DE19601268A1

DE19601268A1 - Hydraulische Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung

Info

Publication number: DE19601268A1
Application number: DE19601268A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Artur Otto
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-17
Also published as: WO1997026167A1; EP0874747A1; US6231131B1; JP2000503271A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanla ge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Bremsanlage ist aus der JP-A 94-171487 bekannt. Es handelt sich dabei um eine blockiergeschützte Bremsanlage, welche im Unter schied zu üblichen Bremsanlagen, die nach dem Rückförderprinzip arbeiten, weder einen Niederdruckspeicher noch Auslaßventile in den Rücklaufleitungen von den Radbremsen zur Saugseite der Rückförderpumpe aufweist. Zur Erzeugung eines Staudrucks in den Radbremsen weisen die Rücklaufleitungen lediglich Drosselstel len auf, die in Druckgefälle zwischen den Radbremsen und der Saugseite der Rückförderpumpe erzeugen. Ein Druckabbau in den Radbremsen wird dadurch vorgenommen, daß die Einlaßventile in den Bremszweigleitungen zu den Radbremsen geschlossen werden, so daß der Pumpendruck die Radbremsen nicht mehr erreicht. Weil das Druckmittel aus den Radbremsen permanent abströmt, senkt sich der Bremsdruck.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige Bremsanlage mit möglichst geringem zusätzlichem Auf wand, d. h. möglichst wenigen elektrischen Leitungen und mög lichst wenig zusätzlicher Ansteuerlogik für Ventile zur An triebsschlupfregelung aufzurüsten.

Diese Aufgabe wird gelöst, in Verbindung mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 oder auch des Anspruchs 3. Hier mit ermöglicht es die Erfindung, bei Fahrzeugen mit einer an getriebenen Achse mit höchstens vier zusätzlichen Magnetventi len pro eine solche Bremsanlage zur Antriebsschlupfregelung zu befähigen. Nur die angetriebenen Räder benötigen ein Auslaßven til, welches einen ausreichenden Bremsdruckaufbau allein durch die Rückförderpumpe ermöglicht. Auf einen Niederdruckspeicher kann auch bei der Antriebsschlupfregelung verzichtet werden. Bei der Wahl von drei einzelnen 2/2-Wegeventilen kann wahlweise das Umschaltventil in der Saugleitung zur Rückförderpumpe oder das Trennventil in der Bremsleitung oder beide dieser Ventile hydraulisch angesteuert sein. Als Auslaßventile werden vorzugs weise Magnetventile verwendet, damit ein bedarfsgerechter Bremsdruck in den Radbremsen auf- bzw. abgebaut werden kann. Werden Umschaltventil und Trennventil zu einem Kombiventil vereinigt, so kann dieses entweder elektromagnetisch betätigt sein und somit die zweite Ansteuerlogik neben dem Auslaßventil erfordern oder aber als hydraulisch betätigtes Kombiventil eine weitere Ansteuerung und elektrische Leitungen überflüssig ma chen.

Eine nähere Beschreibung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in sechs Figuren.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Bremskreis einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,

Fig. 2 eine hydraulisch betätigte Trennventilanordnung, wel che die elektromagnetisch betätigte Trennventilanord nung gemäß Fig. 1 ersetzen kann,

Fig. 3 ein hydraulisch betätigtes, drucklos geschlossenes Umschaltventil, welches das drucklos offene Umschalt ventil gemäß Fig. 1 ersetzen kann,

Fig. 4 ein Kombiventil, welches die Funktion eines Trennven tils und eines Umschaltventils gemäß Fig. 1 in sich vereinigt,

Fig. 5 ein hydraulisch betätigtes Kombiventil,

Fig. 6 eine Auslaßventilkombination, welche das stromlos ge schlossene Auslaßventil gemäß Fig. 1 ersetzen kann.

Die Bremsanlage nach Fig. 1 weist einen Hauptzylinder 1 auf, welcher an einen Vorratsbehälter 2 angeschlossen ist und über ein Bremspedal 3 betätigbar ist. Vom Hauptzylinder 1 gehen zwei Bremskreise I und II aus. Die Bremskreise I und II sind iden tisch aufgebaut, so daß die Darstellung des Bremskreises I analog für den nicht dargestellten Bremskreis II gilt. Dabei können die Rückförderpumpen beider Bremskreise von einem ge meinsamen Motor angetrieben sein.

Vom Hauptzylinder 1 verläuft eine Bremsleitung 4 über zwei Bremskreise 7 und 8 zu jeweils einer Radbremse 5 bzw. 6. In der Bremsleitung 4 ist ein Trennventil 9 angeordnet, welches als stromlos offenes, elektromagnetisch betätigtes 2/2-Wegeventil gestaltet ist. Der Bremszweig 7 zur Radbremse 5 zweigt von der Bremsleitung 4 an einem Knotenpunkt 10 zwischen Hauptzylinder 1 und Trennventil 9 ab, während der Bremszweig 8 zur Radbremse 6 von einem Knotenpunkt 11 abzweigt, welcher am Ende der Brems leitung 4, also vom Hauptzylinder 1 gesehen jenseits des Trenn ventils 9 liegt. In die Bremszweige 7 und 8 ist jeweils ein Einlaßventil 12 bzw. 13 eingefügt, welches ein stromlos offenes Magnetventil ist. Von jeder der Radbremsen 5 und 6 führt eine Rücklaufleitung 14 bzw. 15 zur Saugseite einer selbstansaugen den Rückförderpumpe 16. Außer mit den Rücklaufleitungen 14 und 15 ist die Saugseite der Rückförderpumpe 16 noch über eine Saugleitung 17 mit der Bremsleitung 4 zwischen Hauptzylinder I und Trennventil 9 verbunden. Die Saugleitung 17 ist über ein hydraulisch betätigtes, drucklos offenes 2/2-Wege-Umschaltven til 18 sperrbar. Es wird von anstehendem Hauptzylinderdruck geschlossen.

Die Druckseite der Rückförderpumpe 16 schließt über eine Druck leitung 22 im Knotenpunkt 11 an die Bremsleitung an.

Während die Rücklaufleitung 14 der Radbremse 5 kein Magnetven til, sondern nur eine Drossel 19 und ein zur Radbremse 5 hin sperrendes Rückschlagventil 20 aufweist, ist in der Rücklauf leitung 15 der Radbremse 6 ausschließlich ein elektromagnetisch betätigtes, stromlos geschlossenes Auslaßventil 21 angeordnet. Während einer Blockierschutzregelung sorgen die Drossel 19 und das Rückschlagventil 20 für einen ausreichenden Staudruck in der Radbremse 5. In der Radbremse 6 wird ein Bremsdruck dadurch erzeugt und gehalten, daß das Auslaßventil 21 geschlossen ist.

Dem Trennventil 9 sind ein Rückschlagventil 23 und ein Über druckventil 24 parallelgeschaltet. Das Rückschlagventil 23 erlaubt einen Druckmittelstrom vom Hauptzylinder 1 zur Radbrem se 6 hin, während das Überdruckventil 24 sich öffnet, wenn im Bremszweig 8 ein zu hoher Druck auftritt.

Der dargestellte Bremskreis I ist einer Bremsanlage mit diago naler Bremskreisaufteilung entnommen. Das bedeutet, daß eine Antriebsschlupfregelung bei nur einer angetriebenen Achse einen aktiven Bremseneingriff in jeweils einer Radbremse jedes Brems kreises erfordert. In diesem Fall gehört die Radbremse 6 zu einem angetriebenen Rad, während die Radbremse 5 zu einem nicht angetriebenen Rad gehört. Dementsprechend ist bei Schließen des Trennventils 9 nur die Radbremse 6 des angetriebenen Rades vom Hauptzylinder 1 abgetrennt, während die Radbremse 5 des nicht angetriebenen Rades permanent mit dem Hauptzylinder 1 verbunden bleibt. Auf diese Weise ist aber ein aktiver Bremsdruckaufbau ohne Betätigung des Bremspedals allein durch den Förderdruck der Rückförderpumpe 16 nur in der Radbremse 6 möglich und er forderlich. Soll ein aktiver Bremseneingriff, sei es zur An triebsschlupfregelung, zur Giermomentenregelung oder aus einem anderen Anlaß, auch in der Radbremse 5 vorgenommen werden, so ist der Bremszweig 7 nicht am Knotenpunkt 10 sondern am Knoten punkt 11 an die Bremsleitung 4 anzuschließen. Zusätzlich wird dann die Rücklaufleitung 14 statt mit hydraulisch betätigten Komponenten mit einem Magnetventil versehen. Wenn beispiels weise eine Vorderachs-Hinterachs-Bremskreisaufteilung in der Bremsanlage vorliegt und demnach die beiden Radbremsen der angetriebenen Räder in einem gemeinsamen Bremskreis angeordnet sind, so sind zur Antriebsschlupfregelung in diesem Bremskreis dann zwar zwei Auslaßventile anzuordnen, jedoch entfallen jeg liche Auslaßventile im anderen Bremskreis, in welchem eine Antriebsschlupfregelung nicht vorgenommen werden muß. Zusätz lich entfällt dann in dem anderen Bremskreis ein Trennventil.

Gemäß Fig. 2 kann das Trennventil 9 auch durch ein Trennventil 29 ersetzt werden, welches hydraulisch betätigt wird. Bei die sem Trennventil 29 wirkt der Hauptzylinderdruck in Öffnungs richtung, während sich der Förderdruck der Rückförderpumpe 16 schließend auswirkt. Wenn sowohl vom Hauptzylinder 1 aus als auch von der Rückförderpumpe 16 her ein Druck ansteht, so ver bleibt es in seiner dargestellten geöffneten Grundstellung, da es mit einer Feder in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist. Die Anordnung des Rückschlagventils 23 und des Überdruckventils 24 entspricht der gemäß Fig. 1.

Als Alternative zum Umschaltventil 18 nach Fig. 1 bietet sich das Umschaltventil 38 nach Fig. 3 an. Es ist ebenfalls hydrau lisch betätigt, jedoch drucklos geschlossen. Die Steuerleitung, welche den Druck an der Saugseite der Rückförderpumpe 16 in Schließrichtung auf das Umschaltventil 38 einwirken läßt, ist so zu verstehen, daß entsprechend bei einem Unterdruck durch die laufende Rückförderpumpe 16 das Umschaltventil 38 quasi in seine Offenstellung gesogen wird. Sollte in dieser Schaltposi tion vom Hauptzylinder 1 her ein Bremsdruck aufgebaut werden, so bildet sich auch unterhalb des Umschaltventils 38 ein Über druck, der sich wieder schließend auf das Umschaltventil 38 auswirkt. Solange eine derartige pedalbetätigte Bremsung nicht zu kritischen Schlupfwerten führt, wird die Pumpe abgeschaltet und bleibt solange außer Betrieb, bis eine Bremsschupfregelung erforderlich ird. Aber auch dann, wenn die Rückförderpumpe 16 wieder zu saugen beginnt, wird sich das Umschaltventil 38 zu nächst nicht öffnen, solange über die Rücklaufleitung 14 und ggf. über die Rücklaufleitung 15 eine ausreichende Druckmittel menge abströmt, um die Rückförderpumpe 16 zu speisen. Während dieser Zeit nämlich wird in der Saugleitung 17 der Druck nicht unter Atmosphärendruck sinken, so daß die das Umschaltventil 38 beaufschlagende Druckfeder das Umschaltventil 38 in seiner geschlossenen Grundposition hält.

Diese Version eines Umschaltventils läßt sich auf einfache Weise auch als elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil mit besonders einfacher Ansteuerlogik gestalten, da es nur geöffnet werden muß, wenn eine Antriebsschlupfregelung bzw. eine Aktiv bremsung erforderlich ist. In allen anderen Situationen kann es geschlossen bleiben. In Kombination mit dem Trennventil 9 der Fig. 1 und mit dem Auslaßventil 21 oder einem anderen elektro magnetisch betätigten Auslaßventil werden dann zwar für einen derartigen Bremskreis 3 zusätzliche Magnetventile benötigt. Dies kann aber auf der anderen Seite den Vorteil haben, daß konstruktiv einfach aufgebaute Standardmagnetventile verwendet werden können. Eine solche Variante empfiehlt sich also immer dann, wenn der Aufwand an elektrischen Leitungen keine Rolle spielt und beispielsweise eine entsprechende Ansteuerlogik ohnehin aus anderen Bremsanlagen übernommen werden kann. Ein elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil kann aber bei spielsweise auch mit einem hydraulischen Trennventil gemäß Fig. 2 kombiniert werden, so daß auch in einem solchen Fall nur zwei zusätzliche Magnetventile im Bremskreis I verwendet werden.

Fig. 4 zeigt ein Kombiventil, welches anstelle des gestrichelt umrandeten Kastens 25 in Fig. 1 eingesetzt werden kann. Das Kombiventil 45 entspricht einer Kombination aus dem Trennventil 9 und einem elektromagnetisch betätigten, stromlos geschlosse nen Umschaltventil in der Saugleitung 17. Das bedeutet, daß das Kombiventil 45 in seiner Grundstellung die Bremsleitung 4 frei gibt und die Saugleitung 17 vom Hauptzylinder 1 abtrennt. In seiner bestromten Schaltstellung wird vom Kombiventil 45 da gegen die Saugleitung 1 mit dem Hauptzylinder 1 verbunden und die Bremsleitung 4 unterbrochen.

Fig. 5 stellt ein derartiges Kombiventil in hydraulisch be tätigter Ausführung dar. Das Kombiventil 55 entspricht einer Kombination aus dem Trennventil 29 gemäß Fig. 2 und dem Um schaltventil 38 aus Fig. 3. Es weist dieselbe Steuerleitung auf wie das Umschaltventil 38 aus Fig. 3, so daß seine dargestell te, federbelastete Grundstellung, welche die Bremsleitung 4 freigibt, immer beibehalten wird, solange nicht bei unbetätig tem Hauptzylinder ein Unterdruck in der Saugleitung 17 auf tritt. Bei dieser Version eines Kombiventils 55 wird genauso wie bei einer gemeinsamen Verwendung des Trennventils 29 und des Umschaltventils 38 zur Aufrüstung einer Bremsanlage mit einer Antriebsschlupfregelung lediglich ein zusätzliches Ma gnetventil pro Radbremse eines angetriebenen Rades benötigt, nämlich jeweils ein Auslaßventil.

Alternativ zum Auslaßventil 21 in der Rücklaufleitung 15 bietet sich eine Lösung gemäß Fig. 6 an. Das in Fig. 6 dargestellte Auslaßventil 61 ist zwar ebenfalls elektromagnetisch betätigt, aber in seiner unbestromten Grundstellung geöffnet. In Reihe geschaltet mit einer Drossel 19 und einem Rückschlagventil 20, wie sie auch in der Rücklaufleitung 14 der Radbremse 5 vorzu finden sind, bietet sich der Vorteil, daß dieses Auslaßventil 61 nur zur Antriebsschlupfregelung bzw. anderweitigen Aktiv bremsung geschlossen werden muß. Bei einer Blockierschutzrege lung, welche bei betätigtem Bremspedal 3 stattfindet, reichen die hydraulischen Elemente 19 und 20 aus, um in der Rücklauf leitung 15 genauso wie in der Rücklaufleitung 14 einen Stau druck zu erzeugen. Die Ansteuerlogik eines solchen Auslaßven tils 61 ist also erheblich vereinfacht gegenüber einem stromlos geschlossenen Auslaßventil 21.

Claims

1. Hydraulische Bremsanlage mit einem pedalbetätigten Haupt zylinder (1), der an einen Vorratsbehälter (2) angeschlos sen ist und von dem mindestens ein Bremskreis I ausgeht, der zumindest folgende Elemente aufweist:
eine Bremsleitung (4) vom Hauptzylinder (1) zu zumindest einer Bremszweigleitung (7, 8) einer Radbremse (5, 6),
je ein Einlaßventil (12, 13) in den Bremszweigleitungen (7, 8),
je eine Rücklaufleitung (14, 15) von den Radbremsen (5,6) zur Saugseite einer Rückförderpumpe (16),
eine Druckleitung (22), die von der Druckseite der Rück förderpumpe (16) kommend an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und zumindest einem Bremszweig (8) an geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage nur in den Rücklaufleitungen (15) der Radbremsen (6) angetriebener Räder je ein Auslaßventil (21,61) aufweist,
daß in der Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und. Anschluß der Druckleitung (22) ein 2/2-Wege-Trennventil (9, 29) angeordnet ist, daß eine Saugleitung (17) an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Trennven til (9, 29) anschließt und zur Saugseite der Rückförderpum pe (16) führt,
daß die Rückförderpumpe (16) selbstansaugend ist,
daß ein 2/2-Wege-Umschaltventil (18, 38) in die Saugleitung (17) eingefügt ist und daß das Umschaltventil (18, 38) und/oder das Trennventil (9, 29) hydraulisch betätigte Ven tile sind.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (18) in seiner Grundstellung offen ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (38) in seiner Grundstellung geschlos sen ist.

4. Hydraulische Bremsanlage mit einem pedalbetätigten Haupt zylinder (1), der an einen Vorratsbehälter (2) angeschlos sen ist und von dem mindestens ein Bremskreis I ausgeht, der zumindest folgende Elemente aufweist:
eine Bremsleitung (4) vom Hauptzylinder (1) zu zumindest einer Bremszweigleitung (7, 8) einer Radbremse (5, 6),
je ein Einlaßventil (12, 13) in den Bremszweigleitungen (7, 8),
je eine Rücklaufleitung (14, 15) von den Radbremsen (5, 6) zur Saugseite einer Rückförderpumpe (16),
eine Druckleitung (22), die von der Druckseite der Rück förderpumpe (16) kommend an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und zumindest einem Bremszweig (8) an geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage nur in den Rücklaufleitungen (15) der Radbremsen (6) angetriebener Räder je ein Auslaßventil (21, 61) aufweist, daß in der Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Anschluß der Druckleitung (22) ein Trennventil angeordnet ist, daß eine Saugleitung (17) an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Trennventil anschließt und zur Saug seite der Rückförderpumpe (16) führt,
daß die Rückförderpumpe (16) selbstansaugend ist, daß ein Umschaltventil in die Saugleitung (17) eingefügt ist und daß das Trennventil und das Umschaltventil baulich zu einem 3/2-Wege-Kombiventil (45, 55) vereinigt sind, wel ches in seiner Grundstellung die Bremsleitung (4) freigibt und in seiner Schaltstellung den Hauptzylinder (1) mit der Saugseite der Rückförderpumpe (16) verbindet.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombiventil (55) hydraulisch betätigt ist.

6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß alle Auslaßventile (21) der Bremsanlage stromlos offene 2/2-Wege-Magnetventile sind.