DE3827367A1

DE3827367A1 - Blockiergeschuetzte hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE3827367A1
Application number: DE19883827367
Authority: DE
Inventors: Gunther Buschmann
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte hydrau lische Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder, der über eine Bremsleitung mit einem Radbremszylinder verbunden ist, wobei in die Bremsleitung ein Sperrventil eingesetzt ist, einer Pumpe, die über eine Druckleitung an die Bremsleitung angeschlossen ist und an deren Ausgang mittels eines Druckregelventils ein Druck einstellbar ist, der dem Hauptbremszylinderdruck ent spricht, einem Einlaßventil in der Bremsleitung und einem Aus laßventil in einer Entlastungsleitung, die die Radbremse mit einem Vorratsbehälter verbindet.

Eine derartige Bremsanlage ist in der DE-OS 35 05 410 beschrie ben. In der Bremslösestellung ist das Sperrventil, sowie das Einlaßventil geöffnet, so daß eine direkte Druckmittelverbin dung zwischen dem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern vorhanden ist. Der im Hauptbremszylinder aufgebaute Druck kann damit unmittelbar an die Radbremszylinder weitergegeben werden. Damit ein Blockieren der abgebremsten Fahrzeugräder vermieden wird, ist die Bremsanlage in einen Regelmodus schaltbar. Im Re gelmodus wird eine Pumpe eingeschaltet, und durch den sich auf bauenden Pumpendruck das Sperrventil umgeschaltet, so daß die Bremsleitung unterbrochen ist. Durch Schalten der Ein- und Aus laßventile gemäß eines Regelalgorithmus kann der Druck in den Radbremszylindern so eingestellt werden, daß die Räder in einem optimalen Schlupfbereich laufen. Der Pumpe ist ein Regelventil zugeordnet, das im Druckausgang der Pumpe einen Wert ein stellt, der dem Hauptzylinderdruck entspricht.

Derartige Bremsanlagen weisen einen entscheidenden Nachteil auf. Nicht immer reicht die Fördermenge der Pumpe aus, um den momentanen Regelbedarf zu stillen. Wie erläutert, erfolgt die Regelung durch stetes Zuführen und Ablassen von Druckmittel aus den Radbremszylindern. Der Regelbedarf kann in besonderen Situ ationen (plötzliche Änderung der Reibverhältnisse zwischen Rei fen und Fahrbahn) momentan sehr hohe Spitzenwerte annehmen. Die Förderleistung der Pumpe muß daher auf diese nicht häufig vor kommende extreme Situationen eingestellt werden.

In der DE-OS 36 27 000 wurde daher schon vorgeschlagen, auf ein Sperrventil zu verzichten, so daß der Hauptzylinder die Funk tion eines Speichers übernimmt. Sobald die Förderleistung der Pumpe nicht ausreicht, wird Druckmittel dem Hauptbremszylinder entnommen. Diese Konstruktion hat aber den Nachteil, daß die Pumpe auch in den Hauptbremszylinder fördert, so daß die Kolben des Arbeitszylinders in ihre Grundposition zurückgeschoben wer den. Das Pedal führt eine entsprechende Bewegung aus. Während also in der Bremsanlage gemäß der DE-OS 35 05 410 das Pedal mit Beginn einer Bremsschlupfregelung seine aktuelle Position bei behält, wird in der Bremsanlage gemäß der DE-OS 36 27 000 das Pedal vollständig in seine Grundposition zurückgeschoben.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe eine Bremsanlage zu konstruieren, bei der das Pedal mit Beginnn einer Bremsschlupf regelung in seiner aktuellen Position verbleibt und der Hauptbremszylinder trotz allem eine Speicherfunktion übernehmen kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß parallel zum Sperrventil ein Kolben angeordnet ist, dessen eine Stirnseite einen Einlaßraum begrenzt, der an den Hauptbremszylinder ange schlossen ist, und dessen andere Stirnseite einen Auslaßraum begrenzt, der an die Radbremszylinder angeschlossen ist.

Über das Regelventil ist der Pumpendruck zwar an den Hauptzy linderdruck gekoppelt, zur raschen Druckabsenkung in den Rad bremsen ist es aber vorteilhaft, eine Direktleitung zwischen Radbremszylindern und den Hauptbremszylindern vorzusehen, in die ein Rückschlagventil eingeschaltet ist.

Um mit Beginn einer Bremsschlupfregelung ein Reservevolumen im Hauptbremszylinder zu schaffen, ist es günstig, den Kolben durch eine Feder derart vorzuspannen, daß der Auslaßraum sein kleinstes Volumen einnimmt. Dies hat zur Folge, daß mit Beginn einer Bremsschlupfregelung Druckmittel aus dem Einlaßraum in den Hauptbremszylinder gefördert wird, wodurch das Pedal ein wenig zurückgestelllt wird. Dieses Druckmittel steht zur Ver fügung, um bei Ausfall der Pumpe, eine Notbremsung durchführen zu können.

Bei dieser Konstruktion kann das Sperrventil in einfacher Weise als Rückschlagventil ausgebildet werden, und in weiterer Ver einfachung als Manschette am Kolben dargestellt werden. Eine weitere bauliche Vereinfachung ergibt sich, wenn der Kolben gleichzeitig die Funktion eines Schaltkolbens für das Regelven til übernimmt. Dazu wirkt der Kolben über einen Stößel auf das Ventilschließglied des Regelventils ein. Wird z.B. der Druck im Hauptbremszylinder gesenkt, so bewegt sich der Kolben derart, daß das Ventil geöffnet wird und Druckmittel aus der Pumpe über eine Nebenleitung in den Vorratsbehälter gelangt.

Der Abstand zwischen den Kolben und dem Stößel bestimmt das Zu satzvolumen, was mit Beginn einer Bremsschlupfregelung im Aus laßraum aufgenommen wird.

Der Erfindungsgedanke soll im folgenden an Hand eines Ausfüh rungsbeispiels, dargestellt in einer Fig., näher erläutert wer den. Die Bremsanlage besteht aus einem Hauptbremszylinder 1, dessen Arbeitsraum 2, begrenzt von einem pedalbetätigten Ar beitskolben 3, über eine Bremsleitung 4 mit der Radbremse 26 in Verbindung steht. Eine motorgetriebene Pumpe 5 steht über eine Druckleitung 6 in die ein Rückschlagventil 7 eingeschaltet ist, mit der Bremsleitung 4 in Verbindung. Der Einmündungspunkt ist mit E bezeichnet. Der Ausgang der Pumpe 5 steht weiterhin über eine Nebenleitung 8, in die ein Regelventil 9 eingeschaltet ist, mit einem Vorratsbehälter 10 in Verbindung.

Unterhalb des Einmündungspunktes E ist das Einlaßventil 11 ein geschaltet, in die Entlastungsleitung 13 zwischen der Radbremse 26 und dem Vorratsbehälter 10 ist ein Auslaßventil 12 einge setzt. Ein- und Auslaßventile sind elektromagnetisch angesteu erte Ventile, die zwei Schaltpositionen aufweisen. In der einen Position ist die Druckmittelverbindung geöffnet, in der anderen gesperrt. In der Grundposition des Einlaßventils 11 ist die Druckmittelverbindung geöffnet. In der Grundposition des Aus laßventils 12 ist die Druckmittelverbindung gesperrt. Das Ein laßventil 11 wird daher als stromlos offen SO und das Auslaß ventil als stromlos geschlossen SG angeprochen. Zwischen der Radbremse 26 und dem Hauptbremszylinder 2 besteht eine Direkt verbindung gebildet durch die Direktleitung 14, in die ein Rückschlagventil 15 eingesetzt ist, das zum Hauptbremszylinder hin öffnet.

In die Bremsleitung 4 ist ein Kolben 25 eingesetzt. Der Kolben begrenzt mit seiner einen Stirnseite einen Einlaßraum 16, der in direkter Verbindung mit dem Hauptbremszylinder steht. Die andere Stirnseite des Kolbens begrenzt einen Auslaßraum 17, der mit der Radbremse 26 gekoppelt ist. Durch eine Dichtmanschette 18 sind die beiden Räume voneinander getrennt. Die Dichtman schette 18 ist so angeordnet, daß ein Druckmittelfluß vom Ein laßraum 16 zum Auslaßraum 17 erlaubt ist. Am Kolben 25 ist eine Feder 19 abgestützt, die den Kolben 25 in eine Position drängt, in der der Auslaßraum 17 sein kleinstes Volumen aufweist. Der Kolben 25 weist weiterhin eine axiale Bohrung 27 auf, die in den Einlaßraum 16 mündet. In der Bohrung 27 ist zentrisch ein Stift 21 angeordnet. Die Feder 19 ist um den Stift 21 ange ordnet. Die axiale Bohrung 27 steht über eine radiale Bohrung 20 mit einem Ringraum 28 um den Kolben 25 in Verbindung.

Das Ventil 9 besteht aus einer Ventilkugel 22, die mit einem Stößel 23 zusammenwirkt. Eine Ventilfeder 24 hält die Ventil kugel 22 dichtend auf ihrem Dichtsitz. Der Stößel 23 ragt dich tend in den Einlaßraum 16 hinein und befindet sich auf eine Achse mit dem Stift 21.

Im folgenden wird die Funktion der Bremsanlage beschrieben. Zum Betätigen der Bremse wird das schematisch angedeutete Pedal niedergedrückt, so daß der Arbeitsraum 2 des Hauptbremszylin ders 1 verkleinert wird. Das Druckmittel gelangt über die Bremsleitung 4 in den Einlaßraum 16 der Bohrung 27 der radialen Bohrung 20 über die Manschette 18 in den Auslaßraum 17 und von dort über ein weiteres Bremsleitungsstück mit dem Einlaßventil 11 zum Radbremszylinder 26. Die Radbremse wird betätigt und das Rad, und damit das Fahrzeug abgebremst. Wird die Bremse wieder gelöst, d.h. die Betätigungskraft vom Pedal fortgenommen, so gelangt Druckmittel aus der Radbremse 26 über die Direktleitung 14 in den Hauptbremszylinder zurück.

Während einer Bremsung wird das Drehverhalten des abgebremsten Rades ständig überwacht. Wird dabei festgestellt, daß das Rad droht zu blockieren, so schaltet die Bremsanlage in den Regel modus. Dies bedeutet, daß das Einlaßventil 11 geschlossen und das Auslaßventil 12 geöffnet wird. Gleichzeitig wird der Motor antrieb M der Pumpe 5 eingeschaltet.

Über das Auslaßventil 12 fließt Druckmittel aus der Radbremse in den Vorratsbehälter 10. Dadurch kommt es zu einer Druckent lastung in den Radbremsen. Das Rad kann wieder beschleunigen und läuft aus der Blockiergefahr heraus. Die Pumpe fördert nun Druckmittel über das Rückschlagventil 7 in den Auslaßraum 17 wodurch der Kolben 25 in der Darstellung gemäß der Fig. nach rechts wandert. Das Ventil 9 ist zunächst noch geschlossen. Mit der Bewegung des Kolbens 25 wird Druckmittel aus dem Einlaßraum 16 in den Hauptbremszylinder 2 zurückgefördert, so daß dort ein Reservevolumen gebildet wird. Das Pedal wird ein wenig aber nicht vollständig zurückgestellt. Es behält also im wesent lichen seine aktuelle Position ein, die es zu Beginn der Re gelung innehatte. Sobald der Stift 21 am Stößel 23 anliegt wird die Bewegung des Kolbens 25 auf die Ventilkugel 22 übertragen, wodurch die Druckmittelverbindung zwischen der Pumpe 5 und dem Vorratsbehälter 10 geöffnet wird. Der Kolben 25 ist nun in sei ner Regelposition. Der Druck im Auslaßraum 17 entspricht in etwa dem Druck im Einlaßraum 16.

Sollte ein erneuter Druckaufbau in den Radbremsen notwendig werden, so öffnet das Auslaßventil 11 und die Pumpe 5 fördert in die Radbremsen um den Radbremsdruck zu erhöhen. Sollte die Fördermenge der Pumpe 5 momentan nicht ausreichen, so wird Druckmittel dem Auslaßraum 17 entnommen, wodurch der Kolben 25 nach links wandert. Da eine Kopplung zwischen dem Hauptbrems zylinder und dem Einlaßraum 16 besteht, ist die Bewegung des Kolbens am Pedal 3 erfahrbar. Dies bedeutet, daß der Fahrer durch ein leichtes Vibrieren des Pedals darauf aufmerksam ge macht wird, daß die Bremsanlage im Regelmodus ist.

Der Druck in den Radbremsen kann jederzeit gesenkt werden, in dem die Betätigungskraft vom Pedal genommen wird. Dann sinkt der Druck im Hauptbremszylinder, so daß Druckmittel aus den Radbremsen über die Direktleitung 14 in den Hauptbremszylinder gelangen kann. So daß der Druck in den Radbremsen nicht höher sein kann als der Druck im Hauptbremszylinder.

Bezugszeichenliste:

1 Hauptbremszylinder
2 Arbeitsraum
3 Arbeitskolben
4 Bremsleitung
5 Pumpe
6 Druckleitung
7 Rückschlagventil
8 Nebenleitungen
9 Regelventil
10 Vorratsbehälter
11 Elektromagnetventil SO
12 Elektromagnetventil SG
13 Entlastungsleitung
14 Direktleitung
15 Rückschlagventil
16 Einlaßraum
17 Auslaßraum
18 Manschette
19 Feder
20 Radialbohrung
21 Stift
22 Ventilkugel
23 Stößel
24 Ventilfeder
25 Kolben
27 Axialbohrung
28 Ringraum

Claims

1. Blockiergeschützte hydraulische Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder (1), der über eine Bremsleitung (4) mit einem Radbremszylinder (26) verbunden ist, wobei in die Bremsleitung (4) ein Sperrventil (18) eingesetzt ist, einer Pumpe (5), die über eine Druckleitung (6) an die Bremslei tung (4) angeschlossen ist und an deren Ausgang mittels ei nes Druckregelventils (9) ein Druck einstellbar ist, der dem Hauptbremszylinderdruck entspricht, einem Einlaßventil (11) in der Bremsleitung (4) und einem Auslaßventil in ei ner Entlastungsleitung (13), die die Radbremse (26) mit ei nem Vorratsbehälter (10) verbindet, dadurch gekenn zeichnet, daß parallel zum Sperrventil (18) ein Kol ben (25) angeordnet ist, dessen eine Stirnseite einen Ein laßraum (16) begrenzt, der an den Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist, und dessen andere Stirnseite einen Aus laßraum (17) begrenzt, der an die Radbremszylinder (26) an geschlossen ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Direktleitung (14) zwischen dem Hauptbremszylinder (1) und dem Radbremszylinder (26) vorge sehen ist, in die ein Rückschlagventil (15) eingeschaltet ist, das zum Hauptbremszylinder (2) hin öffnet.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kolben (25) von einer Feder (19) derart belastet ist, das er eine Position einnimmt, die da durch charakterisiert ist, daß der Auslaßraum (17) sein kleinstes Volumen einnimmt.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Sperrventil ein Rückschlagventil ist, das zum Hauptzylinder hin sperrt.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Rückschlagventil durch eine Man schette (18) am Kolben (25) gebildet ist.

6. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Regelventil (9) einen Ventil schließkörper (22) sowie einen Stößel (23) aufweist, der in den Einlaßraum (16) ragt.

7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Stößel in der Achse des Kolbens (25) beweglich angeordnet ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Grundposition des Kolbens (25) ein definierter Abstand zwischen der Kolbenstirnfläche und dem Stößel (23) vorliegt.