DE102010061798A1

DE102010061798A1 - Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzregelung

Info

Publication number: DE102010061798A1
Application number: DE102010061798A
Authority: DE
Inventors: Tobias Scheller; Jochen Zimmermann
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzregelung, die nach dem Rückförderprinzip arbeitet, mit einem Niederdruckspeicher (8), dessen Kolben (6) im hydraulisch nicht beaufschlagten Zustand einer Radbremse (5) mittels einer Speicherfeder (7) in seine Grundstellung verschoben ist, in welcher der Niederdruckspeicher (8) über eine inaktive Pumpe (9) in Richtung des Bremsdruckgebers (10) vollständig entleert ist, wozu die vor und nach der Pumpe () angeordneten Rückschlagventile (1, 2) in Richtung des drucklosen Bremsdruckgebers (10) von dem aus dem Niederdruckspeicher (8) verdrängten Druckmittel nacheinander kurzzeitig geöffnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2004 010 265 A1 ist bereits eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage bekannt geworden, die über eine Einrichtung zur Regelung des Blockierschlupfs verfügt. Der Bremskreis dieser Fahrzeugbremsanlage ist mit einer Bremsleitung versehen, die einen Bremsdruckgeber mit einem paar Radbremsen verbindet, wobei zur Regelung des Radbremsdrucks in die Bremsleitung als auch in eine mit den Radbremsen verbundene Rücklaufleitung Druckmodulationsventile eingesetzt sind, die in Verbindung mit einer Rückförderpumpe den Bremsdruck im Sinne von Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbauphasen regeln. Stromaufwärts zur Rückförderpumpe ist an der Rücklaufleitung ein Niederdruckspeicher angeschlossen, um während einer Druckabbauphase das Druckmittel aufzunehmen, welches rasch aus einer der blockiergefährdeten Radbremsen abgeführt werden muss.
Damit sichergestellt ist, dass dieses Druckmittel nur kurzzeitig im Niederdruckspeicher verbleibt, ist es in der Regel notwendig, die Rückförderpumpe zu aktivieren, wodurch ein im Niederdruckspeicher eingesetzter Kolben unter der Druckwirkung einer Speicherfeder seine Grundstellung einnimmt, sobald das im Niederdruckspeicher zwischengespeicherte Druckmittel vollständig über saug- und druckseitig zur Rückförderpumpe angeordnete Rückschlagventile in Richtung des Bremsdruckgebers gelangt.
Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage der angegebenen Art mit möglichst einfachen, kostengünstigen Mitteln derart auszugestalten, dass auch ohne eine Aktivierung der Rückförderpumpe zumindest eine Teilentleerung des Niederdruckspeichers nach einer Blockierschutzregelung gewährleistet ist, um bei Bedarf eine erneute Druckmittelaufnahme des Niederdruckspeichers zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Nachfolgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Zeichnung hervor.
Die 1 zeigt einen hydraulischen Schaltplan für eine Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzregelung, die als Zweikreisbremsanlage ausgeführt ist, welche weder über eine Antriebsschlupf- noch Fahrdynamikregelung verfügt.
Jeder abgebildete Bremskreis weist eine Bremsleitung 12 auf, die einen Bremsdruckgeber 10 mit einem paar Radbremsen 5 verbindet, wozu die Bremsleitung 12 auf beide Radbremsen 5 verzweigt ist. In jedem Abzweig der Bremsleitung 12 befindet sich stromaufwärts zu jeder Radbremse 5 ein einlassseitiges Druckmodulationsventil 13. Zwischen jedem einlassseitigen Druckmodulationsventil 13 und der zugehörigen Radbremse 5 ist an jeder Bremsleitung 12 ein Abzweig einer Rücklaufleitung 11 angeschlossen, in die ein auslassseitiges Druckmodulationsventil 14 eingesetzt ist, das in der Offenstellung die jeweils angeschlossene Radbremse 5 mit einem Niederdruckspeicher 8 verbindet, dessen Kolben 6 von einer Speicherfeder 7 beaufschlagt ist.
Die abgebildeten Fahrzeugbremsanlage ist nach dem Rückfördersystem konzipiert, sodass in jedem Bremskreis eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpe 9 eingesetzt ist, die während einer Bremsdruckregelung das im Niederdruckspeicher 8 aufgenommene Druckmittel wieder über die einlassseitigen Druckmodulationsventile 13 zu den beiden Radbremsen 5 eines jeden Bremskreises sowie in Richtung des Bremsdruckgebers 10 zurückfördert.
Zwischen der Pumpe 9 und dem Niederdruckspeicher 8 ist in der Rücklaufleitung 11 ein in Richtung des Niederdruckspeichers 8 sperrendes erstes Rückschlagventil 1 angeordnet, wozu das Rückschlagventil 1 von einer ersten Ventilfeder 3 in Schließrichtung beaufschlagt ist. Ferner befindet sich zwischen der Pumpe 9 und einem Pumpenduckanschluss an der Bremsleitung 12 ein in Richtung der Pumpe 9 sperrendes zweites Rückschlagventil 2, wozu das zweite Rückschlagventil 2 von einer zweiten Ventilfeder 4 in Schließrichtung beaufschlagt ist.
Die Erfindung sieht vor, dass im hydraulisch nicht betätigten Zustand der Radbremsen 5 die Kolben 6 beider Niederdruckspeicher 8 ausschließlich durch die Wirkung der beiden Speicherfedern 7 in der abgebildeten Grundstellung positioniert sind, in welcher jeder Niederdruckspeicher 8 über die elektromotorisch nicht angetriebene Pumpe 9 in Richtung des Bremsdruckgebers 10 entweder vollständig oder zumindest teilweise, jedoch um wenigstens die Hälfte des Volumeninhalts der Speicherkammer, entleert ist, wozu beide Rückschlagventile 1, 2 in Richtung des drucklosen Bremsdruckgebers 10 kurzzeitig hydraulisch geöffnet sind.
Durch die geschickte Abstimmung der am Kolben 6 und an den beiden Rückschlagventilen 1, 2 jedes Bremskreises wirksamen Federkräfte wird im nicht betätigten Zustand der Bremsanlage, in der die Pumpe 9 inaktiv ist, auf einfache Weise eine vollständige Selbstentleerung des Niederdruckspeichers 8 bis zum Erreichen des hydraulischen Druckausgleichs sichergestellt, sodass auf eine Zwangsentleerung mittels der bisher erforderlichen elektromotorischen Aktivierung der Pumpe 9 verzichtet werden kann. Die Pumpe 9 ist als Kolbenpumpe ausgeführt, über deren Pumpenraum der ungehinderte hydraulische Druckausgleich in jedem Bremskreis während der Selbstentleerung bzw. selbsttätigen Teilentleerung des Niederdruckspeichers 8 gewährleistet ist.
In jedem Bremskreis sind zur Selbstentleerung des Niederdruckspeichers 8 durch einen auf den Kolben 6 ausreichend wirksamen Federdruck der Speicherfeder 7 das erste und zweite Rückschlagventil 1, 2 nacheinander kurzzeitig hydraulisch geöffnet, was wenigstens zu einer fünfzigprozentigen Verdrängung von Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher 8 führt.
Bis zum Erreichen der Grundstellung des Kolbens 6, in welcher der Niederdruckspeicher 8 in jedem Bremskreis seine teilweise oder restlos entleerte Stellung einnimmt, initiiert der Federdruck der Speicherfeder 7 über den Kolben 6 in der Rücklaufleitung 11 einen Hydraulikdruck, der wenigstens so groß ist wie ein zur Überbrückung der Wandreibung des Kolbens 6 im Niederdruckspeicher 8 als auch zum Überwinden der beiden Ventilfedern 3, 4 der beiden Rückschlagventile 1, 2 erforderlicher Hydraulikdruck.
Zur Selbstentleerung des Niederdruckspeichers 8 ist deshalb in jedem Bremskreis der zum Schließen des zweiten Rückschlagventils 2 erforderliche Federdruck der zweiten Ventilfeder 4 kleiner als der auf den Kolben 6 in seiner Grundstellung ausgeübte Federdruck der Speicherfeder 7, wobei der von der zweiten Ventilfeder 4 zum Schließen des zweiten Rückschlagventils 2 erforderliche Federdruck um die Wandreibung des Kolbens 6 sowie um einen zum Öffnen des ersten Rückschlagventils 1 erforderlichen Hydraulikdruck, der zur Überwindung der ersten Ventilfeder 3 erforderlich ist, reduziert ist.
Zum Zwecke der Selbstentleerung jedes Niederdruckspeichers 8 entspricht der jeweils durch die erste Ventilfeder 3 erzeugter Federdruck somit einem um die Wandreibung des Kolbens 6 reduzierten Federdruck der Speicherfeder 7, bzw. der Federdruck der Ventilfeder 3 ist vom Betrage her geringfügig kleiner als der um die Wandreibung des Kolbens 6 reduzierten Federdruck der Speicherfeder 7, womit in jedem Bremskreis mittels der ersten Ventilfeder 3 das funktionsgerechte Schließen des auf der Pumpensaugseite angeordneten Rückschlagventils 1 noch sichergestellt ist.
Zum Zwecke der Selbstentleerung des Niederdruckspeichers 8 kommt der Abstimmung beider Ventilfedern 3, 4 in Verbindung mit der Auslegung der Speicherfeder 7 besondere Bedeutung zu, insbesondere da die Federkraft der Speicherfeder 7 mit Blick auf eine möglichst gute Regelbarkeit des Bremsschlupfes auf Niedrigreibwerte zwischen Fahrbahn und abzubremsenden Fahrzeugrad nicht oder nur sehr geringfügig erhöht werden kann. Jede Erhöhung der auf den Kolben 6 wirkenden Federkraft führt nämlich zu einer Beeinträchtigung der Volumenaufnahme des Niederdruckspeichers 8 während der Bremsschlupfregelung.
Bezugszeichenliste

1: Rückschlagventil
2: Rückschlagventil
3: Ventilfeder
4: Ventilfeder
5: Radbremse
6: Kolben
7: Speicherfeder
8: Niederdruckspeicher
9: Pumpe
10: Bremsdruckgeber
11: Rücklaufleitung
12: Bremsleitung
13: Druckmodulationsventil
14: Druckmodulationsventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004010265 A1 [0002]

Claims

Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutzregelung, mit einer Bremsleitung, die einen an einem drucklosen Vorratsbehälter angeschlossenen Bremsdruckgeber mit einer Radbremse verbindet, mit einem zwischen dem Bremsdruckgeber und der Radbremse in die Bremsleitung eingesetzten einlassseitigen Druckmodulationsventil und mit einem auslassseitigen Druckmodulationsventil, das in eine Rücklaufleitung eingesetzt ist, welche die Radbremse mit einem Niederdruckspeicher verbindet, dessen Kolben von einer Speicherfeder beaufschlagt ist, mit einer an der Rücklaufleitung angeschlossenen, mittels eines Elektromotors angetriebenen Pumpe, die zur Bremsdruckregelung Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher entnimmt und zur Radbremse fördert, mit einem zwischen der Pumpe und dem Niederdruckspeicher angeordneten, in Richtung des Niederdruckspeichers sperrenden ersten Rückschlagventil, wozu das Rückschlagventil von einer ersten Ventilfeder in Schließrichtung beaufschlagt ist, sowie mit einem zwischen der Pumpe und einem Pumpendruckanschluss an der Bremsleitung angeordneten, in Richtung der Pumpe sperrenden zweiten Rückschlagventil, wozu das zweite Rückschlagventil von einer zweiten Ventilfeder in Schließrichtung beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im hydraulisch nicht beaufschlagten Zustand der Radbremse (5) der Kolben (6) ausschließlich mittels der Speicherfeder (7) in seiner Grund- oder einer Zwischenstellung positioniert ist, sodass der Niederdruckspeicher (8) über die elektromotorisch nicht angetriebene Pumpe (9) in Richtung des Bremsdruckgebers (10) entweder vollständig oder zumindest teilweise entleert ist, wozu das erste als auch zweite Rückschlagventil (1, 2) in Richtung des drucklosen Bremsdruckgebers (10) kurzzeitig hydraulisch geöffnet ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Stillstand der Pumpe (9) zunächst das erste und danach das zweite Rückschlagventil (1, 2) durch einen auf den Kolben (6) ausgeübten Federdruck der Speicherfeder (7) kurzzeitig hydraulisch geöffnet ist, wodurch der Niederdruckspeicher (8) entweder vollständig oder zumindest teilweise entleert ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bis zum Erreichen der Grundstellung des Kolbens (6), in welcher der Niederdruckspeicher (8) zumindest seine teilweise entleerte Stellung einnimmt, der Federdruck der Speicherfeder (7) über den Kolben (6) in der Rücklaufleitung (11) einen Hydraulikdruck initiiert, der wenigstens so groß ist wie ein zur Überbrückung der Wandreibung des Kolbens (6) im Niederdruckspeicher (8) und zum Überwinden der beiden Ventilfedern (3, 4) der beiden Rückschlagventile (1, 2) erforderlicher Hydraulikdruck.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Schließen des zweiten Rückschlagventils (2) erforderlicher Federdruck der zweiten Ventilfeder (4) kleiner ist als der in der Grundstellung des Kolbens (6) auf den Kolben (6) ausgeübte Federdruck der Speicherfeder (7), wobei der zum Schließen des zweiten Rückschlagventils (2) erforderliche Federdruck der zweiten Ventilfeder (4) um die Wandreibung des Kolbens (6) sowie um einen zum Öffnen des ersten Rückschlagventils (1) erforderliche Hydraulikdruck, der zur Überwindung der ersten Ventilfeder (3) erforderlich ist, reduziert ist.
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Schließen des ersten Rückschlagventils (1) mittels der ersten Ventilfeder (3) erzeugter Federdruck höchstens einem um die Wandreibung des Kolbens (6) reduzierten Federdruck der Speicherfeder (7) entspricht, vom Betrage her vorzugsweise kleiner ist als der um die Wandreibung des Kolbens (6) reduzierten Federdruck der Speicherfeder (7).
Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im teilweise entleerten Zustand des Niederdruckspeichers (8) mindestens 50% des Volumeninhalts aus dem Niederdruckspeicher (8) entfernt ist.