DE3426456A1

DE3426456A1 - Bremsanlage mit schlupfregelung fuer kraftfahrzeuge mit vorderrad- oder allradantrieb

Info

Publication number: DE3426456A1
Application number: DE3426456A
Authority: DE
Inventors: Ivica 6000 Frankfurt Batistic; Juan 6083 Walldorf Belart; Helmut 6232 Bad Soden Fennel; Wolfram Dr. 6100 Darmstadt Seibert
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1986-01-30
Anticipated expiration: 2004-07-19
Also published as: DE3426456C2; JPS6136049A; SE8503101D0; FR2567828A1; IT8521600A0; US4643492A; FR2567828B1; IT1185277B; JPH0773991B2; SE8503101L; GB8516432D0; GB2161881B; SE455688B; GB2161881A

Description

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Bremsanlage mit Schlupfregelung für Kraftfahrzeuge mit Vorderrad- oder Allradantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf eine für Kraftfahrzeuge mit Vorderrad- oder Allradantrieb vorgesehene Bremsanlage mit Schlupfregelung, die mit einem hilfsenergieversorgten Bremsdruckgeber ausgerüstet ist, an den über zwei hydraulisch getrennte Druckmittelkreise, in die in der Ruhelage auf Durchlaß geschaltete Einlaßventile eingefügt sind, jeweils die Radbremsen eines Vorderrades und eines Hinterrades angeschlossen sind, die des weiteren die Radbremsen mit einem Druckausgleichs- und Vorratsbehälter verbindende Rückflußleitungen besitzt, in die in der Ruhelage gesperrte Auslaßventile eingesetzt sind und die ferner Radsensoren zur Ermittlung des Raddrehverhaltens sowie elektrische Schaltkreise zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Erzeugung von den Einlaßventilen und Auslaßventilen zuführbaren Bremsdruck-Steuersignalen aufweist.

Das Blockieren der Pahrzeugräder während eines Bremsvorganges läßt sich bekanntlich bei hydraulischen oder mit

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Druckluft betriebenen Bremsanlagen mit sogenannten Einlaßund Auslaßventilen verhindern, die in dem Druckmittelweg zu den Radbremsen bzw. in einer Rückflußleitung oder in einem Druckablaßweg eingefügt sind und mit denen, sobald die Verzögerung und/oder der Radschlupf einen bestimmten Wert überschreitet, ein weiterer Bremsdruckanstieg unterbunden oder der Bremsdruck reduziert werden kann. Anlagen dieser Art sind in zahlreichen Varianten bekannt.

Ein optimales Bremsverhalten, d.h. hohe Fahr- bzw. Richtungsstabilität bei gleichzeitig kurzem Bremsweg, ist bei individueller Regelung des Bremsdruckes an jedem Fahrzeugrad zu erwarten. Da jedoch der hierzu erforderliche Aufwand an Bauteilen, einschließlich Steuer- und Regelungsschaltungen, Überwachungs- und Sicherheitsschaltungen usw., sehr hoch ist und eine geschickte Beschränkung auf zwei oder drei Regelkanäle in Verbindung mit bestimmten Auswahlkriterien, wie select-low, selecthigh, und mit phasengleicher Steuerung des Bremsdruckes in mehreren Radbremsen zu relativ geringen Einbußen führt, ist es zweckmäßig, von der individuellen Regelung aller Räder abzugehen.

Es wurden daher bereits zweikreisige hydraulische Bremsanlagen der eingangs genannten Art entwickelt und beschrieben, mit denen beim Feststellen einer Blockiergefahr mit Hilfe eines gemeinsamen Einlaß- und Auslaßventilpaares der Bremsdruck gleichphasig, d.h. gemeinsam für die beiden angeschlossenen Räder, variiert werden kann. Wird dabei der Druck in jedem Regelkanal gemäß dem select-low-Prinzip nach dem Rad mit dem schlechtesten

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Straßenkontakt bemessen, muß ein längerer Bremsweg in Kauf genommen werden.

Ferner ist es schon bekannt, bei einer derartigen Bremsanlage zusätzlich in dem Druckmittelweg zur Radbremse am Hinterrad ein 2/2-Wegeventil einzufügen, damit, wenn das Hinterrad infolge der dynamischen Achslastverlagerung entlastet wird, nach Umschalten dieses Ventils ein Blockieren des entlasteten Hinterrades vermieden und gleichzeitig ein weiterer Bremsdruckanstieg am Vorderrad eingesteuert werden kann (DE-Of f enlegungsschr.if t 31 36 616). In Situationen, in denen es auf die Nutzung der Bremswirkung der Hinterräder ankommt, insbesondere bei geringem Haftwert, bringt diese bekannte Maßnahme keine Verbesserung.

Des weiteren wurde bereits vorgeschlagen, normalerweise die Führungsgröße für die Bemessung des Bremsdruckes in den Diagonalen von dem Vorderrad abzuleiten, jedoch in bestimmten Situationen nach vorgegebenen Kriterien eine Umschaltung vorzunehmen, so daß zeitweise das Hinterrad anstelle des Vorderrades die Führung übernimmt bzw. den Bremsdruck bestimmt (DE-P 33 14 802.3). In manchen Situationen ist dennoch das gemeinsame Regeln des Bremsdruckes der beiden an einen Druckmittelkreis angeschlossenen Räder im Vergleich zu Anlagen mit drei oder vier Regelkanälen von Nachteil.

Es ist auch schon bekannt, zur Einsparung von Regelkanälen im Fall einer diagonal aufgeteilten Zweikreisbremsanlage je Druckmittelkreis einen einzigen Druckmodulator vorzusehen und zur besseren Anpassung der Bremsdruckre-

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gelung an die jeweilige Situation die Auswahlkriterien select-low/select-high, nach denen sich die Regelung des Druckes der beiden Kreise richtet, zeitweise auf bestimmte Gruppierungen anzuwenden (EP 51 801). Zugunsten eines Kursen Bremsweges wird dabei ein Blockieren des am geringsten belasteten Rades in Kauf genommen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile der bekannten schlupfgeregelten Zweikreis-Bremsanlagen zu überwinden und eine Bremsanlage zu schaffen, die sich durch einen geringen Herstellungsaufwand auszeichnet und die dennoch eine wirkungsvolle geregelte Abbremsung unter Erhalt der Fahrstabilität und der Lenkbarkeit in allen in der Praxis wichtigen Situationen, sowohl bei hohem als auch bei geringem Reibwert, ermöglicht.

Es hat sich nun herausgestellt, daß sich diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise durch eine Weiterentwicklung der eingangs genannten Bremsanlage gelöst werden kann, die darin besteht, daß in beiden hydraulischen Druckmittelkreisen jeweils zwischen dem Ausgang des Einlaßventils, der mit dem Anschluß des Auslaßventils verbunden ist, und der Radbremse des Vorderrades ein zusätzliches, in der Ruhelage auf Durchlaß geschaltetes Ventil eingefügt ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind die beiden Bremskreise den Fahrzeugrädern diagonal zugeteilt.

Als Einlaßventile, Auslaßventile und als zusätzliche

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Ventile können elektromagnetisch betätigbare Mehrwegeventile, insbesondere 2/2-Wegeventile oder 4/3-Wegeventile, von denen jedes die Funktion eines Einlaß- und eines Auslaßventiles übernehmen, verwendet werden.

Der Mehraufwand gegenüber einer zweikreisigen Bremsanlage mit zwei Regelkanälen beschränkt sich also auf zwei zusätzliche 2/2-Wegeventile mit der zugehörigen Ansteuerelektronik. Dennoch führt eine solche Erweiterung zu einer erheblichen Verbesserung der Regelung bzw. der Bremswirkung, weil z.B. beim Bremsen auf trockener Straße und hohem Reibwert bei drohendem Blockieren der Druck am Hinterrad abgebaut und am zugehörigen Vorderrad konstant gehalten werden kann. Wegen des in dieser Situation hohen Beitrages der Vorderräder zur Abbremsung wirkt sich dies auf den erforderlichen Bremsweg günstig aus. Bei niedrigem Reibwert läßt sich nach Sperren des Druckniittelweges zu dem Vorderrad der Bremsdruckaufbau in der Radbremse des zugehörigen Hinterrades fortsetzen, was in dieser Situation, z.B. auf Schnee, Eis oder bei Wasserglätte, ebenfalls zu einer Verkürzung des Bremsweges bei Erhalt der Lenkbarkeit führt.

Vioitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung weiterer Details anhand der beigefügten Abbildung hervor, die schematisch eine Ausführungsart der erfindungsgemäßen Bremsanlage wiedergibt.

Nach der Abbildung besteht die Bremsanlage im wesentlichen aus einem Bremsdruckgeber 1, der zwei hydraulisch getrennte Druckmittelkreise 2,3 besitzt, über die die

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Vorderräder VL,VR und die Hinterräder HR,HL bzw. die JRcidbremsen 4 bis 7 dieser Räder diagonal angeschlossen

Dor Bremsdruckgeber 1 setzt sich wiederum aus einem hydraulischen Bremskraftverstärker 8 und aus einem Einfach-Hauptzylinder 9 zusammen. Zur Versorgung des Bremsdruckgebers mit Hilfsenergie sind eine Hydraulikpumpe mit dem zugehörigen Rückschlagventil 11 und außerdem ein Hydraulikspeicher 12 vorhanden. Die Pumpe 10 wird elektromotorisch angetrieben. Die Höhe der auf das Bremspedal 13 ausgeübten Kraft F bestimmt über den Verstärker die Bremsdruckhöhe in dem direkt an dem Verstärker angeschlossenen Druckmittelkreis 3 und über den Kolben 14 des Haupt Zylinders 9 in dem Druckmittelkreis 2.

Außerdem ist noch ein Druckausgleichs- und Vorratsbehälter 15 vorhanden, an dem zum einen die Saugseite der Pumpe 10 angeschlossen ist und der zum anderen in der gewohnten Weise zum Druckausgleich und als Vorratsbehälter für den Hauptzylinder 9 dient. Eine Rückflußleitung 16 mündet ebenfalls in den Behälter 15.

Die Ventile 19 bis 22 zur Regelung des Bremsdruckes, d.h. zur Konstanthaltung und zum Abbau des Bremsdruckes beim Auftreten einer Blockierneigung, sind in der genannten Ausführungsart alle als elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile ausgebildet. Die Einrichtungen zur Messung des Raddrehverhaltens, zur Verarbeitung und Verknüpfung dieser Sensorsignale und zur Erzeugung der Bremsdruck-Steuersignale, die zum Erzielen des gewünschten Bremsdruckes bzw. Bremsdruckverlaufs die Ventile 19

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bis 22 zeitweise umschalten, sind an sich bekannt und daher hier nicht dargestellt.

Die Einlaßventile 17 und 18 in jeder Diagonalen sind in der Ruhelage, d.h. solange die Schaltmagnete nicht erregt sind, auf Durchlaß geschaltet. Die zugehörigen Auslaßventile 19 und 20, die zum Druckabbau eine Verbindung über die Rückflußleitung 16 zum Behälter 15 herstellen, sind dagegen normalerweise gesperrt.

Außerdem ist in der Abbildung gestrichelt eine Ventilanordnung 23 wiedergegeben, die z.B., wie hier, die Hilfsenergiequelle 10 bis 12 hydraulisch direkt mit der Druckkammer oder Arbeitskammer 24 im Inneren des Hauptzylinders 9 verbinden kann und mit der zum Ausgleich des Druckinittelabf lusses in den Behälter 15 Druckmittel in den Kreis 2 nachgeliefert werden kann. Ohne eine solche oder ähnliche Ventileinrichtung bestände die Gefahr, daß bei wiederholtem Druckabbau über das Auslaßventil 19 die Druckmittelmenge in der Kammer 24 zu gering würde. Zweckmäßigerweise wird die Ventileinrichtung 23 ebenfalls elektromagnetisch betätigt.

Die erfindungsgemäße Weiterbildung der beschriebenen Bremsanlage wird durch die zusätzlichen Ventile 21,22 erreicht, die im Druckmittelweg von den Einlaßventilen 17,18 zu den Vorderradbremsen 4,6 eingefügt und derart angeschlossen sind, daß beim Erregen der Auslaßventile 19,20 durch Umschalten bzw. Sperren der Zusatzventile 21,22 der Bremsdruck in den Vorderradbremsen 4,6 konstant oder auf einem über dem Druckniveau in der parallelen Hinterradbremse 5 bzw. 7 liegende Wert gehalten

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werden kann. Andererseits ist es mit Hilfe dieser Ventile 21 und 22 auch möglich, den Bremsdruck in den Vorderradbremsen 4,6 zu begrenzen und einen weiteren Druckanstieg in den Hinterradbremsen 5,7 zuzulassen. Ein solcher Druckverlauf ist z.B. bei hoher Beladung und/oder
bei glatter Fahrbahn, d.h. bei geringen Reibwerten, von Vorteil.

Mit Hilfe der zusätzlichen Ventile 21,22 läßt sich also, obwohl es sich um einfache Mittel handelt, eine erhebliche Verbesserung des Regelverhaltens in vielen Situationen, und zwar sowohl bei hohen als auch bei niedrigen
Reibwerten, erreichen.

Claims

Patentansprüche

1. Bremsanlage mit Schlupfregelung für Kraftfahrzeuge mit Vorderrad- oder Allradantrieb, mit einem hilfsenergieversorgten Bremsdruckgeber, an den über zwei hydraulisch getrennte Druckmittelkreise, in die in der Ruhelage auf Durchlaß geschaltete Einlaßventile eingefügt sind, jeweils die Radbremsen eines Vorderrades und eines Hinterrades angeschlossen sind, sowie mit die Radbremsen mit einem Druckausgleichsbehälter verbindenden Rückflußleitungen, in die in der Ruhelage gesperrte Auslaßventile eingesetzt sind, ferner mit Radsensoren zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und mit elektronischen Schaltkreisen zur Verarbeitung der Sensorsignale und zur Erzeugung von den Einlaß- und den Auslaßventilen zuführbaren Bremsdruck-Steuersignalen, dadurch gekennzeichnet , daß in beiden hydraulischen Druckmittelkreisen (2,3) jeweils zwischen dem Ausgang des Einlaßventils (17,18), der mit dem Anschluß

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des Auslaßventils (19,20) verbunden ist, und der Radbremse (4,6) des Vorderrades (VR,VL) ein zusätzliches, in der Ruhelage auf Durchlaß geschaltetes Ventil (21,22) eingefügt ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hydraulischen Druckmittelkreise (2,3) diagonal auf die Radbremsen (4,5;6,7) aufgeteilt sind.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (17,18), die Auslaßventile (19,20) und die zusätzlichen Ventile (21,22) an den Vorderradbremsen (4,6) als Mehrwegeventile, insbesondere als 2/2-Wegeventi-Ie, ausgebildet sind.

4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zusammengehörenden Einlaß- und Auslaßventile (17,19;18,20) jeweils zu einem 4/3-Wegeventil zusammengefaßt sind.

5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaßventile (17,18), die Auslaßventile (19,20) und die zusätzlichen Ventile (21,22) als elektromagnetisch betätigbare Schaltventile ausgebildet sind.