DE4130729A1 - Bremsdruckregelvorrichtung fuer eine hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremdruckregelvorrichtung für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Brems­ druckgeber, mindestens einem mit dem Bremsdruckgeber über eine Bremsleitung verbundenen Radbremszylinder zum Betäti­ gen einer Bremse, einem Bremsdrucksteuerkreis, der zwischen dem Bremsdruckgeber und dem Radbremszylinder in die Brems­ leitung geschaltet ist und eine Kolbenpumpe, deren Auslaß mit der Bremsleitung verbindbar ist, und Steuerventile auf­ weist, die durch eine Regeleinrichtung steuerbar sind und den Radbremszylinder mit der Bremsleitung oder mit einer zum Einlaß der Kolbenpumpe führenden Rücklaufleitung ver­ binden, wobei ein durch ein mechanisches Getriebe axial bewegbarer Kolben der Kolbenpumpe mittels einer Gleitdich­ tung gegenüber der Zylinderbohrung im Pumpengehäuse abge­ dichtet ist.

Bremsdruckregelvorrichtungen der angegebenen Art dienen zur automatischen Regelung des Bremsdrucks in Abhängigkeit von der durch eine Überwachungseinrichtung beobachteten Drehbe­ wegung eines oder mehrerer Räder eines Fahrzeugs, um das Blockieren der Räder beim Bremsvorgang und gegebenenfalls auch ein Durchdrehen der angetriebenen Räder beim Anfahren zu vermeiden.

Eine Bremsdruckregelvorrichtung der angegebenen Art ist aus der US-PS 47 15 666 bekannt. Bei einer derartigen Brems­ druckregelvorrichtung wird zur Reduzierung des Bremsdrucks im Radbremszylinder die zum Radbremszylinder führende Bremsleitung durch Öffnen eines elektromagnetischen Steuer­ ventils mit der Rücklaufleitung verbunden, die unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines zur Atmosphäre offenen Behäl­ ters an den Einlaß der Kolbenpumpe angeschlossen ist. Die Kolbenpumpe fördert das Druckmittel aus der Rücklaufleitung wieder in die Bremsleitung zurück, um auf diese Weise nach einem erneuten Schließen des Steuerventils den Bremsdruck am Radbremszylinder wieder zu erhöhen. Die Verbindung des Pumpenauslasses mit dem Radbremszylinder wird dabei von einem druckgesteuerten Stromregelventil gesteuert, welches bei geöffnetem Steuerventil die Druckmittelzufuhr von der Kolbenpumpe zum Radbremszylinder unterbricht oder drosselt. Ein an die Rücklaufleitung angeschlossener Niederdruckspei­ cher mit einem federbelasteten Kolben sorgt dafür, daß die Druckabsenkgeschwindigkeit nicht von der Fördermenge der Kolbenpumpe abhängig ist.

Bei der bekannten Bremsdruckregelvorrichtung weist die Kol­ benpumpe einen Stufenkolben auf, der mit seiner im Durch­ messer größeren Kolbenstufe den Arbeitsraum, der dem Kol­ benende benachbart ist, von einem die im Durchmesser klei­ nere Kolbenstufe umgebenden Ansaugraum trennt, an den die Rücklaufleitung angeschlossen ist. Der Arbeitsraum und der Ansaugraum sind durch ein im Stufenkolben angeordnetes Ein­ laßventil miteinander verbindbar. Zur Antriebsseite des Stufenkolbens hin wird der Einlaßraum durch einen den Stu­ fenkolben umgebenden Ringkolben begrenzt, der über eine Feder an einem mit dem Stufenkolben verbundenen Federteller abgestützt ist. Zwischem dem Federteller und dem Gehäuse ist eine weitere Feder angeordnet. Durch den federnd abge­ stützten Ringkolben erhält der Ansaugraum die Funktion eines Niederdruckspeichers, der überschüssiges Druckmittel beim Öffnen des Einlaßventils aufnimmt. Die Federn, mit denen der Ringkolben und der Stufenkolben aneinander und am Pumpengehäuse abgestützt sind, sind so ausgelegt, daß der Stufenkolben nur dann mit dem Antriebsexzenter in Wirkver­ bindung tritt, wenn Druckmittel in dem Ansaugraum vorhanden ist. Hierdurch wird sichergestellt daß bei leergepumptem Ansaugraum eine weitere Druckmittelförderung durch den Stu­ fenkolben unterbunden wird. Es kann daher nicht zu einem Unterdruck in der Rücklaufleitung und dem Ansaugraum kom­ men, so daß beispielsweise an der Kolbenpumpe Luft nicht in den Bremsdrucksteuerkreis eindringen kann. Bei dieser bekannten Anordnung ist von Nachteil daß die Kolbenpumpe einen vergleichsweise hohen Bauaufwand erfordert.

Bei Hochdruckkolbenpumpen für hydraulische Anlagen ist es bekannt, wie die DE-AS 23 36 118 und die US-PS 25 45 029 zeigen, die Abdichtung des Pumpenkolbens mit einem Ringraum zu versehen, von dem ein Abflußkanal entweder zur Saugseite der Pumpe oder zum Druckmittelvorratsbehälter führt. Hier­ durch soll Leckflüssigkeit abgeleitet und das Eindringen von Luft vermieden werden. Diese bekannten Hochdruckkolben­ pumpen sind für die Verwendung in einer Bremsdruckregelvor­ richtung nicht ohne weiteres geeignet. Ist der Abflußkanal zum Behälter zurückgeführt, so bedingt dies einen erhöhten Bauaufwand. Führt der Abflußkanal zur Saugseite, so kann das Eindringen von Luft ohne besondere Maßnahmen nicht zuverlässig vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Brems­ druckregelvorrichtung der eingangs genannten Art, den Bau­ aufwand für die Kolbenpumpe zu verringern und dabei sicher zu stellen, daß der Druck in der Rücklaufleitung den Atmo­ sphärendruck nicht unterschreitet und Luft über die Kolben­ dichtung der Kolbenpumpe nicht eindringen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einlaßventil und das Auslaßventil der Kolbenpumpe am Pum­ pengehäuse angeordnet sind daß die Druckdifferenz zum Öff­ nen des Einlaßventils so groß bemessen ist, daß das Einlaß­ ventil geschlossen bleibt, wenn der Druck in der Rücklauf­ leitung den Atmosphärendruck unterschreitet und daß auf der dem Arbeitraum der Kolbenpumpe abgekehrten Seite der Gleit­ dichtung ein dem Kolben umgebender Ringraum vorgesehen ist, der gegenüber dem Getriebe abgedichtet und mit einer an das Auslaßventil der Kolbenpumpe angeschlossenen Förderleitung oder mit der Rücklaufleitung verbunden ist.

Mit der Erfindung wird eine Bremsdruckregelvorrichtung geschaffen, bei der die Kolbenpumpe kontinuierlich betrie­ ben werden kann, ohne daß Maßnahmen erforderlich sind, die bei geschlossenem Auslaßventil für ein Abschalten der Kol­ benpumpe sorgen. Ist der Niederdruckspeicher leergepumpt, so sorgt der höhere Öffnungsdruck des Einlaßventils dafür, daß der Druck in der Rücklaufleitung und gegebenenfalls der mit der Rücklaufleitung verbundenen Bremsleitung nicht unter den Atmosphärendruck absinkt, so daß ein Eindringen von Luft in die Bremsleitung und ein Zurücksaugen des Rad­ zylinderkolbens vermieden wird. Gleichzeitig wird ein Ein­ dringen von Luft über die Gleitdichtung des Kolbens bei geschlossenem Pumpeneinlaßventil wirksam dadurch vermieden, daß die Gleitdichtung des Kolbens auf ihrer Rückseite per­ manent mit Druckmedium bespült wird, so daß auch beim Unterdruck in der Arbeitskammer über den Spalt der Gleit­ dichtung keine Luft angesaugt werden kann. Ist der Ringraum mit der Druckseite der Pumpe verbunden so sorgt der wäh­ rend einer Bremsbetätigung herrschende Überdruck für die ausreichende Füllung des Ringraums mit Druckmittel. Aber auch wenn der Ringraum mit der Saugseite der Pumpe verbun­ den ist wird bei der erfindungsgemäßen Bremsschlupfregel­ vorrichtung durch den in der Rücklaufleitung aufrecht erhaltenen Überdruck die erforderliche Füllung des Ring­ raums und damit eine verläßliche Abdichtung gegen das Ansaugen von Luft durch die Pumpe gewährleistet. Die Anfor­ derungen an die Ausbildung der Gleitdichtung werden mit der Erfindung gesenkt. Der Herstellaufwand für die Kolbenpumpe wird vor allem dadurch reduziert, daß keine baulichen Ein­ richtungen erforderlich sind, um die Kolbenpumpe bei leer­ gepumptem Niederdruckspeicher abzuschalten und daß die Pum­ penventile von den bewegten Pumpenteilen getrennt am Pum­ pengehäuse angeordnet sind. Die Verbindung des Ringraums mit der einlaßseitigen Förderleitung der Kolbenpumpe hat den Vorteil, daß die Dichtung zwischen dem Ringraum und dem Getrieberaum weniger belastet ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Bremsdruckregelvorrichtung macht es wei­ terhin möglich, den Niederdruckspeicher separat von der Kolbenpumpe anzuordnen, wodurch sich beide Aggregate in ih­ rem Aufbau vereinfachen und die Zahl der Dichtstellen sich verringern läßt.

Der den Kolben umgebende Ringraum kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung durch eine eingestochene Ringnut im Kolben oder in der Kolbenbohrung gebildet sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Ringraum gegenüber dem Getrieberaum mit einem Dichtring aus elastomerem Werkstoff abgedichtet ist. Um Druckpulsation zu vermeiden, ist erfin­ dungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß das Volumen des Ring­ raumes durch die Hubbewegung des Kolbens nicht veränderbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine schematische Schnittansicht einer Aus­ führungsform einer erfindungsgemäßen Bremsdruckregelvor­ tichtung für einen Bremskreis einer hydraulischen Fahrzeug­ bremsanlage, an den eine Kolbenpumpe angeschlossen ist.

Die dargestellte Kolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse 1 mit einem Pumpenzylinder 2, einem Kolben 3 und einem Exzen­ tergetriebe 4 auf. Der Kolben 3 ist in einer Kolbenbohrung 5 des Pumpenzylinders 2 axial verschiebbar gelagert und wird von einer am Gehäuse 1 abgestützten Druckfeder 6 gegen die Hubkurve des Exzentergetriebes 4 gedrückt. Der Kolben 3 begrenzt mit seiner Stirnseite einen durch das geschlosse­ nen Ende der Kolbenbohrung 5 gebildeten Arbeitsraum 7, der an ein Einlaßventil 5 und ein Auslaßventil 9 angeschlossen ist, die beide als federbelastete Rückschlagventile ausge­ bildet sind. Der Kolben 3 weist innerhalb der Kolbenbohrung 5 drei unterschiedlich ausgebildete Abschnitte auf. Der dem Arbeitsraum benachbarte Abschnitt 10 bildet eine Gleitdich­ tung, die für die erforderliche Abdichtung des Ringspalts zwischen den einander benachbarten Flächenbereichen der Kolbenbohrung 5 und des Kolbens 3 sorgt. Die Gleitdichtung kann abweichend von der Darstellung auch eine elastische Dichtung, beispielsweise in Form eines Dichtrings enthal­ ten. Der mittlere Abschnitt des Kolbens 3 ist mit einer Ringnut versehen, durch die ein Ringraum 11 gebildet ist, dessen axiale Länge dem Kolbenhub entspricht. Der dem Exzentergetriebe 4 benachbarte Abschnitt des Kolbens 3 weist innerhalb der Kolbenbohrung 5 einen Dichtring 12 aus elastomerem Material auf, durch den der Ringraum 11 gegen­ über dem das Exzentergetriebe 4 aufnehmenden Gehäuseraum 13 abgedichtet ist.

Das Auslaßventil 9 ist über eine Förderleitung 14 an einen Bremskreis 15 eines Bremsdruckgebers 16 einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage angeschlossen. Über eine Leitung 17 ist auch der Ringraum 11 mit der Förderleitung 14 verbunden. An den Bremskreis 15 ist eine Radbremse 15 angeschlossen, die über zwei Magnetventile 19, 20 steuerbar ist. Von dem Magnetventil 20 führt eine Förderleitung 21 zu dem Einlaß­ ventil 5. Die Förderleitung 21 ist außerdem mit einem Nie­ derdruckspreicher 22 verbunden. Der Öffnungsdruck des Pum­ peneinlaßventils 5 ist so groß bemessen, daß der Druck in der Förderleitung 21 bei laufender Kolbenpumpe nicht unter den Atmosphärendruck absinken kann.

Bei der dargestellten Fahrzeugbremsanlage sind der Brems­ druckgeber 16 und die über den Bremskteis 15 daran ange­ schlossenen Aggregate mit Druckmittel gefüllt und entlüf­ tet. Lufteinschlüsse sind unerwünscht, da sie den Volumen­ bedarf bei einer Bremsbetätigung erhöhen. Mit Druckmittel gefüllt sind somit auch der Arbeitsraum 7 und der Ringraum 11 der Kolbenpumpe. Bei gelöster Bremse herrscht in den mit dem Bremsdruckgeber 16 verbundenen Räumen Atmosphärendruck.

In der durch das geschlossenen Magnetventil 20 vom Brems­ kreis 15 getrennten Förderleitung 21 herrscht der durch den Niederdruckspeicher 22 vorgegebene Druck. Der Druck im Arbeitsraum 7 kann unterschiedlich sein. Er richtet sich nach den Öffnungsdrücken des Einlaßventils 5 und des Aus­ laßventils 9. Ist der Druck in der Förderleitung 21 nied­ rig, so kann im Arbeitsraum 7, beispielsweise durch Abküh­ lung, ein Unterdruck entstehen. Hierbei wird über den per­ manent mit der Förderleitung 14 in Verbindung stehenden Ringraum 11 verhindert, daß über die Gleitdichtung des Abschnitts 10 des Kolbens 3 Luft in den Arbeitsraum 7 ein­ dringen kann.

Während eines Bremsvorgangs dient die Kolbenpumpe bei einer Regelung des Bremsdrucks an der Radbremse 15 mit Hilfe der Magnetventile 19, 20 zur Rückförderung des bei einer Brems­ druckabsenkung über das Magnetventil 20 aus dem mit der Radbremse 15 verbundenen Teil des Bremskreises 15 abgelas­ senen Druckmittels in den an den Bremsdruckgeber 16 ange­ schlossenen Teil des Bremskreises 15, in dem durch gleich­ zeitiges Schließen des Magnetventils 19 der Bremsdruck auf­ rechterhalten wird. Werden zu erneuten Erhöhung des Brems­ drucks an der Radbremse 15 die Magnetventile 19, 20 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung zurückgeschaltet, so tritt beim weiteren Betrieb der Kolbenpumpe im Arbeitsraum 7 beim Saughub ein Unterdruck auf, wenn der Druck in der Förderleitung 21 soweit abgesunken ist, daß das Einlaßven­ til 5 nicht mehr öffnet. Auch in dieser Betriebsphase sorgt das in dem Ringraum 11 durch die Verbindung zur druckseiti­ gen Förderleitung 14 vorhandene Druckmittel dafür, daß keine Luft in das Bremssystem eindringen kann. Ein Still­ setzen der Kolbenpumpe ist daher nicht erforderlich.

Anstelle der Verbindung des Ringraums 11 über die Leitung 17 mit der auslaßseitigen Förderleitung 14 kann in einer alternativen Ausgestaltung der Ringraum 11 über eine unter­ brochen dargestellte Leitung 23 an die einlaßseitige För­ derleitung 21 angeschlossen sein. Auch durch diese Ausge­ staltung wird das Eindringen von Luft in den Arbeitsraum 7 zuverlässig vermieden, wobei der Öffnungsdruck des Einlaß­ ventils 5 sicherstellt, daß das Saugvermögen der Kolben­ pumpe nicht ausreicht, um den Druck in der Förderleitung 21 unter den Atmosphärendruck abzusenken.

Bezugszeichenliste

 1 Pumpengehäuse
 2 Pumpenzylinder
 3 Kolben
 4 Exzentergetriebe
 5 Kolbenbohrung
 6 Druckfeder
 7 Arbeitsraum
 8 Einlaßventil
 9 Auslaßventil
10 Abschnitt
11 Ringraum
12 Dichtring
12 Gehäuseraum
14 Förderleitung
15 Bremskreis
16 Bremsdruckgeber
17 Leitung
18 Randbremse
19 Magnetventil
20 Magnetventil
21 Förderleitung
22 Niederdruckspeicher
23 Leitung

Claims (4)

1. Bremdruckregelvorrichtung für eine hydraulische Kraft­ fahrzeugbremsanlage mit einem Bremsdruckgeber, minde­ stens einem mit dem Bremsdruckgeber über eine Bremslei­ tung verbundenen Radbremszylinder zum Betätigen einer Bremse, einem Bremsdrucksteuerkreis, der zwischen dem Bremsdruckgeber und dem Radbremszylinder in die Brems­ leitung geschaltet ist und eine Kolbenpumpe, deren Aus­ laß mit der Bremsleitung verbindbar ist, und Steuerven­ tile aufweist, die durch eine Regeleinrichtung steuer­ bar sind und den Radbremszylinder mit der Bremsleitung oder mit einer zum Einlaß der Kolbenpumpe führenden Rücklaufleitung verbinden, wobei ein durch ein mechani­ sches Getriebe axial bewegbarer Kolben der Kolbenpumpe mittels einer Gleitdichtung gegenüber der Zylinderboh­ rung im Pumpengehäuse abgedichtet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einlaßventil (5) und das Auslaßventil (9) der Kolbenpumpe am Pumpengehäuse (1) angeordnet sind, daß die Druckdifferenz zum Öffnen des Einlaßven­ tils (5) so groß bemessen ist, daß das Einlaßventil (5) geschlossen bleibt, wenn der Druck in der Rücklauflei­ tung (21) den Atmosphärendruck unterschreitet und daß auf der dem Arbeitsraum (7) der Kolbenpumpe abgekehrten Seite der Gleitdichtung (11) ein den Kolben (3) umge­ bender und Ringraum (11) vorgesehen ist, der gegenüber dem Getriebe (4) abgedichtet und mit einer an das Aus­ laßventil (9) angeschlossenen Förderleitung oder mit der Rücklaufleitung (21) verbunden ist.

2. Bremsdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (11) durch eine Ring­ nut im Kolben oder in der Kolbenbohrung gebildet ist.

3. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (11) gegenüber dem Getrieberaum (4) mit einem Dichtring (12) aus elastomerem Werkstoff abgedichtet ist.

4. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Ringraums (11) durch die Hubbewegung des Kolbens (3) nicht veränderbar ist.