DE4006858A1 - Blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte, hy­ draulische Bremsanlage nach dem Hauptpatent (Anmeldung 39 19 842.1 vom 17.6.1989).

Die dort beschriebene Bremsanlage weist ein Drosselventil in der Bremsleitung auf, das in der ersten Schaltstellung ein ungedrosselte, und in der zweiten Schaltstellung eine ge­ drosselte Verbindung zwischen der Radbremse und dem Haupt­ bremszylinder herstellt. Mit Beginn einer Schlupfregelung wird das Drosselventil von der ersten in die zweite Schalt­ stellung gebracht. Als Schaltdruck wird der Druck am Ausgang der Pumpe genutzt.

Um ein Durchfallen des Pedals mit Beginn einer Schlupfrege­ lung zu vermeiden, muß das Drosselventil möglichst schnell umgeschaltet werden. Die Pumpe, die mit Beginn einer Schlupfregelung gestartet wird, benötigt aber eine gewisse Zeit, bis der volle Pumpendruck aufgebaut ist. Entsprechend spät schaltet das Drosselventil um.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, die Bremsanlage gemäß dem Hauptpatent so weiterzugestalten, daß das Drossel­ ventil möglichst rasch umgeschaltet werden kann.

Eine Bremsanlage mit den Merkmalen des Hauptanspruchs er­ füllt diese Aufgabe.

Demnach weist das Drosselventil einen zweiten Steueranschluß auf, der über eine erste Steuerleitung mit dem Druckmittel­ sammler und über eine zweite Steuerleitung mit der Radbremse verbunden ist. In die erste Steuerleitung ist ein Startven­ til und in die zweite Steuerleitung eine Drossel eingefügt. Bei einer nicht geregelten Bremsung sind die Drücke an den Anschlüssen A und B identisch, so daß keine Umschaltung des Drosselventils erfolgt. Mit Beginn einer Schlupfregelung wird das Startventil betätigt. Druckmittel fließt über die erste Steuerleitung in den Druckmittelsammler ab, wobei die Drossel verhindert, daß neues Druckmittel nachfließen kann. Dies hat zur Folge, daß der Druck am Anschluß A abgesenkt wird und kleiner wird als am Anschluß B. Das Drosselventil wird umgeschaltet.

Diese Stellung behält es bei, da während einer Regelung der Druck in der Radbremse und damit am Anschluß A stets kleiner ist, als der Druck im Hauptbremszylinder, der dem Druck am Anschluß B entspricht. Das Startventil 22 braucht daher nur zum Starten der Bremsschlupfregelung betätigt zu werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand zweier Ausführungs­ beispiele näher erläutert werden.

Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1, dem ein Unterdruckbremskraftverstärker 2 vorgeschaltet ist. Zum Betätigen der Bremsanlage wird ein Pedal 3 niedergetreten, so daß die verstärkten Pedalkräfte auf den Hauptbremszylin­ der 1 einwirken. Dem Hauptbremszylinder 1 zugeordnet ist ein Druckmittelvorratsbehälter 4, der in bekannter Weise mit den Arbeitskammern des Hauptbremszylinders in Verbindung steht, solange das Bremspedal nicht betätigt ist.

Mit dem Unterdruckbremskraftverstärker 2 ist ein Wegschalter 5 verbunden, der den Hubweg des Verstärkertellers des Unter­ druckbremskraftverstärkers 2 ermitteln kann. Die Signale des Wegschalters 5 können zur Pumpensteuerung und zur Positio­ nierung des Pedals während einer Bremsschlupfregelung ver­ wendet werden.

Der Hauptbremszylinder 1 steht über eine erste Bremsleitung 6 und einer zweiten Bremsleitung 7 mit den Radbremsen in Verbindung. Dabei wird ein erster Bremskreis gebildet von den Radbremsen vorne rechts (VR) und den Radbremsen hinten (HL), während ein zweiter Bremskreis von den Radbremsen hin­ ten rechts (HR) und den Radbremsen vorne links (VL). In je­ der Zweigleitung der Bremsleitungen ist ein Drosselventil 8 eingefügt, das zwei Schaltstellungen aufweist. Bei der ersten Schaltstellung besteht eine freie, ungedrosselte Ver­ bindung zwischen dem Hauptbremszylinder 1 und der jeweiligen Radbremse. Schaltet das Drosselventil um, so wird in die Zweigleitung der Bremsleitung eine Drossel eingefügt.

Jede Radbremse steht weiterhin über eine Rücklaufleitung 10 mit dem Vorratsbehälter 4 in Verbindung. Die Zweigleitungen dieser Rücklaufleitung verfügen über je ein Auslaßventil 11, das elektromagnetisch betätigt wird. In der Ruhestellung des Ventils ist die jeweilige Zweigleitung der Rücklaufleitung 10 gesperrt. Sobald der Betätigungsmagnet des Auslaßventils von einem Strom durchflossen wird, schaltet das Ventil in die Offenstellung.

Jeder Bremsleitung 6, 7 ist eine Pumpe 12, 13 zugeordnet. Die Pumpen werden von einem gemeinsamen Motor M angetrieben. Ihre Saugseiten stehen über Saugleitungen 15 mit dem Vor­ ratsbehälter 4 in Verbindung. Jede Saugleitung weist ein Saugventil 16 auf, das zum Vorratsbehälter 4 hin sperrt. Die Druckseiten der Pumpen stehen über eine Druckleitung 14 mit jeweils einer Bremsleitung 6, 7 in Verbindung. In die Druck­ leitung ist ein Druckventil 17 eingefügt, das zur Bremslei­ tung hin öffnet.

Jedes Drosselventil 8 weist zwei Steueranschlüsse A und B auf. Der Steueranschluß B steht stets mit dem Hauptbremszy­ linder in Verbindung. Am Anschluß B liegt somit stets der Hauptzylinderdruck an. Der Anschluß A ist mit zwei Steuer­ leitungen verbunden. Die erste Steuerleitung 20 bewirkt eine Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4. In diese Verbindung ist ein Startventil 22 eingefügt, das elektro­ magnetisch betätigt wird. In seiner Grundstellung ist die Verbindung zwischen dem Steueranschluß A und dem Druckmit­ telvorratsbehälter gesperrt. Erhält das Startventil ein Schaltsignal, so öffnet es die genannte Verbindung. Eine zweite Steuerleitung 21 führt zu der jeweiligen Radbremse. In diese Steuerleitung ist ein Drosselventil 23 eingefügt.

Gemäß der Fig. 1 werden die ersten Steuerleitungen 20 der Drosselventile eines Bremskreises zu einer gemeinsamen Lei­ tung 24 gebündelt. Das Startventil 22 ist in die gemeinsame Leitung 24 eingefügt. Das Startventil 22 kontrolliert somit den Druck an den Anschlüssen A der Drosselventile 8 eines Bremskreises. Die dargestellte Bremsanlage weist demnach 2 Startventile, je einen für einen Bremskreis auf. Dies hat den Vorteil, daß beim Defekt eines Startventils 22 noch eine Bremsdruckregelung im anderen Bremskreis erfolgen kann.

Die Ausführung gemäß Beispiel 2 führt zur Einsparung eines Startventils. Die gemeinsamen Steuerleitungen 24 der beiden Bremskreise werden in einer Hauptsteuerleitung 27 gebündelt. Ein einziges Startventil 22 ist in diese Hauptsteuerleitung eingesetzt. Damit die Bremskreise hydraulisch voneinander getrennt bleiben, ist in jede gemeinsame Leitung 24 ein Rückschlagventil 25 bzw. 26 eingesetzt, das in Richtung auf den jeweils angeschlossenen Bremskreis sperrt.

Die Bremsanlagen der Fig. 1 und 2 arbeiten nach dem folgen­ den Schema.

Bei einer nichtgeregelten Bremsung ist das Auslaßventil 11 gesperrt und das Drosselventil in der nichtdrosselnden Position. Der Motor M ist ausgeschaltet. Es besteht somit eine ungedrosselte Verbindung zwischen dem Hauptbremszylin­ der 1 und den jeweiligen Radbremsen. Bei Niedertreten des Pedals 3 können die Radbremsen mit Druck beaufschlagt wer­ den. Die Drücke an den Steueranschlüssen A, B der Drossel­ ventile sind identisch, so daß das Drosselventil nicht um­ geschaltet wird.

Wird nun mittels Sensoren festgestellt, daß eines der Räder zu blockieren droht, so schaltet die Anlage in den Anti­ blockier- oder Regelmodus. Dieser beinhaltet, daß das Aus­ laßventil 11 des blockiergefährdeten Rades geöffnet und an den Motor M eine Spannung gelegt wird, so daß die Pumpen 12, 13 zu fördern beginnen. Gleichzeitig wird das Startventil angesteuert. Dies hat zur Folge, daß Druckmittel vom Steuer­ anschluß A in den Vorratsbehälter 4 abfließt. Die Drossel 23 in der zweiten Steuerleitung 21 verhindert, daß Druckmittel nachfließt. Dadurch wird der Druck am Steueranschluß A ge­ senkt und der Druck am Steueranschluß B ist in der Lage das Drosselventil umzuschalten. Sodann wird das Startventil wie­ der in seine Grundstellung gebracht. Der Druck am Anschluß A bleibt aber gering, da in den nun folgenden Regelphase der Druck in der Radbremse stets kleiner ist als im Hauptbrems­ zylinder, das Drosselventil bleibt also umgeschaltet, wo­ durch eine Drosselwirkung hervorgerufen wird. Die Pumpen 12, 13 fördern nun über die Drossel im Drosselventil 8 zu den Radbremsen. Wird die Ansteuerung der Auslaßventile 11 so ge­ wählt, daß mehr Druckmittel in den Vorratsbehälter 4 abge­ lassen wird, als über die Drossel des Drosselventils 8 zuge­ führt wird, so erfolgt eine Druckabsenkung in der jeweiligen Radbremse. Sobald das Auslaßventil geschlossen wird, erfolgt ein Druckaufbau, da das von den Pumpen 12, 13 zugeführte Druckmittel eine Druckerhöhung bewirkt.

Durch ein getaktetes Ansteuern der Auslaßventile 11 läßt sich sogar eine Druckhaltephase realisieren. Die Druckmit­ telmenge, die von der Pumpe zugeführt wird, entspricht genau der Druckmittelmenge, die über das Auslaßventil wieder in den Vorratsbehälter abgelassen wird. Durch eine Änderung der Öffnungszeit im Verhältnis zur Sperrzeit des Ventils 11 las­ sen sich auch verschiedene Druckauf- bzw. Abbaugeschwindig­ keiten realisieren.

Da lediglich das Auslaßventil 11 elektromagnetisch betätigt werden muß, während das "Einlaßventil" hydraulisch betätigt wird, kann der elektronische Aufwand zum Ansteuern der Re­ gelventile deutlich gemindert werden.

Wichtig ist, daß das Startventil bzw. die Startventile nur einmal mit Beginn einer Schlupfregelung umgeschaltet werden müssen. Der Schaltungsaufwand in der elektronischen Aus­ werteeinheit ist daher gering. Die Startventile können mit wenig Aufwand in die bekannte Bremsanlage eingefügt werden.

Bezugszeichenliste

 1 Hauptbremszylinder
 2 Unterdruckbremskraftverstärker
 3 Pedal
 4 Druckmittelvorratsbehälter
 5 Wegschalter
 6 erste Bremsleitung
 7 zweite Bremsleitung
 8 Drosselventil
 9 Rückschlagventil
10 Rücklaufleitung
11 Sperrventil
12 erste Pumpe
13 zweite Pumpe
14 Druckleitung
15 Saugleitung
16 Saugventil
17 Druckventil
20 1. Steuerleitung
21 2. Steuerleitung
22 Startventil
23 Konstantdrossel
24 gemeinsame Steuerleitung
25 Rückschlagventil
26 Rückschlagventil
27 Hauptsteuerleitung

Claims (8)

1. Blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Hauptbremszylinder (1), einem Druckmittelsammler (4), mindestens einer Radbremse, die über eine Bremsleitung (6) mit dem Hauptbremszylinder (1) und über eine Rücklaufleitung (10) mit dem Druckmittel­ sammler (4) in Verbindung steht, einem elektromagnetisch betätigten Auslaßventil (11), das in die Rücklaufleitung (10) eingefügt ist, in seiner Ruhestellung die Rücklauf­ leitung (10) sperrt und in seiner Schaltstellung die Rücklaufleitung (10) freigibt, einem Drosselventil (8), das in die Bremsleitung (6) eingesetzt ist und zwei Schaltstellungen aufweist, wobei in der ersten Schalt­ stellung eine ungedrosselte und in der zweiten Schalt­ stellung eine gedrosselte Verbindung zwischen der Rad­ bremse und dem Hauptbremszylinder (1) existiert, einer Pumpe (13), die aus dem Druckmittelsammler (4) Druckmit­ tel ansaugt und über eine Druckleitung (14) in den Haupt­ bremszylinder (1) fördert, einen Sensor zum Erfassen der Winkelgeschwindigkeit des abzubremsenden Rades, und einer elektronischen Auswerteeinheit, die das Sensorsignal aus­ wertet und Schaltsignale für den Pumpenantrieb und das Auslaßventil (11) erzeugt, wobei das Drosselventil (8) einen Steueranschluß B aufweist, wobei ein Druck an die­ sem Anschluß das Drosselventil von der ersten in die zweite Schaltstellung setzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (8) einen weiteren Steueranschluß A aufweist, der über eine erste Steuerleitung (20) mit dem Druckmittelsammler (4) und über eine zweite Steuerleitung (21) mit dem Rad­ bremszylinder verbunden ist, wobei in die erste Steuer­ leitung (20) ein Startventil (22) eingesetzt ist, das in seiner Grundstellung die erste Steuerleitung sperrt, und in die zweite Steuerleitung (21) eine Konstantdrossel (23) eingesetzt ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Startventil ein elektromagnetisch betätigtes 2/2-Wegeventil (22) ist, das von der elektronischen Auswerteeinheit gesteuert wird.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelsammler ein Vorratsbehälter (4) ist, der zur Atmosphäre hin offen ist, und der bei nichtbetätigten Hauptzylinder mit der Arbeitskammer des Hauptbremszylinders in Verbindung steht.

4. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage zweikreisig ausgelegt ist, wobei jeder Bremskreis eine Pumpe (12, 13) aufweist.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (12, 13) von einem gemeinsamen Motor M angetrieben werden.

6. Bremsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventile (8) eines Bremskreises über je eine erste Steuerleitung (20) verfügen, die in eine gemeinsame Steuerleitung (24) über­ gehen, wobei das Startventil (22) in die gemeinsame Steuerleitung eingesetzt ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuerleitun­ gen (20) der Drosselventile (8) eines jeden Bremskreises in eine gemeinsame Steuerleitung (24) übergehen und die gemeinsamen Steuerleitungen (24) eines jeden Bremskreises in eine Hauptsteuerleitung (27) gebündelt werden, und daß ein Startventil (22) in der Hauptsteuerleitung (27) ein­ gesetzt ist, und daß die gemeinsamen Steuerleitungen (24) je ein Rückschlagventil (25, 26) aufweisen, die zum Start­ ventil (22), hin öffnen.

8. Verfahren zum Steuern einer Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Startventil (22) le­ diglich zu Beginn einer Bremsschlupfregelung ein Steuer­ signal erhält, das es kurzzeitig in die Offenstellung schaltet.