DE19601268A1 - Hydraulische Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung - Google Patents
Hydraulische Bremsanlage mit AntriebsschlupfregelungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanla
ge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige
Bremsanlage ist aus der JP-A 94-171487 bekannt. Es handelt sich
dabei um eine blockiergeschützte Bremsanlage, welche im Unter
schied zu üblichen Bremsanlagen, die nach dem Rückförderprinzip
arbeiten, weder einen Niederdruckspeicher noch Auslaßventile in
den Rücklaufleitungen von den Radbremsen zur Saugseite der
Rückförderpumpe aufweist. Zur Erzeugung eines Staudrucks in den
Radbremsen weisen die Rücklaufleitungen lediglich Drosselstel
len auf, die in Druckgefälle zwischen den Radbremsen und der
Saugseite der Rückförderpumpe erzeugen. Ein Druckabbau in den
Radbremsen wird dadurch vorgenommen, daß die Einlaßventile in
den Bremszweigleitungen zu den Radbremsen geschlossen werden,
so daß der Pumpendruck die Radbremsen nicht mehr erreicht. Weil
das Druckmittel aus den Radbremsen permanent abströmt, senkt
sich der Bremsdruck.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
derartige Bremsanlage mit möglichst geringem zusätzlichem Auf
wand, d. h. möglichst wenigen elektrischen Leitungen und mög
lichst wenig zusätzlicher Ansteuerlogik für Ventile zur An
triebsschlupfregelung aufzurüsten.
Diese Aufgabe wird gelöst, in Verbindung mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Anspruchs 1 oder auch des Anspruchs 3. Hier
mit ermöglicht es die Erfindung, bei Fahrzeugen mit einer an
getriebenen Achse mit höchstens vier zusätzlichen Magnetventi
len pro eine solche Bremsanlage zur Antriebsschlupfregelung zu
befähigen. Nur die angetriebenen Räder benötigen ein Auslaßven
til, welches einen ausreichenden Bremsdruckaufbau allein durch
die Rückförderpumpe ermöglicht. Auf einen Niederdruckspeicher
kann auch bei der Antriebsschlupfregelung verzichtet werden.
Bei der Wahl von drei einzelnen 2/2-Wegeventilen kann wahlweise
das Umschaltventil in der Saugleitung zur Rückförderpumpe oder
das Trennventil in der Bremsleitung oder beide dieser Ventile
hydraulisch angesteuert sein. Als Auslaßventile werden vorzugs
weise Magnetventile verwendet, damit ein bedarfsgerechter
Bremsdruck in den Radbremsen auf- bzw. abgebaut werden kann.
Werden Umschaltventil und Trennventil zu einem Kombiventil
vereinigt, so kann dieses entweder elektromagnetisch betätigt
sein und somit die zweite Ansteuerlogik neben dem Auslaßventil
erfordern oder aber als hydraulisch betätigtes Kombiventil eine
weitere Ansteuerung und elektrische Leitungen überflüssig ma
chen.
Eine nähere Beschreibung des Erfindungsgedankens erfolgt nun
anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in sechs
Figuren.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Bremskreis einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
Fig. 2 eine hydraulisch betätigte Trennventilanordnung, wel
che die elektromagnetisch betätigte Trennventilanord
nung gemäß Fig. 1 ersetzen kann,
Fig. 3 ein hydraulisch betätigtes, drucklos geschlossenes
Umschaltventil, welches das drucklos offene Umschalt
ventil gemäß Fig. 1 ersetzen kann,
Fig. 4 ein Kombiventil, welches die Funktion eines Trennven
tils und eines Umschaltventils gemäß Fig. 1 in sich
vereinigt,
Fig. 5 ein hydraulisch betätigtes Kombiventil,
Fig. 6 eine Auslaßventilkombination, welche das stromlos ge
schlossene Auslaßventil gemäß Fig. 1 ersetzen kann.
Die Bremsanlage nach Fig. 1 weist einen Hauptzylinder 1 auf,
welcher an einen Vorratsbehälter 2 angeschlossen ist und über
ein Bremspedal 3 betätigbar ist. Vom Hauptzylinder 1 gehen zwei
Bremskreise I und II aus. Die Bremskreise I und II sind iden
tisch aufgebaut, so daß die Darstellung des Bremskreises I
analog für den nicht dargestellten Bremskreis II gilt. Dabei
können die Rückförderpumpen beider Bremskreise von einem ge
meinsamen Motor angetrieben sein.
Vom Hauptzylinder 1 verläuft eine Bremsleitung 4 über zwei
Bremskreise 7 und 8 zu jeweils einer Radbremse 5 bzw. 6. In der
Bremsleitung 4 ist ein Trennventil 9 angeordnet, welches als
stromlos offenes, elektromagnetisch betätigtes 2/2-Wegeventil
gestaltet ist. Der Bremszweig 7 zur Radbremse 5 zweigt von der
Bremsleitung 4 an einem Knotenpunkt 10 zwischen Hauptzylinder 1
und Trennventil 9 ab, während der Bremszweig 8 zur Radbremse 6
von einem Knotenpunkt 11 abzweigt, welcher am Ende der Brems
leitung 4, also vom Hauptzylinder 1 gesehen jenseits des Trenn
ventils 9 liegt. In die Bremszweige 7 und 8 ist jeweils ein
Einlaßventil 12 bzw. 13 eingefügt, welches ein stromlos offenes
Magnetventil ist. Von jeder der Radbremsen 5 und 6 führt eine
Rücklaufleitung 14 bzw. 15 zur Saugseite einer selbstansaugen
den Rückförderpumpe 16. Außer mit den Rücklaufleitungen 14 und
15 ist die Saugseite der Rückförderpumpe 16 noch über eine
Saugleitung 17 mit der Bremsleitung 4 zwischen Hauptzylinder I
und Trennventil 9 verbunden. Die Saugleitung 17 ist über ein
hydraulisch betätigtes, drucklos offenes 2/2-Wege-Umschaltven
til 18 sperrbar. Es wird von anstehendem Hauptzylinderdruck
geschlossen.
Die Druckseite der Rückförderpumpe 16 schließt über eine Druck
leitung 22 im Knotenpunkt 11 an die Bremsleitung an.
Während die Rücklaufleitung 14 der Radbremse 5 kein Magnetven
til, sondern nur eine Drossel 19 und ein zur Radbremse 5 hin
sperrendes Rückschlagventil 20 aufweist, ist in der Rücklauf
leitung 15 der Radbremse 6 ausschließlich ein elektromagnetisch
betätigtes, stromlos geschlossenes Auslaßventil 21 angeordnet.
Während einer Blockierschutzregelung sorgen die Drossel 19 und
das Rückschlagventil 20 für einen ausreichenden Staudruck in
der Radbremse 5. In der Radbremse 6 wird ein Bremsdruck dadurch
erzeugt und gehalten, daß das Auslaßventil 21 geschlossen ist.
Dem Trennventil 9 sind ein Rückschlagventil 23 und ein Über
druckventil 24 parallelgeschaltet. Das Rückschlagventil 23
erlaubt einen Druckmittelstrom vom Hauptzylinder 1 zur Radbrem
se 6 hin, während das Überdruckventil 24 sich öffnet, wenn im
Bremszweig 8 ein zu hoher Druck auftritt.
Der dargestellte Bremskreis I ist einer Bremsanlage mit diago
naler Bremskreisaufteilung entnommen. Das bedeutet, daß eine
Antriebsschlupfregelung bei nur einer angetriebenen Achse einen
aktiven Bremseneingriff in jeweils einer Radbremse jedes Brems
kreises erfordert. In diesem Fall gehört die Radbremse 6 zu
einem angetriebenen Rad, während die Radbremse 5 zu einem nicht
angetriebenen Rad gehört. Dementsprechend ist bei Schließen des
Trennventils 9 nur die Radbremse 6 des angetriebenen Rades vom
Hauptzylinder 1 abgetrennt, während die Radbremse 5 des nicht
angetriebenen Rades permanent mit dem Hauptzylinder 1 verbunden
bleibt. Auf diese Weise ist aber ein aktiver Bremsdruckaufbau
ohne Betätigung des Bremspedals allein durch den Förderdruck
der Rückförderpumpe 16 nur in der Radbremse 6 möglich und er
forderlich. Soll ein aktiver Bremseneingriff, sei es zur An
triebsschlupfregelung, zur Giermomentenregelung oder aus einem
anderen Anlaß, auch in der Radbremse 5 vorgenommen werden, so
ist der Bremszweig 7 nicht am Knotenpunkt 10 sondern am Knoten
punkt 11 an die Bremsleitung 4 anzuschließen. Zusätzlich wird
dann die Rücklaufleitung 14 statt mit hydraulisch betätigten
Komponenten mit einem Magnetventil versehen. Wenn beispiels
weise eine Vorderachs-Hinterachs-Bremskreisaufteilung in der
Bremsanlage vorliegt und demnach die beiden Radbremsen der
angetriebenen Räder in einem gemeinsamen Bremskreis angeordnet
sind, so sind zur Antriebsschlupfregelung in diesem Bremskreis
dann zwar zwei Auslaßventile anzuordnen, jedoch entfallen jeg
liche Auslaßventile im anderen Bremskreis, in welchem eine
Antriebsschlupfregelung nicht vorgenommen werden muß. Zusätz
lich entfällt dann in dem anderen Bremskreis ein Trennventil.
Gemäß Fig. 2 kann das Trennventil 9 auch durch ein Trennventil
29 ersetzt werden, welches hydraulisch betätigt wird. Bei die
sem Trennventil 29 wirkt der Hauptzylinderdruck in Öffnungs
richtung, während sich der Förderdruck der Rückförderpumpe 16
schließend auswirkt. Wenn sowohl vom Hauptzylinder 1 aus als
auch von der Rückförderpumpe 16 her ein Druck ansteht, so ver
bleibt es in seiner dargestellten geöffneten Grundstellung, da
es mit einer Feder in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist. Die
Anordnung des Rückschlagventils 23 und des Überdruckventils 24
entspricht der gemäß Fig. 1.
Als Alternative zum Umschaltventil 18 nach Fig. 1 bietet sich
das Umschaltventil 38 nach Fig. 3 an. Es ist ebenfalls hydrau
lisch betätigt, jedoch drucklos geschlossen. Die Steuerleitung,
welche den Druck an der Saugseite der Rückförderpumpe 16 in
Schließrichtung auf das Umschaltventil 38 einwirken läßt, ist
so zu verstehen, daß entsprechend bei einem Unterdruck durch
die laufende Rückförderpumpe 16 das Umschaltventil 38 quasi in
seine Offenstellung gesogen wird. Sollte in dieser Schaltposi
tion vom Hauptzylinder 1 her ein Bremsdruck aufgebaut werden,
so bildet sich auch unterhalb des Umschaltventils 38 ein Über
druck, der sich wieder schließend auf das Umschaltventil 38
auswirkt. Solange eine derartige pedalbetätigte Bremsung nicht
zu kritischen Schlupfwerten führt, wird die Pumpe abgeschaltet
und bleibt solange außer Betrieb, bis eine Bremsschupfregelung
erforderlich ird. Aber auch dann, wenn die Rückförderpumpe 16
wieder zu saugen beginnt, wird sich das Umschaltventil 38 zu
nächst nicht öffnen, solange über die Rücklaufleitung 14 und
ggf. über die Rücklaufleitung 15 eine ausreichende Druckmittel
menge abströmt, um die Rückförderpumpe 16 zu speisen. Während
dieser Zeit nämlich wird in der Saugleitung 17 der Druck nicht
unter Atmosphärendruck sinken, so daß die das Umschaltventil 38
beaufschlagende Druckfeder das Umschaltventil 38 in seiner
geschlossenen Grundposition hält.
Diese Version eines Umschaltventils läßt sich auf einfache
Weise auch als elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil mit
besonders einfacher Ansteuerlogik gestalten, da es nur geöffnet
werden muß, wenn eine Antriebsschlupfregelung bzw. eine Aktiv
bremsung erforderlich ist. In allen anderen Situationen kann es
geschlossen bleiben. In Kombination mit dem Trennventil 9 der
Fig. 1 und mit dem Auslaßventil 21 oder einem anderen elektro
magnetisch betätigten Auslaßventil werden dann zwar für einen
derartigen Bremskreis 3 zusätzliche Magnetventile benötigt.
Dies kann aber auf der anderen Seite den Vorteil haben, daß
konstruktiv einfach aufgebaute Standardmagnetventile verwendet
werden können. Eine solche Variante empfiehlt sich also immer
dann, wenn der Aufwand an elektrischen Leitungen keine Rolle
spielt und beispielsweise eine entsprechende Ansteuerlogik
ohnehin aus anderen Bremsanlagen übernommen werden kann. Ein
elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil kann aber bei
spielsweise auch mit einem hydraulischen Trennventil gemäß Fig.
2 kombiniert werden, so daß auch in einem solchen Fall nur zwei
zusätzliche Magnetventile im Bremskreis I verwendet werden.
Fig. 4 zeigt ein Kombiventil, welches anstelle des gestrichelt
umrandeten Kastens 25 in Fig. 1 eingesetzt werden kann. Das
Kombiventil 45 entspricht einer Kombination aus dem Trennventil
9 und einem elektromagnetisch betätigten, stromlos geschlosse
nen Umschaltventil in der Saugleitung 17. Das bedeutet, daß das
Kombiventil 45 in seiner Grundstellung die Bremsleitung 4 frei
gibt und die Saugleitung 17 vom Hauptzylinder 1 abtrennt. In
seiner bestromten Schaltstellung wird vom Kombiventil 45 da
gegen die Saugleitung 1 mit dem Hauptzylinder 1 verbunden und
die Bremsleitung 4 unterbrochen.
Fig. 5 stellt ein derartiges Kombiventil in hydraulisch be
tätigter Ausführung dar. Das Kombiventil 55 entspricht einer
Kombination aus dem Trennventil 29 gemäß Fig. 2 und dem Um
schaltventil 38 aus Fig. 3. Es weist dieselbe Steuerleitung auf
wie das Umschaltventil 38 aus Fig. 3, so daß seine dargestell
te, federbelastete Grundstellung, welche die Bremsleitung 4
freigibt, immer beibehalten wird, solange nicht bei unbetätig
tem Hauptzylinder ein Unterdruck in der Saugleitung 17 auf
tritt. Bei dieser Version eines Kombiventils 55 wird genauso
wie bei einer gemeinsamen Verwendung des Trennventils 29 und
des Umschaltventils 38 zur Aufrüstung einer Bremsanlage mit
einer Antriebsschlupfregelung lediglich ein zusätzliches Ma
gnetventil pro Radbremse eines angetriebenen Rades benötigt,
nämlich jeweils ein Auslaßventil.
Alternativ zum Auslaßventil 21 in der Rücklaufleitung 15 bietet
sich eine Lösung gemäß Fig. 6 an. Das in Fig. 6 dargestellte
Auslaßventil 61 ist zwar ebenfalls elektromagnetisch betätigt,
aber in seiner unbestromten Grundstellung geöffnet. In Reihe
geschaltet mit einer Drossel 19 und einem Rückschlagventil 20,
wie sie auch in der Rücklaufleitung 14 der Radbremse 5 vorzu
finden sind, bietet sich der Vorteil, daß dieses Auslaßventil
61 nur zur Antriebsschlupfregelung bzw. anderweitigen Aktiv
bremsung geschlossen werden muß. Bei einer Blockierschutzrege
lung, welche bei betätigtem Bremspedal 3 stattfindet, reichen
die hydraulischen Elemente 19 und 20 aus, um in der Rücklauf
leitung 15 genauso wie in der Rücklaufleitung 14 einen Stau
druck zu erzeugen. Die Ansteuerlogik eines solchen Auslaßven
tils 61 ist also erheblich vereinfacht gegenüber einem stromlos
geschlossenen Auslaßventil 21.
Claims (6)
1. Hydraulische Bremsanlage mit einem pedalbetätigten Haupt
zylinder (1), der an einen Vorratsbehälter (2) angeschlos
sen ist und von dem mindestens ein Bremskreis I ausgeht,
der zumindest folgende Elemente aufweist:
eine Bremsleitung (4) vom Hauptzylinder (1) zu zumindest einer Bremszweigleitung (7, 8) einer Radbremse (5, 6),
je ein Einlaßventil (12, 13) in den Bremszweigleitungen (7, 8),
je eine Rücklaufleitung (14, 15) von den Radbremsen (5,6) zur Saugseite einer Rückförderpumpe (16),
eine Druckleitung (22), die von der Druckseite der Rück förderpumpe (16) kommend an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und zumindest einem Bremszweig (8) an geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage nur in den Rücklaufleitungen (15) der Radbremsen (6) angetriebener Räder je ein Auslaßventil (21,61) aufweist,
daß in der Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und. Anschluß der Druckleitung (22) ein 2/2-Wege-Trennventil (9, 29) angeordnet ist, daß eine Saugleitung (17) an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Trennven til (9, 29) anschließt und zur Saugseite der Rückförderpum pe (16) führt,
daß die Rückförderpumpe (16) selbstansaugend ist,
daß ein 2/2-Wege-Umschaltventil (18, 38) in die Saugleitung (17) eingefügt ist und daß das Umschaltventil (18, 38) und/oder das Trennventil (9, 29) hydraulisch betätigte Ven tile sind.
eine Bremsleitung (4) vom Hauptzylinder (1) zu zumindest einer Bremszweigleitung (7, 8) einer Radbremse (5, 6),
je ein Einlaßventil (12, 13) in den Bremszweigleitungen (7, 8),
je eine Rücklaufleitung (14, 15) von den Radbremsen (5,6) zur Saugseite einer Rückförderpumpe (16),
eine Druckleitung (22), die von der Druckseite der Rück förderpumpe (16) kommend an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und zumindest einem Bremszweig (8) an geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage nur in den Rücklaufleitungen (15) der Radbremsen (6) angetriebener Räder je ein Auslaßventil (21,61) aufweist,
daß in der Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und. Anschluß der Druckleitung (22) ein 2/2-Wege-Trennventil (9, 29) angeordnet ist, daß eine Saugleitung (17) an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Trennven til (9, 29) anschließt und zur Saugseite der Rückförderpum pe (16) führt,
daß die Rückförderpumpe (16) selbstansaugend ist,
daß ein 2/2-Wege-Umschaltventil (18, 38) in die Saugleitung (17) eingefügt ist und daß das Umschaltventil (18, 38) und/oder das Trennventil (9, 29) hydraulisch betätigte Ven tile sind.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Umschaltventil (18) in seiner Grundstellung offen ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Umschaltventil (38) in seiner Grundstellung geschlos
sen ist.
4. Hydraulische Bremsanlage mit einem pedalbetätigten Haupt
zylinder (1), der an einen Vorratsbehälter (2) angeschlos
sen ist und von dem mindestens ein Bremskreis I ausgeht,
der zumindest folgende Elemente aufweist:
eine Bremsleitung (4) vom Hauptzylinder (1) zu zumindest einer Bremszweigleitung (7, 8) einer Radbremse (5, 6),
je ein Einlaßventil (12, 13) in den Bremszweigleitungen (7, 8),
je eine Rücklaufleitung (14, 15) von den Radbremsen (5, 6) zur Saugseite einer Rückförderpumpe (16),
eine Druckleitung (22), die von der Druckseite der Rück förderpumpe (16) kommend an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und zumindest einem Bremszweig (8) an geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage nur in den Rücklaufleitungen (15) der Radbremsen (6) angetriebener Räder je ein Auslaßventil (21, 61) aufweist, daß in der Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Anschluß der Druckleitung (22) ein Trennventil angeordnet ist, daß eine Saugleitung (17) an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Trennventil anschließt und zur Saug seite der Rückförderpumpe (16) führt,
daß die Rückförderpumpe (16) selbstansaugend ist, daß ein Umschaltventil in die Saugleitung (17) eingefügt ist und daß das Trennventil und das Umschaltventil baulich zu einem 3/2-Wege-Kombiventil (45, 55) vereinigt sind, wel ches in seiner Grundstellung die Bremsleitung (4) freigibt und in seiner Schaltstellung den Hauptzylinder (1) mit der Saugseite der Rückförderpumpe (16) verbindet.
eine Bremsleitung (4) vom Hauptzylinder (1) zu zumindest einer Bremszweigleitung (7, 8) einer Radbremse (5, 6),
je ein Einlaßventil (12, 13) in den Bremszweigleitungen (7, 8),
je eine Rücklaufleitung (14, 15) von den Radbremsen (5, 6) zur Saugseite einer Rückförderpumpe (16),
eine Druckleitung (22), die von der Druckseite der Rück förderpumpe (16) kommend an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und zumindest einem Bremszweig (8) an geschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage nur in den Rücklaufleitungen (15) der Radbremsen (6) angetriebener Räder je ein Auslaßventil (21, 61) aufweist, daß in der Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Anschluß der Druckleitung (22) ein Trennventil angeordnet ist, daß eine Saugleitung (17) an die Bremsleitung (4) zwischen Hauptzylinder (1) und Trennventil anschließt und zur Saug seite der Rückförderpumpe (16) führt,
daß die Rückförderpumpe (16) selbstansaugend ist, daß ein Umschaltventil in die Saugleitung (17) eingefügt ist und daß das Trennventil und das Umschaltventil baulich zu einem 3/2-Wege-Kombiventil (45, 55) vereinigt sind, wel ches in seiner Grundstellung die Bremsleitung (4) freigibt und in seiner Schaltstellung den Hauptzylinder (1) mit der Saugseite der Rückförderpumpe (16) verbindet.
5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kombiventil (55) hydraulisch betätigt ist.
6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß alle Auslaßventile (21) der Bremsanlage
stromlos offene 2/2-Wege-Magnetventile sind.
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Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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