DE4128091C2 - Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine gattungsgemäße Bremsanlage ist aus der DE 38 00 854 A1 bekannt. In dieser Anlage ist eine zusätzliche Druckkammer vorgesehen, die mittels einer Vakuumdose unter Druck gesetzt werden kann und die an die Saugseite der Pumpe anschließt. Im Falle einer Antriebsregelung stellt die Druckkammer der Pumpe einen Vordruck zur Verfügung, der es erlaubt, eine bei geschlossenen Antiblockiersystemen gebräuchliche, nicht selbstansaugende Pumpe auch für Antriebsschlupfregelung zu verwenden. Dabei wird ausgenutzt, daß zum Befüllen der Bremskreise nur ein begrenztes Druckmittelvolumen benötigt wird, so daß eine ständig aus dem Druckmittelbehälter fördernde Ladepumpe entfallen kann. Allerdings wird auch bei dieser Lösung durch die Vakuumdose mit Druckkammer im Motorraum ein beträchtliches Einbauvolumen in Anspruch genommen.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 40 29 407 A1 ist eine hydraulische Bremsanlage mit einem Blockierschutzsystem (ABS) und einer Antriebsschlupfregelung (ASR) bekannt. Der Vordruck für die Antriebsschlupfregelung wird mittels eines speziellen Hydroaggregates, also eines zusätzlichen Bauelementes, erzeugt.

Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, das Einbauvolumen einer gattungsgemäßen Bremsanlage zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Das Prinzip der Erfindung beruht also darauf, durch die Integration des Vordruckerzeuges im Druckmittelbehälter ein zusätzliches Bauelement einzusparen.

Wenn der Vordruck durch den Hauptzylinder zugeführt wird, wird außerdem eine Leitung eingespart.

Der Vordruckerzeuger kann ebenso zum schnellen Vorfüllen der Radzylinder genutzt werden, während die Pumpe anläuft, wie auch zur Erzeugung eines Vordrucks an der Saugseite der Pumpe. Die Erfindung ist dabei nicht auf nicht selbstansaugende Pumpen beschränkt. Auch für selbstansaugende Pumpen ergeben sich verbesserte Fördereigenschaften. Das gilt insbesondere bei extremer Kälte, wenn das Druckmittel eine hohe Viskosität besitzt.

Besonders vorteilhaft ist die Nutzung eines gemeinsamen Anschlußstutzens von Druckmittelbehälter zum Hauptzylinder für die Nachlauffunktion des Behälters und die Vordruckerzeugung, weil der Hauptzylinder nicht verändert werden muß. Eine Betätigung durch Vakuum bietet sich an, da in der Regel Vakuumverstärker Verwendung finden und lediglich eine Abzweigung der Evakuierungsleitung dem Vordruckerzeuger zugeführt werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematischer Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,

Fig. 2 einen vakuumbetätigten Vordruckerzeuger,

Fig. 3 einen Detailausschnitt aus einem weiteren vakuumbetätigten Vordruckerzeuger.

Fig. 1 beschränkt sich der Übersichtlichkeit halber auf wenige zum Verständnis wichtige Einzelheiten. Auf dem Hauptzylinder 1 sitzt der Druckmittelbehälter 2 mit dem Druckerzeuger 3. Vom Hauptzylinder 1 führt die Bremsleitung 4 zur Radbremse 5 eines angetriebenen Rades. Von dort verläuft die Rücklaufleitung 6 zum Niederdruckspeicher 7, der sich an der Saugseite der Pumpe 8 befindet. Die Druckseite der Pumpe 8 ist über die Druckleitung 9 an die Bremsleitung 4 angeschlossen. Für die Antriebsschlupfregelung besitzt die Pumpe 8 die Saugleitung 10, welche über den Hauptzylinder 1 mit dem Druckmittelbehälter 2 in Verbindung steht.

Die Drucksteuerung in der Radbremse 5 erfolgt durch elektromagnetische Schaltung des Einlaßventils 11 und des Auslaßventils 12. Im Falle einer Antriebsschlupfregelung läßt sich die Bremsleitung 4 mit dem Trennventil 13 unterbrechen, und das Saugschaltventil 14 in der Saugleitung 10 bleibt geöffnet. Bei jeder pedalbetätigten Bremsung wird das Saugschaltventil 14 elektromagnetisch geschlossen und das Trennventil 13 geöffnet. Damit bei einer Antriebsschlupfregelung der Motor der Pumpe vor Überhitzung und die Leitungen vor einer Drucküberlastung geschützt werden und damit Betriebsgeräusche gemindert werden, ist dem Trennventil 13 das Überdruckventil 15 parallelgeschaltet, das bei einer Druckdifferenz von etwa 70 bar zum Hauptzylinder hin öffnet, wenn es sich bei der angetriebenen Achse um die Vorderachse handelt; bei der Hinterachse betrüge der Öffnungsdruck etwa 140 bar.

Da die Blockierschutzfunktion einer solchen Bremsanlage mit Rückförderung zur Genüge durch den Stand der Technik belegt ist, soll an dieser Stelle nur die Antriebsschlupfregelung zur Sprache kommen. Zu Beginn einer Antriebsschlupfregelung befinden sich alle Ventile 11, 12, 13 und 14 in der abgebildeten Stellung, also der Grundstellung. Ein elektrisches Signal, das einen zu hohen Antriebsschlupf anzeigt, löst die Betätigung des Vordruckerzeugers 3 aus. Gleichzeitig läuft die Pumpe 8 an. Diese Pumpe 8 ist zweckmäßigerweise nicht selbstansaugend, damit jede Unterdruckbildung unmöglich ist. Aber auch, wenn eine selbstansaugende Pumpe Verwendung findet, bringt der Vordruckerzeuger Vorteile, da dann insbesondere bei tiefen Temperaturen viskositätsbedingte Ansaugverluste der Pumpe ausgeglichen werden.

Eine weitere vorteilhafte Funktionsvariante ergibt sich, wenn der Vordruckerzeuger 3 zur Vorfüllung der Radbremse 5 bei einer Antriebsschlupfregelung genutzt wird, so daß auch während der Pumpenanlaufzeit ein schneller Druckaufbau - in diesem Fall etwa 70 bar - erfolgen kann. Dazu wird das Trennventil 13 während der Betätigung des Vordruckerzeugers 3 kurzzeitig geöffnet und das Saugschaltventil 14 geschlossen.

Die in Fig. 2 abgebildete Ausführungsform des Vordruckerzeugers 3 wird über den Vakuumanschluß 16 von einer Vakuumquelle betätigt. Die Kammer 17 wird evakuiert, während die Kammer 18 durch die Ausgleichsöffnung 19 immer unter Atmosphärendruck steht. Die beiden Kammern 17 und 18 sind durch die Rollmembran 20 voneinander getrennt. Bei Evakuierung der Kammer 17 drückt der Atmosphärendruck oberhalb der Rollmembran 20 den Kolben 21 über die Platte 22 und den Stößel 23 nach unten. Der Stößel 23 ist abgedichtet durch die Behälterdecke 24 geführt und besitzt unterhalb der Behälterdecke 24 den umlaufenden Vorsprung 25, der seinen Hub nach oben begrenzt.

Der Kolben 21 begrenzt nach oben den Druckraum 26, dessen zylindrische Wand 27 hier einteilig mit dem Druckmittelbehälter 2 gefertigt ist und der vollständig unterhalb des Druckmittelspiegels 31 liegt. Die Wand 27 besitzt Nachlaufbohrungen 28, die vom Kolben 21, der mit dem Dichtring 29 an der Wand 27 dichtend anliegt, überfahren werden, wenn die Kammer 17 evakuiert wird. Von diesem Punkt an wird bei weiterer Senkung des Kolbens 21 das aus dem Druckraum 26 zu verdrängende Druckmittel über den Anschluß 30 durch den Hauptzylinder 1 in den Bremskreis gedrückt.

Wenn die Kammer 17 wieder unter Atmosphärendruck gesetzt wird, wird der Kolben 21 von der Druckfeder 32 wieder nach oben in die dargestellte Grundposition geschoben. Das Rückschlagventil 33 dient dabei zum Druckausgleich, so lange sich der Kolben 21 noch unterhalb der Nachlaufbohrungen 28 befindet.

Die Druckmittelzufuhr bei einer pedalbetätigten Bremsung, wenn der Kolben 21 sich in dieser Grundposition befindet, erfolgt ebenfalls über die Nachlaufbohrungen 28.

Wenn die Pumpe 8 der Bremsanlage selbstansaugend ist und der Vordruckerzeuger 3 zum Vorfüllen der Radbremse 5 vorgesehen ist, hat das Rückschlagventil 33 die zusätzliche Funktion, eine weitere Druckmittelzufuhr zu gewährleisten, falls für die Regelung des Antriebsschlupfes ein zusätzlicher Bedarf besteht.

Fig. 3 stellt eine zweite Ausgestaltung des Vordruckerzeugers 3 dar. Die Kraft F wird mit Hilfe von Vakuum wie in Fig. 2 oder auf andere Weise, beispielsweise elektromotorisch oder von einem Hubmagneten erzeugt. Sie wirkt auf den Kolben 21′ ein, der über den Dichtring 29′ durch Reibung die Hülse 34′ nach unten schiebt. Die Hülse 34′ legt sich dann an die ringförmige Dichtplatte 35′ an und verschließt die Verbindung zwischen Druckraum 26′ und den Nachlaufbohrungen 28′. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Kolbens 21′ wird im Druckraum 26′ Druck aufgebaut.

Zwar ist diese Anordnung komplizierter als die gemäß Fig. 2, hat aber den Vorteil, daß die Nachlaufbohrungen 28′ beliebig nahe am Boden des Druckmittelbehälters 2 angebracht werden können. Da die Nachlaufbohrungen 28′ bei jedem Bremsbetrieb zur Druckmittelzufuhr dienen, wird ein Sicherheitszugewinn erzielt, weil auch bei extremer Fahrzeugschräglage die Nachlaufbohrungen 28′ immer unterhalb des Druckmittelspiegels 31′ liegen. Der Druckmittelspiegel 31′ kann daher niedriger gewählt werden als in Fig. 2.

Das Rückschlagventil 33′ ist hier anders aufgebaut als in Fig. 2. In Ruhelage ist es geöffnet, da sein Schließglied aufgrund seiner Schwerkraft unten liegt. Erst bei Bewegung des Kolbens nach unten wird das Schließglied vom Druckmittelstrom angehoben und schließt das Druckmittelventil 33′.

Daß bei niedrigerem Druckmittelspiegel 31′ das Rückschlagventil 33′ unter Umständen darüber liegt, stellt keine Beeinträchtigung des normalen Bremsbetriebs dar, weil es nur für die Antriebsschlupfregelung von Bedeutung ist.

Claims (7)

1. Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung mit einem von einem Bremspedal mit Bremsdruck beaufschlagbaren Hauptzylinder der von einem Druckmittelbehälter mit Druckmittel gespeist wird und über mindestens eine Bremsleitung an mindestens einer Radbremse eines angetriebenen Rades angeschlossen ist, mit einem Niederdruckspeicher und einer Rückförderpumpe für den Blockierschutzbetrieb sowie einem Vordruckerzeuger mit begrenztem Fördervolumen zum Erzeugen eines Vordrucks für die Antriebsschlupfregelung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruckerzeuger (3) im Druckmittelbehälter (2) angeordnet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordruckerzeugung durch den Hauptzylinder (1) hindurch erfolgt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruck bei der Antriebsschlupfregelung zum Vorfüllen der Radbremse (5) genutzt wird.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruck der Saugseite der Rückförderpumpe (8) zugeführt wird.

5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Druckmittelbehälter (2) zum Hauptzylinder (1) ein gemeinsamer Anschlußstutzen für die Druckmittelzufuhr sowohl bei einer pedalbetätigten Bremsung als auch beim Betrieb des Vordruckerzeugers (3) genutzt wird.

6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruckerzeuger (3) von einer Vakuumquelle betätigt wird.

7. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruckerzeuger von einem Hubmagneten betätigt wird.