DE4242732A1

DE4242732A1 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4242732A1
Application number: DE4242732A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Dr Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1994-06-23
Also published as: JPH06206529A; US5383720A; GB2275515B; GB2275515A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige zweikreisige Bremsanlage ist bekannt durch die Druckschrift GB-PS 2 140 112 B.

Der Erfindung liegt eine Bedingung zugrunde, die in der ECE-Re gel 13 und auch in der Vorschrift 71/320/EWG angesprochen ist, daß nämlich die Auslegung der Vorderradbremsen und der Hinterradbremsen so getroffen sein muß, daß auch bei unbeladenem Fahrzeug bis zu einer Fahrzeugverzögerung von 0,82 g die Vorderräder vor den Hinter rädern blockieren müssen. Damit soll erreicht werden, daß bei zuneh mender Verzögerung bis zum Blockierfall das Fahrzeug kursstabil bleibt, also nicht schleudert. Wenn eine automatische Blockier schutzeinrichtung (ABS) eingebaut ist, gilt dies auch beispielsweise bei in der Ausgangsstellung befindlichen ABS-Ventilen, beispiels weise infolge Ausfalls des elektrischen Bordnetzes oder eines Defek tes des ABS-Steuergeräts.

In der eingangs genannten GB 2 140 112 B ist es als bekannt ange geben, zur besseren Bremskraftausnutzung der Hinterachsbremsen so genannte Bremskraftregler zu verwenden, die druck-, verzöge rungs- oder lastabhängig den Bremsdruck für die Hinterachse als Funktion des Bremsdruckes an der Vorderachse steuern. Da diese be kannte Bauart aber verhältnismäßig ungenau arbeitet, schlägt die GB 2 140 112 B vor, eine variable Bremsabstimmung zwischen Vor der- und Hinterachse ohne zusätzlichen Bremskraftregler mittels der ohnehin vorhandenen Magnetventile des Antiblockiersystems durchzu führen. Durch eine solche Bremsabstimmung ist einerseits eine bes sere Ausnutzung der Hinterachsbremsen im Teilbremsbereich möglich, andererseits wird ein gleichmäßigerer Verschleiß der Vorder- und Hinterachsbremsen erzielt.

Dabei werden Druckfühler als Istwertgeber, Vierpole mit Übertra gungsfunktion und Vergleicher verwendet. Solche Druckfühler sind einerseits verhaltnismäßig teuer, andererseits weisen sie aber auch O-Punkt-Fehler auf und produzieren eventuell unterschiedliche Ver hältnisse zwischen Beaufschlagungsdruck und elektrischer Ausgangs spannung. Auch die Vierpole können Toleranzen aufweisen, so daß links und rechts unterschiedliche Vorderradbremsdrücke resultieren. Beispielsweise können die Kennlinien zweier Vierpole ungleich ge krümmt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermei den und eine Zweikreisbremsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die weniger Aufwand erfordert und bei der Bremsdruck gleichheit links und rechts am Fahrzeug durch eine an sich einfache, exakte mechanische Fertigung zweier hydraulisch beaufschlagbarer Wirkflächen erreichbar sein soll.

Des weiteren soll mittels der erfindungsgemäßen zweikreisigen Brems anlage die Aufgabe erfüllt werden, daß im Blockierschutzfall und bei Ausfall des Blockierschutzes an den Vorderrädern ausreichend stark gebremst wird, um das Fahrzeug längsstabil zu halten, daß aber beim gewöhnlichen Bremsen für die Vorderräder die Druckminderung einge schaltet und an der Hinterachse damit relativ stärker gebremst wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelost.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer blockierge schützten zweikreisigen Bremsanlage mit dem erfindungsgemäßen Einbau je eines Druckminderers für jeden Bremskreis, Fig. 2 eine Abwand lung des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1 mit Antriebsschlupf regelung für die Hinterachse und Fig. 3 eine Zweikreisbremsanlage mit Antriebsschlupfregelung für die Hinterachse. In der Fig. 4 ist ein elektrisch zuschaltbarer Druckminderer im Schnitt dargestellt und die beiden Fig. 5 und 6 zeigen jeweils ein Symbol für einen Druckminderer und einen mit dem Druckminderer beispielsweise erziel baren Druckverlauf.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in der Fig. 1 dargestellte zweikreisige Bremsanlage ist mit diagonaler Bremskreisaufteilung ihrer beiden Bremskreise I und II ausgestattet. Sie hat einen Hauptzylinder 1 und eine Blockierschutz einrichtung, von der lediglich die Magnetventile, nämlich je ein Paar von Ein- und Auslaß-Magnetventilen 2/3, 4/5, 6/7 und 8/9 abge bildet sind, hinter denen für jedes Fahrzeugrad ein Radbremszylinder 10, 11, 12 und 13 angeordnet ist. Zur Blockierschutzeinrichtung gehören auch noch für jeden Bremskreis I bzw. II je eine Rückförder pumpe 14 bzw. 15, eine hydraulische Dämpferkammer 16 bzw. 17 mit Drosselstellen 20, 21 und ein Niederdruckspeicher 18 bzw. 19. Jeder Bremskreis I bzw. II verzweigt sich in zwei Bremsleitungen 22 bzw. 23 und 24 bzw. 25, von denen jeweils die eine (22 bzw. 24) zu den Bremszylindern 10 und 11 der Vorderräder und jeweils die andere (23 bzw. 25) zu den Bremszylindern 12 und 13 der Hinterräder führt.

Gemäß der Erfindung ist nun in die beiden zu den Vorderrädern füh renden Bremsleitungen 22 und 24 je ein Druckminderer 26 bzw. 27 ein gesetzt. Jeder Druckminderer 26 bzw. 27 ist ausgehend von einem 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet und hat in seiner stromlosen Aus gangsstellung einen freien Durchlaß für die Bremsleitung 22 bzw. 24. In seiner anderen, magnetbetätigten Stellung mindert er den Druck, so daß ein Ausgangsdruck niedriger ist in bezug zum Eingangsdruck.

Diese Gegebenheiten werden am besten deutlich beim Betrachten der Fig. 4. Dort ist ein Druckminderer 26 bzw. 27 im Schnitt darge stellt. Er hat ein zylindrisches Gehäuse 30, in dessen Mantelfläche drei Dichtringe 31, 32, 33 eingelassen sind, um das Gehäuse 30 in ein nicht näher dargestelltes Aufnahmegehäuse 34 dichtend einsetzen zu können. Das Aufnahmegehäuse 34 hat drei Anschlüsse 35, 36 und 37, von denen der Anschluß 35 über die Bremsleitung 22 bzw. 24 mit dem Hauptzylinder 1, der Anschluß 36 letztlich mit dem Vorderradbrems zylinder 10 bzw. 11 und der Anschluß 37 mit der Außenluft verbunden sind.

Das Gehäuse 30 ist mit einer Stufenbohrung 38 versehen, in die ein hohler Stufenkolben 39 eingesetzt ist. Mit zwei Dichtringen 40 und 41 ist der Stufenkolben 39 in der Stufenbohrung 38 abgedichtet. Die an der einen Seite des Stufenkolbens 39 maßgebende Wirkfläche trägt die Bezeichnung d1, die an der anderen Seite die Bezeichnung d2. Die Wirkfläche d2 ist großer als die Wirkfläche d1. Eine zwischen den beiden Wirkflächen d1 und d2 liegende Ringfläche ist wirkungslos, weil sie mit dem Außenluft-Anschluß 37 kommuniziert. Die Wirkflächen d1 und d2 können bei Verwendung von je einem Druckminderer 26 bzw. 27 für eine Fahrzeugseite mit einfachen, mechanischen Mitteln weit gehend maßgleich hergestellt werden, so daß beide Druckminderer auch gleich arbeiten.

In einer von der Ringfläche begrenzten Außenluftkammer 42 ist eine Schrauben-Druckfeder 43 angeordnet, die bestrebt ist, den Stufen kolben 39 nach unten gegen einen Anlagering 44 zu drücken. In ein oberes Ende des hohlen Stufenkolbens 39 ist ein Ventilsitz 45 dich tend eingesetzt. Dem Ventilsitz 45 ist ein Kugel-Schließkörper 46 zugeordnet. Der Ventilsitz 45 und der Schließkörper 46 bilden ein Sitzventil 45/46 des Druckminderers 26/27. Der Kugel-Schließkörper 46 ist in ein unteres Ende eines zylindrischen Ventilstößels 47 ein gelassen, der in einem feststehenden, hohlzylindrischen Flußleit stück 48 axial beweglich angeordnet und unter Zwischenlage einer Druckfeder 49 von einem Magnet-Zuganker 50 aktivierbar ist. Auch zwischen einer Schulter 51 des Ventilstößels 47 und einer Schulter 52 der Stufenbohrung 38 liegt eine Druckfeder 53. Zusammen mit den Wirkflächen d1 und d2 beeinflussen sie die Schaltfunktion des Druck minderers 26 bzw. 27.

Schließlich haben auch verschiedene Spalte Einfluß auf die Druckmin derer-Schaltfunktion und zwar ein Spalt 54 zwischen Anker 50 und Flußleitstück 48, ein Spalt 55 zwischen einer End-Schulter 56 der Stufenbohrung 38 und der Schulter 51 des Ventilstößels 47 sowie ein Spalt 57 zwischen der Schulter 52 der Stufenbohrung 38 und dem Ven tilsitz 45. Durch entsprechende konstruktive Auslegung der drei Federn 43, 49 und 53 sowie der drei Spalte 54, 55 und 57 kann die Schaltarbeit des Druckminderers 26 bzw. 27 den jeweiligen Erforder nissen einer fahrzeugspezifisch optimalen Ausführung angepaßt werden.

Bei Weglassung der Feder 43 schließt das Sitzventil 45/46 gleich bei geringfügigem Bremsdruckanstieg P1, der vom Hauptzylinder 1 her kommt, zum ersten Mal (vgl. Fig. 6). Bei Verwendung der Feder 43 muß erst ein gewisser Druckanstieg vorliegen, bevor das Sitzventil 45/46 das erste Mal schließt und dadurch den Bremszylinder-Druck P2 abregelt (vgl. Fig. 5: Verwendung der Feder 43).

Schließlich ist noch zu bemerken, daß zwischen dem Anschluß 36 für die zu dem Radzylinder 10 bzw. 11 führende Bremsleitung und dem hauptzylinderseitigen Anschluß 35 eine durch ein Rückschlagventil 58 in Bremsdruckaufbaurichtung gesperrte Rückleitung 59 angeordnet ist, über die ein Druckabbau des Bremszylinderdruckes möglich ist, sobald der Bremszylinderdruck höher ist als der Hauptzylinderdruck.

Wirkungsweise

Wenn die Blockierschutzeinrichtung und ihr Steuergerät 70 sowie ihr elektrisches Stromnetz intakt sind, wird bei Pedalbetätigung z. B. ein nicht dargestellter Stromkreis eines ebenfalls nicht gezeigten Bremslichtschalters geschlossen. Mit Schließen eines solchen oder eines anderen Stromkreises erhält wenigstens einer der beiden Druck minderer 26 oder 27 Strom und kommt zur Wirkung. Der Hauptzylinder druck wird gemäß den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Kurven vermindert den Vorderradbremsen zugeleitet.

Wird die Pedalbetätigung weiter verstärkt oder gerät das dieser Art ausgerüstete Fahrzeug über einen Fahrbahnabschnitt mit einer gerin geren als der ursprünglichen Griffigkeit, dann kann an den Bremsen der Hinterachse Blockiergefahr entstehen. Eine solche Blockiergefahr wird vom Steuergerät 70 der Blockierschutzeinrichtung erkannt. Die ses Erkennen bewirkt eine Abschaltung wenigstens des einen Druckmin derers 26 bzw. 27, so daß dieser in seine Ausgangslage zurückkehrt, in welcher der Bremsleitungsdurchgang zu dem betreffenden Vorderradbremszylinder wieder offen ist. Nunmehr liefert die Brems anlage vorne und hinten gleiche Bremsdrücke, vorausgesetzt, daß die Blockierschutzeinrichtung gemäß ihrer Aufgabe diese Bremsdrücke nicht oder noch nicht vorne oder hinten reduzieren muß.

Die Fig. 2 zeigt insofern eine Abwandlung der Zweikreisbremsanlage nach der Fig. 1, als hier ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, das für ein Fahrzeug mit Heckantrieb bestimmt ist und zusätzlich zum Blockierschutzbetrieb noch zur Antriebsschlupfregelung eingerichtet ist. Hierfür sind je Bremskreis zwei 2/2-Wege-Magnetventile 60, 61 bzw. 62, 63 eingebaut. Im übrigen sind die einzelnen Teile der Zwei kreisbremsanlage gleich denen in der Fig. 1 und tragen die gleichen Bezugszahlen. In beiden Fällen sind die Bremskreise I und II diago nal aufgeteilt; ebenfalls gleich ist die Arbeitsweise der beiden Druckminderer 26 und 27. Diese Arbeitsweise braucht deshalb hier nicht noch einmal erläutert zu werden.

Schließlich zeigt die Fig. 3 eine Zweikreisbremsanlage eines Fahr zeuges mit Blockierschutzeinrichtung (ABS) und Hinterradantrieb mit Antriebsschlupfregelung (ASR). Die Bremskreise sind hier als Vorder achsbremskreis und als Hinterachsbremskreis ausgebildet. Lediglich ein einziger Druckminderer 26 ist notwendig für beide Vorderradbrem sen. Auch hier gleichen im übrigen die einzelnen Teile der Zwei kreisbremsanlage und die Wirkungsweise des Druckminderers 26 denen nach den Fig. 1 und 2.

Claims

1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptzylinder, mit Rad bremszylindern für wenigstens ein Vorderrad und wenigstens ein Hin terrad und mit einer Blockierschutzeinrichtung, die Radbremszylin dern zugeordnete Magnetventile und ein die Magnetventile überwachen des und steuerndes Steuergerät aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einen Bremskreis (I, II) mindestens ein elektromagne tisch einschaltbarer Druckminderer (26, 27) eingesetzt ist, daß ferner jeder Druckminderer (26, 27) zwei unterschiedlich große Wirk flächen (d1, d2) hat zwecks zur vom Hauptzylinderdruck abhängigen Beeinflussung von Radbremsdruck im Sinne einer Druckminderung, daß eine solcherart bewirkte Druckminderung des Bremsdruckes lediglich an dem wenigstens einen Vorderrad (Bremszylinder 10 und 11) statt findet, und daß diese Druckminderung lediglich dann einschaltbar ist, wenn die Blockierschutzeinrichtung funktionstüchtig ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein schaltbare Druckminderung gemäß einer vorgegebenen Kennlinie durch führbar ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Vorderrad ein eigener Druckminderer (26, 27) eingesetzt ist (Fig. 1, 2).

4. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß für beide Vorderräder ein gemeinsamer Druckminderer (26) vorgesehen ist (Fig. 3).

5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druckminderer einen Elektromagneten mit einem Zug anker (50) aufweist, der mit einem Ventilstößel (47) zusammenarbei tet, an dem ein Schließkörper (45) für ein Sitzventil (45/46) ange ordnet ist, dessen Ventilsitz (45) sich an einem gleichachsig zum Anker (50) angeordneten Stufenkolben (39) befindet.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleinere Wirkfläche (d1) des Stufenkolbens (39) dem Druck aus dem Hauptzylinder (1) und eine größere Wirkfläche (d2) dem Radzylin der-Druck ausgesetzt ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ven tilsitz (45) ein separates Teil ist, das in den Stufenkolben (39) eingesetzt ist.

8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Stufenkolben (39) eine koaxiale Bohrung aufweist, deren Ausmündung an der dem Hauptzylinderdruck ausgesetzten, kleine ren Wirkfläche (d1) den Ventilsitz (45) bildet.

9. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die durch das Wirkflächenverhältnis der beiden Stufen kolben-Wirkflächen (d1, d2) vorgegebene Druckminderung von Beginn des Druckanstieges in den Vorderrad-Bremszylindern eingeschaltet ist (Fig. 6).

10. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckminderung mittels der Kraft einer Feder (43) bei anfänglichem Druckanstieg im Hauptzylinder (1) auf ein Verhält nis 1 : 1 zum Druckanstieg im Radzylinder festlegbar ist, das bei wei terem Druckanstieg im Hauptzylinder (1) wieder auf die durch das Wirkflächenverhältnis vorgegebene Druckminderung zurückschaltbar ist (Fig. 5).