DE4405918A1 - Hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit Schlupfregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydraulische Mehrkreisbremsanlage mit Schlupfregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Mehrkreis-Bremsan­ lage mit Schlupfregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Druckschrift WO 93/08050 ist bereits eine hydrau­ lische Mehrkreis-Bremsanlage mit Schlupfregelung bekannt geworden, die über ein elektrohydraulisches Aggregat ver­ fügt, welches in einem blockähnlichen Aufnahmekörper eine doppelfluidige Radialkolbenpumpe sowie Druckspeicher und elektromagnetisch betätigbare Ventilelemente aufweist. Die elektromagnetischen Ventile sind näherungsweise in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet, wobei der unter den Ven­ tilreihen gelegene Abschnitt des blockähnlichen Aufnahme­ körpers die Radialkolbenpumpe und den hierfür zum Antrieb notwendigen Elektromotor aufnimmt. Die Bohrungen für die Radialkolbenpumpe verlaufen quer zu den Aufnahmebohrungen für die Elektromagnetventile und für den Elektromotor. Da­ mit ergibt sich, daß sowohl die Elektromagnetventile wie auch der Elektromotor gleichachsig ausgerichtet sind, je­ doch mit dem Nachteil, daß durch die Übereinanderreihung der Elektromagnetventile und der Anordnung des Elektromo­ tors und der Radialkolbenpumpe außerhalb zu den Ventilrei­ hen das Hydraulikaggregat eine verhältnismäßig hohe Bauhöhe aufweist und durch die beidseitige Verbohrung und Anordnung von Funktionselementen im blockähnlichen Aufnahmekörper beiderseits des Aufnahmekörpers ein relativ großer Über­ stand und damit eine lange Baulänge hervorgerufen ist.
Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe ge­ macht, sowohl die Baulänge wie auch die Bauhöhe eines für den hydraulischen Mehrkreis-Bremsbetrieb erforderlichen Hy­ draulikaggregates auf ein Minimum zu reduzieren, wobei eine vereinfachte hydraulische Schaltung mit einer einfachen, kostengünstigen sowie funktionssicheren baulichen Gestal­ tung optimal vereinigt werden sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach zur Bremsdruckregelung in einer Radbremse zwischen dem Brems­ druckgeber und der Radbremse ausschließlich ein in der Grundstellung elektromagnetisch stromlos geöffnetes Einlaß­ ventil angeordnet ist, wobei wirkungsmäßig parallel zum Einlaßventil jeder Radbremse zumindest ein Druckerzeuger angeordnet ist, der während der Druckabbauphase das zwi­ schen dem Einlaßventil und der Radbremse befindliche Druck­ mittelvolumen in Richtung des Bremsdruckgebers fördert.
Die in den Unteransprüchen der Erfindung aufgezeigten wei­ teren Merkmale und Vorteile werden im nachfolgenden anhand mehrerer Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen hydraulischen Schaltplan für eine Zweikreis­ bremsanlage mit den der Erfindung zugrunde liegen­ den Merkmalen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das blockförmig gestaltete Hy­ draulikaggregat aus Richtung des Elektromotors,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Hydraulikaggregats nach Fig. 2 mit versetzten Schnittebenen.
Die Fig. 1 zeigt sowohl die Druckmittelwege für einen er­ sten Bremskreis wie auch einen zweiten Bremskreis, die bei­ de schemenhaft skizziert eine Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber 4 und den jedem Bremskreis paarweise zuge­ ordneten Radbremsen 2 herstellen. Jeder Bremskreis ver­ zweigt sich zu einer ersten sowie einer zweiten Radbremse 2. Jeder Radbremse 2 ist ein elektromagnetisch betätigbares Druckmodulationsventil 1 und zur Erzeugung eines Hilfs­ drucks ein Druckerzeuger 3 mit zumindest einen Pumpkolben 10 zugeordnet, dessen Saugseite an der Leitungsverzweigung zwischen dem Druckmodulationsventil 1 und der Radbremse 2 angeschlossen ist und dessen Druckseite sowohl in Richtung des Bremsdruckgebers 4 wie auch über die Leitungsverzwei­ gung jedes Bremskreises zur Radbremse 2 führt. Zur Verdeut­ lichung dem auf der Druckseite des Pumpkolbens 10 angeord­ neten Rückschlagventils 5 ist dieses jeweils separat in das Schaltbild eingezeichnet. Jedes dieser vier Rückschlagven­ tile 5 sorgt für eine Trennung des Bremsdruckgebers 4 bzw. der beiden Bremskreise vom Pumpenausgang, so daß aus­ schließlich ein Einströmen in die vier Radbremsen 2 über die vier Einlaßventile (Druckmodulationsventile 1) zustande kommt. Die zur Bremsschlupfregelung notwendigen Sensoren sowie die zugehörige Elektronik sind für das Wesen der Er­ findung ohne Belang, weshalb auf eine explizite Darstellung dieser an sich bekannten, notwendigen Elemente verzichtet wurde.
Im nachfolgenden ist die Funktionsweise der erfindungsge­ mäßen Bremsanlagen-Schaltung erläutert.
In der Normalbremsphase erfolgt bis zum etwaigen Einsetzen der Schlupfregelung ausschließlich ein fußkraftproportiona­ ler Bremsdruckaufbau in den Bremskreisen, da die Pumpkolben 10 des Druckerzeugers 3 inaktiv sind und die Druckmodula­ tionsventile 1 in ihrer offenen, elektromagnetisch strom­ losen Ruhestellung verharren.
Sobald über eine entsprechende Sensoreinrichtung und Sig­ nalauswerteschaltung innerhalb einer Steuer- und Regelelek­ tronik die entsprechenden Druckmodulationsventile 1 der blockiergefährdeten Räder elektromagnetisch erregt in Sperrstellung schalten, vollzieht sich die Druckhaltephase in der jeweils bremsschlupfgeregelten Radbremse 2, da das zwischen dem gesperrten Druckmodulationsventil 1 und dem vom fußkraftproportionalen Bremsdruck beaufschlagten Rück­ schlagventil 5 eingespannte Druckmittelvolumen durch den Pumpenstillstand nicht entweichen kann.
Zur Einleitung der Druckabbauphase wird der Pumpkolben 10 des Druckerzeuges 3 aktiviert, so daß bei noch gesperrtem Druckmodulationsventil 1 Druckmittel der Radbremse 2 in Richtung des Bremsdruckgebers 4 zurückgefördert wird, so daß im Normal falle ein gewisses Rücksetzen des Bremspedals in Richtung seiner Ruhestellung stattfindet.
Die Druckaufbauphase erfolgt sodann wieder durch Nachsetzen des Bremspedals fußkraftproportional in Richtung des wieder in Offenstellung befindlichen Druckmodulationsventils 1, womit durch die Stillsetzung des Pumpkolbens 10 der Brems­ druck in der jeweiligen druckgeregelten Radbremse 2 durch entsprechendes Pulsen des Druckmodulationsventils 1 an die zulässige Schlupfregelschwelle herangeführt wird.
Über den prinzipiellen Schaltungsaufbau und die Funktions­ weise hinaus wird im nachfolgenden basierend auf Fig. 1 in Fig. 2 die Konstruktion der elektrohydraulischen Elemente vereinigt in einem Hydraulikaggregat erläutert.
Das Hydraulikaggregat weist in der Draufsicht das prinzi­ pielle Bohrlochmuster für die Druckmodulationsventile 1 in einem blockförmigen Aufnahmekörper 7 um die Stufenbohrung 8 des Elektromotors 9 verteilt auf. Der Elektromotor 9 befin­ det sich als zentrale Einheit im Mittelpunkt des blockför­ migen Aufnahmekörpers 7, wobei achsparallel und symmetrisch zum Elektromotor 9 verteilt die als Einlaßventile wirksamen Druckmodulationsventile 1 im Bereich der größten Wandstärke im Aufnahmekörper 7 angeordnet sind. Senkrecht zur Symme­ trieachse des Aufnahmekörpers 7 bzw. zur Elektromotoren­ achse schneiden sich die Symmetrieachsen der sternförmig ausgeführten Vierkolbenpumpe. Damit befindet sich das Achsenkreuz des Druckerzeuges 3 gleichfalls symmetrisch zwischen den Druckmodulationsventilen 1. Zwangsläufig er­ gibt sich eine besonders kompakte Bauform bei bestmöglicher Flächenausnutzung eines blockförmigen Aufnahmekörpers 7, der überdies besonders automatengerecht und damit rationell von einer Flanschseite gebohrt und weiterverarbeitet werden kann, so daß in einem vereinfachten Arbeitsvorgang die Boh­ rungen für die vier Pumpkolben 10 in die Seitenfläche des Aufnahmekörpers 7 eingebracht werden können.
Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Hydraulikaggrega­ tes mit mehreren Teil-Schnittebenen, so daß sowohl der Ge­ samtaufbau des Hydraulikaggregates wie auch Einzelheiten hierzu erfaßt werden können. Die Seitenansicht verdeutlicht besonders gut die Anordnung der Ventil- und Druckerzeuger­ elemente aus lediglich einer Einfügerichtung in den block­ förmigen Aufnahmekörper 7. Der Läufer 14 des Elektromotors 9 ist mit seiner Welle unmittelbar über eine Zweipunktlage­ rung zentral in der Stufenbohrung 8 des blockförmigen Auf­ nahmekörpers 7 gelagert. Zur sicheren Befestigung des Läu­ fers 14 am Aufnahmekörper 7 dienen beispielhaft die in ei­ ner ersten Teil-Schnittebene gezeigte Halteschraube, welche ein einteilig zu einem Gehäuse 6 ausgeformten Lagerschild mit dem Festlager der Welle sicher in der Stufenbohrung 8 des Aufnahmekörpers 7 hält. Auf der zur Wellenlagerung ab­ gewandten Stirnseite des Läufers 14 befinden sich die Schleifbürsten des Gleichstrommotors, die an einem Bürsten­ träger 11, der gleichfalls mit dem vorderen Gehäuse 6 des Elektromotors verbunden ist, gehalten sind. Der Bürstenträ­ ger 11 eignet sich ferner zur Aufnahme von elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen, die gleichfalls durch eine Motorenschutzkappe im Innenraum des Hydraulikaggregates ge­ schützt angeordnet sind und lediglich über eine wasserdich­ te Steckverbindung 15 mit der Peripherie verbindbar sind. In einer weiteren vertikal zur Zeichenebene versetzten Schnittebene sind zwei der vier sternförmig zum Exzenteran­ trieb angeordneten Pumpkolben 10 abschnittsweise zu erken­ nen, die über entsprechende in der Abbildung nicht explizit gezeigten Saug- und Druckkanäle eine Verbindung zum Auslaß bzw. Einlaß eines jeden zugehörigen Einlaßventils 1 aufwei­ sen. Die Leitungsverbindung zum Hauptzylinder bzw. zu den Radbremsen werden nach Wunsch oder Bedarf jeweils in Nähe der Druckmodulationsventile 1 angeordnet, so wie beispiel­ haft aus der weiteren vertikalen Schnittebene zur Verdeut­ lichung des elektromagnetischen Druckmodulationsventils 1 hervorgeht.
Bezugszeichenliste
1 Druckmodulationsventile
2 Radbremse
3 Druckerzeuger
4 Bremsdruckgeber
5 Rückschlagventil
6 Gehäuse
7 Aufnahmekörper
8 Stufenbohrung
9 Elektromotor
10 Pumpkolben
11 Bürstenträger
12 Leiterplatte
13 Verankerung
14 Läufer
15 Steckverbindung

Claims (9)

1. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage mit Schlupfregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsdruckge­ ber, an dem über einen ersten sowie einen weiteren Bremskreis eine Verbindung zu mehreren Radbremsen herge­ stellt ist, wobei in die Verbindung elektrohydraulisch steuerbare Druckmodulationsventile geschaltet sind, die die Druckmittelverbindung zwischen den Radbremsen und dem Bremsdruckgeber sperren oder öffnen, sowie mit einer Hilfsdruckquelle, die bei Bedarf Druckmittel aus der Radbremse entnimmt und dieses dem Bremsdruckgeber und/oder dem Druckmodulationsventil zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß wirkungsmäßig parallel zum Druckmodulationsventil (1) jeder Radbremse (2) als Hilfsdruckquelle ein Druckerzeuger (3) geschaltet ist, dessen Saugseite zwischen dem Druckmodulationsventil (1) und der Radbremse (2) an die hydraulische Verbindung des Bremsdruckgebers (4) mit der Radbremse (2) angeschlossen ist und dessen Druckseite ein in Richtung des Drucker­ zeugers (3) sperrendes Rückschlagventil (5) aufweist, wobei die Druckhaltephase in der Bremsschlupfregelung ausschließlich über das jeweils in Sperrstellung befind­ liche Druckmodulationsventil (1) gebildet ist sowie die Druckabbauphase in der Bremsschlupfregelung bei in Sperrstellung befindlichem Druckmodulationsventil (1) ausschließlich durch den Druckerzeuger (3) gesteuert ist.
2. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der jeder Rad­ bremse (2) zugehörige Druckerzeuger (3) und das Druckmo­ dulationsventil (1) zu einer ein Hydraulikaggregat bil­ denden integralen Einheit zusammengefaßt sind, die einen im wesentlichen monolithischen Aufnahmekörper (7) auf­ weist.
3. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa mittig zur Stirnfläche des Aufnahmekörpers (7) eine Stufenboh­ rung (8) angeordnet ist, in der ein Elektromotor (9) zum Antrieb des Druckerzeugers (3) gelagert ist.
4. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Aufnahme der Druckmodulations­ ventile (1) weitere Stufenbohrungen (8) über die Stirn­ fläche des Aufnahmekörpers (7) um die für den Elektromo­ tor (9) vorgesehenen Stufenbohrung (8) verteilt angeord­ net sind.
5. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Seitenflächen des Aufnahmekörpers (7) zur Aufnahme von Pumpkolben (10) des Druckerzeugers (3) Durchgangsbohrungen senkrecht in die für den Elektromotor (9) vorgesehene Stufenbohrung (8) einmünden.
6. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmekörper (7) einen qua­ dratischen Grundriß zur Aufnahme des Elektromotors (9) und der Druckmodulationsventile (1) aufweist, wobei die Stufenbohrung (8) zur Aufnahme des Elektromotors (9) zentral gelegen ist, die weiteren Stufenbohrungen (8) zur Aufnahme der Druckmodulationsventile (1) symmetrisch über der Stirnfläche verteilt im Bereich der den größten Materialquerschnitt des Aufnahmekörpers (7) aufweisenden Diagonalen gelegen sind, sowie die Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der Pumpkolben (10) des Druckerzeugers (3) mittig zwischen den Druckmodulationsventilen (1) auf dem Achsenkreuz des Aufnahmekörpers (7) vorgesehen sind.
7. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Elektromotor (9) einen Bürstenträger (11) aufweist, der an dem der Elektromoto­ renlagerung im Aufnahmekörper (7) entgegengesetzten Ende einer Motoren-Welle angeordnet ist, wobei der Bürsten­ träger (11) mit einer Leiterplatte (12) zur Aufnahme von Teilen einer elektrischen oder elektronischen Schaltung versehen ist.
8. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bürstenträger (11) an einer den Läufer des Elektromotors in der Stu­ fenbohrung (8) fixierenden Verankerung (13) angebracht ist, die von einer am Aufnahmekörper (7) anliegenden Schutzkappe umschlossen sind.
9. Hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckmodulationsventile (1) und der Elektromotor (9) auf der gleichen Stirnfläche des Aufnahmekörpers (7) angeordnet sind.
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