DE4222954A1 - Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige hydraulische Bremsanlagen sind vor allen Dingen für Personenkraftwagen (PKW) gedacht. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem Hauptzylinder, mit dem im Normalfall im zweikreisiger Ausbildung die Vorderräder und die Hinterräder, oder je eine Diagonale bremsbar sind. Zur besseren Regelung der Bremsen in kritischen Fällen, nämlich bei Bremsung auf glatter Fahrbahn (Blockiergefahr) und beim Anfahren auf glatter Fahrbahn (Durchdrehgefahr) ist weiterhin eine Elektro­ nik mit einem kombinierten Antiblockiersystem (ABS) und Antriebsschlupfregelsystem (ASR) vorgesehen.

Bei einer bekannten hydraulischen Bremsanlage (DE-A1 40 11 329) welche auch die Gattung des Patentanspruchs 1 bildet, ist eine Rückförderpumpe vorgesehen, die bei einer Druckentlastung der Bremszylinder das Druckmittel in den Hauptzylinder zurückfördern kann.

Dies gilt für den ABS-Betrieb. Für den ASR-Betrieb ist dagegen keine Rückförderung in den Hauptzylinder vorgesehen. Statt dessen wird in diesem Fall der Hauptzylinder durch eine Magnetventil-Kombination von der Rückförderpumpe abgetrennt. Diese aus zwei Magnet­ ventilen bestehende Baueinheit ist relativ aufwendig und erfordert zur Ansteuerung zusätzliche Kanäle in der Elektronik. Ferner ist auch noch ein Druckbegrenzungs­ ventil vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrau­ lische Bremsanlage der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der die erwähnte Ventilkombination zur Absperrung des Hauptzylinders bei einer ASR-Regelung kostengünstiger ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthaltene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche ent­ halten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Dabei zeigt die

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Zwei­ kreisbremsanlage, bei dem die Absperrung durch eine Blende erfolgt,

Fig. 2 eine identische Anlage, bei dem zur Absperrung eine Blende und ein paralleles Rückschlagventil vorgesehen sind,

Fig. 3 eine Variante, bei der das Rückschlagventil durch ein Wegeventil und einen Volumenaufnehmer ersetzt ist, und

Fig. 4 eine Ergänzung zu Fig. 3 mit einem zusätzlichen Rückschlagventil.

In der Fig. 1 ist mit (1) ein durch ein Fußpedal betätigter Hauptzylinder bezeichnet. Durch den Hauptzy­ linder (1) werden über Einlaßventile (6, 8) die Brems­ zylinder (2, 3) des ersten Kreises (nicht angetriebene Achse) und über Einlaßventile (11, 13) die Bremszylin­ der (4, 5) des zweiten Kreise (angetriebene Achse) mit Druckmittel versorgt.

Für den Fall einer geregelten Bremsung (ABS oder ASR) sind weiterhin Auslaßventile (7, 9, 10, 12) vorgesehen.

Alle genannten Einlaß- und Auslaßventile sind als Magnetventile ausgebildet und werden von einer ABS/ASR- Elektronik (19) über Leitungen (21) angesteuert. Die (nicht bezifferten) rautenförmigen Teile an den Aus- und Eingängen der Ventile sind Filter. Im Regelfall wird von der genannten Elektronik (19) außerdem noch eine Rückförderpumpe (14) in Betrieb gesetzt. Über Eingangsleitungen (20), die mit (nicht dargestellten) Radsensoren verbunden sind, erhält die Elektronik (19) Informationen über das Drehverhalten der Räder. Die ABS/ASR-Elektronik mit den erforderlichen Funktionen ist in üblicher Weise ausgebildet, und daher nicht näher dargestellt (siehe z. B. WABCO-Druckschrift "Anti-Blockier-Systeme (ABS) für Nutzfahrzeuge", Ausgabe 4.92, Abb. 7).

Die Auslaßventile (7, 9) der nicht angetriebenen Achse sind an einen Zwischenspeicher (23) angeschlossen, in entsprechender Weise sind die Auslaßventile (11, 12) der angetriebenen Achse an einen weiteren Zwischenspei­ cher (22) angeschlossen.

An den Zwischenspeicher (22) ist der rechte Teil der Rückförderpumpe (14) angeschlossen. Diese besteht aus zwei Rückschlagventilen (25) (Druckventil) und (26) (Saugventil) und einem hin- und hergehenden Kolben (24).

An den anderen Zwischenspeicher (23) ist in gleicharti­ ger Weise der linke Teil der Rückförderpumpe (14) angeschlossen, der wie der rechte Teil ausgebildet ist.

Der Ausgang des linken Teils der Rückförderpumpe (14) ist an den linken Teil des Hauptzylinders (1) sowie an die Einlaßventile (6) und (8) angeschlossen.

Der Ausgang des rechten Teils der Rückförderpumpe (14) ist an die Einlaßventile (11, 13) der angetriebenen Achse, sowie über eine Blende (16) an den rechten Teil (15) des Hauptzylinders (1) angeschlossen.

Der rechte Teil der Rückförderpumpe (14) ist weiter an ein entsperrbares Rückschlagventil (27) angeschlossen, das über eine Leitung (28) an den Vorratsbehälter (30) des Hauptzylinders (1) angeschlossen ist. Der Steuer­ durchgang zur Entsperrung des Rückschlagventils (27) ist über eine Steuerleitung (29) (gestrichelt) mit dem rechten Teil (15) des Hauptzylinders (1) verbunden.

Die hydraulische Bremsanlage gemäß Fig. 1 funktioniert wie folgt.

Bei normalen Betriebsbremsungen fließt das Druckmittel von Hauptzylinder (1) über die geöffneten Einlaßventile (6, 8, 11, 13) in die zugehörigen Bremszylinder (2, 3, 4, 5). Die Drucksenkung erfolgt über dieselbe Leitung.

Bei einer Bremsung mit Blockierschutzregelung (ABS) erfolgt zunächst die Druckerhöhung über den Hauptzy­ linder (1) solange, bis von der Elektronik (19) eine Blockierneigung erkannt wird. In diesem Fall erfolgt dann eine Drucksenkung über die Auslaßventile (7, 9, 10, 12) zunächst in die Zwischenspeicher (22, 23). Die mit der beginnenden ABS-Regelung in Betrieb gesetzte Rückförderpumpe (14) fördert das Druckmittel anschlie­ ßend in den Hauptzylinder (1) zurück.

Bei einer Antriebsschlupfregelung (ASR) ist das Brems­ pedal des Hauptzylinders nicht betätigt. In diesem Fall wird wie bei ABS die Rückförderpumpe in Betrieb gesetzt. Diese fördert gegen die Blende (16) Druckmittel in den Bremszylinder des durchdrehenden Rades (4 oder 5) der angetriebenen Achse, bis die Durchdreh-Neigung beseitigt ist. Zur anschließenden Druckentlastung werden wiederum Einlaß- und Auslaßventil (11, 10), (13, 12) umgeschaltet, und die Rückförderpumpe (14) kann den betreffenden Bremszylinder entlasten.

Das entsperrbare Rückschlagventil (27) dient zur Druckentlastung des Vorratsbehälters (30) bei ASR-Be­ trieb. Durch die Blende (16) eingedrungenes Öl kann so wieder abfließen. Die Rückschlagfunktion ist erforder­ lich, damit die Rückförderpumpe (14) kein Öl in den Vorratsbehälter (30) drücken kann.

Durch die Blende (16) wird also einerseits ein Druckauf­ bau in den Bremszylindern (4, 5) der angetriebenen Räder bei ASR-Betrieb ermöglicht. Weiter erfolgt durch dieselbe Blende auch der Druckaufbau und -abbau bei Normalbremsungen.

Das (ASR)-Rückschlagventil (27) ist deshalb entsperrbar, damit immer sichergestellt ist, daß bei einer ABS-Brem­ sung die Rückförderpumpe (14) nur das Volumen aus dem Zwischenspeicher (22) in den Hauptzylinder (1) zurück­ fördert und nicht noch zusätzliches Volumen aus dem Vorratsbehälter (30) in den Hauptzylinder (1) fördert (Gefahr der Hauptzylinderbeschädigung). Bei einer ABS-Bremsung wird das Rückschlagventil (27) durch den Bremsdruck in der Steuerleitung (29) geschlossen gehalten.

Die Fig. 2 zeigt das gleiche System wie die Fig. 1 mit dem einzigen Unterschied, daß parallel zur Blende (16) ein Rückschlagventil (18) angeordnet ist, welches in Richtung zur Rückförderpumpe (14) durchlässig ist. Durch dieses Rückschlagventil (18) kann bei normalen Bremsungen und auch bei ABS-Bremsungen der Druckaufbau in den Bremszylindern (4, 5) der angetriebenen Achse schneller erfolgen, da es die Blende (16) überbrückt.

Die Blende (16) weist vorzugsweise einen Durchmesser von 0,3 bis 0,4 mm auf. Mit dieser Öffnung ist bei Normalbremsungen auch ohne parallel geschaltetes Rückschlagventil (17) (Fig. 1) noch eine ausreichend schnelle Druckerhöhung in den Bremszylindern (4, 5) möglich.

Die Fig. 3 zeigt eine Variante der Bremsanlage. In dieser Figur ist das Rückschlagventil (18) aus der Fig. 2 durch eine Blende (33), ein hydraulisch vom Hauptzylinderdruck angesteuertes 2/2-Wegeventil (31) und einem hydraulischen Volumenaufnehmer (32) ersetzt. Hierdurch wird erreicht, das bei normalen Bremsungen und ABS-Bremsungen sowohl Druckaufbau als auch Druckab­ bau über das geöffnete 2/2-Wegeventil (31) erfolgt. Dadurch wird der Hauptzylinder (1) geschont, da der ungedrosselte Druckaufbau schneller geht. Die Lösung ist allerdings teurer. Der hydraulische Volumenaufneh­ mer (32) und die Blende (33) haben die Funktion eines Verzögerungsgliedes. Nachdem die Bremse gelöst wird (Fahrer geht vom Bremspedal) bleibt das 2/2-Wegeventil (31) noch solange angesteuert, bis das vom Volumenauf­ nehmer (32) aufgenommene Volumen über die Blende (33) abgebaut ist.

Die Fig. 4 zeigt eine Ergänzung, wobei gegenüber der Fig. 3 zusätzlich ein Rückschlagventil (34) parallel zur Blende (33) angebracht ist. Hiermit wird erreicht, daß das 2/2-Wegeventil (31) auch schon bei sehr niedri­ gen Bremsdrücken (∼0,5 bar) sicher schaltet. Außerdem ist hier zur Kostenersparnis die Blende (16) im 2/2-Wege­ ventil (31) integriert.

Durch die erfindungsgemäße hydraulische Bremsanlage werden aufwendige elektrisch anzusteuernde Magnetven­ tile eingespart, und zugleich kann die Ansteuerelektro­ nik (19) durch die geringere Zahl der Magnetventile entsprechend einfacher aufgebaut sein. Hierdurch ergibt sich eine Verbilligung der Anlage. Außerdem wird die Anlage durch die gegenüber dem Stand der Technik fehlenden Magnetventile sicherer gegen Ausfälle.

Claims (7)

1. Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hauptzylinder (1), mit Radbremszylindern (2, 3, 4, 5), einer Elektronik (19) mit einem Antiblockier­ system (ABS) und einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR), durch welche den Rad-Bremszylindern (2, 3, 4, 5) vorgeschaltete Einlaßventile (6, 8, 11, 13) und Auslaßventile (7, 9, 10, 12) steuerbar sind, sowie mit einer bei ABS/ASR-Betrieb angesteuerten Rückför­ derpumpe (14), dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinderanschluß (15) des Bremskreises für die Bremszylinder (4, 5) der Antriebsräder über eine Blende (16) mit einem Eingang (17) der Rückför­ derpumpe (14) sowie den Einlaßventilen (11, 13) für die Bremszylinder (4, 5) der Antriebsräder verbunden ist.

2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Blende (16) einen Durchmes­ ser von 0,3 bis 0,4 mm aufweist.

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Blende (16) ein Rückschlagventil (18) eingebaut ist, welches in Richtung zum Hauptzylinder (1) sperrt.

4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein entsperrbares Rückschlagventil (27) zur Entlastung eines Vorratsbehälters (30) vorgesehen ist.

5. Hydraulische Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Blende (16) ein 2/2-Wegeventil (31) liegt, das über eine weitere Blende (33), und einem Volumenaufnehmer (32) hydraulisch verzögert ansteuerbar ist.

6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (33) von einem Rückschlagventil (34) überbrückt ist.

7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (16) in das 2/2-Wegeventil (31) integriert ist.