DE4015882A1 - Blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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

Eine derartige Bremsanlage ist in der US-PS 47 38 493 be­ schrieben. Während einer Bremsschlupfregelung entnimmt die aktivierte Hilfsdruckpumpe das infolge des offengeschalteten Auslaßventils im Niederdruckspeicher befindliche Druckmit­ telvolumen und fördert dieses über die Hilfsdruck- und Hauptdruckleitung zur Radbremse. Gleichzeitig gelangt durch die hydraulische Verknüpfung der Hilfsdruckleitung mit der Hauptdruckleitung das Druckmittel ungehindert über ein in Richtung des Bremsdruckgebers öffnendes Rückschlagventil zum Hauptzylinder, so daß eine vom Bremsdruckregelzyklus abhän­ gige Rückwirkung am Bremspedal wirksam ist.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bremsanlage gemäß der vorgenannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß unter Wahrung der Regelgüte und weitgehender Beibehaltung des kompakten Grundaufbaues eine von der Brems­ druckregelphase nahezu rückwirkungsfreie Positionierung des Bremspedals ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Hauptan­ spruch kennzeichnenden Merkmale gelöst, wonach durch die Parallelschaltung zur Hauptdruckleitung eines mit einem Hochdruckspeicher korrespondierenden Druckbegrenzerventils die Hilfsdruckpumpe den im Nebenschluß zur Hilfsdruckleitung gelegenen Hochdruckspeicher während der Bremsschlupfregelung hydraulisch vorspannt, wobei durch die Sperrwirkung des Druckbegrenzerventils und des in der Hauptdruckleitung ein­ gesetzten Rückschlagventils eine hydraulische Rückwirkung auf den Hauptzylinder ausgeschlossen ist.

Die Konkretisierung des Erfindungsgedankens gemäß Anspruch 2 und 3 sieht vor, die hydraulische Verbindung zwischen dem der Hilfsdruckpumpe nachgeschalteten Hochdruckspeicher und der Hauptdruckleitung über einen Leitungsabzweig herzustel­ len, der an der zur Hauptdruckleitung parallel geschalteten Hilfsdruckleitung einmündet, um zwischen der Hilfsdruckpumpe und dem Hochdruckspeicher einen permanenten hydraulischen Anschluß zur Hauptdruckleitung sicherzustellen.

Vorteilhaft ist es dabei, daß in der Hauptdruckleitung ein in Richtung des Bremsdruckgebers sperrend wirkendes Rück­ schlagventil integriert ist, das in der Hauptdruckleitung zwischen der Anschlußstelle des Leitungsabzweiges und der Anschlußstelle des Druckbegrenzerventils plaziert ist. Somit ist ein unbeabsichtigtes Rückströmen von Druckmittel während der Bremsschlupfregelphase ausgeschlossen, so daß in der Re­ gel das Bremspedal rückwirkungsfrei gehalten ist.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkei­ ten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebig sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rück­ beziehung.

Es zeigt die Fig. 1

die Hydraulikschaltung der erfindungsgemäßen Bremsanlage.

Die Bremsanlage besteht aus einem einen Tandem-Hauptzylinder und einen Vakuumverstärker aufnehmenden Bremsdruckgeber 4. Durch Betätigen des symbolisch dargestellten Pedals wird der Bremsdruckgeber 4 unter Druck gesetzt. Eine an dem Brems­ druckgeber 4 angeschlossene Hauptdruckleitung 5 stellt eine hydraulische Verbindung zu einer Radbremse 9 her. In der Hauptdruckleitung 5 ist ein in Richtung des Bremsdruckgebers 4 sperrend wirkendes Rückschlagventil 8 und ein in der Grundstellung elektromagnetisch stromlos hydraulisch offenes Einlaßventil 10 in Reihe integriert. Zwischen dem Einlaßven­ til 10 und der Radbremse 8 zweigt an der Hauptdruckleitung 5 eine Rücklaufleitung 11 ab, die ein in Richtung der Radbrem­ se 9 sperrend wirkendes Rückschlagventil 12 aufnimmt. Eben­ falls zwischen dem Einlaßventil 10 und der Radbremse 9 ist an der Hauptdruckleitung 5 eine Pumpensaugleitung 13 abge­ zweigt, die ein in der Grundstellung elektromagnetisch stromlos geschlossen geschaltetes Auslaßventil 14 aufnimmt. An die Pumpensaugleitung 13 schließt sich eine Hilfsdruck­ pumpe 6 an, die über ein in Reiheschaltung zugeordnetes Saug- und Druckventil mit der Hilfsdruckleitung 1 in Verbin­ dung steht. An der Hilfsdruckleitung 1 besteht mittels eines Leitungsabzweigs 7 eine hydraulische Verbindung zwischen der Hilfsdruckleitung 1 und der parallel dazu verlaufenden Hauptdruckleitung 5. An einem weiteren hydraulischen Abzweig der Hilfsdruckleitung 1 ist ein Hochdruckspeicher 3 ange­ schlossen. Zwischen dem hydraulischen Anschluß der Hilfs­ druckleitung 1 an der Hauptdruckleitung 5 und dem Hochdruck­ speicher 3 ist in der Hilfsdruckleitung 1 ein Druckbegren­ zerventil 2 integriert, das in Abhängigkeit vom Druck im Hochdruckspeicher 3 eine hydraulische Verbindung zwischen der Hauptdruckleitung 5 und der Hilfsdruckleitung 1 herzu­ stellen vermag. Zusätzlich weist die Pumpensaugleitung 13 in einem Abzweig, angeordnet zwischen dem Auslaßventil 14 und der Hilfsdruckpumpe 6, einen Niederdruckspeicher 15 zur Auf­ nahme von Druckmittel bei geöffnetem Auslaßventil 14 auf. Die Hilfsdruckpumpe 6, sowie das Ein- und Auslaßventil 10, 14 werden von einer nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinheit mit Schaltsignalen versorgt, die in Abhängig­ keit vom Drehverhalten der Räder mittels Sensoren erfaßt und in einem Regelalgorithmus umgesetzt werden. Um den Druck in der Radbremse 9 zu erniedrigen, wird über das Auslaßventil 14 Druckmittel in den Niederdruckspeicher 15 abgelassen. Um den Druck in der Radbremse 9 zu erhöhen, wird Druckmittel über das Einlaßventil 10 der Radbremse 9 zugeführt. Zur bes­ seren Überschaubarkeit der erfindungsgemäßen Bremsanlage wurde jedoch nur ein Brems- bzw. Schlupfregelkreis zur Betä­ tigung einer Radbremse an der Vorderachse dargestellt. In der Praxis ist vorgesehen, die Radbremsen der Vorderräder einzeln zu regeln, während für die Hinterradbremsen eine ge­ meinsame Regelung vorgesehen ist.

Funktionsweise

In der Bremslösestellung befinden sich alle Funktionselemen­ te in der abbildungsgemäßen Position. Das Einlaßventil 10 verharrt in der Hauptdruckleitung 5 elektromagnetisch strom­ los offen geschaltet, während das Auslaßventil 14 elektro­ magnetisch stromlos die hydraulische Verbindung zur Pumpen­ saugleitung 13 sperrt. Sowohl der an der Pumpensaugleitung 13 angeschlossene Niederdruckspeicher 15, wie auch der an der Hilfsdruckleitung 1 angeordnete Hochdruckspeicher 3 sind hydraulisch entladen. Die an der Hauptdruckleitung 5 in Nähe der Radbremse 9 abgezweigte Rücklaufleitung 11 steht nahezu drucklos mit dem Bremsdruckgeber 4 in Verbindung.

In der schlupffreien Betriebsbremsstellung gelangt das fuß­ kraftproportional in die Hauptdruckleitung 5 eingespeiste Druckmittel über das in Richtung des Bremsdruckgebers 4 sperrend wirkende Rückschlagventil 8 und über das offene Einlaßventil 10 zur Radbremse 8. Infolge der gleichzeitigen Druckbeaufschlagung der Hauptdruckleitung 5 und Rücklauflei­ tung 11 bleibt das in der Rücklaufleitung 11 angeordnete, in Richtung des Bremsdruckgebers 4 öffnend wirkende Rückschlag­ ventil 12 geschlossen, so daß ein Entweichen von Druckmittel aus der Rücklaufleitung 11 in Richtung des Bremsdruckgebers 4 ausgeschlossen ist. Wird allerdings die Pedalkraft soweit abgesenkt, daß der Druck im Hauptzylinder des Bremsdruckge­ bers 4 niedriger ist als der eingeregelte Druck in der Rad­ bremse 9, so erfolgt über das in der Rücklaufleitung 11 ein­ gefügte Rückschlagventil 12 ein Druckausgleich in Richtung des Bremsdruckgebers 4. Während der gesamten Normalbrems­ phase sind infolge des geschlossenen Auslaßventils 14 und der inaktiven Hilfsdruckpumpe 6 der Nieder- und der Hoch­ druckspeicher 15, 3 entladen, so daß die parallel zur Haupt­ druckleitung 5 gelegene Pumpensaugleitung 13 und Hilfsdruck­ leitung 1 infolge des geschlossenen Druckbegrenzerventils 2 und unter der Voraussetzung eines in den Leitungsabzweig 7 in Richtung der Hauptdruckleitung 5 öffnend wirkenden Rück­ schlagventils absolut drucklos. Sofern, wie in der Fig. 1 gezeigt, auf das Rückschlagventil im Leitungsabzweig 7 ver­ zichtet wird, ist eine relativ geringfügige Bremsdruckrück­ wirkung in der Hochdruckleitung 1 möglich, ohne jedoch den Aufbau des Radbremsdrucks nachhaltig beeinflußen zu können.

Sobald mittels der in der Abbildung nicht näher gezeigten elektronischen Auswerteeinheit eine Blockiertendenz der Rad­ bremse 9 festgestellt wird, erfolgt die Aktivierung der au­ tomatischen Bremsschlupfregelung im Sinne der Einleitung einer Druckabbauphase. Hierzu wird das Einlaßventil 10 ge­ sperrt und das Auslaßventil 14 geöffnet. Damit fließt Druck­ mittel aus der blockiergefährdeten Radbremse 9 in den Nie­ derdruckspeicher 15. Da gleichzeitig der Antrieb der Hilfs­ druckpumpe 6 aktiviert worden ist, wird das Druckmittel wei­ ter in den Hochdruckspeicher 3 gefördert. Der Hilfsdruckkol­ ben im Hochdruckspeicher 3 bewegt sich gegen die Kraft der Speicherfeder abbildungsgemäß nach rechts, wodurch sich in Abhängigkeit der Vorspannung der Kolbenfeder ein Druck auf­ baut, der je nach Auslegung der Bremsanlage zwischen 150 und 200 bar beträgt. Relativ hohe Reibwertschwankungen können den festgelegten, d. h. den voreingestellten Speicherdruck überschreiten, wodurch das Druckbegrenzerventil 2 den Durch­ laß zur Hauptdruckleitung 5 solange öffnet, bis im Verlauf der weiteren Schlupfregelphase der Druck im Hochdruckspei­ cher 3 auf einen niedrigeren Arbeitsdruck und damit unter­ halb des Begrenzerdruckes abgesunken ist. Soweit jedoch im realen Bremsdruckregelvorgang die üblichen, relativ geringen Reibwertschwankungen und damit nahezu homogene Reibwerte zwischen Fahrbahn und Rad vorliegen, trennt das Druckbegren­ zerventil 2 den Pumpendruck vom Bremsdruckgeber 4 ab. Damit ist eine ruhende, rückwirkungsfreie Bremspedalstellung ge­ währleistet, da der Druck der Hilfsdruckpumpe 6 nur entge­ gengesetzt zur Sperrichtung des in der Hauptdruckleitung 5 eingesetzten Rückschlagventils 8 und damit auf die Radbremse 9 einwirken kann. Entsprechend dem Regelalgorithmus wird durch das bedarfsgerechte Öffnen und Schließen des Ein- und Auslaßventils 10, 14 am Fahrzeugrad ein optimaler Schlupfwert eingestellt, indem der Druck in der Radbremse 9 den zwischen Reifen und Fahrbahn übertragbaren Kräften angepaßt wird. Während einer derartigen Regelung wird dem Hochdruckspeicher 3 mittels der Hilfsdruckpumpe 6 stets Druckmittel zugeführt und über den die Hilfsdruckleitung 1 mit der Hauptdrucklei­ tung 5 verbindenden Leitungsabzweig 7 wieder entnommen. Es bleibt aber stets unter der Voraussetzung nahezu homogener Reibwerte das Druckbegrenzerventil 2 gesperrt. Während einer Regelung ist daher der Bremsdruckgeber 4 von der Radbremse 9 entkoppelt, so daß das Pedal in der Position verharrt, die es bei Beginn der Bremsschlupfregelung erreicht hatte.

Wird allerdings die Pedalkraft soweit gesenkt, daß der zuge­ hörige Druck im Hauptzylinder des Bremsdruckgebers 4 niedri­ ger wird als der eingeregelte Druck in der Radbremse 9, so erfolgt ein Druckausgleich über das in der Rücklaufleitung 11 befindliche Rückschlagventil 12. Mit der Pedalkraft wird somit weiterhin der Druck in der Radbremse 9 eingeregelt. Mit Beendigung einer automatischen Blockierregelung wird der Antrieb der Hilfsdruckpumpe 6 unterbrochen, so daß kein er­ neutes Druckmittel in den Hochdruckspeicher 3 gelangen kann. Der Hochdruckspeicher 3 entleert sich über das in der Haupt­ druckleitung 5 eingesetzte offene Einlaßventil 10 sowie über das in die Rücklaufleitung 11 eingefügte Rückschlagventil 12 in den drucklosen Hauptzylinder des Bremsdruckgebers 4.

Damit ist durch die erfindungsgemäße Anordnung und schal­ tungstechnische Kombination eines Hochdruckspeichers in ei­ ner parallel zur Hauptdruckleitung angeordneten Hilfsdruck­ leitung, die ein Druckbegrenzerventil in der Funktion eines Trennventils aufnimmt, sowie durch die Anordnung zweier Rückschlagventile, wobei das eine Rückschlagventil in der Rücklaufleitung in Richtung der Radbremse sperrend wirkt und das andere in der Hauptdruckleitung den Druckmittel-Rück­ strom zum Bremsdruckgeber sperrt, ist eine überraschend ein­ fache hydraulische Trennung des Bremspedales vom automa­ tischen Bremsdruckregelverlauf gegeben.

Bezugszeichenliste

 1 Hilfsdruckleitung
 2 Druckbegrenzerventil
 3 Hochdruckspeicher
 4 Bremsdruckgeber
 5 Hauptdruckleitung
 6 Hilfsdruckpumpe
 7 Leitungsabzweig
 8 Rückschlagventil
 9 Radbremse
10 Einlaßventil
11 Rücklaufleitung
12 Rückschlagventil
13 Pumpensaugleitung
14 Auslaßventil
15 Niederdruckspeicher

Claims (6)

1. Blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage, insbesonde­ re für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsdruckgeber, einem Niederdruckspeicher, mindestens eine Radbremse aufwei­ send, die über eine Hauptdruckleitung mit dem Bremsdruck­ geber und über eine Rücklaufleitung mit dem Niederdruck­ speicher in Verbindung steht, einem elektromagnetisch be­ tätigten Auslaßventil, das in die Rücklaufleitung einge­ fügt ist, wobei dieses in seiner Ruhestellung die Rück­ laufleitung sperrt und in seiner Schaltstellung die Rück­ laufleitung freigibt, und mit einem in die Hauptdrucklei­ tung eingefügten, elektromagnetisch gesteuerten Einlaß­ ventil, mit einer Hilfsdruckpumpe, die aus dem Nieder­ druckspeicher Druckmittel ansaugt, das über eine Hilfs­ druckleitung mindestens zu einer Radbremse förderbar ist, mit einem Sensor zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit des abzubremsenden Rades, sowie einer elektronischen Aus­ werteeinheit, die das Sensorsignal auswertet und Schalt­ signale für den Pumpenantrieb und das Einlaß- und Auslaß­ ventil erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsdruckleitung (1) ein Druckbegrenzerventil (2) aufnimmt, das in Abhängigkeit von einem definierten Druck in einem an der Hilfsdruckleitung (1) angeschlossenen Hochdruckspeicher (3) von einer Sperrstellung in eine Offenstellung umsteuerbar ist, wodurch Hilfsdruckmittel zum Bremsdruckgeber (4) förderbar ist.

2. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sowohl den Hoch­ druckspeicher (3) wie auch das Druckbegrenzerventil (2) aufnehmende Hilfsdruckleitung (1) parallel zur Haupt­ druckleitung (5) angeordnet ist.

3. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelver­ bindung der Hilfsdruckleitung (1) mit der Hauptdrucklei­ tung (5) über einen der Hilfsdruckpumpe (6) druckseitig nachgeschalteten Leitungsabzweig (7) herstellbar ist.

4. Blockiergeschützte Bremsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hauptdruckleitung (5) ein in Richtung des Bremsdruckgebers (4) sperrend wirkendes Rückschlagventil (8) integriert ist, das zwischen der an der Hauptdruckleitung (5) vorgesehenen Anschlußstelle des Leitungsabzweiges (7) und der An­ schlußstelle des Druckbegrenzerventils (2) positioniert ist.

5. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckspeicher (3) über einen an der Hilfs­ druckleitung (1) angeordneten hydraulischen Abzweig druckbeaufschlagbar ist.

6. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Abzweig zum Hochdruckspeicher (3) an der Hilfsdruckleitung (1) und zwar zwischen dem in der Hilfsdruckleitung (1) integrierten Druckbegrenzerventil (2) und dem Leitungsabzweig (7) vorgesehen ist.