DE3410083C3

DE3410083C3 - Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3410083C3
Application number: DE3410083A
Authority: DE
Inventors: Otmar Dipl Ing Schnuerer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1984-03-20
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2004-03-21
Also published as: DE3410083A1; US4585281A; JPS59179748U; DE3410083C2; JPH034612Y2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte hydrauli sche Bremsanlage für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Pa tentanspruchs genannten Art, wie sie z. B. aus der DE 29 18 772 A1 bekannt ist.

Um sicherzustellen, daß die Hinterräder eines Kraftfahrzeugs keineswegs früher zum Blockieren kommen als die Vorderräder, ist es allgemein üblich, die Bremskräfte so auf die Achsen des Fahr zeugs zu verteilen, daß die Haftwertausnützung an der Vorderach se höher ist als an der Hinterachse. Diese Bemessung gewährlei stet eine gute Richtungsstabilität beim Bremsen, führt anderer seits jedoch dazu, daß die physikalisch an sich maximal mögliche Fahrzeugverzögerung nicht ganz erreicht wird, weil zumindest zeitweise über die Hinterräder weniger Bremskraft aufgebracht wird als an sich möglich.

In diesem Zusammenhang werden häufig in den zu den Hinterrad bremsen führenden Bremsdruckleitungen des Kraftfahrzeugs Brems kraftverteilereinrichtung (in Form von Bremsdruckminderern oder Bremsdruckbegrenzern) mit einer geknickten Kennlinie angeordnet, um die reale Bremskraftverteilung des Kraftfahrzeugs der idealen Bremskraftverteilung anzunähern, wobei die Bremskraftverteiler einrichtungen im Hinblick darauf, daß die ideale Bremskraftver teilung lastabhängig ist, häufig so ausgebildet sind, daß sich der Knickpunkt der Kennlinie ebenfalls lastabhängig verändert, wie dies in Fig. 3 der Zeichnung beispielhaft dargestellt ist.

Wegen dieser Bremskraftverteilung setzt bei Kraftfahrzeugen mit einer blockiergeschützten hydraulischen Bremsanlage eine Brems schlupfregelung i. a. zuerst an der Vorderachse des Kraftfahr zeugs ein und zwar schon dann, wenn an der Hinterachse die maxi mal möglichen Bremskräfte noch gar nicht erreicht sind. In vie len Fällen wird also auch bei solchen Kraftfahrzeugen die größt mögliche Fahrzeugverzögerung normalerweise nicht erreicht wer den, sondern nur in den speziellen Fällen, in denen der Fahr zeuglenker den Bremsdruck der Bremsanlage ganz bewußt durch ent sprechend starke Betätigung des Bremspedals trotz eingesetzter Bremsschlupfregelung an der Vorderachse so weit erhöht, daß nun auch an der Hinterachse die maximal möglichen Bremskräfte bzw. der Bremsschlupfregelungsbereich erreicht wird.

Um diese Mängel zu beseitigen, sind für Kraftfahrzeuge bereits blockiergeschützte hydraulische Bremsanlagen mit in den zu den Hinterradbremsen führenden Bremsdruckleitungen angeordneten Bremskraftverteilereinrichtungen geschaffen worden, bei denen das durch die Bremskraftverteilereinrichtungen gegebenenfalls bewirkte Begrenzen oder Mindern des den Hinterradbremsen zuge führten Bremsdrucks im Blockierschutzbetrieb aufgehoben bzw. un terbunden wird.

Bei einer bekannten blockiergeschützten hydraulischen Bremsanla ge dieser Art (DE 29 18 772 A1) sind die in den zu den Bremsen der Hinterräder führenden Bremsdruckleitungen angeordneten Bremskraftverteilereinrichtungen in Form von verzögerungsabhän gigen Bremsdruckminderern ausgebildet, denen Mittel zugeordnet sind, die im Blockierschutzbetrieb das Begrenzen des den Bremsen der Hinterräder zugeführten Bremsdrucks durch die Bremskraftver teilereinrichtung aufheben bzw. unterbinden. Diese Mittel ent halten mindestens ein elektrisch betätigbares Magnetventil, das zu Beginn des Blockierschutzbetriebes eine externe Druckquelle mit dem Steuerkolben eines druckmittelbetätigten speziellen Stellgliedes verbindet, wodurch dann das kugelförmig ausgebilde te Ventilglied des verzögerungsabhängigen Bremsdruckbegrenzers mittels eines von diesem Steuerkolben betätigten Stößels von seinem Ventilsitz abgehoben wird.

In dieser vorbekannten blockiergeschützten hydraulischen Brems anlage greifen die Mittel zum Aufheben des Begrenzens oder Min derns des den Bremsen der Hinterräder zugeführten Bremsdrucks also unmittelbar in die bremsdruckbegrenzende Bremskraftvertei lereinrichtung ein.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für Kraftfahr zeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art un ter grundsätzlicher Beibehaltung ihrer positiven funktionellen Eigenschaften weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Somit wird der den Bremsen der Hinterräder zugeführte Bremsdruck bei Beginn des Blockierschutzbetriebes durch die Aktivierung der By-Pass-Einrichtung sogar zunächst auf einen von der Betätigung des Bremspedals unabhängigen höheren Wert, nämlich auf den Druck des Bremsdruckspeichers angehoben.

Anhand einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei spiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen in prinzipieller und schematischer Dar stellungsweise

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer blockiergeschützten hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge gemäß der Erfindung mit einem besonderen Bremsdruckspeicher und

Fig. 2 ein prinzipienhaftes Diagramm, in dem der Bremsdruck für die Hinterradbremsen als Funk tion des vom Hauptbremszylinder gelieferten Bremsdrucks dargestellt ist.

Die in den Figuren dargestellte blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs ist als Zweikreis-Bremsanlage ausgebildet und zwar derart, daß die Bremsen der mit 1 beziffer ten Vorderräder einem ersten Bremskreis, der über die Bremslei tung 12 gespeist wird, und die Bremsen der mit 2 bezifferten Hin terräder einem davon unabhängigen zweiten Bremskreis, der über die Bremsleitung 13 gespeist wird, angehören. Entsprechend ist der vom Fahrzeuglenker mittels eines Bremspedals 8 betätigbare Hauptbremszylinder 4 als Zweikreis-Hauptzylinder, z. B. als Tan dem-Zylinder, ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel wird er nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung eines Bremsdruck verstärkers 5 betätigt. Er ist als hydraulischer Bremsdruckverstärker ausgebildet, wie er z. B. aus der DE-PS 26 02 050 oder der US-PS 43 79 423 bekannt ist. Dieser hydraulische Bremsdruckverstärker 5 bezieht die für seine Funktion notwendige Hydraulikflüssigkeit hohen Drucks von einer durch einen Motor 8 angetriebenen Hydraulikpumpe 7 und einem Bremsdruckspeicher 9.

Die blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage ist u. a. mit einem bekannten Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät 10, mit den Fahrzeugrädern 1, 2 zugeordneten Sensoren 3 zur Ermittlung des Radbewegungsverhaltens sowie mit einer zwischen dem Hauptbrems zylinder 4 und den Radbremszylindern der im einzelnen nicht wei ter dargestellten Bremsen der Räder 1, 2 angeordneten Hydraulik einheit 11 ausgerüstet. Diese Hydraulikeinheit 11 wird vom elek tronischen Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät 10 in bekannter Weise derart gesteuert, daß der Bremsdruck zumindest des als blockiergefährdet signalisierten Rades so lange mindestens kon stant gehalten oder aber auch verringert wird, wie die Blockier gefahr anhält. Derartige Antiblockier-Steuer oder Regelgeräte sind in vielfältiger Form bekannt, weshalb Einzelheiten dieses Geräts sowie Einzelheiten der Hydraulikeinheit 11 nicht weiter dargestellt sind.

In der zu den Bremsen der Hinterräder 2 führenden Bremsleitung 13 - zwischen Hauptbremszylinder 4 und Hydraulikeinheit 11 - ist zusätzlich eine Bremskraftverteilereinrichtung 16 zwischenge schaltet, mit der - wie eingangs bereits erläutert - in üblicher Weise sichergestellt wird, daß die Hinterräder des Kraftfahr zeugs keinesfalls früher blockieren als die Vorderräder.

Hierbei kann es sich insbesondere um lastabhängige Bremsdruck minderer handeln. In Fig. 2 ist u. a. die Kennli nie eines solchen lastabhängigen Bremsdruckminderers beispiel haft dargestellt. In dieser Figur ist einerseits die ideale Bremsdruckverteilung eines Kraftfahrzeugs qualitativ als gestri chelte Kennlinie dargestellt, wobei p₂ den Bremsdruck für die Bremsen der Hinterräder 2 und p₁ den vom Hauptbremszylinder 4 gelieferten Bremsdruck darstellt und wobei die Grenzkennlinie für den Beladungszustand "Vollast" mit a und die Grenzlinie für den Beladungszustand "Leerlast" mit b beziffert ist. Anderer seits ist vergleichsweise die reale Bremskraftverteilung eines mit einer lastabhängigen Bremskraftverteilereinrichtung (hier Bremsdruckminderer) ausgestalteten Kraftfahrzeugs qualitativ mit Vollinien eingetragen. Dargestellt ist eine geknickte Kennlinie bzw. ein Kennlinienfeld mit geknickten Kennlinien, wobei der Knickpunkt sich lastabhängig verändert. Aus dem Kennlinienfeld sind für zwei willkürlich herausgegriffene Lastfälle diese Knickpunkte mit e₁ bzw. e₂ und die jeweils zugehörigen Kennli nienäste mit d₁ bzw. d₂ beziffert.

Wenn nun beim Betätigen der Bremsanlage durch die Sensoren 3 dem elektronischen Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät 10 signali siert wird, daß eines der Fahrzeugräder, i. a. eines der Vorder räder 1 blockiergefährdet ist oder aber bereits zu blockieren beginnt, dann wird das Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät in üblicher Weise die Hydraulikeinheit 11, d. h. die darin ent haltenen Ventile etc. derart aussteuern, daß der Bremsdruck für das blockiergefährdete oder blockierende Rad verringert wird etc.

Der Beginn dieser Bremsschlupfregelung wird von der vorerwähnten elektronischen Steuer- oder Regeleinrichtung innerhalb des elek tronischen Antiblockier-Steuer- oder Regelgeräts 10 erfaßt und es werden Steuer- oder Regelsignale erzeugt, um mit Beginn der Bremsschlupfregelung die Bremskraftverteilereinrichtung 16 der art umzuschalten, daß ihre druckmindernde oder druckbegrenzende Wirkung (je nachdem, ob sie als Bremsdruckminderer oder als Bremsdruckbegrenzer ausgebildet ist) ausgeschaltet wird.

Zu diesem Zweck ist der Bremsdruckverteilereinrichtung 16 je weils eine By-Pass-Einrichtung zugeordnet, welche mittels der vom Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät 10 gelieferten Steuer- oder Regelsignale umgeschaltet wird. Durch dieses "Umschalten" wird der den Bremsen der Hinterräder zugeführte Bremsdruck also dann, wenn für die Vorderräder bzw. eines der Vorderräder 1 Blockiergefahr gemeldet und aufgrund dessen an diesen Rädern ei ne Bremsschlupfregelung begonnen hat, über den gerade herrschen den, durch die Bremskraftverteilereinrichtung 16 geminderten oder begrenzten Wert hinaus erhöht.

Es ist zwischen Hauptbremszylinder 4 und Hydraulikeinheit 11 eine Bremsdruckver teilereinrichtung 16 zwischengeschaltet. Die bei Beginn einer Bremsschlupfregelung an den Vorderrädern 1 gewünschte Erhöhung des Bremsdruckes für die hin teren Räder 2 wird nicht einfach dadurch bewirkt, daß die Bremsdruckverteilereinrichtung 16 mittels einer ihr unmittelbar parallelgeschalteten By-Pass-Einrichtung überbrückt wird, son dern mittels zweier elektrisch schaltbarer zusätzlicher Magnet ventile 18 und 19. Über das eine Magnetventil 18, das normaler weise - wie dargestellt - gesperrt ist, ist eine leitungsmäßige Verbindung zwischen einem Ausgang des hydraulischen Bremskraft verstärkers 5 oder - wie gestrichelt angedeutet - zwischen dem Bremsdruckspeicher 9 und der Bremsleitung 13 eingangs der Hy draulikeinheit 11 herstellbar. Mittels des zweiten zusätzlichen Magnetventils 19, welches zwischen der Bremskraftverteilerein richtung 16 und der Einmündung der vom Magnetventil 18 kommenden Leitung angeordnet und normalerweise - wie dargestellt - geöff net, d. h. durchlässig ist, kann die leitungsmäßige Verbindung zwischen der Bremskraftverteilereinrichtung 16 und der Hydrau likeinheit 11 unterbrochen werden. Wenn also der Beginn eines Bremsschlupfregelungsvorganges an den Vorderrädern erfaßt wird, werden die zusätzlichen Magnetventile 18 und 19 mittels der von der elektronischen Steuer- oder Regeleinrichtung im elektroni schen Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät 10 gelieferten Steu er- oder Regelsignale umgeschaltet, so daß die Bremsen der Hin terräder 2 vom geminderten oder begrenzten Druck der Bremskraft verteilereinrichtung 16 getrennt und mit dem im Vergleich dazu höheren Druck des hydraulischen Bremskraftverstärkers 5 bzw. des Bremsdruckspeichers 9 beaufschlagt werden. Es wird ein Blockieren der Hinterräder 2 infolge des nunmehr erhöhten Bremsdruckes durch entsprechende Regeleingriffe der Hydraulikeinheit 11 verhindert.

Es wird der Bremsdruck p₂ für die Bremsen der Hinterräder 2 infolge der durch die elektronische Steuer- oder Regelvorrichtung ausgelö sten Umschaltung der zusätzlichen Magnet ventile 18 und 19 in der Darstellung gemäß Fig. 2 z. B. von ei nem durch den flach verlaufenden Kennlinienast d₁ oder durch den Kennlinienast d₂ bestimmten geminderten Wert bis auf einen Wert angehoben, bei dem auch für die Hinterräder die Bremsschlupfre gelung einsetzt.

Es ist eine Zweikreis- Bremsanlage des Black-and-White-Typs dargestellt, bei der also die Vorderräder dem einen und die Hinterräder dem anderen Brems kreis angehören. Die Erfindung ist auf solche Bremsanlagen nicht beschränkt. Es können selbstverständlich auch andere Kreisauf teilungen vorliegen, insbesondere eine Diagonalaufteilung. Für den Fachmann versteht es sich, daß dann die zur Realisierung der Erfindung benötigten Schalt- und Steuerelemente entsprechend an geordnet werden müssen, bei einer Diagonalaufteilung also z. B. zwei Bremsdruckminderer - für jede Hinterradbremse einer - vor gesehen werden müssen und daß dann beiden Bremsdruckminderern By-Pass-Einrichtung bzw. Magnetventile zugeordnet werden müssen.

Claims

Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge,
mit einem Antiblockier-Steuer- oder Regelgerät (10), das bei Blockiergefahr eine zwischen Hauptbremszylinder (4) und Radbremsen angeordnete, auf die Radbremsen einwirkende Hydraulikeinheit (11) derart steuert, daß der Bremsdruck zumindest des als blockiergefährdet erkannten Rades so lange verringert oder zumindest konstant gehalten wird, wie die Blockiergefahr anhält,
mit einer in der oder in den zu den Bremsen der Hinterräder (2) führenden Bremsdruck leitung(en) (13) angeordneten Bremskraftverteilereinrichtung (18) zum Begrenzen oder Mindern des den Bremsen der Hinterräder (2) zugeführten Bremsdrucks sowie mit zu mindest ein elektrisch betätigbares Magnetventil enthaltenden Mitteln, die im Blockier schutzbetrieb das Begrenzen oder Mindern des den Bremsen der Hinterräder (2) zuge führten Bremsdrucks durch die Bremskraftverteilereinrichtung aufheben,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zum Aufheben des Begrenzens oder Minderns des den Bremsen der Hinterräder (2) zugeführten Bremsdrucks als die Bremskraftverteilereinrichtung (16) umgehende By- Pass-Einrichtung (17; 18, 19) ausgebildet sind, und
daß die By-Pass-Einrichtung eine den Ausgang eines Bremsdruckspeichers (9) oder einer Bremsdruckpumpe (7) mit dem Eingang der Hydraulikeinheit (11) verbindende Leitung mit einem darin angeordneten, bei Beginn des Blockierschutzbetriebs aus seinem bis dahin gesperrten in seinen durchlässigen anderen Schaltzustand umschaltenden ersten Magnetventil (18) sowie ein ausgangs der Bremskraftverteilereinrichtung (16) zwischen Bremskraftverteilereinrichtung (16) und Einmündung der Verbindungsleitung angeordnetes, bei Beginn des Blockierschutzbetriebs aus seinem bis dahin durchlässigen in seinen gesperrten anderen Schaltzustand umschaltendes zweites Magnetventil (19) enthält.