DE4107626A1 - Hydraulische bremsanlage mit schlupfregelung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten schlupfgeregelten Bremsanlagen dieser Art (DE-OS 37 39 915) wird als Bremsdruckgeber ein Hauptzylinder mit vorgeschaltetem pneumatischem Bremskraftverstärker ver­ wendet. Das Hilfsdruckversorgungssystem enthält zwei Hydrau­ likpumpen verteilt auf jeweils einen zugeordneten Brems­ kreis, aus dem bei schlupfgeregelter Bremsbetätigung mit Hilfe von Regelventilen ein fußkraftproportionaler Hilfs­ druck eingeleitet wird. Dieser dynamische Druck wird einer­ seits auf die an den Hauptzylinder angeschlossenen stati­ schen Bremskreis übertragen. Zum Anderen wirkt dieser dyna­ mische Druck auf die Radbremsen. Zur Schlupfregelung sind in den Hydraulikkreis Einlaßventile eingefügt, die normaler Weise auf Durchlaß geschaltet sind und mit denen bei drohen­ dem Blockieren eines Rades der Druckmittelzufluß zu den be­ treffenden Radbremsen gesperrt werden kann.

Desweiteren sind Auslaßventile an den Radbremsen vorgesehen, über die, wenn erforderlich, Druckmittel von der Radbremse zu dem Vorratsbehälter hin abgeleitet werden kann. Beim Ein­ setzen der Schlupfregelung werden über einen Elektromotor die Hilfsdruckpumpen aktiviert und über die Ein- und Auslaß­ ventile geregelter Druck in die Radbremsen eingeleitet. Außerdem werden aus Sicherheitsgründen mit Hilfe des dynami­ schen Hydraulikdruckes die Kolben im Tandemhauptzylinder zu­ rückgestellt und kontinuierlich mittels Wegsensor überwacht. Weiterhin sind hydraulisch angesteuerte Druckbegrenzungsven­ tile vorgesehen, die den Pumpendruck bei ASR-Betrieb auf ei­ nen festgelegten Maximalwert begrenzen. Zum Zwecke der An­ triebsschlupfregelung werden die dem Hauptzylinder vorge­ schalteten, als Trennventile ausgeführten 2/2-Wegeventile gesperrt, so daß beim Einsetzen der Hilfsdruckpumpen zum Zwecke der Antriebsschlupfregelung lediglich die Bremsen der angetriebenen Räder unter den von den Druckbegrenzungsventi­ len überwachten Systemdruck gesetzt werden und ein Zurück­ strömen in den Hauptzylinder nur bei Überschreiten des Maxi­ maldruckes ermöglichen. Ein in die Hauptdruckleitung inte­ grierter Druckschalter hat die Aufgabe, den ASR-Modus zu un­ terbrechen, sobald während des Anfahrvorganges die Bremse pedalseitig betätigt wird.

Die Steuersignale für die Einlaß- und Auslaßventile sowie für die ASR-Trennventile werden, wie bereits bei Bremsanla­ gen dieser Art bekannt, mit Hilfe von elektronischen Schalt­ kreisen erzeugt, deren Eingänge mit Radsensoren, zum Bei­ spiel induktiven Meßwertaufnehmern, verbunden sind und die dadurch auf eine Änderung des Raddrehverhaltens, das Brems- oder Antriebsschlupfgefahr anzeigt, durch Konstant­ halten, Druckabbau und erneuten Wiederaufbau des Druckes an dem entsprechenden Rad reagieren können.

Als nachteilig erweist sich bei dieser beschriebenen schlupfgeregelten Bremsanlage, daß infolge der Rückwirkung des Hilfsdrucksystems auf den Bremsdruckgeber unter Umstän­ den eine pulsierende Rückkopplung am Bremspedal spürbar ist, die subjektiv als Beeinträchtigung des Bedienungskomforts empfunden werden kann. Zur Überwachung der Pedalbewegung ist zwangsläufig ein Wegsensor vorgesehen, der sowohl ein Funktionsrisiko wie auch einen Kostenfaktor darstellt.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Bremsanlage mit den vorbeschriebenen Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs derart zu verbessern, daß möglichst durch Vereinfachung des schaltungstechnischen Grundaufbaues der Bremsanlage auf das Erfordernis zur Überwachung des Pedalwe­ ges verzichtet werden kann, ohne Einbußen hinsichtlich des Pedalkomforts und der Funktionszuverlässigkeit bei Brems­ schlupf- wie auch bei Antriebsschlupfregelung des Brems­ systems akzeptieren zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wonach durch den Anschluß eines 3/2-Wegeventils an die Hauptdruck- und Rücklaufleitung zwangsläufig eine Trennung des Bremsdruckgebers von der je­ weiligen schlupfgeregelten Radbremse erfolgt, wobei durch den schaltungstechnisch verbesserten Gesamtaufbau der Brems­ anlage bei zusätzlicher Anordnung eines den Bremskreis der motorangetriebenen Fahrzeugachse sperrenden Schaltventils eine Betriebsfunktion in Antriebsschlupfregelmodus ermög­ licht ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch aufgezeig­ ten Merkmale angegeben, die im Zusammenhang mit den nachfol­ genden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 zeigt einen Hydraulikschaltplan zum Betrieb der Bremsanlage im Blockierschutzmodus.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 veranschaulicht die Erweiterung des Hydraulikschaltplanes zum Betrieb der Bremsanlage im Antriebsschlupfregelmodus.

Die Fig. 1 zeigt die konstruktive Ausführung des zwischen der Hauptdruckleitung 3 geschalteten 3/2-Wegeventils 4, wo­ nach sowohl in der Bremslösestellung, wie auch im schlupf­ freien Normalbremsmodus ein ungehinderter Druckmitteldurch­ laß zwischen der Radbremse 2 und dem Bremsdruckgeber 1 ge­ währleistet ist. Das 3/2-Wegeventil 4 besteht im wesentli­ chen aus einem Kugelsitzventil 12, das von einer Feder 13 druckbeaufschlagt an einem verjüngten Fortsatz 14 anliegt, dessen vom Kugelsitzventil 12 abgewandtes Ende als hülsen­ förmiger Stufenkolben 15 ausgebildet ist. Dieser Stufenkol­ ben 15 nimmt eine Druckfeder 16 auf, die der Schließbewegung des Kugelsitzventils 12 entgegenwirkt. Hierdurch ist in der gezeigten ersten Ventilschaltstellung zwischen dem Fortsatz 14 und einem im Ventilgehäuse vorgesehenen Absatz 17 ein Ringspalt freigegeben, der eine ungehinderte Druckmittelver­ bindung zwischen dem Bremsdruckgeber 1 und der Radbremse 2 zuläßt. Ferner bleibt infolge der Kontaktierung des Kugel­ sitzventils 12 am Fortsatz 14 der Druckmitteldurchlaß zur am 3/2-Wegeventil 4 angeschlossenen Rücklaufleitung 7 gesperrt, so daß das eingespannte Druckmittelvolumen zwischen dem Stu­ fenkolben 15 und einem in der Rücklaufleitung 7 in Sperr­ stellung befindlichen Auslaßventil 6 die Wirkung der Druck­ feder 16 unterstützt. Somit kann in der Bremslösestellung ein ungehinderter Druckmittelausgleich zwischen der Radbrem­ se 2 und dem Bremsdruckgeber 1 erfolgen, während in der schlupffreien Normalbremsstellung der fußkraftproportionale Bremsdruck zur Radbremse 2 gelangen kann. Ein etwaiges Ent­ weichen von Druckmittel in die an der Hauptdruckleitung 3 angeschlossene Hilfsdruckleitung 5, wird durch ein in Rich­ tung der Hilfsdruckpumpe 9 sperrendes Rückschlagventil 11 verhindert, so daß die vom Vorratsbehälter 8 versorgte Hilfsdruckleitung 5 drucklos verbleibt.

Zu Beginn der schlupfgeregelten Bremsung wird über eine nicht näher gezeigte elektronische Schlupfüberwachungsein­ heit der Regelalgorithmus des Steuergerätes aktiviert, um die Druckabbauphase einzuleiten. Das in der Rücklaufleitung 7 befindliche Auslaßventil 6 wird zunächst elektromagnetisch von seiner geschlossenen in die offene Schaltposition ge­ bracht, womit der Stufenkolben 15 eine Druckentlastung und zugleich eine Hubbewegung gemäß der Abbildung nach rechts erfährt, um den in der Hauptdruckleitung 3 anstehenden Bremsdruck über den Druckmitteldurchlaß im Stufenkolben 15 zur Rücklaufleitung 7 und damit zum Vorratsbehälter 8 strö­ men zu lassen. Infolge der zuvor beschriebenen Hubbewegung des Stufenkolbens 15 drückt unter Mitwirkung des fußkraft­ proportionalen Drucks die Feder 13 das Kugelsitzventil 12 auf den als Sitzfläche wirksamen Absatz 17 des Ventilgehäuses, wodurch der Bremsdruckgeber 1 von der Radbremse 2 getrennt wird.

Zum Zwecke der Druckhaltephase ist sowohl das Auslaßventil 6 wie auch das in der Hilfsdruckleitung 5 befindliche Einlaß­ ventil 10 in Abhängigkeit der zulässigen Schlupfschwellen zu schalten, um das bestmögliche Bremsdruckhalteniveau zu rea­ lisieren.

Zur Einleitung der Druckaufbauphase wird das Auslaßventil 6 geschlossen, während gleichzeitig das Einlaßventil 10 öff­ net, um den von der Hilfsdruckpumpe 9 geförderten Druck der Radbremse 2 zuzuführen. Die Hauptdruckleitung 3 bleibt hier­ bei weiterhin in der vom 3/2 -Wegeventil 4 bestimmten Sperr­ stellung, so daß bei allen schlupfgeregelten Bremsvorgängen der Bremsdruckgeber und damit auch das Bremspedal rückwir­ kungsfrei verharren.

Die Fig. 2 zeigt in Anlehnung an Fig. 1 einen nahezu iden­ tischen schaltungstechnischen Aufbau der vorbeschriebenen Bremsanlage. Die Bremsanlage nach Fig. 2 unterscheidet sich lediglich durch die zusätzliche Anordnung eines stromabwärts vor dem Abzweig der Hauptdruckleitung 3 zur Hilfsdrucklei­ tung 5 befindlichen Sperrventils 18, das während der An­ triebsschlupfregelung ein unbeabsichtigtes Rückströmen von Hilfsdruckmittel zum Bremsdruckgeber 1 verhindert. Jeweils durch das Öffnen und Schließen des Sperrventils 18 erfolgt sodann in Abhängigkeit des übertragbaren Kraftschlusses zwi­ schen der Fahrbahn und der vom Motor angetriebenen Fahrzeug­ räder die Regelung des Bremsmomentes, ohne hierzu nochmals im Detail auf die ASR-Regelungstechnik hinzuweisen. Ergän­ zend wird noch auf den in Fig. 2 dargestellten Druck­ schalter 19 verwiesen, der - wie eingangs bereits geschil­ dert - den ASR-Modus unterbricht, sobald das Bremspedal be­ tätigt wird.

Bezugszeichenliste

 1 Bremsdruckgeber
 2 Radbremse
 3 Hauptdruckleitung
 4 3/2-Wegeventil
 5 Hilfsdruckleitung
 6 Auslaßventil
 7 Rücklaufleitung
 8 Vorratsbehälter
 9 Hilfsdruckpumpe
10 Einlaßventil
11 Rückschlagventil
12 Kugelsitzventil
13 Feder
14 Fortsatz
15 Stufenkolben
16 Druckfeder
17 Absatz
18 Sperrventil
19 Druckschalter

Claims (6)

1. Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung, insbesonde­ re für Kraftfahrzeuge, mit zwischen dem Bremsdruckgeber und wenigstens einer Radbremse angeordneten Schaltventi­ len, mit einem im Bereich des Bremsdruckgebers angeordne­ ten Vorratsbehälter sowie mit einer die Radbremse mit dem Vorratsbehälter verbindenden Rücklaufleitung, wobei Druckmittel von einer Hilfsdruckpumpe mittels einer Hilfsdruckleitung vom Vorratsbehälter zur Hauptdrucklei­ tung förderbar ist, mit Sensoren zum Erfassen der Winkel­ geschwindigkeit des jeweils abzubremsenden Rades, sowie eine elektronische Auswerteeinheit aufweisend, die die Sensorsignale auswertet und Schaltsignale für den Pumpen­ antrieb und die Schaltventile erzeugt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die den Bremsdruckgeber (1) mit der Radbremse (2) verbindende Hauptdruckleitung (3) ein in einer ersten Schaltstellung geöffnetes 3/2-Wege­ ventil (4) aufweist und daß das 3/2-Wegeventil (4) in der ersten Schaltstellung die Hauptdruck- sowie Hilfsdruck­ leitung (3, 5) von der am 3/2-Wegeventil (4) befindlichen Rücklaufleitung (7) trennt.

2. Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdruckleitung (3) in einer zweiten Schaltstellung des 3/2-Wegeventils (4) gesperrt ist, wobei die Rücklauflei­ tung (7) durch das 3/2-Wegeventil (4) geöffnet ist.

3. Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Grundstellung geschlossenes Auslaßventil (6) im Abschnitt der zwischen dem 3/2-Wegeventil (4) und dem Vorratsbehälter (8) des Bremsdruckgebers (1) verlaufenden Rücklaufleitung (7) angeordnet ist.

4. Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung nach min­ destens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der zur Hauptdruckleitung (3) führenden Hilfsdruckleitung (5) ein in der elektro­ magnetisch nicht erregten Grundstellung offenes Einlaß­ ventil (10) angeordnet ist.

5. Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung nach einem oder mehreren der vorangegangen Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Hilfsdruckleitung (5) ein in Richtung der Hauptdruckleitung (3) öffnendes Rück­ schlagventil (11) angeordnet ist.

6. Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung nach min­ destens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einlaßventil (10) zwi­ schen dem Rückschlagventil (11) und einer an der Hilfs­ druckleitung (5) angeschlossenen Hilfsdruckpumpe (9) ein­ gesetzt ist.