DE4243182A1 - Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Hydraulische Bremsanlage für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydrauli
sche Bremsanlage der im Oberbegriff des Hauptanspruchs ge
nannten Gattung.
Eine gattungsgemäße Bremsanlage ist aus der
DE 40 15 747 A1 bekannt. Die darin beschriebene Bremsanla
ge mit elektronischer Bremskraftverteilung besitzt paral
lel zu den stromlos geschlossenen Einlaßventilen der Hin
terradbremsen jeweils einen Bremskraftregler, welcher als
herkömmlicher Druckbegrenzer oder Druckminderer gestaltet
ist.
Da solche herkömmlichen Druckminderer bzw. Druckbegrenzer
als drucklos offene Ventile gestaltet sind, zeichnet sich
die anhand von Fig. 2 nun näher erläuterte Problematik
ab: Je nach Beladungszustand des abzubremsenden Fahrzeugs
ergeben sich unterschiedliche Kurven der idealen Brems
kraftverteilung auf Vorderachse und Hinterachse. Diese
Kurven idealer Bremskraftverteilung sind in Fig. 2 als
gestrichelte Linien dargestellt. Die Aufgabe eines Brems
kraftreglers ist es nun, die auf die Hinterachse wirkende
Bremskraft möglichst dicht unterhalb der idealen Brems
kraftverteilung zu halten, damit ein Blockieren der Hin
terachsbremsen vor den Vorderachsbremsen verhindert wird,
wobei jedoch eine möglichst optimale Ausnutzung auch der
Hinterachsbremskräfte gewünscht ist. Da Bremskraftregler
bisheriger Bauart bis zum Erreichen eines bestimmten Um
schaltdruckes keine Minderfunktion ausüben, muß die allein
durch die Auslegung der Flächenverhältnisse von Vorder
achsbremsen und Hinterachsbremsen bedingte Bremskraftver
teilung etwa so aussehen wie die in Fig. 2 durchgezogen
dargestellte Bremskraftverteilung BVo. Sobald der Um
schaltdruck des hier als Druckminderventil arbeitenden
Bremskraftreglers erreicht ist, folgt der weitere Druck
verlauf der strichpunktierten Linie DMV. Die allein flä
chenbedingte Auslegung der Bremskraftverteilung BVo muß
also von vornherein so gewählt werden, daß sie bis zum Um
schaltpunkt des Druckminderventils unterhalb der Kurve für
ideale Bremskraftverteilung für das leere Fahrzeug ver
läuft. Diese Auslegung ist zwar für einen konventionellen
Bremskraftregler vorteilhaft, sie ermöglicht aber bei ge
ringen Drücken keine volle Ausschöpfung der idealen Hin
terachsbremskraft im Verhältnis zur Vorderachsbremskraft.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin,
eine gattungsgemäße Bremsanlage zu schaffen, welche bei
funktionstüchtiger elektronisch gesteuerter Bremskraftver
teilung eine volle Ausschöpfung der idealen Hinterachs
bremskraft ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk
male des Hauptanspruchs. Der vorliegenden Erfindung liegt
also das Prinzip zugrunde, daß das Druckminderventil nicht
zunächst der flächenbedingten Bremskraftverteilungslinie
folgt, sondern sozusagen einen "negativen Umschaltdruck"
besitzt. Das heißt, daß bei Ausfall der elektronisch ge
steuerten Bremskraftverteilung nur geminderter Druck an
die Hinterachsbremsen gelangt. Deshalb kann die rein flä
chenbezogene Grundauslegung der Bremskraftverteilung be
liebig gewählt werden. Der allein durch die Flächenausle
gung der Hinterachse zugeordnete Druck kann ohne weiteres
stets oberhalb der idealen Bremskraftverteilungslinie lie
gen, ohne irgendwelche Funktionseinbußen zur Folge zu ha
ben. Für die Funktion der elektronisch gesteuerten Brems
kraftverteilung ergibt sich dadurch, daß die volle Hinter
achsbremskraft bis zum Erreichen der Idealkurve ausge
schöpft werden kann. Dies gilt für jeden Druckbereich.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt
nun anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
mittels dreier Abbildungen.
Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremsanlage;
Fig. 2 ein Diagramm zur Bremskraftverteilung auf Vorder
achse und Hinterachse, dem Stand der Technik ent
sprechend;
Fig. 3 ein Diagramm der erfindungsgemäßen Bremskraftver
teilung auf Vorderachse und Hinterachse.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung entspricht
im wesentlichen dem vorbeschriebenen Stand der Technik.
Der hauptsächliche Unterschied besteht in der Verwendung
eines drucklos geschlossenen Druckminderventils 1. Zum
Zwecke einer übersichtlichen Darstellung ist nur eine Rad
bremse, nämlich die Hinterradbremse 2 dargestellt. Die dem
dargestellten Bremskreis zugeordnete zweite Radbremse so
wie der zweite Bremskreis lassen sich auf bekannte Weise
ergänzen.
Die Bremsleitung 6 verbindet den Hauptbremszylinder 4 über
das Einlaßventil 8 mit der Radbremse 2 eines Hinterrades.
Parallel zum Einlaßventil 8 ist das Rückschlagventil 10
angeordnet, welches von der Radbremse 2 zum Hauptbremszy
linder 4 hin öffnet. Ebenfalls parallel zum Einlaßventil 8
ist das Druckminderventil 1 mit nachgeschalteter Drossel
12 angelegt. Von der Radbremse 2 führt die Auslaßleitung
14 über das Auslaßventil 16 zur Behälterleitung 20, welche
an den Druckmittelbehälter 22 angeschlossen ist. Auch die
Saugleitung 24 der Pumpe 18 ist an die Behälterleitung 20
angeschlossen, so daß die Pumpe 18 aus dem Druckmittelbe
hälter 22 Druckmittel ansaugen kann und über die Drucklei
tung 26 in die Bremsleitung 6 oberhalb des Einlaßventil 8
fördern kann. Sowohl das Einlaßventil 8 als auch das Aus
laßventil 16 sind elektromagnetisch betätigte, stromlos
geschlossene zwei Zwei-Wege-Ventile.
Obwohl die Bremsanlage als sogenanntes offenes System dar
gestellt ist, ist die Erfindung genausogut auf geschlosse
ne Systeme anwendbar. Bei solchen Rückfördersystemen ent
fällt die Behälterleitung 20 und wird an der Saugseite der
Pumpe durch einen Niederdruckspeicher ersetzt. Der Druck
mittelbehälter 22 und ein Niederdruckspeicher stellen also
lediglich verschiedene Formen eines Volumenaufnehmers dar.
Das Druckminderventil 1 ist als sogenannte Einschraubpa
trone konstruiert. Zweckmäßigerweise ist sie in den Ven
tilblock für die elektromagnetischen Ventile einge
schraubt. Die Gestaltung des Druckminderventils stellt ei
ne verblüffend einfache Abwandlung eines bekannten Ein
schraubreglers dar. Allein durch eine geschickte Wahl der
wirksamen Flächenverhältnisse sowie durch Umkehrung der
Wirkrichtung der Steuerfeder 28 wird die gewünschte erfin
dungsgemäße Druckminderfunktion erzielt. Das Druckminder
ventil 1 kann insbesondere bei hoher Serienstückzahl auch
in den Ventilblock der hydraulischen Regeleinheit (HCU)
integriert sein.
Solange allerdings die elektronisch gesteuerte Bremskraft
verteilung funktionsfähig ist, bleibt das Druckminderven
til 1 ohne Einfluß auf den Bremsdruckverlauf in der Rad
bremse 2. Dann nämlich wird der Druckverlauf in der Rad
bremse 2 lediglich durch Schalten des Einlaßventils 8 so
wie des Auslaßventils 16 gesteuert. Der dazu notwendige
Hilfsdruck wird von der Pumpe 18 zugeführt.
Bei Ausfall der elektronisch gesteuerten Bremskraftvertei
lung bleiben das Einlaßventil 8 und das Auslaßventil 16 in
ihrer dargestellten, stromlos geschlossenen Grundstellung.
Dann tritt die Druckminderfunktion des Druckminderventils
1 in Kraft. Eine genauere Beschreibung dieser Funktion
wird nun anhand von Fig. 3 vorgenommen.
Die Kurven idealer Bremskraftverteilung für ein beladenes
bzw. ein leeres Fahrzeug sind schon aus Fig. 2 bekannt.
Auch in Fig. 3 sind diese Kurven gestrichelt dargestellt.
Im Unterschied zum Stand der Technik ist die rein durch
die Flächen der radzylinderbedingte Bremskraftverteilung
BVo steiler ausgelegt, so daß die auf die Hinterradbremse
wirkende Bremskraft annähernd gleich der auf die Vorder
radbremse wirkende Bremskraft ist. Demnach steht der Hin
terradbremse ein höherer Bremsdruck zur Verfügung, als es
einer idealen Bremskraftverteilung entspricht. Die elek
tronische gesteuerte Bremskraftverteilung kann also die
volle Fläche unter der idealen Bremskraftverteilung aus
nutzen. Wenn allerdings die elektronische Bremskraftver
teilung ausfällt, ist trotzdem eine sichere Funktion der
Bremsanlage gewährleistet. Die Fahrstabilität wird deswe
gen nicht beeinträchtigt, weil das Druckminderventil 1
schon von Anfang an seine Druckminderfunktion ausübt. Da
bei ist es von der Federhärte der Steuerfeder 28 abhängig,
bei welchem Vorderachsbremsdruck an der Hinterachse zum
ersten Mal Druck aufgebaut wird.
Die in Fig. 1 dargestellte konstruktive Ausführung des
Druckminderventils 1 besitzt einen Stufenkolben 30, der
mit einer durchgehenden Axialbohrung 32 versehen ist, wel
che den Einlaßraum 34 mit dem Auslaßraum 36 verbindet. Der
Einlaßraum 34 ist zum Hauptbremszylinder 4 hin ausgerich
tet, während der Auslaßraum 36 zur Radbremse 2 führt. Im
Einlaßraum 34 ist der Zentrierkörper 38 angeordnet, wel
cher von der Ventilfeder 40 in Richtung auf den Stufenkol
ben 30 beaufschlagt wird. Das Zentrierelement 38 führt das
Schließglied 42, welches mit einem am einlaßseitigen Ende
des Stufenkolbens 30 angeformten Ventilsitz 44 zusammen
wirkt. Durch die Axialbohrung 32 ist der Ventilstößel 46
geführt, welcher sich auslaßseitig abstützt und am
Schließglied 42 anliegt. Zwischen Einlaßraum 34 und Aus
laßraum 36 ist um den Stufenkolben 30 herum die druckmit
telfreie Steuerkammer 48 angeordnet. Sie nimmt die Steuer
feder 28 auf, welche über die Ringscheibe 50 den Stufen
kolben 30 zum Schließglied 42 hin beaufschlagt. In druck
losem Zustand liegt die Ringscheibe 50 im Anschlag an der
Gehäusestufe 52. Der Ventilsitz 44 liegt am Schließglied
42 an. Wenn der Druck im Einlaßraum 34, welcher auf die in
den Einlaßraum ragende kleinere Wirkfläche des Stufenkol
bens 30 wirkt, die Kraft der Steuerfeder 28 überwindet,
öffnet sich erstmalig das Ventil, bestehend aus Schließ
glied 42 und Ventilsitz 44. Da der Druck im Auslaßraum 36
eine größere Wirkfläche in Schließrichtung des Ventils be
sitzt, nämlich die in den Auslaßraum 36 ragende größere
Querschnittsfläche des Stufenkolbens 30, erfolgt bei wei
terem Druckanstieg eine proportionale Druckminderung im
Auslaßraum 36. Die Federkraft der Steuerfeder 28 kann da
bei sehr klein bemessen sein, da die Steuerfeder 28 grund
sätzlich eine reine Rückstellfunktion zu erfüllen hat.
Bezugszeichenliste
1 Druckminderventil
2 Radbremse
4 Hauptbremszylinder
6 Bremsleitung
8 Einlaßventil
10 Rückschlagventil
12 Drossel
14 Auslaßleitung
16 Auslaßventil
18 Pumpe
20 Behälterleitung
22 Druckmittelbehälter
24 Saugleitung
26 Druckleitung
28 Steuerfeder
30 Stufenkolben
32 Axialbohrung
34 Einlaßraum
36 Auslaßraum
38 Zentrierelement
40 Ventilfeder
42 Schließglied
44 Ventilsitz
46 Ventilstößel
48 Steuerkammer
50 Ringscheibe
52 Gehäusestufe
2 Radbremse
4 Hauptbremszylinder
6 Bremsleitung
8 Einlaßventil
10 Rückschlagventil
12 Drossel
14 Auslaßleitung
16 Auslaßventil
18 Pumpe
20 Behälterleitung
22 Druckmittelbehälter
24 Saugleitung
26 Druckleitung
28 Steuerfeder
30 Stufenkolben
32 Axialbohrung
34 Einlaßraum
36 Auslaßraum
38 Zentrierelement
40 Ventilfeder
42 Schließglied
44 Ventilsitz
46 Ventilstößel
48 Steuerkammer
50 Ringscheibe
52 Gehäusestufe
Claims (4)
1. Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit elek
tronisch, bremsschlupfabhängig gesteuerter Bremskraft
verteilung, mit mindestens einer Hinterradbremse (2),
welche über ein elektromagnetisch betätigtes, stromlos
geschlossenes Einlaßventil (8) an einen Hauptbremszylin
der (4) und über ein elektromagnetisch betätigtes,
stromlos geschlossenes Auslaßventil (16) an einen Volu
menaufnehmer (z. B. Druckmittelbehälter (22) oder Nieder
druckspeicher) angeschlossen ist, mit einer Hilfsdruck
quelle (Pumpe 18) zur Bremsschlupfregelung sowie mit ei
nem parallel zum Einlaßventil (8) angeordneten, hydrau
lisch betätigten Druckregelventil, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Druckregelventil ein
drucklos geschlossenes Druckminderventil (1) ist.
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Druckminderventil (1)
einen Stufenkolben (30) aufweist, welcher das Druckmin
derventil (1) betätigt und welcher von einer Steuerfeder
(28) in Schließrichtung beaufschlagt ist, wobei der
Druck in der Hinterradbremse (2) auf eine erste Wirkflä
che des Stufenkolbens (30) in Schließrichtung und der
Druck des Hauptbremszylinders (4) sowie der Hilfsdruck
quelle (18) auf eine zweite, kleinere Wirkfläche in Öff
nungsrichtung des Druckminderventils (1) wirken.
3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stufenkolben (30) eine
durchgehende Axialbohrung (32) aufweist, welche einen am
dickeren Ende des Stufenkolbens befindlichen Auslaßraum
(36) mit einem am dünneren Ende des Stufenkolbens be
findlichen Einlaßraum (34) verbindet, wobei zwischen
Einlaßraum (34) und Auslaßraum (36) um den Stufenkolben
(30) herum eine druckmittelfreie Steuerkammer (48) ange
ordnet ist, welche die Steuerfeder (28) aufnimmt.
4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß durch die Axialbohrung
(32) ein Stößel (46) verläuft, welcher sich im Auslaß
raum abstützt und an einen im Einlaßraum (34) befindli
chen Schließglied (42) anliegt, welches mit einem am
dünneren Ende des Stufenkolbens (30) angeformten Ventil
sitz (44) zusammenwirkt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924243182 DE4243182A1 (de) | 1992-12-19 | 1992-12-19 | Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924243182 DE4243182A1 (de) | 1992-12-19 | 1992-12-19 | Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4243182A1 true DE4243182A1 (de) | 1994-06-23 |
Family
ID=6475910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924243182 Withdrawn DE4243182A1 (de) | 1992-12-19 | 1992-12-19 | Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4243182A1 (de) |
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- 1992-12-19 DE DE19924243182 patent/DE4243182A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |