DE102010042362A1

DE102010042362A1 - Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102010042362A1
Application number: DE102010042362A
Authority: DE
Inventors: Stefan Strengert; Michael Kunz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-04-19
Also published as: KR20120038377A; GB201117506D0; GB2484586B; FR2966116A1; GB2484586A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage (1). Die Erfindung schlägt vor, einen Bremskreis I der Fahrzeugbremsanlage (1) an eine Zusatzpumpe (15) anzuschließen, die zusätzlich zu in jedem Bremskreis I, II vorhandenen Hydropumpen (9) vorgesehen ist und die unmittelbar an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (18; 20) angeschlossen ist. Die Zusatzpumpe (15) ermöglicht einen sehr schnellen Bremsdruckaufbau und ist für eine automatische Bremsung zur Unfallverhinderung und zur Unfallfolgenminderung vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlagen sind bekannt. Sie weisen einen per Muskelkraft betätigbaren Hauptbremszylinder auf, an den ein oder mehrere Bremskreise angeschlossen ist, an die wiederum jeweils ein oder mehrere Radbremsen angeschlossen sind. Vielfach weist der Hauptbremszylinder einen Bremskraftverstärker auf, meist einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, der oft auch als Vakuum-Bremskraftverstärker bezeichnet wird. Auch sind elektromechanische Bremskraftverstärker bekannt. Die Radbremsen sind über Bremsdruckmodulationsventilanordnungen, die üblicherweise ein Bremsdruckaufbau- und ein Bremsdruckabsenkventil aufweisen, an den Bremskreis angeschlossen. Zudem ist in jedem Bremskreis eine Hydropumpe zu einem Bremsdruckaufbau und zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit von den Radbremsen in Richtung des Hauptbremszylinders vorhanden, die vielfach auch als Rückförderpumpe bezeichnet wird. Mit der Radbremsdruckmodulationsventilanordnung und der Hydropumpe ist eine radindividuelle Bremsdruckregelung, beispielsweise eine Blockierschutz-, eine Antriebsschlupf- und/oder eine Fahrdynamikregelung möglich, für die die Abkürzungen ABS, ASR, ESP und/oder FDR gebräuchlich sind. Die Schlupfregelungen sind an sich bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2004 027 508 A1 offenbart eine schlupfgeregelte, hydraulische Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage, die anstatt einer Hydropumpe in jedem Bremskreis eine gemeinsame Hydropumpe für beide Bremskreise aufweist. Eine Saugseite der Hydropumpe ist unmittelbar an einen auf den Hauptbremszylinder aufgesetzten, drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter angeschlossen, der auch als (druckloser) Hydrospeicher aufgefasst werden kann. Außerdem ist die Saugseite der Hydropumpe über ein Magnetventil an die beiden Bremskreise angeschlossen. An eine Druckseite der Hydropumpe ist ein Hydrospeicher, d. h. ein Druckspeicher, angeschlossen, an den über als Speicherventile bezeichnete Magnetventile die beiden Bremskreise angeschlossen sind. Die Hydropumpe fördert Bremsflüssigkeit in den Druckspeicher, so dass unter Druck stehende Bremsflüssigkeit zu einer Bremsbetätigung unabhängig von einer Betätigung des Hauptbremszylinders zur Verfügung steht. Die bekannte Fahrzeugbremsanlage ermöglicht eine sehr schnelle Bremsbetätigung, weil ein Bremsdruck nicht erst aufgebaut werden muss, sondern im Hydrospeicher zur Verfügung steht.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist eine Zusatzpumpe zusätzlich zu der in jedem Bremskreis vorhandenen Hydropumpe auf, an deren Druckseite mindestens eine Radbremse oder mindestens ein Bremskreis angeschlossen ist. Die Zusatzpumpe ist eine Hydropumpe, sie kann grundsätzlich gleicher Bauart wie die Hydropumpen in den Bremskreisen sein, allerdings kann sie auch anderer Bauart sein. Das Teilwort „Zusatz” dient der eindeutigen Bezeichnung der Pumpe und der Unterscheidung von den Hydropumpen der Bremskreise, und es soll zum Ausdruck bringen, dass die Pumpe zusätzlich zu den in den Bremskreisen vorhandenen Hydropumpen vorgesehen ist.
Die Zusatzpumpe ermöglicht einen sehr schnellen Bremsdruckaufbau, was zu einer Unfallvermeidung, Unfallfolgenminderung und einer Fahrdynamikregelung erforderlich oder jedenfalls vorteilhaft ist, also bei Bremsregelungen, bei denen ein schneller Aufbau einer hohen Bremskraft ein entscheidender Vorteil ist.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass eine vorhandene Fahrzeugbremsanlage unverändert bleiben kann, es braucht lediglich einer ihrer Bremskreise an die Druckseite der Zusatzpumpe angeschlossen werden. Die Erfindung ist deswegen mit geringem Aufwand an einer vorhandenen Fahrzeugbremsanlage realisierbar.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die hydraulische Trennung der Bremskreise einer Mehrkreis-Fahrzeugbremsanlage nicht verschlechtert oder sogar aufgehoben wird
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass eine Hydropumpe, wie sie in schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen Verwendung findet, als Zusatzpumpe verwendet werden kann, es kann also auf vorhandene Bauteile zurückgegriffen werden.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan einer schlupfgeregelten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung.
Ausführungsform der Erfindung
Die in der Zeichnung dargestellte schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage 1 weist zwei Bremskreise I, II auf, die an einen Zweikreis-Hauptbremszylinder 2 angeschlossen sind. An jeden Bremskreis I, II sind im Ausführungsbeispiel zwei Radbremsen 3 angeschlossen, wobei weder die Anzahl von zwei Bremskreisen I, II noch die Anzahl von zwei Radbremsen 3 je Bremskreis I, II zwingend für die Erfindung ist.
Jeder Radbremse 3 ist ein Bremsdruckaufbauventil 4 und ein Bremsdruckabsenkventil 5 zugeordnet. Die Bremsdruckaufbauventile 4 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege-Magnetventile, die Bremsdruckabsenkventile 5 sind in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile. Den Bremsdruckaufbauventilen 4 sind in Richtung von den Radbremsen 3 zum Hauptbremszylinder 2 durchströmbare Rückschlagventile 6 hydraulisch parallelgeschaltet.
Jeder Bremskreis I, II weist ein Trennventil 7 auf, durch das er an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen ist. An die Trennventile 7 sind die Bremsdruckaufbauventile 4 angeschlossen. Die Trennventile 7 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege-Ventile, ihnen sind Rückschlagventile 8 parallelgeschaltet, die vom Hauptbremszylinder 2 in Richtung der Radbremsen 3 durchströmbar sind.
Jeder Bremskreis I, II weist eine Hydropumpe 9 auf, an deren Saugseite über die Bremsdruckabsenkventile 5 die Radbremsen 3 angeschlossen sind. Außerdem sind die Saugseiten der Hydropumpen 9 über Ansaugventile 10 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. Die Ansaugventile 10 sind in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile. Auf der Saugseite der Hydropumpen 9 sind außerdem Hydrospeicher 11 angeschlossen, die zur Zwischenspeicherung von Bremsflüssigkeit dienen, die bei einer Schlupfregelung durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile 5 aus den Radbremsen 3 ausströmt. Zwischen den Hydrospeichern 11 und den Saugseiten der Hydropumpen 9 sind Rückschlagventile 12 angeordnet, die in Richtung der Hydropumpen 9 durchströmbar sind. Die Hydropumpen 9 werden von einem gemeinsamen Elektromotor 13 angetrieben.
Die Bremsdruckaufbauventile 4 und Bremsdruckabsenkventile 5 bilden Bremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen sich zu einer Schlupfregelung Radbremsdrücke in den Radbremsen 3 radindividuell regeln lassen. Zur Schlupfregelung werden die Hydropumpen 9 angetrieben, die Trennventile 7 können zur Schlupfregelung geschlossen werden, um den Hauptbremszylinder 2 hydraulisch von der Fahrzeugbremsanlage 1 zu trennen. Zum Ansaugen von Bremsflüssigkeit können die Ansaugventile 10 geöffnet werden. Schlupfregelungen, beispielsweise als Bremsblockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung (ABS, ASR, ESP, FDR), sind bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden.
Ein Bremskreis I ist durch ein Rückschlagventil 14, das in Richtung des Bremskreises I durchströmbar ist, an eine Druckseite einer Zusatzpumpe 15 angeschlossen, bei der es sich ebenfalls um eine Hydropumpe handelt. Die Zusatzpumpe 15 weist einen eigenen Elektromotor 16 zu ihrem Antrieb auf. Im Ausführungsbeispiel weist die Zusatzpumpe 15 eine Anzahl von beispielsweise neun Pumpenelementen 17 auf, die gemeinsam vom Elektromotor 16 angetrieben werden und die hydraulisch parallel geschaltet sind, d. h. deren Druckseiten miteinander verbunden sind, an die gemeinsam durch das Rückschlagventil 14 der Bremskreis I angeschlossen ist. Ebenfalls sind die Saugseiten der Pumpenelemente 17 miteinander verbunden. Die Zusatzpumpe 15 kann beispielsweise eine Mehrkolbenpumpe in beispielsweise Reihen-, Boxer- oder Sternanordnung, auch in mehreren Ebenen, sein, deren Pumpenkolben von einem oder mehreren. Exzentern gemeinsam vom Elektromotor 16 angetrieben werden. Die beispielhaft beschriebene Ausführungsform der Zusatzpumpe 15 ist nicht zwingend für die Erfindung.
Die Zusatzpumpe 15 ist für einen sehr schnellen Bremsdruckaufbau vorgesehen, ihre Saugseite ist unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Ventils oder dgl. und mit vorzugsweise einer kurzen Leitung an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 18 angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel ist ein separater Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 18 für die Zusatzpumpe 15 vorgesehen. Wie mit einer Strichlinie 19 angedeutet kann die Saugseite der Zusatzpumpe 15 auch an einen vorhandenen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 20 der Fahrzeugbremsanlage 1 angeschlossen sein, der üblicherweise auf den Hauptbremszylinder 2 aufgesetzt ist. In diesem Fall ist der zusätzliche Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 18 nicht notwendig. Die Saugseite der Zusatzpumpe 15 sind die miteinander verbundenen Saugseiten ihrer Pumpenelemente 17. Durch den unmittelbaren Anschluss der Saugseite der Zusatzpumpe 15 an den zusätzlichen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 18 oder den vorhandenen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 20 hat die Zusatzpumpe 15 einen erheblich schnelleren Druckaufbau als die Hydropumpen 9 in den Bremskreisen I, II, die durch die Ansaugventile 10 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 ansaugen müssen, wobei die Bremsflüssigkeit bei nicht betätigtem Hauptbremszylinder 2 drucklos ist. Die angesaugte Bremsflüssigkeit wird durch den Strömungswiderstand der Ansaugventile 10 und den Strömungswiderstand des Hauptbremszylinders 2, der konstruktiv bedingt einen großen Strömungswiderstand aufweist, stark gedrosselt.
Ein Bremsdruckaufbau mit der Zusatzpumpe 15 erfolgt insbesondere in Fällen, in denen ein sehr schneller Bremsdruckaufbau einen erheblichen Vorteil bringt und/oder wenn der Hauptbremszylinder 2 nicht betätigt und die Fahrzeugbremsanlage 1 drucklos ist. Zwei solche Anwendungsfälle sind eine Fahrdynamikregelung, deren Wirksamkeit zur Schleudervermeidung durch einen schnellen Bremseingriff erhöht ist, und eine Unfallverhinderung oder Unfallfolgenminderung, die ebenfalls um so wirksamer sind je schneller der Bremseingriff erfolgt. Eine Steuerung oder Regelung der Zusatzpumpe 15 erfolgt mit einer nicht dargestellten Steuer- oder Regelelektronik der Fahrzeugbremsanlage 1, die deren Magnetventile 4, 5, 7, 10 und den Elektromotor 13 der Hydropumpen 9 steuert bzw. regelt.
Zur Befüllung des zusätzlichen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälters 18 mit Bremsflüssigkeit ist ein Füllventil 21 vorgesehen, das die Saugseite der Zusatzpumpe 15 und damit den zusätzlichen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 18 mit der Druckseite der Hydropumpe 9 des Bremskreises I verbindet. Die Befüllung erfolgt bei nicht betätigter Fahrzeugbremsanlage 1, das Ansaugventil 10 wird zur Befüllung des zusätzlichen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälters 18 geöffnet.
Die Radbremsen 3, die an den Bremskreis I angeschlossen sind, der an die Zusatzpumpe 15 angeschlossen ist, sind einer Vorderachse eines Fahrzeugs zugeordnet, weil bei einer Bremsung die Vorderräder durch eine dynamische Gewichtsverlagerung zusätzlich belastet werden und normalerweise den größten Beitrag zu einer Bremsung leisten oder jedenfalls leisten können. Es ist allerdings nicht zwingend, dass die der Vorderachse zugeordneten Radbremsen 3 an die Zusatzpumpe 15 angeschlossen sind, es können auch andere Radbremsen 3 oder bei einer X-Bremskreisaufteilung eine Radbremse 3 eines Vorderrads und eine Radbremse 3 eines Hinterrads an den Bremskreis I angeschlossen sein, der an die Zusatzpumpe 15 angeschlossen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004027508 A1 [0003]

Claims

Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit mindestens einem Bremskreis I, der an einen Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist und an den mindestens eine Radbremse (3) angeschlossen ist, und mit einer Hydropumpe (9), an deren Druckseite die mindestens eine Radbremse (3) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) eine Zusatzpumpe (15) aufweist, an deren Druckseite mindestens eine Radbremse (3) angeschlossen ist.
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bremskreis I an die Druckseite der Zusatzpumpe (15) angeschlossen ist.
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzpumpe (15) mehrere Pumpenelemente (17) aufweist, an deren Druckseiten die mindestens eine Radbremse (3) angeschlossen ist.
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugseite der Zusatzpumpe (15) unmittelbar an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (18; 20) angeschlossen ist.
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzpumpe (15) einen eigenen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (18) aufweist.
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) eine Mehrkreis-Fahrzeugbremsanlage (1) ist, die mehrere Bremskreise I, II aufweist, und dass nur ein Bremskreis I an die Druckseite der Zusatzpumpe (15) angeschlossen ist.
Schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Radbremse (3) durch ein in Richtung der Radbremse (3) durchströmbares Rückschlagventil (14) an die Druckseite der Zusatzpumpe (15) angeschlossen ist.