DE4121604A1 - Hydraulische bremsanlage mit blockierschutz- und antriebsschlupfregeleinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Bremsanlage vorgeschlagen worden (DE-Patentanmeldung 41 07 978.7), bei der das Absperrventil in der Saugleitung als Grundstellung eine federbetätigte Sperrstellung und eine elektromagnetisch schaltbare Durchlaßstellung aufweist. Dieses Absperrventil ist für die Saugsteuerung der Hochdruckpumpe vorge­ sehen, d. h. das Ventil gibt im Antriebsschlupfregelbetrieb die Verbindung zum Hauptbremszylinder nur dann frei, wenn die Hochdruck­ pumpe Druckmittel fördern soll.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße hydraulische Bremsanlage mit dem kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Ersatz der elektromagnetischen Betätigung des Absperrventils bei der bekannten Ausführungsform durch die hydraulische Betätigung eine Vereinfachung des elektronischen Steuergerätes erlaubt. Außerdem ist bei einem hydraulisch betätigten Absperrventil mit einfachen Mitteln ein relativ großer Durchflußquerschnitt erzielbar. Hierdurch ist bei tiefen Temperaturen die Drosselwirkung des Ventils beim Ansaugen von Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder vermindert.

Durch die im Unteranspruch aufgeführte Maßnahme ist eine vorteil­ hafte Weiterbildung der im Hauptanspruch angegebenen Bremsanlage möglich. Dabei ist von besonderem Vorteil der Umstand, daß sich eine nach Blockierschutz- oder Antriebsschlupfregelbetrieb teilgefüllte Niederdruck-Speicherkammer nach dem Lösen des Bremspedals über das Rückschlagventil und das seine Durchlaßstellung einnehmende zweite Absperrventil selbsttätig in den Hauptbremszylinder entleeren kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Schaltschemas einer hydraulischen Bremsanlage in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Zeichnung dargestellte hydraulische Bremsanlage 1 ist zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, bestimmt.

Die Bremsanlage 1 hat einen mit einem Bremspedal 2 betätigbaren, zweikreisigen Hauptbremszylinder 3 mit einem Druckmittel-Vorrats­ behälter 4. Ein erster Bremskreis I der Bremsanlage 1 ist Radbremsen 4, 5 nicht angetriebener Fahrzeugräder, z. B. der Vorderachse des Fahrzeugs, zugeordnet. An einem zweiten Bremskreis II sind die Radbremsen 6, 7 angetriebener Fahrzeugräder, z. B. der Hinterachse des Fahrzeugs, angeschlossen. Die Bremsanlage 1 weist daher die sogenannte TT-Bremskreisaufteilung auf. Der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung stehende Bremskreis 21 ist nachfolgend näher erläutert:

Der Bremskreis II hat eine vom Hauptbremszylinder 3 ausgehende, zur Radbremse 6 führende Bremsleitung 10. Von dieser Bremsleitung 10 zweigt eine Bremsleitung 11 zur zweiten Radbremse 7 dieses Brems­ kreises II ab. In der Bremsleitung 10 ist hauptbremszylinderseitig ein erstes Absperrventil 12 in Form eines 2/2-Wegeventils mit einer federbetätigten Durchlaßstellung 12a und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperrstellung 12b angeordnet. Radbremsseitig sind Ventilanordnungen 13, 14 für die Bremsdruckmodulation in den Rad bremsen 6, 7 vorgesehen. Jede Ventilanordnung 13, 14 besitzt ein in der entsprechenden Bremsleitung 10, 11 angeordnetes, den Zufluß von Druckmittel zur Radbremse 6, 7 steuerndes Einlaßventil 15. Dieses ist als 2/2-Wegeventil mit einer federbetätigten Durchlaßstellung 15a und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperrstellung 15b aus­ gebildet. Zwischen dem jeweiligen Einlaßventil 15 und der Radbremse 6, 7 geht von der zugeordneten Bremsleitung 10, 11 je eine Rückführ­ leitung 16, 17 aus. In den Rückführleitungen 16, 17 ist je ein Auslaßventil 18 der Ventilanordnungen 13, 14 angeordnet. Das Auslaß­ ventil 18 ist ebenfalls als 2/2-Wegeventil ausgebildet; es hat jedoch eine federbetätigte Sperrstellung 18a und eine elektro­ magnetisch schaltbare Durchlaßstellung 18b. Die Rückführleitungen 16, 17 sind nach den beiden Auslaßventilen 18 in einer Rückführ­ leitung 19 vereinigt, an welche eine Niederdruck-Speicherkammer 20 angeschlossen ist. In der zur Saugseite einer durch einen elek­ trischen Antriebsmotor 21 antreibbaren Hochdruckpumpe 22 führenden Rückführleitung 19 ist zwischen dem Anschluß der Speicherkammer 20 und der Hochdruckpumpe 22 ein Rückschlagventil 23 mit Durchlaßrich­ tung von den Radbremsen 6, 7 zur Pumpe angeordnet. Druckseitig geht von der Hochdruckpumpe 22 eine zwischen dem Absperrventil 12 und den Ventilanordnungen 13, 14 in die Bremsleitung 10 mündende Einspeise­ leitung 24 aus.

Die selbstansaugend ausgebildete Hochdruckpumpe 22 steht außerdem saugseitig mit einer von der Bremsleitung 10 zwischen dem Haupt­ bremszylinder 3 und dem Absperrventil 12 ausgehenden, zwischen dem Rückschlagventil 23 und der Hochdruckpumpe 22 in die Rückführleitung 19 einmündenden Saugleitung 27 in Verbindung. In der Saugleitung 27 ist ein zweites Absperrventil 28 in Form eines 2/2-Wegeventils angeordnet. Das zweite Absperrventil 28 hat als Grundstellung eine federbetätigte Durchlaßstellung 28a und eine hydraulisch schaltbare Sperrstellung 28b. Zum Erzeugen dieser Stellung ist das zweite Absperrventil 28 durch eine Steuerleitung 29 mit dem hauptbrems­ zylinderseitigen Abschnitt der Saugleitung 27 verbunden. Außerdem ist noch eine zwischen dem ersten Absperrventil 12 und dem Anschluß der Einspeiseleitung 24 von der Bremsleitung 10 ausgehende und in den hauptbremszylinderseitigen Abschnitt der Saugleitung 27 mündende Überströmleitung 30 mit einem Druckbegrenzungsventil 31 vorgesehen. Mit diesem Druckbegrenzungsventil 31 ist in der Bremsleitung 10 bei seine Sperrstellung 12b einnehmendem ersten Absperrventil 12 der von der Hochdruckpumpe 22 erzeugbare Druck begrenzbar.

Die zwischen dem Hauptbremszylinder 3 und den Radbremsen 4, 5, 6, 7 angeordneten Elemente der Bremsanlage 1 sind Teil einer Blockier­ schutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung 34, zu der ein elek­ tronisches Steuergerät 35 sowie den einzelnen Fahrzeugrädern zuge­ ordnete Raddrehzahlsensoren 36 gehören. Das Steuergerät 35 vermag Signale der Raddrehzahlsensoren 36 auszuwerten und in Schaltsignale für den Antriebsmotor 21 sowie die diversen elektromagnetisch betätigbaren Ventile der Bremsanlage 1 umzusetzen. Dabei ist im Bremskreis 21 sowohl Blockierschutzregelbetrieb als auch Antriebs­ schlupfregelbetrieb möglich, während der nicht näher erläuterte Bremskreis I lediglich Blockierschutzregelbetrieb ermöglicht.

Die hydraulische Bremsanlage 1 hat folgende, anhand des Bremskreises 11 erläuterte Funktionen:

Bei einer normalen, vom Fahrer ausgelösten Bremsung nehmen das erste Absperrventil 12 und die Einlaßventile 15 sowie die Auslaßventile 18 der Ventilanordnungen 13, 14 die gezeichnete Stellung ein. Außerdem ist der elektrische Antriebsmotor 21 außer Betrieb. Der durch Betätigen des Bremspedals 2 im Hauptbremszylinder 3 erzeugte Druck wird durch Verschieben von Druckmittelteilmengen durch die Brems­ leitungen 10, 11 in die Radbremsen 6, 7 übertragen. Der vom Haupt­ bremszylinder 3 erzeugte Druck ist auch im hauptbremszylinder­ seitigem Abschnitt der Saugleitung 27 sowie in der Steuerleitung 29 wirksam, so daß das zweite Absperrventil 28 in seine Sperrstellung 28b geschaltet wird. Durch Entlasten des Bremspedals 2 fließen Druckmittelteilmengen von den Radbremsen 6, 7 zurück zum Hauptbrems­ zylinder 3. Bei Beendigung der Bremsung kehrt das zweite Absperr­ ventil 28 aufgrund Druckentlastung in der Saugleitung 27 in seine Grundstellung, der Durchlaßstellung 28a, zurück.

Tritt bei einer solchen Bremsung z. B. am der Radbremse 6 zugeord­ neten Fahrzeugrad Blockiergefahr auf, so wird dies aufgrund der Signale der Raddrehzahlsensoren 36 vom elektronischen Steuergerät 35 erkannt. Nach einem im Steuergerät 35 abgespeicherten Regelalgorith­ mus wird in an sich bekannter Weise die Ventilanordnung 13 in Phasen für Druckabbau, Druckhalten und Druckaufbau in der Radbremse 6 geschaltet. In Phasen für Bremsdruckabbau kann Druckmittel aus der Radbremse 6 durch die Rückführleitung 16, das seine Durchlaßstellung 18b einnehmende Auslaßventil 18 der Ventilanordnung 13 und die Rück­ führleitung 19 abfließen. Die vom Steuergerät 35 in Betrieb gesetzte Hochdruckpumpe 22 saugt dieses z. T. von der Speicherkammer 20 auf­ genommene Druckmittel an und fordert es in die Bremsleitung 10 zurück zum Hauptbremszylinder 3. Ein Ansaugen von Druckmittel durch die Saugleitung 27 ist wegen des seine Sperrstellung 28b einnehmen­ den zweiten Absperrventils 28 unterbunden.

Tritt beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs beispielsweise an dem der Radbremse 6 zugeordneten, angetriebenen Fahrzeugrad unzu­ lässig großer Antriebsschlupf auf, so wird dieses Raddrehverhalten ebenfalls vom Steuergerät 35 aufgrund der Signale der Raddrehzahl­ sensoren 36 erkannt. Nach einem abgespeicherten Regelalgorithmus setzt das Steuergerät 35 die Hochdruckpumpe 22 in Betrieb und schaltet das erste Absperrventil 12 in die Sperrstellung 12b sowie das Einlaßventil 15 der Ventilanordnung 14 in die Sperrstellung 15b. Da keine Betätigung des Bremspedals 2 gegeben ist, befindet sich das zweite Absperrventil 28 in seiner Durchlaßstellung 28a. Die Hoch­ druckpumpe 22 kann daher Druckmittel durch die Saugleitung 27 aus dem Hauptbremszylinder 3 ansaugen und durch die Einspeiseleitung 24 in die Bremsleitung 10 fördern. Durch Schalten der Ventilanordnung 13 wird nun in bekannter Weise der Bremsdruck in der Radbremse 6 moduliert. Von der Hochdruckpumpe 22 gefördertes, jedoch von der Radbremse 6 nicht abgenommenes Druckmittel, wird durch die Überström­ leitung 30 und das Druckbegrenzungsventil 31 zur Saugleitung 27 abgesteuert. Bei Beendigung des Antriebsschlupfregelbetriebs werden die Hochdruckpumpe 22 abgeschaltet und die Ventile 12, 15, 18 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Die einen Mindest-Betriebsdruck aufweisende Niederdruck-Speicherkammer 20 stößt darin gegebenenfalls noch enthaltenes Druckmittel aus, so daß dieses unter Überwindung des Rückschlagventiles 23 selbsttätig durch die Saugleitung 27 und das seine Durchlaßstellung 28a einnehmende zweite Absperrventil 28 zum Hauptbremszylinder 3 zurückfließen kann. Das Rückströmen des Druckmittels wird durch den verhältnismäßig großen Durchflußquer­ schnitt des zweiten Absperrventils 28 unterstützt. Außerdem ist hierdurch die Drosselwirkung des zweiten Absperrventils 28 hierdurch vermindert, was sich beim Ansaugen von Druckmittel aus dem Haupt­ bremszylinder 3 im Antriebsschlupfregelbetrieb bei tiefen Tempera­ turen vorteilhaft auswirkt, wenn die Viskosität des Druckmittels erhöht ist.

Das elektronische Steuergerät 35 löst in gewissen Zeitabständen einen Prüfablauf der Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelein­ richtung 34 aus. Dabei wird die Hochdruckpumpe 22 in Betrieb gesetzt und Druckmittel durch die Saugleitung 27 aus dem Hauptbremszylinder 3 angesaugt. Das in die Bremsleitung 10 geförderte Druckmittel strömt durch das seine Durchlaßstellung 12a einnehmende erste Absperrventil 12 ab und wird von der Pumpe 22 durch die Saugleitung 27 und das durchlässige zweite Absperrventil 28 wieder angesaugt. Aufgrund des großen Durchflußquerschnitts des zweiten Absperrventils 28 ist der Saugdruck der Hochdruckpumpe 22 am ersten Absperrventil 12 in einem solchen Maß wirksam, daß eine Druckfortpflanzung infolge des von der Pumpe am ersten Absperrventil 12 hervorgerufenen Stau­ drucks in die Radbremsen 6, 7 weitgehend vermieden wird.

In Abweichung des beschriebenen Ausführungsbeispiels können die Wirkungen des zweiten Absperrventils 28 erzielt werden, wenn dieses statt der hydraulischen Betätigung eine elektromagnetische Betäti­ gung der Sperrstellung 28b aufweist.

Die vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Lösung sind auch bei einer Bremsanlage mit K-Bremskreisaufteilung erzielbar. Bei K-Aufteilung sind in einem Bremskreis die Radbremsen diagonal gegen­ überliegender Fahrzeugräder enthalten. So können beispielsweise die Radbremsen 4, 6 den angetriebenen Vorderrädern, die Radbremsen 5, 7 den nicht angetriebenen Hinterrädern des Fahrzeugs zugeordnet sein. Im Falle des Bremskreises 11 ist dann die Bremsleitung 11 haupt­ bremszylinderseitig mit der Bremsleitung 10 verbunden, z. B. durch Anschluß am zwischen dem zweiten Abstellventil 28 und dem Haupt­ bremszylinder 3 verlaufenden Abschnitt der Saugleitung 27. In entsprechender Weise ist dann der Bremskreis I mit einer selbstan­ saugenden Hochdruckpumpe 22, einem ersten Absperrventil 12 einem Rückschlagventil 23, einem zweiten Absperrventil 28, einer Über­ strömleitung 30 und einem Druckbegrenzungsventil 31 auszustatten.

Claims (2)

1. Hydraulische Bremsanlage (1) mit Blockierschutz- und Antriebs­ schlupfregeleinrichtung (34), insbesondere für Kraftfahrzeuge,

• - mit einer zwischen einem pedalbetätigbaren Hauptbremszylinder (3) und einer Radbremse (z. B. 6) verlaufenden Bremsleitung (10) mit einer Ventilanordnung (13) für die Bremsdruckmodulation in der Radbremse,
• - mit einer von der Ventilanordnung (13) ausgehenden Rückführleitung (16, 19) für Druckmittel zur Saugseite einer Hochdruckpumpe (22), die druckseitig mit einer Einspeiseleitung (24) zwischen dem Haupt­ bremszylinder (3) und der Ventilanordnung an die Bremsleitung (10) angeschlossen ist,
• - mit einem ersten Absperrventil (12), das in der Bremsleitung (10) zwischen dem Hauptbremszylinder (3) und dem Anschluß der Einspeise­ leitung (24) angeordnet ist,
• - mit einem zweiten, eine Durchlaßstellung (28a) und eine Sperr­ stellung (28b) aufweisenden Absperrventil (28) in einer Saugleitung (27), welche zwischen dem Hauptbremszylinder (3) und dem ersten Absperrventil (12) von der Bremsleitung (10) ausgeht und saugseitig mit der Hochdruckpumpe (22) in Verbindung steht,
• - sowie mit einem in Abhängigkeit vom Raddrehverhalten die Ventile (12, 15, 18) und die Pumpe (22) schaltenden elektronischen Steuer­ gerät (35),
• - dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Absperrventil (28), das seine Durchlaßstellung (28a) als Grundstellung einnimmt, durch den hauptbremszylinderseitigen Druck in der Saugleitung (27) in seine Sperrstellung schaltbar ist.

2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Rückführleitung (19) eine Niederdruck-Speicherkammer (20) zur Aufnahme von der Radbremse (6) entnommenem Druckmittel ange­ schlossen ist und daß in der Rückführleitung (19) zwischen dem Anschluß der Niederdruck-Speicherkammer (20) und dem pumpenseitigen Anschluß der Saugleitung (27) ein Rückschlagventil (23) liegt.