DE4128386A1

DE4128386A1 - Hydraulische bremsanlage mit einer antriebsschlupfregeleinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4128386A1
Application number: DE19914128386
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Siegel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-08-27
Filing date: 1991-08-27
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: DE4128386C2; JPH05193473A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage mit einer Antriebsschlupfregeleinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine derartige Bremsanlage vorgeschlagen worden, (DE-Patentanmeldung P 41 07 978.7), bei der das von der Hochdruck pumpe für den Antriebsschlupfregelbetrieb anzusaugende Druckmittel aus dem Druckmittel-Vorratsbehalter eines Hauptbremszylinders auf dem Weg über einen hauptbremszylinderseitigen Abschnitt der Brems leitung und den Hauptbremszylinder entnommen wird. Bei tiefen Tem peraturen und daher erhöhter Viskosität des Druckmittels ist wegen enger Durchlaßquerschnitte im Hauptbremszylinder das Saugverhalten der Pumpe verschlechtert, was einem raschen Druckaufbau in der Rad bremse entgegenwirkt. Man hat daher eine Erwärmung des Druckmittels im hauptbremszylinderseitigen Bremsleitungsabschnitt vorgesehen.

Außerdem ist bereits eine derartige Bremsanlage vorgeschlagen worden (DE-Patentanmeldung P 41 02 864.3), welche einen mit Druckmittel aus der Radbremse gespeisten Druckmittelspeicher aufweist. Dieser Druck mittelspeicher ist mit der Saugseite der Hochdruckpumpe verbunden und besitzt einen eigenen Antrieb für den gesteuerten Ausstoß von Druckmittel für den Antriebsschlupfregelbetrieb. Eine solche Lösung ist konstruktiv relativ aufwendig und bedarf auch eines gewissen Steuerungsaufwandes.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit relativ geringem konstruktiven aber ohne jeden Steuerungsaufwand ein zu sätzliches Druckmittelvolumen für den Antriebsschlupfregelbetrieb unter Vermeidung enger Querschnitte auf kurzem Wege zur Hochdruck pumpe bereitgestellt wird. Eine erhöhte Viskosität des Druckmittels bei tiefen Temperaturen hat nur einen verringerten Einfluß auf das Saugverhalten der Hochdruckpumpe, d. h. der Druckaufbau in der Rad bremse bei Antriebsschlupfregelbetrieb ist schnell erzeugbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen, der im Hauptanspruch angegebenen Bremsanlage möglich.

Insbesondere von Vorteil ist die im Anspruch 2 gekennzeichnete Aus gestaltung des Druckmittelspeichers, weil dieser sich durch wenige Bauteile auszeichnet, unmittelbar in der Bremsrichtung angeordnet ist und geringen Einfluß auf die Elastizität des den Speicher ent haltenden Bremskreises hat.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind in der Be schreibung des Ausführungsbeispiels angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ver einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert. Es zeigen

Fig. 1 ein hydraulisches Schaltbild einer 2-Kreis-Bremsanlage mit Antriebsschlupfregeleinrichtung sowie mit je einem hauptbremszylinderseitig an eine Bremsleitung angeschlossenen Druckmittelspeicher und Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen sol chen konstruktiv ausgestalteten Druckmittelspeicher.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltbild zeigt eine hydraulische Bremsanlage 10 mit einem Hauptbremszylinder 11, welcher einen Druck mittel-Vorratsbehälter 12 trägt. An den Hauptbremszylinder 11 sind zwei Bremskreise I und II angeschlossen. Der Bremskreis I dient der Betätigung einer dem linken Vorderrad zugeordneten Radbremse 13 und einer dem rechten Hinterrad zugeordneten Radbremse 14 des Fahrzeugs. An den Bremskreis II ist eine Radbremse 15 des rechten Vorderrades und eine Radbremse 16 des linken Hinterrades des Fahrzeuges ange schlossen. Diese hydraulische Bremsanlage 10 weist daher eine so genannte Diagonal-Aufteilung der Bremskreise auf. Die Bremsanlage 10 ist mit einer Antriebsschlupfregeleinrichtung 17 zur Begrenzung von Antriebsschlupf an den angetriebenen Vorderrädern des Fahrzeugs aus gestattet. Nachfolgend ist anhand des Bremskreises 11, der in glei cher Weise wie der Bremskreis 1 ausgestattet ist, der Aufbau der Bremsanlage 10 beschrieben, soweit dies das Verständnis der An triebsschlupfregeleinrichtung 17 erfordert.

Die Bremsanlage 10 weist eine vom Hauptbremszylinder 11 ausgehende und zur Radbremse 15 führende Bremsleitung 20 auf. Radbremsseitig ist der Bremsleitung 20 eine Drucksteuerventilanordnung 21 für die Bremsdruckmodulation der Radbremse 15 zugeordnet. Eine solche Ven tilanordnung 21 besteht aus einem Einlaßventil 22 und einem Auslaß ventil 23, welche als 2/2-Wege-Ventile ausgebildet sind. Hauptbrems zylinderseitig ist in der Bremsleitung 20 ein Absperrventil 24 an geordnet. Das Absperrventil 24 besitzt eine Grundstellung 24a, in der es für Druckmittel durchlässig ist. In einer Arbeitsstellung 24b sperrt das Absperrventil 24 die Bremsleitung 20; bei Überschreiten eines vorgegebenen Ansprechdruckes ist es in Richtung Hauptbrems zylinder 11 durchlässig.

Von der Bremsleitung 20 zweigt zwischen dem Hauptbremszylinder 11 und dem Absperrventil 24 eine Saugleitung 27 ab, in welcher ein als 2/2-Wege-Ventil ausgebildetes Ladeventil liegt. Dieses sperrt in seiner Grundstellung 28a die Saugleitung 27: in seiner Arbeitsstel lung 28b gibt es die Saugleitung frei. Die Saugleitung 27 führt zur Saugseite einer selbstansaugenden Hochdruckpumpe 29, von deren Druckseite eine Druckleitung 30 ausgeht, welche zwischen dem Ab sperrventil 24 und der Drucksteuerventilanordnung 21 an die Brems leitung 20 angeschlossen ist.

Die zwischen dem Hauptbremszylinder 11 und den Radbremsen 13-16 liegenden Elemente der Bremsanlage 10 sind in einem sogenannten Hydroaggregat 31 zusammengefaßt, dessen Gehäuse 32 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist.

Außerdem ist der Bremskreis II mit einem drucklosen, passiven Druck mittelspeicher 33 versehen. Dieser ist am Hydroaggregat 31 in der Bremsleitung 20 angeordnet.

Es ist ferner noch ein elektronisches Steuergerät 37 vorgesehen, welches mit Hilfe von den Fahrzeugrädern zugeordneten Drehzahlsen soren 38 das Raddrehverhalten überwacht und bei Auftreten von An triebsschlupf die erwähnten Ventile 22, 23, 24, 28 sowie einen elektrischen Antriebsmotor 39 der Hochdruckpumpe 29 nach einem vor gegebenen Regelalgorythmus schaltet.

Beim Auftreten von unzulässig großem Antriebsschlupf beispielsweise am der Radbremse 15 zugeordneten rechten Vorderrad des Fahrzeugs schaltet das Steuergerät 37 das Absperrventil 24 in die Arbeitstel lung 24b, das Ladeventil 28 in die Arbeitsstellung 28b sowie den Antriebsmotor 39 der Hochdruckpumpe 29 ein. Die Hochdruckpumpe 29 saugt nun Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 33 durch den hauptbremszylinderseitigen Abschnitt 20.1 der Bremsleitung 20 und durch die Saugleitung 27 an. Das geförderte Druckmittel wird durch die Druckleitung 30 in den radbremsseitigen Abschnitt 20.2 der Bremsleitung 20 gefördert und in der Radbremse 15 zur Stabilisierung des Raddrehverhaltens Bremsdruck aufgebaut. Dabei können auf einen derartigen Druckaufbau nicht näher beschriebene Phasen für Druckhal ten und Druckaufbau folgen.

Der in Fig. 1 lediglich als Symbol dargestellte Druckmittelspeicher 33 hat folgenden, in Fig. 2 wiedergegebenen konstruktiven Aufbau: Ein hülsenförmiger Körper 42 mit einer abgestuften, durchgehenden Längsbohrung 43 weist, ausgehend von einem Außensechskant 44, einen Anschlußstutzen 45 mit Außengewinde 46 auf. Mit diesem Anschluß stutzen 45 ist der Druckmittelspeicher 33 in das Gehäuse 32 des Hy droaggregats einschraubbar. Die Längsbohrung 43 hat im Bereich des Anschlußstutzens 45 einen der Bremsleitung 20 entsprechenden Innendurchmesser. Auf einen im Bereich des Sechskants 44 liegenden Boden 47 des hülsenförmigen Körpers 42 folgt eine Durchmesser vergrößerung der Längsbohrung 43 in Form eines Innenkegels 48. An diesen schließt sich nach einer weiteren stufenförmigen Durchmesser vergrößerung ein relativ langer zylindrischer Abschnitt 49 der Längsbohrung 43 an.

Innerhalb des Abschnitts 49 der Längsbohrung 43 ist im hülsenförmi gen Körper 42 ein rohrförmiges Bremsleitungsstück 52 aufgenommen. Dessen eines Ende ist dem Hauptbremszylinder 11 und dessen anderes Ende der Radbremse 15 zugeordnet. Das Bremsleitungsstück 52 hat einen Innendurchmesser, welcher dem der Längsbohrung 43 im Anschluß stutzen 45 entspricht. Das Bremsleitungsstück 52 ist endseitig mit je einem Außenkegel 53, 54 versehen. Zwischen den beiden Außenkegeln 53, 54 besitzt das Bremsleitungsstück 52 einen im Durchmesser ver jüngten Abschnitt 55. Das Bremsleitungsstück 52 ist in diesem Mit telabschnitt 55 von axial mit Abstand zueinander angeordneten Quer bohrungen 56 durchdrungen. Die Querbohrungen 56 münden in umfangs seitig am Mittelabschnitt 55 des Bremsleitungsstücks 52 gelegene Um laufnuten 57 ein.

Im Abschnitt 49 des hülsenförmigen Körpers 42 ist ein buchsenförmi ger Stützkörper 60 passend aufgenommen. In radialer Richtung füllt der Stützkörper 60 den Durchmessersprung der Längsbohrung 43 vom Innenkegel 48 zum Abschnitt 49. In axialer Richtung erstreckt sich der Stützkörper 60 entlang dem gesamten Mittelabschnitt 55 des Bremsleitungsstücks 52. Die Wand des Stückkörpers 60 ist luftdurch lässig ausgebildet. Der Stützkörper 60 kann als poriges Sinterteil oder als massivwandiges Bauteil mit einer Vielzahl von Querbohrungen kleinen Durchmessers geformt sein. Im Bereich des spaltfrei im Ab schnitt 49 des hülsenförmigen Körpers 42 aufgenommen Stützkörpers 60 ist der Körper 42 mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten Querbohrungen 61 versehen. Diese gehen jeweils von am Innenumfang 62 des hülsenförmigen Körpers 42 erzeugten Umlaufnuten 63 aus.

Im Druckmittelspeicher 33 ist zwischen dem rohrförmigen Brems leitungsstück 52 und dem buchsenförmigen Stützkörper 60 eine Schlauchmembrane 66 aufgenommen. Diese besitzt endseitig je einen umlaufenden Wulst 67, 68, mit dem sie den jeweiligen Außenkegel 53, 54 des Bremsleitungsstücks 52 übergreift. Der dem Anschlußstutzen 45 zugewandte Wulst 67 der Schlauchmembrane 66 ist zwischen dem Außen kegel 53 des Bremsleitungsstücks 52 und dem Innenkegel 48 des hül senförmigen Körpers 42 dicht eingespannt. Der andere Wulst 68 der Schlauchmembrane 66 sitzt dagegen dicht zwischen dem Außenkegel 54 des Bremsleitungsstücks 52 und einem Innenkegel 69 eines von der an schlußstutzenabgewandten Stirnseite 70 in die Längsbohrung 43 des hülsenförmigen Körpers 42 passend eingefügten Verschlußstücks 71. Dieses besitzt einen Boden 72 mit einer Längsbohrung 73, welche im Bereich eines frei aus dem hülsenförmigen Körper 42 ragenden Außen sechskants 74 des Verschlußstücks 71 in einen Bohrungsabschnitt mit Innengewinde 75 übergeht. Am Verschlußstück 71 ist somit ein An schluß für den Abschnitt 20.1 der Bremsleitung 20 geschaffen. Das Verschlußstück 71 weist zwischen seinem Boden 72 und dem Sechskant 74 außen eine umlaufende Nut 76 auf, in welche der hülsenförmige Körper 42 endseitig eingebördelt ist.

Der hülsenförmige Körper 42 ist umfangseitig von einer aufgeschobenen Mantelhülse 79 übergriffen. Die Mantelhülse 79 verläuft mit radialem Abstand zum hülsenförmigen Körper 42, so daß die Querbohrungen 61 mit der Außenluft in Verbindung stehen, eine Verschmutzung der Quer bohrungen jedoch weitgehend vermieden ist. Der Druckmittelspeicher 33, der sich durch gleichachsige Anordnung seiner Bauteile aus zeichnet, ist, wie erwähnt, mit seinem einen Ende dem Hauptbrems zylinder 11 und mit seinem anderen Ende unmittelbar den Radbremsen 15, 16 zugeordnet. Mit seinem rohrförmigen Bremsleitungsstück 52 bildet er einen Abschnitt der Bremsleitung 20.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, liegt die Schlauchmembrane 66 am Innenumfang des buchsenförmigen Stützkörpers 60 an. Die Schlauch membrane 66 bildet daher zusammen mit dem Mittelabschnitt 55 des rohrförmigen Bremsleitungsstücks 52 einen Ringraum 80, welcher durch die Querbohrungen 56 mit der Bremsleitung 20 in Verbindung steht und daher mit Druckmittel gefüllt ist. Der Druckmittelspeicher 33 ist somit ein druckloser, passiver Speicher. Bei einer vom Fahrer aus gelösten Bremsung wird durch Betätigen des Hauptbremszylinders 11 Druckmittel durch die Bremsleitung 20 verschoben und in den Rad bremsen 15, 16 Bremsdruck erzeugt. Bei einem derartigen Bremsvorgang ist das im Ringraum 80 des Druckmittelspeichers 33 enthaltene Druck mittelvolumen nicht beteiligt. Der vom Hauptbremszylinder 11 er zeugte Druck ist aber im Ringraum 80 wirksam, d. h. die Schlauch membrane 66 wird gegen den Innenumfang des Stützkörpers 60 gepreßt. Die Kompressibilität des im Ringraum 80 enthaltenen Druckmittels er höht die Elastizität der Bremsanlage 10 nur in geringem Maße.

Im Antriebsschlupfregelbetrieb erzeugt, wie beschrieben, die selbst ansaugende Hochdruckpumpe 29 in der Saugleitung 27 sowie im haupt bremszylinderseitigen Abschnitt 20.1 der Bremsleitung 20 Unterdruck. Da die Außenluft durch die Querbohrungen 61 des hülsenförmigen Kör pers 42 sowie durch die Poren des Stützkörpers 60 (oder durch zahl reiche Querbohrungen kleinen Durchmessers) dringen kann, steht die Schlauchmembrane 66 außen unter Atmosphärendruck. Die Schlauch membrane 66 hebt daher vom buchsenförmigen Stützkörper 60 ab, so daß das im Ringraum 80 enthaltene Druckmittel durch die Querbohrungen 56 im Bremsleitungsstück 52 fließen und von der Hochdruckpumpe 29 an gesaugt werden kann. Das im Ringraum 80 enthaltene Druckmittel-Vo lumen ist für den Aufbau von Bremsdruck in der Radbremse 15 beim Auftreten von Antriebsschlupf zunächst ausreichend. Eine Entnahme weiteren Druckmittels aus dem Hauptbremszylinder 11 bzw. dem Druck mittel-Vorratsbehälter 12 folgt verzögert. Erhöhte Viskosität des Druckmittels bei tiefen Temperaturen beeinträchtigt das Ansaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 33 in weitaus geringerem Umfang als aus dem Hauptbremszylinder 11.

Bei Beendigung des Antriebsschlupfregelbetriebes fördert die Hoch druckpumpe 29 das Druckmittel aus der Radbremse 15 zurück in die Bremsleitung 20, so daß der Druckmittelspeicher 33 wieder aufgefüllt wird. Bei leerem Ringraum 80 legt sich die Schlauchmembrane 66 am Mittelabschnitt 55 des Bremsleitungsstückes 52 an; sie unterliegt daher auch in diesem Betriebszustand keiner Überbeanspruchung.

Wird beim Antriebsschlupfregelbetrieb die Bremse betätigt, so wird der Druckmittelspeicher 33 fit aus dem Hauptbremszylinder 11 ver schobenen Druckmittel aufgefüllt und die Schlauchmembrane 66 in ihre dargestellte Ausgangslage zurückgeführt. Da somit der Bremskreis II ein sogenannter geschlossener ist, d. h. das im Bremskreis ent haltene Druckmittel-Volumen ist in allen Betriebszuständen gleich, wird eine Verschiebung der Bremskennlinie nahezu verhindert. Eine Überbeanspruchung von Zentralventilen in Hauptbremszylinder 11 beim Abbau von Bremsdruck beim Beenden einer Bremsung ist daher weit gehend vermieden. Auch ist das Evakuieren der Bremsanlage 10 beim Erstbefüllen mit Druckmittel problemlos durchzuführen, weil die Schlauchmembrane 66 im Druckmittelspeicher 33 druckdicht ist.

Claims

1. Hydraulische Bremsanlage (10) mit einer Antriebsschlupfregelein richtung (17), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer zwischen einem Bremszylinder (11) und wenigstens einer Radbremse (15) ver laufenden Bremsleitung (20) und mit einer Druckmittel aus einem Druckmittelspeicher (33) entnehmenden und wenigstens mittelbar in die Radbremse (15) fördernden Hochdruckpumpe (29), dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelspeicher (33) als druckloser, passiver Speicher ausgebildet ist und hauptbremszylinderseitig mit der Bremsleitung (20) in Verbindung steht, und daß die Hochdruckpumpe (29) saugseitig wenigstens mittelbar zwischen der Radbremse (15) und dem Brems leitungsanschluß (34) des Druckmittelspeichers (33) an die Brems leitung (20) angeschlossen ist.

2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch (1), gekennzeichnet durch einen Druckmittelspeicher (33) mit den folgenden Merkmalen:

- ein rohrförmiges Bremsleitungsstück (52) ist mit seinem einen Ende dem Hauptbremszylinder (11) und mit seinem anderen Ende der Radbremse (15) zugeordnet,
- das Bremsleitungsstück (52) ist mit wenigstens einer Querbohrung (56) versehen,
- das Bremsleitungsstück (52) ist unter Bildung eines Druckmittel aufnehmenden Ringraumes (80) von einer gleichachsig verlaufenden, die Querbohrung (56) einschließenden Schlauchmembrane (66) mit endseitig dichtem Abschluß umhüllt,
- der Schlauchmembrane (66) ist außen umfangsseitig ein gleich achsig verlaufender, buchsenförmiger Stückkörper (60) zugeordnet.

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Druckmittelspeicher (33) mit den weiteren Merkmalen:

- ein hülsenförmiger Körper (42) ist mit einer seinen Boden (47) und einen von diesem ausgehenden Anschlußstutzen (45) gleich achsig durchdringenden Längsbohrung (43) versehen,
- im hülsenförmigen Körper (42) ist entlang dessen Innenumfang der Stützkörper (60) gleichachsig verlaufend aufgenommen,
- der hülsenförmige Körper (42) ist entlang seiner vom Boden (47) abgewandten Stirnseite (70) mit einem eingesetzten, eine gleich achsig verlaufende Längsbohrung (73) in seinem Boden (72) auf weisenden Verschlußstück (71) verschlossen,
- zwischen den Böden (47, 72) des hülsenförmigen Körpers (42) und des Verschlußstücks (71) sind die Schlauchmembrane (66) und das Bremsleitungsstück (52) dicht aufgenommen.

4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchmembrane (66) endseitig je einen umlaufenden Wulst (65), (68) aufweist, der zwischen dem Bremsleitungsstück (52) und dem hülsenförmigen Körper (42) bzw. dem Verschlußstück (71) ein gespannt ist.

5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Stützkörpers (60) luftdurchlässig ausgebildet ist.

6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Stützkörper (60) als Sinterteil oder als massivwandiges Bauteil mit einer Vielzahl von Querbohrungen kleinen Durchmessers ausgebildet ist.

7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Körper (42) umfangseitig im Bereich des Stütz körpers (60) mit Querbohrungen (61) versehen ist, welche durch eine den hülsenförmigen Körper (42) mit radialem Abstand luftdurchlässig umhüllende Mantelhülse (79) übergriffen sind.

8. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Querbohrung (56) des Bremsleitungsstückes (52) so wie die Querbohrungen (61) des hülsenförmigen Körpers (42) membran seitig bzw. stützkörperseitig in Umlaufnuten (57), (63) münden.

9. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsleitungsstück (52) einen im Durchmesser verjüngten Mittelabschnitt (55) hat, in den die Querbohrung (56) mündet.

10. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bremsleitungsstück (52) endseitig je einen Außen kegel (53), (54) und die Böden (47), (72) des hülsenförmigen Körpers (42) sowie des Verschlußstücks (71) je einen Innenkegel (48), (69) haben für den Einschluß des jeweiligen Wulstes (67), (68) der Schlauchmembrane (66).

11. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der hülsenförmige Körper (42) am Anschlußstutzen (45) ein Außengewinde (46) zur Befestigung an einem die Hochdruckpumpe (29) enthaltenden Gehäuse (32) und das Verschlußstück (71) ein Innengewinde (75) zum Anschluß der zum Hauptbremszylinder (11) führenden Bremsleitung (20) besitzt.

12. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der hülsenförmige Körper (42) und das Verschlußstück (71) stirnseitig mit einem Außensechskant (44, 74) versehen sind.

13. Hydraulischen Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verschlußstück (71) in den hülsenförmigen Körper (42) eingebördelt ist.