DE4218402B4

DE4218402B4 - Antiblockierregelsystem

Info

Publication number: DE4218402B4
Application number: DE19924218402
Authority: DE
Inventors: Frank Stemmer
Original assignee: FTE Automotive GmbH
Current assignee: FTE Automotive GmbH
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2012-06-05
Also published as: DE4218402A1

Abstract

Antiblockierregelsystem, vorzugsweise für Motorräder, mit einem im normalen Betrieb einen Bremsdruckerzeuger (Hz) mit einem Radzylinder (Rz) eines Radzylinderkreises (2) verbindenden Ventil (V3), welches mit Überschreiten von Schlupfgrenzen den Bremsdruckerzeuger (Hz) vom Radzylinderkreis (2) trennt, während der Radzylinder (Rz) zum Druckabbau über ein Ventil (V1) an den Eingang einer Pumpe (5) anschließbar und zum Druckaufbau über ein Ventil (V2; V4) mit dem Ausgang der Pumpe (5) verbindbar ist, wobei an den Eingang der Pumpe (5) ein Niederdruckspeicher (ND) und an den Ausgang der Pumpe (5) ein Hochdruckspeicher (HD) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckspeicher (ND, HD) bedingte Volumenänderungen im Radzylinderkreis (2) mittels eines Sensors (WS) erfaßbar sind und die Steuerung der Ventile (V1, V2, V3) in Abhängigkeit der erfaßten Volumenänderungen erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockierregelsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Antiblockierregelsystem ist aus der DE 40 23 706 A1 bekannt. Gemäß diesem Stand der Technik hat eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage ein im normalen Betrieb einen Bremsdruckgeber mit einer Radbremse eines Bremskreises verbindendes Ventil, welches mit Überschreiten von Schlupfgrenzen den Bremsdruckgeber vom Bremskreis trennt, während die Radbremse zum Druckabbau über ein Ventil an den Eingang einer Hydraulikpumpe anschließbar und zum Druckaufbau über ein Ventil mit dem Ausgang der Hydraulikpumpe verbindbar ist, wobei an den Eingang der Hydraulikpumpe ein Niederdruckspeicher und an den Ausgang der Hydraulikpumpe ein Hochdruckspeicher angeschlossen ist.

Es hat sich gezeigt, daß diese blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für den Einsatz an Motorrädern nicht geeignet ist. Bei Motorrädern ist nämlich ein besonders empfindliches Ansprechverhalten der Regelung erforderlich – was der gattungsbildende Stand der Technik nicht zu leisten vermag – weil schon ein geringes Überbremsen z.B. des Vorderrads zum Sturz führen kann.

Die nachveröffentlichte DE 41 04 068 A1 offenbart eine blockiergeschützte Bremsanlage, die keinen Hochdruckspeicher im Radzylinderkreis aufweist.

Schließlich hat die DE 39 33 797 A1 eine Bremsanlage zum Gegenstand, deren vom Hauptbremszylinder mit Hilfe von Schaltventilen trennbare Radzylinderkreis ein offenes System darstellt, was im Gegensatz zum gattungsbildenden Stand der Technik steht, bei dem an den Pumpeneingang ein Niederdruckspeicher und an den Pumpenausgang ein Hochdruckspeicher angeschlossen ist. Insofern weist die Bremsanlage nach der DE 39 33 797 A1 auch nur einen – nicht einmal notwendigen – Hochdruckspeicher auf, nicht aber einen Niederdruckspeicher für den ABS-Betrieb. Der bei dieser Bremsanlage dem Hauptbremszylinder zugeordnete Zusatzplunger dient dazu, im normalen Bremsbetrieb die Bremswirkung in den Radbremszylindern zu erhöhen und ist mit dem Niederdruckspeicher gemäß dem gattungsbildenden Stand der Technik nicht vergleichbar. Zwar weist der dem Hauptbremszylinder zugeordnete Zusatzplunger gemäß der DE 39 33 797 A1 einen Wegsensor auf. Dieser könnte jedoch – schon bedingt durch den Aufbau des Radzylinderkreises als offenes System – keine Volumenänderungen im Radzylinderkreis erfassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsbildenden Stand der Technik dahingehend weiterzubilden, daß ein einfach ausgebildetes Antiblockierregelsystem, vorzugsweise für Motorräder, mit empfindlichem Ansprechverhalten und hohem Regelungskomfort geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und/oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 10.

Erfindungsgemäß sind durch die Druckspeicher (Niederdruckspeicher ND, Hochdruckspeicher HD) bedingte Volumenänderungen im Radzylinderkreis mittels eines Sensors WS erfaßbar, wobei die Steuerung der Ventile zum Druckabbau im Radzylinderkreis (Ventil V1), zum Druckaufbau im Radzylinderkreis (Ventil V2) bzw. zum Trennen des Bremsdruckerzeugers Hz vom Radzylinderkreis (Ventil V3) in Abhängigkeit der erfaßten Volumenänderungen erfolgt. Es kann somit das dem Regelbereich über die Druckspeicher entnommene Volumen ermittelt werden, wodurch ein relativer Bremsdruck (bzw. der Speicherzustand) bekannt und somit für die Regelung mittels der Ventile verwendbar ist.

Das erfindungsgemäße Antiblockiersystem ist für alle Fahrzeuge mit einer hydraulischen Bremse, bis auf Fremdkraftbremsen, einsetzbar. Da die Hauptbremszylinderrückwirkung unterdrückt wird, ist es insbesondere für Motorradanwendungen interessant.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

1 zeigt schematisch einen Antiblockiersystem-Schaltkreis

2 zeigt schematisch eine andere Ausführung ei nes Antiblockiersystem-Schaltkreises.

1 zeigt das Funktionsprinzip. Bei Betätigung des Hauptbremszylinders Hz baut sich der Bremsdruck über das Ventil V3 und die Leitungen 1 und 2 zum Radzylinder Rz auf.

Beim Überschreiten der Schlupfgrenzen wird der Bremsdruck im Radzylinder Rz von dem ABS-Modulator zusammen mit der entsprechenden Elektronik geregelt.

Durch Bestromung des Ventils V3 werden Hz und Rz getrennt. Das Ventil bleibt bis zum Ende der Regelung geschlossen. Das Rückschlagventil 3 stellt sicher, daß bei einer Reduzierung des Hz-Druckes der Rz-Druck nicht größer als der Hz-Druck wird. Gleichzeitig mit der Bestromung des Ventils V3 wird die Pumpe 5 aktiviert. Die Pumpe 5 wird während der gesamten Regelung vom Motor 8 angetrieben. Der Druckabbau erfolgt durch Bestromung der Ventile V1 und V2. Das heißt, daß Bremsflüssigkeit aus dem Rz über das Ventil V1 in den Niederdruckspeicher bzw. zur Pumpe 5, die das Fluid in den Hochdruckspeicher drückt, strömt, was eine Druckreduzierung bedeutet. Der Druckaufbau während der Regelung erfolgt durch Schließen des Ventils V1 und Öffnen des Ventils V2. Hierbei gelangt Fluid aus dem Hochdruckspeicher in den Rz. Bei leerem Speicher 9 und weiter erhöhtem HZ-Bremsdruck wird über ein Pulsen des Ventils V3 der Rz-Druck an den Hz-Druck wieder angepaßt.

HD- und ND-Speicher sind als Kolbenspeicher in einer gemeinsamen Bohrung ausgeführt. Aus der Relativbewegung der beiden Kolben zueinander, die z. B. mit Hilfe eines induktiven Wegsensors (WS) erfaßt wird, kennt der Regler das dem Radzylinder (Rz) entnommene Volumen. Das heißt, daß er mit definiertem Druckgradienten bestimmte Bremsdrücke anfahren kann.

Das Rückschlagventil 4 stellt sicher, daß der ND-Speicher auch nach einem potentiellen Ausfall der Pumpe 5 das aufgenommene Volumen an den Bremskreis zurückführen kann.

2 zeigt eine etwas andere Ausführung des grundsätzlich gleichen ABS-Modulatorprinzips.

Während der Regelung ist das Ventil V3 geschlossen. Der Druckabbau erfolgt über eine Bestromung des Ventils V1. Dies bedingt aufgrund der Blende 20 einen Druckunterschied an den Kolbenstirnseiten des Ventils V4, der bei Überschreiten eines gewissen Betrages (Vorspannung der Feder 21) zum Schalten des Ventils in die Stellung "B" führt. Es fließt nun Fluid aus dem Rz über V4 und V1 zur Pumpe und zum ND-Speicher. Der Druckaufbau erfolgt bei nicht bestromtem Magnetventil V1. Über die Blende 20 gleicht sich der Druck auf den beiden Kolbenseiten des Ventils V4 an, da über V1 kein Abfluß aus der Leitung 22 erfolgen kann. Die Feder 21 drückt den Kolben des Ventils V4 wieder in die Ausgangsstellung "A" zurück. Aus dem HD-Speicher wird nun über V4 wieder Druck im Rz aufgebaut.

Claims

Antiblockierregelsystem, vorzugsweise für Motorräder, mit einem im normalen Betrieb einen Bremsdruckerzeuger (Hz) mit einem Radzylinder (Rz) eines Radzylinderkreises (2) verbindenden Ventil (V3), welches mit Überschreiten von Schlupfgrenzen den Bremsdruckerzeuger (Hz) vom Radzylinderkreis (2) trennt, während der Radzylinder (Rz) zum Druckabbau über ein Ventil (V1) an den Eingang einer Pumpe (5) anschließbar und zum Druckaufbau über ein Ventil (V2; V4) mit dem Ausgang der Pumpe (5) verbindbar ist, wobei an den Eingang der Pumpe (5) ein Niederdruckspeicher (ND) und an den Ausgang der Pumpe (5) ein Hochdruckspeicher (HD) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckspeicher (ND, HD) bedingte Volumenänderungen im Radzylinderkreis (2) mittels eines Sensors (WS) erfaßbar sind und die Steuerung der Ventile (V1, V2, V3) in Abhängigkeit der erfaßten Volumenänderungen erfolgt.
Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckspeicher (ND) einen federvorgespannten Niederdruckkolben und der Hochdruckspeicher (HD) einen federvorgespannten Hochdruckkolben aufweist, wobei der Sensor (WS) die Relativbewegung zwischen dem Niederdruckkolben und dem Hochdruckkolben erfaßt.
Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckspeicher (ND) und der Hochdruckspeicher (HD) in einem Gehäuse (9) kombiniert sind, wobei der Niederdruckkolben und der Hochdruckkolben in einer gemeinsamen Bohrung gegenläufig bewegbar sind.
Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (WS) zwischen dem Niederdruckkolben und dem Hochdruckkolben angeordnet ist, um deren Relativbewegung zu erfassen.
Antiblockierregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zwischen dem Bremsdruckerzeuger (Hz) und dem Radzylinderkreis (2) angeordneten Ventil (V3) um ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil handelt, welches in eine den Bremsdruckerzeuger (Hz) mit dem Radzylinderkreis (2) verbindende Durchgangsstellung vorgespannt ist.
Antiblockierregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem im Radzylinderkreis (2) zum Druckabbau vorgesehenen Ventil (V1) um ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil handelt, welches in eine Sperrstellung vorgespannt ist, in der es eine Verbindung zwischen dem Radzylinder (Rz) und dem Eingang der Pumpe (5) unterbricht.
Antiblockierregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem im Radzylinderkreis (2) zum Druckaufbau vorgesehenen Ventil (1-V2) um ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil handelt, welches in eine den Radzylinder (Rz) mit dem Ausgang der Pumpe (5) verbindende Durchgangsstellung vorgespannt ist.
Antiblockierregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem im Radzylinderkreis (2) zum Druckaufbau vorgesehenen Ventil (2: V4) um ein hydraulisch betätigbares 3/2-Wegeventil handelt, das mittels einer Feder (21) in eine Stellung (A) vorgespannt ist, in der es den Radzylinder (Rz) mit dem Ausgang der Pumpe (5) verbindet, und welches in Abhängigkeit der sich infolge eines Schaltens des zum Druckabbau vorgesehenen Ventils (V1) im Radzylinderkreis (2) einstellenden Druckänderung in eine Stellung (B) schaltbar ist, in der es den Radzylinder (Rz) über das zum Druckabbau vorgesehene Ventil (V1) mit dem Eingang der Pumpe (5) verbindet.
Antiblockierregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem zwischen dem Bremsdruckerzeuger (Hz) und dem Radzylinderkreis (2) angeordneten Ventil (V3) ein Rückschlagventil (3) geschaltet ist, welches sicherstellt, daß bei einer Reduzierung des Drucks im Bremsdruckerzeuger (Hz) der Druck im Radzylinder (Rz) nicht größer wird als der Druck im Bremsdruckerzeuger (Hz).
Antiblockierregelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem im Radzylinderkreis (2) zum Druckabbau vorgesehenen Ventil (V1) ein Rückschlagventil (4) geschaltet ist, welches sicherstellt, daß der Niederdruckspeicher (ND) auch nach einem etwaigen Ausfall der Pumpe (5) das aufgenommene Volumen an den Radzylinderkreis (2) zurückführen kann.