DE4139078A1 - Hydraulische bremsanlage mit blockierschutzregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutzregelung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus der DE 35 38 839 A1 ist bereits eine blockiergeschützte Bremsanlage bekannt, die jeweils mit einem in der Haupt­ druckleitung eingesetzten und von Pumpendruck in Sperrstel­ lung steuerbaren ersten Schaltventil versehen ist. Ein wei­ teres jeweils elektromagnetisch steuerbares Schaltventil gibt in der Grundstellung die Druckmittelverbindung von der Hilfsdruckpumpe zur Radbremse und in seiner Umschaltstellung den Druckmittelrücklauf von der Radbremse zum hauptzylinder­ seitigen Druckmittelsammler frei. Ferner schließt sich zur fußkraftproportionalen Druckregelung der Hilfsdruckpumpe je­ weils eine mit einem Druckregelventil versehene Steuerdruck­ leitung am Hauptzylinder an.

Die erläuterte Bremsanlage hat den Nachteil, daß das jeweils beim Einsetzen der Bremsdruckregelung in durchgetretener Stellung befindliche Bremspedal keine Rückstellung erfährt, so daß ein nur kleiner Reservehub des Bremspedals verbleibt, der im Falle einer Bremskreisleckage rasch erschöpft ist, womit nur eine unzureichende Bremsenrestwirkung ermöglicht wird. Ferner bedarf es einer Reduzierung der auftretenden Ventilschaltgeräusche.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Bremsanlage mit den aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannten Merkmalen derart zu verbessern, daß unter Umgehung der vorgenannten Nachteile mit einfachen Mitteln ein funktionssicheres Brems­ system geschaffen wird, das sich durch eine geräuscharme, komfortable Bremsdruckregelung auszeichnet, wobei eine Ein­ schränkung des maximalen Pedalhubes während der Druckmodula­ tion verhindert werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan­ spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst, wonach ein elek­ tromagnetisch betätigbares erstes Schaltventil in der strom­ losen Grundstellung die Hauptdruck- und die Hilfsdrucklei­ tung von der Rücklaufleitung trennt, während in einem vom ersten Schaltventil hydraulisch sperrbaren Steuerleitungs­ zweig ein Blenden- und/oder Drosselabschnitt wirksam ist, der eine weitere zur Betätigung eines zweiten Schaltventils führende Steuerdruckleitung aufweist.

Hierdurch ist gewährleistet, daß durch die Anordnung eines Blenden- und/oder Drosselabschnitts im Steuerleitungszweig des ersten Schaltventils eine weiche Umschaltung des hydrau­ lisch gesteuerten zweiten Schaltventils erzielt wird, wäh­ rend die gleichzeitig an der Hauptdruckleitung angeschlosse­ ne Hilfsdruckpumpe Druckmittel zur Rückstellung des Pedals in den Hauptzylinder fördert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgezeigten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zu­ sammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Er­ findung nachfolgend anhand zweier Zeichnungen (Fig. 1 und 2) näher dargestellt und erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen ersten Hydraulikschaltplan einer blockierge­ schützten Bremsanlage,

Fig. 2 eine zu Fig. 1 alternative Schaltungsanordnung ei­ ner weiteren zweckmäßigen Ausführungsform einer blockiergeschützten Bremsanlage.

Die Fig. 1 zeigt die zur Bremsdrucksteuer- und Regelung an einer Radbremse 10 erforderliche Schaltungsanordnung. Am Bremsdruckgeber 11 schließt sich das in die Hauptdrucklei­ tung 2 eingesetzte und als 3/2-Wegeventil ausgeführte zweite Schaltventil 7 an, das in seiner abbildungsgemäßen Schalt­ stellung eine hydraulische Verbindung zur Radbremse 10 ge­ währleistet. Bei Bedarf öffnet ein parallel zum zweiten Schaltventil 7 angeordnetes Rückschlagventil 12 den Druck­ mitteldurchlaß in Richtung des Bremsdruckgebers 11. Gleich­ falls an der Hauptdruckleitung 2 angeschlossen befindet sich zwischen dem zweiten Schaltventil 7 und dem Bremsdruckgeber 11 die an einer Hilfsdruckpumpe 13 angeschlossene Hilfs­ druckleitung 3. Die Hilfsdruckpumpe 13 entnimmt Druckmittel­ volumen aus einem Druckmittelsammler 9. Dieser Druckmittel­ sammler 9 kann - wie abbildungsgemäß gezeigt - fester Be­ standteil des am Bremsdruckgeber 11 angebrachten drucklosen Nachlaufbehälters oder eines an der radbremsseitigen Rück­ laufleitung 4 anbringbaren Niederdruckspeichers sein. Ferner schließt sich zwischen dem Bremsdruckgeber 11 und dem zweiten Schaltventil 7 an der Hauptdruckleitung 2 ein Steuerlei­ tungszweig 5 an, in dem das elektromagnetisch schaltbare erste Schaltventil 1 eingesetzt ist. Dieses Schaltventil 1 nimmt in der elektromagnetisch stromlosen Schaltstellung ei­ ne Sperrstellung ein, wodurch die stromabwärts zum zweiten Schaltventil 7 angeschlossene Steuerdruckleitung 8 drucklos verharrt. Vor und hinter der Mündung der Steuerdruckleitung 8 in den Steuerleitungszweig 5 befindet sich jeweils ein Blenden- und/oder Drosselkörper 6′, 6′′, wobei der stromab­ wärts hinter dem Mündungsanschluß gelegene Blendenkörper 6′′ den Volumenstrom zum Druckmittelsammler 9 sowie den Schalt­ druck zur Betätigung des hydraulisch gesteuerten zweiten Schaltventils 7 einstellt, während der vor dem Mündungsan­ schluß positionierte weitere Blendenkörper 6′ für eine mög­ lichst weiche hydraulische und damit druckimpulsfreie Um­ schaltung des zweiten Schaltventils 7 sorgt. Wie in der Fig. 1 beispielhaft gezeigt ist, mündet der Steuerleitungszweig 5 hinter dem Blenden- bzw. Drosselabschnitt gemeinsam mit der am zweiten Schaltventil 7 angeschlossene Rücklaufleitung 4 in den als Druckmittelsammler 9 dienenden Nachlaufbehälter. Die Rücklaufleitung 4 verbindet nach erfolgter hydraulischer Umsteuerung des zweiten Schaltventils 7 die Radbremse 10 mit der drucklosen Rücklaufleitung 4.

Abweichend von der Schaltungsanordnung zu Fig. 1 zeigt die Fig. 2 eine alternative Ausführungsform des Erfindungsge­ dankens, wonach der Anschluß des Steuerleitungszweigs 5 zwi­ schen dem vom zweiten Schaltventil 7 zur Radbremse 10 füh­ renden Abschnitt der Hauptdruckleitung 2 gelegen ist. An­ sonsten besitzt die in Fig. 2 gezeigte Anordnung unter Ver­ wendung gleicher Bezugszeichen einen zu Fig. 1 identischen Aufbau, dessen Einzelheiten aus der Beschreibung von Fig. 1 bereits hervorgegangen sind.

Funktionsweise

Nachfolgend wird anhand von Fig. 1 die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Bremsanlage erläutert.

In der Bremslöse- wie auch in der blockierfreien Normal­ bremsphase befinden sich die beiden Schaltventile 7, 1 in der gezeigten die Radbremse 10 mit dem Bremsdruckgeber 11 verbindenden bzw. den Steuerleitungszweig 5 von der Rück­ laufleitung 4 trennenden Grundstellung. Sobald über eine in der Abbildung nicht gezeigte Steuer- und Regelelektronik die primär anhand von unterschiedlichen Raddrehzahlen ermittelte Schlupfschwelle überschritten wird, beginnt die durch Druck­ halte-, Druckabbau- und Druckaufbauphasen gekennzeichnete Bremsdruckmodulation, so daß im Falle der signalisierten Überbremsung zunächst zum Ausfiltern von Störgrößen und da­ mit zum Stabilisieren des Bremsdruckverlaufs beispielsweise in Abhängigkeit von einer elektromagnetischen Puls-Pau­ sen-Ansteuerung das erste Schaltventil 1 sowie abhängig von der blendengesteuerten Druckfolgecharakteristik das zweite Schaltventil 7 hydraulisch im Wechselrhythmus von der offenen in die Sperrstellung geschaltet wird. Wie bereits eingangs erwähnt, bestimmt der dem Mündungsanschluß der Steuerdruck­ leitung 8 nachgeschaltete Blendenkörper 6′′ den Umschalt­ druck, während der dem Mündungsanschluß vorgeschaltete Blen­ denkörper 6′ die Druckaufbaugeschwindigkeit festlegt. Wäh­ rend der gesamten blockiergeregelten Bremsung fördert die Hilfsdruckpumpe 13 ungehindert Druckmittel in den Brems­ druckgeber 11, so daß entgegen der eingesteuerten Fußkraft eine maximale Rückstellung des Bremspedals erfolgt. Die bremseninaktive Pedalendposition läßt sich beispielsweise über einen die Hilfsdruckpumpe betätigenden Pedalkontakt­ schalter steuern.

Zum Zwecke der Druckabbauphase wird das während der Brems­ druckhaltephase gepulste erste Schaltventil 1 mit Dauerstrom erregt, so daß durch die permanente Öffnungsstellung des er­ sten Schaltventils 1 der in der Hauptdruckleitung 2 anste­ hende Hilfsdruck der Pumpe 13 über die in den Steuerlei­ tungszweig 5 einmündende Steuerleitung 8 in der blendenge­ steuerten und damit das zweite Schaltventil 7 in der die Radbremsen 10 vom Bremsdruckgeber 11 trennenden Stellung hält, während gleichzeitig der in der Radbremse 10 befind­ liche Restdruck über die Rücklaufleitung 4 zum Druckmittel­ sammler 9 gelangt.

Nach Stabilisierung des Raddrehverhaltens und damit des übertragbaren Kraftschlusses zwischen Fahrbahn und Fahrzeug­ rad, schaltet das erste Schaltventil 1 wieder in die Sperr­ stellung zurück, so daß das zweite Schaltventil 7 in Abhän­ gigkeit der gewählten Blendencharakteristik hydraulisch ent­ lastet wird, so daß beispielhaft anhand einer Rückstellfeder gezeigt das zweite Schaltventil 7 wieder zwischen dem Brems­ druckgeber 11 und der Radbremse die Druckmittelverbindung freigibt.

Damit ist ein Bremssystem geschaffen, das mittels der be­ schriebenen, verblüffend einfachen Ventilanordnung und Steuerung kontinuierliche und damit geräuscharme Druckregel­ vorgänge ermöglicht, was durch die erforderlichen und nur geringen Steuervolumina des ersten Schaltventils 1 außer­ ordentlich begünstigt wird. Zudem kann das erste Schaltven­ til 1 ausgesprochen kleinbauend konstruiert werden. Als wei­ terer Vorteil ist die prinzipielle Schaltungsanordnung zu nennen, die jederzeit eine maximale Bremspedalrückstellung während der Bremsdruckregelung gewährleistet.

Bezugszeichenliste

 1 erstes Schaltventil
 2 Hauptdruckleitung
 3 Hilfsdruckleitung
 4 Rücklaufleitung
 5 Steuerleitungszweig
 6 Blenden- bzw. Drosselabschnitt
 6′, 6′′ Blende
 7 zweites Schaltventil
 8 Steuerdruckleitung
 9 Druckmittelsammler
10 Radbremse
11 Bremsdruckgeber
12 Rückschlagventil
13 Hilfsdruckpumpe

Claims (8)

1. Hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutzregelung für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptzylinder und einem Druck­ mittelsammler sowie mit wenigstens einer Radbremse, die über eine Hauptdruckleitung mit dem Hauptzylinder und über eine Rücklaufleitung mit dem Druckmittelsammler verbindbar ist, mit einem elektromagnetisch betätigbaren ersten Schaltventil, das in seiner Ruhestellung den Rückfluß von Druckmittel zum Druckmittelsammler sperrt sowie in einer weiteren Stellung die Rücklaufleitung freigibt, mit einem in die Hauptdruckleitung eingefüg­ ten, hydraulisch gesteuerten zweiten Schaltventil, mit einer in die Rücklaufleitung eingesetzten Hilfsdruckpum­ pe, die aus dem Druckmittelsammler Druckmittel ansaugt und über eine Hilfsdruckleitung der Radbremse zuführt, mit einem Sensor zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit des abzubremsenden Rades und mit einer elektronischen Auswerteeinheit, die das Sensorsignal auswertet und Schaltsignale für den Pumpenantrieb und das erste Schaltventil erzeugt, dadurch gekennzeich­ net, daß das elektromagnetisch betätigbare erste Schaltventil (1) in der stromlosen Grundstellung die Haupt- und Hilfsdruckleitung (2, 3) von der Rücklauflei­ tung (4) trennt und daß in einem vom ersten Schaltventil (1) hydraulisch sperrbaren Steuerleitungszweig (5) ein Blenden- und/oder Drosselabschnitt (6) vorgesehen ist, der eine weitere zum zweiten Schaltventil (7) führende Steuerdruckleitung (8) aufweist.

2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zum Druckmittelsammler (9) führende Rücklaufleitung (4) am zweiten Schaltventil (7) angeschlossen ist und daß der das erste Schaltventil (1) aufweisende Steuerleitungszweig (5) in den Druckmit­ telsammler (9) einmündet.

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Betätigung des zweiten Schaltventils (7) vorgesehene Steuerdruckleitung (8) zwischen einem ersten und einem weiteren Blen­ den- und/oder Drosselkörper (6′, 6′′) des Blenden- und/oder Drosselabschnitts (6) in den Steuer­ leitungszweig (5) einmündet.

4. Hydraulische Bremsanlage nach mindestens einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Blenden- und/oder Drosselabschnitt (6) stromabwärts hinter dem ersten Schaltventil (1) gelegen ist.

5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steuerleitungszweig (5) zwischen dem zweiten Schaltventil (7) und der Radbremse (10) an der Hauptdruckleitung (2) angeschlossen ist.

6. Hydraulische Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltventil (1) als 2/2-Wegeventil und das zweite Schaltventil (7) als 3/2-Wegeventil ausgebil­ det ist.

7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Schaltventil (7) in seiner Grundstellung die Haupt- und Hilfsdruckleitung (2, 3) mit der Radbremse (10) verbindet und in seiner hydraulisch betätigten zweiten Umschaltstellung trennt.

8. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Schaltventil (7) in seiner hydraulisch gesteuerten Umschaltstellung die Radbremse (10) mit der Rücklaufleitung (4) verbindet.