DE4436913A1 - Hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für Fahr­ zeuge, wie sie gattungsgemäß beispielsweise aus der DE 41 02 497 C1 als bekannt hervorgeht.

Bei einer solchen Bremsanlage wird durch eine Vorladepumpe, die aus dem Vorratsbehälter mit Bremsdruckmedium gespeist wird, in den Hauptbremsleitungen ein Vordruck erzeugt. Dieser Vordruck dient dazu die Hochdruckpumpen eines Antriebsschlupfregelsystems mit einer ausreichenden Menge an Bremsflüssigkeit zu versorgen.

Desweiteren ist aus der DE 30 45 455 A1 eine pneumatische Brems­ anlage bekannt, bei der der Bremskreis eines Anhängers über eine Bremsleitungskupplung mit dem Bremskreis des Zugfahrzeugs ver­ bunden werden kann, wobei vor und hinter der Kupplung jeweils eine Ventileinrichtung angeordnet ist. Jede der Ventileinheiten wird durch den Bremsleitungsdruck entgegen eine Federvorspannung offen gehalten. Dabei herrscht in den Bremsleitungen stets ein solcher Druck, daß die Ventile offen gehalten werden. Dazu ist eine Pumpe vorgesehen, die in den Bremsleitungen einen entspre­ chenden Druck erzeugt.

Die gattungsgemäße hydraulische Bremsanlage weist bei normaler Funktion der Bremsanlage einen große Verzögerung zwischen der Betätigung des Bremspedals und dem Aufbau von der Pedalbetäti­ gung entsprechendem Bremsdruck in den Radbremszylindern auf.

Aufgabe der Erfindung ist es einen schnelleren Druckaufbau bei einer hydraulischen Bremsanlage zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäßen hydraulischen Bremsanlage erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Der Vorratsbehälter wird druckdicht ausgebildet und im Vorrats­ behälter wird durch die Druckerzeugungseinrichtung ein Behälter­ druck erzeugt. Dieser Behälterdruck führt zu einem Vordruck im Hauptbremszylinder, in den Hauptbremsleitungen und in den Radbremszylindern. Der Vordruck ist dabei nicht so groß, daß eine Bremswirkung an den Radbremsen entsteht.

Durch den Behälterdruck werden sämtliche Dichtungen im Hydrau­ liksystem vorgespannt und das Luftspiel der Bremsanlage auf ein Minimum reduziert, der Anfangspedalweg wird verkürzt. Der Druckaufbau in den Radbremszylindern erfolgt dadurch schneller. Desweiteren werden als vorteilhafte Wirkungen Luftblasen und Luftansaugungen im System verringert und die Neigung zur Dampf­ blasenbildung wird reduziert.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es dabei besonders einfach, eine Druckluftquelle als Druckerzeugungseinrichtung zu nutzen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, als Druckerzeugungseinrichtung von der pneumatischen Zentralverrie­ gelung oder von anderen Überdruck erzeugenden Systeme zu nutzen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich bei Fahrzeugen mit Hochdruckpumpen zur Erzeugung von Bremsdruck unabhängig von der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer - beispielsweise bei Antriebsschlupfregel­ systemen, die zu große Antriebsleistung durch Bremsbetätigung abbauen - auf die Vorladepumpe zu verzichten. Dies führt zu einer Reduzierung des Bauteileaufwandes solcher Anlagen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Anlage zur Erzeugung des Behälterdrucks im Vorratsbehälter.

Angetrieben vom Motor M wird im Kompressor 1 Druckluft erzeugt. Die Druckluft wird in dem Lufttrockner 2 getrocknet und in dem Druckspeicher 3 bevorratet. Die Lufttrocknung ist nicht unbe­ dingt erforderlich, verringert jedoch die Luftfeuchtigkeit, die mit der Druckluft in den Vorratsbehälter gelangt. Dies beugt einer eventuellen Dampfblasenentwicklug in der Bremsflüssigkeit vor. Da jedoch der Druckluftverbrauch in der Regel gering ist, ist die über diesen Weg in der Bremsflüssigkeit aufgenommene Feuchtigkeit gering, so daß die Trocknung auf unterbleiben kann. Ferner ist es nicht erforderlich, daß der Kompressor 1 bzw. der Druckspeicher 3 nur für die Bedürfnisse der erfindungsgemäßen Bremsanlage zur Verfügung stehen. Sie können auch der Druck­ versorgung weiterer pneumatischer Elemente des Fahrzeugs, beispielsweise einer Zentralverriegelungsanlage dienen.

Der Betriebsdruck, der von der aus dem Kompressor 1, dem Luft­ trockner 2 und dem Druckspeicher 3 gebildeten Druckerzeugungs­ einrichtung zur Verfügung gestellt werden muß ist davon abhängig ob für die Bedürfnisse einer bremsdruckerzeugenden Einrichtung eine Vorladepumpe weiterhin zur Verfügung steht oder nicht. Unter Bremsdruckerzeugenden Einrichtung ist dabei zum Beispiel ein Antriebsschlupfregelsystem aber auch jede andere Einrich­ tung, bei der unabhängig von der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer ein Bremsdruck erzeugt wird zu verstehen. Ist eine Vorladepumpe weiterhin vorhanden, so genügt ein Betriebs­ druck zwischen 1,5 und 4 bar. Ansonsten sind Betriebsdrücke bis zu 17 bar erforderlich.

Die Steuerung des Behälterdrucks in dem Vorratsbehälter 7 erfolgt durch das Druckregelventil 5. Das Druckregelventil wird in der dargestellten Ausführungsform von der Steuereinrichtung 8 aus gesteuert. Dazu wird der Steuereinrichtung 8 von dem Druck­ sensor 6a ein den Behälterdruck repräsentierendes Signal zuge­ führt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann über den Drucksensor 6b der Druck in einer der Hauptbremsleitungen 11 erfaßt werden. Der Behälterdruck wird durch die Steuereinrichtung 8 so geregelt, daß ein vorgegebener Solldruck im Vorratsbehälter 7 bzw. in der Hauptbremsleitung 11 erzeugt wird. Der Solldruck sowohl für den Behälterdruck als auch für den Druck in einer der Hauptbremsleitungen kann dabei sowohl ein konstant vorgegebener Wert als auch ein in Abhängigkeit des Fahrzustandes - beispiels­ weise der Fahrzeuggeschwindigkeit - oder der Fahrzeugzustandes - beispielsweise des Bremsenverschleißes - vorgegebener Wert sein.

Zur Regelung der Druckzufuhr dient dabei das Schaltventil 4, das ebenfalls von der Steuereinrichtung 8 angesteuert wird. In seiner Ruhestellung sperrt das Schaltventil 4 die Druckzufuhr von dem Druckspeicher 3 zu dem Vorratsbehälter 7. Wird das Schaltventil 4 betätigt, so wird die fluidische Verbindung zwischen Druckspeicher 3 und Vorratsbehälter 7 hergestellt, was einen Anstieg des Behälterdrucks zur Folge hat.

Ist keine Vorladepumpe in der Bremsanlage vorhanden, so wird zum Betrieb von bremsdruckerzeugenden Einrichtungen das Schaltventil 4 geöffnet und das Druckregelventil 5 geschlossen. Dann liegt der Betriebsdruck der Druckerzeugungseinrichtung an dem Vorrats­ behälter an. Bei einer solchen Konfiguration der Bremsanlage ist es in Abhängigkeit der Bedürfnisse der den Bremsdruck erzeugen­ den Hochdruckpumpen erforderlich, daß der Behälterdruck auf bis zu 17 bar ansteigt.

Durch den Druck im Vorratsbehälter 7 wird aus dem Vorratsbehäl­ ter Bremsflüssigkeit verdrängt und ein dem Behälterdruck ent­ sprechender Bremsdruck im Hauptbremszylinder 9 erzeugt. Durch den Druckaufbau im Hauptbremszylinder wird auch der Leerweg des Bremspedals im Bremskraftverstärker reduziert. Der Druck im Hauptbremszylinder wird auch an die Bremsleitungen und die Radbremszylinder weitergeleitet, da diese bei unbetätigter Bremse über den Hauptbremszylinder mit dem Vorratsbehälter fluidisch verbunden sind. Aus diesem Grund ist darauf zu achten, daß der Behälterdruck nicht so hoch wird, daß selbst bei unge­ bremstem Fahrzeug an den Radbremsen eine Bremswirkung erzeugt wird. Ansonsten ist ein erhöhter Verschleiß der Bremse die Folge. Es kann auch zu einem überhitzen der Bremse und damit dem Ausfall der Bremse im Bedarfsfall führen.

Solange das Bremspedal betätigt wird, muß eine Druckregelung des Behälterdrucks im Vorratsbehälter 7 ausgesetzt werden. Allen­ falls in Abhängigkeit des gemessenen Behälterdruckes kann eine weitere Druckregelung dieses Druckes dann erfolgen. Damit der Behälterdruck keine Kraft dem Lösen der Radbremszylinder ent­ gegensetzt ist es am einfachsten, dann wenn das Bremspedal betätigt ist den Behälterdruck auf den Atmosphärendruck oder auf einen anderen Druck unterhalb des vorgegebenen Solldruckes abzusenken.

Der Leerweg des Bremspedals wird jedoch auch dadurch verringert, daß durch die Druckbeaufschlagung der Radbremszylinder ein Teil des Schließweges der Bremse schon zurückgelegt ist. Der weitere Bremsdruckaufbau erfolgt demzufolge rascher. Durch die Druck­ beaufschlagung wird zudem auch verhindert, daß Luft in die hydraulische Bremsanlage gelangt. Luft und Dampfblasen werden damit weitgehend verhindert. Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft durch den Bremskraftverstärker verstärkt. Durch den Pedalweg wird im Hauptbremszylinder 9, der sich unmittelbar an den Bremskraftverstärker 10 anschließt, die fluidische Verbin­ dung zwischen Vorratsbehälter 7 und Hauptbremsleitungen 11 unterbrochen.

Claims (10)

1. Hydraulische Bremsanlage für Fahrzeuge mit einem Hauptbrems­ zylinder zur Erzeugung eines Bremsdrucks in Abhängigkeit der Stellung eines Bremspedals, mit Bremsleitungen, die vom Haupt­ bremszylinder zu Radbremszylindern führen, wobei der Hauptbremszylinder aus einem Vorratsbehälter mit Bremsflüssigkeit gespeist wird, wobei durch eine Druckerzeu­ gungseinrichtung ein Vordruck in den Bremsleitungen erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (7) druckdicht ausgebildet ist und daß durch die Druckerzeugungseinrichtung im Vorratsbehälter (7) ein Behälterdruck erzeugt wird, der zu einem Vordruck im Hauptbrems­ zylinder (9), in den Bremsleitungen (11) und in den Radbremszy­ lindern führt, wobei der Vordruck nicht dazu ausreicht, an den Radbremsen eine Bremswirkung zu erzeugen.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterdruck zwischen 1,5 und 4 bar liegt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckerzeugungseinrichtung und Vorratsbehälter (7) ein Druckregelventil (5) angeordnet ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Drucksensor (6a) der Behälterdruck erfaßt wird und daß das Druckregelventil (5) von einer Steuereinrichtung (8) so betätigt wird, daß der Behälterdruck einem vorgegebenen Solldruck entspricht.

5. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Drucksensor (6b) der Druck in der Hauptbrems­ leitung (11) erfaßt wird und daß das Druckregelventil (5) von einer Steuereinrichtung (8) so betätigt wird, daß ein solcher Behälterdruck erzeugt wird, daß der Bremsdruck in der Hauptbremsleitung einem vorgegebenen Solldruck entspricht.

6. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckluftquelle (1, 3) als Druckerzeugungseinrichtung verwendet wird.

7. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungseinrichtung aus einem Kompressor (1) und einem Druckspeicher (3) gebildet wird.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck der Druckerzeugungseinrichtung oberhalb dem zu erzeugenden Behälterdruck liegt.

9. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckspeicher (3) und Vorratsbehälter (7) ein Schaltventil (4) angeordnet ist, bei dessen Betätigung der Vorratsbehälter (7) mit dem Betriebsdruck der Druckerzeugungs­ einrichtung beaufschlagt wird.

10. Bremsanlage nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck der Druckerzeugungseinrichtung bis zu 17 bar beträgt.