DE4436554A1 - Hydraulic brake installation with slip and stabilising regulator - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsan lage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a hydraulic brake location according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Bremsanlage ist aus der DE 41 28 386 A1 be kannt. Sie ist ausgerüstet zur Bremsschlupf- und Antriebs schlupfregelung. Bei einer Bremsschlupfregelung arbeitet sie nach dem Rückförderprinzip, während sie zur Antriebsschlupf regelung eine zweite Saugleitung von der Pumpe zur Bremslei tung aufweist und in der Bremsleitung ein Trennventil be sitzt. Dieses Trennventil ist ein elektromagnetisch betätig tes 2/2-Wegeventil, welches in unbestromter Grundstellung geöffnet ist, während die bestromte Schaltstellung das Trenn ventil in eine Druckbegrenzungsfunktion versetzt. Damit wird die Druckdifferenz zwischen der Druckseite der Pumpe und dem Hauptzylinder begrenzt. Hierdurch erübrigt sich eine elektro nisch geregelte Druckbegrenzung für den Förderdruck der Pumpe. Anders sieht es aus, wenn eine derartige Bremsanlage außer zur Bremsschlupf- und Antriebsschlupfregelung auch zur Fahrstabilitätsregelung eingesetzt werden soll. Auch hier soll der Förderdruck der Pumpe begrenzt werden. Die Schwierigkeit dabei ist, daß ein aus dem Stand der Technik bekanntes hydraulisches Druckbegrenzungsventil lediglich auf einen Differenzdruck anspricht.Such a brake system is from DE 41 28 386 A1 knows. It is equipped for brake slip and drive slip control. It works with a brake slip control according to the recirculation principle, while driving to drive slip regulation of a second suction line from the pump to the brake line device and be in the brake line a isolating valve sits. This isolating valve is operated electromagnetically tes 2/2-way valve, which is in the de-energized basic position is open while the energized switch position separates valve put into a pressure limiting function. So that will the pressure difference between the pressure side of the pump and the Master cylinder limited. This makes an electro unnecessary nically regulated pressure limitation for the delivery pressure of the Pump. It looks different if such a brake system in addition to brake slip and traction control Driving stability control should be used. Here too the pump delivery pressure should be limited. The The difficulty is that one from the prior art known hydraulic pressure relief valve only on responds to a differential pressure.
Wenn also die Pumpe bremskraftunterstützend wirkt, also bei betätigtem Bremspedal zusätzlichen Bremsdruck aufbauen soll, steht oberhalb des Trennventils zwischen Hauptzylinder und Trennventil der pedalabhängige Bremsdruck an. Eine Druck begrenzung des Förderdrucks der Pumpe erfolgt dann bei einem entsprechend höheren Wert an der Druckseite der Pumpe. Dies ist nicht erwünscht, so daß es Bestrebungen gibt, Trenn ventile zu entwickeln, deren Druckbegrenzungsfunktion elek tronisch auf einen variablen Differenzdruck einstellbar ist. Derartige Ventile sind aber aufwendig und benötigen eine sehr genaue Ansteuerung.So if the pump supports the braking force, that is activated brake pedal should build up additional brake pressure, is located above the isolating valve between the master cylinder and Isolation valve the pedal-dependent brake pressure on. A print The delivery pressure of the pump is then limited at a correspondingly higher value on the pressure side of the pump. This is not desirable, so there are efforts to separate to develop valves whose pressure relief function elek is tronically adjustable to a variable differential pressure. Such valves are complex and require a great deal precise control.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ohne zusätzlichen elektronischen Aufwand eine Druckbegrenzungs funktion für den Förderdruck der Pumpe zu schaffen, welcher auch zur Fahrstabilitätsregelung geeignet ist.The object of the present invention is without additional electronic effort a pressure limitation to create function for the delivery pressure of the pump, which is also suitable for driving stability control.
Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den kennzeichen den Merkmalen des Anspruches 1. Indem also die Saugseite der Pumpe mit hydraulischen Mitteln gesperrt wird, kann die Pumpe kein Druckmittel nachsaugen und entsprechend den Förderdruck nicht weiter erhöhen.This problem is solved in connection with the license plates the features of claim 1. So by the suction side of the Pump is locked by hydraulic means, the pump can do not suck up any pressure medium and accordingly the discharge pressure do not increase further.
Ein hydraulisch betätigtes Ventil nach den Unteransprüchen hat dabei den Vorteil, daß es auf einen absoluten Druck in der Bremsleitung anspricht und nicht auf einen Differenzdruck zwischen der Druckseite der Pumpe und dem Hauptzylinder.A hydraulically operated valve according to the subclaims has the advantage that it is at an absolute pressure in the brake line responds and not to a differential pressure between the pressure side of the pump and the master cylinder.
Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen in drei Figuren.A more detailed explanation of the inventive concept is now given based on the description of exemplary embodiments in three Characters.
Fig 1. zeigt eine Bremsanlage mit Bremsschlupf- und Antriebsschlupfregelung.Fig. 1 . shows a brake system with brake slip and traction control.
Fig. 2 zeigt eine Bremsanlage mit Bremsschlupf- Antriebsschlupf- und Fahrstabilitätsregelung. Fig. 2 shows a brake system with brake slip, traction control and driving stability control.
Fig. 3 zeigt ein hydraulisch betätigtes Sperrventil für eine erfindungsgemäße Bremsanlage. Fig. 3 shows a hydraulically operated check valve for a brake system according to the invention.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils nur ein Bremskreis der Brems anlage dargestellt, wobei der zweite Bremskreis identisch aufgebaut ist.In Figs. 1 and 2, only one brake circuit of the brake system is shown in each case, wherein the second brake circuit is structured identically.
In Fig. 1 ist der Hauptzylinder 1 an den Vorratsbehälter 2 angeschlossen und über das Bremspedal 3 betätigbar. Vom Hauptzylinder 1 geht die Bremsleitung 4 aus, verläuft über das Trennventil 5 und teilt sich in zwei Bremszweige 6 und 7. Die Bremszweige 6 und 7 führen zu den Radbremsen 8 bzw. 9. In die Bremszweige 6 und 7 ist jeweils ein Einlaßventil 10 bzw. 11 eingefügt. Von den Radbremsen 8 und 9 verlaufen Rücklauf zweige 12 bzw. 13 durch je ein Auslaßventil 14 bzw. 15. Sie vereinigen sich zur Rücklaufleitung 16 und münden in den Niederdruckspeicher 17. Vom Niederdruckspeicher 17 führt eine erste Saugleitung 18 zur Saugseite der Pumpe 19. Vor der Saugseite der Pumpe 19 vereinigt sich die erste Saugleitung 18 mit einer zweiten Saugleitung 20, welche von der Brems leitung 4 zwischen Hauptzylinder 1 und Trennventil 5 abzweigt und ein hydraulisch betätigtes Umschaltventil 21 aufweist. Die Druckseite der Pumpe 19 ist über eine Druckleitung 22, welche durch eine Dämpfungskammer 23 und eine Drosselstelle 24 verläuft, an die Bremsleitung 4 zwischen Trennventil 5 und den Einlaßventilen 10 und 11 angeschlossen. Zwischen der Ver einigung der beiden Saugleitungen 18 und 20 und dem Saug ventil 25 und 19 ist ein hydraulisch betätigtes Sperrventil 26 eingefügt. Dieses Sperrventil 26 ist in seiner drucklosen Grundstellung offen und wird vom Druck in der Bremsleitung 4 zwischen dem Trennventil 5 und den Einlaßventilen 10 und 11 über eine Steuerleitung 27 in Schließrichtung beaufschlagt. In Fig. 1, the master cylinder 1 is connected to the reservoir 2 and can be operated via the brake pedal 3 . The brake line 4 extends from the master cylinder 1 , runs over the isolating valve 5 and is divided into two brake branches 6 and 7 . The brake branches 6 and 7 lead to the wheel brakes 8 and 9, respectively. In the brake branches 6 and 7 , an inlet valve 10 and 11 are inserted. From the wheel brakes 8 and 9 , return branches 12 and 13 run through an outlet valve 14 and 15, respectively. They combine to form the return line 16 and open into the low-pressure accumulator 17 . A first suction line 18 leads from the low-pressure accumulator 17 to the suction side of the pump 19 . Before the suction side of the pump 19 , the first suction line 18 merges with a second suction line 20 , which branches off from the brake line 4 between the master cylinder 1 and the isolation valve 5 and has a hydraulically actuated changeover valve 21 . The pressure side of the pump 19 is connected to the brake line 4 between the isolation valve 5 and the inlet valves 10 and 11 via a pressure line 22 , which runs through a damping chamber 23 and a throttle point 24 . Between the United union of the two suction lines 18 and 20 and the suction valve 25 and 19 , a hydraulically operated check valve 26 is inserted. This check valve 26 is open in its depressurized basic position and is acted upon by the pressure in the brake line 4 between the isolating valve 5 and the inlet valves 10 and 11 via a control line 27 in the closing direction.
Der Druck in der Steuerleitung 27, der zum Schließen des Sperrventils 26 führt, liegt so hoch wie der maximal gewünschte Förderdruck der Pumpe 19. Durch diese Maßnahme kann ein dem Trennventil 5 parallelgeschaltetes Überdruck ventil entfallen. Auch ist es nicht erforderlich, dem Trenn ventil 5 selbst eine Druckbegrenzungsfunktion zu verleihen. Dementsprechend ist in der dargestellten Bremsanlage das Trennventil 5 ein einfaches elektromagnetisch betätigtes, stromlos offenes 2/2-Wegeventil. Lediglich ein Rückschlag ventil, welches vom Hauptzylinder 1 zu den Radbremsen 8 und 9 hin öffnet, ist dem Trennventil 5 parallelgeschaltet, um auch bei geschlossenem Trennventil 5 ein pedalbetätigtes Ein bremsen zu ermöglichen.The pressure in the control line 27 , which leads to the closing of the shut-off valve 26 , is as high as the maximum desired delivery pressure of the pump 19 . With this measure, a pressure relief valve connected in parallel with the isolating valve 5 can be dispensed with. It is also not necessary to give the isolation valve 5 itself a pressure limiting function. Accordingly, in the brake system shown, the isolating valve 5 is a simple electromagnetically operated, normally open 2/2-way valve. Only a non-return valve, which opens from the master cylinder 1 to the wheel brakes 8 and 9 , the isolating valve 5 is connected in parallel in order to enable a pedal-operated braking even when the isolating valve 5 is closed.
Die dargestellte Konfiguration zur Begrenzung des Förder drucks der Pumpe 19 hat den Vorteil, daß im Gegensatz zum Stand der Technik nicht ein Differenzdruck zwischen der Druckseite der Pumpe und dem Hauptzylinder, sondern der absolute Druck in der Bremsleitung 4 als Steuergröße für die Begrenzung des Förderdrucks der Pumpe 19 einfließt.The configuration shown for limiting the delivery pressure of the pump 19 has the advantage that, in contrast to the prior art, not a differential pressure between the pressure side of the pump and the master cylinder, but the absolute pressure in the brake line 4 as a control variable for limiting the delivery pressure Pump 19 flows in.
Die dargestellte Bremsanlage arbeitet während einer Brems schlupfregelung nach dem bekannten Rückförderprinzip. Bei jeder pedalbetätigten Bremsung wird das hydraulische Um schaltventil 21 durch den Hauptzylinderdruck geschlossen. Bei einer Antriebsschlupfregelung bleibt hingegen das Umschalt ventil 21 geöffnet, während das Trennventil geschlossen wird. Die Pumpe 19 saugt dann das auf bekannte Weise Druckmittel über den Hauptzylinder 1 aus dem Vorratsbehälter 2 an. Bei der Schlupfregelung wirkt sich geräuschmindernd aus, daß der Förderdruck der Pumpe auf einen definierten Wert begrenzt ist. Hierdurch müssen die Einlaßventile 10 und 11 nicht unter einem als zu hohen Förderdruck schalten und arbeiten entsprechend leiser. Außerdem ist kein Umschalten des Trennventils 5 zur Begrenzung des Förderdrucks erforderlich, so daß keine unerwünschten Druckwellen entstehen.The brake system shown works during a brake slip control according to the known return principle. With each pedal-operated braking, the hydraulic switching valve 21 is closed by the master cylinder pressure. With a traction control system, however, the switch valve 21 remains open while the isolating valve is closed. The pump 19 then sucks in the known pressure medium via the master cylinder 1 from the reservoir 2 . The slip control has a noise-reducing effect that the delivery pressure of the pump is limited to a defined value. As a result, the inlet valves 10 and 11 do not have to switch under a delivery pressure that is too high and accordingly operate more quietly. In addition, there is no need to switch over the separating valve 5 to limit the delivery pressure, so that no undesirable pressure waves occur.
Die Bremsanlage nach Fig. 2 ist im Unterschied zu der nach Fig. 1 zusätzlich mit einer Einrichtung zur Fahrstabili tätsregelung ausgestattet, d. h., daß die Bremsanlage jederzeit in der Lage ist, an einem beliebigen Rad bremsdruckunter stützend zu wirken, oder einen Bremsdruck aufzubauen. Hierzu ist sie zusätzlich mit einem Hochdruckspeicher 28 ausge rüstet, der über ein Schaltventil 29 an die Bremsleitung 4 zwischen Trennventil 5 und den Einlaßventilen 10 und 11 anschließbar ist. Das Schaltventil 29 ist ein elektro magnetisch betätigtes, stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil, welches immer dann öffnet, wenn der Hochdruckspeicher 28 von der Pumpe 19 geladen werden soll oder wenn ein schneller Bremsdruckaufbau in einer der Radbremsen 8 und 9 erforderlich ist.The brake system according to FIG. 2, in contrast to that according to FIG. 1, is additionally equipped with a device for driving stability control, that is to say that the brake system is always able to act as a brake pressure support on any wheel, or to build up a brake pressure. For this purpose, it is additionally equipped with a high-pressure accumulator 28 , which can be connected via a switching valve 29 to the brake line 4 between the isolating valve 5 and the inlet valves 10 and 11 . The switching valve 29 is an electromagnetically actuated, normally closed 2/2-way valve, which opens whenever the high-pressure accumulator 28 is to be charged by the pump 19 or when rapid brake pressure build-up in one of the wheel brakes 8 and 9 is required.
Ein weiterer Unterschied zur Bremsanlage nach Fig. 1 besteht in der Ausführung des Umschaltventils 30. Anstelle eines hydraulisch betätigten Ventils findet hier ein magnetisch betätigtes, stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil Verwendung.Another difference to the brake system according to FIG. 1 is the design of the changeover valve 30 . Instead of a hydraulically operated valve, a magnetically operated, normally closed 2/2-way valve is used.
Das Sperrventil 26 an der Saugseite der Pumpe 19 hat in dieser Bremsanlage dieselbe Funktion wie in der Bremsanlage nach Fig. 1. Auch die Steuerleitung 27 ist auf gleiche Weise zur Bremsleitung 4 zwischen Trennventil 5 und Einlaßventil 10 und 11 geführt. The check valve 26 on the suction side of the pump 19 has the same function in this brake system as in the brake system according to FIG. 1. The control line 27 is also routed to the brake line 4 between the isolating valve 5 and the inlet valve 10 and 11 in the same way.
Bremsschlupfregelung und Antriebsschlupfregelung verlaufen mit der Bremsanlage nach Fig. 2 genauso wie mit der nach Fig. 1. Wird eine Fahrstabilitätsregelung erforderlich, so schließt das Trennventil 5 unabhängig davon, ob das Brems pedal 3 gerade betätigt wird oder nicht. Das Schaltventil 29 wird kurzzeitig geöffnet, so daß der Druck des Hochdruck speichers 28 sich zu den Radbremsen 8 und 9 fortpflanzen kann. Die weitere Druckregelung in den Radbremsen 8 und 9 erfolgt dann wie bei einer bekannten Schlupfregelung. Setzt die Fahrstabilitätsregelung während einer pedalbetätigten Bremsung ein, so ist zu berücksichtigen, daß sich dann im geschlossenen Bremskreis eine größere Druckmittelmenge be findet, als in einer reinen blockiergeschützten Bremsanlage. Dementsprechend ist das Niederdruckspeichervolumen aus zu legen.Brake slip control and traction slip control run with the brake system according to FIG. 2 as well as with that of FIG. 1. If driving stability control is required, the isolating valve 5 closes regardless of whether the brake pedal 3 is currently being operated or not. The switching valve 29 is opened briefly so that the pressure of the high pressure accumulator 28 can propagate to the wheel brakes 8 and 9 . The further pressure control in the wheel brakes 8 and 9 then takes place as in a known slip control. If the driving stability control is used during a pedal-operated braking, it must be taken into account that there is then a larger amount of pressure medium in the closed brake circuit than in a pure anti-lock brake system. The low-pressure accumulator volume must be designed accordingly.
Erfolgt die Fahrstabilitätsregelung bei unbetätigtem Brems pedal 3, so besteht die Möglichkeit, daß die Pumpe bei Bedarf zusätzlich Druckmittel über den Hauptzylinder 1 in den Vor ratsbehälter 2 ansaugt. Eine derartige Fahrtsabilitäts regelung, die ebenfalls durch den Hochdruckspeicher 28 eingeleitet wird, entspricht im weiteren Verlauf in etwa einer Antriebsschlupfregelung, wobei lediglich die Kriterien für die Auswahl der betroffenen Radbremse andere sind.If the driving stability control takes place when the brake pedal 3 is not actuated, there is the possibility that the pump, if necessary, additionally sucks pressure medium through the master cylinder 1 into the reservoir 2 . Such a driving stability control, which is also initiated by the high-pressure accumulator 28 , corresponds in the further course to approximately a traction control system, only the criteria for the selection of the wheel brake concerned being different.
Die Auffüllung des Hochdruckspeichers 28 erfolgt immer nur dann, wenn signalisiert wird, daß der Hochdruckspeicher nicht ausreichend gefüllt ist und wenn das Bremspedal 3 unbetätigt ist. Der unzureichende Füllstand des Hochdruck speichers 28 kann beispielsweise über einen Wegsensor erfaßt werden, der die Stellung des Speicherkolbens detektiert. Zur Befüllung des Hochdruckspeichers werden das Trennventil 5, die Einlaßventile 10, 11 und das Umschaltventil 30 bestromt und in ihre Schaltstellung gebracht. Dann öffnet das Schalt ventil 29, so daß die Pumpe 19 über den Hauptzylinder aus dem Vorratsbehälter Druckmittel ansaugen und in den Hochdruck speicher 28 füllen kann. Zur Beendigung des Aufladevorgangs wird zunächst das Schaltventil 29 wieder geschlossen, worauf dann die übrigen Ventile 5, 10, 11 und 30 wieder in ihre strom lose Grundstellung gebracht werden.The high-pressure accumulator 28 is only filled when it is signaled that the high-pressure accumulator is not sufficiently filled and when the brake pedal 3 is not actuated. The insufficient fill level of the high-pressure accumulator 28 can be detected, for example, by a displacement sensor that detects the position of the accumulator piston. To fill the high-pressure accumulator, the isolating valve 5 , the inlet valves 10 , 11 and the changeover valve 30 are energized and brought into their switching position. Then the switching valve 29 opens so that the pump 19 can suck pressure medium from the reservoir via the master cylinder and fill the high pressure reservoir 28 . To end the charging process, the switching valve 29 is first closed again, whereupon the remaining valves 5 , 10 , 11 and 30 are brought back into their de-energized basic position.
Ein konstruktive Ausführung eines Sperrventils 26 zeigtA design of a check valve 26 shows
Fig. 3. Es ist sowohl für die Bremsanlage nach Fig. 1 als auch für die nach Fig. 2 verwendbar. Ein Gehäuse 31 um schließt einen zylindrischen Hohlraum 32. In diesem Hohlraum 32 ist ein Kolben 33 verschiebbar und abgedichtet geführt. Der Kolben 33 trennt zwei Kammern des Hohlraums 32 voneinan der ab. Die in der Zeichnung oben dargestellte Kammer ist eine Steuerkammer 34, die mit einem Druckmittelanschluß zur Steuerleitung 27 versehen ist. Die untere Kammer stellt die Ventilkammer 35 dar. Sie besitzt zwei Druckmittelanschlüsse 36 und 37. Der koaxial zum zylindrischen Hohlraum 35 geführte Druckmittelanschluß 36 steht mit den Saugleitungen 18 und 20 in Verbindung. Der radial geführte Druckmittelanschluß 37 führt zur Pumpe 19. Die Förderrichtung der Pumpe 19 ist in den Druckmittelanschlüssen durch Pfeile dargestellt. Von der Ventilkammer 35 her ist der Kolben 33 von einer Druckfeder 38 beaufschlagt. Im Inneren der Druckfeder 38 besitzt der Kolben 33 eine axiale Ausnehmung, in welche ein kugelförmiges Schließglied 39 eingepreßt ist. Der zugehörige Ventilsitz 40 befindet sich an einer Platte 41, welche mit dem Gehäuse 31 verstemmt ist und eine Stirnwand der Ventilkammer 35 bildet. Da die Ventilkammer 35 mit der Saugseite der Pumpe 19 in Ver bindung steht und die Druckmittelzufuhr nur vom Niederdruck speicher 17 oder vom unbetätigten Hauptzylinder her erfolgt, herrschen in ihr keine hohen Druckmitteldrücke. Die in Öffnungsrichtung des Ventils 26 wirkenden hydraulischen Kräfte sind daher zu vernachlässigen. Um das Ventil 25 zu schließen, muß also lediglich der Druck in der Steuerkammer 34 die Kraft der Druckfeder 38 überwinden. Diese Druckfeder 38 kann daher ziemlich genau den Schließdruck des Ventils 26 bestimmen. Fig. 3. It can be used both for the brake system of Fig. 1 and for that of Fig. 2. A housing 31 encloses a cylindrical cavity 32 . A piston 33 is guided and sealed in this cavity 32 . The piston 33 separates two chambers of the cavity 32 from one another. The chamber shown in the drawing above is a control chamber 34 which is provided with a pressure medium connection to the control line 27 . The lower chamber represents the valve chamber 35. It has two pressure medium connections 36 and 37 . The pressure medium connection 36, which is guided coaxially to the cylindrical cavity 35 , is connected to the suction lines 18 and 20 . The radially guided pressure medium connection 37 leads to the pump 19 . The direction of delivery of the pump 19 is shown in the pressure medium connections by arrows. The piston 33 is acted upon by a compression spring 38 from the valve chamber 35 . In the interior of the compression spring 38 , the piston 33 has an axial recess into which a spherical closing member 39 is pressed. The associated valve seat 40 is located on a plate 41 which is caulked to the housing 31 and forms an end wall of the valve chamber 35 . Since the valve chamber 35 is connected to the suction side of the pump 19 and the pressure medium supply is only from the low pressure accumulator 17 or from the unactuated master cylinder, there are no high pressure medium pressures in it. The hydraulic forces acting in the opening direction of the valve 26 are therefore negligible. In order to close the valve 25 , only the pressure in the control chamber 34 has to overcome the force of the compression spring 38 . This compression spring 38 can therefore determine the closing pressure of the valve 26 quite precisely.
Claims (7)
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