DE4107978A1 - Verfahren zum beschleunigen des bremseneingriffs im antriebsschlupfregelbetrieb und hydraulische bremsanlage zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum beschleunigen des bremseneingriffs im antriebsschlupfregelbetrieb und hydraulische bremsanlage zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Beschleunigen des
Bremseneingriffs im Antriebsschlupfregelbetrieb und einer hydrau
lischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Antriebsschlupf
regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung
des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.
Es ist schon eine solche hydraulische Bremsanlage mit einer
Antriebsschlupfregeleinrichtung für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen
worden (DE-Patentanmeldung P 40 11 329.9), bei der eine an die
Bremsleitung angeschlossene, Hochdruck erzeugende Pumpe von einer
Niederdruckpumpe im Antriebsschlupfregelbetrieb mit Druckmittel aus
einem Vorratsbehälter gespeist wird. Hierdurch kann der Aufbau von
Bremsdruck beschleunigt werden, insbesondere wenn bei tiefen
Temperaturen die Viskosität des Druckmittels hoch ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Verfahrens
schritten nach Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auf
einfache Weise der Ursache des verzögerten Bremseneingriffs ent
gegengewirkt, nämlich bei tiefen Temperaturen die Viskosität des
Druckmittels angehoben wird. Abgesehen von einem etwas erhöhten
Steuerungsaufwand ist der konstruktive Aufwand für eine gemäß
Anspruch 2 gekennzeichnete hydraulische Bremsanlage zur Durchführung
des Verfahrens sehr gering.
Ein erfindungsgemäßes Verfahrensbeispiel ist anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Schaltschemas für eine hydraulische Brems
anlage mit Antriebsschlupfregelung für Kraftfahrzeuge in der nach
folgenden Beschreibung näher erläutert.
Die in der Zeichnung dargestellte hydraulische Bremsanlage 1 ist zur
Verwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen,
bestimmt.
Die Bremsanlage 1 hat einen pedalbetätigbaren, zweikreisigen Haupt
bremszylinder 2 mit einem Druckmittel-Vorratsbehälter 3. Ein erster
Bremskreis I der Bremsanlage 1 ist mit Radbremsen 4, 5 nicht ange
triebener Fahrzeugräder, z. B. der Vorderachse des Fahrzeugs,
verbunden. An einen zweiten Bremskreis 22 sind die Radbremsen 6, 7
angetriebener Fahrzeugräder, z. B. der Hinterachse des Fahrzeugs,
angeschlossen. Der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung
stehende Bremskreis 22 ist nachfolgend näher erläutert:
Der Bremskreis II hat eine vom Hauptbremszylinder 2 ausgehende Bremsleitung 10, welche in zwei, zu den Radbremsen 6 bzw. 7 führende Bremsleitungen 11 und 12 verzweigt ist. In der Bremsleitung 10 ist hauptbremszylinderseitig ein Absperrventil 13 mit einer federbetä tigten Durchlaßstellung und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperrstellung angeordnet. Radbremsseitig sind Drucksteuerventil anordnungen 14, 15 für die Bremsdruckmodulation vorgesehen. Jede Ventilanordnung 14, 15 besitzt ein in der entsprechenden Brems leitung 11, 12 angeordnetes, den Zufluß von Druckmittel zur Rad bremse 6, 7 steuerndes Einlaßventil 16 mit einer federbetätigten Durchlaßstellung und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperr stellung. Zwischen dem Einlaßventil 16 und der Radbremse 6, 7 geht von der jeweiligen Bremsleitung 11, 12 je eine Rückführleitung 17, 18 aus. In den Rückführleitungen 17, 18 ist je ein Auslaßventil 19 der Drucksteuerventilanordnungen 14, 15 angeordnet. Das Auslaßventil 19 hat eine federbetätigte Sperrstellung und eine elektromagnetisch schaltbare Durchlaßstellung. Die Rückführleitungen 17 und 18 sind in einer Rückführleitung 20 vereinigt, an welche eine Speicherkammer 21 angeschlossen ist.
Der Bremskreis II hat eine vom Hauptbremszylinder 2 ausgehende Bremsleitung 10, welche in zwei, zu den Radbremsen 6 bzw. 7 führende Bremsleitungen 11 und 12 verzweigt ist. In der Bremsleitung 10 ist hauptbremszylinderseitig ein Absperrventil 13 mit einer federbetä tigten Durchlaßstellung und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperrstellung angeordnet. Radbremsseitig sind Drucksteuerventil anordnungen 14, 15 für die Bremsdruckmodulation vorgesehen. Jede Ventilanordnung 14, 15 besitzt ein in der entsprechenden Brems leitung 11, 12 angeordnetes, den Zufluß von Druckmittel zur Rad bremse 6, 7 steuerndes Einlaßventil 16 mit einer federbetätigten Durchlaßstellung und einer elektromagnetisch schaltbaren Sperr stellung. Zwischen dem Einlaßventil 16 und der Radbremse 6, 7 geht von der jeweiligen Bremsleitung 11, 12 je eine Rückführleitung 17, 18 aus. In den Rückführleitungen 17, 18 ist je ein Auslaßventil 19 der Drucksteuerventilanordnungen 14, 15 angeordnet. Das Auslaßventil 19 hat eine federbetätigte Sperrstellung und eine elektromagnetisch schaltbare Durchlaßstellung. Die Rückführleitungen 17 und 18 sind in einer Rückführleitung 20 vereinigt, an welche eine Speicherkammer 21 angeschlossen ist.
Der Bremskreis II ist außerdem mit einer durch einen elektrischen
Antriebsmotor 24 antreibbaren, Hochdruck erzeugenden Pumpe 25 aus
gestattet. Die selbstansaugend ausgebildete Pumpe ist mit einer
Ansaugleitung 26 mit der Bremsleitung 10 verbunden, und zwar
zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Absperrventil 13. In der
Ansaugleitung 26 befindet sich ein Ladeventil 27 mit einer feder
betätigten Sperrstellung und einer elektromagnetisch schaltbaren
Durchlaßstellung. An die Ansaugleitung 26 ist pumpenseitig ein
Temperaturaufnehmer 28 angeschlossen. Mit diesem ist die Temperatur
des in der Ansaugleitung 26 befindlichen bzw. diese durchströmenden
Druckmittels erfaßbar und in ein elektrisches Signal wandelbar. Die
Rückführleitung 20 ist zwischen dem Temperaturaufnehmer 28 und der
Pumpe 25 an die Ansaugleitung 26 angeschlossen. Ausgangsseitig ist
die Pumpe 25 durch eine Förderleitung 29 mit der Bremsleitung 10
zwischen dem Absperrventil 13 und den Drucksteuerventilanordnungen
14, 15 verbunden. In der Förderleitung 29 sind eine Dämpferkammer 30
sowie eine Drossel 31 angeordnet.
Zwischen dem Anschluß der Förderleitung 29 und dem Absperrventil 13
geht von der Bremsleitung 10 eine Abströmleitung 33 aus, welche
entweder unmittelbar in die Ansaugleitung 26 mündet oder mittelbar
mit dieser verbunden ist. Im erstgenannten Fall ist die Abström
leitung 33 nahe dem Ladeventil 27 an die Ansaugleitung 26 ange
schlossen. Im letztgenannten Fall kann, wie mit gestrichelten Linien
angedeutet, die Abströmleitung 33′ nahe dem Hauptbremszylinder 2 an
die Bremsleitung 10 angeschlossen sein. In der Abströmleitung 33
bzw. 33′ befindet sich ein Druckbegrenzungsventil 34 mit einem
Ansprechdruck von beispielsweise 100 bar.
Die Bremsanlage 1 ist mit einer Blockierschutz- und Antriebsschlupf
regeleinrichtung 40 ausgestattet. Diese besitzt ein Steuergerät 41,
mit dem Signale von das Drehverhalten der Fahrzeugräder erfassenden
Drehzahlsensoren 42 sowie des Temperaturaufnehmers 28 auswertbar und
in Schaltsignale für den Antriebsmotor 24 der Pumpe 25 sowie der
diversen elektromagnetisch betätigbaren Ventile der Bremsanlage 1
umsetzbar sind. Die Einrichtung 40 wird aktiviert, wenn beim Bremsen
bei wenigstens einem Fahrzeugrad Blockiergefahr besteht oder beim
Anfahren und Beschleunigen wenigstens eines der Antriebsräder
unzulässig großem Schlupf unterworfen ist.
Beim Auftreten von Antriebsschlupf schaltet das Steuergerät 41 das
Absperrventil 13 in die Sperrstellung, das Ladeventil 27 in die
Durchlaßstellung und den Antriebsmotor 24 der Pumpe 25 ein. Die
Pumpe 25 saugt Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 3 durch den
Hauptbremszylinder 2, die Bremsleitung 10 und die Ansaugleitung 26
an und speist dieses Druckmittel durch die Förderleitung 29 in die
Bremsleitung 10 ein. Durch entsprechende Ansteuerung der Einlaß
ventile 16 und der Auslaßventile 19 der Drucksteuerventilanordnungen
14, 15 wird der Bremsdruck im schlupfenden Antriebsrad moduliert.
Bei Druckmitteltemperaturen unter dem Gefrierpunkt setzt wegen der
erhöhten Viskosität des Druckmittels die Wirkung der Antriebs
schlupfregeleinrichtung verzögert ein. Um dem vorzubeugen, wird bei
tiefen Temperaturen folgendes Verfahren zum Beschleunigen des
Bremseneingriffs im Antriebsschlupfregelbetrieb angewandt:
Mit dem Temperaturaufnehmer 28 wird die Temperatur des Druckmittels in der Ansaugleitung 26 gemessen. Unterhalb einer vorgegebenen Temperaturschwelle von beispielsweise -5°C schaltet das Steuergerät 41 das Absperrventil 13 sowie die Einlaßventile 16 der Drucksteuer ventilanordnungen 14, 15 im Bremskreis II in die Sperrstellung und das Ladeventil 27 in die Durchlaßstellung. Außerdem wird der Antriebsmotor 24 der Pumpe 25 eingeschaltet. Die Auslaßventile 19 der Drucksteuerventilanordnungen 14, 15 verbleiben in ihrer Sperr stellung. Die Bremsleitung 10 ist somit sowohl gegen den Hauptbrems zylinder 2 als auch gegen die Radbremse 6, 7 abgesperrt.
Mit dem Temperaturaufnehmer 28 wird die Temperatur des Druckmittels in der Ansaugleitung 26 gemessen. Unterhalb einer vorgegebenen Temperaturschwelle von beispielsweise -5°C schaltet das Steuergerät 41 das Absperrventil 13 sowie die Einlaßventile 16 der Drucksteuer ventilanordnungen 14, 15 im Bremskreis II in die Sperrstellung und das Ladeventil 27 in die Durchlaßstellung. Außerdem wird der Antriebsmotor 24 der Pumpe 25 eingeschaltet. Die Auslaßventile 19 der Drucksteuerventilanordnungen 14, 15 verbleiben in ihrer Sperr stellung. Die Bremsleitung 10 ist somit sowohl gegen den Hauptbrems zylinder 2 als auch gegen die Radbremse 6, 7 abgesperrt.
Die Pumpe 25 saugt nun Druckmittel aus der Ansaugleitung 26 an und
fördert dieses durch die Förderleitung 29 in die Bremsleitung 10.
Dort verdrängtes Druckmittel strömt durch die Abströmleitung 33 zur
Ansaugleitung 26 ab. Es befindet sich also nur Druckmittel innerhalb
des von der Ansaugleitung 26, der Förderleitung 28, der Bremsleitung
10 und der Abströmleitung 33 gebildeten, geschlossenen Leitungs
kreises in Umlauf. Dabei tritt aufgrund der vom Druckmittel beim
Überwinden des Druckbegrenzungsventils 34 verrichteten Reibungs
arbeit eine Wärmeentwicklung auf, welche zu einer Temperaturerhöhung
des im Umlauf befindlichen Druckmittels führt. Bei Erreichen einer
vorgegebenen, höheren Temperaturschwelle von z. B. 0°C wird die
Pumpe 25 aufgrund des Signals des Temperaturaufnehmers 28 vom
Steuergerät 41 abgeschaltet und die Absperrung der Bremsleitung 10
zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und den Radbremsen 6, 7 aufge
hoben. Damit steht für einen gegebenenfalls erforderlichen Antriebs
schlupfregelbetrieb Druckmittel niedriger Viskosität auch bei
tiefen Außentemperaturen zur Verfügung. Dabei kann die Erwärmung des
Druckmittels intermittierend vorgenommen werden.
Wenn bei Fahrtantritt das Steuergerät 41 die beschriebenen Maßnahmen
zur Erwärmung des Druckmittels auslöst, kann der Fahrer des Fahr
zeugs durch eine Anzeigeleuchte darauf aufmerksam gemacht werden,
daß der schnelle Bremseneingriff für Antriebsschlupfregelbetrieb
noch nicht voll wirksam ist. Dennoch kann beim Auftreten von
unzulässig großem Antriebsschlupf der Antriebsschlupfregelbetrieb
eingeleitet werden, indem das Steuergerät 41 die Erwärmung des
Druckmittels abbricht und den vorstehend beschriebenen Regelbetrieb
aktiviert.
Falls bei einem Fahrzeug die sich in der Ansaugleitung 26 bis zum
Anschluß der Abströmleitung 33 befindliche Menge erwärmten Druck
mittels nicht ausreicht, um Bremsdruck in den Radbremsen 6, 7 der
beiden, gleichzeitig Antriebsschlupf unterworfenen Fahrzeugräder
aufzubauen, kann die gestrichelte Variante der längeren Abström
leitung 33′ angewandt werden. Beim Antriebsschlupfregelbetrieb steht
dann ein größeres Volumen erwärmten Druckmittels vom Anschluß der
Abströmleitung 33′ an die Bremsleitung 10 bis zur Pumpe 25 zur Ver
fügung.
Claims (2)
1. Verfahren zum Beschleunigen des Bremseneingriffs im Antriebs
schlupfregelbetrieb bei einer hydraulischen Bremsanlage für Kraft
fahrzeuge mit einer Antriebsschlupfregeleinrichtung, bei der mit
einer Pumpe Druckmittel durch eine Ansaugleitung ansaugbar und in
eine zu wenigstens einer Radbremse führende, ein sperrbares Einlaß
ventil aufweisende Bremsleitung einspeisbar ist, wobei die Brems
leitung gegen einen Hauptbremszylinder absperrbar und Druckmittel
von der Bremsleitung durch ein Druckbegrenzungsventil in die Ansaug
leitung absteuerbar ist,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- - die Temperatur des Druckmittels in der Ansaugleitung wird gemessen,
- - unterhalb einer Temperaturschwelle wird die Bremsleitung sowohl gegen den Hauptbremszylinder als auch gegen die Radbremse abgesperrt und die Pumpe eingeschaltet,
- - bei Erreichen einer vorgegebenen, höheren Temperaturschwelle wird die Pumpe abgeschaltet und die Absperrung der Bremsleitung auf gehoben.
2. Hydraulische Bremsanlage (1) für Kraftfahrzeuge mit einer
Antriebsschlupfregeleinrichtung (40) zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1,
- - mit einer Bremsleitung (10, 11) zwischen einem Hauptbremszylinder (2) und wenigstens einer Radbremse (6),
- - mit einem hauptbremszylinderseitig in der Bremsleitung angeord neten Absperrventil (13),
- - mit einem radbremsseitig in der Bremsleitung (10, 11) angeord neten, den Zufluß von Druckmittel zur Radbremse (6) steuernden Ein laßventil (16),
- - mit einer Druckmittel durch eine Ansaugleitung (26) ansaugenden und in die Bremsleitung (10, 11) zwischen dem Absperrventil (13) und dem Einlaßventil (16) einspeisenden Pumpe (25),
- - mit einer von der Bremsleitung (10, 11) zwischen dem Absperrventil (13) und dem Einlaßventil (16) ausgehenden, wenigstens mittelbar mit der Ansaugleitung (26) verbundenen Abströmleitung (33) mit einem Druckbegrenzungsventil (34),
- - sowie mit einem Steuergerät (41) zum Schalten der Ventile (13, 16, 27) und eines Antriebsmotors (24) der Pumpe (25), dadurch gekennzeichnet, daß an die Ansaugleitung (26) ein Tempera turaufnehmer (28) angeschlossen ist, dessen Signale vom Steuergerät (41) auswertbar sind.
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