DE102005033868A1

DE102005033868A1 - Vorrichtung zum Aufbau von Bremskraft in einem Bremssystem eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102005033868A1
Application number: DE200510033868
Authority: DE
Inventors: Andreas Baier; Ferah Cetinkaya
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-01-25
Also published as: WO2007009869A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbau von Bremskraft in einem Bremssystem eines Fahrzeugs, enthaltend DOLLAR A - ein Bremsmediumreservoir sowie ein erstes Leitungssystem, in dem zum Aufbau von Bremsdruck Bremsmedium aus dem Bremsmediumreservoir zur Saugseite einer Pumpe bewegt wird, DOLLAR A - ein von der Förderseite der Pumpe in den Radbremszylinder führendes zweites Leitungssystem, in dem zum Aufbau des Bremsdrucks das Bremsmedium in einen Radbremszylinder bewegt wird, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, dass DOLLAR A - das erste Leitungssystem zwischen dem Bremsmediumreservoir und der Saugseite einer Pumpe ein den Druck des Bremsmediums auf einen vorgebbaren Maximalwert Druckbegrenzungsbauelement enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbau von Bremskraft in einem Bremssystem eines Fahrzeugs.

Aus der DE 101 44 879 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Druckaufbaudynamik bekannt. Der dort beschriebene hydraulische Bremskreis umfasst zwei Rückförderpumpen, deren Saugseite jeweils über ein Hochdruckschaltventil mit dem Ausgang des Hauptbremszylinders in Verbindung steht.

Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche sind der DE 101 44 879 C1 entnommen.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbau von Bremskraft in einem Bremssystem eines Fahrzeugs, enthaltend

– ein Bremsmediumreservoir sowie ein erstes Leitungssystem, in dem zum Aufbau von Bremsdruck Bremsmedium aus dem Bremsmediumreservoir zur Saugseite einer Pumpe bewegt wird,
– ein von der Förderseite der Pumpe in den Radbremszylinder führendes zweites Leitungssystem, in dem zum Aufbau des Bremsdrucks das Bremsmedium in einen Radbremszylinder bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
– das erste Leitungssystem zwischen dem Bremsmediumreservoir und der Saugseite einer Pumpe ein den Druck des Bremsmediums auf einen vorgebbaren Maximalwert begrenzendes Druckbegrenzungsbauelement enthält.

Durch das Druckbegrenzungselement ist es möglich, den Druck an der Niederdruckseite der Pumpe zu begrenzen und damit die dort befindliche Dichtung zu schonen. Im Falle eines hydraulischen Bremssystems handelt es sich beim Bremsmedium um Bremsflüssigkeit und beim Druck um einen hydraulischen Druck, im Falle eines pneumatischen Bremssystems handelt es sich beim Bremsmedium um ein Gas wie beispielsweise Luft und beim Druck um einen Gasdruck bzw. pneumatischen Druck.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druckbegrenzungselement um ein Druckregelventil handelt. Ein solches Ventil erlaubt es, durch Wahl bzw. Variation von dessen Ansteuerung den Druckwert am Ausgang des Ventils zu begrenzen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druckbegrenzungselement um ein gepulst angesteuertes Schaltventil handelt. Durch eine schnelle gepulste Ansteuerung von Schaltventilen ist es möglich, diese mit einem über der Zeit mittleren Öffnungsquerschnitt zu betreiben und damit im zeitlichen Mittel einen definierten Druckabfall am Ventil zu erzeugen. Die Frequenz und das Verhältnis von Ein- zu Ausschaltdauer der gepulsten Ansteuerung sind dabei so gewählt, dass keine unerwünschten Druckpulsationen hervorgerufen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bremsmediumreservoir um den Hauptbremszylinder handelt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bremsmedium um Bremsflüssigkeit handelt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pumpe um die Rückförderpumpe handelt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese im Rahmen einer Fahrdynamikregelung verwendet wird. Bei einer Fahrdynamikregelung kann der Fall auftreten, dass

– durch einen aktuellen fahrerunabhängigen Bremseingriff die Rückförderpumpe aktiv ist und
– zugleich durch eine starke Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer ein hoher Vordruck am Ausgang des Hauptbremszylinders anliegt.

Zeichnung
Die Zeichnung besteht aus 1.
1 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingebettet in den Hydraulikplan eines Fahrdynamikregelungssystems.
In 1 ist in schematischer Art und Weise das Bremssystem eines mit einem Fahrdynamikregelungssystem ausgestatteten Fahrzeugs dargestellt. Dabei wurden alle für das Verständnis unwesentlichen Teile weggelassen. Es wurde ein Bremssystem mit zwei Bremskreisen betrachtet: Bremskreis 1 ist der linke Zweig in 3 (er wird auch als Schwimmkreis bezeichnet), der rechte Zweig ist Bremskreis 2 (er wird auch als Stangenkreis bezeichnet). Dabei erstrecke sich der Bremskreis 1 über die Hinterräder und der Bremskreis 2 erstrecke sich über die Vorderräder. Diese Aufteilung wird auch als II-Aufteilung bezeichnet. Selbstverständlich sind auch andere Aufteilungen denkbar. (Details hierzu finden sich beispielsweise in „Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, ISBN-Nr. 3-528-03876-4, S. 654-655)
Bevor auf die Vorgänge im Bremssystem eingegangen wird, sollen zuerst die einzelnen Blöcke kurz vorgestellt werden:

300: Hydraulische Bremsdruckregeleinrichtung
301: Hauptbremszylinder
302: HSV1 (= Hochdruckschaltventil von Bremskreis 1)
303: USV1 (= Umschaltventil von Bremskreis 1)
306: RFP1 (= Rückförderpumpe von Bremskreis 1)
308: EVHL (= Einlassventil hinten links, d.h. an der Bremse des linken Hinterrads)
309: AVHL (= Auslassventil hinten links)
311: EVHR (= Einlassventil hinten rechts)
310: AVHR (= Auslassventil hinten rechts)
316: Radbremse des linken Hinterrades
317: Radbremse der rechten Hinterrades
305: HSV2 (= Hochdruckschaltventil von Bremskreis 2)
304: USV2 (= Umschaltventil von Bremskreis 2)
307: RFP2 (= Rückförderpumpe von Bremskreis 2)
312: EVVL (= Einlassventil vorne links)
313: AVVL (= Auslassventil vorne links)
315: EVVR (= Einlassventil vorne rechts)
314: AVVR (= Auslassventil vorne rechts)
318: Radbremse des linken Vorderrades
319: Radbremse der rechten Vorderrades
320: Bremspedal

Die beiden Rückförderpumpen sind von einem gemeinsamen Motor angetrieben, d.h. sie werden parallel in Betrieb genommen.
Vom Hauptbremszylinder 301 gehen zwei Leitungen zu der Bremsdruckregeleinrichtung 300. Darin erfolgt eine Verzweigung zu den Hochdruckschaltventilen 302 und 305 und zu den Umschaltventilen 303 und 304. Das Hochdruckschaltventil 302 ist mit den Auslassventilen 309 und 310 sowie der Saugseite der Rückförderpumpe 306 verbunden. Das Umschaltventil 303 ist mit den Einlassventilen 308 und 311 sowie der Förderseite der Rückförderpumpe 306 verbunden. Die Ausgangsseite des Einlassventils 308 und die Eingangsseite des Auslassventils 309 sind verbunden mit der Radbremse 316, ebenso das Einlassventil 311 und das Auslassventil 310 mit der Radbremse 317.
Das Hochdruckschaltventil 305 ist mit den Auslassventilen 313 und 314 sowie der Saugseite der Rückförderpumpe 307 verbunden. Das Umschaltventil 304 ist mit den Einlassventilen 312 und 315 sowie der Förderseite der Rückförderpumpe 307 verbinden. Die Ausgangsseite des Einlassventils 312 und die Eingangsseite des Auslassventils 313 sind verbunden mit der Radbremse 318, ebenso das Einlassventil 315 und das Auslassventil 314 mit der Radbremse 319.
Die Rückförderpumpe 306 liegt zwischen dem Umschaltventil 303 (Förderseite der Rückförderpumpe) und dem Auslassventil 310 (Saugseite der Rückförderpumpe), dem Auslassventil 309 (Saugseite der Rückförderpumpe) sowie dem Hochdruckschaltventil 302 (Saugseite der Rückförderpumpe). Die Rückförderpumpe 307 liegt zwischen dem Umschaltventil 304 (Förderseite der Rückförderpumpe) und dem Auslassventil 313 (Saugseite der Rückförderpumpe), dem Auslassventil 314 (Saugseite der Rückförderpumpe) sowie dem Hochdruckschaltventil 305 (Saugseite der Rückförderpumpe).
Zur Veranschaulichung werde nun ein plötzlich einsetzender Fahrdynamikregelungseingriff am rechten Hinterrad mit der zugehörigen Radbremse 317 betrachtet.
Zuerst sollen aber die Begriffe „gesperrt" und „durchgeschaltet" erklärt werden:
Ein sperrendes Ventil erlaubt keinen Durchfluss der Bremsflüssigkeit, ein durchgeschaltetes Ventil erlaubt Durchfluss der Bremsflüssigkeit, im idealen Fall sogar ohne Druckverlust.
Mit Einsetzen des Regelungseingriffs geht die Rückförderpumpe 306 und damit auch die Rückförderpumpe 307 in Betrieb. Dies ist Voraussetzung für die Durchführung eines fahrerunabhängigen Bremseneingriffs durch das Fahrdynamikregelungssystem. Es erfolgt allerdings zunächst kein fahrerabhängiger Bremseneingriff. Im Hauptbremszylinder ist deshalb der Umgebungsdruck vorhanden, d.h. kein Bremsdruck bzw. Vordruck ist aufgebaut.
Der in beiden Pumpen eingezeichnete Pfeil gibt die Förderrichtung an. Im Schwimmkreis (hinterer Bremskreis) wird das Umschaltventil 303 gesperrt. Das Hochdruckschaltventil 302 ist durchgeschaltet. Die Rückförderpumpe 306 ist auf der Ansaugseite über das Hochdruckschaltventil mit dem Hauptbremszylinder sowie den Auslassventilen 309 und 310 verbunden. Die Auslassventile 309 und 310 sind zum Bremsdruckaufbau geschlossen. Auf der Förderseite fördert die Rückförderpumpe nun über das durchgeschaltete Einlassventil 311 Bremsflüssigkeit in die Radbremse 317. Die Bremsflüssigkeit wird auf der Ansaugseite der Pumpe über das geöffnete Hochdruckschaltventil 302 dem Reservoir der Bremskraftverstärkers entnommen. Es findet ein Bremsmomentenaufbau am rechten Hinterrad statt.
Findet nun gleichzeitig ein Bremsdruckaufbau durch den Fahrer über eine Betätigung des Bremspedals 320 statt, dann findet dadurch eine Erhöhung des Vordrucks am Ausgang des Hauptbremszylinders 301 statt, welche über das wegen dem Regeleingriff bereits offene Hochdruckschaltventil 302 direkt an die Saugseite der Rückförderpumpe 302 weitergegeben wird. Bei einer sehr starken Bremspedalbetätigung des Fahrers kann dadurch ein Druckwert, welcher deutlich über 100 bar liegt, am Eingang bzw. an der Saugseite der Rückförderpumpe anliegen.
Deshalb findet eine wesentliche Beanspruchung der auf der Saugseite befindlichen Niederdruckdichtung der Rückförderpumpe für diejenigen Fälle statt,

– in denen die Pumpe aktiv (d.h. fahrerunabhängig) Bremsdruck aufbauen muss
– und zugleich eine starke Bremspedalbetätigung durch den Fahrer stattfindet.

Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, indem das Hochdruckschaltventil durch ein Ventil ersetzt wird, welches nicht nur eine Schaltfunktion, sondern auch eine Druckregelfunktion bzgl. der Ansaugseite der Rückförderpumpe aufweist. Beispielsweise kann das üblicherweise verwendete Schaltventil durch ein Druckregelventil ersetzt werden. Dadurch kann der Ansaugdruck der Rückförderpumpe auf ein geeignetes Maß begrenzt werden.
Solche Fälle, in denen ein fahrerunabhängiger bzw. aktiver sowie ein fahrerabhängiger bzw. passiver Druckaufbau stattfindet, treten beispielsweise dann auf, wenn ein ESP-System während eines Bremsvorgangs aktiv ist oder auch bei der Aktivierung eines hydraulischen Bremsassistenten.
Anstelle der Verwendung eines Druckregelventils ist auch eine getaktete bzw. gepulste Ansteuerung des Hochdruckschaltventils möglich. Durch eine schnelle gepulste Ansteuerung von Schaltventilen ist es möglich, diese bzgl. des Öffnungsquerschnitts in einer „Mittelstellung" zu betreiben und damit einen definierten Druckabfall am Ventil zu erzeugen. Die Frequenz der gepulsten Ansteuerung kann dabei so hoch sein, dass die beweglichen Teile des Ventils mit ihrer mechanischen Bewegung dieser Frequenz nicht folgen können.

Claims

Vorrichtung zum Aufbau von Bremskraft in einem Bremssystem eines Fahrzeugs, enthaltend – ein Bremsmediumreservoir (301) sowie ein erstes Leitungssystem, in dem zum Aufbau von Bremsdruck Bremsmedium aus dem Bremsmediumreservoir (301) zur Saugseite einer Pumpe (306, 307) bewegt wird, – ein von der Förderseite der Pumpe (306, 307) in den Radbremszylinder führendes zweites Leitungssystem, in dem zum Aufbau des Bremsdrucks das Bremsmedium in einen Radbremszylinder (316, 317, 318, 319) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Leitungssystem zwischen dem Bremsmediumreservoir (301) und der Saugseite einer Pumpe (306, 307) ein den Druck des Bremsmediums auf einen vorgebbaren Maximalwert begrenzendes Druckbegrenzungsbauelement (302, 305) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druckbegrenzungselement (302, 305) um ein Druckregelventil handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druckbegrenzungselement (302, 305) um ein gepulst angesteuertes Schaltventil handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bremsmediumreservoir (301) um den Hauptbremszylinder handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bremsmedium um Bremsflüssigkeit handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pumpe (306, 307) um die Rückförderpumpe handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese im Rahmen einer Fahrdynamikregelung verwendet wird.