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Title:
REGULATED SLIP HYDRAULIC BRAKE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/009010
Kind Code:
A1
Abstract:
In a regulated slip brake system which operates on the feedback principle in anti-blocking mode and is fitted with a self-priming pump (9), fast response of the wheel brakes is to be facilitated in drive slip control mode without the use of a high-pressure reservoir. This is achieved by a specially designed low-pressure reservoir (6) which has a separate intake channel (7, 8) on the intake side of the pump for the anti-blocking (ABS) and drive-slip control (ASR) modes, whereby only partial draining of the low-pressure reservoir (6) via the ABS intake channel (7) is possible up to a defined permanent ready-use volume (x), since then a valve (24, 25) controlled by the piston travel closes. This ready-use volume (x) is available to the intake side of the pump (9) under slight intake pressure via the ASR intake channel (8) to be electromagnetically opened at the start of drive slip control, thus avoiding long intake distances.

Inventors:
Linhoff, Paul (Ehlhaltener Str. 27, Kelkheim-Eppenhain, D-6233, DE)
Application Number:
PCT/EP1992/002166
Publication Date:
May 13, 1993
Filing Date:
September 19, 1992
Export Citation:
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Assignee:
ALFRED TEVES GMBH (Guerickestraße 7, Frankfurt am Main 90, D-6000, DE)
Linhoff, Paul (Ehlhaltener Str. 27, Kelkheim-Eppenhain, D-6233, DE)
International Classes:
B60T8/175; B60T8/48; (IPC1-7): B60T8/48
Foreign References:
DE3940177A11991-06-06
DE3832023A11990-03-22
DE4039088A11992-06-11
Attorney, Agent or Firm:
ALFRED TEVES GMBH (Guerickestrasse 7, Frankfurt am Main, D-60488, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schlupfgeregelte, hydraulische Bremsanlage mit einem Hauptzylinder und einem daran angeschlossenen Druckmittelbehälter, mit einer Bremsleitung, die den Hauptzylinder mit einem Radzylinder eines ange¬ triebenen Rades verbindet, mit einem Niederdruck¬ speicher, der über eine Rücklaufleitung mit dem Radzylinder verbunden ist, mit einer selbstan¬ saugenden Pumpe, die mit ihrer Saugseite an den Niederdruckspeicher sowie über eine Nachlaufleitung und den Hauptzylinder an den Druckmittelbehälter angeschlossen ist und die mit ihrer Druckseite an die Bremsleitung angeschlossen ist, mit einer Einlaß und Auslaßventilanordnung die den Druck in den Radzylindern regelt und mit einer weiteren Ventilanordnung, die bei einer pedalbetätigten Bremsung die Saugseite der Pumpe vom Hauptzylinder abtrennt und bei einer Antriebsschlupfregelung die . Verbindung vom Hauptzylinder zum Radzylinder unter¬ bricht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verbindung zwischen der Saugseite der Pumpe (9) und dem Niederdruckspeicher (6) aus je einem ABSSaugkanal (7) und ASRSaugkanal (8) besteht, wobei der ABSSaugkanal (7) geschlossen ist, so¬ lange das im Niederdruckspeicher (6) gespeicherte Druckmittelvolumen kleiner ist als ein bestimmtes Bereitschaftsvolumen, und wobei der ASRSaugkanal (8) unabhängig vom gespeicherten Druckmittelvolumen mit einem ASRLadeventil (16) zu öffnen und zu schließen ist. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Niederdruckspeicher (6) in einer Gehäusebohrung (19) einen gegen die Gehäuse¬ bohrung (19) abgedichteten, axial verschiebbaren Kolben (20) aufweist, der einen druckmittel haltigen, als Speicherraum (23) dienenden Axialab¬ schnitt der Gehäusebohrung (19) von einem druck¬ mittelfreien Axialabschnitt der Gehäusebohrung (19) trennt und daß der ABSSaugkanal (7) von einem Ventil (24,25) kontrolliert wird, das abhängig von der Position des Kolbens (20) geschaltet wird. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß der Kolben (20) vom druck¬ mittelfreien Axialabschnitt der Gehäusebohrung (19) her von einer Druckfeder (21) zum Speicherraum (23) hin belastet ist und das axial aus dem Kolben (20) in den Speicherraum (23) hinein ein Stößel (24) ragt, der innerhalb des Kolbens (20) von einer Druckfeder (27) zum Speicherraum (23) hin beauf¬ schlagt ist und der mit einem Ventilsitz (25) als Ventil fungiert, das den ABSSaugkanal (7) kontrolliert, wobei der Weg des Stößels (24) aus dem Kolben (20) heraus durch einen Anschlag (28) begrenzt ist.
Description:
Schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte hydrau¬ lische Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Bremsanlage ist aus der DE- 38 32 023 AI bekannt. Diese ist, obwohl sie bei der Blockierschutz- regelung nach dem Rückförderprinzip arbeitet, mit einer selbstansaugenden Pumpe ausgestattet, welche auch zur Antriebsschlupfregelung eingesetzt wird, um über den Hauptzylinder aus dem Druckmittelbehälter Druckmittel anzusaugen und in die Radzylinder zu fördern. Die direkte Förderung in die Radzylinder hat den Vorteil, daß kein zusätzlicher Hochdruckspeicher benötigt wird.

Allerdings ist bei solchen Systemen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen durch die hohe Viskosität des Druckmittels, die Ansprechzeit der Antriebsschlupf- regelung gegenüber Systemen mit Hochdruckspeicher er¬ höht, da zwischen Pumpe und Druckmittelbehälter lange Leitungen und mehrere Ventile angeordnet sind, die den angesaugten Volumenstrom drosseln und zu Ansaugverlusten führen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einer gattungsgemäßen Brems nläge bei der Antriebs- schlupfregelung unter Verzicht auf einen Hochdruck¬ speicher eine schnelle Füllung der Radzylinder zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Dadurch, daß ein Bereitschaftvolumen vom Niederdruck¬ speicher für die Antriebsschlupfregelung zur Verfügung steht, entstehen aufgrund des kurzen ASR-Saugkanals zur Saugseite der Pumpe keine Ansaugverluste. Zusätzlich wirkt sich der Vordruck im Niederdruckspeicher positiv auf die anfängliche Förderleistung der Pumpe aus.

Die Verwendung eines weggesteuerten, vom Kolbenhub des Niederdruckspeichers abhängig geschalteten Ventils für den ABS-Saugkanal nach Anspruch 2 erspart eine auf¬ wendige Elektronik mit Sensoren und Leitungen.

Besonders einfach und platzsparend gestaltet sich ein Niederdruckspeicher mit integriertem kolbenhubanhängigem Ventil nach Anspruch 3, bei welchem ein aus dem Kolben ragender Stößel als Ventilschließglied wirkt.

Zur weiteren Verdeutlichung des Erfindungsgedankens dient die folgende Beschreibung eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels anhand einer Zeichnung.

Dargestellt ist ein Bremskanal, der zu der Radbremse eines angetriebenen Rades gehört.

Auf dem Hauptzylinder 1 sitzt der Druckmittelbehälter 2 , der der Druckmittelversorgung des Hauptzylinders 1 und der Bremskreise I und II dient. Vom Hauptzylinder 1 ver¬ läuft die Bremsleitung 3 zum Radzylinder 4. Der Rad¬ zylinder 4 ist über die Entlastungsleitung 5 mit dem Niederdruckspeicher 6 verbunden. Vom Niederdruckspeicher 6 führen der ABS-Saugkanal 7 und der ASR-Saugkanal 8 zur Saugseite der Pumpe 9 die über die Nachlaufleitung 10 und den Hauptzylinder 1 ebenfalls mit dem Druckmittel¬ behälter 2 in Verbindung steht. Die Druckseite der Pumpe 9 schließt über die Druckleitung 11 an die Bremsleitung 3 an und über die Überdruckleitung 12 mit dem Überdruck¬ ventil 18 an den Niederdruckspeicher 6.

In der Bremsleitung 3 ist oberhalb und unterhalb der Einmündung der Druckleitung 11 je ein stromlos offenes Magnetventil 13 bzw. 14 angeordnet, wobei dem unteren davon, dem näher am Radzylinder liegenden Einlaßventil 14, das Rückschlagventil 15' parallelgeschaltet ist, das zum Hauptzylinder 21 hin öffnet. Das obere stromlos offene Magnetventil 13 dient als ASR-Trennventil mit parallelgeschaltetem Rückschlagventil, welches das Ein¬ bremsen in die Bremskreise auch während der Antriebs- schlupfregelung erlaubt, wenn das ASR-Trennventil ge¬ schlossen ist. In der Rücklaufleitung 5 liegt das strom¬ los geschlossenene elektromagnetische Auslaßventil 15. Der ASR-Saugkanal 8 ist mit dem ASR-Ladeventil 16 aus-

gestattet, und in der Nachlaufleitung 10 befindet sich das hydraulisch betätigte, drucklos offene Nachlauf- ventil 17, das bei jeder Pedalbremsung vom Druck des Hauptzylinders 1 geschlossen wird. Das Rückschlagventil 29 in der Nachlaufleitung 10 läßt nur einen Druckmittel¬ strom vom Hauptzylinder 1 zur Saugseite der Pumpe 9 zu, während das Rückschlagventil 30 in der Druckleitung 11 verhindert, daß der Niederdruckspeicher 6 durch eine Pedalbremsung gefüllt wird und dabei Volumen schluckt.

Eine der Besonderheiten dieser Bremsanlage liegt im Aufbau des Niederdruckspeichers 6. In der zylindrischen Bohrung 19 liegt abgedichtet und axial verschiebbar der Kolben 20, der von der Druckfeder 21 axial belastet ist. Der die Druckfeder 21 aufnehmende Teil der Bohrung 19 steht mit der Atmosphäre in Verbindung und ist druck¬ mittelfrei. Die der Druckfeder 21 abgewandte Stirnseite 22 des Kolbens 20 begrenzt den Speicherraum 23. Durch ein zentrisches Loch in der Stirnseite 22 ist der Stößel 24 geführt, der zusammen mit dem Ventilsitz 25 ein vom Kolbenweg gesteuertes Ventil bildet. Im Innern des Kolbens 20 befindet sich eine gegenüber dem Stößeldurch¬ messer erweiterte Axialbohrung 26, in welcher die Druck¬ feder 27 den Stößel 24 zum Speicherraum 23 hin beauf¬ schlagt. Dabei ist der Weg des Stößels 24 aus dem Kolben 20 heraus durch den umlaufenden Anschlagwulst 28 be¬ grenzt.

Dieser Aufbau des Niederdruckspeichers 6 bewirkt, daß der Stößel 24 dicht auf den Ventilsitz 25 liegt, solange

der Kolbenhub kleiner ist als die Strecke x. Erst beim Durchlaufen der Strecke y, die den restlichen Kolbenhub markiert, wird der Stößel 24 vom Kolben 20 mitgenommen und gibt den ABS-Saugkanal 7 frei, der an den Ventilsitz .25 anliegt. Die Rücklaufleitung 5 und der ASR-Saugkanal 8 welche auch zur Speicherkammer 23 führen, sind unab¬ hängig vom Kolbenhub zu sperren.

Die Funktionsweise dieser Bremsanlage ist nun folgende:

Bei einer unkritischen, pedalbetätigten Bremsung be¬ finden sich alle Ventile in der dargestellten Position, nur das Nachlaufventil 17 wird vom Druck im Hauptzylin¬ der 1 geschlossen. Die Druckmittelzufuhr vom Hauptzylin¬ der 1 zum Radzylinder 4 und der Druckabbau erfolgen über die Bremsleitung 3. überschreitet der Bremsschlupf einen definierten Schwellenwert, arbeitet die Bremsanlage im Blockierschutzbetrieb nach dem an sich bekannten Rück¬ förderprinzip. Dabei bleibt das durch die dargestellte Kolbenposition am Ende der Strecke x im Niederdruck¬ speicher 6 eingeschlossene Bereitschaf svolumen für die Blockierschutzfunktion unwirksam, da das Ventil 24/25 zum ABS-Saugkanal 7 geschlossen ist, und es wird nur der Kolbenhub über die Strecke y genutzt, wo der Stößel 24 vom Ventilsitz 25 abhebt. Das geschlossene Ventil 24/25 schützt im ABS-Betrieb den Radzylinder 4 vor Unterdruck von Seiten der Pumpe 9.

Bei Antriebsschlupfregelung (ASR) bleibt das Nachlauf¬ ventil 17 geöffnet. Zu Beginn einer ASR-Phase wird das ASR-Ladeventil 16 geöffnet, und das Bereitschaftsvolumen steht der Saugseite der Pumpe zur Verfügung. Durch den Vordruck im Niederdruckspeicher 6 und den kurzen ASR-Saugkanal 8 spricht die Antriebsschlupfregelung schnell an. Erst wenn im Laufe der Antriebsschlupf¬ regelung zusätzliche Druckmittelvolumen benötigt wird, wird die selbstansäugende Pumpe 9 aus dem Druckmittel¬ behälter 2 über den Hauptzylinder 1 und die Nachlauf- leitung 10 versorgt. Sie pumpt auf bekannte Weise durch die Druckleitung 11 und die Bremsleitung 3 in den Rad¬ zylinder 4. Die Druckregelung erfolgt durch Schalten des Einlaßventil 14 und Auslaßventil 15, über welches das Druckmittel wieder dem Niederdruckspeicher 6 zugeführt wird.

Zur Sicherstellung des Breitschaftsvolumens im Nieder¬ druckspeicher 6 sind Testläufe der Pumpe 9 vorgesehen, bei denen das Einlaßventil 14 geschlossen wird und der Niederdruckspeicher 6 über das Überdruckventil 18 bis zum Öffnen des Ventils 24/25 gefüllt wird. Solche Test¬ läufe können bei jedem Anlassen des Motors oder auch öfter durchgeführt werden. Der Vordruck des Überdruck¬ ventils 18 liegt bei dieser Anordnung höher als der maximal aufzubringende Bremsdruck.

Bezugszeichenliste