DE4127040A1

DE4127040A1 - Schlupfgeregelte bremsanlage

Info

Publication number: DE4127040A1
Application number: DE19914127040
Authority: DE
Inventors: Lutz Weise; Norbert Ocvirk; James Remfrey
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1991-08-16
Filing date: 1991-08-16
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2011-08-17
Also published as: DE4127040B4

Description

Die Erfindung geht von einer schlupfgeregelten Bremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruches aus.

Eine gattungsgemäße blockiergeschützte Bremsanlage ist in der US-PS 46 36 009 beschrieben. Sie besitzt zur Pedalberuhigung im Blockierschutzbetrieb ein Doppelrückschlagventil mit drei Anschlüssen, welches die Radbremsen in seiner Grundstellung mit dem Hauptzylinder und in seiner Schaltstellung mit der Druckseite der Pumpe, also mit dem Hochdruckspeicher verbindet. Eine zweite Leitung vom Hauptzylinder zu den Radbremsen ist mit einem elektromagnetischen, stromlos offenen Schaltventil und mit Rückschlagventilen versehen, die nur einen Drucknittelstrom vom Hauptzylinder zu den Radbremsen erlauben. Im Blockierschutzbetrieb werden das Schaltventil und das Doppelrückschlagventil in ihre Schaltstellung gebracht, so daß der Hauptzylinder während der Regelphase vom Bremskreis abgetrennt ist und keine Pedalpulsation durch Druckstöße auftreten kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Bremsanlage zusätzlich mit einer Einrichtung zur Antriebsschlupfregelung auszustatten, ohne das ruhige Pedalgefühl bei der Blockierschutzfunktion einzubüßen, wobei für Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung eine gemeinsame Pumpe Verwendung finden soll.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Durch den Anschluß der Pumpensaugleitung an den Hauptzylinder wird vorteilhafterweise ein Pumpenanschluß zum Druckmittelvorratsbehälter eingespart. Bei einer Pedalbremsung kann diese nur für den Antriebsschlupfregelbetrieb benötigte Saugleitung gesperrt, werden, so daß bei einer Blockierschutzregelung auf bekannte Weise von der Pumpe aus dem Niederdruckspeicher heraus in den Hochdruckspeicher bzw. in die Radbremsen gefördert wird. Die zum Druckabbau bei Bremsbeendigung dienenden Entlastungsleitungen werden an den Bremsen zumindest angetriebener Räder mit einem Sperrventil versehen, so daß während der Antriebsschlupfregelung kein Druckmittel zum drucklosen Hauptzylinder entweichen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung dreier bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schlupfgeregelte Bremsanlage mit diagonaler Bremskreisaufteilung,

Fig. 2 eine zweite schlupfgeregelte Bremsanlage mit diagonaler Bremskreisaufteilung,

Fig. 3 eine schlupfgeregelte Bremsanlage mit Vorderachs-Hinterachachs-Bremskreisaufteilung bzw. mit Vierradantrieb.

In verschiedenen Figuren auftretende gleiche Funktionselemente tragen dieselben Bezugszeichen.

Zunächst sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Vom Hauptzylinder 1 mit dem Druckmittelbehälter 2 geht die Hauptbremsleitung 3 aus, die sich in die Zweigleitungen 5 und 6 aufteilt, welche durch die Rückschlagventile 4 bzw. 21 verlaufen. Diese Zweigleitungen 5 und 6 sind über elektromagnetische, stromlos offene Einlaßventile 7 und 8 an die Radbremsen 9 und 10 angeschlossen. Die Auslaßventile 11 und 12 sind stromlos geschlossen und verbinden die Radbremsen 9 und 10 über die Rücklaufleitung 13 mit dem Niederdruckspeicher 14. In ihrem weiteren Verlauf führt die Rücklaufleitung 13 durch das Rückschlagventil 15 zur Saugleitung 16. Diese ist über das Rückschlagventil 17 und das hydraulisch angesteuerte, bei drucklosem Hauptzylinder 1 offene Saugschaltventil 18 an den Hauptzylinder 1 angeschlossen. Die Pumpe 19 ist selbstansaugend ausgelegt, damit sie sowohl für die Bremsschlupfregelung als auch für die Antriebsschlupfregelung eingesetzt werden kann. Sie fördert Druckmittel aus der Saugleitung 16 durch die Druckleitung 20 über das Überdruckventil 24 in den Hochdruckspeicher 22 bzw. in die Radbremse 10 und über ein weiteres Rückschlagventil 23 in die Radbremse 9.

Jede Radbremse 9 und 10 besitzt eine Entlastungsleitung 25 bzw. 26 mit je einem in Auslaßrichtung öffnenden Rückschlagventil 27 bzw. 28. Für die Antriebsschlupfregelung weist die Entlastungsleitung 25 der Bremse 9 des angetriebenen Rades ein hydraulisch gesteuertes Sperrventil 29 auf. Die Zeichen in seiner Steuerleitung 30 sollen andeuten, daß dieses Ventil sich bei anstehendem Hauptzylinderdruck sofort öffnet, aber bei Bremsbeendigung erst verzögert schließt, damit der Druckabbau gesichert ist. Bei Betätigung des Bremspedals werden durch den Druck des Hauptzylinders 1 die hydraulisch gesteuerten Ventile 18 und 29 in ihre Schaltstellung gebracht. Die weitere Funktionsweise der Bremsanlage bei einer pedalbetätigten Bremsung - auch bei der Bremsschlupfregelung - ist im Prinzip bekannt. Solange der Bremsschlupf unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt, bleiben die Auslaßventile 11 und 12 geschlossen. Wird dieser Schwellenwert überschritten, d. h. bei Blockiergefahr eines der Räder, wird über die seiner Radbremsen 9 oder 10 zugeordneten Ventile 7 und 11 bzw. 8 und 12 der weitere Druckverlauf in der Bremse geregelt. Die geöffneten Auslaßventile 11 und 12 lassen das Druckmittel in den Niederdruckspeicher 14 entweichen, aus welchem es von der Pumpe 19 wieder der Radbremse zugeführt bzw. bei geschlossenen Einlaßventilen 7 und 8 in dem Hochdruckspeicher 22 gefördert wird.

Das Rückschlagventil 4, das Rückschlagventil 21 und das geschlossene Saugschaltventil 18 bewirken, daß von diesen Regelvorgängen das Bremspedal unbeeinflußt bleibt.

Bei Beendigung der Bremsbetätigung wird der Hauptzylinder 1 drucklos und das Druckmittel kann über die Entlastungsleitungen 25 und 26 aus den Bremsen 9 und 10 entweichen, bevor das Sperrventil 29 sich schließt.

Während einer Antriebsschlupfregelung wird ein Bremseneingriff nur in die Bremse 9 des angetriebenen Rades vorgenommen. Da im Hauptzylinder 1 kein Druck aufgebaut wird, bleibt das Saugschaltventil 18 geöffnet und das Sperrventil 29 geschlossen. Die Pumpe 19 saugt über den Hauptzylinder 1 aus dem Druckmittelbehälter 2 an und fördert in die Radbremse 9. Die Druckregelung erfolgt wieder über das Einlaßventil 7 und das Auslaßventil 11. Da das Sperrventil 29 geschlossen bleibt, kann über die Entlastungsleitung 25 kein Druckmittel abfließen. Zur Entlastung der Bremsleitung öffnet das Überdruckventil 24 bei einem Pumpendruck von etwa 60 bar, der für die Antriebsschlupfregelung ausreichend ist, und läßt das Druckmittel über Einlaßventil 8 durch Entlastungsleitung 26 in den Druckmittelbehälter 2 entweichen. Der Hochdruckspeicher wird dabei nicht geladen, so daß keine störenden Geräusche auftreten. Da eine Antriebsschlupfregelung nur dann einsetzt, wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt, ist es hierbei völlig unerheblich, ob das Bremspedal beeinflußt wird oder nicht. Am Ende der Phase der Antriebeschlupfregelung wird das Auslaßventil 12 der Radbremse 10 geöffnet, und der Druckabbau erfolgt über das Einlaßventil 7, über die Auslaßventile 11 und 12 sowie durch die Entlastungsleitung 26. Während der gesamten Antriebsschlupfregelung bleibt das Einlaßventil 8 geöffnet, so daß auch auf das nicht angetriebene Rad jederzeit eine pedalbetätigte Bremsung ausgeübt werden kann und andererseits eine Druckbegrenzung über das Überdruckventil 24 und die Entlastungsleitung 26 möglich ist.

Die Funktionsweise der Bremsanlage nach Fig. 2 stimmt zum Teil mit der nach Fig. 1 überein. Daher sei nur auf die Unterschiede hingewiesen. Die Bremsleitung 3 teilt sich erst in die Zweigleitungen 5 und 6 auf, nachdem sie das Rückschlagventil 4 durchlaufen hat. Der Hochdruckspeicher 22 ist in dieser Schaltung zwischen der Druckseite der Pumpe 19 und dem Rückschlagventil 23 angeordnet, erfüllt aber dieselbe Funktion wie zuvor. Das Sperrventil 31 ist hier ein elektromagnetisch gesteuertes, stromlos offenes Zweiwegeventil. Die zusätzliche Stromversorgung dieses Ventils ist auf einfache Weise möglich, wenn es gemeinsam mit allen Einlaß- und Auslaßventilen 7, 8, 11 und 12 in einem Ventilblock angeordnet wird. Dieses Sperventil 31 wird nur während einer Antriebsschlupfregelung geschlossen.

In die Zuleitung zum Niederdruckspeicher 14 ist ein zusätzliches Schaltventil 32 eingefügt worden. Dieses hydraulisch vom Hauptzylinderdruck zu öffnende, drucklos geschlossene Ventil 32 wird bei jeder Pedalbremsung in seine offene Schaltstellung gebracht, bleibt aber bei der Antriebsschlupfregelung geschlossen, so daß in diesem Fall der Niederdruckspeicher 14 nicht geladen wird. Damit nach einer Bremsschlupfregelung bei Beendigung der Bremsbetätigung kein Restdruck im Niederdruckspeicher 14 bleibt, wenn sich das Schaltventil 32 wieder schließt, ist letzerem noch das Rückschlagventil 33 parallelgeschaltet. Der Druckabbau erfolgt dann entweder durch die Einlaßventile 7 und 8 mit Hilfe der nachlaufenden Pumpe 19 oder durch die Auslaßventile 11 und 12 jeweils über die Entlastungsleitungen 26 und auch 25, da das Sperrventil 31 wieder in seine Grundstellung zurückgeschaltet wird.

Auch der Hochdruckspeicher 22 wird bei der Antriebsschlupfregelung nicht geladen, da das Überdruckventil 24 schon bei einem Druck öffnet, der kleiner ist als der nötige Vordruck zum Laden des Hochdruckspeichers 22, wenn vom Hauptzylinder 1 kein Druck ansteht. Bei der Bremsschlupfregelung dagegen bleibt das Überdruckventil 24 geschlossen, weil auch in der Bremsleitung 3 Druck herrscht und damit die Druckdifferenz zwischen Bremsleitung 3 und Druckleitung 20 kleiner ist als bei Antriebsschlupfregelung. Damit ist bei der Bremsschlupfregelung ein ruhiges Pedalgefühl gesichert.

In dieser Schaltung wird bei der Antriebsschlupfregelung das Einlaßventil 8 geschlossen und dann durch eine Schaltlogik geöffnet, wenn der Fahrer plötzlich die Bremse betätigt.

Bei Fahrzeugen mit Allradantrieb oder mit einer Vorderachs-Hinterachs-Aufteilung der Bremskreise empfiehlt sich für die Bremskreise angetriebener Achsen eine hydraulische Schaltung nach Fig. 3. Da beide Räder des Bremskreises angetrieben werden, müssen im Fall der Antriebsschlupfregelung auch beide Entlastungsleitungen 25 und 26 sperrbar sein. Dies wird hier dadurch erreicht, daß sie sich zur Hauptentlastungsleitung 34 vereinigen, in welcher das elektromagnetische Sperrventil 31 angeordnet ist.

Der Hochdruckspeicher, der hier zwischen den Rückschlagventilen 37 und 23 angeordnet ist, kann kleiner ausgelegt werden als in den vorherigen Beispielen, da bei eventuellen Druckspitzen während einer Bremsschlupfregelung das Hochdruckventil 25 aufschaltet. Das ist bei normaler Fahrbahnbeschaffenheit nicht erforderlich. Allenfalls bei plötzlicher Reibwertänderung, beispielsweise von trockener zu vereister Fahrbahn, ist eine größere Volumenverdrängung notwendig, um einem Blockieren der Radbremsen entgegenzuwirken. Nur in diesem Fall hat die Bremsschlupfregelung Auswirkungen auf das Bremspedal. Im übrigen funktioniert diese Bremsanlage wie das Beispiel nach Fig. 2.

Selbstverständlich sind die Funktionselemente aller drei Ausführungen untereinander kombinierbar. Auch ist es möglich, in die Schaltungen statt hydraulisch gesteuerter Ventile entsprechende Magnetventile einzusetzen und umgekehrt. Schließlich ist es in allen Beispielen denkbar, die Saugleitung 16 der Pumpe 19 direkt zum Druckmittelbehälter 2 zu führen, wozu allerdings an Druckmittelbehälter 2 ein zusätzlicher Anschluß mit einer entsprechenden Auslaufsicherung nötig wäre.

Bezugszeichenliste

1 Hauptzylinder
2 Druckmittelbehälter
3 Hauptbremsleitung
4 Rückschlagventil
5 Zweigleitung
6 Zweigleitung
7 Einlaßventil
8 Einlaßventil
9 Radbremse
10 Radbremse
11 Auslaßventil
12 Auslaßventil
13 Rücklaufleitung
14 Niederdruckspeicher
15 Rückschlagventil
16 Saugleitung
17 Rückschlagventil
18 Saugschaltventil
19 Pumpe
20 Druckleitung
21 Rückschlagventil
22 Hochdruckspeicher
23 Rückschlagventil
24 Überdruckventil
25 Entlastungsleitung
26 Entlastungsleitung
27 Rückschlagventil
28 Rückschlagventil
29 Sperrventil
30 Steuerleitung
31 Sperrventil
32 Schaltventil
33 Rückschlagventil
34 Hauptentlastungsleitung
35 Hochdruckventil
36 Rückschlagventil
37 Rückschlagventil

Claims

1. Schlupfgereglte Bremsanlage, die nach dem Rückförderprinzip arbeitet, für Kraftfahrzeuge, unter anderem bestehend aus:

- einem Hauptzylinder,
- mindestens einer Radbremse, welche über eine Bremsleitung an den Hauptzylinder angeschlossen ist,
- einer Ventileinrichtung, welche in verschiedenen Schaltstellungen die Radbremse mit der Bremsleitung oder mit einer Rücklaufleitung verbindet, oder diese Verbindungen sperrt,
- einer Entlastungsleitung von der Radbremse zum Hauptzylinder mit einem Rückschlagventil, das zum Hauptzylinder hin öffnet,
- einen Niederdruckspeicher in der Rücklaufleitung,
- einer Pumpe, deren Saugseite an den Niederdruckspeicher angeschlossen ist und deren Druckseite über eine Druckleitung zur Bremsleitung führt,
- einem Hochdruckspeicher an der Druckseite der Pumpe,
- und einer Ventileinrichtung, welche während einer Bremsschlupfregelung eine Druckpulsation im Hauptzylinder zumindest weitgehend unterbindet und damit ein ruhiges Bremspedal gewährleistet,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Radbremsen (9) zu einem angetriebenen Rad gehört, daß die Pumpe (19) selbstansaugend ausgelegt ist, daß die Saugseite der Pumpe (19) über eine sperrbare Saugleitung (16) am Hauptzylinder (1) angeschlossen ist und daß die Entlastungsleitung (25) zumindest der Radbremse (9) des angetriebenen Rades sperrbar ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (16) mit einem drucklos offenen, vom Hauptzylinderdruck hydraulisch sperrbaren Zweiwegeventil (18) versehen ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entlastungsleitung (25) der Radbremse (9) des angetriebenen Rades ein drucklos geschlossenes Ventil (29) angeordnet ist, das bei Druck im Hauptzylinder (1) hydraulisch geöffnet wird.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entlastungsleitung (25) der Radbremse (9) des angetriebenen Rades ein elektromagnetisch betätigtes, stromlos offenes, stromdurchflossen geschlossenes Ventil (31) angeordnet ist.

5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Druckseite der Pumpe (19) ein Überdruckventil (24) befindet, welches sich bei drucklosem Hauptzylinder (1) bei einem Pumpendruck öffnet, der unterhalb des zum Aufladen des Hochdruckspeichers (22) nötigen Initialdrucks liegt, und welches im geöffneten Zustand einen Druckmittelrückfluß in den Hauptzylinder (1) erlaubt.

6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Hochdruckspeicher (22) zum Hauptzylinder (1) eine Verbindung besteht, die von einem drucklos geschlossenen, hydraulisch gesteuerten Ventil (35) kontrolliert wird, das bei Überlastung des Hochdruckspeichers (22) vom Druck im Hochdruckspeicher (22) geöffnet wird.