DE102006036679A1

DE102006036679A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102006036679A1
Application number: DE102006036679A
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl.-Ing. Rempler (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Rempler Johann Dipl - Ing (Fh) De
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2006-08-05
Publication date: 2007-12-13

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer elektrisch betätigbaren Rückförderpumpe (34), die hochdruckseitig an einer Bremsleitung (24) zur Ansteuerung einer druckbetriebenen Radbremseinrichtung (13) des Fahrzeugs angeschlossen ist und die niederdruckseitig mittels einer Saugleitung (31) über ein Hauptsteuerventil (32) mit einem Hauptbremszylinder (20) des Fahrzeugs in Verbindung steht. Erfindungsgemäß öffnet eine Steuereinheit (41) das Hauptsteuerventil (32) zur Entgasung der Saugleitung (31a) nach Beendigung einer elektrischen Betätigung der Rückförderpumpe (34) für eine vorgegebene Zeitdauer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer elektrisch betätigbaren Rückförderpumpe, die hochdruckseitig an einer Bremsleitung zur Ansteuerung einer druckbetriebenen Radbremseinrichtung des Fahrzeugs angeschlossen ist und die niederdruckseitig mittels einer Saugleitung über ein Hauptsteuerventil mit einem Hauptbremszylinder des Fahrzeugs in Verbindung steht.
Eine derartige Bremsanlage, wie sie in vielen Fahrzeugen zur Verwirklichung eines Anti-Blockier-Systems (ABS), einer Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) oder eines Elektronischen Stabilitäts-Programms (ESP) Verwendung findet, ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 43 36 464 A1 bekannt.
Nachteilig ist, dass die Trägheit des Antriebs der Rückförderpumpe dazu führt, dass diese nach dem Abschalten nicht augenblicklich zum Stehen kommt, sondern vielmehr nachläuft, was zur Folge hat, dass in der niederdruckseitig angeschlossenen Saugleitung ein unerwünschter Unterdruck aufgebaut wird. Dieser kann dazu führen, dass in der Bremsflüssigkeit gelöste Gase ausperlen, wobei die entstehenden Gasblasen zu einer erhöhten Kompressibilität der Bremsflüssigkeit in der Bremsanlage und damit zu einer unerwünschten Beeinträchtigung der Bremsleistung bzw. Bremsdynamik führen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass eine Bildung unerwünschter Gasblasen in der Saugleitung unterbunden oder zumindest merklich verringert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 8 gelöst.
Die Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeugs weist eine elektrisch betätigbare Rückförderpumpe auf, die hochdruckseitig an einer Bremsleitung zur Ansteuerung einer druckbetriebenen Radbremseinrichtung des Fahrzeugs angeschlossen ist und die niederdruckseitig mittels einer Saugleitung über ein Hauptsteuerventil mit einem Hauptbremszylinder des Fahrzeugs in Verbindung steht. Die hydraulische Bremsanlage ist hierbei von herkömmlicher Bauart, wie sie beispielsweise zur Verwirklichung eines Anti-Blockier-Systems (ABS), einer Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) oder eines Elektronischen Stabilitäts-Programms (ESP) verwendet wird.
Erfindungsgemäß öffnet eine mit der Bremsanlage zusammenwirkende Steuereinheit das Hauptsteuerventil zur Entgasung der Saugleitung nach Beendigung einer Betätigung der Rückförderpumpe für eine vorgegebene Zeitdauer, sodass Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder in Richtung der Saugleitung strömen kann und ein beim Abschalten der Rückförderpumpe verursachter Unterdruck in der Saugleitung abgebaut wird. Eine Bildung unerwünschter Gasblasen in der Saugleitung kann auf diese Weise wirkungsvoll vermieden werden.
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Im Falle der Durchführung fahrerunabhängiger Bremseingriffe von Seiten einer im Fahrzeug befindlichen Fahrstabilitätsregelung besteht die Möglichkeit, dass das Hauptsteuerventil noch vor Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer geschlossen wird. Die Entgasung der Saugleitung wird dabei zwangsläufig unterbrochen. Um eine gleichbleibende Entgasung zu gewährleisten, ist es daher von Vorteil, wenn die Steuereinheit das Hauptsteuerventil nach Beendigung der fahrerunabhängigen Bremseingriffe erneut für eine von der vorgegebenen Zeitdauer unterbrechungsbedingt verbleibende Restzeitdauer öffnet.
Eine zuverlässige Entgasung der Saugleitung ist insbesondere dann sichergestellt, wenn die vorgegebene Zeitdauer insgesamt zwischen 15 und 90 Sekunden beträgt.
Das Öffnen des Hauptsteuerventils kann während der vorgegebenen Zeitdauer zeitlich gepulst erfolgen, wozu das Hauptsteuerventil beispielsweise mittels eines pulsmodulierten Steuerstroms betätigt wird. Auf diese Weise lassen sich sprunghafte Strömungsschwankungen in der Saugleitung hervorrufen, durch die an der Leitungsoberfläche haftende Gasblasen entfernt werden. Diese lösen sich dann rasch in der umgebenden Bremsflüssigkeit auf.
Im Sinne einer kosteneffizienten Umsetzung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung Bestandteil einer im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Fahrstabilitätsregelung sein. Bei der Fahrstabilitätsregelung handelt es sich insbesondere um ein Anti-Blockier-System (ABS), eine Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) oder ein Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für ein Fahrzeug.
Die Vorrichtung 10 umfasst ein Bremsaggregat 11, das zur Betätigung druckbetriebener Radbremseinrichtungen 12 bis 15 vorgesehen ist, sowie einen Hauptbremszylinder 20, mittels dessen sich das Bremsaggregat 11 zur fahrerseitigen Betätigung der Radbremseinrichtungen 12 bis 15 über ein im Fahrzeug befindliches Bremsbedienelement 21 ansteuern lässt. Bei dem Bremsbedienelement 21 handelt es sich beispielsgemäß um ein vom Fahrer des Fahrzeugs zu bedienendes Bremspedal.
Das Bremsaggregat 11 umfasst zwei voneinander unabhängige Bremskreise 22 und 23, wobei der erste Bremskreis 22 zur Betätigung der einem rechten Vorderrad bzw. einem linken Hinterrad des Fahrzeugs zugeordneten Radbremseinrichtung 12 bzw. 13 und der zweite Bremskreis 23 zur Betätigung der einem linken Vorderrad bzw. einem rechten Hinterrad des Fahrzeugs zugeordneten Radbremseinrichtung 14 bzw. 15 dient. Die beiden Bremskreise 22 und 23 weisen folglich eine diagonale Aufteilung bezüglich der unterschiedlichen Räder des Fahrzeugs auf.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass auch eine beliebige andere Aufteilung der Bremskreise denkbar ist. So kann es sich anstelle einer diagonalen Aufteilung insbesondere um eine sogenannte Schwarz-Weiß-Aufteilung handeln, bei der eine achsweise Zuordnung der beiden Bremskreise vorgesehen ist.
Zur Erläuterung der Funktion des Bremsaggregats 11 soll im folgenden stellvertretend der zur Radbremseinrichtung 13 gehörende Teil des ersten Bremskreises 22 betrachtet werden. In Bezug auf die übrigen Radbremseinrichtungen 12, 14 und 15 gilt dann entsprechendes.
Das Bremsaggregat 11 umfasst eine vom Hauptbremszylinder 20 ausgehende und zur Radbremseinrichtung 13 verlaufende Bremsleitung 24, die mit einer aus einem Einlassventil 25 und einem Auslassventil 26 bestehenden Ventileinheit verbunden ist, mittels derer sich der Bremsdruck in der Radbremseinrichtung 13 beeinflussen lässt. Des Weiteren ist zwischen dem Haupt bremszylinder 20 und dem Einlassventil 25 ein Umschaltventil 30 angeordnet, das in betätigtem Zustand geöffnet ist und die Bremsleitung 24 unterbricht.
Von der Bremsleitung 24 zweigt zwischen dem Hauptbremszylinder 20 und dem Umschaltventil 30 eine Saugleitung 31 ab, in der sich ein Hauptsteuerventil 32 befindet. In betätigtem Zustand gibt dieses die Saugleitung 31 frei. Die Saugleitung 31 führt zu einem mit dem Auslassventil 26 verbundenen Druckmittelspeicher 33 einerseits und zu einer selbstansaugenden Rückförderpumpe 34 andererseits, wobei letztere von einem Elektromotor 35 angetrieben wird und hochdruckseitig zwischen dem Umschaltventil 30 und dem Auslassventil 26 über einen zwischengeschalteten Druckmittelspeicher 40 an die Bremsleitung 24 angeschlossen ist, um einen aktiven Bremsdruckaufbau in der Radbremseinrichtung 13 zu ermöglichen.
Das Bremsaggregat 11, der Hauptbremszylinder 20 sowie die Radbremseinrichtungen 12 bis 15 bilden gemeinsam die hydraulische Bremsanlage des Fahrzeugs.
Die Ventile 25, 26, 30 und 32 sowie der Elektromotor 35 lassen sich – ebenso wie die übrigen Ventile des Bremsaggregats 11 – über nicht dargestellte elektrische Steuerleitungen von Seiten einer Steuereinheit 41 betätigen. Letztere ist Bestandteil einer im Fahrzeug vorhandenen Fahrstabilitätsregelung, die in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs fahrerunabhängige Bremseingriffe in die Radbremseinrichtungen 12 bis 15 vornimmt. Bei der Fahrstabilitätsregelung handelt es sich beispielsweise um ein Anti-Blockier-System (ABS), eine Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) oder ein Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP).
Um zu vermeiden, dass sich beim Abschalten der Rückförderpumpe 34 ein unerwünschter Unterdruck im niederdruckseitig angeschlossenen Saugleitungsabschnitt 31a aufbaut, öffnet die Steuereinheit 41 das Hauptsteuerventil 32 nach beendeter Be tätigung des Elektromotors 35 für eine vorgegebene Zeitdauer t_comp. Auf diese Weise kann Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder 20 in Richtung des Saugleitungsabschnitts 31a strömen, sodass ein beim Abschalten der Rückförderpumpe 34 verursachter Unterdruck abgebaut bzw. kompensiert wird. Die vorgegebene Zeitdauer t_comp beträgt hierzu zwischen 15 und 90 Sekunden.
Im Falle der Durchführung fahrerunabhängiger Bremseingriffe von Seiten der Fahrstabilitätsregelung besteht die Möglichkeit, dass das Hauptsteuerventil 32 noch vor Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer t_comp geschlossen wird. Die Entgasung der Saugleitung 31 wird dabei zwangsläufig unterbrochen.
In einem solchen Fall öffnet die Steuereinheit 41 das Hauptsteuerventil 32 nach Beendigung der fahrerunabhängigen Bremseingriffe erneut für eine von der vorgegebenen Zeitdauer t_comp unterbrechungsbedingt verbleibende Restzeitdauer t_remain, tremain = tcomp – tpassed,wobei t_passed die bis zum Eintreten der Unterbrechung bereits verstrichene Zeit wiedergibt.
Gemäß einer optionalen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 erfolgt das Öffnen des Hauptsteuerventils 32 während der vorgegebenen Zeitdauer t_comp zeitlich gepulst. Hierzu wird das Hauptsteuerventil 32 von der Steuereinheit 41 mittels eines pulsmodulierten Steuerstroms I_puls betätigt.

Claims

Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer elektrisch betätigbaren Rückförderpumpe (34), die hochdruckseitig an einer Bremsleitung (24) zur Ansteuerung einer druckbetriebenen Radbremseinrichtung (13) des Fahrzeugs angeschlossen ist und die niederdruckseitig mittels einer Saugleitung (31) über ein Hauptsteuerventil (32) mit einem Hauptbremszylinder (20) des Fahrzeugs in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (41) das Hauptsteuerventil (32) zur Entgasung der Saugleitung (31a) nach Beendigung einer elektrischen Betätigung der Rückförderpumpe (34) für eine vorgegebene Zeitdauer (t_comp) öffnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (41) das Hauptsteuerventil (32) nach einer Unterbrechung der Entgasung erneut für eine von der vorgegebenen Zeitdauer (t_comp) unterbrechungsbedingt verbleibende Restzeitdauer (t_remain) öffnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer (t_comp) zwischen 15 und 90 Sekunden beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen des Hauptsteuerventils (32) während der vorgegebenen Zeitdauer (t_comp) zeitlich gepulst erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (41) Bestandteil einer im Fahrzeug vorhandenen Fahrstabilitätsregelung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Fahrstabilitätsregelung um ein Anti-Blockier-System, eine Antriebs-Schlupf-Regelung oder ein Elektronisches Stabilitäts-Programm handelt.
Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6.
Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeugs, mit einer elektrisch betätigbaren Rückförderpumpe (34), die hochdruckseitig an einer Bremsleitung (24) zur Ansteuerung einer druckbetriebenen Radbremseinrichtung (13) des Fahrzeugs angeschlossen ist und die niederdruckseitig mittels einer Saugleitung (31) über ein Hauptsteuerventil (32) mit einem Hauptbremszylinder (20) des Fahrzeugs in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptsteuerventil (32) zur Entgasung der Saugleitung (31a) nach Beendigung einer elektrischen Betätigung der Rückförderpumpe (34) für eine vorgegebene Zeitdauer (t_comp) geöffnet wird.