DE3737316A1 - Schlupfgeregelte hydraulische kraftfahrzeug-bremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug- Bremsanlage mit zwei diagonal aufgeteilten Bremskreisen, wie sie beispiels­ weise aus der DE-OS 35 02 018 bekannt ist.

Schupfgeregelte, d. h. mit einem Antiblockiersystem ausgerüstete hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen müssen derart ausgelegt sein, daß sie auch bei Ausfall des Antiblockiersystems wie nichtschlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlagen den gesetzlichen Vorschriften entsprechend voll funktionsfähig bleiben.

Dementsprechend ist es allgemein üblich, die Bremskräfte so auf die Achsen des Kraftfahrzeuges zu verteilen, daß die Haftwertausnützung an der Vorder­ achse größer ist als an der Hinterachse, um so sicherzustellen, daß die Hinterräder des Kraftfahrzeuges keinesfalls früher zum Blockieren kommen als die Vorderräder. Eine solche Bemessung gewährleistet eine gute Richtungs­ stabilität beim Bremsen, führt jedoch gleichzeitig auch dazu, daß die physi­ kalisch maximal mögliche Fahrzeugverzögerung grundsätzlich nicht ganz erreicht werden kann, weil zumindest zeitweise über die Hinterräder weniger Bremskraft aufgebracht wird als an sich möglich.

Um ein vorzeitiges Blockieren der Hinterräder auszuschließen, ist es bei­ spielsweise üblich, in den zu den Hinterradbremsen führenden Bremsdruck­ leitungen Bremskraftverteiler, d. h. Bremsdruckminderer oder Bremsdruckbe­ grenzer anzuordnen, deren den Hinterradbremsen zugeführter Ausgangsdruck oberhalb eines vorgegebenen, ggf. lastabhängig veränderbaren Eingangs­ drucks (Umschaltpunkt) relativ zum Eingangsdruck verringert bzw. auf einen konstanten Wert begrenzt wird.

In Verbindung mit einer schlupfgeregelten hydraulischen Kraftfahrzeug- Bremsanlage mit zwei schwarz/weiß (vorn/hinten) aufgeteilten Bremskreisen und einer nach dem Rückspeiseprinzip arbeitenden "geschlossenen" Anti­ blockier-Regeleinrichtung ist es bekannt (DE-OS 34 10 083, Fig. 2, 3), die Wirkung eines in der zu den Hinterradbremsen führenden Brems­ druckleitung angeordneten Bremsdruckverteilers (Bremsdruckminderer, Bremsdruckbegrenzer) unwirksam zu machen, wenn und solange durch die Antiblockier-Regeleinrichtung eine Bremsschlupfregelung stattfindet. Zu diesem Zweck ist entweder der Bremsdruckverteiler selbst als eine durch ein von der Antiblockier-Regeleinrichtung lieferbares Steuer- oder Regelsignal ein- und ausschaltbare Baueinheit ausgebildet oder einem konventionellen Bremsdruckverteiler ist eine durch ein entsprechen­ des Steuer- oder Regelsignal ein- und ausschaltbare Bypass-Einrichtung parallelgeschaltet.

Bei dieser bekannten hydraulischen Bremsanlage ist der Bremsdruckver­ teiler also während des normalen Bremsbetriebes, d. h. solange wie die Antiblockier-Regeleinrichtung nicht eingreift, in üblicher Weise mindernd und begrenzend wirksam. Erst wenn die Antiblockier-Regeleinrich­ tung aufgrund festgestellter Blockiergefahr an einem oder mehreren Rädern aktiviert wird, wird ein den Beginn des Bremsschlupfregelungsvor­ ganges signalisierendes Steuer- oder Regelsignal dazu benutzt, die begrenzende oder mindernde Wirkung der Bremsdruckverteiler auszuschalten, so daß den Hinterradbremsen nunmehr auch der höhere ungeminderte Brems­ druck zugeführt wird, bis auch an den Hinterrädern die Bremsschlupf­ regelung einsetzt.

Elektronisch ein- und ausschaltbare Bremsdruckverteiler bzw. Bremsdruck­ verteiler mit elektronisch ein- und ausschaltbaren Bypass-Einrichtungen sind vergleichsweise teuer. Darüber hinaus müssen natürlich zum Ein- und Ausschalten der Bremsdruckverteiler entsprechende Steuerleitungen verlegt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine bremsschlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 genannten Art ohne nennenswerten Mehraufwand so zu ver­ bessern, daß ebenfalls während des normalen Bremsbetriebes den Hinter­ radbremsen nur ein geminderter oder begrenzter Bremsdruck zugeführt wird, im Regelfall jedoch, d. h. wenn die Antiblockier-Regeleinrichtung zu arbeiten beginnt, diese begrenzende oder mindernde Wirkung fortfällt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß werden also in den zu den Radbremszylindern der Hinter­ räder führenden Druckleitungen vor den Regelventilen der Antiblockier- Regeleinrichtung jeweils einfache konventionelle druckabhängige Brems­ druckverteiler, d. h. keine ein- und ausschaltbaren Elemente, schaltungs­ technisch geschickt derart angeordnet, daß ihre mindernde bzw. begrenzen­ de Wirkung nur wirksam ist, wenn und solange die Antiblockier-Regel­ einrichtung bei Betätigen der Bremse wegen fehlender Blockiergefahr noch nicht anspricht.

In vorteilhafter Weise werden hierbei allgemein übliche serienmäßige druckabhängige Bremsdruckverteiler eingesetzt, die heutzutage häufig in Form sogenannter Schraubpatronen vorliegen. Damit eröffnen sich für den Konstrukteur völlig neue Möglichkeiten, weil er in der hydrau­ lischen Bremsanlage nach Bedarf Bremsdruckverteiler mit sehr unterschied­ lichen Umschaltpunkten einsetzen kann, ohne dazu irgendwelche Änderungen an dem eigentlichen ABS-Gerät vornehmen zu müssen. Er kann in einfacher Weise durch völliges Entfernen oder aber durch Austauschen dieser Schraubpatronen nach Bedarf entweder überhaupt keine oder aber beliebig abgestufte Begrenzer- bzw. Mindererfunktionen erzielen.

Anhand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in schematisch stark vereinfachter Darstellungs­ weise die wichtigsten Bauteile und den hydrau­ lischen Schaltplan eines ersten Ausführungs­ beispiels einer bremsschlupfgeregelten hydrau­ lischen Bremsanlage der erfindungsgemäßen Art und

Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise ein zweites Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Brems­ anlage.

In der Zeichnung sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile und Schaltungsteile dargestellt. Nicht gezeigt sind u. a. Einzelheiten der Antiblockier-Regeleinrichtung, wie z. B. die den Bewegungszustand der Räder erfassenden Radsensoren, die eigent­ liche Steuer- und Regelelektronik sowie die zu den Regelventilen und der Hilfsdruck-Versorgungsanlage führenden Steuerleitungen. Diese Einzelheiten sind für das Verständnis der Erfindung unwesentlich und können in üblicher bekannter Weise ausgebildet sein.

Die in den Figuren dargestellte schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahr­ zeug-Bremsanlage ist als diagonal aufgeteilte Zweikreis-Bremsanlage ausgebildet, bei der die Bremsen 1 und 2 des linken Vorderrades 5 bzw. des rechten Hinterrades 6 einem ersten Bremskreis I und die Bremsen 3 und 4 des rechten Vorderrades 7 bzw. des linken Hinterrades 8 einem davon unabhängigen zweiten Bremskreis II angehören. Sie werden von einem vom Fahrzeuglenker mittels eines Bremspedals 11 betätigbaren Hauptbremszylinder 12, der entsprechend als Zweikreis-Hauptzylinder, beispielsweise als Tandem-Hauptzylinder ausgebildet ist, über Druck­ leitungen 9 bzw. 10 während des normalen Bremsbetriebes statisch mit Bremsdruck versorgt. In den Ausführungsbeispielen wird der Hauptbrems­ zylinder 12 nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung eines be­ kannten Unterdruck-Bremskraftverstärkers 13 betätigt. Anstelle eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers kann natürlich auch ein hydraulischer Bremskraftverstärker eingesetzt werden, wie er beispielsweise aus der DE-PS 26 02 050 bekannt ist.

Die schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage ist mit einer bekannten Antiblockier-Regeleinrichtung (Antiblockiersystem ABS bzw. automatischer Blockierverhinderer ABV) zur Bremsschlupfregelung ausgerüstet. Von dieser nach dem sogenannten Einspeiseprinzip arbeitenden bekannten "offenen" Antiblockier-Regeleinrichtung sind lediglich eine während der Bremsschlupfregelung zur dynamischen Bremsdruckversorgung der Radbremsen 1 bis 4 dienende Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 sowie ein den Radbremsen 1 bis 4 vorgeschalteter Regelventilblock 15 darge­ stellt.

Die hydraulische Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 besteht im wesentlichen aus einem z. B. elektrischen Antriebsmotor 16 und je einer Hydraulik­ pumpe 17 pro Bremskreis.

Der Regelventilblock 15 enthält in bekannter Weise je Radbremse 1 bis 4 z. B. in Form eines elektrisch betätigbaren Magnetventils je ein Einlaßventil 18 bis 21 und je ein Auslaßventil 22 bis 25.

Von dem nicht weiter dargestellten bekannten elektronischen Steuer- und Regelgerät der Antiblockier-Regeleinrichtung wird bei erkannter Blockiergefährdung eines oder mehrerer Räder zum einen die hydraulische Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 eingeschaltet und zum anderen die den einzelnen Radbremsen 1 bis 4 zugeordneten Ein- und Auslaßventile 18 bis 25 den Regelerfordernissen entsprechend derart ein- bzw. ausge­ schaltet, daß der Bremsdruck der Radbremsen 1 bis 4 je nach Bedarf entweder abgesenkt, gehalten oder wieder erhöht wird.

Solange die Antiblockier-Regeleinrichtung beim Bremsen eine Blockierge­ fährdung der Räder 5 bis 8 nicht feststellt, werden die Radbremsen 1 bis 4 vom Hauptbremszylinder 12 über die Druckleitungen 9 und 10 statisch mit Bremsdruck versorgt. Sowie die Antiblockier-Regeleinrich­ tung jedoch aufgrund der ihr von den nicht weiter dargestellten Rad­ sensoren gelieferten Signale die Blockiergefährdung zumindest eines der Fahrzeugräder feststellt, werden die Radbremsen 1 bis 4 von der dann eingeschalteten Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 unter Beibehaltung der vom Hauptbremszylinder vorgegebenen Druckhöhe über Hilfsdruck­ leitungen 26 bis 29 bzw. 26, 28 (Fig. 2) dynamisch mit Bremsdruck versorgt.

In den zu den Hinterradbremsen 2 und 4 führenden Druckleitungen sind nun vor den Einlaßventilen 19 und 21 des Regelventilblocks 15 gemäß der Erfindung übliche druckabhängige Bremsdruckverteiler 30 und 31 eingeschaltet, die in bekannter Weise entweder als Bremsdruckminderer oder als Bremsdruckbegrenzer ausgebildet sein können.

Diese druckabhängigen Bremsdruckverteiler sind schaltungsmäßig derart angeordnet, daß ihre mindernde oder begrenzende Funktion selbsttätig nur wirksam ist, wenn und solange die Radbremsen 1 bis 4 vom Hauptbrems­ zylinder 12 statisch mit Bremsdruck versorgt werden, nicht aber, wenn und solange sie von der Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 dynamisch mit Bremsdruck versorgt werden; sie sind also nur während des normalen Bremsbetriebes, d. h. solange die Antiblockier-Regeleinrichtung nicht angesprochen hat, wirksam.

Die vom Hauptbremszylinder 12 zu den Radbremsen 1 bis 4 führenden Druckleitungen 9 und 10 der beiden Bremskreise I und II verzweigen sich entsprechend jeweils in eine den Bremsdruckverteiler 30 bzw. 31 enthaltende erste Teilleitung 91 bzw. 101, die zum Eingang des der Hinterradbremse 2 bzw. 4 vorgeschalteten Einlaßventils 19 bzw. 21 führt, und in eine zweite Teilleitung 92 bzw. 102, die zum Eingang des der Vorderradbremse 1 bzw. 3 vorgeschalteten Einlaßventils 18 bzw. 20 führt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 führt nun für den ersten Bremskreis I von der einen Hydraulikpumpe 17 der Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 eine erste Hilfsdruckleitung 26 mit einer darin angeordneten ersten Rückschlagventileinrichtung 32 unmittelbar zum Eingang des der Hinter­ radbremse 2 vorgeschalteten Einlaßventils 19 und eine zweite Hilfs­ druckleitung 27 mit einer darin angeordneten zweiten Rückschlagventil­ einrichtung 33 unmittelbar zum Eingang des der Vorderradbremse 1 vorge­ schalteten Einlaßventils 18.

In entsprechender Weise führt für den zweiten Bremskreis II von der zweiten Hydraulikpumpe 17 der Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 eine erste Hilfsdruckleitung 18 mit einer darin angeordneten ersten Rück­ schlagventileinrichtung 34 unmittelbar zum Eingang des der Hinterrad­ bremse 4 vorgeschalteten Einlaßventils 21 und eine zweite Hilfsdruck­ leitung 29 mit einer darin angeordneten zweiten Rückschlagventilein­ richtung 35 unmittelbar zum Eingang des der Vorderradbremse 3 vorge­ schalteten Einlaßventils 20.

Solange die Antiblockier-Regeleinrichtung wegen fehlender Blockierge­ fährdung der Räder nicht anspricht, wird den Radbremsen 1 bis 4 bei Betätigung des Bremspedals 11 vom Hauptbremszylinder 12 über die Druck­ leitungen 9 und 10 statisch Bremsdruck zugeführt, wobei der den Hinter­ radbremsen 2 und 4 zugeführte Bremsdruck durch die vorgeschalteten druckabhängigen Bremsdruckverteiler 30 und 31 im Vergleich zu dem den Vorderradbremsen 1 und 3 zugeführten Bremsdruck begrenzt bzw. gemindert wird. Die zu diesem Zeitpunkt nicht eingeschaltete Hilfs­ druck-Versorgungsanlage 14 ist dabei durch die Rückschlagventilein­ richtungen 32 bis 35 vom Hauptbremszylinder entkoppelt.

Sobald die Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 jedoch bei Blockiergefährdung der Räder durch die Antiblockier-Regeleinrichtung eingeschaltet wird, drücken die Hydraulikpumpen 17 über die Rückschlagventileinrichtungen 32 bis 35 Bremsflüssigkeit in die Bremskreise I und II unter Beibe­ haltung der vom Hauptbremszylinder 12 vorgegebenen Druckhöhe. Dabei wird der von den Hydraulikpumpen 17 dynamisch gelieferte Bremsdruck den Einlaßventilen 19 und 21 der Hinterradbremsen 6 und 8 unter Umgehung der Bremsdruckverteiler 30 bzw. 31 in voller Höhe unmittelbar zuge­ führt. Die Bremsdruckverteiler sind hierbei also unwirksam; sie werden quasi selbsttätig ausgeschaltet, solange eine Bremsschlupfregelung stattfindet.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die Schaltungsanordnung weiter vereinfacht. In diesem Ausführungsbeispiel ist je Bremskreis I bzw. II jeweils nur noch eine von der Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 kommen­ de Hilfsdruckleitung 26 bzw. 28 mit jeweils einer darin angeordneten Rückschlagventileinrichtung 32 bzw. 34 vorgesehen. Diese Hilfsdruck­ leitungen sind jeweils unmittelbar zum Eingang des den Hinterradbremsen 2 bzw. 4 vorgeschalteten Einlaßventils 19 bzw. 21 geführt.

Wenn bei dieser Anordnung die Hilfsdruck-Versorgungsanlage 14 von der Antiblockier-Regeleinrichtung aufgrund festgestellter Blockierge­ fährdung eingeschaltet wird und die dynamische Bremsdruckversorgung der Radbremsen 1 bis 4 übernimmt, werden die Hinterradbremsen 2 und 4 wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wiederum über die Hilfsdruck­ leitungen 26 und 28 unter Umgehung der beiden Bremsdruckverteiler 30 bzw. 31 unmittelbar mit Bremsdruck voller Höhe versorgt, weil die beiden Bremsdruckverteiler quasi selbsttätig ausgeschaltet werden. Die beiden Vorderradbremsen 1 und 3 werden hierbei über die gleichen Hilfsdruckleitungen 26 und 28 mit Bremsdruck versorgt, wobei die Brems­ flüssigkeit die Bremsdruckverteiler 30 und 31 jeweils in Rückwärts­ richtung, d. h. vom Ausgang zum Eingang hin durchströmt. Die begrenzende bzw. mindernde Wirkung solcher Bremsdruckverteiler tritt bekanntlich nur in Vorwärtsrichtung auf, nicht jedoch in Rückwärtsrichtung. Die über die Hilfsdruckleitungen 28 und 28 gelieferte Bremsflüssigkeit kann daher auch bei der in Fig. 2 gezeigten Bremsanlage über die Brems­ druckminderer 30 und 31 unbehindert zu den Vorderradbremsen 1 und 3 gelangen.

Während des normalen Bremsbetriebes, wo also die Antiblockier-Regelein­ richtung wegen fehlender Blockiergefährdung nicht arbeitet, wird den Radbremsen 1 bis 4 in der anhand der Fig. 1 erläuterten Weise statisch Bremsdruck zugeführt, wobei der den Hinterradbremsen 2 und 4 zugeführte Bremsdruck durch die Bremsdruckverteiler 30 und 31 begrenzt bzw. ge­ mindert wird.

Claims (4)

1. Schlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit zwei diagonal aufgeteilten Bremskreisen,

• a) mit einem pedalbetätigten, vorzugsweise hilfskraftunterstützten Hauptbremszylinder zur Erzeugung eines den Radbremsen über Druck­ leitungen zugeführten statischen Bremsdrucks,
• b) mit einer hydraulischen Hilfsdruck-Versorgungsanlage, insbesondere einer Hydraulikpumpenanordnung einer nach dem Einspeiseprinzip arbeiten­ den offenen Antiblockier-Regeleinrichtung zur Erzeugung eines den Radbremsen während der Antiblockierregelung (Bremsschlupfregelung) unter Umgehung des Hauptbremszylinders zugeführten dynamischen Brems­ drucks,
• c) und mit den Radbremsen vorgeschalteten, Einlaß- und Auslaßventile enthaltenden Regelventilen der Antiblockier-Regeleinrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß in den zu den Hinterradbremsen (2, 4) führenden Druckleitungen (9/91, 10/101) vor den Einlaßventilen (19, 21) je ein druckabhängiger Bremsdruckverteiler (Minderer, Begrenzer) (30, 31) derart angeordnet ist, daß seine mindernde oder begrenzende Funktion selbst­ tätig nur wirksam ist, wenn und solange die Radbremsen (1 bis 4) vom Hauptbremszylinder (12) (statisch) druckversorgt sind, nicht aber, wenn und solange sie von der Hilfsdruck-Versorgungsanlage (14) (dynamisch) druckversorgt sind.

2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Hauptbremszylinder (12) zu den Rad­ bremsen (1 bis 4) führenden Druckleitungen (9, 10) der beiden Bremskreise (I, II) sich jeweils in eine den Bremsdruckverteiler (30 bzw. 31) ent­ haltende, zum Eingang des der Hinterradbremse (2 bzw. 4) vorgeschalteten Einlaßventils (19 bzw. 21) führende erste Teilleitung (91 bzw. 101) und in eine zum Eingang des der Vorderradbremse (1 bzw. 3) vorgeschalteten Einlaßventils (18 bzw. 20) führende zweite Teilleitung (92 bzw. 102) verzweigen, und daß von der Hilfsdruck-Versorgungsanlage (14) je Bremskreis (I, II) jeweils eine eine erste Rückschlagventileinrichtung (32 bzw. 34) ent­ haltende erste Hilfsdruckleitung (26 bzw. 28) unmittelbar zum Eingang des der Hinterradbremse (2 bzw. 4) vorgeschalteten Einlaßventils (19 bzw. 21) und eine eine zweite Rückschlagventileinrichtung (33 bzw. 35) enthaltende zweite Hilfsdruckleitung (27 bzw. 29) unmittelbar zum Eingang des der Vorderradbremse (1 bzw. 3) vorgeschalteten Einlaßventils (18 bzw. 20) geführt ist. (Fig. 1)

3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die vom Hauptbremszylinder (12) zu den Radbremsen (1 bis 4) führenden Druckleitungen (9, 10) der beiden Bremskreise (I, II) jeweils in eine den Bremsdruckverteiler (30 bzw. 31) enthaltende, zum Eingang des der Hinterradbremse (2 bzw. 4) vorge­ schalteten Einlaßventils (19, 21) führende erste Teilleitung (91, 101) und in eine zum Eingang des der Vorderradbremse (1 bzw. 3) vorgeschalte­ ten Einlaßventils (18 bzw. 20) führende zweite Teilleitung (92 bzw. 102) verzweigen und daß von der Hilfsdruck-Versorgungsanlage (14) je Bremskreis (I, II) jeweils eine eine Rückschlagventileinrichtung (32 bzw. 34) enthaltende Hilfsdruckleitung (26 bzw. 28) zum Eingang des der Hinterradbremse (2 bzw. 4) vorgeschalteten Einlaßventils (19 bzw. 21) geführt ist. (Fig. 2)