DE4023708A1

DE4023708A1 - Blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage

Info

Publication number: DE4023708A1
Application number: DE19904023708
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Luetteke
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-01-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine blockiergeschützte hy draulische Bremsanlage, mit mindestens einer Radbremse und einer Hilfsdruckquelle, wobei in die Leitung zwischen der Hilfsdruckquelle und der Radbremse ein Einlaßventil einge setzt und die Radbremse über ein Auslaßventil an eine Rück laufleitung angeschlossen ist, wobei in die Leitung zwischen der Hilfsdruckquelle und dem Einlaßventil ein Differenzdruckbegrenzer eingefügt ist, dessen Schließkörper sowohl von der Kraft einer Feder als auch vom Druck in der Radbremse in einem die Leitung öffnenden Sinne beaufschlagt ist.

Eine derartige Bremsanlage ist aus der DE-OS 38 42 699.1 bekannt. Diese beschreibt eine Zweikreisbremsanlage mit einem Tandemhauptzylinder und einer Pumpe für jeden Bremskreis. Die Radbremszylinder stehen über je ein Einlaßventil mit der Druckleitung zur Pumpe bzw. der Bremsleitung zum Hauptbremszylinder und mit je einem Auslaßventil mit der Rücklaufleitung zum Vorratsbehälter in Verbindung. Das Einlaßventil ist normalerweise geöffnet, das Auslaßventil normalerweise geschlossen.

Während einer Bremsung wird das Drehverhalten der Räder laufend überwacht. Wenn eines der Räder droht zu blockie ren, dann wird der Antrieb der Pumpe eingeschaltet und das Ein- und Auslaßventil des blockiergefährdeten Rades derart angesteuert, daß in den Radbremsen ein Druck eingestellt wird, der mit einem optimalen Schlupfwert des Rades korrelliert. Zum Senken des Druckes wird das Auslaßventil geöffnet und das Einlaßventil geschlossen. Zum Halten des Druckes sind beide Ventile geschlossen, während zur Druck steigerung das Einlaßventil geöffnet und das Auslaßventil geschlossen ist.

Die Ein- und Auslaßventile sind elektromagnetisch ange steuerte Ventile mit einem Schließkörper, der auf einem Ventilsitz aufsitzt.

Ein Differenzdruckbegrenzer zwischen der Hilfsdruckquelle und dem Einlaßventil bewirkt ab einem Bremsflüssigkeits druck, der größer ist als der Druck, der der Kraft der Ven tilfeder entspricht, daß am Einlaßventil ein definiertes, konstantes Druckgefälle vorliegt, das durch die Ventilfeder bestimmt ist. Dieses Druckgefälle kann z. B. auf 25 bar ein gestellt werden und ist damit wesentlich geringer, als das Druckgefälle, das üblicherweise bei einer Panik-ABS-Rege lungs-Bremsung mit der Bremsanlage auftritt.

Es hat sich aber herausgestellt, daß dynamische Vorgänge in der Rücklaufleitung und im Differenzdruckbegrenzer dazu führen, daß sich der Druck vor dem Einlaßventil auf ein hö heres als das gewünschte Maß aufschaukeln kann.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, Maßnahmen zu entwickeln, die bewirken, daß das Druckgefälle am Einlaß ventil unter allen Umständen konstant bleibt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß parallel zum Einlaß ventil ein Überdruckventil geschaltet wird, das zur Rad bremse hin öffnet.

Weitere vorteilhafte Ausführungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. Es sei insbeson dere verwiesen auf die Ansprüche 7 bis 10, die die Ausge staltung des Differenzdruckbegrenzers betreffen.

Anhand von zwei Figuren soll der Erfindungsgedanke näher erläutert werden.

Die Fig. 1 zeigt das hydraulische Schaltbild der Bremsanla ge, wobei die Darstellung des Hauptzylinders im Schnitt er folgt.

Fig. 2 zeigt die vorteilhafte Ausgestaltung eines Diffe renzdruckbegrenzers.

Die hydraulische Bremsanlage besteht aus einem Hauptbrems zylinder 1, dem ein pneumatischer Verstärker 2 vorgeschal tet ist. Der pneumatische Verstärker 2 wird mittels eines Pedals 3 tätig. In der Längsbohrung 4 des Hauptbremszylin ders 1 ist ein Schwimmkolben 5 und ein Druckstangenkolben 6 dichtend geführt. Sie begrenzen zwei Arbeitsräume 7 und 8 in der Bohrung 4 des Hauptbremszylinders 1. Sowohl der Druckstangenkolben 6 als auch der Schwimmkolben 5 weisen ein Zentralventil 9 auf, dessen Schließkörper 10 in der Grundposition des Kolbens mittels eines Stößels, der an ei nem gehäusefesten Anschlag liegt, vom Ventilsitz entfernt gehalten wird. Dadurch besteht eine Verbindung zwischen den Arbeitskammern 7 und 8 und dem Vorratsbehälter 11. Betätigt der Fahrer das Pedal 3, so wird mit Unterstützung durch den pneumatischen Verstärker 2 der Druckstangenkolben 6 in den Hauptbremszylinder hineingeschoben, wodurch das Zentralven til 9 schließt und Druckmittel aus der Arbeitskammer 8 in den angeschlossenen Bremskreis verdrängt wird. Als Folge verschiebt sich auch der Schwimmkolben 5, so daß auch aus der Arbeitskammer 7 Druckmittel verdrängt wird. Beide Ar beitskammern stehen über je eine Bremsleitung 12 mit den Radbremsen des Fahrzeuges in Verbindung, die mit einer Buchstabenkombination bezeichnet sind, wobei die folgenden Abkürzungen gewählt worden sind: V für vorne, H für hinten, L für links und R für rechts.

Dargestellt ist lediglich ein Bremskreis, wobei der nicht dargestellte Kreis entsprechend aufgebaut ist.

Die Bremsanlage beinhaltet weiterhin eine Doppelpumpe 13, die von einem Motor M angetrieben wird. Die Pumpen fördern aus dem Vorratsbehälter 11 über je eine Druckleitung 14 in die Bremsleitungen 12. In die Bremsleitung 12 bzw. in deren Zweigleitungen zu den Radbremsen ist je ein Einlaßventil 15 geschaltet, das elektromagnetisch betätigt und in der Grundstellung offen ist.

Die Radbremsen stehen weiterhin über eine Rücklaufleitung 16 mit dem Vorratsbehälter 11 in Verbindung, wobei in die Rücklaufleitungen bzw. in den Zweigleitungen je ein Auslaß ventil 17 angesetzt ist, das ebenfalls elektromagnetisch betätigt, aber in stromlosem Zustand geschlossen ist.

Oberhalb der Einlaßventile 15, also zwischen dem Einlaßven til 15 und der Pumpe 13 bzw. dem Hauptbremszylinder 1 ist je ein Differenzdruckbegrenzer 18 eingeschaltet, dessen Steuerleitung 19 unmittelbar mit der jeweiligen Radbremse verbunden ist.

Parallel zum Einlaßventil 15 und dem Differenzdruckbegren zer 18 ist ein Rückschlagventil 21 in eine Bypass-Leitung 20 geschaltet, das zur Radbremse hin sperrt.

Von der Steuerleitung zweigt ein Überdruckventil ab, das die Steuerleitung 19 mit dem Bremsleitungsstück zwischen dem Differenzdruckbegrenzer 18 und dem Einlaßventil 15 ver bindet. Das Überdruckventil 30 öffnet zur Steuerleitung hin.

Die normalerweise im Einlaßventil integrierte Blende 31 ist aus regelungscharakteristischen Gründen unmittelbar unter halb der Einmündung der Steuerleitung in die Bremsleitung angeordnet.

Der Differenzdruckbegrenzer ist im Bild 2 näher darge stellt. Er besteht aus einem Gehäuse mit drei Kammern, die nebeneinander angeordnet sind. Rechts im Bild befindet sich die Auslaßkammer 40, die über das Einlaßventil 15 mit der Radbremse verbunden ist.

Links von der Auslaßkammer 40 befindet sich die Einlaßkam mer 41, die mit der Druckleitung 14 bzw. der Bremsleitung 12 verbunden ist. Die Kammern 40 und 41 sind durch eine Wand 22 voneinander getrennt, wobei ein zentrales Loch der Wand 22 den Ventildurchgang bildet. Links von der Einlaß kammer 41 befindet sich die Steuerkammer 23, die über die Steuerleitung 19 unmittelbar mit der Radbremse verbunden ist. Durch die Wand 24 zwischen Einlaßkammer 41 und der Steuerkammer 23 ist ein Ventilschaft 25 dichtend hindurch geführt, der durch das zentrale Loch der Wand 22 hindurch in den Auslaßraum 40 ragt. Dort geht er über in einen Ven tilschließkörper 26 von kegeliger oder kugeliger Gestalt.

In der Steuerkammer 23 ist eine Ventilfeder 27 angeordnet, die sich einerseits am Gehäuseboden und andererseits am Ventilschaft 25 abstützt. Die Feder 27 drängt den Schaft 25 gegen einen Anschlag 43, wobei in der Grundposition, die durch den Anschlag 43 definiert ist, der Ventilkörper 26 vom Ventilsitz 28 entfernt gehalten ist. Es besteht dann ein freier Druchlaß zwischen der Einlaßkammer 41 und der Auslaßkammer 40.

Die Anlage arbeitet in der folgenden Weise: In der Grundstellung befinden sich alle Teile in der dar gestellten Position und die Ventile in den dargestellten Schaltstellungen. Durch Betätigen des Pedals 3 wird Druck mittel aus den Arbeitskammern 7 und 8 in die Bremsleitungen 12 über die offenen Ventile 15 zu den Radbremsen verdrängt, wodurch sich ein Druck in den Bremskreisen aufbaut, der da zu führt, daß die Bremsen betätigt werden und das Fahrzeug verzögert wird. Der Differenzdruckbegrenzer bleibt offen, da sowohl in der Auslaßkammer 40 als auch in der Steuerkam mer 23 der gleiche Druck herrscht. Bezogen auf die wirken den Drücke ist somit der Ventilschaft 25 kraftausgeglichen, so daß die Feder 27 in der Lage ist, das Ventil 26, 28 of fen zu halten. Das Überdruckventil 30 ist ebenfalls ge schlossen.

Wird der Druck in den Bremskreisen durch Steigerung der Pe dalkraft soweit erhöht, daß die Räder zu blockieren drohen, dann setzt der Antiblockiermodus ein. Der Motor M der Pum pen 13 wird eingeschaltet und das Einlaßventil 15 geschlos sen. Nun kann der Druck in der Druckleitung bzw. in der Bremsleitung gesteigert werden, ohne daß der Druck in den Radbremsen dem folgt. Da nun der Druck in der Auslaßkammer 40 größer ist als in der Steuerkammer 23, wirkt auf den Schaft 25 eine Kraft, die gegen die Federkraft arbeitet und den Schaft in der Darstellung gemäß der Fig. 2 nach links verschiebt. Dadurch wird der Ventilkörper 26 auf den Ven tilsitz 28 aufgesetzt und die Verbindung zwischen der Ein laßkammer 41 und der Auslaßkammer 40 geschlossen. Die Vor spannung der Feder kann z. B. so eingestellt sein, daß bei einem Druckunterschied von z. B. 25 bar zwischen der Aus laßkammer 40 und der Steuerkammer 23 das Ventil geschlossen wird. Durch Öffnen des Auslaßventils 17 kann der Druck in den Radbremsen noch weiter gesenkt werden. Wird nun, um ei nen erneuten Druckanstieg in den Radbremsen zu erwirken, das Einlaßventil 15 geöffnet, gleichen sich zunächst die Drücke in der Auslaßkammer 40 und der Steuerkammer 23 wie der an, so daß, sobald die Druckdiffernz wieder 25 bar be trägt, der Ventildurchgang des Differenzdruckbegrenzers ge öffnet wird und Druckmittel aus der Pumpe in die Radbremsen nachströmen kann.

Wesentlich ist, daß durch den Differenzdruckbegrenzer am Einlaßventil 15 stets ein definiertes, konstantes Druckge fälle eingestellt wird, sofern der Bremsflüssigkeitsdruck größer ist als der Druck, der der Kraft der Ventilfeder 27 entspricht.

Das Überdruckventil 30 vermeidet, daß auf Grund dynamischer Vorgänge der Druck vor dem Einlaßventil um ca. 25 bar größer wird als in der Radbremse. Sollte nämlich diese Situation eintreten, so öffnet das Überdruckventil und be wirkt einen entsprechenden Druckausgleich. Es wird damit sichergestellt, daß bei geschlossenem Einlaßventil ein gleichmäßig hoher Druckaufbau vor dem Einlaßventil statt findet.

Bezugszeichenliste:

1 Hauptbremszylinder
2 pneumatischer Verstärker
3 Pedal
4 Bohrung
5 Schwimmkolben
6 Druckstangenkolben
7 Arbeitskammer
8 Arbeitskammer
9 Zentralventil
10 Schließkörper
11 Vorratsbehälter
12 Bremsleitung
13 Pumpe
14 Druckleitung
15 Einlaßventil
16 Rücklaufleitung
17 Auslaßventil
18 Differenzdruckbegrenzer
19 Steuerleitung
20 Bypass-Leitung
21 Rückschlagventil
22 Wand
23 Steuerkammer
24 Trennwand
25 Ventilschaft
26 Ventilkörper
27 Ventilfeder
28 Ventilsitz
30 Überdruckventil
31 Blende
40 Auslaßkammer
41 Einlaßkammer
43 Anschlag

Claims

1. Blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage mit min destens einer Radbremse und einer Hilfsdruckquelle, wobei in die Druckleitung zwischen der Hilfsdruckquelle und der Radbremse ein Einlaßventil eingesetzt und die Radbremse über ein Auslaßventil an eine Rücklaufleitung angeschlos sen ist, wobei in die Leitung zwischen der Hilfsdruck quelle und dem Einlaßventil ein Differenzdruckbegrenzer eingefügt ist, dessen Schließkörper sowohl von der Kraft einer Feder als auch vom Druck in der Radbremse in einem die Leitung öffnenden Sinne beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Einlaßven til (15) ein Überdruckventil geschaltet ist, das zur Rad bremse hin öffnet.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage einen pedalbetätigten Hauptbremszylinder (1) aufweist, dessen Arbeitskammer (7, 8) mittels einer Bremsleitung (12) an die Leitung zwischen die Hilfsdruckquelle (13) und dem Differenzdruckbegrenzer (18) anschließt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (16) in einen Vorratsbehälter (11) mündet und die Hilfs druckquelle mindestens eine Pumpe (13) aufweist, die aus dem Vorratsbehälter (11) fördert.

4. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck am Ausgang der Hilfsdruckquelle (13) proportional zur Fußkraft ein gestellt ist.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Hilfs druckquelle über ein Druckbegrenzungsventil (9) an den Vorratsbehälter (11) anschließt, wobei das Druckbegren zungsventil (9) von der Pedalkraft angesteuert ist.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbremszylinder (1) mindestens ein Zentralventil (9) aufweist, das in dem die Arbeitskammern (7, 8) begrenzenden Kolben (6, 5) ein gesetzt ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdruckbe grenzer (18) in einem Gehäuse drei Kammern aufweist (Steuerkammer (23), Einlaßkammer (41), Auslaßkammer (40), wobei ein Durchlaß zwischen der Einlaß- und der Auslaß kammer mittels eines Ventilkörpers (26) verschließbar ist, dessen Schaft (25) dichtend durch eine Trennwand (24) zwischen der Einlaß- (41) und der Steuerkammer (23) geführt ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (23) mit der Radbremse, die Einlaßkammer (41) mit der Hilfs druckquelle (13), und die Auslaßkammer (40) über das Ein laßventil (15) ebenfalls mit den Radbremsen verbunden ist.

9. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerkammer eine Feder (27) angeordnet ist, die sich einerseits am Gehäuse und andererseits am Ventilschaft (25) abstützt, wobei die Federkraft den Ventilkörper (26) vom Ventilsitz (28) wegdrängt.

10. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche da durch gekennzeichnet, daß zwischen der Ein mündung der Steuerleitung (19) in die Bremsleitung unter halb des Einlaßventils und der Radbremse ein normalerwei se im Einlaßventil integrierte Blende (31), angeordnet ist.