DE3803363A1 - Druckmittelbetaetigte bremsanlage mit blockiergeschuetzter antriebsschlupfregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung, bestehend im wesentlichen aus einem pedalbetätigten, vorzugsweise hilfskraftunterstützten Bremsdruckgeber mit einem Hauptzylinder, an den über in ein Leitungssystem verzweigte Haupt-Bremsleitungen Radbremszylinder angeschlossen sind, aus mit ausgangsseitigen Anschlußleitungen an die Haupt-Bremsleitungen versehenen Hilfsdruck-Pumpen, deren Eingänge über eine Eingangsleitung an einen Druckmittel- Reservebehälter angeschlossen sind so wie aus Radsensoren und elektronischen Schaltkreisen zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und zur Erzeugung von elektrischen Bremsdruck-Steuersignalen, mit denen zur Schlupfregelung in das Leitungssystem eingefügte elektromagnetisch betätigbare Druckmittel-Einlaß- und Auslaßventile zur Schlupfregelung steuerbar sind.

Vergleichbare, blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlagen mit Antriebsschlupfregelung zeigen die Patentschriften DE 31 37 286 und 31 37 287. Das ABS dieser Bremsanlagen beruht auf dem Rückförderprinzip. Dementsprechend beruht das Antriebsschlupfregelsystem auf dem speziellen ABS, wobei zusätzlich ein Druckspeicher verwendet wird, der mit mehreren hydraulischen Anschlüssen in die Bremsanlage integriert ist.

Nachteil dieser bekannten Bremsanlagen ist, daß sie nicht oder nur mit großem Aufwand auf- bzw. abrüstbar für hochschnelle bzw. normale Antriebsschlupfregelungen sind.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Antriebsschlupfregelungssystem für eine Bremsanlage mit ABS beruhend auf dem dynamischen Einströmprinzip zu schaffen, das mit einer geringen Anzahl von Anschlüssen auf- bzw. abrüstbar ist für ein hochschnelles bzw. normales Antriebsschlupfregeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter Druckspeicher mit seinem einzigen Anschluß an die Haupt-Bremsleitung angeschlossen ist, wobei zwischen dem Anschluß und dem Druckspeicher ein mit einem ein Überdruckventil einschließenden Bypass versehenes elektromagnetisches Ventil mit vorgeschaltetem Drucküberwachungsschalter angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Haupt-Bremsleitung mit dem Anschluß des Druckspeichers diejenige für die angetriebenen Räder ist, und daß die angetriebenen Räder die Hinterräder sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein in die Haupt-Bremsleitung zwischen den Hauptzylinder und den einmündenden Pumpenausgang geschaltetes elektromagnetisches Ventil mit je einem ein Überdruckventil und ein Rückschlagventil umfassenden Bypass versehen ist.

Ein weiterer Vorteil für die Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die zwischen dem Druckspeicher und dessen Anschluß an den Pumpenausgang der Pumpe angeordneten Ventile mit Bypass und Drucküberwachungsschalter zu einem Block mit kürzesten Funktionsverbindungen zusammengefaßt sind.

Zusätzlich ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung dadurch, daß mehrere Haupt-Bremsleitungen bzw. Pumpenausgänge mit je einem Anschluß eines Druckspeichers mit Ventilen, Bypass und Drucküberwachungsschalter versehen sind.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine Bremsanlage mit ABS und mit normal schneller Antriebsschlupfregelung durch Hinzufügen einer kleinen Baugruppe auf hochschnelles Regeln erweiterbar ist und daß dies mit einer relativ einfachen Montagemaßnahme erreichbar ist. Dadurch kann eine für Vorderradantrieb konzipierte Antriebsschlupfregelung für den Hinterachsantrieb von Fahrzeugen hoher Leistung in allen Geschwindigkeitsbereichen eingesetzt werden.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles einer Bremsanlage mit einem erweiterten, auf die angetriebene Hinterachse beschränkten Antriebsschlupfregel- (ASR)-System mit zugehöriger Zeichnung erläutert.

Die Bremsanlage besitzt ein als Bremsdruckgeber 1 im wesentlichen aus einem Tandemhauptzylinder 2 und einem vorgeschalteten Unterdruckverstärker 3 bestehendes hydraulisches Aggregat. Über eine Druckstange 4 wird in bekannter Weise eine auf ein Bremspedal 5 ausgeübte Pedelkraft F auf den Unterdruckverstärker 3 und von diesem hilfskraftunterstützt auf die Hauptkolben 6, 7 des Tandem-Hauptzylinders 2 übertragen. In der dargestellten Lösestellung der Bremse sind die Druckkammern 8, 9 des Hauptzylinders 2 über geöffnete Zentral-Regel-Ventile 10, 11, über Anschlußkanäle 12, 13 im Inneren der Kolben 6, 7, über Druckkammern 14, 15, über Anschlußbohrungen 16, 17 und über hydraulische Leitungen 18, 19 mit einem Druckmittel-Reservebehälter 20 verbunden. Zwei Haupt-Bremsleitungen 21, 22 des Hauptzylinders 2 sind über elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete als Einlaßventile 23, 24, 25, 26 fungierende SO-Ventile mit den Radbremszylindern 27, 28, 29, 30 verbunden. Die Radbremszylinder 27, 28, 29, 30 sind außerdem an elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung gesperrte, als Auslaßventile 31, 32, 33, 34 fungierende SG-Ventile angeschlossen. Diese sind über eine hydraulische Rückflußleitung 35 mit einer Ausgangsleitung 36 des Druckmittel-Reservebehälters 20 verbunden. Dabei ist die Ausgangsleitung 36 zugleich eine Eingangsleitung 36 von elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpen 37, 38, die mit Pumpenausgängen 37′, 38′ versehen sind. Die Pumpenausgänge 37′, 38′ führen über Rückschlagventile 39, 40 in die Hauptbremsleitungen 21, 22.

Am Pumpenausgang 38′ ist zwischen dem Rückschlagventil 40 und der Haupt-Bremsleitung 22 ein Anschluß 41 eines Druckspeichers 42 mit zugehörigem Drucküberwachungsschalter 42′ vorgesehen. Zwischen dem Anschluß 41 und dem Druckspeicher 42 ist ein elekromagnetisch betätigbares SG-Ventil 43 mit Bypass 44 mit Überdruckventil 45 geschaltet. Der Drucküberwachungsschalter 43 gibt bei Anliegen eines Mindest- bzw. eines Höchstdruckes im Speicher 42 Signale an eine elektronische Signalverarbeitungsschaltung 46 ab. Diese schaltet zum Zweck des Ladens bzw. Beenden des Ladens von Speicher 42 den Pumpenmotor M ein bzw. aus. Das Überdruckventil 45 begrenzt den Höchstdruck im Druckspeicher 42 und ist für thermisch bedingten Überdruck vorgesehen. In der Haupt-Bremsleitung 22 der Hinterachse ist zwischen die Einmündung des Pumpenausgangs 38′ und die Druckkammer 8 ein elektromagnetisch betätigbares SO-Ventil 47 mit je einem Bypass 48, 49 mit Überdruckventil 50 bzw. mit einem Rückschlagventil 51 sowie mit vorgeschaltetem Druckschalter 52 angeordnet. Der Druckschalter 52 ist über die Schaltung 46 mit dem Pumpenmotor M und dem Drucküberwachungsschalter 42′ verknüpft und bewirkt eine Unterbrechung des Speicherlademodus bei Betätigung der Bremse und somit bei Druckaufbau in der Druckkammer 8, indem der Pumpenmotor M ausgeschaltet wird, selbst im Fall eines durch den Drucküberwachungsschalter 42′ signalisierten Druckbedarfs für den Druckspeicher 42.

Die Anwendung des Druckspeichers 42 verkürzt die Ansprechzeiten des Antriebsschlupfregelsystems im Vergleich zu herkömmlichen Systemen ohne Druckspeicher auf ≦ 20 ms und bewirkt dessen hervorragende Eignung für Kraftfahrzeuge hoher Leistung mit Hinterachsantrieb.

Der Druckspeicher 42 ist in Mehrfachanordnung zweckmäßig bei erforderlicher hochschneller Antriebsschlupfregelung mehrerer Bremskreise bzw. für Vorder- oder Hinterachsantrieb bei Diagonalbremskreis-Anordnung.

Die Fahrzeugräder sind mit induktiven Sensoren S 1 bis S 4 ausgerüstet, die elektrische Signale erzeugen und damit die Raddrehgeschwindigkeit bzw. deren Änderung erkennen lassen. Diese Signale werden der elektronischen Signalverarbeitungs- und Verknüpfungsschaltung 46 zugeführt, die Bremsdruck-Steuersignale erzeugt, mit denen bei Blockiertendenz eines oder mehrerer Räder die zugeordneten Einlaß- und Auslaßventile 23-26 und 31-34 pulsierend bzw. zeitweise umgeschaltet werden und somit der Bremsdruck konstant gehalten, abgebaut bzw. bei endender Blockiertendenz wieder erhöht wird. Über die Ausgänge A 1 bis A 4 werden hierzu Betätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßventile über nicht mit dargestellte elektrische Leitungen bzw. Anschlüsse angesteuert.

Die Schaltung 46 kann in bekannter Weise durch fest verdrahtete Schaltkreise oder durch programmierbare elektronische Bausteine, wie Mikrocomputer oder Mikrocontroller, realisiert werden.

Das Einschaltsignal zum Inbetriebsetzen des Antriebsmotors M der Hydraulikpumpen 37, 38, der während einer Schlupfregelung laufen muß, wird über den Anschluß n an den Motor M angelegt.

Funktion: Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F, unterstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3, auf die Hauptzylinderkolben 6, 7 übertragen. Die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 schließen, so daß sich nunmehr in den Druckkammern 8, 9 und damit in den Haupt-Bremsleitungen 21, 22 Bremsdruck aufbauen kann, der über die Ventile 23 bis 26 zu den Radbremszylindern 27 bis 30 gelangt.

Wird beim Bremsvorgang mit Hilfe der Sensoren S 1 bis S 4 und der Schaltung 46 eine Blockiertendenz an einem oder an mehreren Rädern erkannt, setzt die Antiblockierregelung ein: Auf ein Signal der Schaltung 46 werden die einer Blockiertendenz zugeordneten, betroffenen Einlaßventile 23 bis 26 in Sperrstellung geschaltet. Somit sind die betroffenen Radbremszylinder 27 bis 30 von den Haupt-Bremsleitungen hydraulisch getrennt. Das Signal der Schaltung 46 schaltet gleichzeitig den Pumpenmotor M ein, woraufhin in den Pumpenausgängen 37′, 38′, und den Hauptbremsleitungen 21, 22 sowie in den Druckkammern 8, 9 bis zu den Einlaßventilen 23 bis 26 Druck aufgebaut wird. Der Volumen- bzw. Druckaufbau in den Druckkammern 8, 9 bewegt die Arbeitskolben 6, 7 entgegen der Pedalkraft F, bis deren Null-Position erreicht ist, in der die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 öffnen. Weiteres Druckmittelvolumen wird in dieser Position über die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 in den Druckmittel-Reservebehälter 20 gefördert.

Eine Entleerung der Druckkammern 8, 9 wird somit bei ABS-Modus verhindert, ein notwendiges Reservevolumen in den Kammern 8, 9 ist gesichert. Somit ist, nach einem zwischenzeitlichen Druckabbau an den betroffenen Radbremszylindern durch Öffnen der zugehörigen Auslaßventile, ein sofortiger erneuter Druckaufbau in diesen Radbremszylindern möglich.

Wird im Fahrbetrieb mit Hilfe der Sensoren S 1 bis S 4 und der Schaltung 46 eine Antriebsschlupftendenz an einem oder beiden Rädern der Antriebsachse erkannt, setzt die Antriebsschlupfregelung ein: Auf ein Signal der Schaltung 46 wird das nicht einer Schlupftendenz zugeordnete Einlaßventil 25 oder 26 sowie das SO-Ventil 47 geschlossen, das SG-Ventil 43 des Druckspeichers 42 wird geöffnet, so daß aus dem Druckspeicher 42 bzw. aus den gleichzeitig eingeschalteten Pumpen 37, 38 Druckmittel in die beiden Haupt-Bremsleitungen 21, 22 gefördert wird und schnelles Abbremsen eines bzw. beider Fahrzeugräder möglich wird. Das SO-Ventil 47 verhindert einen Druckabbau über das Zentral- Regel-Ventil 10. Ohne Druck in der Haupt-Bremsleitung 22 ist eine Antriebsschlupfregelung nicht möglich. Ein solcher Druckabbau geschieht notwendigerweise für den von Pumpe 37 erzeugten Volumenstrom über das Zentral-Regel-Ventil 11, da für die nichtangetriebenen Räder der Radbremszylinder 27, 28 natürlich keine Antriebsschlupfregelung vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste:

 1  Bremsdruckgeber
 2  Tandemhauptzylinder
 3  Unterdruckverstärker
 4  Druckstange
 5  Bremspedal
 6  Hauptkolben
 7  Hauptkolben
 8  Druckkammer
 9  Druckkammer
10  Zentral-Regel-Ventil
11  Zentral-Regel-Ventil
12  Anschlußkanal
13  Anschlußkanal
14  Ringkammer
15  Ringkammer
16  Anschlußbohrung
17  Anschlußbohrung
18  Hydraulische Leitung
19  Hydraulische Leitung
20  Druckmittel-Reservebehälter
21  Haupt-Bremsleitung
22  Haupt-Bremsleitung
23  Einlaßventil
24  Einlaßventil
25  Einlaßventil
26  Einlaßventil
23′  Rückschlagventil
24′  Rückschlagventil
25′  Rückschlagventil
26′  Rückschlagventil
27  Radbremszylinder
28  Radbremszylinder
29  Radbremszylinder
30  Radbremszylinder
31  Auslaßventil
32  Auslaßventil
33  Auslaßventil
34  Auslaßventil
35  Rückflußleitung
36  Ausgangsleitung bzw. Eingangsleitung
37  Hydraulikpumpe
38  Hydraulikpumpe
37′  Pumpenausgang
38′  Pumpenausgang
39  Rückschlagventil
40  Rückschlagventil
41  Anschluß eines Druckspeichers
42  Druckspeicher
43  SG-Ventil
44  Bypass
45  Überdruckventil
46  Elektronische Signalverarbeitungsschaltung
47  SO-Ventil
48  Bypass
49  Bypass
50  Überdruckventil
51  Rückschlagventil
52  Druckschalter

Claims (6)

1. Blockiergeschützte, druckmittelbetätigte Bremsanlage mit Antriebsschlupfregelung, bestehend im wesentlichen aus einem pedalbetätigten, vorzugsweise hilfskraftunterstützten Bremsdruckgeber (1) mit einem Hauptzylinder (2), an den über in ein Leitungssystem verzweigte Haupt-Bremsleitungen (21, 22), Radbremszylinder (27 bis 30) angeschlossen sind, aus mit Pumpenausgängen (37′, 38′) an die Haupt-Bremsleitungen (21, 22) angeschlossenen Hilfsdruck-Pumpen (37, 38), deren Eingänge über eine Eingangsleitung (36) an einen Druckmittel-Reservebehälter (20) angeschlossen sind, sowie aus Radsensoren (S 1 bis S 4) und elektronischen Schaltkreisen (46) zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und zur Erzeugung von elektrischen Bremsdruck-Steuersignalen, mit denen in das Leitungssystem eingefügte elektromagnetisch betätigbare Druckmittel-Einlaß- und Auslaßventile (23 bis 26, 31 bis 34) zur Schlupfregelung steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Druckspeicher (42) mit seinem einzigen Anschluß (41) an die Haupt-Bremsleitung (22) angeschlossen ist, wobei zwischen dem Anschluß (41) und dem Druckspeicher (42) ein mit einem ein Überdruckventil (45) einschließenden Bypass (44) versehenes elektromagnetisches Ventil (43) mit vorgeschaltetem Drucküberwachungsschalter (42′) angeordnet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Bremsleitung (22) mit dem Anschluß (41) des Druckspeichers (42) diejenige für die angetriebenen Räder ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Haupt-Bremsleitung (22) zwischen den Hauptzylinder (2) und den einmündenden Pumpenausgang (38′) geschaltetes elektromagnetisches Ventil (47) mit je einem ein Überdruckventil (50) und ein Rückschlagventil (51) umfassenden Bypass (48) versehen ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Druckspeicher (42) und dessen Anschluß (41) an den Pumpenausgang (38′) der Pumpe (38) angeordneten Ventile (43, 45) mit Bypass (44) und Drucküberwachungsschalter (42′) zu einem Block mit kürzesten Funktionsverbindungen zusammegefaßt sind.

5. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebenen Räder die Hinterräder sind.

6. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Haupt-Bremsleitungen (21, 22) mit je einem Anschluß (41) eines Druckspeichers (42) mit Ventilen (43, 45), Bypass (44) und Drucküberwachungsschalter (43) versehen sind.