DE19635574B4

DE19635574B4 - Hydraulische Bremsanlage für ein Landfahrzeug

Info

Publication number: DE19635574B4
Application number: DE1996135574
Authority: DE
Inventors: Volker Braschel
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2016-09-03
Also published as: DE19635574A1

Abstract

Hydraulische Fahrzeugbremsanlage für ein Landfahrzeug, mit
– einem durch ein Bremspedal (1a) betätigbaren Bremskraftverstärker, der einen Hauptbremszylinder (1) und ein Reservoir für Hydraulikfluid aufweist,
– einer mit einem ersten Fahrzeugrad gekoppelten ersten Bremseinrichtung (VR, VL), die durch eine elektronisch gesteuerte erste Ventilanordnung (5) in einer ersten Stellung (5.1) mit einem Hauptbremszylinder (1) verbindbar oder in einer zweiten Stellung (5.2) von diesem trennbar ist,
– einer mit einem zweiten Fahrzeugrad gekoppelten zweiten Bremseinrichtung (HR, HL), die durch eine der ersten Ventilanordnung (5) nachgeschaltete zweite Ventilanordnung (6) in einer ersten Stellung (6.1) mit dem Hauptbremszylinder (1) verbindbar oder in einer zweiten Stellung (6.2) von diesem trennbar ist, und wobei,
– der zweiten Ventilanordnung eine dritte, mit der zweiten Bremseinrichtung (HR, HL) und einer Pumpe (9) verbundene Ventilanordnung (7) nachgeschaltet ist, durch die in einer ersten Stellung (7.1) die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) mit der ersten Bremseinrichtung (VR, VL)...

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage für ein Landfahrzeug, mit einem durch ein Bremspedal betätigbaren Bremskraftverstärker, der einen Hauptbremszylinder und ein Reservoir für Hydraulikfluid aufweist, einer mit einem ersten Fahrzeugrad gekoppelten ersten Bremseinrichtung, die durch eine elektronisch gesteuerte erste Ventilanordnung in einer ersten Stellung mit einem Hauptbremszylinder verbindbar oder in einer zweiten Stellung von diesem trennbar ist, einer mit einem zweiten Fahrzeugrad gekoppelten zweiten Bremseinrichtung, die durch eine der ersten Ventilanordnung nachgeschaltete zweite Ventilanordnung in einer ersten Stellung mit dem Hauptbremszylinder verbindbar oder in einer zweiten Stellung von diesem trennbar ist, und wobei der zweiten Ventilanordnung eine dritte, mit der zweiten Bremseinrichtung und einer Pumpe verbundene Ventilanordnung nachgeschaltet ist, durch die in einer ersten Stellung die zweite Bremseinrichtung mit der ersten Bremseinrichtung und/oder dem Hauptbremszylinder verbindbar oder in einer zweiten Stellung die Verbindung zwischen der zweiten Bremseinrichtung und der ersten Bremseinrichtung und/oder dem Hauptbremszylinder trennbar ist.

Eine solche Fahrzeugbremsanlage ist aus der gattungsbildenden DE 195 46 954 A1 bekannt.

Aus der DE 195 19 234 A1 ist ein hydraulisches Bremssystem für Fahrzeuge bekannt, bei dem die Bremsflüssigkeit in einer ersten Radbremse und die Bremsflüssigkeit in einer zweiten Radbremse die mit einer Druckerzeugungskammer eines Hauptzylinders hydraulisch verbunden sind, dazu veranlasst wird, individuell in eine Staudruck-Rücklaufbehälter zu strömen mit der Hilfe eines elektromagnetischen Wechselventils und elektromagnetischer Abschaltventile. Die Bremsflüssigkeit in dem Staudruck-Rücklaufbehälter kann durch ein Absperrventil und eine Öffnung in die erste Radbremse strömen und durch ein anderes Absperrventil und eine andere Öffnung in die zweite Radbremse durch die Bestätigung einer Pumpe, die von einem elektrischen Motor angetrieben ist. Mit der in Betrieb gesetzten Pumpe werden die elektromagnetischen Schaltventile individuell betätigt, so dass die ersten und die zweiten Radbremsen an hydraulischem Druck abnehmen oder wieder zunehmen. Hierbei wird das Einlass-Schaltventil parallel überbrückt und über ein Rückschlagventil und eine Drossel Bremsflüssigkeit direkt in die Radbremse gefördert.

Demgegenüber lehrt die Erfindung, die dritte Ventilanordnung so zu überbrücken, dass die Pumpenausgangsseite mit der zweiten Bremseinrichtung verbunden ist. Dazu wird die Ventilanordnung durch die Pumpe derart überbrückt, dass die Auslassseite der Pumpe an die zweite Bremseinrichtung angeschlossen ist.

Ein wesentliches Merkmal dieser erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage besteht darin, daß kein Druckspeicher für bei Druckabbauphasen anfallendes Hydraulikfluid vorhanden ist, und daß die verwendeten Ventilanordnungen einfache 2/2-Wegeventile sein können. Alternativ kann jedoch die erste Ventilanordnung auch ein druckgesteuertes Mengenregelventil sein, wie es in der DE 195 18 333 A1 beschrieben ist. Durch den eingesparten Bauraum können die Schaltventile in den Hauptbremszylinder bzw. den Bremskraftverstärker räumlich integriert werden, was zusätzliche Einsparungen an Leitungen mit sich bringt.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß durch eine teilweise Rückförderung oder ein "Umfördern" von Hydraulikfluid in die zweite Bremseinrichtung (welche vorzugsweise auf ein Hinterrad wirkt) eine Bremsdruckreduzierung in der ersten Bremseinrichtung (welche vorzugsweise auf ein Vorderrad wirkt) erreicht werden kann.

Bei bisherigen Systemen ohne Druckspeicher war es notwendig, die Pumpe für beide Bremseinrichtungen nur während des Druckabbaus zu betätigen oder mit Hilfe individuell betätigbarer Ventilanordnungen in jeder Bremseinrichtung einzeln der Druck zu verringern.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist die Ventilanordnung für den Druckabbau an der zweiten Bremseinrichtung entbehrlich. Außerdem kann die aufwendige Pumpenmotorsteuerung entfallen. Gleichzeitig werden störende Pumpgeräusche sowie das bei bekannten Blockierschutzsystemen auftretende Vibrieren des Bremspedals im Blockierschutzbetrieb verringert.

Vorzugsweise ist die Pumpe mit ihrer Auslaßseite mit dem Hauptbremszylinder verbunden.

Da die Pumpe sowohl mit dem Hauptbremszylinder als auch mit der zweiten Bremseinrichtung verbunden ist, kann das Verhältnis von aus der Pumpe in den Hauptbremszylinder und aus der Pumpe in die zweite Bremseinrichtung gefördertem Hydraulikfluid eingestellt werden. Vorzugsweise ist es ungleich 1.

Dazu ist in der Verbindung aus der Pumpe in den Hauptbremszylinder und/oder aus der Pumpe in die zweite Bremseinrichtung eine Drosselstelle angeordnet.

Weiterhin sind vorzugsweise in der Verbindung aus der Pumpe in dem Hauptbremszylinder und/oder aus der Pumpe in die zweite Bremseinrichtung jeweils ein zu der Auslaßseite der Pumpe hin sperrendes Rückschlagventil angeordnet.

Vorzugsweise werden die erste, die zweite und die dritte Ventilanordnung jeweils durch eine Federanordnung in ihre jeweilige erste, unbetätigte Stellung gedrängt und sind durch eine jeweilige Elektromagnetanordnung in ihre jeweilige zweite, betätigte Stellung überführbar.

Aus Sicherheitsgründen ist die erste Ventilanordnung durch ein zu dem Hauptbremszylinder hin öffnendes Rückschlagventil überbrückt.

Zur Realisierung eines Normalbremsbetrieb ist die erste Ventilanordnung in einer unbetätigten, geöffneten Stellung, die zweite Ventilanordnung in einer unbetätigten, geöffneten Stellung und die dritte Ventilanordnung in einer unbetätigten, geöffneten Stellung.

Bei einem Blockierschutzbetrieb ist in einer betätigten, geschlossenen Stellung der dritten Ventilanordnung bei betätigter Pumpe für die zweite Bremseinrichtung eine Druckaufbauphase realisiert. Die anderen Phasen (Druckaufbau, Druckabbau und Druckhalten für die erste Ventilanordnung sowie Druckabbau und Druckhalten für die zweite Ventilanordnung können durch geeignete Stellungen der Ventilanordnungen realisiert werden.

Zur Regelung der Bremskraftverteilung ist die zweite Ventilanordnung in einer betätigten, geschlossenen Stellung und die dritte Ventilanordnung in einer unbetätigten, geöffneten Stellung. Damit ist für die zweite Bremseinrichtung eine Druckabbauphase, sowie bei unbetätigter, geöffneter Stellung der ersten Ventilanordnung (und betätigtem Hauptbremszylinder) eine Druckaufbauphase für die erste Bremseinrichtung realisiert.

Weitere Eigenschaften, und Vorteile der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage werden anhand der nachstehenden Beschreibung eines derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels deutlich:
1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage in schematischer Darstellung.
Die Fahrzeugbremsanlage weist einen zweikreisigen Hauptbremszylinder 1 auf, der ein nicht veranschaulichtes Reservoir für Hydraulikfluid aufweist und mit einem Bremspedal 1a betätigbar ist. Ein erster Bremskreis I ist zur Betätigung von Radbremsen 3, 4 bestimmt, die dem rechten Vorderrad VR und dem linken Hinterrad HL des Fahrzeugs zugeordnet werden. An einem zweiten Bremskreis II sind (nicht veranschaulichte) Radbremsen des linken Vorderrades VL und des rechten Hinterrades HR angeschlossen. Beide Bremskreise I und II sind baugleich ausgestattet. Nachstehend wird daher lediglich der Bremskreis I detaillierter beschrieben.
In dem Bremskreis I führt eine erste Leitung 2 von dem Hauptbremszylinder 1 zu einem Radbremszylinder der dem rechten Vorderrad VR zugeordneten Radbremse 3. In der Leitung 2 ist ein erstes 2/2-Wegeventil 5 angeordnet. Dieses nimmt federbetätigt seine normale Durchlaßstellung 5.1 und elektromagnetbetätigt seine Sperrstellung 5.2 ein.
Eine mit einem zweiten Fahrzeugrad gekoppelte zweite Bremseinrichtung HR, HL ist durch eine der ersten Ventilanordnung 5 nachgeschaltete zweite Ventilanordnung 6 in einer ersten Stellung 6.1 mit dem Hauptbremszylinder 1 verbindbar oder in einer zweiten Stellung 6.2 von diesem trennbar.
Weiterhin ist der zweiten Ventilanordnung eine dritte, mit der zweiten Bremseinrichtung HR, HL und einer Einlaßseite 9b einer Pumpe 9 verbundene Ventilanordnung 7 nachgeschaltet, durch die in einer ersten Stellung 7.1 die zweite Bremseinrichtung HR, HL mit der ersten Bremseinrichtung VR, VL und dem Hauptbremszylinder 1 verbindbar oder in einer zweiten Stellung 7.2 die direkte Verbindung zwischen der zweiten Bremseinrichtung HR, HL und der ersten Bremseinrichtung VR, VL und dem Hauptbremszylinder 1 trennbar ist. Dabei überbrückt die Pumpe 9 mit ihrer Auslaßseite 9a die dritte Ventilanordnung 7 zu der zweiten Bremseinrichtung HR, HL hin. Mit anderen Worten fördert die Pumpe 9 bei gesperrter dritter Ventilanordnung Hydraulikfluid aus der ersten Bremseinrichtung in die zweite Bremseinrichtung, wobei durch die Pumpe die Förderrate festlegbar ist.
Außerdem ist die Pumpe 9 mit ihrer Auslaßseite 9a mit dem Hauptbremszylinder 1 verbunden. Das Verhältnis von aus der Pumpe 9 in den Hauptbremszylinder 1 und aus der Pumpe 9 in die zweite Bremseinrichtung HR, HL gefördertem Hydraulikfluid ist ungleich 1, da in der Verbindung aus der Pumpe 9 in den Hauptbremszylinder 1 und aus der Pumpe 9 in die zweite Bremseinrichtung HR, HL jeweils eine Drosselstelle 12a, 12b angeordnet ist. Außerdem ist in der Verbindung aus der Pumpe 9 in den Hauptbremszylinder 1 und aus der Pumpe 9 in die zweite Bremseinrichtung HR, HL ein zu der Auslaßseite 9a der Pumpe 9 hin sperrendes Rückschlagventil 10, 14 angeordnet um unerwünschte Kurz- oder Nebenschlüsse zu verhindern.
An den Fahrzeugrädern sind jeweils Raddrehungssensoren 3a, 4a vorgesehen, deren Signale einem elektronischen Steuergerät ECU zugeführt werden, das unter anderem in Abhängigkeit von den Signalen der Raddrehungssensoren 3a, 4a die erste, zweite und dritte Ventilanordnung 5, 6, 7 betätigt.
Schließlich ist die erste Ventilanordnung 5 durch ein zu dem Hauptbremszylinder 1 hin öffnendes Rückschlagventil 5a überbrückt.
Durch vorstehend beschriebene Anordnung der ersten, zweiten und dritten Ventilanordnung 5, 6, 7, der ersten und zweiten Bremseinrichtung sowie der Pumpe ist es möglich, durch entsprechende Ansteuerung der elektromagnetisch betätigten Ventilanordnungen 5, 6, 7 Druckaufbau, Druckabbau und Druckhaltephasen in den beiden Bremseinrichtungen zu realisieren. Damit kann sowohl ein Normalbremsbetrieb als auch ein blockiergeschützter Bremsbetrieb mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage erreicht werden.
Insbesondere ist in einer unbetätigten, geöffneten Stellung 5.1 der ersten Ventilanordnung 5, in einer unbetätigten, geöffneten Stellung 6.1 der zweiten Ventilanordnung 6 und in einer unbetätigten, geöffneten Stellung 7.1 der dritten Ventilanordnung 7 ein Normalbremsbetrieb ermöglicht.
Weiterhin ist in einer betätigten, geschlossenen Stellung 7.2 der dritten Ventilanordnung 7 bei betätigter Pumpe 9 für die zweite Bremseinrichtung VR, VL eine Druckaufbauphase eines Blockierschutzbetriebes ABS realisiert.
In einer betätigten, geschlossenen Stellung 6.2 der zweiten Ventilanordnung 6, und in einer unbetätigten, geöffneten Stellung 7.1 der dritten Ventilanordnung 7 ist für die zweite Bremseinrichtung HL, HR eine Druckabbauphase, sowie bei unbetätigter, geöffneter Stellung 5.1 der ersten Ventilanordnung 5 eine Druckaufbauphase für die erste Bremseinrichtung VR, VL zur Regelung der Bremskraftverteilung EBV realisiert.

Claims

Hydraulische Fahrzeugbremsanlage für ein Landfahrzeug, mit – einem durch ein Bremspedal (1a) betätigbaren Bremskraftverstärker, der einen Hauptbremszylinder (1) und ein Reservoir für Hydraulikfluid aufweist, – einer mit einem ersten Fahrzeugrad gekoppelten ersten Bremseinrichtung (VR, VL), die durch eine elektronisch gesteuerte erste Ventilanordnung (5) in einer ersten Stellung (5.1) mit einem Hauptbremszylinder (1) verbindbar oder in einer zweiten Stellung (5.2) von diesem trennbar ist, – einer mit einem zweiten Fahrzeugrad gekoppelten zweiten Bremseinrichtung (HR, HL), die durch eine der ersten Ventilanordnung (5) nachgeschaltete zweite Ventilanordnung (6) in einer ersten Stellung (6.1) mit dem Hauptbremszylinder (1) verbindbar oder in einer zweiten Stellung (6.2) von diesem trennbar ist, und wobei, – der zweiten Ventilanordnung eine dritte, mit der zweiten Bremseinrichtung (HR, HL) und einer Pumpe (9) verbundene Ventilanordnung (7) nachgeschaltet ist, durch die in einer ersten Stellung (7.1) die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) mit der ersten Bremseinrichtung (VR, VL) und/oder dem Hauptbremszylinder (I) verbindbar oder in einer zweiten Stellung (7.2) die Verbindung zwischen der zweiten Bremseinrichtung (HR, HL) und der ersten Bremseinrichtung (VR, VL) und/oder dem Hauptbremszylinder (I) trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ventilanordnung (7) durch die Pumpe (9) derart überbrückt wird, dass die Auslassseite (9a) der Pumpe (9) an die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) angeschlossen ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (9) mit ihrer Auslassseite (9a) mit dem Hauptbremszylinder (1) verbunden ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von aus der Pumpe (9) in den Hauptbremszylinder (1) und aus der Pumpe (9) in die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) gefördertem Hydraulikfluid ungleich 1 ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung aus der Pumpe (9) in den Hauptbremszylinder (1) und/oder aus der Pumpe (9) in die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) eine Drosselstelle (12a, 12b) angeordnet ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung aus der Pumpe (9) in den Hauptbremszylinder (1) und/oder aus der Pumpe (9) in die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) ein zu der Auslassseite (9a) der Pumpe (9) hin sperrendes Rückschlagventil (10, 14) angeordnet ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, die zweite und die dritte Ventilanordnung (5, 6, 7) jeweils durch eine Federanordnung in ihre jeweilige erste Stellung (5.1, 6.1, 7.1) gedrängt werden und durch eine jeweilige Elektromagnetanordnung in ihre jeweilige zweite Stellung (5.2, 6.2, 7.2) überführbar sind.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilanordnung (5) durch ein zu dem Hauptbremszylinder (1) hin öffnendes Rückschlagventil (5a) überbrückt ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer unbetätigten, geöffneten Stellung (5.1) der ersten Ventilanordnung (5), in einer unbetätigten, geöffneten Stellung (6.1) der zweiten Ventilanordnung (6) und in einer unbetätigten, geöffneten Stellung (7.1) der dritten Ventilanordnung (7) ein Normalbremsbetrieb ermöglicht ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer betätigten, geschlossenen Stellung (7.2) der dritten Ventilanordnung (7) bei betätigter Pumpe (9) für die zweite Bremseinrichtung (VR, VL) eine Druckaufbauphase eines Blockierschutzbetriebes (ABS) realisiert ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer betätigten, geschlossenen Stellung (6.2) der zweiten Ventilanordnung (6), und in einer betätigten, geöffneten Stellung (7.1) der dritten Ventilanordnung (7) eine Druckabbauphase für die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) sowie bei unbetätigten, geöffneter Stellung (5.1) der ersten Ventilanordnung (5) eine Druckaufbauphase für die erste Bremseinrichtung (VR, VL) zur Regelung der Bremskraftverteilung (EBV) realisiert ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer betätigten, geschlossenen Stellung (5.2) der ersten Ventilanordnung (5) und in einer unbetätigten, geöffneten Stellung (6.1) der zweiten Ventilanordnung (6), und in einer unbetätigten, geöffneten Stellung (7.1) der dritten Ventilanordnung (7) für die erste Bremseinrichtung (VR, VL) eine Druckabbauphase und für die zweite Bremseinrichtung (HR, HL) eine Druckaufbauphase eines Blockierschutzbetriebes (ABS) realisiert ist.