DE10030031A1 - Elektrohydraulische Bremsanlage - Google Patents
Elektrohydraulische BremsanlageInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrohydraulische Bremsanlage, mit DOLLAR A - einem pedal- sowie fremdbetätigbaren Hauptbremszylinder, DOLLAR A - einer Fremddruckquelle zum Bereitstellen eines Fremddruckes, DOLLAR A - einer nach dem Rückförderprinzip arbeitenden hydraulischen Steuereinheit, an die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges angeschlossen sind, wobei DOLLAR A - die hydraulische Steuereinheit eine Einrichtung zum Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen in den Hauptbremszylinder aufweist. DOLLAR A Um eine kostengünstig herstellbare elektrohydraulische Bremsanlage der vorhin genannten Art vorzuschlagen, die insbesondere einen weitgehend geräuscharmen Betrieb gewährleistet, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Einrichtung (15) zum Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen durch den von der Fremdruckquelle (2) aufgebrachten Druck betätigbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremsanlage
mit
- - einem pedal- sowie fremdbetätigbaren Hauptbremszylinder,
- - einer Fremddruckquelle zum Bereitstellen eines Fremddruckes,
- - einer nach dem Rückförderprinzip arbeitenden hydraulischen Steuereinheit, an die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges angeschlossen sind, wobei
- - die hydraulische Steuereinheit eine Einrichtung zum Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen in den Hauptbremszylinder aufweist.
Eine derartige elektrohydraulische Bremsanlage ist z. B.
aus der internationalen Patentanmeldung WO 97/18116
bekannt. Obwohl die hydraulische Steuereinheit, die in der
Beschreibung der Anmeldung als ABS-Modulator bezeichnet
wird, lediglich schematisch angedeutet ist, ohne daß deren
Aufbau näher erläutert wird, ist dem Fachmann bekannt, daß
sie in der Regel eine mittels eines Elektromotors
angetriebene Rückförderpumpe umfaßt. Abgesehen davon, daß
die Verwendung der erwähnten Rückförderpumpe mit einem
nicht vernachlässigbaren Kostenaufwand verbunden ist,
erzeugt die Rückförderpumpe im Betrieb Geräusche bzw.
Vibrationen, die vom Fahrer eines mit der
elektrohydraulischen Bremsanlage ausgestatteten
Kraftfahrzeuges als störend empfunden werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
elektrohydraulische Bremsanlage der vorhin genannten Art
vorzuschlagen, die kostengünstig herstellbar ist und die
einen weitgehend geräuscharmen Betrieb gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Einrichtung zum Rückfördern von überschüssigem
Druckmittelvolumen durch den von der Fremddruckquelle
aufgebrachten Druck betätigbar ist.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens sieht eine
vorteilhafte Ausführung vor, daß die Einrichtung zum
Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen durch
eine mittels eines Hydromotors angetriebene Rückförderpumpe
gebildet ist.
Nah einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
ist die Einrichtung zum Rückfördern von überschüssigem
Druckmittelvolumen durch mindestens zwei
Niederdruckspeicher gebildet, die abwechselnd ein
anfallendes Druckmittelvolumen aufnehmen bzw. das
angefallene Druckmittelvolumen durch die Wirkung des
Fremddruckes im Sinne einer Rückförderung verdrängen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind
zwei Gruppen von Niederdruckspeichern vorgesehen, wobei
jedem der Bremskreise je ein Niederdruckspeicher der ersten
sowie ein Niederdruckspeicher der zweiten Gruppe
zugeordnet wird und diese zyklisch nach dem Schema:
- - Rückfördern der ersten Gruppe
- - kein Rückfördern
- - Rückfördern der zweiten Gruppe
angesteuert werden.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die
Niederdruckspeicher Stufenkolben aufweisen, deren größere
Fläche mit dem Fremddruck beaufschlagbar ist.
Eine vorteilhafte Ansteuerung der vorhin erwähnten
Niederdruckspeicher wird bei einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes dadurch erreicht,
daß die Fremddruckquelle mit einer Ventilanordnung
zusammenwirkt, die abwechselnd den Fremddruck bzw.
Atmosphärendruck für die Niederdruckspeicher bereitstellt.
Die Ventilanordnung besteht dabei vorzugsweise aus vier
Ventilen, die in Form einer H-Brückenschaltung geschaltet
sind und die als elektromagnetisch bzw. mechanisch
betätigbare Ventile ausgeführt sind.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung, bei der die Fremddruckquelle durch eine mittels
eines Antriebsmotors antreibbare Pumpe sowie einen
Hochdruckspeicher gebildet ist, sind die Ventile durch den
Antriebsmotor betätigbar.
Eine besonders kompakte Ausführung des
Erfindungsgegenstandes zeichnet sich schließlich dadurch
aus, daß die hydraulische Steuereinheit mit der
Ventilanordnung eine Baugruppe bildet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von drei
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung hervor, wobei für die gleichen Einzelteile die
gleichen Bezugszeichen verwendet werden. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführung der
erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage,
Fig. 2 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen
elektrohydraulischen Bremsanlage in einer Fig. 1
entsprechenden Darstellung, und
Fig. 3 eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen
elektrohydraulischen Bremsanlage in einer Fig. 1
bzw. Fig. 2 entsprechenden Darstellung.
Es soll zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen werden. Die
darin dargestellte erfindungsgemäße elektrohydraulische
Bremsanlage für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus
einem Bremsdruckgeber bzw. einem Hauptbremszylinder 1, der
in diesem Ausführungsbeispiel als Tandem-Hauptzylinder
ausgeführt ist, einer mit dem Bezugszeichen 2 versehenen
Fremddruckquelle sowie einer durch ein gestricheltes
Rechteck angedeuteten, nach dem Rückförderprinzip
arbeitenden hydraulischen Steuereinheit 3, an die
Radbremsen 4, 5, 6, 7 eines Kraftfahrzeuges angeschlossen
sind. Der Hauptbremszylinder 1, an dessen nicht
dargestellte Druckräume ein erster Bremskreis I sowie ein
zweiter Bremskreis II angeschlossen sind, ist sowohl
mittels eines Betätigungspedals 8 als auch mittels der
vorhin erwähnten Fremddruckquelle 2 betätigbar, die
vorzugsweise durch eine mittels eines Antriebsmotors 9
antreibbare hydraulische Pumpe 10 sowie einen an die
Druckseite der Pumpe 10 angeschlossenen Hochdruckspeicher
11 gebildet ist. Die Saugseite der Pumpe 10 steht mit einem
Druckmittelvorratsbehälter 12 in Verbindung, der z. B.
durch einen dem Hauptbremszylinder 1 zugeordneten
Nachlaufbehälter gebildet sein kann. Die hydraulische
Steuereinheit 3 enthält den Fahrzeugbremsen 4 bis 7
zugeordnete Ein- und Auslaßventile 24 bzw. 34, 25 bzw. 35,
26 bzw. 36 und 27 bzw. 37, je einem Bremsenpaar 4, 5 bzw.
6, 7 zugeordnete Niederdruckspeicher 13, 14, die das
während einer ABS, ASR, oder ESP-Regelung angefallene
Druckmittelvolumen aufnehmen, sowie eine Einrichtung 15 zum
Rückfördern des erwähnten überschüssigen
Druckmittelvolumens in den Hauptbremszylinder 1. Die
Rückfördereinrichtung 15 ist im gezeigten Beispiel als eine
zweikreisige Rückförderpumpe ausgebildet, die mittels eines
Hydromotors 16 angetrieben wird. Der Ausgangsanschluß des
Hydromotors 16 ist an den vorhin erwähnten
Druckmittelvorratsbehälter 12 angeschlossen, während sein
Eingangsanschluß unter Zwischenschaltung eines
elektromagnetisch schaltbaren 2/2-Wegeventils 17 mit der
Druckseite der Pumpe 10 bzw. dem Ausgang des
Hochdruckspeichers 11 in Verbindung steht. Die Betätigung
des Hauptbremszylinders 1 bzw. die Verstärkung einer am
Bremspedal 8 einwirkenden Betätigungskraft bzw. die
Einleitung einer Fremdbremsung unabhängig von einer
Pedalbetätigung durch die vorhin erwähnte Fremddruckquelle
2 erfolgt bei Bedarf mittels einer hydraulischen Leitung
18, deren Druck von einer elektrisch steuerbaren
Ventileinrichtung 19, 20 auf den benötigten Wert
eingeregelt wird. Stellvertretend ist in Fig. 1-3 eine
Ausführungsvariante dargestellt, die die Leitung 18
einerseits unter Zwischenschaltung eines stromlos
geschlossenen (SG-) 2/2-Wegeventils 19 mit dem
Hochdruckspeicher 11 und andererseits unter
Zwischenschaltung eines stromlos offenen (SO-) 2/2-
Wegeventils 20 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 12 in
Verbindung bringen kann.
Wenn ein nach einer ABS, ASR oder ESP-Regelung von den
Niederdruckspeichern 13, 14 aufgenommenes
Druckmittelvolumen in den Hauptbremszylinder 1
zurückgefördert werden soll, wird durch Öffnen des Ventils
17 der vorhin erwähnte Hydromotor 16 mit dem von der
Fremddruckquelle 2 bereitgestellten Fremddruck
beaufschlagt, so daß an die Niederdruckspeicher 13, 14
angeschlossene Rückförderpumpen 21, 22 das überschüssige
Druckmittelvolumen in den Hauptbremszylinder 1 zurück
verdrängen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführung der
erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremsanlage ist
jedem Bremskreis I, II jeweils ein Paar Niederdruckspeicher
13a, 13b; 14a, 14b zugeordnet, wobei in jedem der
Bremskreise I und II ein der Gruppe a, sowie ein der Gruppe
b zugehöriger Niederdruckspeicher vertreten ist. Die
Niederdruckspeicher 13a, 13b, 14a, 14b können auf ihrer den
Niederdruck-Anschlüssen abgewandten Seite mit dem von der
vorhin erwähnten Fremddruckquelle 2 aufgebrachten hohen
Druck beaufschlagt werden, so daß das darin enthaltene
Druckmittelvolumen in den Hauptbremszylinder 1
zurückgefördert werden kann. Die Druckbeaufschlagung wird
mittels einer der Fremddruckquelle 2 zugeordneten
Ventilanordnung 23 derart gesteuert, daß zu jedem Zeitpunkt
mindestens ein Niederdruckspeicher pro Bremskreis in der
Lage ist, die von den ABS-Ventilen 34, 35 bzw. 36, 37
abgelassene Bremsflüssigkeit aufzunehmen. Die
Ventilanordnung 23 besteht dabei vorzugsweise aus vier
Ventilen 38, 39, 40, 41, die in Form einer H-
Brückenschaltung derart geschaltet sind, daß das Ventilpaar
38, 39 der ersten Niederdruckspeicher-Gruppe 13a, 14a und
das Ventilpaar 40, 41 der zweiten Niederdruckspeicher-
Gruppe 13b, 14b zugeordnet sind. Durch Umschalten der
Ventile 38, 40 werden die Niederdruckspeicher-Gruppen mit
dem Fremddruck beaufschlagt, während durch Umschalten der
Ventile 39, 41 die Niederdruckspeicher-Gruppen mit dem
Druckmittelvorratsbehälter 12, d. h. mit dem
Atmosphärendruck, verbunden werden.
Die Ansteuerung der Gruppen erfolgt dabei zyklisch nach dem
Schema:
- - Rückfördern der ersten Niederdruckspeicher-Gruppe 13a, 14a,
- - kein Rückfördern,
- - Rückfördern der zweiten Niederdruckspeicher-Gruppe 13b, 14b,
- - kein Rückfördern.
Schließlich zeigt Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes, bei der die Niederdruckspeicher
113a, 113b, 114a, 114b Stufenkolben aufweisen, deren
größere Fläche mit dem Fremddruck beaufschlagbar ist. Wenn,
wie in Fig. 3 lediglich angedeutet ist, der hydraulische
Hauptbremszylinder einen größeren Kolbenquerschnitt
aufweist, kann der von der Fremddruckquelle 2 aufgebrachte,
im Hochdruckspeicher 11 bereitzuhaltende Systemdruck
niedrig gehalten werden. Die die im Zusammenhang mit Fig. 3
erwähnte Ventilanordnung 123 bildenden Ventile 138-141
werden im gezeigten Beispiel mechanisch betätigt. Zu diesem
Zweck kann z. B. eine an den Antriebsmotor 9 der Pumpe 10
gekoppelte Nockenwelle zum Einsatz kommen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind
selbstverständlich auch zahlreiche Modifikationen denkbar.
So kann z. B. die im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 erwähnte
Ventilanordnung 23 bzw. 123 mit der hydraulischen
Steuereinheit 3 eine Baugruppe bilden. Vorstellbar ist auch
eine Ausführung, bei der sämtliche, zwischen dem
Hauptbremszylinder 1 und den Fahrzeugbremsen 4-7
angeordneten Bauteile bzw. Elemente in einer selbständig
handhabbaren Baugruppe, wie in der Zeichnung angedeutet
ist, zusammengefaßt sind.
Claims (11)
1. Elektrohydraulische Bremsanlage mit
- - einem pedal- sowie fremdbetätigbaren Hauptbremszylinder,
- - einer Fremddruckquelle zum Bereitstellen eines Fremddruckes,
- - einer nach dem Rückförderprinzip arbeitenden hydraulischen Steuereinheit, an die Radbremsen eines Kraftfahrzeuges angeschlossen sind, wobei
- - die hydraulische Steuereinheit eine Einrichtung zum Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen in den Hauptbremszylinder aufweist,
2. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) zum
Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen
durch eine mittels eines Hydromotors (16) angetriebene
Rückförderpumpe gebildet ist.
3. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) zum
Rückfördern von überschüssigem Druckmittelvolumen
durch mindestens zwei Niederdruckspeicher (13a, 14a,
13b, 14b, 113a, 114a, 113b, 114b) gebildet ist, die
abwechselnd ein anfallendes Druckmittelvolumen
aufnehmen bzw. das angefallene Druckmittelvolumen
durch die Wirkung des Fremddruckes im Sinne einer
Rückförderung verdrängen.
4. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen (13a, 14a,
113a, 114a) und (13b, 14b, 113b, 114b) von
Niederdruckspeichern vorgesehen sind und jedem der
Bremskreise (I, II) je ein Niederdruckspeicher der
ersten sowie der zweiten Gruppe zugeordnet sind, die
zyklisch nach dem Schema:
- - Rückfördern der ersten Gruppe (13a, 14a, 113a, 114a)
- - kein Rückfördern
- - Rückfördern der zweiten Gruppe (13b, 14b, 113b, 114b)
5. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 3 oder 4
dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckspeicher
(113a, 114a, 113b, 114b) Stufenkolben aufweisen, deren
größere Fläche mit dem Fremddruck beaufschlagbar ist.
6. Elektrohydraulische Bremsanlage nach einem der
Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die
Fremddruckquelle (2) mit einer Ventilanordnung (23,
123) zusammenwirkt, die abwechselnd den Fremddruck
bzw. den Atmosphärendruck für die Niederdruckspeicher
(13a, 14a; 13b, 14b, 113a, 114a; 113b, 114b)
bereitstellt.
7. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (23,
123) aus vier Ventilen (38, 39, 40, 41, 138, 139, 140,
141) besteht, die in Form einer H-Brückenschaltung
geschaltet sind.
8. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (38-41)
elektromagnetisch betätigbar sind.
9. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (138-141)
mechanisch betätigbar sind.
20. Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 9, wobei
die Fremddruckquelle durch eine mittels eines
Antriebsmotors antreibbare Pumpe sowie einen
Hochdruckspeicher gebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventile (138-141) durch den
Antriebsmotor (9) betätigbar sind.
11. Elektrohydraulische Bremsanlage nach einem der
vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10 dadurch
gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinheit (3)
mit der Ventilanordnung (23, 123) eine Baugruppe
bildet.
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DE102009054716A1 (de) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | Continental Teves AG & Co. OHG, 60488 | Bremssystem für Kraftfahrzeuge |
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