DE4017874A1 - Hydraulische zweikreisbremsanlage - Google Patents
Hydraulische zweikreisbremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen
Zweikreisbremsanlage mit Blockierschutzsystem (ABS) und
Antriebsschlupfregelung (ASR) für Kraftfahrzeuge der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einer bekannten Zweikreisbremsanlage dieser Art
(DE 38 16 073 A1) mit einer Vorderachs/Hinterachs- oder
vorne/hinten-Bremskreisaufteilung ist der Ausgang der
Vorladepumpe mit dem Eingang desjenigen Pumpenelements der
Rückförderpumpe verbunden, das in dem Bremskreis der
Antriebsräder wirksam ist. Die Ventileinheit weist ein
3/2-Wegemagnetventil auf, von dessen drei gesteuerten
Ventilanschlüssen der erste Ventilanschluß mit dem Ausgang
des genannten Pumpenelements, der zweite Ventilanschluß mit
dem dem Bremskreis der Antriebsräder zugeordneten
Bremskreisausgang des Hauptbremszylinders und der dritte
Ventilanschluß über das Druckbegrenzungsventil mit dem
Bremsflüssigkeitsbehälter verbunden ist. Das
3/2-Wegemagnetventil ist derart ausgebildet, daß der erste
Ventilanschluß in der Grundstellung mit dem zweiten
Ventilanschluß und in der bei Antriebsschlupfregelung
(ASR-Funktion) herbeigeführten Umschaltstellung mit dem
dritten Ventilanschluß verbunden ist.
Bei Antriebsschlupfregelung speist die Vorladepumpe über das
umgeschaltete 3/2-Wegemagnetventil in das dem Bremskreis der
Antriebsräder zugeordnete Pumpenelement der Rückförderpumpe
ein, das seinerseits den Bremshochdruck zum Anlegen der
Bremszangen und zum Abbremsen des jeweils schlüpfenden
Antriebsrades erzeugt.
Die solchermaßen ausgebildete Zweikreisbremsanlage ist für
Radbremszylinder mit geringem Volumenbedarf an
Bremsflüssigkeit ausgelegt. Bei der Verwendung von
großvolumigen Radbremszylindern ist die Dynamik dieser
Zweikreisbremsanlage äußerst unbefriedigend, da infolge des
von dem Pumpenelement gelieferten kleine Volumenstroms die
Befüllung der Radbremszylinder relativ lange dauert und so
die Bremszangen erst nach einer nicht akzeptablen Totzeit
die schlüpfenden Antriebsräder abbremsen.
Die erfindungsgemäße Zweikreisbremsanlage mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, daß die Radbremszylinder, insbesondere solche
mit recht großem Volumenbedarf an Bremsflüssigkeit, bei
Antriebsschlupfregelung durch den großen Förderstrom der
Vorladepumpe sehr schnell befüllt werden. Durch die
zumindest teilweise Verhinderung der Mitbefüllung der
Niederdruckspeicher, die für den schnellen
Bremsdruckabbau erforderlich sind, wird die Dynamik des
Füllvorgangs der Radbremsen und der Vorladedruck wesentlich
verbessert. Damit verbunden ist zugleich eine bessere
Ausnutzung der Leistungsfähigkeit der Vorladepumpe. Die
Nichtbefüllung oder höchstens nur teilweise Mitbefüllung der
Niederdruckspeicher hat zugleich den Vorteil, daß der
Übergang von ASR-Funktion auf ABS-Betrieb wesentlich
schneller möglich ist, da die Niederdruckspeicher noch eine
ausreichende Aufnahmekapazität für Bremsflüssigkeit beim
Bremsdruckabbau besitzen.
Die erfindungsgemäße Zweikreisbremsanlage ist sowohl für
eine Vorderachs/Hinterachs-Bremskreisaufteilung als auch für
eine diagonale Bremskreisaufteilung geeignet.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Anspruch 1 angegebenen Zweikreisbremsanlage möglich.
Wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
die Vorladepumpe bei Antriebsschlupfregelung einerseits über
das Rückschlagventil mit jedem Bremskreis mit
mindestens einem Antriebsrad zugeordneten Pumpenelement der
Rückförderpumpe und andererseits über ein zweites
Rückschlagventil unmittelbar mit denjenigen Steuerventilen
verbunden, die einem Auslaßkanal für den Radbremszylinder
eines Antriebsrades zugeordnet sind, so wird durch diese
Paralleleinspeisung von Bremsflüssigkeitsvolumen in die
Radbremszylinder ein extrem schneller Druckaufbau erreicht.
Das für das anfängliche Anlegen der Bremszangen
erforderliche Verschiebevolumen wird dabei von der
Vorladepumpe direkt in die Radbremszylinder eingespeist und
braucht nicht von der Rückförderpumpe gefördert zu werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen
die Mittel zur mindestens teilweisen Unterdrückung der
Speicherbefüllung zu Beginn der Antriebsschlupfregelung
einen Sensor auf, der den Verschiebeweg eines
Speicherkolbens des einem Bremskreis mit mindestens einem
Antriebsrad zugeordneten Niederdruckspeichers oder den
Speicherdruck dieses Niederdruckspeichers erfaßt und bei
Überschreiten eines Vorgabewerts die Vorladepumpe
abschaltet. Der Abschaltzeitpunkt ist so gelegt, daß der
Niederdruckspeicher nur teilweise gefüllt ist, wodurch
wiederum ein schnellerer Übergang vom ASR-Betrieb zum
ABS-Betrieb möglich wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen
die Mittel zur Unterdrückung der Speicherbefüllung ein
Rückschlagventil auf, das zwischen jedem Niederdruckspeicher
und dem zugehörigen Pumpenelement mit zum
Niederdruckspeicher gerichteter Sperrichtung angeordnet ist.
Niederdruckspeicher und Pumpenelement gehören einem
Bremskreis mit mindestens einem Antriebsrad an. Damit ist
der Niederdruckspeicher bei Beginn der ASR-Funktion
vollständig von der Vorladepumpe abgekoppelt und kann von
dieser nicht gefüllt werden. Dies bedeutet eine weiter
verbesserte Dynamik beim Bremsdruckabbau im ASR-Betrieb und
einen schnellen Druckabbau sowohl am Ende des ASR-Betriebs
als auch beim Übergang zum ABS-Betrieb, da der
Niederdruckspeicher in jedem Fall vollständig leer ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
die Förderleistung der Vorladepumpe nach Erstbefüllung der
Radbremszylinder der Antriebsräder reduziert, was
beispielsweise durch pulsweise Ansteuerung der Vorladepumpe
erreicht wird. Zu Beginn der ASR-Funktion wird die volle
Leistungsfähigkeit der Vorladepumpe ausgenutzt, bei welcher
sie beispielsweise einen Förderstrom von ca. 30 cm3/s
liefert und die Radbremszylinder direkt und schnell auf ca.
10 bar vorspannt. Nach dieser Erstbefüllung der
Radbremszylinder, wozu eine Zeit von ca. 100 ms erforderlich
ist, wird die Vorladepumpe durch pulsweise Ansteuerung in
ihrer Förderleistung zurückgeschaltet. Der nunmehr
gelieferte Förderstrom von ca. 5 cm3/s ist dann ausreichend
für die Versorgung der Rückförderpumpe. Durch die pulsweise
Ansteuerung der Vorladepumpe braucht diese nicht auf
Dauerbetrieb ausgelegt zu werden. Es kann ein wesentlich
kleinerer Motor gewählt werden, was sowohl Bauvolumen als
auch Herstellungskosten spart.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedes
Pumpenelement der Rückförderpumpe, das einem mindestens ein
Antriebsrad enthaltenden Bremskreis zugeordnet ist,
eingangsseitig mittels einer ein Rückschlagventil
enthaltenden Speiseleitung mit dem Ausgang der an dem
Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossenen Vorladepumpe
verbunden. Die Mittel zur Unterdrückung der
Speicherbefüllung weisen hier ein in jeder Speiseleitung
angeordnetes Umschaltventil auf, das den Eingang des
Pumpenelements in seiner Grundstellung mit dem zugeordneten
Niederdruckspeicher und in seiner bei ASR-Betrieb
herbeigeführten Umschaltstellung mit der Vorladepumpe
verbindet. Bei dieser konstruktiven Gestaltung sind die
einem Bremskreis mit mindestens einem Antriebsrad
zugeordneten Niederdruckspeicher für die Dauer der gesamten
Antriebsschlupfregelung vollständig von dem zugeordneten
Bremskreis abgekoppelt. Der Druckabbau bei ASR-Betrieb
erfolgt direkt über die Rückförderpumpe und die
Ventileinheit zu dem Bremsflüssigkeitsbehälter. Damit ist
ein sehr schneller Übergang von ASR-Betrieb auf ABS-Betrieb
möglich, da die Niederdruckspeicher bei Aufschaltung der
ABS-Funktion zuverlässig leer sind. Bei Druckabbau im
ABS-Betrieb werden damit niedrige Radbremszylinderdrücke
erreicht. Die Einspeisung der Bremsflüssigkeit durch die
Vorladepumpe erfolgt ausschließlich über das zugeordnete
Pumpenelement der Rückförderpumpe und nicht zusätzlich
über ein Rückschlagventil direkt in die Steuerventile. Damit
ist die Gefahr beseitigt, daß im Falle eines Defekts des
Rückschlagventils bei einem durch Bremspedalbetätigung
ausgelösten Bremsvorgang ein Teil der vom Hauptbremszylinder
gelieferte Bremsflüssigkeit in den Vorladekreis abfließt.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 jeweils ein Blockschaltbild einer
Zweikreisbremsanlage mit Blockierschutzsystem
und Antriebsschlupfregelung für einen
Personenkraftwagen, und zwar jeweils mit einer
vorne/hinten-Bremskreisaufteilung (Fig. 1) bzw.
einer diagonalen Bremskreisaufteilung (Fig. 2),
Fig. 3 und 4 jeweils ein Blockschaltbild einer Zweikreis
bremsanlage mit Blockierschutzsystem und
Antriebsschlupfregelung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel, jeweils mit vorne/hinten-
Bremskreisaufteilung (Fig. 3) bzw. diagonaler
Bremskreisaufteilung (Fig. 4),
Fig. 5 und 6 jeweils ein Blockschaltbild einer Zweikreis
bremsanlage mit Blockierschutzsystem und
Antriebsschlupfregelung gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel, und zwar mit vorne/hinten-
Bremskreisaufteilung (Fig. 5) bzw. diagonaler
Bremskreisaufteilung (Fig. 6).
Bei der in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellten
hydraulischen Zweikreisbremsanlage mit vorne/hinten- oder
Vorderachs/Hinterachs-Bremskreisaufteilung,
Blockierschutzsystem (ABS) und Antriebsschlupfregelung
(ASR), letztere auch Vortriebsregelung genannt, für einen
Personenkraftwagen sind die Radbremszylinder 10 der
Antriebsräder 11, 12 in dem einem Bremskreis und die
Radbremszylinder 10 der nicht angetriebenen Räder 13, 14 in
dem anderen Bremskreis angeordnet. Im allgemeinen sind dabei
die Antriebsräder 11, 12 die Hinterräder des
Personenkraftwagens. Zu der Zweikreisbremsanlage gehört in
an sich bekannter Weise ein Hauptbremszylinder 15, der zwei
getrennte Bremskreisausgänge 16, 17 zum Anschließen jeweils
eines der beiden Bremskreise aufweist und mit einem
Bremsflüssigkeitsbehälter 18 in Verbindung steht. Bei
Betätigung eines Bremspedals 19 wird ein gleich großer
Bremsdruck über die beiden Bremskreisausgänge 16, 17 in den
Bremskreisen ausgesteuert.
Zu der Zweikreisbremsanlage gehört ferner ein Vierkanal-
Hydroaggregat 20, das vier Auslaßkanäle 21-24 und zwei
Einlaßkanäle 25 und 26 aufweist. An jedem Auslaßkanal 21-24
ist ein Radbremszylinder 10 der Räder 11-14
angeschlossen. Jedem Auslaßkanal 21-24 ist ein als
3/3-Wegemagnetventil mit Federrückstellung ausgebildetes
Steuerventil 31-34 zugeordnet. Die Steuerventile 31-34
werden von einer hier nicht dargestellten Steuerelektronik
gesteuert und bauen einen radschlupfabhängigen Bremsdruck in
den zugeordneten Radbremszylindern 10 auf. Eine
Rückförderpumpe 27, die Bestandteil des Vierkanal-
Hydroaggregats 20 ist, weist zwei Pumpenelemente 28, 29 auf,
die von einem Elektromotor 35 gemeinsam angetrieben werden.
Die Pumpenelemente 28, 29 dienen zum Rückfördern von
Bremsflüssigkeit beim Druckabbau in den Bremsen. Jeweils ein
Pumpenelement 28, 29 ist in einem Bremskreis wirksam und
eingangsseitig jeweils über die beiden dem gleichen
Bremskreis zugeordneten Steuerventile 31, 32 bzw. 33, 34 mit
den Radbremszylindern 10 der Fahrzeugräder 11-14
verbindbar und ausgangsseitig an einem Einlaßkanal 25 bzw.
26 des Vierkanal-Hydroaggegats 20 angeschlossen. Vor und
nach jedem Pumpenelement 28, 29 sind ein Pumpeneinlaßventil
36 und ein Pumpenauslaßventil 37 angeordnet. An dem
Pumpeneinlaßventil 36 des im Bremskreis der nicht
angetriebenen Räder 13, 14 wirksamen Pumpenelements 28 ist
ein Niederdruckspeicher 38 eingangsseitig unmittelbar
angeschlossen, während an dem Einlaßventil 36 des im
Bremskreis der Antriebsräder 11, 12 wirksamen Pumpenelements
29 ein Niederdruckspeicher 39 über ein Rückschlagventil 41
mit zum Niederdruckspeicher 39 weisender Sperrichtung
angeschlossen ist. Zwischen Auslaßventil 37 und Einlaßkanal
25 bzw. 26 liegt jeweils eine Dämpfungskammer 30.
Die Steuerventile 31-34 sind mit ihrem ersten
Ventilanschluß paarweise an dem einem Bremskreis
zugeordneten Einlaßkanal 25 bzw. 26, mit ihrem zweiten
Ventilanschluß jeweils an dem zugeordneten Auslaßkanal 21-24
und mit ihrem drittem Ventilanschluß jeweils an den
Niederdruckspeichern 38, 39 angeschlossen, so daß jeweils der
dritte Ventilanschluß der Steuerventile 31, 32 über das
Rückschlagventil 41 mit dem Pumpeneinlaßventil 36 des
Pumpenelements 29 und die dritten Ventilanschlüsse der
Steuerventile 33, 34 unmittelbar mit dem Pumpeneinlaßventil
36 des Pumpenelements 28 verbunden sind. Die Steuerventile
31-34 sind in bekannter Weise so ausgebildet, daß in ihrer
ersten, nicht erregten Grundstellung ein ungehinderter
Durchgang von den Einlaßkanälen 25, 26 zu den Auslaßkanälen
21-24 besteht, wodurch der vom Hauptbremszylinder 15
ausgesteuerte Bremsdruck in die Radbremszylinder 10 der
Räder 11-14 gelangt. In der zweiten Ventilmittelstellung,
die durch Erregung der Steuerventile 31-34 mit halbem
Maximalstrom herbeigeführt wird, ist dieser Durchgang
unterbrochen, und alle Ventilanschlüsse sind abgesperrt, so
daß der in den Radbremszylindern 10 aufgebaute Bremsdruck
konstant gehalten wird. In der dritten Ventilendstellung,
die durch Ventilerregung mit Maximalstrom eingestellt wird,
werden die Ausgangskanäle 21 und 22 bzw. 23 und 24 und damit
die Radbremszylinder 10 der Räder 11-14 mit den
Niederdruckspeichern 38, 39 und mit dem Eingang der
Pumpenelemente 28, 29 verbunden, so daß Bremsflüssigkeit aus
den Radbremszylindern in die Niederdruckspeicher 38, 39
abfließen kann, um dann von den Pumpenelementen 28, 29 über
die Einlaßkanäle 25, 26 zu dem Hauptbremszylinder 15
zurückgefördert zu werden. Zur Verbindung von
Hauptbremszylinder 15 und Vierkanal-Hydroaggregat 20 ist der
Einlaßkanal 25 des Vierkanal-Hydroaggregats 20 über eine
erste Verbindungsleitung 51 mit dem Bremskreisausgang 16 des
Hauptbremszylinders 15 und der Einlaßkanal 26 über eine
zweite Verbindungsleitung 52 mit dem Bremskreisausgang 17
des Hauptbremszylinders 15 verbunden.
Ein Zusatz-Hydroaggregat 40 dient zum Erzeugen eines Brems
versorgungsdrucks bei Antriebsschlupfregelung (ASR-Betrieb).
Es ist eine als Niederdruckpumpe ausgebildete Vorladepumpe 42
vorgesehen, die eingangsseitig mit dem Bremsflüssigkeitsbe
hälter 18 verbunden ist und ausgangsseitig über eine Speise
leitung 43 mit dem Zusatz-Hydroaggregat 40 verbunden und an das
Pumpeneinlaßventil 36 des dem Bremskreis der Antriebsräder
11, 12 zugeordneten Pumpenelements 29 angeschlossen ist. Zum
Zusatzhydroaggregat 40 gehört ferner eine Ventileinheit 44,
die bei Antriebsschlupfregelung (ASR-Betrieb) das dem
Bremskreis der Antriebsräder 11, 12 zugeordnete Pumpenelement
29 ausgangsseitig von dem Bremskreisausgang 17 des
Hauptbremszylinders 15 abkoppelt und über ein
Druckbegrenzungsventil 45 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter
18 verbindet. Im wesentlichen weist die Ventileinheit 44 ein
als 3/2-Wegemagnetventil mit Federrückstellung ausgebildetes
Umschaltventil 46 auf, das mit seinem ersten Ventilanschluß
an dem Einlaßkanal 26 des Vierkanal-Hydroaggregats 20, mit
seinem zweiten Ventilanschluß an dem Bremskreisausgang 17
des Hauptbremszylinders 15 und mit seinem dritten
Ventilanschluß an dem Druckbegrenzungsventil 45
angeschlossen ist. Das Umschaltventil 46 verbindet den
ersten Ventilanschluß in seiner unerregten Grundstellung mit
dem zweiten Ventilanschluß und in seiner bei
Antriebsschlupfregelung herbeigeführten Umschaltstellung mit
dem dritten Ventilanschluß. Der Ausgang des
Druckbegrenzungsventils 45 kann unmittelbar mit dem
Bremsflüssigkeitsbehälter verbunden sein, oder ist - wie
hier - an dem Ausgang der Vorladepumpe 42 angeschlossen,
wobei der Vorladepumpe 42 ein zweites Druckbegrenzungsventil
47 mit zum Bremsflüssigkeitsbehälter 18 weisender
Öffnungsrichtung parallel geschaltet ist. Der Öffnungsdruck
des zweiten Druckbegrenzungsventils 47 ist um ein Vielfaches
kleiner gewählt als der Öffnungsdruck des ersten
Druckbegrenzungsventils 45 beispeilsweise 20 bar gegenüber
250 bar des ersten Druckbegrenzungsventils 45.
Für eine große Dynamik der Bremsdruckversorgung im
ASR-Betrieb weist die Vorladepumpe 42 eine für eine schnelle
Befüllung der Radbremszylinder 10 der Antriebsräder 11, 12
ausreichende Förderleistung auf, so daß sie ein großes
Fördervolumen zur Verfügung zu stellen vermag. Zusätzlich zu
der über die Speiseleitung 43 mit Rückschlagventil 48
führenden Verbindung der Vorladepumpe 42 zu dem Einlaßventil
36 des Pumpenelements 29 ist die Vorladepumpe 42 bei
Antriebsschlupfregelung über ein Rückschlagventil 49
unmittelbar mit den zweiten Ventilanschlüssen der
Steuerventile 31, 32 für die Antriebsräder 11, 12 verbunden.
Das Rückschlagventil 49 ist hierzu parallel zum
Druckbegrenzungsventil 45 zwischen dem Ausgang der
Vorladepumpe 42 und dem dritten Ventilanschluß des
3/2-Wegemagnetventils 46 mit zu letzterem weisender
Durchlaßrichtung angeschlossen. Bei ASR-Betrieb fördert
somit die Vorladepumpe 42 einmal über das Rückschlagventil
49 und die Steuerventile 31, 32 direkt in die
Radbremszylinder 10 der Antriebsräder 11, 12 und einmal über
das Rückschlagventil 48 und das Einlaßventil 36 zu dem
Pumpenelement 29 der Rückförderpumpe 27, das seinerseits zur
Befüllung der Radbremszylinder 10 der Antriebsräder 11, 12
über die Steuerventile 31, 32 beiträgt. Die direkte
Einspeisung von Bremsflüssigkeit in die Radbremszylinder 10
der Antriebsräder 11, 12 durch die Vorladepumpe 42 erfolgt so
lange, bis der Druck des Pumpenelements 29 größer ist
als der von der Vorladepumpe 42 erzeugte Druck. Dann
schließt das Rückschlagventil 49, und der Bremsdruck wird
ausschließlich von dem Pumpenelement 29 eingestellt. Für
eine optimale Versorgung des Pumpenelements 29 durch die
Vorladepumpe 42 weist die Speiseleitung 43 einen Durchmesser
von etwa 6-8 mm auf.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Ventileinheit 44
zusätzlich noch ein Ladeventil 50 aufweisen, das in die
Speiseleitung 43 eingeschaltet ist und diese bei
Bremspedalbetätigung sperrt und somit die Vorladepumpe 42
von dem Eingang des Pumpenelements 29 der Rückförderpumpe 27
trennt. Das Ladeventil 50 ist hier als druckgesteuertes
2/2-Wegeventil mit Federrückstellung ausgebildet, dessen
hydraulischer Steuereingang an dem Bremskreisausgang 17 des
Hauptbremszylinders 18 angeschlossen ist. Das in der
Speiseleitung 43 liegende Rückschlagventil 48 ist
vorzugsweise im Ladeventil 50 derart integriert, daß es in
dessen unerregten Ventilgrundstellung in der durchgängigen
Speiseleitung 43 eingeschaltet ist. Sobald das Bremspedal 19
betätigt wird, wird im Hauptbremszylinder 15 ein Bremsdruck
ausgesteuert, der eine Umschaltung des Ladeventils 50 und
damit die Sperrung der Speiseleitung 43 bewirkt. Das
Ladeventil 50 hat den Vorteil, daß ein Defekt des
Rückschlagventils 48 nicht zu einer Beeinträchtigung der
ABS-Funktion führt.
Das Umschaltventil 46 der Ventileinheit 44 wird von der hier
nicht dargestellten Steuerelektronik gesteuert und dann
umgeschaltet, wenn der Steuerelektronik ein Antriebsschlupf
mindestens eines der Antriebsräder 11, 12 von hier nicht
dargestellten Radschlupfsensoren mitgeteilt wird. Die
anlaufende Vorladepumpe 42 speist dann einen
Bremsflüssigkeitsstrom in den Bremskreis der Antriebsräder
11, 12 ein, der einerseits über das Rückschlagventil 48 und
das Einlaßventil 36 in das Pumpenelement 29 gelangt und
andererseits über das Rückschlagventil 49 und das
umgesteuerte Umschaltventil 46 unmittelbar zu den
Steuerventilen 31, 32 und von dort in die Radbremszylinder 10
der Antriebsräder 11, 12 gelangt. Damit wird sehr schnell der
große Bedarf der Radbremszylinder 10 an
Bremsflüssigkeitsvolumen gedeckt, und die Bremszangen werden
schnell angelegt. Die direkte Einspeisung der Vorladepumpe
42 über das Rückschlagventil 49 in die Radbremszylinder 10
wird beendet, sobald der von dem Pumpenelement 29 erzeugte
Druck größer ist als der Vorladedruck der Vorladepumpe 42.
Dann schließt das Rückschlagventil 49 und die Vorladepumpe
42 ist von dem Bremskreis der Antriebsräder 11, 12
abgetrennt.
Dreht beispielsweise nur das Antriebsrad 11 durch, so wird
das Steuerventil 32 des nicht schlüpfenden Antriebsrades 12
in die Ventilmittelstellung überführt, so daß der
Auslaßkanal 22 von der Bremsdruckeinspeisung abgesperrt ist.
Über das andere Steuerventil 31 wird Bremsdruck in dem
Radbremszyinder 10 des durchdrehenden Antriebsrades 11
aufgebaut, das damit abgebremst wird. Der erforderliche
Bremsdruck wird durch Druckmodulation, die durch Schalten
des Steuerventils 31 bewirkt wird, eingestellt.
Überschüssige Bremsflüssigkeit wird über das Umschaltventil
46 und das Druckbegrenzungsventil 45 sowie das
Druckbegrenzungsventil 47 in den Bremsflüssigkeitsbehälter
18 zurückgefördert. Gegen Ende der Antriebsschlupfregelung,
wenn kein Antriebsschlupf mehr sensiert wird, wird von der
Steuerelektronik das Steuerventil 31 in seine durch
Maximalstromerregung herbeiführbare Ventilendstellung
umgeschaltet. Bei dieser Stellung des Steuerventils 31
strömt Bremsflüssigkeit aus dem Radbremszylinder 10 in den
Niederdruckspeicher 39 ab. Da dieser Niederdruckspeicher 39
vollständig geleert ist, wird der Bremsdruck in den
Radbremszylindern 10 sehr schnell abgebaut. Das
Pumpenelement 29 fördert seinerseits Bremsflüssigkeit aus
dem Niederdruckspeicher 39 über die Druckbegrenzungsventile
45, 47 zu dem Bremsflüssigkeitsbehälter 18. Der
Niederdruckspeicher 39 wird leergefördert. Um dies
sicherzustellen, ist das Druckbegrenzungsventil 47, das
Rückschlagventil 48, der Niederdruckspeicher 39 und das
Rückschlagventil 41 so ausgelegt, daß die Differenz aus dem
Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 47 und dem
Druckabfall am Rückschlagventil 48 kleiner ist als die
Differenz aus dem Ansprechdruck des Niederdruckspeichers 39
und dem Druckabfall am Rückschlagventil 41, das den
Niederdruckspeicher 39 vom Pumpeneinlaßventil 36 des
Pumpenelements 29 absperrt. Ist der Niederdruckspeicher 39
leergefördert, werden sowohl das Steuerventil 31 als auch
das Umschaltventil 46 in ihre Ventilgrundstellung
zurückgeschaltet. Bei Antriebsschlupf beider Antriebsräder
11, 12 werden beide Steuerventile 31, 32 in der beschriebenen
Weise zur Bremsdruckmodulation zwischen der
Ventilgrundstellung und Ventilmittelstellung hin- und
hergeschaltet.
Bei Bremspedalbetätigung wird das Ladeventil 50
umgeschaltet, wodurch die Speiseleitung 43 vom Bremskreis
der Antriebsräder 11, 12 abgetrennt ist. Gleichzeitig wird
eine evtl. Magneterregung des Umschaltventils 46 aufgehoben,
so daß dieses in seine Ventilgrundstellung zurückgeht. Ein
Bremsvorgang hat somit immer Priorität vor der
Antriebsschlupfregelung.
Die in Fig. 2 im Blockschaltbild dargestellte
Zweikreisbremsanlage entspricht in Funktion und Aufbau der
eben beschriebenen Zweikreisbremsanlage mit dem einzigen
Unterschied, daß diese für eine diagonale
Bremskreisaufteilung konzipiert ist. Jeweils ein Antriebsrad
11, 12 ist dabei in einem von zwei Bremskreisen angeordnet.
Im allgemeinen sind diese Antriebsräder 11, 12 die
Vorderräder des Personenkraftwagens. Soweit die
Zweikreisbremsanlage mit der in Fig. 1 beschriebenen
Zweikreisbremsanlage übereinstimmt, sind gleiche Bauelemente
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied besteht
darin, daß die Vorladepumpe 42 nunmehr über zwei
Speiseleitungen 43 und 43′ mit jeweils einem Pumpenelement
29 bzw. 28 verbunden ist. In jeder Speiseleitung 43, 43′ ist
ein Rückschlagventil 48, 48′ angeordnet. Beide
Niederdruckspeicher 39, 38 sind über ein Rückschlagventil 41
bzw. 41′ von dem Pumpeneinlaßventil 36 des zugeordneten
Pumpenelements 29 bzw. 28 getrennt. Die Ventileinheit 44
weist zwei Umschaltventile 46, 46′ auf, die identisch und als
3/2-Wegemagnetventile mit Federrückstellung ausgebildet
sind. Die ersten Ventilanschlüsse der Umschaltventile 46, 46′
sind jeweils mit dem Einlaßkanal 26 bzw. 25, die zweiten
Ventilanschlüsse mit jeweils einem Bremskreisausgang 17 bzw.
16 des Hauptbremszylinders 15 und die dritten
Ventilanschlüsse mit dem Eingang des Druckbegrenzungsventil
45, dem wiederum das Rückschlagventil 49 parallel geschaltet
ist, verbunden.
Die Wirkungsweise dieser Zweikreisbremsanlage mit diagonaler
Bremskreisaufteilung bei Antriebsschlupfregelung ist die
gleich wie vorstehend beschrieben, nur das hier die den
Auslaßkanälen 21, 24 der nicht angetriebenen Räder 13, 14
zugeordneten Steuerventile 31, 34 in ihre
Ventilmittelstellung umgesteuert werden, so daß die
Radbremszylinder 10 der nicht angetriebenen Räder 13, 14 von
der Bremsdruckversorgung abgesperrt sind. Eine solche
Ansteuerung der Steuerventile 31, 34 läßt sich vermeiden,
wenn die zweiten Ventilanschlüsse der Steuerventile 31, 34
nicht an den Einlaßkanälen 26, 25, sondern unmittelbar an den
Bremskreisausgängen 17 bzw. 16 des Hauptbremszylinders 15
angeschlossen werden. Wenn bei Bremspedalbetätigung aus
Sicherheitsgründen die Bremskreise von dem Vorladekreis
abgesperrt werden sollen, so muß die Ventileinheit 44
nunmehr zwei identisch ausgebildete Ladeventile 48, 48′
aufweisen, von denen jeweils eines in den beiden
Speiseleitungen 43, 43′ angeordnet ist. Die Steuereingänge
der beiden wiederum als hydraulisch gesteuerte
2/2-Wegeventile ausgebildeten Ladeventile 48, 48′ sind
jeweils an einem Bremskreisausgang 17 bzw. 16 des
Hauptbremszylinders 15 angeschlossen. Die in den
Speiseleitungen 43, 43′ enthaltenden Rückschlagventile 48, 48′
sind vorzugsweise wiederum in der beschriebenen Weise in die
Ladeventile 48, 48′ integriert. Das Vorsehen der zusätzlichen
Ladeventile 50, 50′ hat den Vorteil, daß bei Defekt der
Rückschlagventile 48, 48′ die beiden Bremskreise beim
Bremsvorgang nicht beeinträchtigt werden. Sind nur die
Rückschlagventile 48, 48′ in den Speiseleitungen 43, 43′
vorhanden, so würde bei deren Defekt Bremsflüssigkeit aus
dem Hauptbremszylinder 15 in den Vorladekreis abfließen, was
zum allmählichen Durchwandern des Bremspedals 19 führt.
In den Zweikreisbremsanlagen gemäß Fig. 1 und 2 können die
Steuerventile 31-34 als eine Kombination aus jeweils einem
Einlaßventil und einem Auslaßventil ausgebildet werden, wie
dies in den nachfolgend beschriebenen Fig. 3 und 4 der Fall
ist.
Die in Fig. 3 im Blockschaltbild dargestellte
Zweikreisbremsanlage mit vorne/hinten-Bremskreisaufteilung,
Blockierschutzsystem und Antriebsschlupfregelung stimmt im
Aufbau weitgehend mit der zu Fig. 1 beschriebenen
Zweikreisbremsanlage überein, so daß gleiche Bauelemente mit
gleichen Bezugszahlen versehen sind, die jedoch zur
Unterscheidung um 100 erhöht sind.
Die Steuerventile 131-134 bestehen hier jeweils aus einer
Kombination eines Einlaßventils 153 mit einem Auslaßventil
154. Die Ein- und Auslaßventile 153, 154 sind als
2/2-Wegemagnetventile mit Federrückstellung ausgebildet.
Jedem Einlaßventil 153 ist ein Rückschlagventil 155 mit zum
Auslaßkanal 121-124 weisender Sperrichtung parallel
geschaltet. In der Grundstellung der Einlaßventile 153
besteht ein ungehinderter Durchgang von den Einlaßkanälen
125, 126 zu den Auslaßkanälen 121-124. Die Auslaßventile
154 verbinden in ihrer durch Magneterregung herbeigeführten
Arbeitstellung die Auslaßkanäle 121-124 mit den
Niederdruckspeichern 138, 139 bzw. den Eingängen der
Pumpenelemente 128, 129 der Rückförderpumpe 127. Sind Ein- und
Auslaßventile 153, 154 nicht erregt, so kann im
zugeordneten Radbremszylinder 110 ein Bremsdruck aufgebaut
werden. Wird das Einlaßventil 153 umgeschaltet, so ist der
Radbremszylinder 110 abgesperrt und der Bremsdruck im
Radbremszylinder 110 wird gehalten. Wird zusätzlich das
Auslaßventil 154 erregt, so kann Bremsflüssigkeit aus dem
Radbremszylinder 110 in den zugeordneten Niederdruckspeicher
138 bzw. 139 abfließen, der Bremsdruck in dem
Radbremszylinder 110 wird wieder abgebaut.
Das Zusatzhydroaggregat 140 besteht wiederum aus
Vorladepumpe 142 und Ventileinheit 144. Die Vorladepumpe 142
ist ausgangsseitig einerseits über die das Rückschlagventil
148 enthaltende Speiseleitung 143 mit dem Pumpeneinlaßventil
136 des dem Bremskreis der Antriebsräder 111, 112
zugeordneten Pumpenelements 129 verbunden, wobei der
Niederdruckspeicher 139 wiederum über das Rückschlagventil
141 mit zum Niederdruckspeicher 139 weisender Sperrichtung
ebenfalls an dem Pumpeneinlaßventil 136 angeschlossen ist.
Andererseits ist die Vorladepumpe 142 über das
Rückschlagventil 149 unmittelbar an dem Einlaßkanal 126
angeschlossen, der dem Bremskreis für die Antriebsräder
111, 112 angehörig ist. Die Ventileinheit 144 weist ein
Zuschaltventil 156 und ein Abschaltventil 157 auf, die
jeweils als 2/2-Wegemagnetventile mit Federrückstellung
ausgebildet sind. Das Abschaltventil 157 ist in der
Verbindungsleitung 152 des Einlaßkanals 126 des Bremskreises
für die Antriebsräder 111, 112 und dem Bremskreisausgang 117
des Hauptbremszylinders 115 eingeschaltet. Bei
Magneterregung sperrt dieses Abschaltventil 157 die
Verbindungsleitung 117. Parallel zum Abschaltventil 157 ist
ein Rückschlagventil 158 mit zum Einlaßkanal 126 weisender
Durchflußrichtung geschaltet. Das Zuschaltventil 156 ist in
einer Rückflußleitung 159 angeordnet, die den Niederdruckspeicher
139 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 118 verbindet. Der
Anschluß der Rückflußleitung 159 ist dabei oben am
Bremsflüssigkeitsbehälter 118 vorgenommen, während der
Anschluß der Vorladepumpe 142 unten am
Bremsflüssigkeitsbehälter 118 angeordnet ist. Das
Zuschaltventil 156 sperrt in seiner unerregten Grundstellung
die Rückflußleitung 159 und gibt diese bei Magneterregung
frei. Außerdem ist in der Rückflußleitung 159 das
Druckbegrenzungsventil 145 angeordnet, und zwar in dem
zwischen dem Einlaßkanal 126 und dem Zuschaltventil 156
liegenden Leitungsabschnitt. Weiterhin ist an der
Rückflußleitung 159 der Niederdruckspeicher 139
angeschlossen, und zwar an dem zwischen dem
Druckbegrenzungsventil 145 und dem Zuschaltventil 156
liegenden Leitungsabschnitt. Im ASR-Betrieb werden
Zuschaltventil 156 und Abschaltventil 157 umgeschaltet und
die Vorladepumpe 142 eingeschaltet. Die Vorladepumpe 142
fördert mit voller Förderleistung Bremsflüssigkeit aus dem
Bremsflüssigkeitsbehälter 118 über das Rückschlagventil 149
und die Steuerventile 131, 132 direkt in die Radbremszylinder
110 der Antriebsräder 111, 112. Dem Pumpenelement 129 der
Rückförderpumpe 127 wird gleichzeitig Bremsflüssigkeit
angeboten, das diese über die Dämpferkammern 130 und die
Steuerventile 131, 132 ebenfalls in die Radbremszylinder 110
der Antriebsräder 111, 112 einbringt. Das Rückschlagventil
141 verhindert, daß die Vorladepumpe 142 Bremsflüssigkeit in
den Niederdruckspeicher 139 fördert. Das umgeschaltete
Abschaltventil 157 verhindert, daß von dem Pumpenelement 129
geförderte Bremsflüssigkeit in den Hauptbremszylinder 115
abströmt. Überschüssige Bremsflüssigkeit wird über das
Druckbegrenzungsventil 145 und das Zuschaltventil 156 in den
Bremsflüssigkeitsbehälter 118 zurückgefördert.
Die volle Leistungsfähigkeit der Vorladepumpe 142 wird nur
am Anfang des ASR-Betriebs benötigt. Hier werden die
Radbremszylinder 110 der Antriebsräder 111, 112, soweit diese
schlüpfen, direkt und schnell auf ca. 10 bar aufgefüllt. Der
Förderstrom der Vorladepumpe 142 beträgt hierzu ca.
30 cm3/s. Nach Erstbefüllung der Radbremszylinder 110 wird die
Förderstrom der Vorladepumpe 142 zurückgeschaltet, was
dadurch bewirkt wird, daß die Vorladepumpe 142 nunmehr
pulsweise angesteuert wird. Die Förderleistung der
Vorladepumpe 142 geht zurück und beträgt jetzt nur noch
5 cm3/s. Dieser Förderstrom reicht für die Versorgung des
Pumpenelements 129 aus. Das Pumpenelement 129 erzeugt
nunmehr den erforderlichen Bremsdruck, der durch
Druckmodulation infolge Schaltens der Ein- und Auslaßventile
153, 154 auf den gewünschten Wert eingestellt wird. Drehen
beide Antriebsräder 111, 112 durch, so wird Bremsdruck in
beiden Radbremszylindern 110 aufgebaut. Dreht nur ein
Antriebsrad 111 oder 112 durch, so wird das nicht
schlüpfende Antriebsrad durch Umschaltung des Einlaßventils
153 von der Bremsdruckversorgung abgesperrt. Zum Druckabbau
am Ende des ASR-Betriebs werden Ein- und Auslaßventil
153, 154 der Steuerventile 131, 132 umgeschaltet.
Bremsflüssigkeit fließt nunmehr aus den Radbremszylindern
110 der Antreibsräder 111, 112 in den leeren
Niederdruckspeicher 139 ab, wodurch sich der Bremsdruck in
den Radbremszylindern 110 sehr schnell abbaut. Der
Niederdruckspeicher 139 entleert sich über das umgeschaltete
Zuschaltventil 156 direkt in den Bremsflüssigkeitsbehälter
118 und wird zusätzlich über das Rückschlagventil 141 von
dem Pumpenelement 129 leergefördert, welches die Fördermenge
über die Dämpfungskammer 130 und den in der Rückflußleitung
159 angeordneten Ventilen 145 und 156 in den
Bremsflüssigkeitsbehälter 118 zurückfördert. Für einen evtl.
nachfolgenden ABS-Betrieb steht damit wieder die volle
Aufnahmekapazität des Niederdruckspeichers 139 zur
Verfügung.
In einer Abwandlung der Zweikreisbremsanlage kann der
Niederdruckspeicher 139 an der Speiseleitung 143
angeschlossen werden, und zwar an dem Leitungsabschnitt
zwischen dem Rückschlagventil 148 und dem Pumpeneinlaßventil
136 des Pumpenelements 129. Das Rückschlagventil 141
entfällt. Der Niederdruckspeicher weist üblicherweise einen
federbelasteten Speicherkolben auf. Damit der
Niederdruckspeicher zu Beginn der ASR-Regelung von der
Vorladepumpe 142 über die Speiseleitung 143 nicht
vollständig aufgeladen wird, ist ein Sensor vorgesehen, der
den Verschiebeweg des Speicherkolbens des
Niederdruckspeichers oder den Speicherdruck des
Niederdruckspeichers erfaßt und bei Überschreiten eines
Vorgabewertes ein Abschaltsignal an die Vorladepumpe 142
gibt. Damit wird bei der Erstbefüllung der Radbremszylinder
110 zu Beginn eines jeden ASR-Betriebs der
Niederdruckspeicher nur teilweise gefüllt und verfügt bei
Übergang auf den ABS-Betrieb noch über eine gewisse
Aufnahmekapazität für Bremsflüssigkeit beim Bremsdruckabbau.
Die in Fig. 4 im Blockschaltbild dargestellte hydraulische
Zweikreisbremsanlage mit Blockierschutzsystem und
Antriebsschlupfregelung ist identisch der
Zweikreisbremsanlage gemäß Fig. 3 konzipiert und nur soweit
modifiziert, daß sie für eine diagonale Bremskreisaufteilung
geeignet ist. Gleiche Bauelemente sind daher mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Die Radbremszylinder 110 der
verschiedenen Bremskreisen angehörigen Antriebsräder 111, 112
sind an den Auslaßkanälen 123, 122 angeschlossen, während die
Radbremszylinder 110 der nicht angetriebenen Räder 113, 114
an den Ausgangskanälen 121 und 124 liegen. Jedes
Pumpenelement 128, 129 der Rückförderpumpe 127 ist
eingangsseitig über eine Speiseleitung 143, 143′, die
zusammengefaßt und über das Rückschlagventil 148 an dem
Ausgang der Vorladepumpe 142 angeschlossen sind, mit dem
Vorladekreis verbunden. Zwischen jedem Niederdruckspeicher
138, 139 und dem Eingang des zugeordneten Pumpenelements
128, 129 ist ein Rückschlagventil 141′, 141 mit zum
Niederdruckspeicher 138, 139 weisender Sperrichtung
angeordnet. Jedes Pumpenelement 128, 129 ist ausgangsseitig
über eine Rückflußleitung 159′, 159 mit dem
Bremsflüssigkeitsbehälter 118 verbunden. In jeder
Rückflußleitung 159, 159′ ist ein Druckbegrenzungsventil
145, 145′ und ein Zuschaltventil 156, 156′ der Ventileinheit
144 in der in Fig. 3 beschriebenen Weise angeordnet. Die
Ventileinheit 144 weist ferner insgesamt zwei
Abschaltventile 157, 157′ auf, von denen jeweils eines in den
Verbindungsleitungen 152, 151 der Bremskreisausgänge
117, 116 des Hauptbremszylinders 115 zu den Einlaßkanälen
126, 125 des Vierkanal-Hydroaggregats 120 eingeschaltet ist.
Jedem Abschaltventil 157, 157′ ist ein Rückschlagventil
158, 158′ parallel geschaltet.
Die Wirkungsweise der Zweikreisbremsanlage mit diagonaler
Bremskreisaufteilung ist identisch der der
Zweikreisbremsanlage mit vorne/hinten-Bremskreisaufteilung
gemäß Fig. 3, mit dem Unterschied, daß bei ASR-Betrieb die
Einlaßventile 153 der nicht angetriebenen Räder 113, 114
während der gesamten ASR-Funktion in ihre Sperrstellung
überführt werden müssen, damit die Radbremszylinder 110 der
nicht angetriebenen Räder 113, 114 nicht vom Bremsdruck bei
ASR-Betrieb beaufschlagt werden. Die hierzu erforderliche
Ansteuerung der Einlaßventile 153 der Steuerventile 131 und
134 läßt sich dann vermeiden, wenn diese beiden
Einlaßventile 131 eingangsseitig von den Einlaßkanälen
126, 125 des Vierkanal-Hydroaggregats 20 getrennt und
unmittelbar mit den zugeordneten Bremskreisausgängen 117
bzw. 116 des Hauptbremszylinders 115 verbunden werden.
Bei der in Fig. 5 im Blockschaltbild dargestellten
hydraulischen Zweikreisbremsanlage mit
Vorderachs/Hinterachs-Bremskreisaufteilung sind Bauelemente,
die mit denen der Zweikreisbremsanlage in Fig. 1
übereinstimmen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, die
jedoch zur Unterscheidung um 200 erhöht sind. Das
Hydroaggregat 220 weist den gleichen Aufbau wie in Fig. 1
auf, mit dem Unterschied, daß der Niederdruckspeicher 239,
der an dem Bremskreis der Antriebsräder 211, 212
angeschlossen ist, nicht über ein Rückschlagventil sondern
über ein Umschaltventil 260 an dem Pumpeneinlaßventil 236
des Pumpenelements 229 angeschlossen ist. Das Umschaltventil
260 ist als 3/2-Wegemagnetventil mit Federrückstellung
ausgebildet, wobei dessen erster Ventilanschluß mit dem
Pumpeneinlaßventil 236, dessen zweiter Ventilanschluß mit
dem Niederdruckspeicher 239 und dessen dritter
Ventilanschluß mit der zu der Vorladepumpe 242 führenden
Speiseleitung 243 verbunden ist, die das Rückschlagventil
249 enthält. Das Pumpenauslaßventil 237 ist ausgangsseitig
über den Einlaßkanal 226 unmittelbar mit dem Eingang des
Druckbegrenzungsventils 245 verbunden, das ausgangsseitig
mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 218 in Verbindung steht.
Dabei kann der Ausgang des Druckbegrenzungsventils 245
unmittelbar an dem Bremsflüssigkeitsbehälter 118
angeschlossen sein oder - wie hier - an dem Ausgang des
Rückschlagventils 249, wobei der Reihenschaltung von
Rückschlagventil 249 und Vorladepumpe 242 ein weiteres
Druckbegrenzungsventil 247 parallel geschaltet ist.
Die Ventileinheit 244 weist ein Sperrventil 261 auf, das als
2/2-Wegemagnetventil mit Federrückstellung ausgebildet und
in der Verbindungsleitung 252 des dem Bremskreis der
Antriebsräder 211, 212 zugehörigen Bremskreisausgangs 217 zu
dem Einlaßkanal 226 des Vierkanal-Hydroaggregats 220
angeordnet ist. Das Sperrventil 261 gibt in seiner
Grundstellung die Verbindungsleitung 252 frei und sperrt
diese in seiner bei Antriebsschlupfregelung herbeigeführten
Umschaltstellung. Das ebenfalls bei Antriebsschlupfregelung
angesteuerte Umschaltventil 260 verbindet in seiner
unerregten Grundstellung den ersten, mit dem
Pumpeneinlaßventil 236 verbundenen Ventilanschluß mit dem
zweiten Ventilanschluß und damit mit dem Niederdruckspeicher
239 und in seiner Umschaltstellung mit dem dritten
Ventilanschluß und damit mit der Speiseleitung 243.
Bei ASR-Funktion werden Umschaltventil 260 und Sperrventil
261 in ihre Umschaltstellung umgesteuert. Damit wird der
Bremskreis der Antriebsräder 211, 212 durch das Sperrventil
261 vom Hauptbremszylinder 215 abgetrennt und durch das
Umschaltventil 260 mit dem Vorladekreis verbunden. Die
anlaufende Vorladepumpe 242 füllt über die Ventile 236, 237
des Pumpenelements 229 die Radbremszylinder 210 derjenigen
Antriebsräder 211, 212, die einen Antriebsschlupf aufweisen.
Dabei wird ein Druckaufbau in den Radbremszylindern 210 von
10 bar erreicht. Das Anlaufen des Pumpenelements 229 ist für
diesen Vorgang nicht erforderlich, ist jedoch für die
Dynamik des Befüllvorgangs von Nutzen, so daß die
Rückförderpumpe 227 zusammen mit der Vorladepumpe 242
eingeschaltet wird. In üblicher Weise wird durch
Druckmodulation in den Radbremszylindern 210 der
schlüpfenden Antriebsräder 211, 212, die durch Hin- und
Herschalten der Steuerventile 231, 232 zwischen ihrer Grund- und
Mittelstellung erreicht wird, ein solcher Bremsdruck
aufgebaut, daß die schlüpfenden Antriebsräder 211, 212
abgebremst werden. Während des gesamten ASR-Betriebs ist der
Niederdruckspeicher 239 durch das Umschaltventil 260 von dem
Bremskreis abgekoppelt und wird nicht befüllt. Beim Übergang
auf ABS-Betrieb steht damit immer ein leerer
Niederdruckspeicher 239 zur Verfügung, was einen sehr
schnellen Übergang von der ASR-Funktion auf die ABS-Funktion
ermöglicht. Bei der ABS-Funktion werden außerdem beim
Druckabbau recht niedrige Radbremszylinderdrücke erreicht.
Der Druckabbau am Ende des ASR-Betriebs verläuft im
Gegensatz zu den vorhergehend beschriebenen Zweikreisanlage
nicht über den Niederdruckspeicher 239, sondern direkt
über die in ihre Endstellungen umgeschalteten Steuerventile
231, 232 in den Vorladekreis, wobei die Bremsflüssigkeit
über das angesteuerte Umschaltventil 260 und das Druckbe
grenzungsventil 247 in den Bremsflüssigkeitsbehälter 218
zurückströmt. Zusätzlich kann ein 2/2-Wegemagnetventil 262
geschaltet werden, daß das Druckbegrenzungsventil 247
überbrückt.
Die in Fig. 6 im Blockschaltbild dargestellte
Zweikreisbremsanlage stimmt mit der in Fig. 5 bis auf eine
diagonale Bremskreisaufteilung statt der
vorne/hinten-Bremskreisaufteilung überein. Da die
Antriebsräder 211, 212 verschiedenen Bremskreisen angehören,
ist jedem Bremskreis ein Umschaltventil 260, 260′ zugeordnet,
das das Pumpeneinlaßventil 236 des zugeordneten
Pumpenelements 229 bzw. 228 mit dem jeweiligen
Niederdruckspeicher 239 bzw. 238 verbindet und in seiner
Umschaltstellung an jeweils einer Speiseleitung 243 bzw.
243′ anschließt. Beide Speiseleitungen 243, 243′ sind
zusammengefaßt und gemeinsam über das Rückschlagventil 249
an den Ausgang der Vorladepumpe 242 geführt. Die
Pumpenauslaßventile 237 der beiden Pumpenelemente 228, 229
sind via Einlaßkanäle 225, 226 jeweils über eine separate
Rückführleitung 259′, 259 mit dem Ausgang des
Rückschlagventils 249 verbunden. Beide Rückführleitungen
259, 259′ können aber auch direkt zu den
Bremsflüssigkeitsbehälter 218 führen. In jeder
Rückführleitung 259, 259′ ist ein Druckbegrenzungsventil
245, 245′ angeordnet. Die Ventileinheit 244 weist zwei
Sperrventile 261, 261′ auf, von denen jeweils eines in einer
Verbindungsleitung 252 bzw. 251 zwischen den
Bremskreisausgängen 217, 216 des Hauptbremszylinders 215 und
den Einlaßkanälen 226, 225 des Vierkanal-Hydroaggregats 220
angeordnet ist.
Die Wirkungsweise dieser Zweikreisbremsanlage ist identisch
wie zu Fig. 5 beschrieben, lediglich mit dem Unterschied,
daß bei ASR-Betrieb die den nicht angetriebenen Rädern
213, 214 zugeordneten Steuerventile 231, 234 in ihre
Mittelstellung umgeschaltet werden, so daß die
Radbremszylinder 210 dieser nicht angetriebenen Räder
213, 214 von der Bremsdruckversorgung abgekoppelt sind. Will
man diese Umschaltung der Steuerventile 231, 234 vermeiden,
so sind die Steuerventile 231, 234 von den Einlaßkanälen
226, 225 zu trennen und unmittelbar an die Bremskreisausgänge
217, 216 des Hauptbremszylinders 215 anzuschließen.
Claims (23)
1. Hydraulische Zweikreisbremsanlage mit
Blockierschutzsystem und Antriebsschlupfregelung für
Kraftfahrzeuge, mit einem zwei getrennte
Bremskreisausgänge aufweisenden Hauptbremszylinder zum
Aussteuern eines Bremsdrucks durch Bremspedalbetätigung,
mit einem mit dem Hauptbremszylinder in Verbindung
stehenden Bremsflüssigkeitsbehälter, mit einem an den
beiden Bremskreisausgängen des Hauptbremszylinders
angeschlossenen Vierkanal-Hydroaggregat, das vier, auf
zwei Bremskreise aufgeteilte Auslaßkanäle zum
Anschließen von Radbremszylindern der Fahrzeugräder,
jeweils einem Auslaßkanal zugeordnete elektromagnetische
Steuerventile zum Aussteuern eines radschlupfabhängigen
Bremsdrucks in den Radbremszylindern, eine
Rückförderpumpe mit zwei getrennten, in jeweils einem
Bremskreis wirksamen Pumpenelementen zum Rückfördern von
Bremsflüssigkeit beim Bremsdruckabbau in den
Radbremszylindern, die jeweils eingangsseitig über
die Steuerventile mit den einem Bremskreis zugehörigen
Auslaßkanälen verbindbar und ausgangsseitig mit dem
diesen Bremskreis zugeordneten Bremskreisausgang des
Hauptbremszylinders verbunden sind, und zwei jeweils
einem Bremskreis zugeordnete Niederdruckspeicher zur
temporären Aufnahme von Bremsflüssigkeit beim
Bremsdruckabbau aufweist, von denen jeweils einer an dem
Eingang des jeweiligen Pumpenelements angeschlossen ist,
und mit einem Zusatzhydroaggregat zum Erzeugen eines
Bremsversorgungsdrucks bei Antriebsschlupfregelung, das
eine eingangsseitig mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter
verbundene Vorladepumpe, die bei Antriebsschlupfregelung
Bremsflüssigkeit über ein Rückschlagventil in jeden
mindestens ein Antriebsrad enthaltenden Bremskreis
einspeist, und eine Ventileinheit aufweist, die bei
Antriebsschlupfregelung jedes Pumpenelement der
Rückförderpumpe, das einem mindestens ein Antriebsrad
enthaltenden Bremskreis zugeordnet ist, ausgangsseitig
von dem Hauptbremszylinder trennt und über ein
Druckbegrenzungsventil mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter
verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorladepumpe
(42; 142; 242) ein für eine schnelle Befüllung der
Radbremszylinder (10; 110; 210) der Antriebsräder
(11, 12; 111, 112; 211, 212) ausreichendes Fördervolumen
aufweist und daß Mittel vorgesehen sind, die zumindest
zu Beginn der Antriebsschlupfregelung ein Befüllen des
an einem Bremskreis mit mindestens einem Antriebsrad
(11, 12; 111, 112; 211, 212) angeschlossenen
Niederdruckspeicher (38, 39; 138, 139; 238, 239) mindestens
teilweise unterdrückt.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorladepumpe (42; 142) bei Antriebsschlupfregelung
einerseits über das Rückschlagventil (48; 48, 48′; 148) mit
jedem einem Bremskreis mit mindestens einem
Antriebsrad (11, 12; 111, 112) zugeordneten Pumpenelement
(28; 28, 29; 128; 128, 129) der Rückförderpumpe (27, 127) und
andererseits über ein zweites Rückschlagventil (49; 149)
mit den Steuerventilen (31, 32; 32, 33; 131, 132; 132, 133)
verbunden ist, die einem Auslaßkanal
(21, 22; 22, 23; 121, 122; 122, 123) für den Radbremszylinder
(10; 110) eines Antriebsrades (11, 12; 111, 112) zugeordnet
sind.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel zumindest zur teilweisen Unterdrückung der
Speicherbefüllung einen Sensor aufweisen, der den
Verschiebeweg eines Speicherkolbens des
Niederdruckspeichers oder den Speicherdruck des
Niederdruckspeichers erfaßt und bei Überschreiten eines
Vorgabewertes die Vorladepumpe (142) abschaltet.
4. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittel zur Unterdrückung der Speicherbefüllung ein
Rückschlagventil (41′; 41′; 141, 141′) aufweisen, das
zwischen jedem Niederdruckspeicher (38, 39; 138, 139) und
dem zugehörigen Pumpenelement (28, 29; 128, 129) mit zum
Niederdruckspeicher (38, 39; 138, 139) gerichteter
Sperrichtung angeordnet ist, die beide einem Bremskreis
mit mindestens einem Antriebsrad (11, 12; 111, 112)
zugeordnet sind.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Vorladepumpe
(142) nach Erstbefüllung der Radbremszylinder (110) der
Antriebsräder (111, 112) bei Antriebsschlupfregelung
reduzierbar ist, vorzugsweise durch pulsweise
Ansteuerung der Vorladepumpe (142).
6. Bremsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Pumpenelement (29, 28, 29), das
einem mindestens ein Antriebsrad (11, 12) enthaltenden
Bremskreis zugeordnet ist, eingangsseitig mittels einer
Speiseleitung (43; 43, 43′) mit dem Ausgang der
Vorladepumpe (42) verbunden ist, daß in jeder
Speiseleitung (43; 43, 43′) das erste Rückschlagventil
(48; 48, 48′) eingeschaltet ist, daß die Ventileinheit
(44) mindestens ein Umschaltventil (46; 46, 46′) aufweist,
daß ein Umschaltventil (46; 46, 46′) in der
Verbindungsleitung (52, 51) eines jeden einem Bremskreis
mit mindestens einem Antriebsrad (11, 12) zugeordneten
Pumpenelements (29, 28) zu dem Hauptbremszylinder (15)
angeordnet ist, wobei von den drei gesteuerten
Ventilanschlüssen des Umschaltventils (46; 46, 46′)
jeweils der erste Ventilanschluß einerseits mit dem
Ausgang des Pumpenelements (29; 29, 28) und andererseits
mit dem einem Auslaßkanal (21, 22; 22, 23) für den
Radbremszylinder (10) eines Antriebsrades (11, 12)
zugeordneten Steuerventil (31, 32; 32, 33), der zweite
Ventilanschluß mit dem Bremskreisausgang (17, 16) des
Hauptbremszylinders (15) und der dritte Ventilanschluß
mit dem Eingang des Druckbegrenzungsventils (45)
verbunden ist, das ausgangsseitig mit dem
Bremsflüssigkeitsbehälter (18) in Verbindung steht, daß
das Umschaltventil (46; 46, 46′) so ausgebildet ist, daß
der erste Ventilanschluß in der Ventilgrundstellung mit
dem zweiten Ventilanschluß und in der bei
Antriebsschlupfregelung herbeigeführten Umschaltstellung
mit dem dritten Ventilanschluß verbunden ist, und daß
das zweite Rückschlagventil (49) mit zum Umschaltventil
(46; 46, 46′) weisender Durchflußrichtung dem
Druckbegrenzungsventil (45) parallel geschaltet ist.
7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinheit (44) mindestens ein Ladeventil
(50; 50, 50′) aufweist, das in jeder Speiseleitung
(43; 43, 43′) eines einem Bremskreis mit mindestens einem
Antriebsrad (11, 12) zugeordneten Pumpenelements
(29; 29, 28) zu der Vorladepumpe (42) angeordnet ist und
das in seiner mit Bremspedalbetätigung herbeigeführten
Umschaltstellung die Speiseleitung (43; 43, 43′) sperrt.
8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das in jeder Speiseleitung (43; 43, 43′) enthaltende
Rückschlagventil (48; 48, 48′) derart in das Ladeventil
(50; 50, 50′) integriert ist, daß es ausschließlich in
dessen Ventilgrundstellung in der Speiseleitung
(43; 43, 43′) liegt.
9. Bremsanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ladeventil (50; 50, 50′) als
druckgesteuertes 2/2-Wegeventil mit Federrückstellung
ausgebildet ist, dessen hydraulischer Steuereingang an
einem Bremskreisausgang (17; 17, 16) des
Hauptbremszylinders (15) angeschlossen ist.
10. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (45)
ausgangsseitig an dem Ausgang der Vorladepumpe (42)
angeschlossen ist und daß der Vorladepumpe (42) ein
weiteres Druckbegrenzungsventil (47) mit zum
Bremsflüssigkeitsbehälter (18) weisender
Öffnungsrichtung und mit gegenüber dem ersten
Druckbegrenzungsventil (45) wesentlich niedrigerem
Öffnungsdruck parallel geschaltet ist.
11. Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Druckbegrenzungsventil (47), das erste
Rückschlagventil (49), der zugeordnete
Niederdruckspeicher (39; 38, 39) und das zwischen
Niederdruckspeicher (39; 38, 39) und Pumpenelement
(29; 28, 29) angeordnete Rückschlagventil (41; 41′, 41) so
ausgelegt sind, daß die Differenz aus dem Öffnungsdruck
des weiteren Druckbegrenzungsventils (47) und dem
Druckabfall am ersten Rückschlagventil (48; 48′, 48)
kleiner ist als die Differenz aus dem Ansprechdruck des
Niederdruckspeichers (39; 38, 39) und dem Druckabfall am
Rückschlagventil (41; 41′, 41), das zwischen dem
Niederdruckspeicher (39; 38, 39) und dem Pumpenelement
(29; 28, 29) angeordnet ist.
12. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speiseleitung (43; 43, 43′) einen
Durchmesser von ca. 6-8 mm aufweist.
13. Bremsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Pumpenelement (129; 129, 128)
der Rückförderpumpe (127), das einem mindestens ein
Antriebsrad (111, 112) enthaltenden Bremskreis zugeordnet
ist, eingangsseitig mittels einer das erste
Rückschlagventil (148) enthaltenden Speiseleitung
(143; 143, 143′) mit dem Ausgang der Vorladepumpe (142)
verbunden ist, daß jedes einem Auslaßkanal
(121, 122; 122, 123) für einen Radbremszylinder (110) eines
Antriebsrades (111, 112) zugeordnete Steuerventil
(131, 132; 132, 133) über das zweite Rückschlagventil (149)
mit zum Steuerventil (131, 132; 132, 133) gerichteter
Durchlaßrichtung mit dem Ausgang der Vorladepumpe (142)
verbunden ist, daß die Ventileinheit (144) mindestens
ein Zuschaltventil (156; 156, 156′) und mindestens ein
Abschaltventil (157; 157, 157′) aufweist, daß ein
Abschaltventil (157; 157′) in der Verbindungsleitung
(152; 152, 151) eines jeden einem Bremskreis mit
mindestens einem Antriebsrad (111, 112) zugeordneten
Pumpenelement (129; 129, 128) der Rückförderpumpe (127) zu
einem Bremskreisausgang (117; 117, 116) des
Hauptbremszylinders (115) angeordnet ist und in seiner
bei Antriebsschlupfregelung herbeigeführten
Umschaltstellung die Verbindungsleitung (152; 152, 151)
auftrennt, daß jedes einem Bremskreis mit mindestens
einem Antriebsrad (111, 112) zugeordnete Pumpenelement
(129; 129, 128) der Rückförderpumpe (127) ausgangsseitig
über eine Rückflußleitung (159; 159, 159′) mit dem
Bremsflüssigkeitsbehälter (118) verbunden ist, daß in
jeder Rückflußleitung (159; 159, 159′) das
Druckbegrenzungsventil (145; 145, 145′) angeordnet ist und
daß ein Zuschaltventil (156; 156, 156′) in jeder
Rückflußleitung (159; 159, 159′) zwischen dem
Druckbegrenzungsventil (145; 145, 145′) und dem
Bremsflüssigkeitsbehälter (118) eingeschaltet ist und in
seiner bei Antriebsschlupfregelung herbeigeführten
Umschaltstellung die ansonsten gesperrte Rückflußleitung
(159; 159, 159′) freigibt.
14. Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Abschaltventil (157; 157, 157′) ein
Rückschlagventil (158; 158, 158′) mit zum
Hauptbremszylinder (115) hin gerichteter Sperrichtung
parallel geschaltet ist.
15. Bremsanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zuschaltventil (156; 156, 156′)
und daß Abschaltventil (157; 157, 157′) als
2/2-Wegemagnetventile mit Federrückstellung ausgebildet
sind.
16. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorladepumpe (142) ein weiteres
Druckbegrenzungsventil (147) parallel geschaltet ist.
17. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschluß der Vorladepumpe (142)
unten am Bremsflüssigkeitsbehälter (118) und der
Anschluß der Rückflußleitung (159; 159, 159′) oben am
Bremsflüssigkeitsbehälter (118) vorgenommen ist.
18. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Pumpenelement (229; 229, 228) der Rückförderpumpe
(227), das einem mindestens ein Antriebsrad (211, 212)
enthaltenden Bremskreis zugeordnet ist, eingangsseitig
mittels einer das erste Rückschlagventil (249)
enthaltenden Speiseleitung (243; 243, 243′) mit dem
Ausgang der Vorladepumpe (242) verbunden ist und daß die
Mittel zur Unterdrückung der Speicherbefüllung
mindestens ein in jeder Speiseleitung (243; 243, 243′)
angeordnetes Umschaltventil (260; 260, 260′) aufweisen,
das den Eingang des Pumpenelements (229; 229, 228) in
seiner Grundstellung mit dem zugeordneten
Niederdruckspeicher (239; 239, 238) und in seiner bei
Antriebsschlupfregelung herbeigeführten Umschaltstellung
mit der Vorladepumpe (242) verbindet.
19. Bremsanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes einem Bremskreis mit mindestens einem
Antriebsrad (211, 212) zugeordnete Pumpenelement
(229; 229, 228) ausgangsseitig über eine Rückflußleitung
(259; 259, 259) mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter (218) in
Verbindung steht, daß in jeder Rückflußleitung
(259; 259, 259′) das Druckbegrenzungsventil (245; 245, 245′)
angeordnet ist, daß die Ventileinheit (244) mindestens
ein Sperrventil (261; 261, 261′) aufweist und daß ein
Sperrventil (261; 216, 261′) in der Verbindungsleitung
(217; 217, 216) eines jeden einem Bremskreis mit
mindestens einem Antriebsrad (211, 21) zugeordneten
Pumpenelements (229; 229, 228) zu dem Hauptbremszylinder
(215) angeordnet ist und in seiner bei
Antriebsschlupfregelung herbeigeführten Umschaltstellung
die Verbindungsleitung (252; 252, 251) sperrt.
20. Bremsanlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (260; 260, 260′)
als 3/2-Wegemagnetventil mit Federrückstellung
ausgebildet ist.
21. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sperrventil (261; 261, 261′) als
elektromagnetisch oder hydraulisch gesteuertes
2/2-Wegeventil mit Federrückstellung ausgebildet ist.
22. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 19-21, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Rückflußleitung (259; 259, 259′)
über das erste Rückschlagventil (249) mit dem Ausgang
der Vorladepumpe (242) verbunden ist und daß parallel
zur Reihenschaltung von Rückschlagventil (249) und
Vorladepumpe (242) ein weiteres Druckbegrenzungsventil
(247) mit zum Bremsflüssigkeitsbehälter (218) weisender
Öffnungsrichtung und gegenüber dem oder den
Druckbegrenzungsventilen (245; 245, 245′) wesentlich
niedrigerem Öffnungsdruck liegt.
23. Bremsanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß dem weiteren Druckbegrenzungsventil (247) ein
2/2-Wegemagnetventil (262) parallel geschaltet ist, das
in seiner Umschaltstellung das Druckbegrenzungsventil
(247) überbrückt.
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