DE4220413A1

DE4220413A1 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4220413A1
Application number: DE19924220413
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Graeber; Stefan Dipl Ing Sparschuh
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1993-12-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahr zeuge, bestehend aus einem ersten sowie einem zweiten Bremsdruckgeber, die an eine Druckauswahlschaltung angeschlossen sind, die mit einer Bremsbetätigungsein richtung (Radbremsen) in Verbindung steht und einen Druckmittelvolumenaustausch zwischen dem jeweils den höheren Druck erzeugenden Bremsdruckgeber und der Bremsbetätigungsrichtung (Radbremsen) ermöglicht.

Derartige Bremsanlagen, die seit Jahren zum Stand der Technik gehören, ermöglichen einen von außen steuerbaren Bremseneingriff, der unabhängig vom Fahrerwunsch in einen statischen Bremskreis erfolgt. Bei einer bekannten Brems anlage erfolgt der elektronisch steuerbare Bremseneingriff zwischen Hauptbremszylinder und ABS-Hydroaggregat. In einer zwischengeschalteten hydraulischen Trennkolbenein heit kann entweder der mechanische Durchgriff des Fahrers oder, über Druckspeicher und Magnetventilansteuerung, ein elektronisch gesteuerter Druck wirksam werden, wobei sich am Ausgang jeweils die Druckquelle mit dem höchsten Druck durchsetzt. An der Bremse ist also jeweils das Druck maximum wirksam.

Weniger vorteilhaft ist bei der vorbekannten Bremsanlage die Tatsache anzusehen, daß durch den Fremdeingriff in den statischen Bremskreis der Zusammenhang zwischen der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Betätigungspedals und dem Volumen in der Bremse, und damit der Betätigungs kraft am Pedal, gestört wird. Sobald nämlich eine vom Fahrer unabhängige Bremsung über den "von außen" betätig baren Druckgeber eingeleitet wird, kann der vom Fahrer betätigte andere Druckgeber kein Druckmittelvolumen an die Radbremsen abgeben, so daß die für den Fahrer gewohnte Pedalcharakteristik (Abhängigkeit Pedalweg über Pedalkraft) nicht mehr vorhanden ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die für den Fahrer gewohnte Pedalcharakteristik auch bei einer von außen eingeleiteten Fremdbremsung aufrechtzuerhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Druckauswahlschaltung ein Druckspeicher angeschlossen ist, dessen Druck-Volumenaufnahme-Charakteristik der der Bremsbetätigungseinrichtung (Radbremsen) nachgebildet ist und der einen Druckmittelvolumenaustausch mit dem jeweils den niedrigeren Druck erzeugenden Bremsdruckgeber er möglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten der Druckauswahlschaltung betreffen, sind in den Unteran sprüchen 2 bis 10 beschrieben.

Einer der beiden Druckgeber wird üblicherweise durch einen hilfskraftunterstützten hydraulischen Hauptbremszylinder gebildet, dem beispielsweise ein pneumatisch betätigbarer Bremskraftverstärker, vorzugsweise ein Unterdruckbrems kraftverstärker, oder ein hydraulischer Bremskraftver stärker vorgeschaltet ist. Der zweite Druckgeber kann zum Beispiel als ein Motor-Pumpen-Aggregat ausgebildet sein, das einen kontinuierlich variablen Druck erzeugen kann. Dabei ist eine Motorstromsteuerung vorgesehen, mit der der dem Motor zugeführte Strom variierbar ist.

Um den vom Motor-Pumpen-Aggregat erzeugten Druck zu begrenzen ist es sinnvoll, dem Motor-Pumpen-Aggregat einerseits ein mechanisch arbeitendes, vorzugsweise federbelastetes Überdruckventil und andererseits ein elektrisch bzw. elektromagnetisch betätigbares Ventil parallel zu schalten, durch das der vom Motor-Pumpen-Aggregat erzeugte Druck gemindert werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung hervor, in der für einander entsprechende Einzelteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsanlage in schematischer Darstellung in einer ersten Schaltstellung;

Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 in einer zweiten Schaltstellung; und

Fig. 3 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsanlage in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Bremsanlage besteht im wesentlichen aus zwei voneinander unabhängig betätigbaren Bremsdruckgebern 1, 2, einer Druckauswahl schaltung 3, einer durch Radbremsen 34, 35, gebildeten Bremsbetätigungseinheit 5 sowie einem Druckspeicher 4, dessen Aufgabe im nachfolgenden Text näher erläutert wird. Die Druck-Volumenaufnahme-Charakteristik des Druck speichers 4 ist dabei vorzugsweise der der Bremsbetäti gungseinheit 5 nachgebildet. Der erste vom Fahrer des Kraftfahrzeuges mittels eines Bremspedals 38 betätigbare Druckgeber 1 besteht aus einem Unterdruckbremskraft verstärker 9, dem ein Hauptbremszylinder 10, vorzugsweise ein Tandemhauptzylinder, nachgeschaltet ist. An nicht gezeigte Druckräume des Tandemhauptzylinders 10 sind über hydraulische Leitungen 39, 40 paarweise die Radbremsen 34 bis 37 angeschlossen, wobei die an die erste Leitung 39 angeschlossenen Radbremsen 34, 35 der Vorderachse und die an die zweite Leitung 40 angeschlossenen Radbremsen 36, 37 der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind. Der zweite Druckgeber 2 ist durch ein Motor-Pumpen-Aggregat 8 gebildet, das aus einer durch einen Elektromotor 16 angetriebenen hydraulischen Pumpe 15 besteht, deren Ansauganschluß über ein erstes Rückschlagventil 41 an einen am Tandemhauptzylinder 10 angeordneten Druckmittelvorratsbehälter 43 ange schlossen und deren Ausgangsanschluß über ein zweites Rückschlagventil 42 einerseits über ein erstes elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil 13 mit den Vorderachs-Radbremsen 34, 35 und andererseits über ein elektromagnetisch betätigbares zweites 2/2-Wegeventil 14 mit einer Leitung 44 in Verbindung steht, die einerseits zum Druckspeicher 4 führt und andererseits unter Zwischenschaltung eines elektromagnetisch betätigbaren dritten 2/2-Wegeventils 12 an die erste hydraulische Leitung 39 angeschlossen ist. In der ersten hydraulischen Leitung 39 ist, in der Strömungsrichtung des Druckmittels betrachtet, hinter der Anschlußstelle der Leitung 44 schließlich ein elektromagnetisch betätigbares viertes 2/2-Wegeventil 11 geschaltet, das zusammen mit den drei vorhin erwähnten 2/2-Wegeventilen 14, 13 und 12 die oben erwähnte Druckauswahlschaltung 3 bildet. Zwischen dem Ausgang des Motor-Pumpen-Aggregats 8 und der an den ersten Druckraum des Tandemhauptzylinders 10 angeschlossenen hydraulischen Leitung 39 ist ein Differenzdrucksensor bzw. -schalter 6 geschaltet, dessen Ausgangssignale als Umschaltsignale für die 2/2-Wegeventile 11 bis 14 verwendet werden. Der kontinuierlich variable Druck p₂ wird mit der Hilfe der vorgesehenen Motorstromsteuerung für das Motor-Pumpen-Aggregat 8 aufgebaut und bei Bedarf über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 18 abgebaut.

Außerdem ist, um den erzielbaren Druck auf einen zulässigen Maximalwert zu begrenzen, ein mechanisches, vorzugsweise federbelastetes Überdruckventil 17 vorgesehen, das über den Maximalwert hinausgehende Drücke zum Druckmittelvorratsbehälter 43 hin ableitet.

In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung der Druckauswahlschaltung 3 wird angenommen, daß keine Fremdbremsung gewünscht wird, so daß das Motor-Pumpen-Aggregat 8 außer Betrieb ist. Der bei einer vom Fahrer eingeleiteten Normalbremsung im Tandemhauptzylinder 10 aufgebaute Druck kann über die Leitungen 39, 40 und das offene 2/2-Wegeventil 11 an die Radbremsen 34, 35, 36, 37 weitergeleitet werden.

Wird nun beispielsweise durch ein Steuersignal eines Fahrzeug-Abstandsmeßsystems eine Fremdbremsung einge leitet, so beginnt der Elektromotor 16 des zweiten Bremsdruckgebers 2, zu laufen, so daß das durch die Pumpe 15 geförderte Druckmittel über das offene erste 2/2-Wegeventil 14 dem Druckspeicher 4 zugeführt wird. Die Ausgangsdruckwerte p₁, p₂ der beiden Bremsdruckgeber 1, 2 werden im Differenzdruckschalter 6 verglichen, wobei der jeweils höhere Druck der Bremsbetätigungseinrichtung 5 zugeführt wird, während der niedrigere Druck den Druckspeicher 4 füllt bzw. entleert. Wird nun der durch die Pumpe 15 erzeugte Druck höher als der Ausgangsdruck des ersten Druckgebers 1, so erzeugt der Differenzdruck schalter 6 ein Steuersignal, das ein Umschalten der Druckauswahlschaltung 3 in den in Fig. 2 gezeigten Schaltzustand bewirkt. In diesem Schaltzustand wird der Bremsbetätigungseinrichtung 5 über das offene erste 2/2-Wegeventil 13 der durch die Pumpe 15 erzeugte Druck zugeführt, während die Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluß des Motor-Pumpen-Aggregats 8 und der Bremsbetätigungseinrichtung 5 durch Schließen des zweiten 2/2-Wegeventils 14 abgesperrt wird. Durch Umschalten des dritten sowie des vierten 2/2-Wegeventils 12 und 11 wird jedoch die Verbindung zwischen dem Druckspeicher 4 und dem Hauptbremszylinder 10 freigegeben und die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und der Bremsbetätigungseinheit 5 abgesperrt, so daß sich für den Fahrer immer ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Betätigungsweg am Pedal und der Betätigungskraft ergibt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes ist die Druckauswahlschaltung 3 durch zwei durch die hydraulischen Drücke der beiden Druckgeber 1, 2 betätigbare 3/2-Wegeventile 7, 19 gebildet, die als Wechselventile ausgebildet sind. Das erste 3/2-Wegeventil 7 läßt dabei jeweils das Druckmaximum der beiden Druckwerte p₁, p₂ durch, während am Ausgang des zweiten 3/2-Wegeventils 19 jeweils das Druckminimum wirksam wird. Das Maximumventil 7 weist dabei ein Ventilgehäuse 45 auf, das mit zwei Eingangsanschlüssen 30, 31 sowie einem Ausgangsanschluß 28 versehen ist. Zwischen den Eingangsanschlüssen 30, 31 erstreckt sich eine zylindrische Bohrung 20, in der ein Ventilkörper 22 verschiebbar geführt ist, dessen Stirnflächen mit den von den Druckgebern 1, 2 erzeugten Drücken p₁, p₂ beauf schlagt sind und von innen mit zwei an den Enden der Bohrung 20 angeordneten Dichtsitzen 24, 25 so zusammen wirken, daß am Ausgang 28 der jeweils höhere Druck erscheint.

Das Minimumventil 19 ist in einem Ventilgehäuse 46 untergebracht, das zwei Eingangsanschlüsse 32, 33 sowie einen Ausgangsanschluß 29 aufweist. Zwischen den Eingangs anschlüssen 32, 33 ist eine zylindrische Bohrung 21 aus gebildet, in der ein Ventilkörper 23 verschiebbar geführt ist, dessen Stirnflächen mit den von den Druckgebern 1, 2 erzeugten Drücken p₁, p₂ beaufschlagbar sind und von außen mit zwei an den Enden der Bohrung 21 angeordneten Dichtsitzen 26, 27 so zusammenwirken, daß die Verbindung zwischen dem den jeweils niedrigeren Druck zuführenden Eingangsanschluß 32 bzw. 33 und dem Ausgangsanschluß 29 freigegeben wird.

Die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Anordnung entspricht weitgehend der der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung und braucht deshalb nicht mehr erörtert zu werden.

Bezugszeichenliste

1 Bremsdruckgeber
2 Bremsdruckgeber
3 Druckauswahlschaltung
4 Druckspeicher
5 Bremsbetätigungseinrichtung
6 Differenzdruckschalter
7 3/2-Wegeventil
8 Motor-Pumpen-Aggregat
9 Unterdruckbremskraftverstärker
10 Hauptbremszylinder
11 2/2-Wegeventil
12 2/2-Wegeventil
13 2/2-Wegeventil
14 2/2-Wegeventil
15 Pumpe
16 Elektromotor
17 Überdruckventil
18 Ventil
19 3/2-Wegeventil
20 Bohrung
21 Bohrung
22 Ventilkörper
23 Ventilkörper
24 Dichtsitz
25 Dichtsitz
26 Dichtsitz
27 Dichtsitz
28 Ausgangsanschluß
29 Ausgangsanschluß
30 Eingangsanschluß
31 Eingangsanschluß
32 Eingangsanschluß
33 Eingangsanschluß
34 Radbremse
35 Radbremse
36 Radbremse
37 Radbremse
38 Betätigungspedal
39 Leitung
40 Leitung
41 Rückschlagventil
42 Rückschlagventil
43 Druckmittelvorratsbehälter
44 Leitung
45 Ventilgehäuse
46 Ventilgehäuse

Claims

1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem ersten sowie einem zweiten Bremsdruckgeber, die an eine Druckauswahlschaltung angeschlossen sind, die mit einer Bremsbetätigungseinrichtung (Radbremsen) in Verbindung steht und einen Druckmittelvolumenaus tausch zwischen dem jeweils den höheren Druck erzeugenden Bremsdruckgeber und der Bremsbetätigungs richtung (Radbremsen) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckauswahlschaltung (3) ein Druckspeicher (4) angeschlossen ist, dessen Druck-Volumenaufnahme-Charakteristik der der Bremsbetätigungseinrichtung (5) (Radbremsen) nachgebildet ist und der einen Druckmittelvolumenaustausch mit dem jeweils den niedrigeren Druck erzeugenden Bremsdruckgeber (1, 2) ermöglicht.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) als ein hydraulisch betätigbares 4/2-Wegeventil ausgebildet ist, das durch den Differenzwert der von den Druckgebern (1, 2) erzeugten Drücke (p₁, p₂) umschaltbar ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) als ein elektrisch bzw. elektro magnetisch betätigbares 4/2-Wegeventil ausgebildet ist, das durch das Ausgangssignal eines an die Bremsdruckgeber (1, 2) angeschlossenen Differenzdruck sensors bzw. -schalters (6) umschaltbar ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) durch zwei hydraulisch betätigbare 3/2-Wegeventile (7, 19) gebildet ist, die als Wechselventil ausgebildet sind.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wechselventile (7, 19) je einen in je einer Bohrung (20, 21) ver schiebbar geführten Ventilkörper (22, 23) aufweisen, der mit je zwei an den Enden der Bohrung (20, 21) angeordneten Dichtsitzen (24, 25; 26, 27) zusammenwirkt und eine Verbindung zwischen einem Ausgangsanschluß (28, 29) und einem Eingangsanschluß (30, 31; 32, 33) ermöglicht, dem jeweils der höhere bzw. niedrigere Druck zugeführt wird.

6. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) durch zwei elektrisch bzw. elektro magnetisch betätigbare 3/2-Wegeventile gebildet ist, die durch die Ausgangssignale eines an die Druckgeber (1, 2) eines an die Druckgeber (1, 2) angeschlossenen Differenzdrucksensors bzw. -schalters (6) umschaltbar sind.

7. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckaus wahlschaltung (3) durch vier hydraulisch betätigbare 2/2-Wegeventile gebildet ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) durch vier hydraulisch betätigbare 2/2-Wegeventile gebildet ist, die durch die Wirkung der von den Druckgebern (1, 2) erzeugten Drücke umschaltbar sind.

9. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) durch vier elektrisch bzw. elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile (11, 12, 13, 14) gebildet ist, die durch die Aus gangssignale eines an die Druckgeber (1, 2) ange schlossenen Differenzdrucksensors bzw. -schalters (6) umschaltbar sind.

10. Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckauswahl schaltung (3) durch zwei stromlos offene (SO) (11, 14) sowie zwei stromlos geschlossene (SG) - 2/2-Wege ventile (12, 13) gebildet ist.

11. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer (1) der Druckgeber (1, 2) durch einen hilfskraft unterstützten Hauptbremszylinder (10) gebildet ist.

12. Bremsanlage nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Hauptbremszylinder (10) ein Unterdruckbremskraftverstärker (9) vorge schaltet ist.

13. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckgeber (2) durch ein einen variablen Druck er zeugendes Motor-Pumpen-Aggregat (8) gebildet ist.

14. Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Motorstromsteuerung vorgesehen ist, mit der der dem Motor (16) zugeführte Strom variierbar ist.

15. Bremsanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Motor-Pumpen-Aggregat (8) ein mechanisch arbeitendes, vorzugsweise federbelastetes Überdruckventil (17) parallelge schaltet ist.

16. Bremsanlage nach Anspruch 13, 14, oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor-Pumpen-Aggregat (8) ein elektrisch bzw. elektromagnetisch betätigbares Ventil (18) parallelgeschaltet ist, durch das der vom Motor-Pumpen-Aggregat (8) erzeugte Druck gemindert werden kann.