rechts
VL Vorderradbremse, links

Claims

1. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzregelung, eine Hilfsdruckquelle und einen Bremsdruckgeber aufweisend, an dem über Druckmittelleitungen und Ventile die Radbremsen der Vorder- und Hinterachse angeschlossen sind, sowie mit den Radbremsen zugeordneten Radsensoren und mit einer Schlupfregelelektronik zur Ermittlung des Raddrehverhal tens, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckmittelleitungen (1, 2) der diagonal aufgeteilten Rad bremsen (HL, HR) zur Hinterachse ein hydraulisch steuer bares erstes und zweites Bremsdrucksteuerventil (3, 4) an geordnet ist, wobei die Bremsdrucksteuerventile (3, 4) in Abhängigkeit vom einsteuerbaren hydraulischen Druck der Hilfsdruckquelle (11) eine offene oder geschlossene Schaltposition aufweisen, um den Radbremsdruck in den Radbremsen (HL, HR) der Hinterachse zu regeln.

2. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzregelung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur hydraulischen Steuerung der beiden Bremsdrucksteuerven tile (3, 4) zwischen der Hilfsdruckquelle (11) und den Bremsdrucksteuerventilen (3, 4) elektromagnetisch schalt bare 2/2-Wegeventile (6, 7) vorgesehen sind.

3. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzregelung nach An spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 2/2-Wegeventile (6, 7) in ihrer Grundstellung die hy draulische Verbindung zwischen der Hilfsdruckquelle (11) und den Bremsdrucksteuerventilen (3, 4) unterbrechen.

4. Diagonalbremsanlage mit Blockiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bremsdrucksteuerventil (3) in seiner Grundstellung die Druckmittelverbindung zu den beiden Radbremsen (HL, HR) der Hinterachse herstellt.

5. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzregelung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bremsdrucksteuerventil (4) in seiner Grundstellung die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Radbremsen (HL, HR) der Hinterachse und dem Vorratsbehälter (8) un terbricht.

6. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremsdruck steuerventile (3, 4) in Reiheschaltung zum Bremsdruckgeber (5) angeordnet sind sowie dem Leitungsabzweig einer jeden Radbremse (HL, HR) der Hinterachse zugeordnet sind.

7. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsdrucksteuerven tile (3, 4) Sitzventile (9, 10) aufweisen, die jeweils in Twinanordnung den Bremsdruck gemeinsam in der rechten und linken Radbremse (HL, HR) der Hinterachse regeln.

8. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsdrucksteuerven tile (3, 4) auf ihren von den Sitzventilen (9, 10) entfernt gegenüberliegenden Steuerflächen (20) vom Druck der Hilfsdruckquelle (11) beaufschlagbar sind, so daß die Bremsdrucksteuerventile (3, 4) eine die Sitzventile (9, 10) aktivierende Hubbewegung erfahren.

9. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Aktivierung der ersten Sitzventile (9), ange ordnet im ersten Bremsdrucksteuerventil (3), die Druck mittelverbindung zwischen dem Bremsdruckgeber (5) und den Hinterradbremsen (HL, HR) unterbrochen ist, und daß die Aktivierung der zweiten Sitzventile (10) im zweiten Bremsdrucksteuerventil (4) die Druckmittelverbindung zwischen den Hinterradbremsen (HL, HR) und dem Vorratsbe hälter (8) herstellt.

10. Diagonalbremsanlage mit Blockierschutzvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Brems drucksteuerventilen (3, 4) jeweils eine Drossel (14, 15) plaziert ist, die eine hydraulische Verbindung zwischen der zuschaltbaren Hilfsdruckquelle (11) und dem Vorrats behälter (8) herstellt.