DE19850386A1 - Hydraulische Bremsanlage für Regel- und Komfortbremsungen - Google Patents
Hydraulische Bremsanlage für Regel- und KomfortbremsungenInfo
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Abstract
Es wird eine verbesserte hydraulische Bremsanlage für Regel- und Komfortbremsungen mit einer Hydraulikpumpe (16) zum Aufbau eines eine Bremsung bewirkenden Hydraulikdrucks sowie einer Ventileinrichtung, über die der Hydraulikdruck abbaubar ist, beschrieben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß die Ventileinrichtung ein analoges Ventil (6) ist und daß das analoge Ventil und die Hydraulikpumpe (16) durch eine Steuereinrichtung in der Weise ansteuerbar sind, daß der Bremsdruck für eine Komfortbremsung im wesentlichen stufenlos erhöht oder vermindert werden kann.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für
Regel- und Komfortbremsungen, mit einer Hydraulikpumpe zum
Aufbau eines eine Bremsung bewirkenden Hydraulikdrucks
sowie einer Ventileinrichtung, über die der Hydraulikdruck
abbaubar ist.
Hydraulische Bremsanlagen werden in zunehmendem Maße mit
Einrichtungen ausgestattet, mit denen auch fremdgesteuerte
Komfortbremsungen durchgeführt werden können. Im Gegensatz
zu einer durch einen Fahrer bewirkten Regelbremsung, die im
allgemeinen mit einer Antriebs- und/oder Bremsschlupfrege
lung beaufschlagt wird, wird eine Komfortbremsung zum
Beispiel durch einen Tempomat aktiviert. Ein Problem hier
bei besteht jedoch darin, daß eine solche Komfortbremsung
mit dosierter Bremskraft durchgeführt werden muß, da anson
sten der Tempomat nicht mit ausreichender Genauigkeit und
Stetigkeit betrieben werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine hy
draulische Bremsanlage der eingangs genannten Art zu schaf
fen, mit der zur Durchführung von Komfortbremsungen ein in
kleinen Schritten kontinuierlich regelbarer Bremsdruck aus
geübt werden kann.
Eine erste Lösung diese Aufgabe besteht bei einer hy
draulischen Bremsanlage der genannten Art gemäß Anspruch 1
darin, daß die Ventileinrichtung ein analoges Ventil ist
und daß das analoge Ventil und die Hydraulikpumpe durch
eine Steuereinrichtung in der Weise ansteuerbar sind, daß
der Bremsdruck für eine Komfortbremsung im wesentlichen
stufenlos erhöht oder vermindert werden kann.
Eine zweite Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß Anspruch 6
darin, daß die Ventileinrichtung durch ein für jede Rad
bremse vorgesehenes analoges Dreiwegeventil gebildet ist,
deren Eingänge mit der Druckseite der Hydraulikpumpe ver
bunden sind, und deren erster Ausgang jeweils mit einer
Radbremse und deren zweite Ausgänge mit einer Niederdruck
seite der Bremsanlage verbunden sind, wobei die Drei
wegeventile und die Hydraulikpumpe durch eine Steuerein
richtung in der Weise ansteuerbar sind, daß der Bremsdruck
für eine Komfortbremsung im wesentlichen stufenlos erhöht
oder vermindert werden kann.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung zum Inhalt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei bevor
zugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der ersten Ausführungsform und
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der zweiten Ausführungsform.
In den beiden Figuren ist jeweils nur ein Bremskreis 100
dargestellt, der auf zwei Radbremsen 11, 14 eines Fahrzeugs
einwirkt. Der jeweils andere Bremskreis für die beiden an
deren Radbremsen ist identisch aufgebaut und wurde deshalb
aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
Die Bremskreise werden gemäß Fig. 1 von einem Haupt
zylinder 1 beaufschlagt, der über einen Hydraulikvorrat 2
mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Der Hauptzylinder 1
wird über einen Bremskraftverstärker 3 mit einem Bremspedal
4 betätigt.
An den Hauptzylinder 1 ist an eine Bremsleitung 5 des
Bremskreises 100 angeschlossen, die über ein analoges,
stromlos offenes Ventil 6 geführt ist und sich an dessen
Ausgang in einen ersten Bremszweig 7 und einen zweiten
Bremszweig 8 verzweigt. Der erste Bremskreis führt über ein
erstes, stromlos offenes Einlaßventil 9 in die erste Rad
bremse 11, während der zweite Bremszweig 8 über ein
zweites, stromlos offenes Einlaßventil 12 mit der zweiten
Radbremse 14 verbunden ist.
Über ein erstes, stromlos geschlossenes Auslaßventil 10 an
der ersten Radbremse 11 ist eine Verbindung mit einer Nied
erdruckseite des Bremskreises herstellbar. Gleiches gilt
für ein zweites, stromlos geschlossenes Auslaßventil 13 an
der zweiten Radbremse 14. Die Niederdruckseite wird von
einem Niederdruckspeicher 15 beaufschlagt und ist über ein
erstes Rückschlagventil 15a sowie ein erstes, stromlos
geschlossenes Trennventil 18 mit dem Hydraulikvorrat 2 ver
bindbar.
Mit der Niederdruckseite ist außerdem über ein zweites
Rückschlagventil 16a die Ansaugseite einer Hydraulikpumpe
16 verbunden. Der Druckausgang dieser Pumpe führt über ein
drittes Rückschlagventil 16b, eine Dämpfungskammer 17,
sowie eine Blende 17a in die beiden Bremszweige 7, 8.
Im Hinblick auf eine von einem Fahrer bewirkte Regelbrem
sung (d. h. eine Betätigung des Bremspedals 4) entspricht
die Funktion dieser Ausführungsform derjenigen von
bekannten Bremskreisen dieser Art, wobei zur Antriebs- bzw.
Bremsschlupfregelung mittels Sensoren an jeder Radbremse
die Hydraulikpumpe und die betreffenden Einlaß- und
Auslaßventile entsprechend angesteuert werden.
Zur Durchführung einer Komfortbremsung, zum Beispiel durch
einen Tempomat, dienen in erster Linie die Hydraulikpumpe
16 sowie das analoge Ventil 6. Die Hydraulikpumpe 16 be
wirkt dabei einen Aufbau des Bremsdruckes in den Bremszwei
gen 7, 8, während über das analoge Ventil 6 der Bremsdruck
abbaubar ist. Diese Veränderungen des Bremsdruckes erfolgen
stufenlos, indem die Hydraulikpumpe gepulst betrieben bzw.
das Analogventil allmählich und kontrolliert durch Quer
schnittsvergrößerung geöffnet wird.
Im einzelnen wird bei einem Druckaufbau das analoge Ventil
6 geschlossen und das erste Trennventil 18 geöffnet. Die
Hydraulikpumpe 16 kann dann Hydraulikflüssigkeit aus dem an
den Hauptzylinder 1 angeschlossenen Hydraulik-
Vorratsbehälter 2 ansaugen und in die beiden Bremszweige 7,
8 drücken. Bei einem Druckabbau wird das erste Trennventil
18 geschlossen, die Hydraulikpumpe 16 deaktiviert und das
analoge Ventil 6 allmählich geöffnet.
Diese beiden Vorgänge können auch permanent und alternier
end ablaufen, so daß eine kontinuierliche Druckregelung in
kleinen Schritten möglich ist.
Das analoge Ventil ist vorzugsweise ein Sitzventil, dessen
Magnetantrieb proportionalisiert ist.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Auch hierbei werden die beiden Radbremsen 11 und 14 über
den Bremskreis 100 beaufschlagt, indem die auf das Brem
spedal 4 ausgeübte Kraft von dem Bremskraftverstärker 3
verstärkt und über den Hauptzylinder 1, der mit dem Hy
draulikvorrat 2 verbunden ist, in die Hydraulikflüssigkeit
übertragen wird. Der Bremskreis 100 ist über die Bremslei
tung 5 an den Hauptzylinder 1 angeschlossen. Die Bremslei
tung 5 ist über ein zweites, stromlos offenes Trennventil
20 in die beiden Bremszweige 7, 8 geführt. Der erste
Bremszweig 7 ist mit dem Eingang eines ersten Dreiwegeven
tils 21 verbunden, an dessen erstem Ausgang die Radbremse
11 anliegt und dessen zweiter Ausgang mit der Niederdruck
seite verbunden ist. Der zweite Bremszweig 8 ist an ein
zweites Dreiwegeventil 22 geführt, dessen erster Ausgang
mit der Radbremse 14 und dessen zweiter Ausgang mit der
Niederdruckseite verbunden ist.
Die analogen Dreiwegeventile sind vorzugsweise Schieberven
tile mit integriertem Sitz.
Der Niederdruckspeicher 15 beaufschlagt die Niederdruck
seite und ist über das erstes Rückschlagventil 15a direkt
mit dem Hydraulikvorrat 2 verbunden. Auch bei dieser Aus
führungsform liegt die Ansaugseite der Hydraulikpumpe 16
über dem zweiten Rückschlagventil 16a an der Niederdruck
seite an. Die Druckseite der Hydraulikpumpe 16 ist über das
dritte Rückschlagventil 16b sowie die Dämpfungskammer 17
mit nachgeschalteter Blende 17a in die beiden Bremszweige
7, 8 geführt.
Bei einer von einem Fahrer ausgeübten Regelbremsung wird
der Bremsdruck über die Bremsleitung 5 und das zweite,
stromlos offene Trennventil 20 in die Bremszweige 7, 8 ge
leitet und beaufschlagt über das erste und zweite Drei
wegeventil 21, 22 die zugeordnete Radbremse 11 bzw. 14.
Eine Antriebs- und Bremsschlupfregelung erfolgt wiederum
durch die an sich bekannte Ansteuerung der Hydraulikpumpe
16 sowie des zweiten Trennventils 20 und des betreffenden
Dreiwegeventils 21 bzw. 22, wenn an dem zugeordneten Rad
ein Schlupf erfaßt wurde. Das Dreiwegeventil erfüllt in
diesem Fall die Funktionen des Einlaß- und des Auslaßven
tils 9, 10 bzw. 12, 13 gemäß Fig. 1.
Im Falle einer Komfortbremsung wird zur Druckerhöhung das
zweite Trennventil 20 geschlossen und die Hydraulikpumpe 16
gepulst betrieben, so daß über die Dreiwegeventile 21, 22
der Bremsdruck in den Radbremsen 11, 14 analog, das heißt
in kleinen Stufen allmählich aufgebaut wird. Zum Druckabbau
wird die Hydraulikpumpe 16 deaktiviert, und die Drei
wegeventile werden schrittweise kontinuierlich so ang
esteuert, daß jeweils der erste Ausgang analog, das heißt
mit zunehmendem Querschnitt, mit dem zweiten Ausgang ver
bunden wird, so daß sich der Bremsdruck allmählich in die
Niederdruckseite entlädt.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform kann der Druckauf
bau und der Druckabbau permanent und alternierend ablaufen,
so daß eine kontinuierliche Druckregelung in kleinen
Schritten möglich ist.
Darüberhinaus ist es mit beiden Ausführungsformen auch
möglich, die Druckmodulation dazu zu verwenden, eine von
einem Fahrer ausgelöste Regelbremsung zu unterstützen, und
zwar insbesondere oberhalb eines Ansteuerpunktes eines
Boosters.
Schließlich soll noch darauf hingewiesen werden, daß die
Funktion der Analogventile, die darin besteht, einen kon
tinuierlichen und analogen Druckabbau zu realisieren, auch
mit einer Hydraulikpumpe erfüllt werden könnte, die mit
entgegengesetzter Drehung betreibbar ist, um auf diese
Weise die Bremsflüssigkeit zurückzufördern. In diesem Fall
müßte eine winkelabhängige Steuerung (Steuerspiegel) der
Hydraulikpumpe erfolgen.
1
Hauptzylinder
2
Hydraulik-Vorratsbehälter
3
Bremskraftverstärker
4
Bremspedal
5
Bremsleitung
6
analoges Ventil
7
erster Bremszweig
8
zweiter Bremszweig
9
erstes Einlaßventil
10
erstes Auslaßventil
11
erste Radbremse
12
zweites Einlaßventil
13
zweites Auslaßventil
14
zweite Radbremse
15
Niederdruckspeicher
15
a erstes Rückschlagventil
16
Hydraulikpumpe
16
a zweites Rückschlagventil
16
b drittes Rückschlagventil
17
Dämpfungskammer
17
a Blende
18
erstes Trennventil
20
zweites Trennventil
21
erstes Dreiwegeventil
22
zweites Dreiwegeventil
100
Bremskreis
Claims (13)
1. Hydraulische Bremsanlage für Regel- und Komfortbremsun
gen, mit einer Hydraulikpumpe zum Aufbau eines eine Brem
sung bewirkenden Hydraulikdrucks sowie einer Ventileinrich
tung, über die der Hydraulikdruck abbaubar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein
analoges Ventil (6) ist und daß das analoge Ventil und die
Hydraulikpumpe (16) durch eine Steuereinrichtung in der
Weise ansteuerbar sind, daß der Bremsdruck für eine Kom
fortbremsung im wesentlichen stufenlos erhöht oder ver
mindert werden kann.
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Ventil (6) zwischen
eine Druckseite der Hydraulikpumpe (16) und eine Nieder
druckseite der Bremsanlage geschaltet ist, wobei das
analoge Ventil (6) zum Abbau des Bremsdruckes durch die
Steuereinrichtung stufenweise geöffnet werden kann.
3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Saugseite der Hydraulik
pumpe (16) über ein erstes Trennventil (18) mit einem Hy
draulik-Vorratsbehälter (2) verbindbar ist, wobei zur
Bremsdruckerhöhung durch die Steuereinrichtung das analoge
Ventil (6) geschlossen und das erste Trennventil (18)
geöffnet werden kann.
4. Hydraulische Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Ventil (6) stromlos
offen und das erste Trennventil (18) stromlos geschlossen
ist.
5. Hydraulische Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Ventil (6) ein
Sitzventil ist, dessen Magnetantrieb proportionalisiert
ist.
6. Hydraulische Bremsanlage für Regel- und Komfortbremsun
gen, mit einer Hydraulikpumpe zum Aufbau eines eine Brem
sung bewirkenden Hydraulikdrucks sowie einer Ventileinrich
tung, über die der Hydraulikdruck abbaubar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung durch ein
für jede Radbremse (11; 14) vorgesehenes analoge Drei
wegeventil (21; 22) gebildet ist, deren Eingänge mit der
Druckseite der Hydraulikpumpe (16) verbunden sind, deren
erster Ausgang jeweils an eine Radbremse (11; 14) geführt
ist, und deren zweite Ausgänge mit einer Niederdruckseite
der Bremsanlage verbunden sind, wobei die Dreiwegeventile
(21, 22) und die Hydraulikpumpe (16) durch eine Steuerein
richtung in der Weise ansteuerbar sind, daß der Bremsdruck
für eine Komfortbremsung im wesentlichen stufenlos erhöht
oder vermindert werden kann.
7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugseite der Hydraulik
pumpe (16) direkt mit einem Hydraulik-Vorratsbehälter (2)
verbunden ist.
8. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbau des Bremsdruckes an
einem der analogen Dreiwegeventile (21; 22) durch die
Steuereinrichtung stufenweise der erste Ausgang mit dem
zweiten Ausgang verbindbar ist.
9. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis
8,
dadurch gekennzeichnet, daß mit der Niederdruckseite ein
Niederdruckspeicher (15) verbunden ist und daß die Steuere
inrichtung zur Erhöhung oder Verminderung des Bremsdruckes
an mindestens einem der analogen Dreiwegeventile (21; 22)
durch eine Antriebs- und/oder Bremsschlupfregelung an
steuerbar ist.
10. Hydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis
9,
dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine analoge
Dreiwegeventil (21, 22) ein Schieberventil mit integriertem
Sitz ist.
11. Hydraulische Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (16) durch
die Steuereinheit gepulst betreibbar ist.
12. Hydraulische Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (6; 21,
22) und die Hydraulikpumpe (16) mit der Steuereinrichtung
zur Realisierung einer kontinuierlichen Druckregelung per
manent betreibbar ist.
13. Hydraulische Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur Un
terstützung einer manuellen Betätigung der Bremsanlage ak
tivierbar ist.
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