WO2000073116A1 - Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit radschlupfregelung - Google Patents

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WO2000073116A1
WO2000073116A1 PCT/EP2000/004687 EP0004687W WO0073116A1 WO 2000073116 A1 WO2000073116 A1 WO 2000073116A1 EP 0004687 W EP0004687 W EP 0004687W WO 0073116 A1 WO0073116 A1 WO 0073116A1
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PCT/EP2000/004687
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Peter Volz
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60T8/4809Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems
    • B60T8/4827Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic motor
  • a motor vehicle brake system is already known from DE 196 139 03 AI, which has a pedal-operated brake pressure transmitter consisting of a vacuum brake booster and a master brake cylinder, which is connected to the wheel brakes via corresponding brake line connections. Furthermore, the hydraulic motor vehicle brake system has a pump, which is also connected to the brake line in order to supply the wheel brakes with pressure media in the case of wheel slip control, with corresponding pressure modulation valves being assigned to the wheel brakes in order to regulate the wheel slip.
  • the vacuum brake booster it must be dimensioned correspondingly large in order to be able to realize correspondingly large brake pressures even with a low vacuum while maintaining the shortest possible pressure build-up time.
  • Fig. 1 shows the hydraulic circuit diagram for a
  • Motor vehicle brake system which is provided with traction control, brake slip control and driving dynamics control,
  • Fig. 2 is an extension of the brake system of FIG. 1 by a linear drive and a lockable simulator.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an electro-hydraulic motor vehicle brake system, with a brake pressure sensor, which has only one master cylinder 2, on which a reservoir 17 is arranged.
  • a brake circuit corresponding to a single connection of a working chamber of the master brake cylinder 2 is shown, which establishes a hydraulic connection to at least one wheel brake 11 via the brake line 10.
  • this brake line 10 is a normally open and in a return line 21 leading to the reservoir 17 a normally closed pressure modulation valve is used.
  • Both pressure modulation valves are designed as binary switchable 2/2-way valves and can be actuated electromagnetically as wheel inlet and wheel outlet valves 12, 9. Furthermore, between the wheel inlet valve 12 and the master cylinder 2 in the brake line 10, an emergency brake valve 13 and downstream, a multi-function valve 4 are used, both of which, in their normally open, electromagnetically non-energized switching position, enable a hydraulic connection between the master cylinder 2 and the wheel brake 11.
  • a non-return valve 7 that opens hydraulically in the direction of the wheel brake 11 is located in parallel with the multifunction valve 4
  • Multifunction valve 4 integrates a pressure relief valve function which prevents an impermissibly high pump operating pressure by releasing pressure medium 16 in its closed position, if necessary, in the direction of a pressure control valve 16, which can reach the reservoir 17 via a seat valve 22 in the pressure control valve 16.
  • Return line 21 is also connected to a pump 5 with its suction side, while the pressure side of the pump 5 opens into the brake line 10 between the multifunction valve 4 and the wheel inlet valve 12.
  • the multi-function valve 4 is not required for a normal and ABS function of the brake system. Rather, it is only required for an expansion of the brake system to include traction and driving dynamics control operation in connection with the check valve 7 and the above-mentioned pressure relief valve function.
  • the pressure control valve 16 is located on an auxiliary branch of the brake line 10, which essentially consists of a seat valve 22 connected stepped piston 8.
  • This secondary branch is produced by a control pressure line 20 which opens into the brake line 10 between the master brake cylinder 2 and the emergency brake valve 13 and which opens into a pressure chamber 18 of the pressure control valve 16 delimited by the step piston 8.
  • a simulator 3 is connected, which is symbolically shown in the drawing as a spring accumulator.
  • a pressure medium connection 19 leading to the already mentioned seat valve 22 is provided either directly between the pump pressure side of an exclusively ABS-compatible brake system or, as shown, between the multifunction valve 4 and the connection of the brake line 10 to the emergency brake valve 13.
  • the seat valve 22 normally separates one with the Reservoir 17 connected pressure chamber 18 within the pressure control valve 16 from the pressure medium connection 19 of the brake circuit.
  • the emergency brake valve 13 is designed as a 2/2-way solenoid valve which is open in the basic position and is inserted directly into the brake line 10 between the connection of the control pressure line 20 to the brake line 10 and the connection of the pressure medium connection 19 to the brake line 24.
  • the brake system also has a limit switch or a distance sensor 1 or alternatively a force or pressure sensor for detecting the actuation of the master brake cylinder 2.
  • the brake system is designed in such a way that the pump 5 enables a sufficiently large hydraulic brake force boost for the entire operating range of the brake system even without a vacuum brake booster.
  • the proposed brake system construction also manages the known anti-lock, traction and driving dynamics control processes.
  • a pedal force-proportional regulation of the brake pressure can advantageously be realized by the step piston 8, which is acted upon by the pump 5 in the normal and ABS braking and is inserted in the housing of the brake system, the large end face AI of which limits the pressure space 18 'via the control pressure line 20 Master cylinder pressure and the smaller end face A2 located in the pressure chamber 18 is exposed to the atmospheric pressure in the reservoir 17.
  • a relatively smaller end face AI, which is removed from the end face A3 in the Located outside of the seat valve 22 is exposed to the pressure of the pump 5 or the pressure in the brake line 10.
  • the embodiment of the brake system according to FIG. 2 shows a structural as well as functional expansion of the brake system according to FIG. 1.
  • the brake system according to FIG. 2 has a closed position in the basic position and an electromagnetically open position in the pedal actuation position
  • an electrical actuation for the pressure regulating valve 16 is provided, for which purpose this, in addition to the previously exclusively hydraulic action by the master brake cylinder 2, accommodates a linear drive 23 acting on the stepped piston 8.
  • the linear drive 23 is shown as an example as a magnetic drive, which presses the plunger 24 onto the large end face AI of the stepped piston 8 during the electromagnetic actuation, whereby the seat valve 22, regardless of the effect of the pedal actuation force on the master brake cylinder 2, is safe in the closed position even with a very small pedal actuation force can be held while the pump 5 is already running at full power to build up the brake pressure.
  • the brake force amplification increases considerably even with a very small actuation force.
  • the linear drive 23 can also be represented by alternative drive types, for example by an electric motor or the like.
  • the transmission ratio between the pedal pressure acting on the master brake cylinder 2 and the wheel brake pressure in the sense of a variation in the brake force boosting using the pump 5.
  • the large end face AI is then more or less acted upon by the plunger 24 of the linear drive 23 to superimpose the hydraulic pressure present in the pressure chamber 18 ', while the opposite smaller end face A3 is exposed to the pressure built up in the pump 5.
  • the stepped piston 8 can then be brought with the seat valve 22 into a needs-based closing or throttling position, in which the pump pressure can reach the reservoir 17 in a more or less throttled manner via the pressure chamber 18.
  • the emergency brake valve 13 takes due to the evaluated in an electronic control and / or regulating electronics Displacement sensor signal electromagnetically its blocking position, so that the pressure medium volume in the master cylinder 2 is displaced into the chamber of the simulator 3 via the likewise electromagnetically opened directional valve 6, the pressure rise in the master cylinder 2, which is determined by the pressure-path characteristic of the simulator 3, inevitably also in the Pressure chamber 18 * of the pressure control valve 16 reproduces. Since the master brake cylinder 2 is normally separated from the brake circuit by the emergency brake valve 13, the signals of the displacement sensor 1 shown in the illustration are used to control the pump as required for slippage-free normal braking in order to achieve braking that corresponds to the pedal actuation. The pressure ratio between the master cylinder pressure generated by the driver and the pump pressure is set via the pressure control valve 16 in proportion to the foot force.
  • the stepped piston 8 takes over the function of a pump pressure control valve controlled by the master brake cylinder pressure.
  • the wheel inlet valve 12 is additionally closed electromagnetically in a manner known per se when the pump 5 is running and the emergency brake valve 13 is closed, in order to enable a pressure maintenance phase.
  • the pressure reduction in the wheel brake 11 takes place by additionally opening the wheel outlet valve 9, as a result of which pressure medium from the wheel brake 11 arrives in the direction of the storage container 17 via the return line 21.
  • the pump 5 also draws the volume required for brake pressure control from the reservoir 17 via the return line 21.
  • the master brake cylinder 2 is thus advantageously separated from pressure vibrations of the pump 5 and from the downstream valves during the entire brake application.
  • the braking system can in its actuation characteristics by the electromagnetically activated simulator 3 and the linear drive 23 on the one hand can be adapted accordingly to the functional and comfort requirements of the driver.
  • the pump 5 is to be driven with full delivery capacity in view of a good response behavior of the brake system when the pedal is actuated for the first time, in particular quickly.
  • a reduction in the pump delivery rate is recommended for reasons of comfort, in that the electric motor of the pump 5 is controlled in a speed-controlled or clocked manner.
  • the information about the pedal pressure generated by the driver and the acceleration speed can be determined by means of electronics not shown in the invention using the travel sensor 1 or a force or pressure sensor.
  • the pressure sensor 14 connected to the pressure chamber 18 ⁇ , the multi-function valve 4 and the check valve 7 are required only for traction control as well as for driving dynamics control operation.
  • the multi-function valve 4 is closed in the traction slip as well as driving dynamics control mode in order to avoid an undesired pressure medium return via the seat valve 22 to the reservoir 17, which is not biased in the closing direction by the pressure of the master brake cylinder 2. Only when the permissible pump pressure is exceeded is it possible to discharge the pump delivery volume to the reservoir 17 via the pressure relief valve integrated in the multifunction valve 4 and the seat valve 22 which is depressurized in the traction and driving dynamics mode.
  • the pressurization of the wheel brake 11 in the traction and driving dynamics control process is otherwise not significantly different from that already mentioned operation of the pump 5, for which pressure medium of the reservoir 17 is sucked in by the pump 5 and in the direction of the wheel inlet and
  • Wheel outlet valves 12, 9 are conveyed in order to be supplied to the wheel brake 11, which is controlled according to the control algorithms known per se, in terms of the traction slip or driving dynamics.
  • the pump pressure control can optionally be done by clocking the pump motor 15. Instead of the pressure reduction via the binary switchable wheel outlet valve 9, the pressure can also be realized by opening the multifunction valve 4. Pressurization of a further wheel brake connected to the brake line 10 does not take place due to the blocking action of the associated, also binary switchable wheel inlet valve, as long as no slip control is required for the wheel concerned.
  • the desired wheel brake pressure can be detected by means of the displacement sensor 1 and the pressure sensor 14 using the sensor signals, and the pump 5 can first be controlled in proportion to the foot force, while the emergency brake valve 13 is already in the closed position, the multifunction valve 4 remains in the open position again.
  • the emergency brake valve 13 only assumes its open position and the directional control valve 6 switches to the closed position, as a result of which the pressure medium of the master brake cylinder 2 overruns the open multi-function valve 4 reaches the wheel brake 11.
  • the pump failure can be detected, for example, on the basis of the current consumption characteristic of the pump motor 15 or by means of a pressure switch on the pump side, and can be used in a corresponding manner for the control of the emergency brake valve 13.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung, mit einem Hauptbremszylinder (2), der über eine Bremsleitung (10) mit wenigstens einer Radbremse (11) verbunden ist, mit einer an der Bremsleitung (10) angeschlossenen, elektrisch angetriebenen Pumpe (5) zur Förderung von Druckmittel in Richtung der Radbremse (11) sowie mit wenigstens einem in die Bremsleitung (10) eingesetzten Druckmodulationsventil (9, 12) zur Variation des Bremsdrucks in der Radbremse (11) mittels einer Steuerelektronik. Zum Bremsdruckaufbau in der Radbremse (11) ist bei intakter Pumpe (5) und intakter Steuerelektronik die Pumpe (5) in Betrieb gesetzt und die Bremsleitung (10) zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und der Radbremse (11) durch ein Notbremsventil (13) derart getrennt, daß das aus dem pedalbetätigten Hauptbremszylinder (2) verdrängte Druckmittel ausschließlich in einem Simulator (3) und in einem Druckraum (18') eines Druckregelventils (16) gelangt, das in seiner Ventilgrundstellung die Pumpendruckseite vom Vorratsbehälter (17) trennt.

Description

Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 196 139 03 AI ist bereits eine Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt geworden, die einen pedalbetätigten, aus einem Vakuumbremskraftverstärker und einem Hauptbremszylinder bestehenden Bremsdruckgeber aufweist, der über entsprechende Bremsleitungsverbindungen an den Radbremsen angeschlossen ist . Ferner weist die hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage eine Pumpe auf, die gleichfalls an die Bremsleitung angeschlossen ist, um bei einer Radschlupfregelung die Radbremsen mit Druckmitteln zu speisen, wobei zur Regelung des Radschlupfes den Radbremsen entsprechende Druckmodulationsventile zugeordnet sind. Zum erreichen einer möglichst großen Servowirkung des Vakuumbremskaftverstärkers ist dieser entsprechend groß zu dimensionieren, um auch mit einem geringen Vakuum entsprechend große Bremsdrücke unter Einhaltung einer möglichst kurzen Druckaufbauzeit realisieren zu können.
Aufgrund des häufig nur geringen Vakuums und/oder auch aufgrund eingeschränkter Platzverhältnisse für den Vakuumbremskraftverstärker können sich Nachteile für die Bremsanlage ergeben. Auch der Bedienungskomfort und das Verstärkungsverhältnis der Bremsanlage ist u.a. durch die Dimensionierung des Vakuumbremskraftverstärkers und des HauptbremsZylinders festgelegt.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Art mit möglichst einfachen, kostengünstigen und funktionssicheren Mitteln derart zu verbessern, daß unabhängig von der Größe des Vakuums und des gewählten HauptbremsZylinders eine möglichst einfache Bremskraftverstärkung realisiert werden kann, ohne Einschränkung hinsichtlich einer komfortablen Bedienung und Wirksamkeit der Bremsanlage hinnehmen zu müssen, wobei sämtliche Druckregelfunktionen innerhalb der Bremsanlage unverändert gewährleistet werden sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der Unteransprüche und der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 7 erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 den Hydraulik-Schaltplan für eine
Kraftfahrzeugbremsanlage, die sowohl mit Antriebsschlupf-, Bremsschlupf- als auch Fahrdynamikregelung versehen ist,
Fig. 2 eine Erweiterung der Bremsanlage nach Fig. 1 um einen Linearantrieb und einen absperrbaren Simulator. Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine elektrohydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einem Bremsdruckgeber, der lediglich einen Hauptbremszylinder 2 aufweist, an dem ein Vorratsbehälter 17 angeordnet ist. Zwecks guter Überschaubarkeit des prinzipiellen Aufbaus ist lediglich ein Bremskreis entsprechend einem einzigen Anschluß einer Arbeitskammer des HauptbremsZylinders 2 dargestellt, der über die Bremsleitung 10 eine hydraulische Verbindung zu wenigstens einer Radbremse 11 herstellt. In diese Bremsleitung 10 ist ein stromlos offenes und in eine zum Vorratsbehälter 17 führende Rücklaufleitung 21 ist ein stromlos geschlossenes Druckmodulationsventil eingesetzt. Beide Druckmodulationsventile sind als binär schaltbare 2/2- Wegeventile ausgebildet und elektromagnetisch als Radeinlaß- und Radauslaßventile 12,9 betätigbar. Ferner sind zwischen dem Radeinlaßventil 12 und dem Hauptbremszylinder 2 in die Bremsleitung 10 ein Notbremsventil 13 und stromabwärts dazu ein Multifunktionsventil 4 eingesetzt, die beide in ihrer stromlos offenen, elektromagnetisch nicht erregten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und der Radbremse 11 ermöglichen. Um jederzeit unabhängig von der Betriebsweise des Multifunktionsventils 4 ein Einbremsen in die Radbremse 11 durch eine Betätigung des HauptbremsZylinders 2 zu gewährleisten, befindet sich in Parallelschaltung zum Multifunktionsventil 4 ein in Richtung der Radbremse 11 hydraulisch öffnendes Rückschlagventil 7. Zur Begrenzung des Pumpendrucks ist beispielhaft unmittelbar im Multifunktionsventil 4 eine Überdruckventilfunktion integriert, die einen unzulässig hohen Pumpenbetriebsdruck verhindert, indem das Multifunktionsventil in seiner Schließstellung bei Bedarf in Richtung eines Druckregelventils 16 Druckmittel entläßt, das über ein Sitzventil 22 im Druckregelventil 16 zum Vorratsbehälter 17 gelangen kann. An die zum Vorratsbehälter 17 führende Rücklaufleitung 21 ist auch eine Pumpe 5 mit ihrer Saugseite angeschlossen, während die Druckseite der Pumpe 5 zwischen dem Multifunktionsventil 4 und dem Radeinlaßventil 12 in die Bremsleitung 10 einmündet.
Zu beachten ist, daß das Multifunktionsventil 4 für eine Normal- als auch ABS-Funktion der Bremsanlage nicht erforderlich ist. Es wird vielmehr ausschließlich für eine Funktionserweiterung der Bremsanlage auf Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelbetrieb in Verbindung mit dem Rückschlagventil 7 und der vorbezeichneten Überdruckventilfunktion benötigt .
Entweder zwischen dem Radeinlaßventil 12 für eine ausschließlich ABS-fähige Bremsanlage oder zwischen dem für die Antriebsschlupf- bzw. Fahrdynamikregelung erforderlichen Multifunktionsventil 4 und dem Hauptbremszylinder 2 befindet sich an einem Nebenzweig der Bremsleitung 10 das Druckregelventil 16, das im wesentlichen aus einem mit dem Sitzventil 22 verbundenen Stufenkolben 8 besteht. Dieser Nebenzweig ist durch einen zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Notbremsventil 13 in die Bremsleitung 10 einmündenden Steuerdruckleitung 20 hergestellt, die in einem vom Stufenkolben 8 begrenzten Druckraum 18 des Druckregelventils 16 einmündet. Ferner ist zwischen dem Anschluß des Druckregelventils 16 und dem Hauptbremszylinder 2 an die Bremsleitung 10 ein Simulator 3 angeschlossen, der symbolisch in der Zeichnung als Federspeicher abgebildet ist. Es ist außerdem entweder unmittelbar zwischen der Pumpendruckseite einer ausschließlich ABS-fähigen Bremsanlage oder abbildungsgemäß zwischen dem Multifunktionsventil 4 und dem Anschluß der Bremsleitung 10 an das Notbremsventil 13 eine zu dem bereits erwähnten Sitzventil 22 führende Druckmittelverbindung 19 vorgesehen. Das Sitzventil 22 trennt normalerweise einen mit dem Vorratsbehälter 17 verbundenen Druckraum 18 innerhalb des Druckregelventils 16 von der Druckmittelverbindung 19 des Bremskreises .
Das Notbremsventil 13 ist als in der Grundstellung geöffnetes 2/2 -Wege-Elektromagnetventil ausgeführt, das unmittelbar in die Bremsleitung 10 zwischen dem Anschluß der Steuerdruckleitung 20 an die Bremsleitung 10 und dem Anschluß der Druckmittelverbindung 19 an die Bremsleitung 24 eingesetzt ist.
Die Bremsanlage weist weiterhin in der einfachsten Ausführungsform einen Wegschalter oder einen Wegsensor 1 oder alternativ dazu einen Kraft- bzw. Drucksensor zur Erfassung der Betätigung des HauptbremsZylinders 2 auf. Die Bremsanlage ist durch den vorgenannten Aufbau derart konzipiert, daß durch die Pumpe 5 auch ohne einen Vakuumbremskraftverstärker eine hinreichend große hydraulische Bremskraftverstärkung für den gesamten Betriebsbereich der Bremsanlage möglich ist. Andererseits werden jedoch auch durch den vorgeschlagenen Bremsanlagenaufbau die an sich bekannten Antiblockier- , Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelvorgänge bewältigt .
Eine pedalkraftproportionale Regelung des Bremsdrucks läßt sich vorteilhafterweise durch den von der Pumpe 5 in der Normal- als auch ABS-Bremsung beaufschlagten, im Gehäuse der Bremsanlage eingesetzten Stufenkolben 8 verwirklichen, dessen den Druckraum 18' begrenzende, groß dimensionierte Stirnfläche AI über die Steuerdruckleitung 20 dem Hauptbremszylinderdruck und die im Druckraum 18 gelegene kleinere Stirnfläche A2 dem Atmosphärendruck im Vorratsbehälter 17 ausgesetzt ist. Eine hierzu relativ kleinere Stirnfläche AI, die entfernt zur Stirnfläche A3 im Außenbereich des Sitzventiles 22 gelegen ist, ist dem Druck der Pumpe 5 beziehungsweise dem Druck in der Bremsleitung 10 ausgesetzt .
Die Ausführungsform der Bremsanlage nach Fig. 2 zeigt eine bauliche als auch funktioneile Erweiterung der Bremsanlage nach Fig. 1. Die Bremsanlage nach Figur 2 weist in der hydraulischen Verbindung des Simulators 3 mit der Bremsleitung 10 ein in Grundstellung geschlossenes, in der Pedalbetätigungsstellung elektromagnetisch offen geschaltetes Wegeventil 6 auf. Zur variablen Bremskraftverstärkung und zur Realisierung einer von Vakuumbremskraftverstärkern bekannten Springercharakteristik ist eine elektrische Betätigung für das Druckregelventil 16 vorgesehen, wozu dieses zusätzlich zur bisher ausschließlich hydraulischen Beaufschlagung durch den Hauptbremszylinder 2 einen auf den Stufenkolben 8 einwirkenden Linearantrieb 23 aufnimmt. Der Linearantrieb 23 ist beispielhaft als Magnetantrieb dargestellt, der während der elektromagnetischen Betätigung den Stößel 24 auf die große Stirnfläche AI des Stufenkolbens 8 drückt, wodurch das Sitzventil 22 unabhängig von der Wirkung der Pedalbetätigungskraft auf den Hauptbremszylinder 2 auch bei einer sehr kleinen Pedalbetätigungskraft sicher in Schließstellung gehalten werden kann, während die Pumpe 5 zum Bremsdruckaufbau bereits auf voller Leistung läuft. Zur Realisierung der gewünschten Springerfunktion nimmt folglich die Bremskraftverstärkung bereits bei einer sehr kleinen Betätigungskraft erheblich zu. In der Regel wird bei fortschreitender Pedalbetätigung ein linearer Zusammenhang zwischen der am Hauptbremszylinder 2 eingesteuerten Fußkraft und dem Hydraulikdruck im Hauptbremszylinder 2 angestrebt, der sich beispielsweise durch eine lineare Federkennlinie des als Kolbendruckspeichers dargestellten Simulators 3 realisieren läßt. Selbstverständlich ist der Linearantrieb 23 auch durch alternative Antriebsarten, z.B. durch einen Elektromotor oder dergleichen darstellbar.
Durch eine geeignete elektronische Stromregelung des Linearantriebs 23 läßt sich überdies das
Übersetzungsverhältnis zwischen dem am Hauptbremszylinder 2 wirksamen Pedaldruck und dem Radbremsdruck im Sinne einer Variation der Bremskraftverstärkung mit Hilfe der Pumpe 5 bei Wunsch oder Bedarf beliebig einstellen. Die große Stirnfläche AI wird dann mehr oder minder zur Überlagerung des im Druckraum 18' anstehenden hydraulischen Drucks vom Stößel 24 des Linearantriebs 23 beaufschlagt, während die gegenüberliegende kleinere Stirnfläche A3 dem in der Pumpe 5 aufgebauten Druck ausgesetzt ist. Der Stufenkolben 8 läßt sich sodann mit dem Sitzventil 22 in eine bedarfsgerechte Schließ- bzw. Drosselstellung bringen, in der mehr oder minder stark gedrosselt der Pumpendruck über den Druckraum 18 in Richtung des Vorratsbehälters 17 gelangen kann.
Nachfolgend wird die Gesamtfunktion der Bremsanlage vorzugsweise anhand der Darstellung nach Fig. 2 erläutert.
Mit dem Betätigen des Pedals wird die erzeugte Pedalkraft unmittelbar auf den Hauptbremszylinder 2 übertragen und mittels des Wegsensors 1 überwacht. Dabei wird im Hauptbremszylinder 2 ein hydraulischer Druck aufgebaut, der sich einerseits auf den Simulator 3, andererseits über die Steuerdruckleitung 20 auf das Druckregelventil 16 fortpflanzt und infolge der durch den Stufenkolben 8 konstruktiv vorgegebenen hydraulischen Übersetzung wird das Sitzventil 22 im Schließsinne beaufschlagt. Das Notbremsventil 13 nimmt infolge des in einer elektronischen Steuer- und/oder Regelelektronik ausgewerteten Wegsensorsignals elektromagnetisch seine Sperrstellung ein, so daß das im Hauptbremszylinder 2 befindliche Druckmittelvolumen über das gleichfalls elektromagnetisch geöffnete Wegeventil 6 in die Kammer des Simulators 3 verdrängt wird, wobei der sich durch die Druck- Wegcharakteristik des Simulators 3 bestimmende Druckanstieg im Hauptbremszylinder 2 zwangsläufig auch in den Druckraum 18 * des Druckregelventils 16 fortpflanzt. Da der Hauptbremszylinder 2 normalerweise vom Bremskreis durch das Notbremsventil 13 getrennt ist, werden zur schlupffreien Normalbremsung die Signale des abbildungsgemäßen Wegsensors 1 zur bedarfsgerechten Ansteuerung der Pumpe herangezogen, um eine der Pedalbetätigung entsprechende Bremsung zu erzielen. Dabei wird das Druckverhältnis zwischen dem vom Fahrer erzeugten Hauptbremszylinderdruck und dem Pumpendruck über das Druckregelventil 16 fußkraftproportional eingestellt. Der Stufenkolben 8 übernimmt die Funktion eines vom Hauptbremszylinderdruck gesteuerten Pumpendruckregelventils .
Zur Bremsschlupfregelung wird auf an sich bekannte Weise bei laufender Pumpe 5 und geschlossenem Notbremsventil 13 zusätzlich das Radeinlaßventil 12 elektromagnetisch geschlossen, um eine Druckhaltephase zu ermöglichen. Der Druckabbau in der Radbremse 11 erfolgt durch zusätzliches Öffnen des Radauslaßventils 9, wodurch Druckmittel der Radbremse 11 über die Rücklaufleitung 21 in Richtung des Vorratsbehälters 17 gelangt. Die Pumpe 5 saugt das zur Bremsdruckregelung erforderliche Volumen gleichfalls über die Rücklaufleitung 21 aus dem Vorratsbehälter 17 an. Der Hauptbremszylinder 2 ist somit vorteilhafterweise während der gesamten Bremsbetätigung von Druckschwingungen der Pumpe 5 und von den nachgeschalteten Ventilen getrennt. Die Bremsanlage kann in ihrer Betätigungscharakteristik durch den elektromagnetisch aufschaltbaren Simulator 3 sowie durch den Linearantrieb 23 einerseits an die Funktions- und Komfortbedürfnisse des Fahrers entsprechend angepaßt werden.
Bezüglich des von der Pumpe 5 erzeugten Druckaufbaugradienten ist im Hinblick auf ein gutes Ansprechverhalten der Bremsanlage bei erstmaliger, insbesondere schneller Pedalbetätigung die Pumpe 5 mit voller Förderleistung anzutreiben. Bei wohldosierter, geringer Antrittsgeschwindigkeit des Bremspedals als auch bei entsprechenden Bremsdruckhaltephasen empfiehlt sich aus Komfortgründen eine Reduzierung der Pumpenförderleistung, indem der Elektromotor der Pumpe 5 drehzahlgeregelt oder getaktet angesteuert wird. Die Information über den vom Fahrer erzeugten Pedaldruck als auch die Antrittsgeschwindigkeit läßt sich mittels einer in der Erfindung nicht weiter dargestellten Elektronik unter Verwendung des Wegsensors 1 oder einem Kraft- bzw. Drucksensor ermitteln.
Zu beachten ist, daß nur zum Antriebsschlupf- als auch zum Fahrdynamikregelbetrieb der am Druckraum 18 λ angeschlossene Drucksensor 14, das Multifunktionsventil 4 und das Rückschlagventil 7 benötigt werden. Das Multifunktionsventil 4 ist im Antriebsschlupf- als auch Fahrdynamikregelbetrieb geschlossen, um einen unerwünschten Druckmittelrücklauf über das vom Druck des HauptbremsZylinders 2 eben nicht in Schließrichtung vorgespannte Sitzventil 22 zum Vorratsbehälter 17 zu vermeiden. Lediglich beim Überschreiten des zulässigen Pumpendrucks ist über das im Multifunktionsventil 4 integrierte Überdruckventil und das im Antriebsschlupf- und Fahrdynamikbetrieb drucklose Sitzventil 22 ein Abströmen des Pumpenfördervolumens zum Vorratsbehälter 17 zulässig. Die Druckbeaufschlagung der Radbremse 11 im Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelvorgang unterscheidet sich ansonsten nicht wesentlich von der bereits eingangs erwähnten Betriebsweise der Pumpe 5, wozu Druckmittel des Vorratsbehälters 17 von der Pumpe 5 angesaugt und in Richtung der Radeinlaß- und
Radauslaßventile 12,9 gefördert wird, um entsprechend den an sich bekannten Regelalgorithmen der Antriebsschlupf- oder fahrdynamikgeregelten Radbremse 11 zugeführt zu werden. Die Pumpendruckregelung kann wahlweise durch Takten des Pumpenmotors 15 geschehen. Anstelle des Druckabbaus über das binär schaltbare Radauslaßventil 9 kann der Druck auch über das Öffnen des Multifunktionsventils 4 realisiert werden. Eine Druckbeaufschlagung einer an der Bremsleitung 10 angeschlossenen weiteren Radbremse unterbleibt durch Sperrwirkung des zugehörigen, gleichfalls binär schaltbaren Radeinlaßventils, solange für das betroffene Rad keine Schlupfregelung erforderlich ist. Wird während einer Antriebsschlupf- oder Fahrdynamikregelung das Bremspedal betätigt, so kann mittels des Wegsensors 1 als auch durch den Drucksensor 14 der gewünschte Radbremsdruck anhand der Sensorsignale erfaßt und die Pumpe 5 zunächst fußkraftproportional angesteuert werden, während das Notbremsventil 13 bereits in der Schließstellung, das Multifunktionsventil 4 wieder in der Offenstellung verharrt.
Kommt es zu einem Ausfall der Bremsdruckversorgung infolge eines Pumpen- bzw. Pumpenmotordefekts oder kommt es zu einem Ausfall der hierzu erforderlichen Elektronik, dann nimmt das Notbremsventil 13 ausschließlich seine Offenstellung ein und das Wegeventil 6 schaltet in die Schließstellung, wodurch das Druckmittel des HauptbremsZylinders 2 über das offene Multifunktionsventil 4 zur Radbremse 11 gelangt. Der Pumpenausfall kann beispielsweise anhand der Stromaufnahmecharakteristik des Pumpenmotors 15 oder durch einen pumpenseitigen Druckschalter erkannt und in entsprechender Weise für die Ansteuerung des Notbremsventils 13 herangezogen werden. Die Bremsanlage nach Fig. 1 stellt hingegen eine bauliche als auch funktioneile Vereinfachung der beschriebenen Bremsanlage nach Fig. 2 dar, indem auf den Linearantrieb 23 und das Wegeventil 6 verzichtet wird, was im wesentlichen eine Komforteinbuße darstellt, da ein Springereffekt am Bremspedal sowie eine Variation der hydraulischen Verstärkung damit zwangsläufig entfallen muß. Ansonsten bleiben alle bereits anhand der Fig. 2 erläuterten Bremsen- Funktionsmerkmale unverändert, wobei allerdings bei der Ausführung der aus Figur 2 bekannten Notbremsfunktion durch das Fehlen des Wegeventils 6 ein Teil des vom Hauptbremszylinder 2 zur Verfügung gestellten Notbremsvolumens für die Radbremse 11 vom Simulator 3 aufgenommen wird.
Bezugszeichenliste
1 Wegsensor
2 Hauptbremszylinder
3 Simulator
4 Multifunktionsventil
5 Pumpe
6 Wegeventil
7 Rückschlagventil
8 Stufenkolben
9 Radauslaßventil
10 Bremsleitng
11 Radbremse
12 Radeinlaßventil
13 Notbremsventil
14 Drucksensor
15 Pumpenmotor
16 Druckregelventil
17 Vorratsbehälter 18,18v Druckraum
19 Druckmittelverbindung
20 Steuerdruckleitung
21 Rücklaufleitung
22 Sitzventil
23 Linearantrieb
24 Stößel
AI, A2, A3 Flächen

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung, mit einem Hauptbremszylinder, der über eine Bremsleitung mit wenigstens einer Radbremse verbunden ist, mit einer an der Bremsleitung angeschlossenen, elektrisch angetriebenen Pumpe zur Förderung von Druckmittel in Richtung der Radbremse sowie mit wenigstens einem in die Bremsleitung eingesetzten Druckmodulationsventil zur Variation des Bremsdrucks in der Radbremse mittels einer Steuerelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bremsdruckaufbau in der Radbremse (11) bei intakter Pumpe (5) und intakter Steuerelektronik die Pumpe (5) in Betrieb gesetzt ist und die Bremsleitung (10) zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und der Radbremse (11) durch ein Notbremsventil (13) derart getrennt ist, daß das aus dem pedalbetätigten Hauptbremszylinder (2) verdrängte Druckmittel ausschließlich in einem Simulator (3) und in einem Druckraum (18') eines Druckregelventils (16) gelangt, das in seiner Ventilgrundstellung die Pumpendruckseite vom Vorratsbehälter (17) trennt.
2. Hydraulische Kraf fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Funktionsstörung der Pumpe (5) und/oder des elektrischen Pumpenantriebs und/oder der Steuerelektronik das Notbremsventil (13) in Offenstellung verharrt, so daß Druckmittel des pedalbetätigten HauptbremsZylinders (2) über die Bremsleitung (10) zur Radbremse (11) gelangt.
3. Hydraulische Kraf fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (3) mit einem Wegeventil (6) versehen ist, das bei intakter Pumpe (5) und intakter Steuerelektronik zu Beginn einer Betätigung des HauptbremsZylinders (2) von seiner in Grundstellung geschlossenen, in die offene Schaltstellung gelangt, in der der Simulator (3) vom Druck des HauptbremsZylinders (2) beaufschlagt ist.
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Funktionsstörung der Pumpe (5) und/oder des elektrischen Pumpenantriebs und/oder der Steuerelektronik das Wegeventil (6) die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und dem Simulator (3) trennt.
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckregelventil (16) ein Linearantrieb (23) angebracht ist, der in einer s chlupffreien Normalbremsfunktion unabhängig vom hydraulischen Druck des HauptbremsZylinders (2) den Bremsdruck in der Radbremse (11) zum Zweck einer variablen hydraulischen Verstärkung zu regulieren vermag .
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multifunktionsventil (4) in die Bremsleitung (10) zwischen dem Anschlußpunkt des Druckregelventils (16) und des Notbremsventils (13) und dem Anschlußpunkt der Pumpe (5) eingesetzt ist, das ausschließlich im Antriebsschlupf- oder Fahrdynamikregelbetrieb die Pumpendruckseite vom Druckregelventil (16) hydraulisch trennt .
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