DE102008029244A1

DE102008029244A1 - Fahrzeugbremssystem mit mehreren Hydraulikkreisen

Info

Publication number: DE102008029244A1
Application number: DE102008029244A
Authority: DE
Inventors: Marco Müller; Kristijan Tarandek
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: DE102008029244B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem 1 mit mehreren Hydraulikkreisen und mit wenigstens einer Fördervorrichtung je Hydraulikkreis, wobei die Fördervorrichtungen sämtlicher Hydraulikkreise von einem einzigen Antrieb angetrieben werden. Zur Vermeidung unerwünschter Pulsationen ist vorgesehen, dass Mittel vorgesehen sind, um die wenigstens eine fördernde Fördervorrichtung zumindest zeitweise von den Hydraulikkreisen abzutrennen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem mit mehreren Hydraulikkreisen und mit wenigstens einer Fördervorrichtung je Hydraulikkreis, wobei die Fördervorrichtungen sämtlicher Hydraulikkreise von einem einzigen Antrieb angetrieben werden.
Insbesondere so genannte hybride Antriebs- und Bremstechnologie erfordert elektronisch geregelte Bremsanlagen, die es ermöglichen, sowohl Reibungsbremsanteile als auch regenerative Bremsanteile mit wechselnden Anteilsgrößen an mehrere Radbremsen zu verteilen. Gleichzeitig soll die regenerative Nutzung von unerwünschter Bewegungsenergie ermöglicht werden. Nicht zuletzt soll einem Fahrzeugführer ein optimiertes, komfortables Bremsbetätigungsgefühl dar geboten werden. Eine regenerative Nutzung unerwünschter Bewegungsenergie wird in diesem Zusammenhang prinzipiell ermöglicht, indem ein elektrischer Generator in den Antriebsstrang integriert ist.
Andrerseits sind moderne Fahrstabilitätssysteme elektrohydraulisch, also unter Verwendung eines Hydraulikfluids mit mehreren hydraulischen Schaltkreisen gewissermaßen redundant, vorgesehen, auch um gesetzliche Anforderungen zu er füllen. Bisher ist es üblich, dass jeder Bremskreis wenigstens eine Fördervorrichtung in Form einer Pumpe aufweist, und dass alle Pumpen von einem gemeinsamen Antrieb (Elektromotor) versorgt werden. Also sind die Fördervorrichtungen sämtlicher Schaltkreise entweder gemeinsam in- oder außer Betrieb. Das Bremsbetätigungsgefühl wird durch – zumindest auf einen Bremskreis begrenzte – hydraulische Rückkopplung erzeugt. Durch diese Konstellation kann – besonders bei Bremsanlagen mit regenerativem Bremsanteil – die Randbedingung entstehen, dass während einer fahrerinitiierten Bremsbetätigung eine Fördervorrichtung in einem Schaltkreis lediglich komplementär, also leer mitläuft, weil ausschließlich in dem anderen Schaltkreis eine Druckerhöhung nachgefragt wird. Folglich können besonders bei Abstandsregelungseingriffen, Stop-and-go oder ähnlichen Regelvorgängen Situationen entstehen, bei denen sich die Inbetriebnahme des Motor-Pumpen-Aggregates negativ auf den Bremsbetätigungskomfort auswirkt, weil unerwünschte Druckpulsationen durch Rückkopplung über das Hydraulikfluid und eine Betätigungseinheit an einen Fahrzeugführer weiter geleitet werden können.
Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, unerwünschte Pulsationsrückwirkungen von Verdrängerpumpen, insbesondere eines leer mitlaufenden Verdrängerpumpenkreises, zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen vom unabhängigen Patentanspruch gelöst. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung anhand der Zeichnung hervor. In der schematischen Zeichnung zeigt:
1 eine Ausführungsform einer elektronisch geregelten Bremsanlage mit Mitteln zur Dämpfung unerwünschter Pulsationswirkungen, und
2 eine Ausführungsform zur Gestaltung einer vormontierten Baueinheit mit Drossel- und Rückschlagventil-Funktion.
Die 1 gibt im Prinzip Teile von mehreren Bremskreisen eines Fahrzeugbremssystems wieder. Prinzipiell können zwei oder mehr Bremskreise vorgesehen sein.
Eine Betätigungseinheit 2 umfasst bevorzugt eine Hauptzylinder-Bremskraftverstärker-Druckmittelbehälter-Baueinheit. Der Bremskraftverstärker 3 kann mit Vorteil fremdansteuerbar ausgebildet sein. Prinzipiell ist eine Druckkammer vom Hauptbremszylinder 4 mit nicht gezeichneten Radbremsen eines Bremskreises direkt verbunden. In die Verbindung 5 ist ein stromlos offenes Trennventil 6 eingefügt, das eine Unterbrechung der Verbindung 5 ermöglicht. Dem Trennventil 6 ist ein Rückschlagventil 7 als Überströmventil zugeordnet, dass es prinzipiell ermöglicht, auch während der Sperrstellung des Trennventils 6 einen unterstützenden, fahrerinitiierten Druckaufbau in Richtung Radbremsen weiterzugeben. Zwischen Betätigungseinheit 2 und Radbremsen ist ein Motor-Pumpenaggregat, umfassend eine Saugseite S und eine Druckseite D, vorgesehen. Dem Motor-Pumpenaggregat ist saugseitig ein so genanntes stromlos geschlossenes Umschaltventil 8 zugeordnet. Dieses dient dem Zweck, einen Saugpfad einer Pumpe P zu variieren. Im stromlosen Zustand des Umschaltventils 8 wird zur Erfüllung einer ABS- Funktionalität aus einem nicht gezeigten Niederdruckspeicher angesaugt, der sich an stromlos geschlossene Auslassventile von Radbremsen anschließt.
Bei bestromter, offener Schaltstellung des Umschaltventils 8 wird es ermöglicht, Druckmittel, beispielsweise für einen fahrerunabhängigen Druckaufbau, aus dem Hauptbremszylinder 4 anzusaugen, und in Richtung Radbremsen zu fördern.
Das beschriebene Kraftfahrzeugbremssystem dient bevorzugt zum Einsatz in Kombination mit einem regenerativ nutzbaren Antriebsstrang enthaltend wenigstens eine angetriebene Achse, bei der unerwünschte kinetische Fahrzeugenergie zumindest zu einem Teil reversibel abgezweigt und zwischengespeichert oder auf anderer Weise umgenutzt wird.
Die verwendeten Fahrzeugbremssysteme ermöglichen auf elektronischem Wege eine Mittlung zwischen regenerativ/reversibel gewandelter Bremsenergie einerseits und irreversibel/mechanisch gewandelter Bremsenergie andrerseits. Die Erfindung ist jedoch nicht ausschließlich für diesen Zweck vorgesehen, so dass prinzipiell auch eine komfortverbessernde Anwendung bei konventionell angetriebenen Kraftfahrzeugen möglich ist.
Zur Vermeidung von unerwünschten Bremspedalrückwirkungen bei geöffnetem Trennventil 6 ist dem Motor-Pumpen-Aggregat die folgende Anordnung zusätzlich zugeordnet, die eine Abtrennung der Fördervorrichtungen vom Bremskreis ermöglicht.
Unmittelbar im Anschluss an ein so genanntes Druckventil 9 (Rückschlagventil) auf der Druckseite D der Pumpe P sind erste Pulsationsdämpfungsmaßnahmen 10 platziert. Dabei kann es sich beispielhaft um eine Pulsationsdämpfungskammer 10a, oder um einen Durchflusswiderstand wie insbesondere eine Blende 10b, oder um Kombinationen der beiden genannten Maßnahmen handeln.
Unmittelbar anschließend an die Pulsationsdämpfungsmaßnahme 10 (Pulsationsdämpfungskammer mit Blende) zweigt eine Bypassleitung 11 ab, welche die Druckseite D mit der Saugseite S verbindet. Es versteht sich, dass die Bypassleitung 11 bereits ohnehin einen gewissen, vorgegebenen Durchflusswiderstand aufweist. Zusätzlich ist in die Bypassleitung 11 ein hydraulisch auf die Druckverhältnisse abgestimmter Durchflusswiderstand 12 eingefügt. Die derart in Kaskade vorgesehenen Widerstände 10, 11, 12 bzw. Dämpfungsmaßnahmen verhindern prinzipiell, dass eine ungehemmmte Kreisumwälzung von dem Druckmittel erfolgt.
Im Anschluss an die druckseitige Einmündungsstelle 13 von der Bypassleitung 11 ist ein gesondertes Rückschlagventil 14 vorgesehen. Dieses Rückschlagventil 14 wird geschlossen, wenn eine Druckdifferenz derart anliegt, dass ein vom Fahrzeugführer eingespeister Bremsdruck größer als der Förderdruck der Pumpe P ist. Bei einem derartigen Betätigungsfall gelangt die Pumpe P in die beschriebene Umlaufförderung unter Nutzung von der beschriebenen Bypassleitung 11. Dadurch wird zusätzlich zu den Bremskreisen zeitweilig ein in sich geschlossener, gesonderter Pumpenförderkreis geschaffen, wobei der Pumpenförderkreis von dem oder den Bremskreisen zumindest temporär abgetrennt ist. Durch Abtrennung des Pumpenförderkreises von dem betreffenden Bremskreis wird es ermöglicht, dass auch etwaige Pulsationswirkungen in dem Pumpenförderkreis verbleiben. Mit anderen Worten wird verhindert, dass komfortbeeinträchtigende Pulsationen an einen Fahrzeugführer mitgeteilt werden. Diese Zusatzfunktionalität verbessert den Betätigungskomfort des Bremssystems maßgeblich.
Es ist hinzuzufügen, dass Dämpfungsmaßnahme 10 und zusätzliches Rückschlagventil 14 nach Art einer selbständig handhabbaren Baueinheit wie folgt ausgebildet sein können.
Gemäß 2 ist ein zylindrisch-rohrförmig geformter, abgestufter Gehäusekörper 20 in einer Stufenbohrung 21 von einem Aufnahmekörper 22 befestigt. Der Gehäusekörper 20 ist bevorzugt aus Blech in einem Tiefziehverfahren hergestellt, und umfasst einen Boden 23 und eine Wandung 24. Der Boden 23 weist eine Durchgangsbohrung 25 auf, deren Durchmesser eine Blendwirkung definiert. Die Wandung 24 verfügt über zwei Abschnitte 26, 27 mit unterschiedlichem Durchmesser. In einem ersten Abschnitt 26 der sich nahe dem Boden 23 befindet, ist ein Ventilkörper 28 linear verschiebbar geführt angeordnet. Der Ventilkörper 28 ist dazu geeignet und bestimmt, die Durchgangsbohrung 25 bei einer vorbestimmten Druckdifferenz zu verschließen, indem der Ventilkörper 28 zum Anschlag an einen Sitz am Boden 23 gelangt. Damit die Schließbewegung erst bei der vorgegebenen Druckdifferenz in Verbindung mit dem durch die Blendwirkung definierten Durchflusswiderstand eintritt, ist der Ventilkörper 28 durch eine Druckfeder 29 definiert sowie elastisch federnd vorgespannt. Nach dem Schließvorgang ist es prinzipiell ausreichend, wenn die Druckdifferenz derart bemessen ist, dass diese den Ventilkörper 28 in der Schließstellung niederhält.
Die Druckfeder 29 ist zwischen Ventilkörper 28 und Boden 23 elastisch vorgespannt platziert. Dem Ventilkörper 28 ist ein Anschlag zugeordnet, damit der Ventilkörper unter der Federvorspannung nicht aus dem ersten Abschnitt 26 herausrutscht. Bei dem Ausführungsbeispiel dient ein gelochtes Filtersieb 30 zusätzlich als Anschlag für den Ventilkörper 28. Das Filtersieb 30 ist im Wesentlichen scheibenförmig mit einem mittig angeordneten Kalottenabschnitt 31, der eine Sieblochung aufweist. Randseitig ist ein zumindest geringfügig umgebogener Randabschnitt 32 vorgesehen. Der Randabschnitt 32 dient dazu, das Filtersieb 30 zwecks gehäuseseitiger Befestigung in eine Nut 33 von dem zweiten Abschnitt 27 des Gehäusekörpers 20 einzuschnappen. Durch diese Maßnahmen ist eine einfache, vormontierte, multifunktionale Baueinheit gebildet.
Obwohl die Erfindung primär in Verbindung mit einem hybriden Fahrzeug beschrieben wurde ist deren Nutzung nicht beschränkt. Ein Applikation bei konventionellen elektronischen Bremssystemen von Kraftfahrzeugen ist für eine Verbesserung vom Betätigungskomfort möglich, ohne die Erfindung zu verlassen.

Claims

Fahrzeugbremssystem (1) mit mehreren Hydraulikkreisen und mit wenigstens einer Fördervorrichtung je Hydraulikkreis, wobei die Fördervorrichtungen sämtlicher Hydraulikkreise von einem einzigen Antrieb angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die wenigstens eine fördernde Fördervorrichtung zumindest zeitweise von den Hydraulikkreisen abzutrennen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein hydraulisches Schaltmittel vorgesehen ist, das es erlaubt, eine oder sämtliche Fördervorrichtungen in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen einem Förderdruck der Fördervorrichtung, und einem fahrerseitig initiierten Bremsdruck, entweder von dem Hydraulikkreis abzutrennen, oder mit dem Hydraulikkreis zu verbinden, so dass bei Abtrennung zeitweise ein in sich geschlossener, gesonderter Pumpenförderkreis vorgesehen ist.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Schaltmittel als hydraulisches Rückschlagventil (14) ausgebildet ist.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Schaltmittel eine Pumpenumlaufförderung ermöglicht oder verhindert.
Fahrzeugbremssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Pumpenumlaufförderung eine Bypassleitung (11) zwischen Saugseite (S) und Druckseite (D) der Fördervorrichtung vorgesehen ist.
Fahrzeugbremssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel als selbständig handhabbare Baueinheit vorgesehen ist.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit einen Gehäusekörper (20), eine Druckfeder (29), einen Ventilkörper (29) und ein Filtersieb (30) umfasst.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass das Filtersieb (30) gleichzeitig als Anschlag für den Ventilkörper (28) vorgesehen ist.