DE3832538A1

DE3832538A1 - Blockiergeschuetzte hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE3832538A1
Application number: DE3832538A
Authority: DE
Inventors: Holger Von Hayn; Juergen Rausch
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1988-09-24
Filing date: 1988-09-24
Publication date: 1990-03-29
Also published as: US4955674A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage, wie sie im Oberbegriff des An spruchs 1 beschrieben ist. Eine derartige Anlage ist in der DE-OS 35 02 451 beschrieben. Um zu vermeiden, daß bei einer Bremsung die Räder blockieren, setzt bei einer dro henden Blockiergefahr die Schlupfregelung ein. Dazu wird der Antrieb der Pumpen eingeschaltet und die Bremsleitun gen gesperrt. Dies hat zur Folge, daß das Pedal in seiner momentanen Stellung verbleibt. Der Druck im Hauptzylinder dient nun zur Ansteuerung eines Regelventiles, das den Druck am Ausgang der Pumpe auf einen Wert einstellt, der proportional zum Druck im Hauptbremszylinder ist. Durch die Ansteuerung der Ein- und Auslaßventile kann den Rad bremsen Druckmittel zugeführt und entnommen werden, so daß der Druck in den Radbremsen gerade auf einen Wert einge stellt werden kann, der nicht zum Blockieren der Räder führt. Gemäß der Offenlegungsschrift soll das Sperrventil hydraulisch angesteuert werden. Dazu wird der geregelte Druck als Steuerdruck zum Umschalten des Sperrventils in seine Sperrstellung genutzt.

Diese Lösung kann nicht vollständig befriedigen, da Situa tionen während einer schlupfgeregelten Bremsung auftreten können, die dazu führen, daß der Druck am Ausgang der Pum pe rapide absinkt. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn die Räder zunächst auf einem Straßenstück mit niedrigem Reib wert und sodann auf einem Straßenstück mit hohem Reibwert gebremst werden. Beim Übergang vom einem zum anderen Stra ßenstück wird eine große Druckmittelmenge benötigt, um ei nen, den neuen Reibverhältnissen angepaßten Druck in den Radbremsen aufzubauen. Wenn die Pumpe nicht in der Lage ist, diese Druckmittelmenge zu liefern, fällt der Druck am Ausgang der Pumpe, so daß das Sperrventil zurückschaltet. Die nötige Druckmittelmenge wird nun dem Hauptbremszylinder entnommen, so daß dessen Volumen rasch erschöpft, wenn der beschriebene Wechsel zwischen Hoch und Niedrigreibwert in rascher Folge nacheinander auftreten. Wenn unter diesen Umständen dann noch die Druckmittelver sorgung der Pumpe ausfällt, steht im Hauptbremszylinder kein Reservevolumen mehr zur Verfügung, das eine Notbrem sung ermöglichen würde.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, die Bremsanla ge und vor allem die Ansteuerung des Sperrventils so zu gestalten, daß das Sperrventil während einer Regelung sicher in dem Schaltzustand verbleibt, bei der die Brems leitung gesperrt ist.

Die Aufgabe wird für eine Bremsanlagen gemäß dem Oberbe griff durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanpruchs gelöst.

Besonders einfach wird die Anordnung, wenn die Blende in einem Längskanal im Kolben angeordnet ist und das Sperr ventil mittels eines Stößels betätigt wird, der von einer Rampe am Kolben verschoben wird. Eine besonders kompakte Einheit erhält man, wenn das Sperr- und das Regelventil, sowie der Kolben in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. So kann insbesondere die Verbindung der Druckleitung zur Nebenleitung über einen Gehäusekanal dargestellt wer den. Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher dargestellt werden.

Das Ausführungsbeispiel ist in einer Figur dargestellt.

Demnach besteht die Bremsanlage aus einem Bremsdruckgeber 1 mit einem Tandemhauptzylinder und einem dem Tandemhaupt zylinder 2 vorgeschalteten Unterdruckbremskraftverstärker 3. In der Längsbohrung des Tandemhauptzylinders sind zwei Kolben, nämlich der Druckstangenkolben 4 und der Schwimm kolben 5, dichtend geführt, so daß zwei Arbeitskammern 6, 7 ausgebildet sind. Durch Betätigen des Bremspedals mit tels einer Kraft F werden die Kolben 4 und 5 im Sinne ei ner Verkleinerung der Arbeitsräume 6 und 7 verschoben, so daß sich in den Kammern ein Druck aufbaut. Dieser Druck wird über Bremsleitungen 8, 9 zu den Radbremsen 10, 11, 12, 13 weitergeleitet, die paarweise einander zugeordnet sind. Dabei kann es sich z. B. jeweils um die Radbremsen von am Fahrzeug diagonal gegenüberliegenden Rädern han deln. Grundsätzlich kann aber jede beliebige Zuordnung vorgesehen sein.

In die Bremsleitungen 8, 9 ist je ein Einlaßventil 14, 15 eingeschaltet. Hierbei handelt es sich um ein 2/2 Wegeven til, das elektromagnetisch betätigt ist und in seiner Grundstellung die Bremsleitung offenhält.

Die Radbremsen stehen weiterhin über eine Rücklaufleitung 18 mit dem Vorratsbehälter 19 in Verbindung. In die Rück laufleitung ist je ein Einlaßventil eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein 2/2 Wegeventil, das ebenfalls elek tromagnetisch betätigt wird, aber in seiner Grundstellung die Rücklaufleitung sperrt.

Die Bremsanlage weist weiterhin zwei Pumpen 20, 21 auf, die von einem gemeinsamen Elektromotor M angetrieben wer den. Die Pumpen 20, 21 fördern über eine Saugleitung 24 aus dem Vorratsbehälter 19 in die Druckleitung 22, 23, die in die Bremsleitungen 8, 9 einmünden. Für jeden Bremskreis ist nun ein Kombinationsventil 25, 25′ vorgesehen. Beide Kombinationsventile sind identisch aufgebaut, so daß das eine Kombinationsventil 25′ nur schematisch angedeutet ist. Die Beschreibung der Kombinationsventile erfolgt an hand der Darstellung des Kombinationsventiles 25. Das Kom binationsventil 25 beinhaltet zunächst ein Sperrventil 26, das in die Bremsleitung 8 zwischen der Arbeitskammer 6 und dem Einmündungspunkt der Druckleitung 22 in die Bremslei tung 8 eingesetzt ist. Es wird, wie weiter unten beschrie ben werden soll, hydraulisch angesteuert. Weiterhin vorge sehen ist ein Regelventil 27, das in einer Nebenleitung 31 zwischen der Druckleitung 22 und dem Vorratsbehälter 19 eingefügt ist. Eine Steuerleitung 30 verbindet die Steuer kammer 50 mit dem Teilstück der Bremsleitung 8 zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Sperrventil 26. Die Neben leitung 31′ des Kombinationsventil 25′ wird in der Dar stellung teilweise durch das Kombinationsventil 25 ver deckt.

Das Kombinationsventil 25 weist weiterhin einen Schaltkol ben 28, sowie ein Rückschlagventil 29 auf. Das Gehäuse 36 des Kombinationsventiles 25 weist drei Bohrungen 32, 33, 34 auf, die in die Außenflächen des Gehäuses 36 münden und jeweils durch ein Verschlußstück 35 verschlossen sind. In der ersten Bohrung 32 ist der schon erwähnte Kolben 28 dichtend geführt. Auf beiden Seiten des Kolbens 28 befin det sich je eine Kammer 37, 38, die über eine Längsbohrung 40 im Kolben 28 miteinander verbunden sind. In der Längs bohrung 40 ist eine Blende eingesetzt. Die Kammer 37 steht direkt mit dem Ausgang der Pumpe 20 in Verbindung, während in die Kammer 38 über ein weiteres Teilstück der Drucklei tung 22, in die das Rückschlagventil 29 eingefügt ist, mit der Bremsleitung 8 in Vebindung steht. Das Rückschlagventil 29 gestattet lediglich einen Druckmittelfluß von der Kammer 38 zur Bremsleitung 8. Von der Kammer 38 zweigt weiterhin ein Kanal 47 als Teilstück der Nebenleitung 31 ab. In der Kammer 38 ist eine Feder 39 angeordnet, die den Kolben 28 in Anschlag an das Ver schlußstück 35 hält. Im mittleren Bereich des Kolbens ist dieser an seinem Außenrand eingeschnürt (Ausnehmnung 42) und bildet eine Rampe 43.

Durch ein Teilstück der Bohrung 33 ist dichtend ein Stößel 44 hindurchgeführt und liegt mit seiner einen Seite an der Rampe 43 an. Die andere Seite greift durch den Ventil durchgang 46 hindurch und liegt an der Ventilkugel 45 an. In der dargestellten Grundposition des Kolbens 28 befindet sich der Stößel am oberen Ende der Rampe 44 und hebt die Kugel 45 von ihrem Dichtsitz ab. Der Durchgang 46 ist geöffnet, so daß Druckmittel durch die Bremsleitung 8 fließen kann.

In die dritte Bohrung 34 ist ein Zwischenstück 51 einge setzt, wobei der Raum oberhalb des Zwischenstückes 51 über den Gehäusekanal 30 mit der Bremsleitung 8 in Verbindung steht. Der Raum unterhalb des Zwischenstückes 51 steht einerseits mit dem Vorratsbehälter 19 und andererseits über den Kanal 47 mit dem Raum 38 in Verbindung. Ein Stift 49 ist dichtend durch das Zwischenstück 51 geführt und ist an eine Ventilkugel 48 anlegbar, die auf einem Ventilsitz am Ausgang der Gehäusebohrung 47 aufsitzt. In der darge stellte Grundposition überträgt der Stift keine Kräft auf die Ventilkugel 48, so daß ein ungehinderter Druckmittel durchfluß vom Raum 38 in die Nebenleitung 31 erfolgen kann. Sobald in der Arbeitskammer 6 ein Druck ansteht, la stet dieser auch auf den Stiften 49, der die Kugel 48 auf ihren Ventilsitz drückt. Ein Druckmittelfluß von der Kammer 38 in die Nebenleitung 31 ist nur dann mög lich, wenn der Druck in der Kammer 38 den Gegendruck in der Steuerkammer 50 überwinden kann.

Die Anlage arbeitet nach dem folgenden Schema.

Wie schon erläutert, kann durch Betätigen des Pedals im Hauptbremszylinder bzw. in den Kammern 6, 7 ein Druck auf gebaut werden. Der Ventildurchgang 46 des Sperrventils 26 ist geöffnet, da der Kolben 28 von der Feder 39 in seiner Grundposition gehalten ist. Auch die 2/2 Wegeventile 14 und 15 befinden sich in der offenen Position, so daß der Druck in den Arbeitskammern 6 und 7 ungehindert zu den Radbremsen 10, 11, 12, 13 weitergeleitet werden kann. Während einer Bremsung wird das Drehverhalten der Räder laufend überwacht, so daß eine drohende Blockiergefahr so fort festgestellt werden kann. Durch die nicht dargestell te Elektronikeinheit werden nun die folgenden Schritte eingeleitet. Zunächst werden die Ventile 14, 15 geschlos sen und die Ventile 16, 17 geöffnet. Der Druck in den Rad bremsen sinkt, so daß die blockiergefährdeten Räder aus reichend wiederbeschleunigen können. Gleichzeitig wird der Elektromotor M in Betrieb gesetzt, so daß die Pumpen 20, 21 aus dem Vorratsbehälter 19 zunächst in die Kammer 37 fördern. Wegen der Blende 41 bildet sich zunächt der Druck in der Kammer 37, so daß der Kolben 28 der Darstellung ge mäß der Figur nach links verschoben wird. Dadurch fällt der Stößel 44 entlang der Rampe 43 nach unten, so daß sich die Ventilkugel auf den Ventildurchgang 46 aufsetzt, wo durch die Bremsleitung 8 unterbrochen ist. Druckmittel aus der Kammer 37 fließt nun weiter über die Blende 41 in die Kammer 38 und über das Rückschlagventil 29 in die Brems leitung 8. Der Druck in der Kammer 38 wird nun entsprechend dem Druck in der Steuerkammer 50 eingestellt. In die Bremsleitungen strömt somit ständig Druckmittel nach. Durch Schalten der Ventile 14, 16 bzw. 15, 17 kann der Druck in den Radbremsen nun so eingestellt werden, daß keine Blockiergefahr für die Räder besteht.

Wegen der Blende 41 besteht stets ein Druckunterschied zwischen der Kammer 37 und 38, solange die Pumpen fördern. Der Kolben 28 wird sich daher links von der dargestellten Grundposition befinden, so daß das Ventil 26 stets ge schlossen ist. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn der Druck in der Kammer 38 wegen eines erhöhten Druckmittel bedarfs der Radbremsen kurzzeitig zusammenbricht. Solange also die Pumpen fördern, ist sichergestellt, daß das Sperrventil 26 geschlossen ist. Durch die integrierte An ordnung in einem Gehäuse insbesondere durch die Anordnung der Bohrungen ist eine kompakte Darstellung realisiert, so daß das Kombinationsventil 25 leicht im Motorraum unterge bracht werden kann. Dadurch, daß die Bohrungen 34, 33 senkrecht zur Bohrung 35 verlaufen, sind die notwendigen Druckmittelkanäle leicht herzustellen.

Nach Beendigung der Regelung, d.h. beendeter Druckmittel förderung durch die Pumpen 20, 21 geht der Schaltkolben 28 in seine Grundstellung zurück und der Druck in den Arbeits kammern 6, 7 wird über die nun wieder geöffneten Bremslei tungen 8, 9 ungehindert zu den Radbremsen weitergeleitet.

Bezugszeichenliste

1 Bremsdruckgeber
2 Tandemhauptzylinder
3 Unterdruckbremskraftverstärker
4 Druckstangenkolben
5 Schwimmkolben
6 Arbeitskammer
7 Arbeitskammer
8 Bremsleitung
9 Bremsleitung
10 Radbremse
11 Radbremse
12 Radbremse
13 Radbremse
14 Einlaßventil
15 Einlaßventil
16 Auslaßventil
17 Auslaßventil
18 Rücklaufleitung
19 Vorratsbehälter
20 Pumpe
21 Pumpe
22 Druckleitung
23 Druckleitung
24 Saugleitung
25 Kombinationsventil
25′ Kombinationsventil
26 Sperrventil
27 Regelventil
28 Schaltkolben
29 Rückschlagventil
30 Steuerleitung
31 Nebenleitung
31′ Nebenleitung
32 erste Bohrung
33 zweite Bohrung
34 dritte Bohrung
35 Verschlußstück
36 Gehäuse
37 erste Kammer
38 zweite Kammer
39 Feder
40 Längsbohrung
41 Blende
42 Einschnürung
43 Rampe
44 Stößel
45 Ventilkugel
46 Ventildurchgang
47 Querkanal
48 Ventilkugel
49 Stift
50 Steuerkammer
51 Zwischenstück

Claims

1. Blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage mit ei nem Hauptbremszylinder (2) und einem Druckmittelvor ratsbehälter (19) mit Radbremsen (10, 11, 12, 13), die über eine Bremsleitung (8, 9) mit dem Haupt bremszylinder (2) und über eine Rücklaufleitung (18) mit dem Vorratsbehälter (19) verbunden sind, wobei in die Bremsleitung (8, 9) ein 2/2 Wegeventil (Ein laßventil 14, 15)) und in die Rücklaufleitung (18) ein 2/2 Wegeventil (Auslaßventil (16, 17)) eingefügt ist, mit Sensoren zum Erfassen des Drehverhaltens der Räder und einer elektronischen Steuereinheit zum Auswerten der Radsensorsignale und zum Erzeugen von Steuersignalen für die Ein- und Auslaßventile (14, 15, 16, 17), mit mindestens einer Pumpe (20, 21), die aus dem Vorratsbehälter (19) über Druckleitungen (22, 23) in die Bremsleitungen (8, 9) fördert, mit einem Sperrventil (26), das vom Pumpendruck ge steuert die Bremsleitung unterbricht und mit einem Regelventil (27) zum Einstellen des Druckes in der Druckleitung (22, 23) proportional zum Druck im Hauptbremszylinder , dadurch gekenn zeichnet, daß in die Druckleitung (22, 23) eine Blende (41) eingefügt ist, und das sich die Druckleitung (22, 23) zu je einer Kammer (37, 38) erweitert, die an die gegenüberliegenden Stirn flächen eines Kolbens (28) angrenzen, und daß der Kolben (28) derart mit dem Schließkörper (45) des Sperrventils (26) zusammen wirkt, daß bei einer Bewegung des Kolbens unter Ein wirkung des Staudruckes vor der Blende (41) die Bremsleitung (8, 9) unterbrochen ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Blende (41) innerhalb ei ner Längsbohrung (40) durch den Kolben (28) angeord net ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kolben (28) an seinem Außenrand eine Einschnürung (42) mit einer Rampe (43) aufweist, wobei ein Stößel (44), der von der Rampe (43) betätigt wird, an dem Schließkörper (45) des Sperrventiles (26) anliegt.

4. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (26) das Regelventil (27) sowie der Kol ben (28) in einem gemeinsamen Gehäuse (36) angeord net sind.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß von der Kammer (38) ein Ge häusekanal (47) zum Regelventil (27) abzweigt.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kanal (47) mittels des Schließkörpers (48) des Regelventils (27) ver schließbar ist.