DE3727664A1 - Kraftfahrzeugbremsanlage mit schlupfregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeugbremsan­ lage mit Schlupfregelung, bei der die Radbremsen bei unge­ regelten Bremsvorgängen über eine Hauptventilanordnung diagonal an einen zweikreisigen Bremsdruckgeber und im Re­ gelfall über drei hydraulisch getrennte Bremskreise, die durch Umschalten der Hauptventilanordnung entstehen und von denen ein Bremskreis zu den Hinterradbremsen, die an­ deren zu je einer Vorderradbremse führen, und über Einlaß­ ventilanordnungen an eine Hilfsdruckquelle anschließbar sind, wobei die Radbremsen über weitere Druckmittelwege, in die Rückschlagventile eingefügt sind, die beim Reduzie­ ren der Bremsenbetätigungkraft einen Druckmittelrückfluß aus den Radbremsen zulassen, mit dem Bremsdruckgeber ver­ bunden sind, nach Patent... (Patentanmeldung P 37 14 740.4).

Es sind bereits schlupfgeregelte Bremsanlagen mit einem zweikreisigen Bremsdruckgeber bekannt, an dessen Brems­ kreise jeweils ein Vorder- und ein Hinterrad in Rechts/Links- oder Diagonal-Aufteilung angeschlossen sind (z.B. DE-OS 36 19 487). Beim Einsetzen einer Schlupfrege­ lung werden normalerweise auf Durchlaß geschaltete Mehrwe­ geventile, die zwischen den Radbremsen und dem Bremsdruck­ geber eingefügt sind, auf Sperren umgeschaltet und eine Hilfsdruckquelle über die Bremsdruckregelventile an die Radbremsen angeschlossen. An der Kreisaufteilung ändert sich beim Übergang von der konventionellen, ungeregelten Bremsung zur geregelten Bremsung nichts. Es bleibt bei der aus Kostengründen gewählten Beschränkung auf zwei Brems­ kreise, so daß, wenn ein Rad Blockiertendenz zeigt und in­ stabil wird, der Druck in den beiden Rädern eines Brems­ kreises nur gemeinsam variiert werden kann; selbst die Konstanthaltung des Druckes während der Zeitspanne, in der der Bremsdruck am instabilen Rad gesenkt wird, ließe sich nur durch Einbau zusätzlicher Trennventile erreichen. Folglich kann die Bremswirkung des stabilen, höher bela­ steten oder aus anderen Gründen den besseren Straßenkon­ takt aufweisenden Rades nicht vollständig ausgenutzt wer­ den, weshalb schließlich der Bremsweg länger wird als er bei individueller Regelung des Bremsdruckes in den Vor­ der- und Hinterradbremsen sein könnte.

Um diesen Nachteil bekannter Bremsanlagen dieser Art zu beseitigen und in vielen Situationen einen kürzeren Brems­ weg als bei reiner Zweikanalregelung, insbesondere bei synchroner Regelung des Druckes in den diagonal an einen Bremskreis angeschlossenen Rädern, zu erreichen, wurde nach dem zugehörigen Hauptpatent (Hauptanmeldung P 37 14 740.4) bei einer Bremsanlage der hier in Rede stehenden Art vorgeschlagen, im Regelfall die Bremskraftaufteilung zu ändern und die Hilfsdruckquelle über drei hydraulische Bremskreise an die Radbremsen anzulegen, und zwar derart, daß der Bremsdruck an den beiden Vorderrädern individuell, an den Hinterrädern gemeinsam moduliert werden kann. Dem unterschiedlichen Bremsdruckbedarf an der Vorderachse im Vergleich zur Hinterachse, der u.a. auf die dynamische Achslastverlagerung zurückgeht, kann nun Rechnung getragen werden. Die individuelle Bremsdruckregelung in den Vorder­ radbremsen ist von großem Vorteil, weil bekanntlich der Beitrag der Vorderräder zur Bremswirkung wegen der dynami­ schen Achslastverlagerung mit steigender Geschwindigkeit zunehmen kann. Außerdem ist eine gewisse Unterbremsung der Hinterräder erwünscht, um die Aufrechterhaltung der Fahr­ stabilität des Fahrzeuges zu gewährleisten. Bremsanlagen müssen im allgemeinen so ausgelegt werden, daß, wenn die Schlupfregelung außer Funktion ist, die Hinterräder erst nach den Vorderrädern zum Blockieren gelangen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Verwendungsmöglichkeiten der in dem Hauptpatent be­ schriebenen Kraftfahrzeugbremsanlage ohne oder mit gerin­ gem Mehraufwand zu erweitern.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst werden kann, daß die Brems­ anlage der eingangs genannten Art derart weitergebildet wird, daß sie zur Blockierschutz- und Antriebsschlupfrege­ lung von Fahrzeugen mit Vorderradantrieb verwendbar ist, und daß in den Druckmittelrückflußwegen, die von den Rad­ bremsen der angetriebenen Räder zu dem Bremsdruckgeber führen, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete, auf Sperren umschaltbare Mehrwegeventile eingefügt sind.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Druckmittelrückflußwege, die von den Radbremsen der angetriebenen Räder zu dem Bremsdruckgeber führen, über ein gemeinsames Mehrwegeventil, vorzugsweise ein 2/2-Wegeventil, an den Bremsdruckgeber angeschlossen.

Weiterhin ist es nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung vorgesehen, daß die Einlaßventilanordnungen jeweils aus der Reihenschaltung eines Rückschlagventiles und eines in der Ruhestellung auf Durchlaß geschalteten, auf Sperren umschaltbaren Mehrwegeventiles bestehen, über die die Hilfsdruckquelle an die Bremskreise anschließbar ist.

Erfindungsgemäß wird also auf einfache Weise und mit sehr geringem Mehraufwand, der sich auf eine unerhebliche Ände­ rung der Druckmittelrückflußwege und auf ein oder zwei 2/2-Wegeventil beschränkt, unter Beibehaltung aller Vor­ teile der in dem Hauptpatent beschriebenen Bremsanlage, eine Erweiterung zur kombinierten Blockierschutz- und An­ triebsschlupfregelanlage erreicht.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Details anhand der beigefügten Abbildung hervor, die in schema­ tisch vereinfachter Darstellungsweise die wichtigsten hy­ draulischen Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer Bremsanlage der erfindungsgemäßen Art wiedergibt.

Dargestellt ist eine Kraftfahrzeugbremsanlage, die als Bremsdruckgeber 1 einen Tandem-Hauptbremszylinder 2 be­ sitzt. Ein Bremspedal 3 und ein üblicherweise dem Haupt­ bremszylinder 2 vorgeschalteter Verstärker 4 sind nur an­ gedeutet.

An die beiden Bremskreise I, II des Tandem-Hauptbremszylin­ ders 2 sind, solange sich eine Hauptventilanordnung 5 in der dargestellten Ruhelage befindet, die Radbremsen 6-9 des Kraftfahrzeuges diagonal angeschlossen. Der Bremskreis I führt zu den Radbremsen 6, 9 des linken Vorderrades VL und des rechten Hinterrades HR, der Bremskreis II zu den Radbremsen 7, 8 der beiden anderen Räder VR, HL. Rückschlag­ ventile 10, 11, 12, die sich zu dem Bremsdruckgeber 1 hin öffnen können, stellen sicher, daß auch nach dem Umschal­ ten der Hauptventilanordnung 5 beim Reduzieren der Pedal­ betätigungskraft und damit Verringern des Druckes in den Arbeitskammern 13, 14 des Tandem-Hauptbremszylinders 2 ein Druckmittelrückfluß aus den Radbremsen 6-8 in diese Kam­ mern 13, 14 möglich ist.

Eine Hilfsdruckquelle 15 ist im vorliegenden Fall durch eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe reali­ siert, deren Saugseite über ein Filter 18 an einen Druck­ ausgleichs- und Druckmittelvorratsbehälter 16 angeschlos­ sen ist. Die Druckseite der Pumpe ist über ein weiteres Filter 17 und über Eingangsventilanordnungen 19, 20, 21 mit Druckmittelleitungen 22, 23, 24, 24′, die zu den Radbremsen 6 -9 führen, verbunden. Ferner sind sogenannte Auslaßventi­ le 25-27 vorhanden, die in ihrer Grundstellung geschlos­ sen sind und nach dem Umschalten einen Druckmittelweg zu dem Druckausgleichsbehälter 16 öffnen.

Die Einlaßventilanordnungen 19-21 bestehen jeweils aus einem Rückschlagventil 28 bzw. 29, 30, das sich bei einem Überdruck in der Hilfsdruckquelle 15 zur Radbremse hin öffnen kann, und aus einem in Reihe geschalteten Einlaß­ ventil 31 bzw. 32, 33, die in ihrer Ruhestellung auf Durch­ laß geschaltet sind.

Ein Druckschalter 34 vergleicht die Druckverhältnisse in den Arbeitskammern 13, 14 des Hauptbremszylinders 2 unter­ einander sowie mit dem Druck der Hilfsdruckquelle 15. Die­ ser Schalter 34 wird für Überwachungsfunktionen und ggf. für die Umschaltung oder Freigabe der Umschaltung der Hauptventilanordnung 5 verwendet.

Die Druckmittelrückflußwege 35-37, in denen sich die Rückschlagventile 10-12 befinden, führen über ein ge­ meinsames Mehrwegeventil 38, das in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltet ist und den Druckmittelweg unterbre­ chen kann, zu einer der beiden Arbeitskammern, hier der Kammer 14, des Hauptbremszylinders 2.

Die Hauptventilanordnung 5 besteht in dem hier wiedergege­ benen Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem 6/2-We­ geventil mit den Anschlüssen a ₁-a ₆. In der zweiten Schaltstellung, die dieses Ventil nach dem Umschalten in seine zweite Position einnimmt, sind die Druckmittelwege von dem Hauptbremszylinder 2 zu den Radbremsen unterbro­ chen. Über die Anschlüsse a ₂, a ₆ wird eine Verbindung zwischen den Hinterradbremsen 8, 9 hergestellt. Nach dem Umschalten der Hauptventilanordnung 5 sind somit die Rad­ bremsen über drei hydraulische Bremskreise, nämlich über die Leitungen 22, 23 und 24, 24′, und über die Einlaßventil­ anordnungen 19-21 an die Hilfsdruckquelle 15 angeschlos­ sen. Mit Hilfe der Einlaß-Auslaßventilpaare 31, 25; 32, 26 und 33, 27 kann nun der Bremsdruck individuell in den Rad­ bremsen 6, 7 der Vorderräder VL, VR und gemeinsam in den Radbremsen 8, 9 der Hinterräder HL, HR geregelt werden.

Das 2/2-Wegeventil 38 wird nur zur Antriebsschlupfregelung benötigt. Nach dem Umschalten dieses Ventils 38 in seine Sperrstellung wird der Druckmittelrückfluß von den Rad­ bremsen über die Druckmittelleitungen 35-37 und über die Rückschlagventile 10-12 in die Arbeitskammer 14 des Hauptbremszylinders 2 unterbunden. In die Radbremsen 6, 7 der angetriebenen Vorderräder aus der Hilfsdruckquelle 15 über die Einlaßventilanordnungen 19, 20 eingesteuerter Druck kann somit auch dann nicht zum Hauptbremszylinder 2 hin abfließen, wenn die Bremse nicht betätigt ist und da­ her in der Arbeitskammer 14 kein Druck herrscht. Die Kam­ mern 13, 14 sind auch hier, wie dies üblich ist, bei nicht betätigter Bremse über eine Leitung 39 mit dem Behälter 16 verbunden.

Alle Einlaß- und Auslaßventile, einschließlich des in dem Druckmittelrückfluß eingefügten Ventils 38, und die Haupt­ ventilanordnung 5 sind als elektromagnetisch betätigbare Mehrwegeventile ausgebildet, die nur zwei Schaltpositionen einnehmen können. Dargestellt ist die Ruhelage. Durch An­ legen eines elektrischen Signals werden die Ventile umge­ schaltet.

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbremsanlage arbeitet folgendermaßen.

Bei konventionellen, ungeregelten Bremsvorgängen wird der in den Arbeitskammern 13, 14 hervorgerufene Bremsdruck über die beiden Bremskreise I, II zu den Radbremsen der diagonal angeschlossenen Räder weitergeleitet. Die Hilfsdruckquelle 15 ist zunächst ausgeschaltet. Der Abfluß von Druckmittel aus den Bremskreisen I, II zur Hilfsdruckquelle hin wird durch die Rückschlagventile 28-30 der Einlaßventilanord­ nungen 19-21 unterbunden.

Sobald ein Rad Blockiertendenz zeigt, wird die Pumpe der Hilfsdruckquelle 15 in Gang gesetzt und, sobald ein aus­ reichender Druck entstanden ist, die Hauptventilanordnung 5 umgeschaltet. Durch Ansteuern der Einlaß-Auslaßventil­ paare 31, 25; 32, 26 und 33, 27 wird nun der Bremsdruck in den drei Bremskreisen, die nach dem Umschalten der Anordnung 5 entstanden sind, moduliert, wobei individuell der Druck in den Radbremsen 6, 7 der beiden Vorderräder VL, VR und in den parallel geschalteten Radbremsen 8, 9 der beiden Hinterrä­ der HL, HR geregelt werden kann.

Wird beim Anfahren oder Beschleunigen der Antriebsschlupf der angetriebenen Vorderräder VL, VR zu hoch, setzt die An­ triebsschlupfregelung ein. Zu diesem Zeitpunkt herrscht kein Druck in den Arbeitskammern 13, 14 des Tandem-Haupt­ bremszylinders 2. Es werden die Hauptventilanordnung 5 und außerdem das im Druckmittelrückfluß liegende Mehrwegeven­ til 38 umgeschaltet. Schließlich muß noch die Pumpe der Hilfsdruckquelle 15 eingeschaltet werden. Das Einlaßventil 33 im Druckmittelweg von der Hilfsdruckquelle 15 zu den nicht angetriebenen Hinterrädern 8, 9 wird ebenfalls umge­ schaltet, um ein Abbremsen dieser Räder zu verhindern. Über die Einlaßventile 31, 32 der Einlaßventilanordnungen 19, 20 kann nun individuell Bremsdruck in die Radbremsen 6, 7 der Vorderräder VL, VR eingesteuert und dadurch der zu hohe Antriebsschlupf reduziert werden. Durch das Abbremsen des zum Durchdrehen neigenden Rades wird in bekannter Wei­ se das dem anderen Vorderrad zugeführte Drehmoment erhöht und dadurch ein Anfahren bzw. ein Beschleunigen ermög­ licht. Das umgeschaltete Mehrwegeventil 38 verhindert, daß der in dieser Antriebsschlupfregelphase eingesteuerte Hilfsdruck über die Rückschlagventile 10, 11 zum Haupt­ bremszylinder 2 hin abfließen kann. Nach Beendigung der Antriebsschlupfregelung wird der Bremsdruck dann über das Ventil 38 und/oder über die Auslaßventile 25, 26 wieder ab­ gebaut. Somit wird mit Hilfe eines einzigen zusätzlichen Ventils 38, nämlich eines sehr einfachen 2/2-Wegeventils, erreicht, daß die Blockierschutzregelanlage nach dem Hauptpatent auch zur Antriebsschlupfregelung eingesetzt werden kann.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit Schlupfregelung, bei der die Radbremsen bei ungeregelten Bremsvorgängen über ei­ ne Hauptventilanordnung diagonal an einen zweikreisigen Bremsdruckgeber und im Regelfall über drei hydraulisch getrennte Bremskreise, die durch Umschalten der Haupt­ ventilanordnung entstehen und von denen ein Bremskreis zu den Hinterradbremsen, die anderen zu je einer Vor­ derradbremse führen, und über Einlaßventilanordnungen an eine Hilfsdruckquelle anschließbar sind, wobei die Radbremsen über weitere Druckmittelwege, in die Rück­ schlagventile eingefügt sind, die beim Reduzieren der Bremsenbetätigungkraft einen Druckmittelrückfluß aus den Radbremsen zulassen, mit dem Bremsdruckgeber ver­ bunden sind, nach Patent... (Patentanmeldung P 37 14 740.4), dadurch gekennzeichnet, daß diese zur Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung für Fahrzeuge mit Vorderradantrieb vorgesehen ist und daß in den Druckmittelrückflußwegen (35, 36, 37), die von den Radbremsen (6, 7) der angetriebenen Räder (VR, VL) zu dem Bremsdruckgeber (1) führen, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete, auf Sperren umschaltbare Mehrwegeventile (38) eingefügt sind.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckmittelrückflußwege (35, 36, 37), die von den Radbremsen (6, 7) der angetrie­ benen Räder (VR, VL) zu dem Bremsdruckgeber (1) führen, über ein gemeinsames Mehrwegeventil (38) an den Brems­ druckgeber (1) angeschlossen sind.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einlaßventilanord­ nungen (19, 20, 21) jeweils aus der Reihenschaltung eines Rückschlagventils (28, 29, 30) und eines in der Ruhestel­ lung auf Durchlaß geschalteten, auf Sperren umschaltba­ ren Mehrwegeventils (31, 32, 33) bestehen, über die die Hilfsdruckquelle (15) an die Bremskreise anschließbar ist.