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DE2952221A1 - Hydraulische bremsanlage - Google Patents

Hydraulische bremsanlage

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Publication number
DE2952221A1
DE2952221A1 DE19792952221 DE2952221A DE2952221A1 DE 2952221 A1 DE2952221 A1 DE 2952221A1 DE 19792952221 DE19792952221 DE 19792952221 DE 2952221 A DE2952221 A DE 2952221A DE 2952221 A1 DE2952221 A1 DE 2952221A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
brake system
pressure
pressure medium
hydraulic brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792952221
Other languages
English (en)
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DE2952221C2 (de
Inventor
Juan 6083 Walldorf Belart
Ludwig 6000 Frankfurt Budecker
Dieter Dipl.-Ing. Kircher
Georg 6230 Frankfurt Obersteiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co oHG
Original Assignee
Alfred Teves GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Alfred Teves GmbH filed Critical Alfred Teves GmbH
Priority to DE19792952221 priority Critical patent/DE2952221A1/de
Priority to GB8038577A priority patent/GB2065807B/en
Priority to JP17333980A priority patent/JPS5695757A/ja
Priority to FR8026893A priority patent/FR2471899A1/fr
Priority to IT26849/80A priority patent/IT1151048B/it
Publication of DE2952221A1 publication Critical patent/DE2952221A1/de
Priority to US06/419,685 priority patent/US4477125A/en
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    • B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
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Description

ALFRED TEVLIS GMBH O 20. Dezember 19 79 Frankfurt am Main ZL/Wh/Zi
P 4853
J. Beiart - 149 D. Kircher - 19
Hydraulische Bremsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage mit einer Antiblockierregeleinrichtung und einer Druckmittelquelle, deren Druckmittel über eine "Ventilanordnung zur Bremsbetätigung und ein Antiblockierregelventil einem Radzylinder der Bremsanlage zuführbar ist, wobei die Druckmittelquelle aus zwei Pumpen mit gemeinsamem Antrieb besteht.
Bekanntlich dienen hydraulische Doppelpumpen dazu, zwei getrennte Kreisläufe mit Druckmittel zu versorgen, wobei nur ein einziger Antrieb benötigt wird. Gerade im Kraftfahrzeugbereich werden Pumpen bevorzugt, die beim Einbau einen sehr geringen Raumbedarf benötigen. Aus der DE-OS 24 36 321 ist die Problematik bekannt, zwei Pumpen zunächst in einen gleichen Kreislauf fördern zu lassen, um bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes eine Pumpe auf drucklosen Umlauf zu schalten, während die andere Pumpe weiterarbeitet. Derartige Pumpen werden ebenfalls mit einem gemeinsamen Antrieb ausgerüstet, benötigen aber zusätzliche Schalteinrichtungen, die bei Erreichen eines vorbestimmbaren Druckes den Förderkreislauf einer Pumpe umschalten.
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Bei Kraftfahrzeugen mit Antiblockierregeleinrichtungen tritt die Problematik auf, daß während einer Regelphase die hydraulische Bremsanlage einen relativ großen Volumenbedarf an Druckmittel hat. Wird nun eine Förderpumpe entsprechend dem hohen Volumenbedarf ausgebildet und zum Beispiel vom Motor des Fahrzeuges angetrieben, so wird dem Fahrzeugmotor eine sehr hohe Leistung abgezogen, die jedoch nicht jederzeit in der hydraulischen Bremsanlage benötigt wird. Selbst wenn bei einer Anordnung mit zwei Pumpen eine Pumpe bei Erreichen eines bestimmten Druckpegels ausschließlich Druckmittel umwälzt, wie es in der DE-OS 24 36 321 angesprochen ist, wird noch eine relativ große Leistung für den Botrieb beider Pumpen unnötigerweise verbraucht.
Bei einer Ausführung des Antriebs mit einem Elektromotor läßt sich beim Einschalten desselben ein erheblicher Einbruch der Bortnetzspannung feststellen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, zwei Pumpen in raumsparender Anordung und mit einem gemeinsamen Antrieb derart zu betreiben, daß die Leistungsaufnahme des Gesamtaggregats dem jeweiligen Volumenbedarf der hydraulischen Bremsanlage günstigst angepaßt ist, so daß ein unnötiger Leistungsverbrauch des Antriebs vermieden wird, wobei jedoch auf zusätzliche,steuernde Ventileinrichtungen verzichtet werden soll.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sauganschluß der ersten Pumpe mit dem Druckmittelreservoir und der Sauganschluß der zweiten Pumpe mit dem Druckmittelauslaß des Antiblockierregelventils in Verbindung steht.
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Es ist so gewährleistet, daß ein konstantes
Volumen an Druckmittel der hydraulischen Bremsanlage zur Verfügung steht, so daß eine normale Bremsung jederzeit möglich ist. In diesem Betriebsfalle läuft die zweite Pumpe leer, so daß ihre Leistungsaufnahme relativ gering ist. Erst im Falle einer Antiblockierregelung gelangt Druckmittel zum Sauganschluß der zweiten Pumpe, die nun eine erhöhte Leistungsaufnahme hat und hierbei das Druckmittel in den Volumenstrom der ersten Pumpe fördert. Der erhöhte Volumenbedarf der hydraulischen Bremsanlage während des Regelvorganges ist somit voll abgedeckt.
Der Energiegewinn ist besonders deutlich, wenn ein permanenter Pumpenantrieb, z. B. vom Motor des Kraftfahrzeuges, vorgesehen ist. Im normalen Betriebsfall wird die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregats sich aus der Förderleistung der ersten Pumpe plus der Leerlaufleistung der zweiten Pumpe zusammensetzen. Diese Leistung kann dem Motor abverlangt werden, ohne daß der Fahrer merkliche Leistungseinbußen hinnehmen müßte. Erst im Bedarfsfalle wird die Leistungsaufnahme erhöht sein, nämlich wenn der zweiten Pumpenanordnung Druckmittel zur Förderung zur Verfügung gestellt wird.
In vielen Fällen ist es auch sinnvoll, daß z. B. zur Vermeidung von Keilriemenschäden oder ähnlichem als Pumpenantrieb ein Elektromotor vorgesehen ist. Besonders energiegünstig ist das Pumpenaggregat, wenn der Elektromotor nur im Bedarfsfalle von vom Zustand der Bremsanlage abhängigen Schaltelementen in Betrieb genommen wird. Dies könnte so aussehen, daß die erste Pumpe in einen Druckspeicher fördert, wobei der Druckspeicher von einem Druckschalter
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Oberwacht wird, der bei Erreichung eines bestimmten Druckpegels den Elektromotor ausschaltet. Weiterhin könnte ein Einschaltsignal für den Elektromotor dann gegeben werden, wenn die Auslässe der Antiblockierregelventile betätigt werden. Ebenfalls ist die Betätigung möglich, wenn dem Druckauslaß ein wegabhängiger Schalter zugeordnet wird, der bei Auslaß von Druckmittel in die Leitung zum Sauganschluß der zweiten Pumpe betätigt wird und den elektromotorischen Antrieb einschaltet.
Eine besonders günstige Ausgestaltung und erhöhte Energieersparung wird erreicht, wenn die erste Pumpe eine geringere Förderleistung aufweist als die zweite Pumpe, wobei der Förderkreis der ersten Pumpe mit einem Druckmittelreservoir verbunden sein kann. Die erste Pumpe braucht in ihrer Leistungsabgabe daher nur so dimensioniert zu sein, daß das Druckmittelreservoir selbst bei mehrmaligem Bremsen nicht vorzeitig erschöpft wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch zu erzielen, daß der Sauganschluß der zweiten Pumpe mittels einer Druckleitung direkt mit dem Druckauslaß des Antiblockierregelventils verbunden ist. So entsteht bei leer fördernder Pumpe in der Druckleitung bis zum Antiblockierregelventil ein leichter Unterdruck, der bei öffnen des Antiblockierregelventils einen schnelleren Druckabbau in dem zugeordneten Radzylinder zur Folge hat.
Erfindungsgemäße Ausführungen der hydraulischen Bremsanlage sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
Figur 1 eine hydraulische Bremsanlage mit konstant fördernder Druckmittelquelle,
Figur 2 eine hydraulische Bremsanlage mit Druckspeicher.
In Figur 1 ist mit 1 eine Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder 2 und einem vorgeschalteten hydraulischen Verstärker 3 bezeichnet. An den Hauptzylindern 2 sind über ein Leitungssystem 4 und die stromlos offenen Elektromagnetventile 7,9 die Radzylinder 11,12 der Bremsen der Vorderräder 5,6 angeschlossen. Parallel zu den Elektromagnetventilen 7,9 liegen Rückschlagventile 13,14, die bei drucklosem Hauptzylinder 2 einen DruckmitteIfIuQ von den Radzylindern 11,12 zum Hauptzylinder 2 erlauben.
Die Radzylinder 15,16 der Hinterräder 17,18 werden über eine Leitung 19 und ein stromlos offenes Magnetventil 20 direkt vom unter Druck stehenden Druckmittel im hydraulischen Verstärker 3 dynamisch angesteuert. Ebenfalls zum Elektromagnetventil 20 liegt ein zum hydraulischen Verstärker öffnendes Rückschlagventil 22, das einen Druckabbau der Radzylinder 15,16 zum Hauptzylinder hin erlaubt. Sämtliche Radzylinder 11,12,15,16 stehen mit einer Rücklaufleitung 23 in Verbindung, die mit dem Sauganschluß der Pumpe 24 verbunden ist.
Die Pumpe 2 4 sowie die Pumpe 25 sind durch ein Antriebsaggregat 26 gemeinsam angetrieben. Hierbei fördert die Pumpe 25 über den Sauganschluß 44 aus dem Druckmittel-
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reservoir 27 Druckmittel über ein Rückschlagventil 28 und eine Druckleitung 30 in den hydraulischen Verstärker, bei nicht betätigtem hydraulischen Verstärker wird das Druckmittel über die Rücklaufleitung 31 dem Druckmittelreservoir 27 unmittelbar wieder zugeführt. Es handelt sich hier um ein sogenanntes Umlaufsystem. Die Pumpe 24 fördert ihr Druckmittel ebenfalls über ein Rückschlagventil 29 in die Druckleitung 30, so daß sie ihr Druckmittel dem Volumenstrom der Pumpe 25 zufügt.
Die Funktionsweise der Anordnung ist wie folgt:
Der permanente Antrieb 26 treibt die Pumpen 24 und 25 gleichzeitig an. Die Pumpe 25 fördert das Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir 27 direkt über die Leitung 30 in den hydraulischen Verstärker, in dem sich ein Druck gemäß der Stellung des Bremspedals 32 aufbauen wird. Das überflüssige Druckmittel wird weiter über die Leitung dem Druckmittelreservoir 27 rückgeführt.
Der im hydraulischen Verstärker 3 anstehende Druck wird sich gleichzeitig über die Leitung 19 und das offene Elektromagnetventil 20 auf die Radzylinder 15,16 der Hinterachse fortpflanzen. Ebenfalls wird der Druck den dem hydraulischen Verstärker 3 nachgeordneten Hauptzylinder 2 betätigen, so daß sich ein dem übersetzungsverhältnis entsprechender Druck im Hauptzylinder 2 aufbaut. Dieser Druck wird über die Leitung 4 und die offenen Elektromagnetventile 7,9 ebenfalls den Radzylindern 11,12 der Vorderachse zugeführt.
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In dieser normalen Bremsstellung wird über die Leitung der Pumpe 2 4 keinerlei Druckmittel zugeführt, so daß diese leerläuft. Die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregats aus den Elementen 24,25,26 wird also in erster Linie durch die Pumpe 25 bestimmt.
Greift im Falle einer Blockiergefahr eines Rades die nicht dargestellte Antiblockierregelanlage über die Antiblockierregelventile 7,8,9,10,20,21 in die Bremsanlage ein und läßt sie entsprechend der Blockiergefahr über die Auslaßventile 8,1o[21 Druckmittel in die Leitung 23 ab, so wird dieses Druckmittel über die Pumpe 24 direkt dem Volumenstrom der Pumpe 25 beigefügt.
Da das aus dem Bremskreis abgezogene Volumen an Druckmittel über den hydraulischen Druckmittelkreis des Verstärkers 3 wieder dem Hauptbremszylinder 2 bzw. dem entsprechenden Radzylinder zugeführt werden kann, wird sich bei einer Antiblockierregelung das Volumen an Druckmittel nicht erschöpfen können. Es ist so jederzeit gewährleistet, daß das benötigte Volumen zum erneuten Druckaufbau in dem entsprechenden Radzylinder vom Druckmittelkreis des hydraulischen Verstärkers aufgebracht werden kann, ohne daß unerwünschte Druckschwankungen in der Gesamtanlage auftreten können.
In Figur 2 ist eine erweiterte hydraulische Bremsanlage dargestellt. Die Bezeichnungen mit den Elementen aus Figur 1 stimmen weitgehend überein, zusätliche Elemente wurden mit höheren Bezugszeichen versehen. Die Funktionsweise der Anordnung entspricht weitgehend der aus Figur
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Um einen konstanteren Druck für die Steuerung des hydraulischen Verstärkers zur Verfügung zu haben, wurde das Umlaufsystem aus Figur 1 zu einem Druckspeichersystem umgestaltet. Der Druckspeicher 33 wird über eine Ventilanordnung 34 von den Pumpen 2 4 und 25 über die Rückschlagventile 28,29 gespeist. Hat sich ein dem Betriebsdruck entsprechender Druck im Druckspeicher 33 aufgebaut, so wird die Ventilanordnung 34 alles überschüssige Druckmittel über die Leitung 35 und die Leitung 31 dem Druckmittelreservoir zuführen. Diese Ausführung bezöge sich auf einen permantenten Antrieb 26, beispielsweise durch das Anflanschen der Pumpen 24,25 an sich drehenden Elementen des Motors.
Eine andere Möglichkeit des Betriebes wäre gegeben, wenn der Antrieb 26 ein Elektromotor ist. Der Druck im Druckspeicher 33 wird durch einen Druckschalter 36 überwacht, der eine elektrische Steuerleitung 37 zum Elektromotor 26 hat. Ist ein entsprechender Druck im Druckspeicher 33 erreicht, so wird der Elektromotor abgeschaltet, fällt der Druck unter einen bestimmten Druckpegel, wird der Elektromotor wieder in Betrieb genommen.
Eine ähnliche elektrische Schaltanordnung ist ebenfalls für den Druckauslaß der Antiblockierregelventile vorgesehen. Wird über den Druckauslaß 23 Druckmittel abgelassen, so gelangt dieses zuerst in einen federbelasteten Druckspeicher 38, dessen verschiebbarer Boden 40 sich im Sinne eines Vergrößerns der Aufnahmekammer 41 verschiebt. Hat die Wand 40 einen bestimmten Weg zurückgelegt, so wird der Wegschalter 39 dieses registrieren und über eine
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-Z1 Λ Λ.
Steuerleitung 42 ebenfalls den elektromotorischen Antrieb 26 in Betrieb nehmen. Durch diese Ausgestaltung ist die Möglichkeit gegeben, auch einen Elektromotor als Antrieb 26 zu verwenden, der jedoch seinerseits nur dann in Betrieb genommen werden muß, wenn die hydraulischen Druckverhältnisse dieses für nötig befinden. Steht im Druckauslaß der Antiblockierregelventile 23 kein Druckmittel an, so wird auch hier die Pumpe 2 4 leerfördern, die Lei-&ungsaufnahme des Elektromotors bestimmt sich also im wesentlichen nach der Pumpe 25.
Durch das nun vorgesehene Druckmittelreservoir 33 ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, die Pumpe 25 mit relati\ geringer Förderleistung auszulegen, da sie nur den Druckspeicher 33 gefüllt halten muß. Dieses System kann energiesparender ausgelegt werden als das System aus Figur 1 mit der Umlaufregelung, in der der hydraulische Verstärker durch ein Staudruckventil oder ähnliches in Betrieb genommen wird.
Um den erhöhten Energiebedarf im Falle einer Regelung durch die Antiblockierregeleinrichtung sicherzustellen, ist die Pumpe 2 4 mit erheblich größerer Förderleistung ausgestattet, so daß jederzeit ein erhöhter Volumenbedarf der hydraulischen Bremsanlage vollständig gedeckt ist.
Um eventuell bestehende Schmutzpartikel aus dem Förderkreis auszufiltern, kann der Sauganschluß der Pumpe 25 mit einem Filter 43 versehen werden. Gleiches kann für den Sauganschluß der Pumpenanordnung 24 vorgesehen sein.
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Claims (7)

  1. ALFRED TEVES GMBH 20. Dezember 1979
    Frankfurt am Main ZL/Wh/Zi
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    J. Beiart - 149 D. Kircher - 19
    Patentansprüche
    Hydraulische Bremsanlage mit einer Antiblockierregeleinrichtung und einer Druckmittelquelle, deren Druckmittel über eine Ventilanordnung zur Bremsbetätigung land ein Antiblockierregelventil einem Radzylinder der Bremsanlage zuführbar ist, wobei die Druckmittelquelle aus zwei Pumpen mit gemeinsamem Antrieb besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß {44) der ersten Pumpe (25) mit dem Druckmittelreservoir (27) und der Sauganschluß der zweiten Pumpe (24) mit dem Druckmittelauslaß (23) des Antiblockierregelventils (8,10,21) in Verbindung steht.
  2. 2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein permanenter Pumpenantrieb (26) vorgesehen ist.
  3. 3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpenantrieb (26) ein Elektromotor vorgesehen ist.
  4. 4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor durch vom Zustand der Bremsanlage abhängige Schaltelemente (36,39) in Betrieb genommen wird.
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    P 4853
  5. 5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pumpe (25) eine geringere Förderleistung aufweist als die zweite Pumpe (24) .
  6. 6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkreis (28,30,3,31,27,26) der ersten Pumpe (25) mit einem
    . Druckmittelreservoir (33) verbunden ist.
  7. 7. Hydraulische Bremsanlage nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß der zweiten Pumpe (24) mittels einer Druckleitung (2 3) direkt mit dem Druckauslaß des Antiblockierregelventils (8,10,21) verbunden ist.
    13Q031/0020
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