DE19841152A1

DE19841152A1 - Blockiergeschützte Kraftfahrzeug-Bremsanlage

Info

Publication number: DE19841152A1
Application number: DE19841152A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Reinartz; Helmut Steffes; Stefan A Schmitt; Martin Baechle
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 1999-10-14
Also published as: DE59903831D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Bremsanlage für Kraftfahrzeuge zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrstabilitätsregelung mit einem Bremsdruckgeber, welcher einen Hauptbremszylinder aufweist, mit einem Hydroaggregat, welches einerseits an die Druckräume des Hauptbremszylinders und andererseits an die einzelnen den Fahrzeugrädern zugeordneten Radbremsen angeschlossen ist, wobei das Hydroaggregat Rückförderpumpen, erste Ventile sowie zweite Ventile und ein Vorbefüllsystem aufweist, welches während einer Antriebsschlupf- und/oder Fahrstabilitätsregelung die Saugseite der Pumpe vorbefüllt. Um eine blockiergeschützte Bremsanlage darstellen zu können, die aus billigen und weniger komplexen Baugruppen zum Vorbefüllen der Rückförderpumpe auszukommen, wird in der Erfindung vorgeschlagen, daß das Vorbefüllsystem mindestens einen ersten Unterdruckspeicher aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Kraftfahrzeug-Bremsanlage zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrstabilitätsregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind Bremsanlagen bekannt, bei denen während einer Antriebsschlupf- oder einer Fahrstabili tätsregelung die Rückförderpumpe zur Reaktionszeitverkürzung vorgeladen wird.

Die DE 41 28 091 C2 zeigt eine blockiergeschützte Kraftfahrzeug-Bremsanlage zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrstabilitätsregelung bekannt, in der ein Vordruckerzeu ger im Druckmittelbehälter der Anlage angeordnet ist, dessen Fördervolumen allerdings begrenzt ist. Um im Falle einer Antriebsschlupf- oder Fahrstabilitätsregelung die Rückför derpumpe an ihrer Saugseite mit einem erhöhten Druck- und Bremsflüssigkeitsvolumen zu versorgen, muß diese mittels Vordruckerzeuger aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter durch den Hauptbremszylinder und durch die Bremskraftleitung zur Saugseite der Pumpe gefördert werden.

In der DE 40 29 207 A1 wird eine blockiergeschützte Brems anlage zur Antriebsschlupf- und Fahrstabilitätsregelung be schrieben, die den nötigen Vordruck an der Saugseite der Rückförderpumpe mittels einer zweiten Förderpumpe bereit stellt.

Eine dritte Möglichkeit, die Rückförderpumpe mit zusätzli cher Bremsflüssigkeit zu versorgen, besteht aus einem auto matisch betätigbaren Bremskraftverstärker. Während einer Antriebsschlupf- oder Fahrstabilitätsregelung wird dieser ohne Fahrereinwirkung betätigt und ist dadurch in der Lage, die Rückförderpumpe mit zusätzlichem Bremsflüssigkeitsvolu men zu versorgen.

Die drei aus dem Stand der Technik beschriebenen Möglich keiten eine Rückförderpumpe für die Antriebsschlupf- und Fahrstabilitätsregelung vorzuladen, benötigen zusätzliche Baueinheiten, die die gesamte Bremsanlage vergrößern und verteuern, sowie deren Gewicht erhöhen.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine blockiergeschützte Bremsanlage der beschriebenen Art dar zustellen, die mit billigeren und weniger komplexen Baugrup pen zum Vorladen der Rückförderpumpe auskommt.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird durch die Merk male des Patentanspruchs 1 wiedergegeben. Die weiteren An sprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Das Prinzip der Erfindung beruht darauf, ein Vorbefüllsy stem, das mindestens einen ersten Unterdruckspeicher auf weist, im Hydroaggregat der Anlage zu integrieren. Der min destens eine erste im Hydraulikschaltkreis des Hydroaggre gats angeordnete Unterdruckspeicher sorgt dafür, daß das angesaugte Bremsflüssigkeitsvolumen gleichmaßig strömt, wo durch eine maximale Förderleistung der Pumpe erreicht wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen einen zweiten Unterdruckspeicher zur Unterstützung des ersten Un terdruckspeichers ebenfalls im Hydraulikaggregat der Anlage zu integrieren um eine gleichmäßige Strömung des angesaugten Bremsflüssigkeitsvolumens zu erreichen, ist in einer beson ders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der erste Unterdruckspeicher direkt am Pumpensaugraum und der zweite Unterdruckspeicher direkt hinter dem ersten elektrischen Um schaltventil angeordnet. Während des Ausschiebetaktes der Pumpe übernehmen beide Unterdruckspeicher das Weitersaugen des Bremsflüssigkeitsvolumen aus der Leitung des Hauptbrems zylinders. Zusätzlich übernimmt der am Saugraum der Rück förderpumpe angeordnete erste Unterdruckspeicher am Ende des Saugtaktes das für das Schließen des Saugventils notwendige Volumen und stellt damit für den Beginn des nächsten Saug taktes das nötige Bremsflüssigkeitsvolumen direkt an der Saugseite der Pumpe zur Verfügung. Der zweite hinter dem ersten elektrischen Umschaltventil angeordnete Unterdruck speicher übernimmt die angesaugte Flüssigkeitssäule und kom pensiert dadurch die Druckspitze, die durch die Massenträg heit der Flüssigkeitssäule ansonsten auf die Saugseite der Pumpe durchschlagen würde. Durch die aufgezeigten Maßnahmen werden die Beschleunigungs- und Verzögerungsanteile des Vo lumenstroms, die durch das Ansaugen und Ausstoßen der Brems flüssigkeit durch die Pumpe entsteht, unterdrückt und der Volumenstrom dadurch vergleichmäßigt. Der zeitliche Mittel wert des Volumenstroms auf der Saugseite entspricht der För derleistung der Pumpe. Entsprechend wird die Förderleistung durch die Vergleichmäßigung des Volumenstroms erheblich er höht. Ein weiterer vorteilhafter Effekt der Volumenstromver gleichmäßigung besteht darin, daß die sinkende Förderlei stung der Pumpe bei tiefen Temperaturen aufgrund des sich erhöhenden Fließwiderstandes durch das Bereitstellen von Bremsflüssigkeitsvolumen an der Saugseite der Rückförderpum pe kompensiert wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in zwei Figuren der Zeichnung und in der Beschreibung im einzelnen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Kraftfahrzeug-Bremsanlage anhand ei nes Hydraulikschaltplans und

Fig. 2 eine vorteilhafte konstruktive Lösung der Brems anlage gemäß Fig. 1 im Ausschnitt mit der Anordnung des ersten Unterdruckspeichers (18 in Fig. 1) am Saugraum der Rückförderpumpe.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Bremsanlage weist zwei Bremskreise I und II auf, deren Aufbau völlig identisch ist, so daß die folgende Beschreibung eines der beiden Bremskreise I, II ebenso auf den anderen zutrifft. Die gezeigte Bremsanlage besteht im wesentlichen aus einem Bremsdruckgeber 1, an den über nicht näher bezeichnete hy draulische Leitungen Radbremszylinder 3, 4 angeschlossen sind und einem zwischen dem Bremsdruckgeber 1 und den Radbremsen geschalteten Hydroaggregat 2. Die Zuordnung der Radbrems zylinder 3, 4 der einzelnen Bremskreise I, II ist in der übli chen Weise derart getroffen, daß der erste Radbremszylinder 3 entweder einem Rad einer Fahrzeugachse und der andere Rad bremszylinder 4 dem diagonal gegenüberliegenden Rad der an deren Fahrzeugachse zugeordnet ist (diagonale Aufteilung der Bremskreise) oder aber beide Radbremszylinder 3, 4 derselben Fahrzeugachse zugeordnet sind (Schwarz-Weiß-Aufteilung der Bremskreise).

Der vom Fahrer des Kraftfahrzeugs mittels eines Bremspedals 29 betätigbare Druckgeber 1 besteht aus einem pneumatischen Bremskraftverstärker 5, dem ein Hauptbremszylinder 6 nach geschaltet ist, dessen Druckräume 14 mit einem Druckmittel vorratsbehälter 7 verbunden sind.

Das Hydraulikaggregat 2 weist ein Motorpumpenaggregat auf, das aus einer durch einen Elektromotor 8 angetriebenen hy draulischen Rückförderpumpe 13 besteht, deren Saugseite über ein erstes Rückschlagventil 20 sowie ein elektromagnetisch betätigbares erstes Ventil in Form eines Schaltventils 9 an den Druckraum 14 des Hauptbremszylinders 6 angeschlossen ist. Zwischen dem ersten Rückschlagventil 20 und dem Schalt ventil 9 ist ein erster Unterdruckspeicher 17 angeordnet. Von der Druckseite der Rückförderpumpe 13 strömt das Druck mittel über ein zweites Rückschlagventil 22 und eine nicht gezeigte Dämpfungskammer zu einem hydraulischen Knotenpunkt 21. An diesen angeschlossen ist sowohl ein zum ersten Radbremszylinder 3 führender Leitungsabschnitt 26 als auch ein zum zweiten Radbremszylinder 4 führender Leitungsab schnitt 27. Eine hydraulische Leitung 31 verbindet die Druckseite der Rückförderpumpe 13 mit dem Tandem- Hauptzylinder 3. Außerdem ist zwischen dem Knotenpunkt 21 und dem Hauptbremszylinder 6 ein zweites Ventil, daß vorzugsweise als elektromagnetisch betätigbares Trennventil 10 ausgebildet ist und dem sowohl ein drittes Rückschlagventil 34 als auch ein Druckbegrenzungsventil 28 parallel zugeschaltet sind. Zwischen dem Trennventil 10 und dem Hauptbremszylinder 6 ist an der Hydraulikleitung 31 am Abzweig zur Saugseite der Pumpe 13 ein zweiter Unterdruckspeicher 18 angeordnet. Zur Modulation des im ersten Radbremszylinder 3 eingesteuerten Drucks dienen eine Parallelschaltung eines Einlaßventil 11 mit einem vierten Rückschlagventil 23 sowie ein Auslaßventil 12, wobei die erwähnte Parallelschaltung im Leitungsabschnitt 26 eingefügt ist und das Auslaßventil 12 zum Zwecke eines Radbremsdruckabbaus eine Verbindung zwischen dem ersten Radbremszylinder 3 und einem Niederdruckspeicher 19 ermöglicht, der über ein fünftes Rückschlagventil 25 mit der Saugseite der Rückförderpumpe 13 verbunden ist. Um in dem zum betrachteten Bremskreis gehörenden zweiten Radbremszylinder 4 analog zum bereits betrachteten Radbremszylinder 3 den darin eingesteuerten hydraulischen Druck regulieren zu können, sind eine zweite Parallelschaltung eines zweiten Einlaßventils 15 mit einem sechsten Rückschlagventil 24 sowie ein zweites Auslaßventil 16 vorgesehen, wobei die erwähnte Parallelschaltung im Leitungsabschnitt 27 eingefügt ist und das Auslaßventil 16 zum Zweck eines Radbremsdruckabbaus eine Verbindung zwischen dem zweiten Radbremszylinder 4 und dem Niederdruckspeicher 19 herstellt. Bei einer Normalbremsung kann in den Radbremszylindern 3, 4 sowohl ein Druckauf- als auch ein Druckaufbau durch entsprechende Betätigung des Bremsdruckgebers 1 über das offene Trennventil 10 sowie die offenen Einlaßventile 11 und 15 erfolgen.

Bei einer ABS-Regelbremsung, bei der beispielsweise das der Radbremse 3 zugeordnete Rad zu blockieren droht, wird die Rückförderpumpe 13 gestartet. Sowohl das Schaltventil 9 als auch das Trennventil 10 bleiben unbetätigt. Die Druck modulation erfolgt durch entsprechendes Schalten des Ein- und des Auslaßventils 11 und 12, wobei das in den Nieder druckspeicher 19 abgelassene Druckmittel mit der Rückförder pumpe 13 auf das Hauptbremszylinder-Druckniveau zurückgefördert wird.

Beim Eintritt in jeden Fremdbremsvorgang, wie z. B. eine Antriebsschlupf- oder Fahrstabilitätsregelung werden das Trennventil 10 geschlossen und das Schaltventil 9 geöffnet. Ab diesem Zeitpunkt dient die Rückförderpumpe 13, die durch den vom ersten und zweiten Unterdruckspeicher 17 und 18 aufgebauten Druck vorgeladen wird, als Drucklieferant für den Druckaufbau in den Radbremszylindern 3, 4.

Der Druckaufbau erfolgt über das offene Einlaßventil 11, 15. Eine Druckhaltephase wird durch Umschalten des Einlaßventils 11, 15 erreicht, während ein Druckabbau durch Umschalten des Auslaßventils 12, 16 bei noch geschlossenem Einlaßventil 11, 15 erfolgt. Mit Hilfe von Druckaufbau-, Halte- und Abbauphasen wird der für die Regelung erforderliche Druckverlauf erzeugt. Ist der Regelvorgang beendet, so wird das Schaltventil 9 geschlossen und das Trennventil 10 geöffnet. Das in den Niederdruckspeicher 19 abgelassene Druckmittel als auch das Druckmittelvolumen aus den Radbremszylindern 3 und 4 wird durch die Rückförderpumpe 13 zurück in den Hauptzylinder 6 gefördert.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Rückförderpumpe 13. Der Unterdruckspeicher 17 ist hier als Patrone 35 dargestellt und ist in das Pumpengehäuse 30 vor das Rückschlagventil 20 an der Pumpensaugseite in das Gehäuse 30 eingeschraubt. Je nach Bauvolumen im Pumpengehäuse 30 können zwei unterschiedlich aufgebaute Unterdruckspeicher 17 verwendet werden. Auf der linken Seite der Zeichnung ist ein Unterdruckspeicher 17 mit einer topfförmigen Membran 36 verwendet. Auf der rechten Seite wird alternativ ein Unterdruckspeicher 17 mit einer Flachmembran 32 dargestellt.

Beide Speicherarten erfüllen durch ihre elastische Membran gleichzeitig die Funktion eines Dämpfers. Die auf die elastischen Membrane auftreffende pulsierende Bremsflüssigkeit wird durch diese beruhigt und es findet eine Vergleichmäßigung der Strömung statt.

Claims

1. Blockiergeschützte Bremsanlage für Kraftfahrzeuge zur Antriebsschlupf- und/oder Fahrstabilitätsregelung, mit einem Bremsdruckgeber (1), welcher einen Hauptbrems zylinder (6) aufweist, mit einem Hydroaggregat (2), wobei das Hydroaggregat (2) Rückförderpumpen (13), er ste Ventile (9), zweite Ventile (10) und ein Vorbefüll system aufweist, welches während einer Antriebsschlupf- und/oder Fahrstabilitätsregelung die Pumpe vorbefüllt, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbefüllsystem minde stens einen ersten Unterdruckspeicher (17, 18) aufweist.

2. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine erste Unter druckspeicher (17) direkt an der Saugseite der Rück förderpumpe (13) angeordnet ist und daß das erste Ven til (9) an der Saugseite der Rückförderpumpe (13) an geordnet ist.

3. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweite Unter druckspeicher (18) zwischen dem Hauptbremszylinder (6), dem ersten Ventil (9) und dem zweiten Ventil (10) an geschlossen ist.

4. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der Ansprü chen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Unterdruckspeicher (17, 18), vorzugs weise beide Unterdruckspeicher im Gehäuse (30) der Rückförderpumpe (13) oder im Gehäuse (30) des Hydraulikaggregats (2) integriert ist.

5. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein im Gehäuse der Rückförderpumpe (13) integrierte Unterdruckspeicher (17, 18) in einer Patrone (35) angeordnet ist, die im Pumpengehäuse (39) am Saugraum der Rückförderpumpe (13) eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt ist.

6. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Unterdruckspeicher (17, 18) ein Membranspeicher ist.

7. Blockiergeschützte Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranspeicher (17) mit topfförmiger Membran (36) oder flächiger Membran (32) ausgeführt ist.

8. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Unterdruckspeicher (17, 18) zusätzlich die Funktion als Pulsationsdämpfer ausübt.

9. Blockiergeschützte Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Unterdruckspeicher (17, 18) über eine Unterdruck- und eine Überdruckkennung verfügt.