DE3407538C2

DE3407538C2 - Zweikreisige hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung

Info

Publication number: DE3407538C2
Application number: DE3407538A
Authority: DE
Inventors: Juan Belart; Wolfram Seibert; Helmut Fennel; Ivica Batistic
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-03-01
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2004-03-02
Also published as: FR2560573B1; FR2560573A1; GB8503914D0; GB2155129B; SE8500867L; US4626043A; JPH0641257B2; IT8519691A0; JPS611567A; SE458025B; DE3407538A1; GB2155129A; IT1184348B; SE8500867D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweikreisige hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung für Kraftfahrzeuge mit einer angetriebenen und einer nicht angetriebenen Achse, mit einem an eine Hilfsdruckquelle angeschlossenen Bremsdruckgeber, an dessen Bremskreise jeweils die Radbremsen eines Vorderrades und eines Hinterrades angeschlossen sind, mit Radsensoren und elektronischen Schaltungen zur Ermittlung des Raddrehverhaltens sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Erzeugung von Bremsdrucksteuersignalen, mit normalerweise auf Durchlaß geschalteten Einlaßventilen und einem für die beiden Radbremsen eines Bremskreises gemeinsamen, normalerweise sperrenden Auslaßventil, mit Mehrwegeventilen die in jedem Bremskreis jeweils vor dem Einlaßventil in das Bremsensystem eingefügt sind und mit denen zur Regelung des Antriebsschlupfes die Hilfsdruckquelle anstelle des Bremsdruckgebers an die Bremskreise anschaltbar ist.

Eine Bremsanlage dieser Art ist bereits aus der DE 30 21 116 A1 bekannt. Die Anlage ist ebenfalls zur Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung vorgesehen. Jedem Rad ist ein separates, als 2/2-Wegeventil ausgeführtes Einlaßventil, jedem Bremskreis ein 4/2-Wegeventil zugeordnet. Der Hilfsdruck wird über ein weiteres, hydraulisch betätigbares 3/2-Wegeventil zugeführt. Der Ventilaufwand dieser bekannten Bremsanlage ist somit relativ hoch.

Aus der DE 31 36 616 A1 ist eine blockiergeschützte Bremsanlage bekannt, bei der die Radbremse des Rades, das den höchsten Beitrag zur Gesamtbremswirkung aufbringt, "direkt" an das zum Bremsdruckgeber führende Einlaßventil, das andere Rad des gleichen Bremskreises dagegen über ein zusätzliches Einlaßventil angeschlossen werden sollen. Beide Einlaßventile sind in in der Ruhestellung auf Durchlaß geschaltete 2/2-Wegeventile. Welches Rad tatsächlich den höchsten Beitrag zur Bremswirkung leistet, ist allerdings nicht nur von der Fahrzeugkonstruktion, sondern auch von der jeweiligen Bremssituation abhängig. Zur Antriebsschlupfregelung ist diese bekannte Bremsanlage nicht vorgesehen.

Ferner ist in der DE 31 51 292 A1 eine zweikreisige hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutzregelung beschrieben, bei der in einem Bremskreis ein zusätzliches 3/2-Wegemagnetventil angeordnet ist. Mit Hilfe dieses zusätzlichen Ventils kann der zugehörige Bremskreis je nach Situation und Fehlerfall als offener oder geschlossener hydraulischer Bremskreis betrieben werden.

Im Gegensatz zu einer Bremsanlage mit drei Bremskreisen oder gar mit individueller Bremsdruckregelung an jedem Rad ist bei Bremsanlagen der vorgenannten Art nur eine gemeinsame Regelung des Bremsdruckes an einem Vorderrad und an dem zugehörigen, d. h. an den gleichen Kreis angeschlossenen, Hinterrad möglich. In vielen Situationen entsteht dadurch kein Nachteil gegenüber Anlagen mit unabhängiger Bremsdruckregelung an den einzelnen Rädern. Bei manchen Straßenverhältnissen und Fahrsituationen ist es günstiger, den Bremsdruck nach dem Drehverhalten des Vorderrades, in anderen nach dem Drehverhalten des Hinterrades zu regeln. Unter manchen Bedingungen, z. B. auf Glatteis, sollte die Regelung sogar zulassen, daß eines der beiden Räder blockiert.

Ferner ist es bekannt, in den Druckmittelweg zum Hinterrad Druckminderer einzubauen, weil infolge der dynamischen Achslastverlagerung häufig ein höherer Bremsdruck an der Vorderachse erforderlich ist. Aus dem gleichen Grunde ist es oft günstiger, die Führungsgröße für die Bemessung des Bremsdruckes von dem Vorderrad abzuleiten. Dabei wurde auch schon vorgeschlagen, nach bestimmten Kriterien eine Umschaltung vorzunehmen, so daß zeitweise das Hinterrad anstelle des Vorderrades die Führung übernimmt bzw. den Bremsdruck bestimmt (DE 33 14 802 A1).

In manchen Fällen ist dennoch das gemeinsame Regeln des Bremsdruckes der beiden an einen Druckmittelkreis angeschlossenen Räder im Vergleich zu einer Anlage mit individueller Regelung von Nachteil.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine zweikreisige Bremsanlage der vorgenannten Art zu entwickeln, die sich durch besonders geringen Ventilaufwand auszeichnet und die trotz der Beschränkung auf zwei Druckmittelkreise mit diagonaler oder Rechts/Links-Bremskreisaufteilung eine möglichst genaue Anpassung des geregelten Bremsdruckes in den einzelnen Radbremsen an die jeweilige Situation erlaubt. Der Druckverlauf an dem Vorder- und dem Hinterrad eines Druckmittelkreises sollte weitgehend entkoppelt sein. Außerdem sollte es möglich sein, zur Regelung des Antriebsschlupfes nur den angetriebenen Rädern Bremsdruck zuzuleiten.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe mit der Bremsanlage nach beigefügtem Anspruch 1 gelöst werden kann. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Bremsanlage besteht also darin, daß für die beiden Radbremsen eines Bremskreises ein gemeinsames Einlaßventil vorgesehen ist und daß in dem Druckmittelweg von dem Einlaßventil zu der Radbremse des nichtangetriebenen Rades des jeweiligen Bremskreises ein zusätzliches, normalerweise auf Durchlaß geschaltetes Trennventil angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine nahezu unabhängige Regelung der beiden an einen Druckmittelkreis angeschlossenen Räder erreicht. Da der Druckmittelweg zu dem nicht angetriebenen Rad jedes Bremsmittelkreises gesperrt werden kann, läßt sich die erfindungsgemäße Bremsanlage auch zur Regelung des Antriebsschlupfes ausgestalten, wozu lediglich über schaltbare Mehrwegeventile ein Druckmittelweg von der Hilfsdruckquelle zu den Radbremsen der angetriebenen Räder, und zwar unabhängig von der Bremsenbetätigung, zeitweise herstellbar sein muß.

In den beigefügten Unteransprüchen sind noch weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Abbildung hervor.

Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 den hydraulischen Schaltplan eines Druckmittel kreises einer Bremsanlage bei diagonalem An schluß der Radbremsen und

Fig. 2 den hydraulischen Schaltplan beider Druckmittel kreise einer schlupfgeregelten Bremsanlage in Verbindung mit einem speziellen Bremsdruckgeber.

Gemäß Fig. 1 sind die beiden Radbremsen 1, 2 eines Vor derrades VR und des diagonalen Hinterrades HL über mehrere elektromagnetisch betätigbare Mehrwegeventile an eine Quelle 3, die geregelten Druck (G.D.) liefert, an geschlossen. Die Druckquelle 3 symbolisiert hier einen Bremsdruckgeber, z. B. einen Bremskraftverstärker oder einen Hauptzylinder.

Solange die Mehrwegeventile nicht erregt sind, sich also in ihrer Ausgangs- oder Ruhestellung befinden, besteht über ein 3/2-Wegeventil 4, ein 2/2-Wegeventil 5, das so genannte Einlaßventil, ein Druckmittelweg von der Druck quelle 3 bis zur Radbremse des Vorderrades 1. Über ein weiteres 2/2-Wegeventil 6, das ebenfalls "normalerweise" auf Durchlaß geschaltet ist, ist auch das diagonale Hin terrad 2 an diesen Druckmittelkreis angeschlossen.

Zum Abbau eines zu hohen Bremsdruckes, der eines oder beide Räder zum Blockieren bringen könnte, ist in der Bremsanlage nach Fig. 1 ein gemeinsames 2/2-Wegeventil 7, ein sogenanntes Auslaßventil, vorhanden, das nach der Umschaltung einen Durchlaß für das Druckmittel zu einem Druckausgleichsbehälter 8 öffnet.

Durch das zusätzliche Ventil 6 ist es möglich, den Bremsdruck in den Bremsen der Räder 1, 2 auf unterschied liche Werte einzustellen. Ein höherer Bremsdruck am Vor derrad 1 im Vergleich zum Hinterrad 2 läßt sich durch (zeitweises) Erregen des Ventiles 6 bzw. durch Schließen des Druckmittelweges durch dieses Ventil 6 erreichen. Eine höhere Bremswirkung am Hinterrad 2 läßt sich eben falls herbeiführen, indem zunächst über die Ventile 4, 5, 6 Druck aufgebaut und sodann nach Umschaltung der Ventile 6 und 5 und Erregen des Auslaßventiles 7 der Bremsdruck im Vorderrad 1 auf das gewünschte Niveau re duziert wird. Während dieser Druckabbauphase bleibt in folge der Umschaltung des Ventiles 6 der Bremsdruck am Rad 2 konstant.

Das Ventil 6 in Verbindung mit dem nach Umschalten des 3/2-Wegeventiles 4 geschaffenen Weges zu der Hilfsdruck quelle 9 ermöglicht jedoch nicht nur eine genauere, von einander unabhängige Regelung des Schlupfes in den Rä dern 1, 2 während der Bremsbetätigung, sondern auch eine Begrenzung des Antriebsschlupfes. Hierzu ist es erfor derlich, das zusätzliche Ventil 6 in den Druckmittelweg zu dem nicht angetriebenen Rad, hier dem Hinterrad 2, einzufügen. Bei zu hoher Antriebskraft kann daher aus der Hilfsdruckquelle 9, über das umgeschaltete 3/2-Wege ventil 4 und das Einlaßventil 5 Bremsdruck der Radbremse des angetriebenen Vorderrades 1 zugeführt werden, nach dem zuvor das Ventil 6 erregt und dadurch in die sper rende Stellung umgeschaltet wurde.

Zur Dosierung des Bremsdruckes während der Regelung des Antriebsschlupfes werden ebenso wie zur Dosierung des Druckes beim Auftreten einer Blockiergefahr die Schalt zeiten der Ventile 4 bis 7 variiert. Die Elektronik zur Steuerung der Ventile in Abhängigkeit von dem Raddreh verhalten und dem gewünschten Bremsdruckverlauf ist nicht Gegenstand der Erfindung und daher nicht einge zeichnet.

Fig. 2 zeigt weitere Einzelheiten einer Bremsanlage der erfindungsgemäßen Art. Da die Anordnung nach Fig. 1 als der Druckmittelkreis I der Bremsanlage nach Fig. 2 auf gefaßt werden könnte, wurden für vergleichbare Teile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet.

Der Bremsdruckgeber 10 der Anlage nach Fig. 2 besteht aus einem hydraulischen Bremskraftverstärker 11, an den der zweite Diagonalkreis II direkt angeschlossen ist und der auf einen Hauptzylinder 12 einwirkt; Bremskraftver stärker 11 und Hauptzylinder 12 sind hier baulich ver einigt.

Die Bremskraft F wird über das angedeutete Pedal auf den Bremsdruckgeber 10 ausgeübt.

Die zweite Diagonale II, die zu dem linken Vorderrad VL und dem rechten Hinterrad HR führt, ist ebenso wie der Kreis I über ein als Einlaßventil dienendes 2/2-Wegeven til 13 angeschlossen und besitzt über ein Auslaßventil 14 einen normalerweise gesperrten Druckmittelweg zu dem Ausgleichsbehälter 8. Im Druckmittelweg zu dem nicht an getriebenen Rad, dem Hinterrad HR ist ein normalerweise auf Durchlaß geschaltetes Ventil 15 eingefügt. In ihrer Funktion entsprechen die Ventile 13, 15, 14 des Kreises II den beschriebenen Ventilen 5, 6, 7 des Kreises I.

Die Hilfsdruckquelle 9 ist an den Bremskraftverstärker 11 angeschlossen. Der in den Druckmittelkreis II einge speiste geregelte Druck ist abhängig von der Höhe der Pedalkraft F.

Außerdem ist zur dynamischen Einspeisung von Druck aus dem Bremskraftverstärker 11 in dem Hauptzylinder 12 ein Druckmittelweg vorhanden, der über ein normalerweise auf Durchlaß geschaltetes 2/2-Wegeventil 16 und über ein 3/2-Wegeventil 17 führt. Innerhalb des Hauptzylinders wird der Druck beispielsweise über eine Vorkammer in eine Kammer 18 an der Rückseite des Hauptzylinderkolbens 19 eingeleitet, die z. B. über ein (nicht gezeigtes) Rückschlagventil in der Manschette des Hauptzylinder- Kolbens 19 mit dem Arbeitsraum 20 des Hauptzylinders 12 derart verbunden sein kann, daß der in die Kammer 18 eingespeiste Druck in den Arbeitsraum 20 und über diesen in den Druckmittelkreis I und schließlich zu den Rad bremsen 1, 2 weitergeleitet wird.

Zur Regelung des Antriebsschlupfes muß bei einer zwei kreisigen Bremsanlage mit diagonaler Zuordnung der Räder Druck aus der Hilfsdruckquelle 9 in beide Druckmittel kreise I, II eingespeist werden. Dies läßt sich auf be sonders einfache Art und Weise und mit sehr geringem Aufwand nach dem in Fig. 2 gezeigten Schaltplan reali sieren. Über ein normalerweise gesperrtes 2/2-Wegeventil 21 wird hierzu die Hilfsdruckquelle 9 hinter dem in die ser Phase auf Sperren umgeschalteten Ventil an den dia gonalen Druckmittelkreis II und gleichzeitig an den über das Ventil 17 zum Hauptzylinder 12 führenden Druckmit telweg angeschaltet. Durch das Umschalten der Ventile 21, 17 (und Sperren des Ventiles 16) entsteht somit auch ein Druckmittelweg aus der Hilfsdruckquelle 9 über die Kammern 18, 20 zu dem Druckmittelkreis I. Nach Umschalten der beiden Ventile 6, 15, die zu den Radbremsen der nicht angetriebenen Räder führen, kann - dosiert durch Steue rung der Einlaßventile 5 und 13 - Bremsdruck zur Rege lung des Antriebsschlupfes zu den Radbremsen der ange triebenen Vorderachse (VR, VL) geleitet werden.

Claims

1. Zweikreisige hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregelung für Kraftfahrzeuge mit einer angetriebenen und einer nicht angetriebenen Achse,
mit einem an eine Hilfsdruckquelle angeschlossenen Bremsdruckgeber, an dessen Bremskreise jeweils die Radbremsen eines Vorderrades und eines Hinterrades angeschlossen sind,
mit Radsensoren und elektronischen Schaltungen zur Ermittlung des Raddrehverhaltens sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Erzeugung von Bremsdrucksteuersignalen,
mit normalerweise auf Durchlaß geschalteten Einlaßventilen und einem für die beiden Radbremsen eines Bremskreises gemeinsamen, normalerweise sperrenden Auslaßventil,
mit Mehrwegeventilen die in jedem Bremskreis jeweils vor dem Einlaßventil in das Bremsensystem eingefügt sind und mit denen zur Regelung des Antriebsschlupfes die Hilfsdruckquelle anstelle des Bremsdruckgebers an die Bremskreise anschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die beiden Radbremsen eines Bremskreises (I, II) ein gemeinsames Einlaßventil (5, 13) vorgesehen ist und daß in dem Druckmittelweg von dem Einlaßventil (5, 13) zu der Radbremse des nicht angetriebenen Rades des jeweiligen Bremskreises ein zusätzliches, normalerweise auf Durchlaß geschaltetes Trennventil (6, 15) angeordnet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremsen den Bremskreisen (I, II) diagonal zugeordnet sind.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruckgeber (10) einen von der Hilfsdruckquelle (9) gespeisten Bremskraftverstärker (11) aufweist, an den einer der beiden Druckmittelkreise (II) direkt angeschlossen ist und der auf einen Hauptzylinder (12) einwirkt, dessen Arbeitsraum (20) mit dem zweiten Druckmittelkreis (I) verbunden ist,
daß der Bremsdruckgeber (10) über einen von dem Bremskraftverstärker (11) zu dem Hauptzylinder (12) führenden Druckmittelweg verfügt, in den ein normalerweise sperrendes, auf Durchlaß umschaltbares Mehrwegeventil (17) eingefügt ist,
und daß die Hilfsdruckquelle (9) mit Hilfe von Mehrwegeventilen (4, 16, 21) anstelle des Bremskraftverstärkers (11) an den einen Druckmittelkreis (II) und an den vom Bremskraftverstärker (11) zum Hauptzylinder (12) führenden Druckmittelweg anschaltbar ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anschaltung der Hilfsdruckquelle (9) anstelle des Bremskraftverstärkers (11) an den einen Druckmittelkreis (II) und an den vom Bremskraftverstärker (11) zum Hauptzylinder (12) führenden Druckmittelweg zwei 2/2-Wegeventile (16, 21) vorgesehen sind, nämlich ein in der Ruhestellung sperrendes (21) und ein in der Ruhestellung auf Durchlaß geschaltetes (16).

5. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anschaltung der Hilfsdruckquelle (9) anstelle des Bremskraftverstärkers (11) an den einen Druckmittelkreis (II) und an den vom Bremskraftverstärker (11) zum Hauptzylinder (12) führenden Druckmittelweg ein 3/2-Wegeventil vorgesehen ist.