DE2952221C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage
mit einer Antiblockiereinrichtung und einer Druckmittelquelle,
deren Druckmittel über eine Ventilanordnung zur Bremsbetätigung
und ein Antiblockierregelventil einem Radzylinder der Brems
anlage zuführbar ist, wobei die Druckmittelquelle aus zwei
Pumpen mit gemeinsamem Antrieb besteht.
Bekanntlich dienen hydraulische Doppelpumpen dazu, zwei ge
trennte Kreisläufe mit Druckmittel zu versorgen, wobei nur ein
einziger Antrieb benötigt wird. Gerade im Kraftfahrzeugbereich
werden Pumpen bevorzugt, die beim Einbau einen sehr geringen
Raumbedarf benötigen. Aus der DE-OS 24 36 321 ist die Proble
matik bekannt, zwei Pumpen zunächst in einen gleichen Kreislauf
fördern zu lassen, um bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes
eine Pumpe auf drucklosen Umlauf zu schalten, während die
andere Pumpe weiterarbeitet. Derartige Pumpen werden ebenfalls
mit einem gemeinsamen Antrieb ausgerüstet, benötigen aber zu
sätzliche Schalteinrichtungen, die bei Erreichen eines vorbe
stimmbaren Druckes den Förderkreislauf einer Pumpe umschalten.
Bei einer Bremsanlage nach der DE-AS 21 27 536 sind zwei Pumpen
vorgesehen, wobei jede dieser Pumpen einen, jeweils dem anderen
gleichen eigenen Bremskreis versorgt. Über mehrere 3/3-Wege
ventile sind die Radbremszylinder mit einem Federspeicher mit
Füllventil zu verbinden, so daß beim Absenken des Druckes das
rückströmende
Druckmittel gegen die Kraft der Feder des Federspeichers wirkt.
Dessen unter Federdruck stehender Kolben wird nach oben ge
drückt und beeinflußt bei einem bestimmten Füllungsgrad die
Schaltposition zweier Ventile, wobei der Pumpe über einen Zeit
intervall die im Federspeicher gesammelte Flüssigkeit zugeführt
wird. Die vorbekannte Bremsanlage ist im Aufbau und in der
Funktion kompliziert und aufwendig und verwendet das Rückför
derprinzip.
Bei Kraftfahrzeugen mit Antiblockierregeleinrichtungen tritt
die Problematik auf, daß während einer Regelphase die hydrau
lische Bremsanlage einen relativ großen Volumenbedarf an Druck
mittel hat. Wird nun eine Förderpumpe entsprechend dem hohen
Volumenbedarf ausgebildet und zum Beispiel vom Motor des Fahr
zeuges angetrieben, so wird dem Fahrzeugmotor eine sehr hohe
Leistung abgezogen, die jedoch nicht jederzeit in der hydrau
lischen Bremsanlage benötigt wird. Selbst wenn bei einer Anor
dnung mit zwei Pumpen eine Pumpe bei Erreichen eines bestimmten
Druckpegels ausschließlich Druckmittel umwälzt, wie es in der
DE-OS 24 36 321 angesprochen ist, wird noch eine relativ große
Leistung für den Betrieb beider Pumpen unnötigerweise ver
braucht. Bei einer Ausführung des Antriebes mit einem Elektro
motor läßt sich beim Einschalten desselben ein erheblicher Ein
bruch der Bordnetzspannung feststellen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Nutzung des dynamischen
Einströmprinzips zwei Pumpen in raumsparender Anordnung und mit
einem gemeinsamen Antrieb derart zu betreiben, daß die
Leistungsaufnahme des Gesamtaggregates dem jeweiligen Volumen
bedarf der hydraulischen Bremsanlage günstigst angepaßt ist, so
daß ein unnötiger Leistungsverbrauch des Antriebs vermieden
wird, wobei jedoch auf zusätzliche, steuernde Ventileinrich
tungen verzichtet werden soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An
spruchs 1 gelöst.
Damit ist gewährleistet, daß ein konstantes Volumen an Druck
mittel der hydraulischen Bremsanlage zur Verfügung steht, so
daß eine normale Bremsung jederzeit möglich ist. In diesem
Betriebsfalle läuft die zweite Pumpe leer, so daß ihre
Leistungsaufnahme relativ gering ist. Erst im Falle einer Anti
blockierregelung gelangt Druckmittel zum Sauganschluß der zwei
ten Pumpe, die nun eine erhöhte Leistungsaufnahme hat und hier
bei das Druckmittel in den Volumenstrom der ersten Pumpe för
dert. Der erhöhte Volumenbedarf der hydraulischen Bremsanlage
während des Regelvorganges ist somit voll abgedeckt.
Der Energiegewinn ist besonders deutlich, wenn ein permanenter
Pumpenantrieb, z. B. vom Motor des Kraftfahrzeuges, vorgesehen
ist. Im normalen Betriebsfall wird die Leistungsaufnahme des
Pumpenaggregates sich aus der Förderleistung der ersten Pumpe
plus der Leerlaufleistung der zweiten Pumpe zusammensetzen.
Diese Leistung kann dem Motor abverlangt werden, ohne daß der
Fahrer merkliche Leistungseinbußen hinnehmen müßte. Erst im Be
darfsfalle wird die Leistungsaufnahme erhöht sein, nämlich,
wenn der zweiten Pumpenanordnung Druckmittel zur Förderung zur
Verfügung gestellt wird.
In vielen Fällen ist es auch sinnvoll, daß z. B. zur Vermeidung
von Keilriemenschäden oder ähnlichem als Pumpenantrieb ein
Elektromotor vorgesehen ist. Besonders energiegünstig ist das
Pumpenaggregat, wenn der Elektromotor nur im Bedarfsfalle von
vom Zustand der Bremsanlage abhängigen Schaltelementen in Be
trieb genommen wird.
Dies könnte so aussehen, daß die erste Pumpe in einen Druck
speicher fördert, wobei der Druckspeicher von einem Druck
schalter überwacht wird, der bei Erreichen eines bestimmten
Druckpegels des Elektromotors ausschaltet. Weiterhin könnte ein
Einschaltsignal für den Elektromotor dann gegeben werden, wenn
die Auslässe der Antiblockierregelventile betätigt werden.
Ebenfalls ist die Betätigung möglich, wenn dem Druckauslaß ein
wegabhängiger Schalter zugeordnet wird, der bei Auslaß von
Druckmittel in die Leitung zum Sauganschluß der zweiten Pumpe
betätigt wird und den elektromotorischen Anschluß einschaltet.
Eine besonders günstige Ausgestaltung und erhöhte Energie
einsparung wird erreicht, wenn die erste Pumpe eine geringere
Förderleistung aufweist als die zweite Pumpe, wobei der Förder
kreis der ersten Pumpe mit einem Druckmittelreservoir verbunden
sein kann. Die erste Pumpe muß in ihrer Leistungsabgabe daher
nur so dimensioniert sein, daß das Druckmittelreservoir selbst
bei mehrmaligem Bremsen nicht vorzeitig erschöpft wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch zu er
zielen, daß der Sauganschluß der zweiten Pumpe mittels einer
Druckleitung direkt mit dem Druckauslaß des Antiblockierregel
ventils verbunden ist. So entsteht bei leer fördernder Pumpe in
der Druckleitung bis zum Antiblockierregelventil ein leichter
Unterdruck, der bei Öffnen des Antiblockierregelventils einen
schnelleren Druckabbau in dem zugeordneten Radzylinder zur
Folge hat.
Erfindungsgemäße Ausführungen der hydraulischen Bremsanlage
sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine hydraulische Bremsanlage mit konstant
fördernder Druckmittelquelle,
Fig. 2 eine hydraulische Bremsanlage mit Druckspeicher.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Bremsanlage mit einem Tandemhaupt
bremszylinder 2 und einem vorgeschalteten hydraulischen Ver
stärker 3 bezeichnet. An den Hauptzylindern 2 sind über ein
Leitungssystem 4 und die stromlos offenen Elektromagnetventile
7, 9 die Radbremszylinder 11, 12 der Vorderräder 5, 6 ange
schlossen. Parallel zu den Elektromagnetventilen 7, 9 liegen
Rückschlagventile 13, 14, die bei drucklosem Tandemhauptbrems
zylinder 2 einen Druckmittelfluß von den Radbremszylindern 11,
12 zum Hauptbemszylinder 2 erlauben.
Die Radbremszylinder 15, 16 der Hinterräder 17, 18 werden über
eine Leitung 19 und ein stromlos offenes Magnetventil 20 direkt
vom unter Druck stehenden Druckmittel im hydraulischen Ver
stärker 3 dynamisch gesteuert. Ebenfalls parallel zum Elektro
magnetventil 20 liegt ein zum hydraulischen Verstärker öffnen
des Rückschlagventil 22, das einen Druckabbau in den Radbrems
zylindern 15, 16 zum Hauptbremszylinder 2 hin erlaubt. Sämt
liche Radbremszylinder 11, 12, 15, 16 stehen mit einer Rück
laufleitung 23 in Verbindung, die mit dem Sauganschluß der
Pumpe 24 verbunden ist.
Die Pumpe 24 sowie die Pumpe 25 sind durch ein Antriebsaggregat
26 gemeinsam angetrieben. Hierbei fördert die Pumpe 25 über den
Sauganschluß 44 aus dem Druckmittelreservoir 27 Druckmittel
über ein Rückschlagventil 28 und eine Druckleitung 30 in den
hydraulischen Verstärker 3. Bei nicht betätigtem hydraulischen
Verstärker 3 wird das Druckmittel über die Rücklaufleitung 31
dem Druckmittelreservoir 27 unmittelbar wieder zugeführt. Es
handelt sich hier um ein sogenanntes Umlaufsystem. Die Pumpe 24
fördert ihr Druckmittel ebenfalls über ein Rückschlagventil 29
in die Druckleitung 30, so daß sie ihr Druckmittel dem Volumen
strom der Pumpe 25 zufügt.
Die Funktionsweise der Anordnung ist wie folgt:
Der permanente Antrieb 26 treibt die Pumpen 24 und 25 gleich
zeitig an. Die Pumpe 25 fördert das Druckmittel aus dem Druck
mittelreservoir 27 direkt über die Leitung 30 in den hydrau
lischen Verstärker 3, in dem sich ein Druck gemäß der Stellung
des Bremspedals 32 aufbaut. Das überflüssige Druckmittel wird
weiter über die Leitung 31 dem Druckmittelreservoir 27 rückge
führt.
Der im hydraulischen Verstärker 3 entstehende Druck wird sich
gleichzeitig über die Leitung 19 und das offene Elektromagnet
ventil 20 auf die Radzylinder 15, 16 der Hinterachse fort
pflanzen. Ebenfalls wird der Druck den dem hydraulischen Ver
stärker 3 nachgeordneten Tandemhauptbremszylinder 2 betätigen,
so daß sich in diesem ein dem Übersetzungsverhältnis ent
sprechender Druck aufbaut. Dieser Druck wird über die Leitung 4
und die offenen Elektromagnetventile 7, 9 ebenfalls den
Radbremszylindern 11, 12 der Vorderachse zugeführt.
In dieser normalen Bremsstellung wird über die Leitung 23 der
Pumpe 24 keinerlei Druckmittel zugeführt, so daß diese leer
läuft. Die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregates aus den
Elementen 24, 25, 26 wird also in erster Linie durch die Pumpe
25 bestimmt.
Greift im Falle einer Blockiergefahr eines Randes die nicht dar
gestellte Antiblockierregelanlage über die Antiblockierregel
ventile 7, 8, 9, 10, 20, 21 in die Bremsanlage ein und läßt sie
entsprechend der Blockiergefahr über die Auslaßventile 8, 10,
21 Druckmittel in die Leitung 23 ab, so wird dieses Druckmittel
über die Pumpe 24 direkt dem Volumenstrom der Pumpe 25 beige
fügt.
Da das aus dem Bremskreis abgezogene Volumen an Druckmittel
über den hydraulischen Druckmittelkreis des Verstärkers 3
wieder dem Hauptbremszylinder 2 bzw. dem entsprechenden Rad
bremszylinder zugeführt werden kann, wird sich bei einer Anti
blockierregelung das Volumen an Druckmittel nicht erschöpfen
können. Es ist so jederzeit gewährleistet, daß das benötigte
Volumen zum erneuten Druckaufbau in dem entsprechenden Rad
zylinder vom Druckmittelkreis des hydraulischen Verstärkers
aufgebracht werden kann, ohne daß unerwünschte Druckschwan
kungen in der Gesamtanlage auftreten können.
In Fig. 2 ist eine erweiterte hydraulische Bremsanlage dar
gestellt. Die Bezeichnung mit den Elementen aus Fig. 1 stimmt
weitgehend überein, zusätzliche Elemente wurden mit höheren
Bezugszeichen versehen. Die Funktionsweise der Anordnung ent
spricht weitgehend der aus Fig. 1.
Um einen konstanteren Druck für die Steuerung des hydraulischen
Verstärkers zur Verfügung zu haben, wurde das Umlaufsystem aus
Fig. 1 zu einem Druckspeichersystem umgeschaltet. Der Druck
speicher 33 wird über eine Ventilanordnung 24 von den Pumpen 24
und 25 über die Rückschlagventile 28, 29 gespeist. Hat sich ein
dem Betriebsdruck entsprechender Druck im Druckspeicher 33 auf
gebaut, so wird die Ventilanordnung 34 alles überschüssige
Druckmittel über die Leitung 35 und die Leitung 31 dem Druck
mittelreservoir 27 zuführen. Diese Ausführung bezöge sich auf
einen permanenten Antrieb 26, beispielsweise durch das An
flanschen der Pumpen 24, 25 an sich drehenden Elementen des
Motors.
Eine andere Möglichkeit des Betriebes wäre gegeben, wenn der
Antrieb 6 ein Elektromotor ist. Der Druck im Druckspeicher 33
wird durch einen Druckschalter 36 überwacht, der eine elek
trische Steuerleitung 37 zum Elektromotor 26 hat. Ist ein ent
sprechender Druck im Druckspeicher 33 erreicht, so wird der
Elektromotor 26 abgeschaltet. Fällt der Druck unter einen
bestimmten Druckpegel, wird der Elektromotor wieder in Betrieb
genommen.
Eine ähnliche elektrische Schaltungsanordnung ist ebenfalls für
den Druckauslaß der Antiblockierregelventile vorgesehen. Wird
über den Druckauslaß 23 Druckmittel abgelassen, so gelangt
dieses zuerst in einen federbelasteten Druckspeicher 38, dessen
verschiebbarer Boden 40 sich im Sinne eines Vergrößerns der
Aufnahmekammer 41 verschiebt. Hat die Wand 40 einen bestimmten
Weg zurückgelegt, so wird der Wegschalter 39 dieses regi
strieren und über eine Steuerleitung ebenfalls den elektro
motorischen Antrieb 26 in Betrieb nehmen. Durch diese Ausge
staltung ist die Möglichkeit gegeben, auch einen Elektromotor
als Antrieb 26 zu verwenden, der jedoch seinerseits nur dann in
Betrieb genommen werden muß, wenn die hydraulischen Druck
verhältnisse dieses für nötig befinden. Steht im Druckauslaß
der Antiblockierregelventile 23 kein Druckmittel an, so wird
auch hier die Pumpe 24 leerfördern, die Leistungsaufnahme des
Elektromotors wird also im wesentlichen von der Pumpe 25 be
stimmt.
Durch das nun vorgesehene Druckmittelreservoir 33 ist weiterhin
die Möglichkeit gegeben, die Pumpe 25 für eine relativ geringe
Förderleistung auszulegen, da sie nur den Druckspeicher 33 ge
füllt halten muß. Dieses System kann energiesparender ausge
legt werden als das System aus Fig. 1 mit der Umlaufregelung,
in der der hydraulische Verstärker durch ein Staudruckventil
oder ähnliches in Betrieb genommen wird.
Um den erhöhten Energiebedarf im Falle einer Regelung durch die
Antiblockierregeleinrichtung sicherzustellen, ist die Pumpe 24
mit erheblich größerer Förderleistung ausgestattet, so daß
jederzeit ein erhöhter Volumenbedarf der hydraulischen Brems
anlage vollständig gedeckt ist.
Um eventuell bestehende Schmutzpartikel aus dem Förderkreis
auszufiltern, kann der Sauganschluß der Pumpe 25 mit einem Fil
ter 43 versehen werden. Gleiches kann für den Sauganschluß der
Pumpenanordnung 24 vorgesehen sein.
Claims (7)
1. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage für ein Fahrzeug
- - mit einer Hilfsdruckquelle, die zwei elektrisch angetriebene Druckmittelpumpen und einen Vorratsbehälter umfaßt,
- - mit einem Hauptbremszylinder, dem ein hydraulischer Bremskraftverstärker vorgeschaltet ist,
- - mit in den Bremsleitungen eingebauten Antiblockier regelventilen, die aus einem Einlaß- und Auslaßventil bestehen,
- - die Auslaßventile an eine Rücklaufleitung angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sauganschluß (44) der ersten Druckmittelpumpe (25)
mit dem Vorratsbehälter (27) und der Sauganschluß der
zweiten Druckmittelpumpe unmittelbar mit der Rücklauf
leitung (23) der Auslaßventile (8, 10, 21) verbunden ist.
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein permanenter Pumpen
antrieb (26) vorgesehen ist.
3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß als Pumpen
antrieb (26) ein Elektromotor vorgesehen ist.
4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Elektromotor durch
vom Zustand der Bremsanlage abhängige Schaltelemente (36,
39) in Betrieb genommen wird.
5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Pumpe (25)
eine geringere Förderleistung aufweist, als die zweite
Pumpe (24).
6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Förderkreis (28,
30, 3, 31, 27, 26) der ersten Pumpe (25) mit einem Druck
mittelreservoir (33) verbunden ist.
Priority Applications (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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