DE4329900A1 - Hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine solche Bremsanlage bekannt (DE 41 21 604 A1), bei der das zweite Absperrventil als hydraulisch betätigbares 2/2-Wege­ ventil dargestellt ist. In der Praxis ist ein solches Ventil als Schieberventil ausgebildet, um große Durchflußquerschnitte schalten zu können. Zu seiner Betätigung sind relativ hohe Drücke erforder­ lich. Diese treten im normalen Bremsbetrieb sowie beim Betrieb der Blockierschutzregeleinrichtung auf. In der Ruhestellung und im An­ triebsschlupfregelbetrieb nimmt das zweite Absperrventil federbe­ tätigt seine Durchlaßstellung ein. Ein derartiges Ventil ist im Auf­ bau kompliziert und in der Herstellung aufwendig.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße hydraulische Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß zum einen mit sehr viel geringerem Aufwand für das zweite Absperrventil die gleiche Funktion wie bei der bekannten Bremsanlage erzielt wird und zum anderen das Umschalten von der Ruhe- in die Sperrstellung bei erheblich niedrigeren hauptbremszylinderseitigen Drücken erfol­ gen kann, wobei sicher ausgeschlossen ist, daß der von der Hoch­ druckpumpe beim Ansaugen von Druckmittel im Antriebsschlupfregel­ betrieb hervorgerufene Druckabfall am zweiten Absperrventil ein unerwünschtes Umschalten in die Sperrstellung bewirkt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen hydraulischen Bremsanlage möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine hydraulische Bremsanlage mit einem Absperr­ ventil in der Saugleitung einer Pumpe und Fig. 2 bis 4 Aus­ führungsbeispiele für ein solches Absperrventil in abweichendem Maßstab schematisch im Schnitt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte hydraulische Bremsanlage 1 ist zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraft­ wagen, bestimmt.

Die Bremsanlage 1 hat einen mit einem Bremspedal 2 betätigbaren, zweikreisigen Hauptbremszylinder 3 mit einem Druckmittel-Vorratsbehälter. Ein erster Bremskreis I der Bremsanlage 1 ist Radbremsen 4, 5 zugeordnet. An einen zweiten Bremskreis II sind Radbremsen 6, 7 angeschlossen. Die Radbremsen 4, 5 bzw. 6, 7 des jeweiligen Bremskreises I bzw. II können den Fahrzeugrädern einer Achse oder diagonal am Fahrzeug angeordneten Rädern zugeordnet sein. Die Bremskreise I und II sind baugleich ausgebildet; nach­ folgend ist der Bremskreis II näher erläutert:

Der Bremskreis II hat eine vom Hauptbremszylinder 3 ausgehende, zur Radbremse 6 führende Bremsleitung 10. Von dieser Bremsleitung 10 zweigt eine Bremsleitung 11 zur zweiten Radbremse 7 dieses Brems­ kreises II ab. In der Bremsleitung 10 ist hauptbremszylinderseitig ein erstes Absperrventil 12 in Form eines 2/2-Wegeventils mit einer federbetätigten Durchlaßstellung 12a und einer elektromagnetisch schaltbaren Arbeitsstellung 12b angeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, erfüllt das Absperrventil 12 in seiner Arbeitsstellung neben einer Absperrfunktion auch die Funktion eines Druckbegrenzungsventiles. Abweichend hiervon kann das Absperrventil 12 auch in seiner Arbeits­ stellung 12b nur Absperrfunktion haben; mit einem separaten Druck­ begrenzungsventil 12′′ kann gemäß DE 41 21 604 A1 das Absperrventil 12′ umgangen sein, wie dies im Bremskreis I dargestellt ist.

Radbremsseitig sind Ventilanordnungen 13, 14 für die Bremsdruck­ modulation in den Radbremsen 6, 7 vorgesehen. Jede Ventilanordnung 13, 14 besitzt ein in der entsprechenden Bremsleitung 10, 11 ange­ ordnetes, den Zufluß von Druckmittel zur Radbremse 6, 7 steuerndes Einlaßventil 15. Dieses ist als 2/2-Wegeventil mit einer federbe­ tätigten Durchlaßstellung 15a und einer elektromagnetisch schalt­ baren Sperrstellung 15b ausgebildet. Zwischen dem jeweiligen Ein­ laßventil 15 und der Radbremse 6, 7 geht von der zugeordneten Brems­ leitung 10, 11 je eine Rückführleitung 16, 17 aus. In den Rückführleitungen 16, 17 ist je ein Auslaßventil 18 der Ventilan­ ordnungen 13, 14 angeordnet. Das Auslaßventil 18 ist ebenfalls als 2/2-Wegeventil ausgebildet, es hat jedoch eine federbetätigte Sperr­ stellung 18a und eine elektromagnetisch schaltbare Durchlaßstellung 18b. Die Rückführleitungen 16, 17 sind nach den beiden Auslaß­ ventilen 18 in einer Rückführleitung 19 vereinigt, an welche eine Niederdruck-Speicherkammer 20 angeschlossen ist. In der zur Saug­ seite einer durch einen elektrischen Antriebsmotor 21 antreibbaren Hochdruckpumpe 22 führenden Rückführleitung 19 ist zwischen dem Anschluß der Speicherkammer 20 und der Hochdruckpumpe 22 ein differenzdruckabhängig schaltendes Ventil 23 mit Durchlaßrichtung von den Radbremsen 6, 7 zur Pumpe angeordnet. Druckseitig geht von der Hochdruckpumpe 22 eine zwischen dem ersten Absperrventil 12 und den Ventilanordnungen 13, 14 in die Bremsleitung 10 mündende Ein­ speiseleitung 24 aus.

Die selbstansaugend ausgebildete Hochdruckpumpe 22 steht außerdem saugseitig mit einer von der Bremsleitung 10 zwischen dem Haupt­ bremszylinder 3 und dem ersten Absperrventil 12 ausgehenden, zwischen dem Ventil 23 und der Hochdruckpumpe 22 in die Rückführ­ leitung 19 einmündenden Saugleitung 27 in Verbindung. In der Saug­ leitung 27 ist ein zweites Absperrventil 28 in der Bauform des Rück­ schlagventiles mit einem Schließglied 29 angeordnet. Das Absperr­ ventil 28 nimmt federbetätigt als Ruhestellung seine Durchlaß­ stellung ein. Diese Durchlaßstellung behält das zweite Absperrventil 28 bei Differenzdrücken bis zu 1 bar bei, wie sie beim Ansaugen von Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder 3 über die Bremsleitung 10 und die Saugleitung 27 durch die Pumpe 22 am Absperrventil 28 auf­ treten können. Seine die Saugleitung 28 in Richtung vom Hauptbrems­ zylinder 3 zur Saugseite der Pumpe 22 sperrende Stellung nimmt das zweite Absperrventil 28 jedoch bei hauptbremszylinderseitigen Drücken größer 1 bar ein.

Die zwischen dem Hauptbremszylinder 3 und den Radbremsen 4, 5, 6, 7 angeordneten Elemente der Bremsanlage 1 sind Teil einer Blockier­ schutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung 32, zu der ein elektro­ nisches Steuergerät 33 sowie den einzelnen Fahrzeugrädern zugeordne­ te Raddrehungssensoren 34 gehören. Das Steuergerät 33 vermag Signale der Raddrehungssensoren 34 auszuwerten und in Schaltsignale für den Antriebsmotor 21 sowie die diversen elektromagnetisch betätigbaren Ventile der Bremsanlage 1 umzusetzen. Dabei ist in den Bremskreisen I und II sowohl Blockierschutzregelbetrieb als auch Antriebsschlupf­ regelbetrieb möglich.

Die hydraulische Bremsanlage 1 hat folgende, anhand des Bremskreises II erläuterte Funktionen:

Bei einer normalen, vom Fahrer ausgelösten Bremsung nehmen das erste Absperrventil 12 und die Einlaßventile 15 sowie die Auslaßventile 18 der Ventilanordnungen 13, 14 die gezeichnete Stellung ein. Außerdem ist der elektrische Antriebsmotor 21 außer Betrieb. Der durch Betätigen des Bremspedals 2 im Hauptbremszylinder 3 erzeugte Druck wird durch Verschieben von Druckmittelteilmengen durch die Brems­ leitungen 10, 11 in die Radbremsen 6, 7 übertragen. Der vom Haupt­ bremszylinder 3 erzeugte Druck ist auch im hauptbremszylinderseiti­ gen Abschnitt 27a der Saugleitung 27 wirksam, so daß das zweite Absperrventil 28 in seine Sperrstellung geschaltet wird. Durch Entlasten des Bremspedals 2 fließen Druckmittelteilmengen von den Radbremsen 6, 7 zurück zum Hauptbremszylinder 3. Bei Beendigung der Bremsung kehrt das zweite Absperrventil 28 aufgrund Druckentlastung in der Saugleitung 27 in seine Ruhestellung, die Durchlaßstellung, zurück.

Besteht bei einer solchen Bremsung z. B. am der Radbremse 6 zuge­ ordneten Fahrzeugrad Blockiergefahr, so wird dies aufgrund der Signale der Raddrehungssensoren 34 vom elektronischen Steuergerät 33 erkannt. Nach einem im Steuergerät 33 abgespeicherten Regelalgo­ rithmus wird in an sich bekannter Weise die Ventilanordnung 13 in Phasen für Druckabbau, Druckhalten und Druckaufbau in der Radbremse 6 geschaltet. In Phasen für Bremsdruckabbau kann Druckmittel aus der Radbremse 6 durch die Rückführleitung 16, das seine Durchlaßstellung 18b einnehmende Auslaßventil 18 der Ventilanordnung 13 und die Rück­ führleitung 19 abfließen. Die vom Steuergerät 33 in Betrieb gesetzte Hochdruckpumpe 22 saugt dieses zum Teil von der Speicherkammer 20 aufgenommene Druckmittel an und fördert es in die Bremsleitung 10 zurück zum Hauptbremszylinder 3. Ein Ansaugen von Druckmittel durch den pumpenseitigen Saugleitungsabschnitt 27b ist wegen des seine Sperrstellung einnehmenden zweiten Absperrventils 28 unterbunden.

Tritt beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs beispielsweise am gleichen, die Radbremse 6 aufweisenden Fahrzeugrad unzulässig großer Antriebsschlupf auf, so wird dieses Raddrehverhalten eben­ falls vom Steuergerät 33 aufgrund der Signale der Raddrehungssen­ soren 34 erkannt. Nach einem abgespeicherten Regelalgorithmus setzt das Steuergerät 33 die Hochdruckpumpe 22 in Betrieb und schaltet das erste Absperrventil 12 in die Sperrstellung 12b sowie das Einlaß­ ventil 15 der Ventilanordnung 14 in die Sperrstellung 15b. Da keine Betätigung des Bremspedals gegeben ist, befindet sich das zweite Absperrventil 28 in seiner Durchlaßstellung. Die Hochdruckpumpe 22 kann daher Druckmittel durch die Saugleitung 27 aus dem Hauptbrems­ zylinder 3 ansaugen und durch die Einspeiseleitung 24 in die Brems­ leitung 10 fördern. Durch Schalten der Ventilanordnung 13 wird nun in bekannter Weise der Bremsdruck in der Radbremse 6 moduliert. Von der Hochdruckpumpe 22 gefördertes, jedoch von der Radbremse 6 nicht abgenommenes Druckmittel wird aufgrund der in der Sperr­ stellung 12b des ersten Absperrventils 12 gegebenen Druckbegren­ zungsfunktion zur Saugleitung 27 abgesteuert. Bei Beendigung des Antriebsschlupfregelbetriebs werden die Hochdruckpumpe 22 abge­ schaltet und die Ventile 12, 15, 18 in ihre Ausgangsstellung zurück­ geführt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des zweiten Absperrventils 28 beschrieben:

Das in Fig. 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel des Absperr­ ventils 28.2 zeichnet sich durch ein in seinem Ventilgehäuse 37.2 aufgenommenes, kugelförmiges Schließglied 29 aus, welches durch Federzungen 38 abgestützt ist. Die wenigstens drei in gleichmäßiger Teilung angeordneten Federzungen 38 sind am Ventilgehäuse 37.2 be­ festigt. Sie erstrecken sich radial nach innen und enden vor einem hohlkegelförmig ausgebildeten Ventilsitz 39.2, der den Anschluß des pumpenseitigen Saugleitungsabschnitts 27b am Ventilgehäuse 37.2 umschließt. Bei einer Druckbeaufschlagung des Absperrventils 28.2 von der Seite des am Ventilgehäuse 37.2 angeschlossenen hauptbrems­ zylinderseitigen Saugleitungsabschnitts 27a wird bei Drücken über 1 bar das Schließglied 29 gegen die Rückstellkraft der Federzungen 38 an den Ventilsitz 39.2 angelegt, so daß das Absperrventil 28.2 seine Sperrstellung einnimmt.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel des Absperrventils 28.3 nach Fig. 3 zeichnet sich das Ventilgehäuse 37.3 durch einen am Anschluß des pumpenseitigen Saugleitungsabschnitts 27b im Ventilgehäuse 37.3 er­ haben geformten, ringförmigen Ventilsitz 39.3 aus. Am Außenumfang des Ventilsitzes 39.3 ist eine kreiszylindrische Schraubendruckfeder 40 zentriert aufgenommen und am Ventilgehäuse 37.3 abgestützt. Sitz­ abgewandt greift die Feder 40 am kugelförmigen Schließglied 29 des Absperrventils 28.3 an. Ventilsitzabgewandt ruht das kugelformi­ ge Schließglied 29 des Absperrventils 28.3 auf der Feder 40.

Beim dritten Ausführungsbeispiel des zweiten Absperrventils 28.4 nach Fig. 4 ist das Ventilgehäuse 37.4 mit einem hohlkegelförmigen Ventilsitz 39.4 am Anschluß des pumpenseitigen Saugleitungsab­ schnitts 27b ausgebildet. Das kugelförmige Schließglied 29 ist in seiner Ruhestellung von einer durchmesserkleinen, kreiszylindrischen Schraubendruckfeder 41 in der Durchlaßstellung gehalten. Die Feder 41 durchgreift den Ventilsitz 39.4 und ragt in den pumpenseitigen Saugleitungsabschnitt 27b hinein, indem sie auf nicht näher be­ zeichnete Weise axial abgestützt ist.

Claims (4)

1. Hydraulische Bremsanlage (1) mit Blockierschutz- und Antriebs­ schlupfregeleinrichtung (32), insbesondere für Kraftfahrzeuge,

• - mit einer zwischen einem pedalbetätigbaren Hauptbremszylinder (3) und einer Radbremse (z. B. 6) verlaufenden Bremsleitung (10) mit einer Ventilanordnung (13) für die Bremsdruckmodulation in der Radbremse,
• - mit einer von der Ventilanordnung (13) ausgehenden Rückführleitung (16, 19) für Druckmittel zur Saugseite einer Hochdruckpumpe (22), die druckseitig mit einer Einspeiseleitung (24) zwischen dem Haupt­ bremszylinder (3) und der Ventilanordnung (13) an die Bremsleitung (10) angeschlossen ist,
• - mit einem ersten Absperrventil (12), das in der Bremsleitung (10) zwischen dem Hauptbremszylinder (3) und dem Anschluß der Einspeise­ leitung (24) angeordnet ist,
• - mit einem die Sperrwirkung des ersten Absperrventils (12) aufhe­ benden Druckbegrenzungsventil mit Durchlaßrichtung von der Radbremse (6) zum Hauptbremszylinder (3),
• - mit einem zweiten Absperrventil (28) in einer Saugleitung (27), welche zwischen dem Hauptbremszylinder (3) und dem ersten Absperr­ ventil (12) von der Bremsleitung (10) ausgeht und mit der Saugseite der Hochdruckpumpe (22) in Verbindung steht, wobei das zweite Absperrventil (28) federbetätigt seine Durchlaßstellung als Ruhestellung einnimmt und vom hauptbremszylinderseitigen Druck in seine Sperrstellung schaltbar ist,
• - sowie mit einem in Abhängigkeit vom Raddrehverhalten die Ventile (12, 15, 18) und die Pumpe (22) schaltenden elektronischen Steuer­ gerät (33), dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Absperrventil (28) in der Bauform des Rückschlag­ ventils mit einem Schließglied (29) ausgebildet ist, das bei haupt­ bremszylinderseitigen Drücken größer 1 bar seine die Saugleitung (27) in Richtung vom Hauptbremszylinder (3) zur Saugseite der Pumpe (22) sperrende Stellung einnimmt.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (29) des zweiten Absperrventils (28.2) kugelförmig ausgebildet und auf radial gegen seinen Ventilsitz (39.2) ge­ richteten Federzungen 38 abgestützt ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (29) des zweiten Absperrventils (28.3) kugelförmig ausgebildet ist und auf einer Schraubendruckfeder (40) ruht, die am Außenumfang eines erhaben geformten, ringförmigen Ventilsitzes (39.3) zentriert ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (29) des zweiten Absperrventils (28.4) kugelförmig ausgebildet ist und auf einer Schraubendruckfeder (41) ruht, die einen Ventilsitz (39.4) durchgreifend in der Saugleitung (27b) abgestützt ist.