DE3638375A1 - Bremsschlupfgeregelte, hydraulische fahrzeugbremsanlage - Google Patents
Bremsschlupfgeregelte, hydraulische fahrzeugbremsanlageInfo
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- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
- B60T8/445—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems replenishing the released brake fluid volume into the brake piping
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine
bremsschlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage
mit einem Hauptbremszylinder und mindestens einer
Radbremse, die mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist,
sowie mit einer Schlupf-Regeleinrichtung, die das
Raddrehverhalten mittels eines Sensors registriert und
die aufgrund des Sensorsignals nach einem bestimmten
Algorithmus die Verbindung der Radbremse zum
Hauptzylinder sperrt und/oder zu einem Entlastungsraum
herstellt.
In dem Patent ... (Patentanmeldung 35 45 236 vom
20.12.1985) ist eine derartige Bremsanlage beschrieben.
Die Entlastungskammer wird von einem, in einem Zylinder
geführten Schwimmkolben begrenzt, der sich einerseits,
wenn Druckmittel aus der Bremse einströmt, gegen die
Kraft einer schwachen Feder im Sinne einer Vergrößerung
des Entlastungsraumes bewegt und andererseits, wenn ein
erneuter Druckaufbau notwendig ist, von einem
pneumatischen Antrieb, im Sinne einer Verkleinerung des
Entlastungsraumes, verschoben wird.
Die Steuerung des Antriebs ist nicht unkompliziert, da
einerseits sichergestellt werden muß, daß eine
ausreichende Antriebskraft zur Verfügung steht, wenn der
Druckaufbau notwendig ist und andererseits der
Antriebskolben rechtzeitig zurückgenommen wird, so daß
wiederum eine ausreichende Druckmittelentspannung
erfolgen kann.
Auch der Aufbau des Zylinders mit dem Schwimmmkolben und
des vorgeschalteten pneumatischen Antriebs ist von nicht
einfacher Struktur.
Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, den Aufbau
wesentlich zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Entlastungsraum
ein sich periodisch änderndes Volumen aufweist, wobei die
Volumenänderung von der Schlupfregeleinrichtung
registriert wird. Weiterhin ist vorgesehen, daß die
Verbindung der Radbremse mit dem Entlastungsraum zum
Druckabbau in der Radbremse in einer Phase der
Volumenvergrößerung und zum Druckaufbau in einer Phase
der Volumenverkleinerung hergestellt ist.
Der Entlastungsraum periodisch veränderlichen Volumens
läßt sich in vorteilhafter Weise durch einen Kolben
realisieren, der in einer einseitig abgeschlossenen
Bohrung dichtend periodisch hin- und herbewegt wird.
Die Verbindung zwischen dem Entlastungsraum und der
Radbremse kann durch ein 3/2-Wegeventil realisiert
werden, das in seiner Grundstellung den Entlastungsraum
mit einem drucklosen Ausgleichsbehälter und in einer
weiteren Stellung mit der Radbremse verbindet.
Da im Falle einer Schlupfregelung der Hauptbremszylinder
von der Radbremse abgekoppelt werden muß, ist in der
Verbindung zwischen der Arbeitskammer des
Hauptbremszylinders und der Radbremse ein 2/2-Wegeventil
geschaltet, das die Verbindung entweder öffnet oder
sperrt.
Damit der Fahrer des Fahrzeugs auch im Falle einer
Schlupfregelung den Bremsdruck zurücknehmen kann, ist
parallel zu dem 2/2-Wegeventil ein Rückschlagventil ge
schaltet, das zum Hauptbremszylinder hin öffnet.
In einfacher Weise läßt sich das 3/2-Wegeventil elektro
magnetisch ansteuern, wobei die Steuereinheit Signale mit
Informationen über die Veränderung des
Entlastungsraumvolumens erhält.
In vorteilhafter Weise wird man die Frequenz der Volumen
veränderung an die notwendige Regelfrequenz, die zur Er
reichung eines relativ konstanten Schlupfs des Rades
notwendig ist, anpassen.
Eine prinzipielle Ausführungsform des Erfindungsgedankens
ist in der Figur dargestellt, die im folgenden näher
erläutert werden soll.
Mit 1 sei ein Hauptbremszylinder schematisch dargestellt,
an dessen Arbeitskammer 2 über eine Druckleitung 3 eine
Radbremse 5 angeschlossen ist.
Die Druckleitung 3 führt durch ein 2/2-Wegeventil, dessen
Grundstellung die Verbindung zwischen der Arbeitskammer 2
und der Radbremse 5 öffnet und dessen weitere Stellung
die Verbindung schließt.
Parallel zu diesem Ventil ist ein Rückschlagventil 6 an
geordnet, das zur Arbeitskammer 2 hin öffnet.
Des weiteren ist ein Entlastungsraum 7 vorgesehen, der
durch einen Kolben 8 gebildet wird, der in einer
einseitig geschlossenen Bohrung 9 dichtend geführt ist.
Der Kolben wird periodisch hin- und herbewegt, wobei der
Antrieb z.B. durch ein nicht dargestelltes Kurbelgetriebe
erfolgen kann.
Mit Hilfe eines 3/2-Wegeventils 11 kann der Raum 7 ent
weder an den Ausgleichsbehälter 10 oder an die Radbremse
5 angeschlossen werden. Stellung I des Ventils entspricht
dabei einer Verbindung mit dem drucklosen Ausgleichsbe
hälter 10; Stellung II entspricht einer Verbindung mit
der Radbremse 5.
Das Ventil 11 wird von einer Regelelektronik 12 ange
steuert, die nicht nur Informationen über das Raddrehver
halten erhält, sondern auch Informationen über die Bewe
gungsrichtungen des Kolbens 8.
Die Schlupfregelanlage hat die folgende Wirkungsweise:
Bei Einleitung einer Bremsung befindet sich das Ventil 4
in seiner offenen Grundstellung und das Ventil 11 in der
Position I. Wird in der Arbeitskammer 2 des Hauptbrems
zylinders 1 ein Druck aufgebaut, so wird dieser zur Rad
bremse 5 geführt und bewirkt eine entsprechende Rad- und
Fahrzeugverzögerung.
Stellt nun die Raddrehüberwachungselektronik fest, daß
das Rad droht zu blockieren, so wird zunächst das Ventil
4 umgeschaltet, so daß trotz weiteren Druckaufbaues in
der Arbeitskammer 2 keine weitere Abbremsung des Rades 5
erfolgt.
Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Kammer 7 mit dem druck
losen Ausgleichsbehälter verbunden, so daß durch die Be
wegung des Kolbens 8 Druckmittel drucklos zwischen den
Ausgleichsbehälter 10 und dem Raum 7 hin- und
hergefördert wird.
Wird nun von der Elektronik zur Überwachung des Drehver
haltens des Rades festgestellt, daß zur Verhinderung des
Blockierens des Rades ein Druckabbau notwendig ist, so
wird von der Steuerelektronik zunächst überprüft, in
welchem Sinne sich der Kolben 8 bewegt. Liegt eine
Volumenvergrößerung des Raums 7 vor, so wird das Ventil
11 in die Stellung II geschaltet. Bewegt sich der Kolben
in entgegengesetztem Sinne, so wird zunächst abgewartet,
bis sich der Kolben im Sinne einer Volumenvergrößerung
bewegt, bevor das Ventil 11 umgeschaltet wird.
Durch die Volumenvergrößerung des Raums 7 kann sich das
Druckmittel in der Radbremse entspannen, so daß eine
Druckminderung erfolgt und das Rad wieder beschleunigt
wird.
Sobald das Rad in ausreichender Weise beschleunigt worden
ist, schaltet das Ventil 11 wieder in die Stellung I und
verbindet den Raum 7 mit dem Vorratsbehälter 10.
Ein notwendig werdender Druckaufbau in der Radbremse
erfolgt in ähnlicher Weise, wobei die Umschaltung des
Ventils 11 in die Stellung II aber nur dann erfolgt, wenn
eine Verkleinerung des Volumens des Raums 7 vorliegt.
Die Steuerelektronik 12 gibt somit ihre Schaltsignale zum
Ventil 11 nur in Synchronisation mit der Bewegung des
Kolbens 8.
Durch diese Maßnahme kann die hydraulische Schaltung we
sentlich vereinfacht werden.
Dabei mag es zunächst als nachteilig erscheinen, daß ein
Druckaufbau in der Radbremse dann nicht möglich ist, wenn
sich der Kolben im Sinne einer Vergrößerung des Volumens
der Kammer 7 bewegt und kein Druckabbau möglich ist, wenn
sich der Kolben im umgekehrten Sinne bewegt. Dieser Nach
teil kann aber dadurch ausgeglichen werden, daß die Fre
quenz der Volumenveränderung, also die Drehzahl des
Antriebs, der notwendigen Regelfrequenz zum Erreichen des
optimalen Schlupfes angepaßt wird.
Das Rückschlagventil 6 ermöglicht es dem Fahrer, auch im
Falle einer Bremsschlupfregelung die Bremse zu lösen. So
bald er seinen Fuß vom Pedal nimmt und damit einen Druck
abbau in der Arbeitskammer 2 einleitet, öffnet das Rück
schlagventil 6 und es erfolgt ein entsprechender Druck
abbau in der Radbremse 5. Damit gelangt das Rad in einen
Drehzahlbereich, der unterhalb einer Blockiergefährdung
liegt, so daß nun durch die Steuerelektronik das Ventil 4
in seine Offenstellung und das Ventil 11 in seine Stel
lung I geschaltet wird.
Es ist ohne weiteres klar, daß jedem Rad, dessen
Drehverhalten geregelt werden soll, eine
Entlastungskammer 7 zugeordnet werden muß.
- Bezugszeichenliste
1 Hauptbremszylinder
2 Arbeitskammer
3 Druckleitung
4 2/2-Wegeventil
5 Radbremse
6 Rückschlagventil
7 Entlastungsraum
8 Kolben
9 Bohrung
10 Ausgleichsbehälter
11 3/2-Wegeventil
12 Steuerelektronik
I, II Schaltstellungen des Ventils 11
Claims (7)
1. Bremsschlupfgeregelte, hydraulische
Fahrzeugbremsanlage mit einem Hauptbremszylinder und
mindestens einer Radbremse, die mit dem
Hauptbremszylinder verbunden ist, sowie mit einer
Schlupf-Regeleinrichtung, die das Raddrehverhalten
mittels eines Sensors registriert und die aufgrund
des Sensorsignals nach einem bestimmten Algorithmus
die Verbindung der Radbremse zum Hauptzylinder
sperrt und/oder zu einem Entlastungsraum herstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Entlastungsraum (7) ein sich periodisch änderndes
Volumen aufweist, wobei die Volumenänderung von der
Regeleinrichtung (12) registriert wird, und daß die
Verbindung der Radbremse (5) mit dem Entlastungsraum
(7) zum Druckabbau in der Radbremse (5) in einer
Phase der Volumenvergrößerung und zum Druckaufbau in
einer Phase der Volumenverkleinerung hergestellt
ist.
2. Fahrzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Entlastungsraum
durch einen Kolben (8) gebildet wird, der dichtend
in einer einseitig geschlossenen Bohrung (9)
periodisch hin- und herbewegt wird.
3. Fahrzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Entlastungsraum (7)
durch ein 3/2-Wegeventil (11) entweder an die
Radbremse (5) oder an den drucklosen
Ausgleichsbehälter (10) anschließbar ist.
4. Bremsschlupfregler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß in die Verbindung zwi
schen dem Hauptbremszylinder (1) und der Radbremse
(5) ein 2/2-Wegeventil (4) geschaltet ist, das die
Druckleitung (3) entweder öffnet oder sperrt.
5. Bremsschlupfregler nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß parallel zum Wegeventil
(4) ein Rückschlagventil (6) geschaltet ist, das zum
Hauptbremszylinder (1) hin öffnet.
6. Bremsschlupfregler nach Anspruch 3 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wegeventil (11)
elektromagnetisch angesteuert wird, wobei die Steu
erung mit der Hubbewegung des Kolbens (8) synchroni
siert ist.
7. Bremsschlupfregler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Frequenz der
periodischen Volumenänderung an die notwendige
Regelfrequenz zur Regelung des Raddrehverhaltens
angepaßt ist.
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