DE4441955A1

DE4441955A1 - Hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit Radschlupfregelung

Info

Publication number: DE4441955A1
Application number: DE19944441955
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Hans-Dieter Reinartz
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-30

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 37 39 915 A1 ist bereits eine hydraulische Mehr kreisbremsanlage mit Radschlupfregelung hervorgegangen, die zum Zwecke der Druckmitteleinspeisung zu den Radbremsen mit einem doppelflutigen Pumpenaggregat ausgerüstet ist, welches das in einem Druckmittelsammler bevorratetes Fluid ansaugt und in Richtung der den Radbremsen vorgeschalteten Druckmodu lationsventilen fördert. Hierzu ist vorgesehen, daß über von einander getrennte Pumpendruckleitungen jeder der beiden Bremskreise separat beaufschlagt wird, wobei im Bremsschlupf regelfall über in der Grundstellung elektromagnetisch offen geschaltete Trennventile jeder Pumpenkreis hydraulisch mit dem Bremsdruckgeber in Verbindung steht. Im Falle einer An triebsschlupfregelung sind die an den Pumpendruckleitungen angeschlossenen Trennventile elektromagnetisch gesperrt, so daß das von den Pumpen geförderte Druckmittel ausschließlich zu den Radbremsen der angetriebenen Fahrzeugräder gelangt. Im Antiblockier- wie auch im Antriebsschlupfregelmodus wird das an den Radbremsen überschüssige Druckmittelvolumen über eine an den Druckmodulationsventilen der Radbremsen angeschlossene Sammelrücklaufleitung in Richtung des saugseitig dem Pumpenaggregat zugeordneten Druckmittelsammlers rückgeführt. Die Bremsanlage hat jedoch den Nachteil, daß die Sammelrück laufleitung für alle Radbremsen nicht nur mit dem pumpensaugseitig angeordneten Druckmittelsammler, sondern auch mit dem Vorratsbehälter des Bremsdruckgebers in Verbin dung steht, so daß bei einer etwaigen stromabwärts an den Radbremsen vorliegenden Leckage der bremsenseitige Druckmit telbedarf infolge des offenen Bremssystems erschöpft und damit nicht mehr gedeckt werden kann. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß durch die doppelflutige Ausführung des Pumpenaggregates mit jeweils voneinander getrennten Hilfsdruckleitungen ein erheblicher technischer Aufwand zur Herstellung der Verbindungen zwischen dem Pumpenaggregat und den Radbremsen respektive dem Bremsdruckgeber erforderlich ist.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine einfache und funktionssichere hydraulische Pumpenschaltung für eine hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit Radschlupfregelung zu schaffen, die ausschließlich mit einer einflutigen Pumpe aus kommt, wobei das der Pumpe zur Verfügung stehende Fluid ausschließlich stromabwärts an den Radbremsen entnommen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach ein Pumpenkreis alle Bremskreise mit Druckmittel versorgt, wobei eine der Druck seite der Pumpe nachgeschaltete Ventilanordnung den Pumpenpfad auf die Bremskreise verzweigt. Damit ist eine be sonders einfache Pumpen-Hydraulikschaltung für die Bereitstellung des Pumpendrucks gegeben.

Durch die in den Unteransprüchen aufgezeigten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zusammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Erfindung nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen näher dargestellt und erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Hydraulikkonzept für eine Zweikreis-Diagonal- Bremsanlage mit Brems- und Anfahrschlupfregelung,

Fig. 2 ein konstruktives Ausführungsbeispiel für die Ventilanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere schaltungstechnische Variante der erfindungsgemäßen Ventilanordnung für eine Zwei kreis-Diagonal-Bremsanlage mit Bremsschlupfregelung.

Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Ventilanordnung 3, die zwischen der einkreisigen Pumpe 2 über den Pumpenpfad 1 in Richtung der Bremskreise I und II das Fluid verzweigt. Der Pumpenpfad 1 nimmt eine Dämpfungskammer 11 mit nachgeschalteter Drossel bzw. Blende 20 auf. Die Ventilanordnung 3 schließt sich an eine Zweikreis-Diagonal-Bremsanlage an, die auf herkömmliche und bereits aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannte Elemente zurückgreift. Hierzu gehören die zwischen den Radbremsen 7 und dem Bremsdruckgeber 13 angeordneten Druck modulationsventile 6′, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile ausgeführt sind, die als Einlaßventile in der anordnungsgemäßen Bremslöse- und schlupffreien Normalbremsstellung eine Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber 13 und den Radbremsen 7 herstellen, während die im Abzweig zwischen der Druckmit telverbindung vom Bremsdruckgeber zu den Radbremsen 7 angeordneten Druckmodulationsventile 6 als Auslaßventile in ihrer Sperrstellung den saugseitig der Pumpe 2 vorgeschalteten Druckmittelsammler 8 von den Radbremsen 7 trennen. Eine für alle Radbremsen 7 den Auslaßventilen nach geordnete einzige Sammelrücklaufleitung 12, sorgt im Falle einer Radschlupfregelung für die Druckmittelzufuhr in den Druckmittelsammler 8, der über ein Saugventil 21 mit der Pumpe 2 verbunden ist. Der Pumpe 2 schließt sich ein Druck ventil 22 mit nachgeschalteter Geräuschdämpfungskammer 11 und Blende 20 an, die in der Bremslöse- und schlupffreien Nor malbremsstellung des Bremsdruckgebers 13 wirkungslos verhar ren. Zur Durchführung einer Antriebsschlupfregelung sind ferner in den Bremskreisen I, II der angetriebenen Fahrzeugräder Trenn- und Überdruckventile 9, 10 angeordnet, die während des Antriebsschlupfregelvorganges den Bremsdruck geber 13 vom Pumpendruckkreis trennen. Eine unzulässige Überschreitung des Systemdrucks im Antriebsschlupfregelbetrieb führt zwangsläufig zu einem Öff nen der Überdruckventile 10 in Richtung des Bremsdruckgebers 13. Die Ventilanordnung 3 stellt bei weitgehend gleichem Druck in den Bremskreisen I und II eine Verzweigung des Pumpenpfads 1 in Richtung der Radbremsen 7 her. Der Einmün dungspunkt der Pumpendruckmittelverbindung liegt jeweils zwischen dem Trennventil 9 und dem als Einlaßventil wirksamen Druckmodulationsventil 6 in die Bremskreise I und II. In der vorgeschlagenen Ausführungsform der Ventilanordnung 3, weist dieses die Funktion eines 3/3-Wegeventils auf, das nach dem Prinzip von Druck- und Federwaage einen Gleichgewichtszustand einnimmt, in dem eine ungehinderte Druckmittelverzweigung des Pumpenpfades 1 zu den Bremskreisen I und II gewährleistet ist. Die in die Verzweigung der Ventilanordnung 3 geschalteten Rückschlagventile 5 verhindern ein unerwünschtes Rückströmen von Druckmittel aus dem Bremsdruckgeber 13 in Richtung der Pumpe 2. Bei einem Druckverlust in einem der beiden Bremskreise I, II befindet sich die Ventilanordnung 3 infolge der asymmetrischen Steuerdrücke nicht mehr in der Gleichgewichtslage, da der Bremskreis mit dem höheren Druck niveau das 3/3-Wegeventil in eine Stellung umschaltet, in der der Bremskreis mit dem geringeren Druckniveau vom Pumpenpfad 1 abgetrennt ist. Damit ist bei einem Bremskreisausfall sichergestellt, daß nur der funktionsfähige Bremskreis I oder II von der Pumpe 2 beaufschlagt wird.

Ein Ausführungsbeispiel zur Konstruktion der Ventilanordnung 3 geht aus Abb. 2 hervor. Die Ventilanordnung 3 besteht aus einem doppelt wirkenden Ventilkolben 14, der zu beiden Stirnflächen mittels Druckfedern 4 in einer Mittellage grundpositioniert ist, in der über die Rückschlagventile 5 der Pumpenpfad 1 mit den Bremskreisen I, II verbindbar ist. Die Rückschlagventile 5 sind vorzugsweise im Ventilkolben 14 integriert und werden mittels Querstifte 15 im Ventilkolben 14 gegen Herausfallen gesichert. Der Pumpenpfad 1 mündet über eine Ringnut zentralsymmetrisch in den Ventilkolben 14 ein, so daß über eine Querbohrung 16 und Längsbohrungen 17 zu beiden Seiten der Querbohrung 16, welche die Ventilsitze für die Rückschlagventile 5 aufnehmen, die Verbindung zu den Bremskreisen I und II hergestellt werden kann. Bei einem Druckabfall in einem der beiden Bremskreise I, II verschiebt sich der Ventilkolben 14 in Richtung des Bremskreises I, II mit dem geringeren Druckniveau, bis die Stirnfläche des Ventilkolbens 14 am Ventilschließglied 18 des Leckagekreises anliegt. Damit ist die Druckmittelverbindung vom Pumpenpfad 1 in Richtung des Bremskreises I, II mit dem geringeren Druck niveau getrennt. Die zu beiden Seiten des Ventilkolbens 14 angeordneten Ventilschließglieder 18 sind jeweils als Kugelventile konstruiert und werden mittels Ventilträger im Gehäuse der Ventilanordnung 3 positioniert. Der Ventilkolben 14 ist vorzugsweise an seiner Mantelfläche mit Dichtringen versehen, um bei einem Bremskreisausfall unerwünschte Ringspaltströme zwischen dem Pumpenpfad 1 und dem defekten Bremskreis I, II auszuschließen. Das Gehäuse der Ventilanordnung 3 ist vorzugsweise integrales Bestandteil eines monolithischen Blocks, in dem auch die Pumpe 2, die Dämpfungseinrichtung 11, die Blende 20, der Druckmittelsam mler 8 und die Druckmodulationsventile 6, 6′ sowie die Trennventile 9 und Druckbegrenzerventile 10 baulich in tegriert werden können und über eine hydraulische Schaltung gemäß Fig. 1 miteinander kommunizieren. Der Ventilkolben 14 ist hierzu vorzugsweise in einer Sackbohrung geführt, die mittels eines Verschlußstopfens, der als Ventilträger das Ventilschlußglied 18 aufnimmt, gegen Atmosphäre abgedichtet ist.

Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform für die Ventilanordnung 3, die vorzugsweise elektromagnetisch als zwei 2/2-Wegeventile betätigbar ist. Der Pumpenpfad 1 verzweigt sich kurz vor den 2 × 2-Wegeventilen der Ventilanordnung 3, so daß jeder der beiden Bremskreise I und II separat über ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil mit dem Pumpenpfad 1 verbindbar ist. In der gezeigten Ausführungsform befinden sich die beiden 2/2-Wegeventile in ihrer die Druckmittelverbindung sperrenden Schaltstellung (mittels einer Druckfeder) grundpositioniert. Beim Einsetzen der Pumpe 2 in einem Radschlupfregelfall werden die beiden 2/2-Wegeventile elektromagnetisch in Of fenstellung geschaltet, so daß der Pumpendruck ungehindert zu beiden Bremskreisen I, II gelangen kann. Ein etwaiger Ausfall eines der beiden Bremskreise I, II führt zwangsläufig über eine in einem Vorratsbehälter des Bremsdruckgebers 13 instal lierte Flüssigkeitspegelmeßeinrichtung 13 zu einem in einer Überwachungseinrichtung 25 stimulierten Sperrsignal für das 2/2-Wegeventil, das mit dem leckagebehafteten Bremskreis I, II in Verbindung steht. Somit ist der defekte Bremskreis I, II vom Pumpenpfad 1 getrennt. Die in Fig. 3 abgebildete Bremskreisaufteilung entspricht der Bremsanlage nach Fig. 1. Auch wenn in Fig. 3 die für eine Antriebsschlupfregelvorrich tung erforderlichen Einzelheiten nicht gezeigt sind, so kann die in Fig. 3 vorgeschlagene Ventilanordnung gleichfalls für die Bremsanlage nach Fig. 1 zur Anwendung kommen.

Die vorgeschlagene Ventilanordnung 3 nach Fig. 1 und 3 sowie der vereinfachte Pumpenkreislauf, bestehend aus lediglich einem Druckmittelsammler 8, einem Pumpensaugventil 21, einer Pumpe 2, einem Pumpendruckventil 22, einer Dämpfungskammer 11, einer Blende 20 und einem Pumpenpfad 1, können universell für alle schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlagen verwendet werden, auch für solche, die für einen selbsttätigen Betrieb im Sinne einer Fahrdynamikregelung in Frage kommen. Die explizit in dieser Beschreibung dargestellten Bremsanlagen sind zwecks Fahrdynamikregelung durch Anfügen einer zusätzlichen schaltbaren hydraulischen Verbindung der Pumpensaugseite mit dem Bremsdruckgeber 13 und vorzugsweise durch zusätzliche Aufnahme einer Ladeeinrich tung, die zusätzlich den Radbremsen 7 Druckmittel zur Verfügung stellt, zu ergänzen. Um ein Rückströmen des von der Pumpe 2 geförderten Druckmittels in Richtung des Bremsdruck gebers 13 während der Fahrdynamikregelung zu verhindern, ist das aus Fig. 1 bekannte Trennventil 9 gesperrt, das Trennventil 9 und Überdruckventil 10 sind jeweils in einer Anordnung geschaltet, daß deren Wirkung auf beide Radbremsen eines jeden Bremskreises I, II zustande kommt. Damit lassen sich die beispielhaft beschriebenen Bremsanlagen durch relativ geringe Änderungen der Druckmittelanschlüsse auf einen automatischen Bremsenbetrieb erweitern, ohne daß hin sichtlich des in dieser Erfindung beanspruchten Gegenstandes grundlegende Modifikationen erforderlich sind.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung 3 sowie Pumpenschal tungsanordnung lassen sich universell auf Bremsanlagen mit verschiedener Bremskreisaufteilung anwenden, unabhängig davon, ob die Radschlupfregelung nach dem 3-Kanal oder 4-Kanal-Regelprinzip oder Alternativen (beispielsweise 2 1/2-Kanalsystem) dazu erfolgt.

Der Erfindungsgegenstand führt zu einer erheblichen Teile- und damit Bauraumeinsparung, da schaltungstechnisch nach den als Auslaßventilen wirksamen Druckmodulationsventilen 6 das Fluid von allen Bremskreisen zusammengeführt und in einen gemeinsamen Druckmittelsammler 8 abgelassen wird. Diesem schließt sich eine vereinfachte Pumpendruckversorgung mit einfacher Dämpfungseinrichtung an, da der Druckmittelsammler 8 über nur eine Saugleitung und ein Pumpensaugventil mit einer einflutigen Pumpe 2 in Verbindung steht, die über ein einziges Pumpendruckventil 22 in eine Dämpfungskammer 11 mit nachgeschalteter Blende 20 fördert, welche wiederum über nur einen einzigen Pumpenpfad 1 in Richtung beider Bremskreise mittels Ventilanordnung 3 verzweigt wird. Es ergeben sich Kosten-und Raumeinsparungen sowie eine günstigere räumliche Anordnung der Teile innerhalb eines einzigen Gehäuses.

Bezugszeichenliste

1 Pumpenpfad
2 Pumpe
3 Ventilanordnung
4 Druckfeder
5 Rückschlagventil
6 Druckmodulationsventil
6′ Druckmodulationsventil
7 Radbremse
8 Druckmittelsammler
9 Trennventil
10 Überdruckventil
11 Dämpfungskammer
12 Sammelrücklaufleitung
13 Bremsdruckgeber
14 Ventilkolben
15 Querstift
16 Querbohrung
17 Längsbohrung
18 Ventilschließglied
19 Flüssigkeitspegelmeßeinrichtung
20 Blende
21 Saugventil
22 Druckventil
23 Ringnut
24 Verschlußstopfen
25 Überwachungseinrichtung
I Bremskreis
II Bremskreis

Claims

1. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit Radschlupfregelung, mit einem Bremsdruckgeber, der mit mehreren Radbremsen in Verbindung steht, mit Druck modulationsventilen zwischen dem Bremsdruckgeber und den Radbremsen, die den Druckaufbau in der Radbremse steuern, mit einem Druckmittelsammler, der das Druck mittel der Radbremsen aufnimmt, mit einer Pumpe, die das Druckmittel aus dem Druckmittelsammler entnimmt und dieses dem Bremsdruckgeber und den Radbremsen zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpenpfad (1) alle Bremskreise (I, II) mit Druckmittel versorgt, und daß eine der Druckseite der Pumpe (2) nachgeschaltete Ventilanordnung (3) den Pumpenpfad (1) auf die Bremskreise (I, II) verzweigt.

2. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) hydraulisch betätigbar ist.

3. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) vom Druck in den Bremskreisen (I, II) betätigbar ist.

4. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) bei Druckgleichheit zwischen den Bremskreisen (I, II) den Pumpenpfad (1) auf beide Bremskreise (I, II) verzweigt.

5. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) bei Druckdifferenzen zwischen den Bremskreisen (I, II) den Bremskreis (I, II) mit dem geringen Druckniveau vom Pumpenpfad (1) trennt.

6. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) mittels wenigstens einer Druckfeder (4) in einer die beiden Bremskreise (I, II) mit dem Pumpenpfad (1) verbindenden Schaltstellung grundpositioniert ist.

7. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) für jeden Bremskreis (I, II) ein in Richtung des Pumpenpfads (1) sperrendes Rück schlagventil (5) aufweist.

8. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) als hydraulisch umschaltbares Mehrwegeventil ausgeführt ist.

9. Hydraulische Mehrkreisbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (3) als elektromagnetisch umschaltbares 2/2-Wegeventil ausgeführt ist.