DE102006046935A1

DE102006046935A1 - Hydraulischer Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102006046935A1
Application number: DE200610046935
Authority: DE
Inventors: Stefan A. Schmitt; Robert Schmidt; Joachim Bohn; Martin Baechle; Michael Jung; Ronald Kley
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2008-04-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit zwei Bremskreisen (1, 2) zum Anschluss eines Hauptbremszylinders (6) an mehreren Radbremsen, (4, 5), mit einer in den beiden Bremskreisen (1, 2) angeordneten Pumpe (7), die nach dem Rückförderprinzip arbeitet und mit mehreren in den beiden Bremskreisen (1, 2) angeordneten Druckmodulationsventilen (8, 9) zur Regelung des Bremsdrucks in den Radbremsen (4, 5) wenigstens einer Fahrzeugachse. Um den Bremsdruck unabhängig vom Fahrerwunsch stufenlos regulieren zu können, ist ein dritter Bremskreis (3) zur Druckbeaufschlagung weiterer Radbremsen (10, 11) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Fahrzeugbremsanlage der vorgenannten Art ist bereits aus der DE 10 2004 030 625 A1 bekannt. Die hydraulische Fahrzeugbremsanlage weist zwei Bremskreise zum Anschluss eines Hauptbremszylinders an mehreren Radbremsen auf, mit einer in den beiden Bremskreisen angeordneten Pumpe, die nach dem Rückförderprinzip arbeitet und mit mehreren in den beiden Bremskreisen angeordneten Druckmodulationsventilen zur Regelung des Bremsdrucks in den Radbremsen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage der angegebenen Art bevorzugt für den Einsatz in einem Hybridfahrzeug mit möglichst geringem baulichen Aufwand funktional derart zu erweitern, dass der Bremsdruck unabhängig vom Fahrerwunsch zumindest in den Radbremsen an einer von zwei Fahrzeugachsen stufenlos moduliert werden kann.
Diese Aufgabe wird für ein Hydraulikaggregat der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden im Nachfolgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand mehrerer Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
1 einen Hydraulikschaltplan für eine Fahrzeugbremsanlage mit den erfindungswesentlichen Merkmalen,
2, 3 den Hydraulikschaltplan nach 1 in einer speziellen Ausgestaltung der beiden Pumpen, die durch einen Elektromotor gemeinsam antreibbar sind.
Bevor auf die Unterschiede der in den 1–3 abgebildeten Fahrzeugbremsanlagen Bezug genommen wird, sollen zunächst die Gemeinsamkeiten der abgebildeten Fahrzeugbremsanlagen erläutert werden.
Die 1–3 zeigen in identischem Aufbau jeweils eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit zwei Bremskreisen 1, 2 zum Anschluss eines Hauptbremszylinders 6 an mehreren Radbremsen 4, 5 einer Fahrzeugachse. In den beiden Bremskreisen 1, 2 befindet sich eine Pumpe 19, die nach dem Rückförderprinzip arbeitet. Ferner sind mehrere Druckmodulationsventile 8, 9 in den beiden Bremskreisen 1, 2 angeordnet, um bei einer Bremsbetätigung durch den Fahrer abhängig von den jeweils vorherrschen Bremsschlupfwerten den Bremsdruck in den Radbremsen 4, 5 der beiden Bremskreise 1, 2 zu regeln. Darüber hinaus weist jeder der beiden Bremskreise 1, 2 zur Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelung eine Verbindung der beiden Arbeitskammern des Hauptbremszylinders 6 mit der Saugseite der Pumpe 7 auf, wobei in die Verbindung ein in Grundstellung geschlossenes Umschaltventil 14 eingesetzt ist. Ein in die Bremsleitungen der beiden Bremskreise 1, 2 eingesetztes Trennventil 15 verhindert während der Antriebs schlupf- oder Fahrdynamikregelung ein unerwünschtes Ruckströmen des Pumpendruckmittels in den Hauptbremszylinder 6 und sorgt schließlich dafür, dass Druckmittel der Pumpe 7 über die Druckmodulationsventile 8, 9 ausschließlich zu den Radbremsen 4, 5 der beiden Bremskreise 1, 2 gelangt.
Die Druckmodulationsventile 8, 9 sind als elektromagnetisch betätigbare Ein- und Auslassventile in 2/2- Wegesitzventilbauweise ausgeführt, wobei dem Auslassventil jeweils ein Niederdruckspeicher 20 nachgeordnet ist, der über ein Druckrückhalteventil 21 jeweils zwischen dem elektrischen Umschaltventil 14 und der Pumpe 7 an der Pumpensaugseite angeschlossen ist. Das Einlassventil ist vorteilhaft als in Grundstellung elektromagnetisch stromlos offenes Druckmodulationsventil 8 und das Auslassventil ist vorteilhaft als in Grundstellung elektromagnetisch stromlos geschlossenes Druckmodulationsventil 9 ausgeführt. Ferner ist zur Verfeinerung der Druckmodulation und Minderung des Ventilgeräuschs das Druckmodulationsventil 8 im Gegensatz zum binär schaltbaren Druckmodulationsventil 9 jeweils analog regelbar.
Um auch unabhängig vom Fahrerbremswunsch (autonom) den Bremsdruck in mehreren Radbremsen 10, 11 einer weiteren Fahrzeugachse regeln zu können, sieht die Erfindung vor, dass die Fahrzeugbremsanlage einen dritten Bremskreis 3 aufweist, in den eine weitere Pumpe 12 eingesetzt ist, die zum Anschluss an eine Druckmittelquelle saugseitig mit einem drucklosen Vorratsbehälter 13 und druckseitig mit den weiteren Radbremsen 10, 11 verbindbar ist. In den saugseitigen Anschluss der Pumpe 12 ist ebenfalls ein elektrisches Umschaltventil 14 eingesetzt, das bei Inaktivität der Pumpe 12 den Vorratsbehälter 13 von der Pumpe 12 trennt und beim Anlauf der Pumpe 12 eine Verbindung zum Vorratsbehälter 13 herstellt. Der Vorratsbehälter 13 ist funktional mit dem Hauptbremszylinder 6 verbunden.
An der Druckseite der weiteren Pumpe 12 schließt sich ein in Grundstellung geöffnetes Trennventil 15 an, das während der Inaktivität der Bremsanlage einen Druckausgleich zwischen den Radbremsen 10, 11 des dritten Bremskreises 3 und dem Vorratsbehälter 13 ermöglicht.
Zwischen dem Trennventil 15 und dem druckseitigen Anschluss der weiteren Pumpe 12 ist in den dritten Bremskreis 3 ein Drucksensor 16 eingesetzt, der den Druckaufbau der weiteren Pumpe 12 erfasst, um anhand des Drucksensorsignals das Trennventil 15 im Pumpenbetrieb elektromagnetisch in seine Sperrstellung zu schalten, sodass Druckmittel ausschließlich zu den am dritten Bremskreis 3 angeschlossenen Radbremsen 10, 11 gefördert wird.
Stromabwärts zur weiteren Pumpe 12 und stromabwärts zum Trennventil 15 sind Druckmodulationsventile 17, 18 in den dritten Bremskreis 3 eingesetzt, die den von der Pumpe 12 erzeugbaren Druck geregelt entweder zu den weiteren Radbremsen 10, 11 oder in den Vorratsbehälter 13 leiten. Der Aufbau und die Funktion der Druckmodulationsventile 17, 18 entspricht den im ersten und zweiten Bremskreis 1, 2 angeordneten Druckmodulationsventilen 8, 9.
Da der dritte Bremskreis 3 anstelle des ersten und zweiten Bremskreises 1, 2 nicht als geschlossener Rückförderkreis, sondern vielmehr als offener Bremskreis ausgeführt ist, entfällt die Anordnung eines Niederdruckspeichers, dessen Funktion durch den Vorratsbehälter 13 wahrgenommen wird.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen nach 1–3 sind die Radbremsen 10, 11 des dritten Bremskreises 3 bevorzugt an der Fahrzeughinterachse und die Radbremsen 4, 5 des ersten und zweiten Bremskreises 1, 2 an der Fahrzeugvorderachse angeordnet.
Hierbei erweist sich als besonderer Sicherheitsbeitrag der Bremsanlage die Tatsache, dass die an der Fahrzeugvorderachse angeordnete erste Radbremse 4 ausschließlich über den ersten Bremskreis 1 und die an der Fahrzeugvorderachse angeordnete zweite Radbremse 5 ausschließlich über den zweiten Bremskreis 2 druckbeaufschlagbar ist.
Als weiterer Sicherheitsbeitrag ist die hohe Förderleistung der Pumpen 7, 12 zu erwähnen, da beide Pumpen 7, 12 in allen Ausführungsbeispielen als Stufenkolbenpumpen in Ein- oder Mehrkolbenbauweise ausgeführt sind, die bei einer Integralbauweise der beiden Pumpen 7, 12 bauraumoptimiert durch einen einzigen Elektromotor 19 antreibbar sind.
Die 1 zeigt hierzu beispielhaft beide Pumpen 7, 12 als doppelflutige Stufenkolbenpumpen, während in 2 die im dritten Bremskreis 3 eingesetzte Pumpe 12 einflutig sowie in 3 mittels dreier Pumpkolben dreiflutig ausgeführt ist.
Eine Integralbauweise ist symbolisch durch rahmenförmige Strichlinierung aus 2, 3 ersichtlich, wozu außer dem Elektromotor 19 und den Pumpen 7, 12 auch die Druckmodulationsventile 8, 9, 17, 18, die Trenn- und Umschaltventile 15, 14 und die Niederdruckspeicher 20 in einem monolithischen Blockgehäuse aufgenommen sind.
Im Gegensatz zu 2, 3 zeigt 1 symbolisch eine aufgelöste Blockbauweise, bestehend aus einem ersten Blockge häuse für alle abgebildeten und beschriebenen Komponenten des ersten und zweiten Bremskreises 1, 2, sowie mit einem zweiten Blockgehäuse zur Aufnahme aller abgebildeten und beschriebenen Komponenten des dritten Bremskreises 3, mit der Besonderheit, dass ein weiterer Elektromotor 19 zum Antrieb der Pumpe 12 erforderlich ist.
Zusammenfassend lässt sich somit festhalten, dass durch den beschriebenen Aufbau der Fahrzeugbremsanlage eine Bereitstellung von Bremsdruck an den Radbremsen 10, 11 der Fahrzeughinterachse möglich ist, welcher unabhängig vom Bremswunsch des Fahrers stufenlos moduliert werden kann, wie dies beispielsweise für Hybridfahrzeuge gefordert wird. Dies geschieht unter erfinderischem Einsatz von weitgehend bekannten Bremsanlagenkomponenten im erläuterten dritten Bremskreis, der über die aus dem Vorratsbehälter 13 freisaugende Pumpe 12 verfügt.

1: Bremskreis
2: Bremskreis
3: Bremskreis
4: Radbremse
5: Radbremse
6: Hauptbremszylinder
7: Pumpe
8: Druckmodulationsventil
9: Druckmodulationsventil
10: Radbremse
11: Radbremse
12: Pumpe
13: Vorratsbehälter
14: Umschaltventil
15: Trennventil
16: Drucksensor
17: Druckmodulationsventil
18: Druckmodulationsventil
19: Elektromotor
20: Niederdruckspeicher
21: Druckrückhalteventil

Claims

Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit zwei Bremskreisen zum Anschluss eines Hauptbremszylinders an mehreren Radbremsen, mit einer in den beiden Bremskreisen angeordneten Pumpe, die nach dem Rückförderprinzip arbeitet und mit mehreren in den beiden Bremskreisen angeordneten Druckmodulationsventilen zur Regelung des Bremsdrucks in den Radbremsen von wenigstens einer der Fahrzeugachsen, dadurch gekennzeichnet, dass zur autonomen Druckbeaufschlagung weiterer Radbremsen (10, 11) ein dritter Bremskreis (3) vorgesehen ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Pumpe (12) im dritten Bremskreis (3) eingesetzt ist, die saugseitig mit einem drucklosen Vorratsbehälter (13) und druckseitig mit den weiteren Radbremsen (10, 11) verbindbar ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den saugseitigen Anschluss der Pumpe (12) ein elektrisches Umschaltventil (14) eingesetzt ist, das bei Inaktivität der Pumpe (12) den Vorratsbehälter (13) von der Pumpe (12) trennt und bei Aktivität der Pumpe (12) eine Verbindung zum Vorratsbehälter (13) herstellt.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Pumpe (12) druckseitig über ein elektrisch betätigbares Trennventil (15) mit dem Vorratsbehälter (13) verbindbar ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trennventil (15) und dem druckseitigen Anschluss der weiteren Pumpe (12) in den dritten Bremskreis (3) ein Drucksensor (16) eingesetzt ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts zur weiteren Pumpe (12) und stromabwärts zum Trennventil (15) weitere Druckmodulationsventile (17, 18) in den dritten Bremskreis (3) eingesetzt sind, die den von der Pumpe (12) erzeugbaren Druck geregelt entweder zu den weiteren Radbremsen (10, 11) oder in den Vorratsbehälter (13) leiten.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremsen (10, 11) des dritten Bremskreises (3) an der Fahrzeughinterachse und die Radbremsen (4, 5) des ersten und zweiten Bremskreises (1, 2) an der Fahrzeugvorderachse angeordnet sind.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen (7, 12) des ersten, zweiten und dritten Bremskreises (1, 2, 3) als Stufenkolbenpumpen ausgeführt sind.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (13) funktional mit dem Hauptbremszylinder (6) verbunden ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Pumpen (7, 12) von einem einzigen Elektromotor antreibbar sind.