DE3618509A1

DE3618509A1 - Kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3618509A1
Application number: DE19863618509
Authority: DE
Inventors: Norbert Ocvirk
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1987-12-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit an mindestens zwei nebeneinanderliegenden umlaufenden Rad achsen vorgesehenen, vom Bremspedal aus betätigbaren Bremsen.

Üblicherweise weisen Kraftfahrzeugbremsanlagen heutzutage Scheibenbremsen auf, welche eine an der umlaufenden Rad achse vorgesehene Bremsscheibe und fahrzeugfest angeordnete Bremssättel umfassen. Gelegentlich werden auch noch Trommel bremsen verwendet. Im allgemeinen erfordern derartige be kannte Bremsen Bremskraftverstärker, um den Fahrer beim Bremsen nicht zu stark zu beanspruchen.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Kraftfahrzeug bremsanlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der auf Bremsscheiben, Bremssättel oder Trommeln verzichtet werden kann und Bremskraftverstärker zwischen dem Bremspedal und der Bremse nicht erforderlich sind, ohne daß dem Fahrer die Aufbringung übermäßig hoher Pedalkräfte zugemutet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Bremsen durch jeweils wenigstens eine mit der zugeordneten Radachse drehfest gekuppelte Rotationspumpe und einen eine vom Bremspedal aus steuerbare Strömungsdrossel enthaltenden, den Ein- und Ausgang der Rotationspumpe verbindenden ge schlossenen Strömungskreislauf zur Führung des von der Rotationspumpe geförderten Strömungsmediums gebildet sind.

Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, die Brems kraft dadurch aufzubringen, daß die vom zu bremsenden Rad angetriebene Rotationspumpe einen je nach der erwünschten Bremswirkung mehr oder weniger gedrosselten geschlossenen Strömungskreislauf speist. Die in den Strömungskreislauf eingeschaltete Strömungsdrossel kann dabei mit im Vergleich zu den aufzubringenden Bremskräften geringen Betätigungs kräften verstellt werden, so daß durch Ausübung vergleichs weise geringer Pedalkräfte hohe Bremskräfte am Rad erzielt werden können. Zur Abführung der beim Bremsvorgang in der Rotationspumpe, dem Strömungskreislauf und der Strömungs drossel erzeugten Wärme sollten an geeigneter Stelle Kühl rippen oder sonstige Wärmeableitmaßnahmen vorgesehen sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rotationspumpe symme trisch arbeitet, d.h. in beiden Drehrichtungen des Strömungs mediums durch den Strömungskreislauf fördert. Auf diese Weise wird eine einwandfreie und gleichmäßige Bremsung sowohl beim Bremsen aus der Vorwärts- als auch aus der Rückwärtsfahrt gewährleistet.

Das in der Rotationspumpe, dem Strömungskreislauf und der Strömungsdrossel verwendete Strömungsmedium ist zweck mäßig eine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere eine Brems flüssigkeit oder ein Hydrauliköl ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rotationspumpe eine vorzugsweise gleichzeitig als Antriebsvorgelege für das zugeordnete Rad ausgebildete Zahnradpumpe ist.

Die Zahnradpumpe kann dabei zwei miteinander kämmende Zahn räder gleichen Durchmessers aufweisen. Sollte jedoch von der Antriebsachse zum Fahrzeugrad eine Über- oder Untersetzung erwünscht sein, kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise auch eine Zahnradpumpe mit zwei Zahnrädern unterschiedlichen Durchmessers verwendet werden. In diesem Fall würde die Zahnradpumpe außer ihrer Funktion als Rotationspumpe auch noch die Aufgabe eines Über- oder Untersetzungsbetriebes er füllen.

Bei dieser Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn die erfin dungsgemäße Bremse nur an den angetriebenen Rädern vorge sehen wird, während die übrigen Räder mit normalen Scheiben- oder Trommelbremsen ausgestattet werden können.

Eine vorteilhafte praktische Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Strömungsdrossel drucksteuerbar und ihr Steuereingang an einen hydraulischen Hauptzylinder angeschlossen ist. Auf diese Weise kann auch bei erfin dungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage ein üblicher, vom Pedal beaufschlagter Hauptzylinder verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, die Steuerungscharakteristik der Strömungsdrossel der Druckcharakteristik des Haupt zylinders anzupassen.

Wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen ist, daß der Strömungskreislauf ein Antischlupf-Schließventil enthält, kann die erfindungsgemäße Bremsanlage auch zur Vermeidung eines Durchrutschens des angetriebenen Rades verwendet werden. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Antriebswellen eines Radpaares von einem Differential zu den den Rädern zugeordneten Rotationspumpen verlaufen. Wird durch einen Sensor der Schlupf eines der beiden Räder festgestellt, so schließt das erfindungsgemäß in den Strömungskreislauf eingeschaltete Antischlupf- Schließventil kurzzeitig oder periodisch, was einer Bremsung entsprechend dem aufgetretenen Schlupf und damit einer Be seitigung des Radschlupfes entspricht.

Weiter kann die erfindungsgemäße Bremsanlage dadurch auch in ein Antiblockiersystem integriert werden, daß parallel zum Strömungskreislauf ein ein Öffnungs-Modulatorventil enthaltender Antiblockier-Hilfskreislauf an die Roations pumpe angeschlossen ist. Durch entsprechend dem Signal von einem Blockiersensor abgeleiteten Entbremsungssignal wird hierbei der Antiblockier-Hilfskreislauf rhythmisch in einem solchen Maße geöffnet, daß die zu der erwünschten Entbremsung erforderliche Strömungsmittelmenge an der Strö mungsdrossel vorbei durch den Antiblockier-Hilfskreislauf und das Öffnungs-Modulatorventil gefördert wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsge mäßen Kraftfahrzeugbremsanlage,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer an einem angetriebenen Fahrzeugrad ange ordneten besonders bevorzugten Ausführungsform einer Bremse,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radbremsanlage, wobei lediglich zwei der vier Räder, und zwar vorzugsweise die beiden ange triebenen Räder dargestellt sind, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugrades mit der zugeordneten Bremse einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radbrems anlage.

Nach Fig. 1 sind die beiden als nicht angetrieben ange nommenen Vorderräder 18 eines Kraftfahrzeuges mit üblichen Scheibenbremsen 26 ausgestattet, die über hydraulische Bremsleitungen 27 mit dem durch ein Pedal 13 betätigten Zweikreis-Hauptzylinder 19 des Kraftfahrzeuges verbunden sind.

Von jeder der beiden Steuerleitungen 27 zweigen hydraulische Steuerleitungen 21 zu jeweils einer druckgesteuerten Strö mungsdrossel 14 ab, die jeweils in einen auch eine Rotations pumpe 12 enthaltenden Strömungskreislauf 17 eingeschaltet ist. Der Antriebseingang jeder Rotationspumpe 12 ist mit der umlaufenden Radachse 11 eines Hinterrades 18 drehfest verbunden.

Die beiden an die Rotationspumpen 12 angeschlossenen Fahrzeug räder 18 sind im vorliegenden Fall die angetriebenen Hinter räder des Fahrzeuges. Die vom nicht dargestellten Differential abzweigenden Antriebswellen 25 münden nach Fig. 1 in den beiden Rotationspumpen, welche nach Fig. 2 als Zahnradpumpen ausgebildet sind.

Die Achsen der beiden Zahnräder 28, 29 jeder Zahnrad-Rotations pumpe 12 verlaufen parallel zur Radachse 11. Das in Fig. 2 untere Zahnrad 29 ist mit der umlaufenden Radachse 11 drehfest gekuppelt, während das obere Zahnrad an die parallel zur Radachse 11 verlaufende Antriebswelle 25 drehfest angeschlossen ist, die vom nicht-dargestellten Differential ausgeht. Die Rotationspumpe 12 ist in einem mit dem Achsschenkel des Rades 18 verbundenen Gehäuse 30 untergebracht.

Bei normaler Fahrt in Richtung des Pfeiles f und losge lassenem Bremspedal 13 ist die Strömungsdrossel 14 voll ständig offen, und die Zahnrad-Rotationspumpe 12 fördert die im Strömungskreislauf 17 enthaltene Hydraulikflüssig keit vom Eingang 15 zum Ausgang 16 und läßt sie innerhalb des Strömungskreislaufes 17 sowie durch die Drossel 14 in Richtung der Pfeile F in Fig. 2 kontinuierlich um laufen.

Beim Niedertreten des Bremspedals 13 wird über die hydrau lischen Bremsleitungen 27 und die Steuerleitungen 21 Druck an die Scheibenbremsen 26 und an die druckgesteuerte Strö mungsdrosseln 14 angelegt. Hierdurch wird der Strömungs querschnitt innerhalb der Strömungsdrossel verengt und dadurch ein erhöhter Strömungswiderstand hervorgerufen, der sich an der Radachse 11 in Form eines Bremsmomentes bemerkbar macht.

Die als Zahnradpumpe ausgebildete Rotationspumpe 12 nach den Fig. 1 und 2 stellt gleichzeitig ein Vorgelege für das jeweils zugeordnete Rad 28 dar. In der Darstellung nach Fig. 2 haben die beiden Zahnräder 28, 29 gleichen Durchmesser, so daß die Übersetzung von der Antriebswelle 25 zur Radachse 11 1:1 beträgt. Durch unterschiedliche Durchmesser der beiden Zahnräder 28, 29 können aber auch geeignete Über- oder Untersetzungen verwirklicht werden, wobei die Funktion des Vorgeleges auch als Zahnradpumpe jedoch beibehalten werden kann.

Sofern die Vorderräder des Fahrzeuges angetrieben sind, wäre zweckmäßig die erfindungsgemäße Bremsanlage nach Fig. 1, 2 an den Vorderrädern vorzusehen, während die nicht angetriebenen Hinterräder mit den Scheibenbremsen 26 auszustatten wären.

Nach Fig. 3 können die beiden Strömungskreisläufe 27 durch einen parallel geschalteten Antiblockierkreislauf 23 er gänzt werden, in den ein Öffnungs-Modulatorventil 24 ein geschaltet ist, das über den Sensor und die Steuerung eines nicht dargestellten Antiblockiersystems beaufschlagt wird. Solange keine Blockierung des zugeordneten Rades 18 auftritt, ist das Öffnungs-Modulatorventil 24 gemäß Fig. 3 geschlossen. Nunmehr wird die Bremsung allein durch die mehr oder weniger große Öffnung der Strömungsdrossel 14 geregelt. Tritt ein Schlupf auf, so öffnet das Öffnungs- Modulatorventil 24 rhythmisch und schafft somit einen parallel zu der Strömungsdrossel 14 verlaufenden Strömungs weg, der zu einer entsprechenden Entbremsung des Rades 18 führt. Auf diese Weise läßt sich die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbremsanlage ohne weiteres mit einem bekannten Antiblockiersystem kombinieren.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Anti blockierkreislauf 23 mit dem Öffnungs-Modulatorventil 24 vorgesehen. Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform in den normalen Strömungskreislauf 17 noch ein Antischlupf- Schließventil 22 eingeschaltet, welches in nicht dargestell ter Weise über eine geeignete Steuerung von einem an dem zugeordneten Rad 18 vorgesehenen Schlupfsensor beaufschlagt wird und kurzzeitig oder bevorzugt rhythmisch entsprechend dem Schlupfsignal geschlossen wird, was einer mehr oder weniger starken Bremsung des zugeordneten Rades 18 gegen den über die Antriebswelle 25 erfolgenden Antriebs ent spricht. Durch diese Bremsung wird das letztlich an der Radachse 11 verbleibende Antriebsmoment gerade so stark herabgesetzt, daß ein Durchdrehen des Rades 18 vermieden wird.

Bezugszeichenliste: 11 - Radachse
12 - Rotationspumpe
13 - Bremspedal
14 - Strömungsdrossel
15 - Eingang
16 - Ausgang
17 - Strömungskreislauf
18 - Rad
19 - Hauptzylinder
20 - Steuereingang
21 - Steuerleitung
22 - Antischlupf-Schließventil
23 - Antiblockierkreislauf
24 - Öffnungs-Modulatorventil
25 - Antriebswelle
26 - Scheibenbremse
27 - hydraulische Bremsleitung
28 - Zahnrad
29 - Zahnrad
30 - Gehäuse

Claims

1. Kraftfahrzeugbremsanlage mit an mindestens zwei nebenein anderliegenden umlaufenden Radachsen vorgesehenen, vom Bremspedal aus betätigbaren Bremsen, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens die einer Radachse zugeordneten Bremsen durch jeweils wenigstens eine mit der zugeordneten Radachse (11) drehfest gekuppelte Rotationspumpe (12) und einen eine vom Bremspedal (13) aus steuerbare Strömungs drossel (14) enthaltenden, den Ein- und Ausgang (15, 16) der Rotationspumpe (12) verbindenden geschlossenen Strömungs kreislauf (17) zur Führung des von der Rotationspumpe (12) geförderten Strömungsmediums gebildet sind.

2. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ro tationspumpe (12) symmetrisch arbeitet, d.h. in beiden Drehrichtungen das Strömungsmedium durch den Strömungs kreislauf (17) fördert und zwar je nach Drehrichtung in der einen oder anderen Richtung.

3. Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungs medium eine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere eine Brems flüssigkeit oder ein Hydrauliköl ist.

4. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationspumpe eine gleichzeitig als Antriebsvorgelege für das zugeordnete Rad (18) ausgebildete Zahnradpumpe (12) ist.

5. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdrossel (14) drucksteuerbar und ihr Steuer eingang an einen hydraulischen Hauptzylinder (19) ange schlossen ist.

6. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskreislauf (17) ein Antischlupf-Schließven til (22) enthält.

7. Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Strömungskreislauf (17) ein ein Öffnungs- Modulatorventil (24) enthaltender Antiblockier-Hilfskreis lauf (23) an die Rotationspumpe (12) angeschlossen ist.