DE4118719A1 - Hydraulische mehrkreis-bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Mehrkreis-Bremsan­ lage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Blockierschutz und Antriebsschlupfregeleinrichtung nach der Gattung des Patentan­ spruchs.

Es ist schon eine solche Bremsanlage vorgeschlagen worden (DE-Patentanmeldung P 40 34 113.5), bei der im Antriebsschlupfregel­ betrieb in Phasen für Druckabbau durch Schalten des Auslaßventils in die Durchlaßstellung Druckmittel aus der Radbremse des unzulässig großen Schlupf unterworfenen Antriebsrades abgelassen wird. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs während des Antriebsschlupfregelbetriebs ein­ bremst, und fehlerhafterweise der Antriebsschlupfregelbetrieb nicht abgebrochen wird, wirkt der vom Fahrer erzeugte Bremsdruck durch die Saugleitung und das darin angeordnete, seine Durchlaßstellung weiterhin einnehmende Ladeventil auch auf das zwischen der Hoch­ druckpumpe und der Speicherkammer angeordnete Rückschlagventil und verhindert dessen Öffnen, so daß in der Speicherkammer aufgenommenes Druckmittel nicht von der Hochdruckpumpe angesaugt und die Speicher­ kammer nicht entleert werden kann. Steigert der Fahrer nun den Bremsdruck und das abgebremste Antriebsrad droht zu blockieren, so kann bei einsetzendem Blockierschutzregelbetrieb der schnelle Brems­ druckabbau in der Radbremse beeinträchtigt sein, weil die Speicher­ kammer nicht in der Lage ist, das aus der Radbremse abströmende Druckmittel aufzunehmen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch im obengenannten Fehlerfall ein unverzögerter Bremsdruckabbau bei Blockierschutzregelbetrieb möglich ist, weil eine Füllung der Speicherkammer im Antriebsschlupfregelbetrieb unterbleibt. Darüber hinaus sind im Antriebsschlupfregelbetrieb die Verzugszeiten in den Druckaufbauphasen gering, da die Hochdruckpumpe ständig Druckmittel in die Bremsleitung fördert.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Schaltbildes einer hydraulischen Mehr­ kreis-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine in der Zeichnung dargestellte hydraulische Mehrkreis-Brems­ anlage 1 für Kraftfahrzeuge ist mit einer Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung 2 ausgestattet.

Die Bremsanlage 1 hat einen mit einem Bremspedal 5 betätigbaren Hauptbremszylinder 6 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 7. Vom Hauptbremszylinder 6 geht eine Bremsleitung 8 eines ersten Brems­ kreises I aus. Die Bremsleitung 8 ist in zwei Bremsleitungen 9 und 10 verzweigt. Die Bremsleitung 9 führt zu einer Radbremse 11 eines nicht dargestellten, angetriebenen Fahrzeugrades der Vorderachse. Die Bremsleitung 10 steht mit einer Radbremse 12 eines ebenfalls nicht dargestellten, nicht angetriebenen Rades der Fahrzeug-Hinter­ achse in Verbindung.

Vom Hauptbremszylinder 6 geht außerdem eine Bremsleitung 15 eines zweiten Bremskreises II aus. Die Bremsleitung 15 ist in zwei Brems­ leitungen 16 und 17 fortgeführt. Die Bremsleitung 16 endet an einer Radbremse 18 des anderen nicht dargestellten, angetriebenen Rades der Fahrzeug-Vorderachse. Die Bremsleitung 17 steht mit einer Rad­ bremse 19 des zweiten, ebenfalls nicht dargestellten Rades der nicht angetriebenen Fahrzeug-Hinterachse in Verbindung. Die beiden Brems­ kreise I und II weisen die sogenannte Diagonal-Aufteilung auf, d. h. in jedem Bremskreis wird ein Vorderrad und das diagonal gegenüber­ liegende Hinterrad gebremst. Beispielsweise ist die Radbremse 11 des Bremskreises I dem linken Vorderrad, die Radbremse 12 dem rechten Hinterrad zugeordnet. Im Bremskreis II ist dann die Radbremse 18 dem rechten Vorderrad und die Radbremse 19 dem linken Hinterrad zuge­ hörig. Da, abgesehen von der Zuordnung der Radbremsen, beide Brems­ kreise I und II gleich ausgestattet sind, ist nachfolgend lediglich der Bremskreis I ausführlich beschrieben.

Der Radbremse 11 des angetriebenen linken Vorderrades ist eine Ventilanordnung 22 zur Bremsdruckmodulation zugeordnet. Die Ventil­ anordnung 22 besteht aus einem Einlaßventil 23 und einem Auslaß­ ventil 24. Das in der Bremsleitung 9 angeordnete Einlaßventil 23 ist als 2/2-Wegeventil mit einer federbetätigten Durchlaßstellung 23a und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperrstellung 23b ausge­ bildet. Parallel zum Einlaßventil 23 ist eine Bypassleitung 25 mit einem Rückschlagventil 26 angeordnet, welches Durchfluß von der Radbremse 11 zum Hauptbremszylinder 6 zuläßt. Das Auslaßventil 24 der Ventilanordnung 22 ist gleichfalls ein 2/2-Wegeventil mit feder­ betätigter Sperrstellung 24a und elektromagnetisch schaltbarer Durchlaßstellung 24b. Das Auslaßventil 24 liegt in einer Rückführ­ leitung 27 für Druckmittel, die von der Bremsleitung 9 zwischen dem Einlaßventil 23 und der Radbremse 11 ausgeht.

In gleicher Weise ist der Radbremse 12 des Bremskreises I eine Ventilanordnung 30 für die Bremsdruckmodulation zugeordnet. Diese besteht ebenfalls aus einem Einlaßventil 31 und einem Auslaßventil 32 mit den Ventilen 23 und 24 der Ventilanordnung 22 entsprechender Bauform und Funktionsweise. Parallel zum Einlaßventil 31 der Ventilanordnung 30 verläuft eine Bypassleitung 33 mit einem gleich­ falls Durchfluß von der Radbremse 12 zum Hauptbremszylinder 6 zulassenden Rückschlagventil 34. Das Auslaßventil 32 liegt in einer von der Bremsleitung 10 zwischen dem Einlaßventil 31 und der Rad­ bremse 12 ausgehenden Rückführleitung 35. Die Rückführleitungen 27 und 35 sind zu einer Rückführleitung 36 vereinigt, an welche eine Speicherkammer 37 zur Aufnahme von Druckmittel angeschlossen ist. Nach dem Anschluß der Speicherkammer 37 an die Rückführleitung 36 ist in dieser ein Rückschlagventil 38 angeordnet. Dieses Rückschlag­ ventil 38 gestattet Durchfluß von den Auslaßventilen 24, 32 der Ventilanordnungen 22, 30 zur Saugseite einer selbstansaugenden Hoch­ druckpumpe 39, an welche die Rückführleitung 37 angeschlossen ist. Von der Druckseite der Hochdruckpumpe 39 geht eine Förderleitung 40 für Druckmittel aus, die zwischen der Ventilanordnung 22 und dem Hauptbremszylinder 6 in die Bremsleitung 9 mündet. In dieser ist zwischen dem Hauptbremszylinder 6 und dem Anschluß der Förderleitung 40 ein Absperrventil 41 angeordnet. Das Absperrventil 41 ist als 2/2-Wegeventil mit einer federbetätigten Durchlaßstellung 41a und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperrstellung 41b ausgebildet. In einer das Absperrventil 41 umgehenden Bypassleitung 42 ist ein Rückschlagventil 43 mit Durchlaßrichtung vom Hauptbremszylinder 6 zur Radbremse 11 angeordnet.

Die Hochdruckpumpe 39 steht außerdem durch eine Saugleitung 46 mit dem Hauptbremszylinder 6 und dessen Druckmittel-Vorratsbehälter 7 in Verbindung. Die Saugleitung 46 geht von der Bremsleitung 10 aus und ist zwischen dem Rückschlagventil 38 und der Hochdruckpumpe 39 an die Rückführleitung 36 angeschlossen. In der Saugleitung 36 befindet sich ein Ladeventil 47 in Form eines 2/2-Wegeventils mit federbe­ tätigter Sperrstellung 47a und elektromagnetisch schaltbarer Durch­ laßstellung 47b. Von der Saugleitung 46 geht zwischen deren Anschluß an die Rückführleitung 36 und dem Ladeventil 47 eine Hilfsbrems­ leitung 48 aus. Diese ist in zwei Hilfsbremsleitungen 49 und 50 verzweigt. Die Hilfsbremsleitung 49 mündet in die Bremsleitung 9 zwischen dem Einlaßventil 23 der Ventilanordnung 22 und der Rad­ bremse 11. Die Hilfsbremsleitung 50 ist dagegen zwischen dem Einlaß­ ventil 31 der Ventilanordnung 30 und der Radbremse 12 an die Brems­ leitung 10 angeschlossen. In den Hilfsbremsleitungen 49, 50 ist je ein Rückschlagventil 51, 52 mit Durchlaßrichtung vom Hauptbrems­ zylinder 6 zur jeweiligen Radbremse 11, 12 angeordnet. Ferner geht von der Saugleitung 46 zwischen dem Hauptbremszylinder 6 und dem Ladeventil 47 eine Überströmleitung 53 aus, welche zwischen dem Absperrventil 41 und dem Anschluß der Förderleitung 40 an die Brems­ leitung 9 angeschlossen ist. In der Überströmleitung 53 befindet sich ein Druckbegrenzungsventil 54, mit dem Druckmittel von der Bremsleitung 9 zur Saugleitung 46 bzw. zum Hauptbremszylinder 6 und Druckmittel-Vorratsbehälter 7 absteuerbar ist.

Die Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung 2 der Brems­ anlage 1 weist außerdem ein elektronisches Steuergerät 60 auf, welches mittels Drehzahlsensoren 61 bis 64 das Drehverhalten der nicht dargestellten Fahrzeugräder überwacht und entsprechend vor­ gegebenen Regelalgorithmen im Blockierschutz- und Antriebsschlupf­ regelbetrieb die diversen Ventile sowie einen elektrischen Antriebs­ motor 65 der Hochdruckpumpe 39 schaltet. Ferner ist ein bremspedal­ betätigbarer Bremslichtschalter 66 mit dem Steuergerät 60 verbunden.

Die hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage 1 mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung 2 hat folgende Funktionen: Bei einer vom Fahrer des Fahrzeugs durch Betätigen des Bremspedals 5 ausgelösten Bremsung, während der die Ventile der Bremsanlage 1 die gezeichnete Stellung einnehmen, wird im Hauptbremszylinder 6 Druck erzeugt. Durch Verschieben von Druckmittelmengen in den Bremslei­ tungen 8, 9, 10 des Bremskreises I sowie in den Bremsleitungen 15, 16, 17 des Bremskreises II wird in den Radbremsen 11, 12, 18, 19 Bremsdruck wirksam. Dabei überwacht das Steuergerät 60 aufgrund der Signale der Drehzahlsensoren 61 bis 64 das Drehverhalten der Fahr­ zeugräder.

Droht bei einer solchen Bremsung beispielsweise das der Radbremse 11 zugeordnete, angetriebene Fahrzeugrad zu blockieren, so schaltet das Steuergerät 60 die Ventilanordnung 22 zur Bremsdruckmodulation in Phasen für Druckabbau, Druckhalten und Druckaufbau in der Radbremse 11. In der Phase für Druckabbau nehmen das Einlaßventil 23 seine Sperrstellung 23b und das Auslaßventil 24 seine Durchlaßstellung 24b ein. Aus der Radbremse 11 kann nun Druckmittel durch die Rückführ­ leitungen 27 und 36 in die Speicherkammer 37 abströmen, so daß der Bremsdruck in der Radbremse 11 sinkt. Die vom Steuergerät 60 gleich­ zeitig eingeschaltete Hochdruckpumpe 39 fördert das der Radbremse 11 entnommene Druckmittel durch die Förderleitung 40 zurück in die Bremsleitung 9. In einer anschließenden Phase für Druckhalten nehmen das Einlaßventil 23 und das Auslaßventil 24 ihre Sperrstellung 23b bzw. 24a ein. In einer Phase für Druckaufbau nimmt dagegen das Einlaßventil 23 seine Durchlaßstellung 23a ein, während das Auslaß­ ventil 24 in seiner Sperrstellung 24a verbleibt. Entsprechend dem im Steuergerät 60 abgespeicherten Regelalgorithmus für Blockierschutz­ regelbetrieb folgen diese Phasen aufeinander, bis das angetriebene Fahrzeugrad stabiles Drehverhalten zeigt. Nach Beendigung eines solchen Blockierschutzregelbetriebes und Entleerung der Speicher­ kammer 37 von Druckmittel schaltet das Steuergerät den Antriebsmotor 65 der Hochdruckpumpe 39 ab. Ebenso nehmen die Ventile der Brems­ anlage 1 wieder ihre gezeichnete Stellung ein.

Droht dagegen beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs beispielsweise das der Radbremse 11 zugeordnete Fahrzeugrad durch­ zudrehen, so wird dies ebenfalls vom Steuergerät 60 aufgrund der Signale der Drehzahlsensoren 61 bis 64 erkannt. Entsprechend dem im Steuergerät 60 abgespeicherten Regelalgorithmus für Antriebsschlupf­ regelbetrieb werden jetzt Phasen für Druckaufbau, Druckhalten und Druckabbau in der Radbremse 11 geschaltet. Dabei nehmen in der Phase für Druckaufbau das Absperrventil 41 seine Sperrstellung 41b, das Ladeventil 47 seine Durchlaßstellung 47b und das Einlaßventil 23 der Ventilanordnung 22 seine Durchlaßstellung 23a ein, während das Auslaßventil 24 der Ventilanordnung 22 in seiner Sperrstellung 24a verbleibt. Gleichzeitig schaltet das Steuergerät 90 den Antriebs­ motor 65 der Hochdruckpumpe 39 ein. Diese saugt durch die Saug­ leitung 46 und die Bremsleitungen 10, 8 Druckmittel aus dem Vorrats­ behälter 7 des Hauptbremszylinders 6 an und fördert dieses durch die Förderleitung 40 in die Bremsleitung 9. In einer Phase für Druck­ halten nehmen das Absperrventil 41 seine Sperrstellung 41b, das Ladeventil 47 seine Durchlaßstellung 47b und das Einlaßventil 23 der Ventilanordnung 22 seine Sperrstellung 23b ein, während das Auslaß­ ventil 24 der Ventilanordnung 22 weiterhin in seiner Sperrstellung 24a verharrt. Von der Hochdruckpumpe 39 weiterhin angesaugtes Druck­ mittel wird durch die Überströmleitung 53 und das Druckbegrenzungs­ ventil 54 zur Saugleitung 46 abgesteuert. In einer Phase für Druck­ abbau in der Radbremse 11 nehmen das Absperrventil 41 seine Durch­ laßstellung 41a und das Ladeventil 47 seine Durchlaßstellung 47b ein. Außerdem verbleibt das Auslaßventil 24 der Ventilanordnung 22 in seiner Sperrstellung 24a. Das Einlaßventil 23 der Ventilanordnung 22 kann entweder seine Durchlaßstellung 23a oder seine Sperrstellung 23b einnehmen. Im ersten Fall kann Druckmittel aus der Radbremse 11 durch das Einlaßventil 23 zum Vorratsbehälter 7 des Hauptbrems­ zylinders 6 abströmen; im zweiten Fall wird das Einlaßventil 23 durch die Bypassleitung 25 umgangen. Bei beendetem Antriebsschlupf­ regelbetrieb schaltet das Steuergerät 60 den Antriebsmotor 65 der Hochdruckpumpe 39 ab.

Da während des Antriebsschlupfregelbetriebes in allen Phasen der Bremsdruckmodulation das Auslaßventil 24 der Ventilanordnung 22 seine Sperrstellung 24a eingenommen hat, ist der Speicherkammer 37 kein Druckmittel zugeführt worden. Eine Entleerung der Speicher­ kammer 37 durch die Hochdruckpumpe 39 ist daher nicht erforderlich. Leitet bei einem derartigen Antriebsschlupfregelbetrieb beispiels­ weise an der Radbremse 11 der Fahrer durch Niederdrücken des Brems­ pedals 5 eine Bremsung ein, so wird dies vom Steuergerät 60 durch das Schließen des Bremslichtschalters 66 erkannt. Das Steuergerät 60 schaltet das Absperrventil 41 in die Durchlaßstellung 41a und das Ladeventil 47 in die Sperrstellung 47a. Außerdem wird das Einlaß­ ventil 23 der Ventilanordnung 22 in die Durchlaßstellung 23a geschaltet. Der vom Hauptbremszylinder 6 erzeugte Bremsdruck kann nun in allen Radbremsen 11, 12, 18, 19 des Fahrzeugs wirksam werden. Bis zum Umschalten der am vorbeschriebenen Antriebsschlupfregel­ betrieb im Bremskreis I beteiligten Ventile, insbesondere des Einlaßventils 23 in die Durchlaßstellung 23a, kann jedoch bereits Bremsdruck vom Hauptbremszylinder 6 durch die Saugleitung 46, das noch seine Durchlaßstellung 47b einnehmende Ladeventil 47, durch die Hilfsbremsleitungen 48, 49 und das Rückschlagventil 51 in die Rad­ bremse 11 des angetriebenen Fahrzeugrades eingesteuert werden.

Durch einen Ausfall des Bremslichtschalters 66 oder durch eine (begrenzte) Störung im Steuergerät 60 kann es fehlerhafterweise zu einer Fortsetzung des Antriebsschlupfregelbetriebes kommen, obwohl der Fahrer eine Bremsung einleitet, insbesondere wenn er ein sogenannter 2-Fuß-Fahrer ist, der gleichzeitig das nicht darge­ stellte Fahrpedal und das Bremspedal 5 betätigt. Im Hauptbrems­ zylinder 6 erzeugter Druck kann dennoch in allen Radbremsen 11, 12, 18, 19 wirksam werden, entweder auf dem bei einer normalen Bremsung benutzten Leitungsweg oder auf dem Weg über die entsprechenden Hilfsbremsleitungen 48, 49, 50. Wie vorstehend erwähnt, kann es trotz des weiterhin anhaltenden Antriebsschlupfregelbetriebes beispielsweise an der Radbremse 11 nicht zu einem Füllen der Speicherkammer 37 mit Druckmittel kommen, da das Auslaßventil 24 in diesem Betriebsfall ständig seine Sperrstellung 24a einnimmt. Steigert der Fahrer den Bremsdruck, so kann beispielsweise am der Radbremse 11 zugeordneten Fahrzeugrad Blockiergefahr auftreten. Das Steuergerät 60 bricht dann den Antriebsschlupfregelbetrieb ab und beginnt Blockierschutzregelbetrieb, indem es eine Phase für Brems­ druckabbau an der Radbremse 11 einleitet. Der Bremsdruckabbau kann unverzüglich wirksam werden, da nach Schalten des Auslaßventils 24 der Ventilanordnung 22 in die Durchlaßstellung 24b das aus der Radbremse 11 entnommene Druckmittel in der leeren Speicherkammer 37 aufgenommen wird. Da gleichzeitig das Steuergerät 60 das Ladeventil 47 in die Sperrstellung 47a schaltet, kann die Hochdruckpumpe 39 das Rückschlagventil 38 druckentlasten und das Druckmittel aus der Speicherkammer 37 ansaugen sowie durch die Förderleitung 40 in die Bremsleitung 9 fördern. Im übrigen läuft der Blockierschutzregel­ betrieb wie vorbeschrieben ab.

Claims (1)

1. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage (1), insbesondere für Kraftfahr­ zeuge, mit einer Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung (2), welche umfaßt:

   • - einen Hauptbremszylinder (6), von dem je Bremskreis (z. B. I) eine Bremsleitung (8, 9) zur Radbremse (z. B. 11) eines angetriebenen Fahrzeugrades ausgeht,
   • - eine der Radbremse (11) zugeordnete Ventilanordnung (22) zur Phasen für Druckaufbau, Druckhalten und Druckabbau umfassenden Bremsdruckmodulation, bestehend aus einem in der Bremsleitung (9) angeordneten Einlaßventil (23) mit einer Durchlaßstellung (23a) und einer Sperrstellung (23b) und einem Auslaßventil (24) mit einer Sperrstellung (24a) und einer Durchlaßstellung (24b), wobei das Auslaßventil (24) in einer Rückführleitung (27, 36) für Druck­ mittel angeordnet ist, die von der Bremsleitung (9) zwischen dem Einlaßventil (23) und der Radbremse (11) ausgeht,
   • - eine das Einlaßventil (23) umgehende Bypassleitung (25) mit einem Rückschlagventil (26), welches Durchfluß von der Radbremse (11) zum Hauptbremszylinder (6) zuläßt,
   • - eine an die Rückführleitung (36) angeschlossene Speicherkammer (37) zur Aufnahme von der Radbremse (11) im Blockierschutzregel­ betrieb entnommenem Druckmittel,
   • - eine Hochdruckpumpe (39), die saugseitig mit der Rückführleitung (36) sowie einer Saugleitung (46) für Druckmittel und druckseitig mit einer Förderleitung (40) für Druckmittel verbunden ist, welche zwischen dem Hauptbremszylinder (6) und der Ventilanordnung (22) in die Bremsleitung (9) mündet,
   • - ein in der Rückführleitung (36) zwischen dem Anschluß der Speicherkammer (37) und dem Anschluß der Saugleitung (46) angeordnetes Rückschlagventil (38), welches Durchfluß vom Auslaßventil (24) zur Hochdruckpumpe (39) gestattet,
   • - ein in der Bremsleitung (9) zwischen dem Hauptbremszylinder (6) und dem Anschluß der Förderleitung (40) angeordnetes Absperrventil (41) mit einer Durchlaßstellung (41a) und einer Sperrstellung (41b),
   • - ein in der Saugleitung (46), welche zwischen dem Absperrventil (41) und dem Hauptbremszylinder (6) mit der Bremsleitung (8) verbunden ist, angeordnetes Ladeventil (47) mit einer Sperr­ stellung (47a) und einer Durchlaßstellung (47b),
   • - sowie eine das Absperrventil (41) wenigstens mittelbar umgehende Überströmleitung (53) mit einem gegen den Hauptbremszylinder (6) Druckmittel absteuernden Druckbegrenzungsventil (54), gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
   • - im Antriebsschlupfregelbetrieb ist die Hochdruckpumpe (39) ständig angetrieben,
   • - im Antriebsschlupfregelbetrieb nehmen
   • a) in der Phase für Druckaufbau in der Radbremse (11) das Absperrventil (41) die Sperrstellung (41b) und das Ladeventil (47) sowie das Einlaßventil (23) die Durchlaßstellung (47b, 23a),
   • b) in der Phase für Druckhalten das Absperrventil (41) sowie das Einlaßventil (23) die Sperrstellung (41b, 23b) und das Lade­ ventil (47) die Durchlaßstellung (47b) sowie
   • c) in der Phase für Druckabbau das Absperrventil (41) sowie das Ladeventil (47) die Durchlaßstellung (41a, 47b) und das Ein­ laßventil (23) eine beliebige Stellung ein, während das Auslaßventil (24) in allen drei Phasen seine Sperr­ stellung (24a) einnimmt.