DE102010062188A1 - Method for operating hydraulic vehicle brake assembly, involves controlling braking pressure structure valve, braking pressure sinking valve and separation valve such that pulsation of delivered flow of piston pump is reduced - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Vorzugsweise wird das Verfahren an einer schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage angewandt, weil solche Fahrzeugbremsanlagen Ventile aufweisen, die zur Durchführung des Verfahrens benutzt werden können. Schlupfregelungen sind beispielsweise Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen, für die die Abkürzungen ABS, ASR, ESP und/oder FDR gebräuchlich sind. Solche Schlupfregelungen sind an sich bekannt.The invention relates to a method for operating a hydraulic vehicle brake system having the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Aus der Offenlegungsschrift
Die bekannte Fahrzeugbremsanlage weist eine Zweikolbenpumpe auf, deren Kolben in Boxeranordnung angeordnet sind und gegenphasig angetrieben werden. Dabei ist jedem Bremskreis ein Pumpenkolben zugeordnet, auf den einzelnen Bremskreis bezogen weist die bekannte Fahrzeugbremsanlage also eine Einkolbenpumpe als Hydropumpe auf. Kolbenpumpen erzeugen konstruktiv bedingt einen pulsierenden Förderstrom, sie fördern während eines Förderhubs, wobei der Förderstrom und Druckverlauf üblicherweise sinusförmig ist, wogegen während eines Saughubs keine Förderung stattfindet. Das Pulsieren ist aus verschiedenen Gründen unerwünscht. Ein Grund ist, dass die Pulsation oftmals als Vibration an einem Bremspedal spürbar ist und einen Fahrer irritieren kann. Ein weiterer Grund ist die mechanische Belastung der Fahrzeugbremsanlage durch die Druckpulsation. Auch kann es zu Vibrationen kommen, die am Lenkrad eines Kraftwagens spürbar sind. Die Gefahr von Lenkradvibrationen sind besonders groß, wenn die Radbremsen von Vorderrädern an verschiedene Bremskreise angeschlossen sind. Fördern die Kolbenpumpen der beiden Bremskreise gegenphasig, werden das linke und das rechte Vorderrad abwechselnd (stärker) gebremst, so dass das Lenkrad abwechselnd nach links und nach rechts schlägt und zu Vibrationen angeregt wird.The known vehicle brake system has a two-piston pump whose pistons are arranged in a boxer arrangement and are driven in opposite phase. In this case, each brake circuit is associated with a pump piston, based on the individual brake circuit, the known vehicle brake system thus has a single-piston pump as a hydraulic pump. Piston pumps generate structurally a pulsating flow, they promote during a delivery stroke, the flow and pressure curve is usually sinusoidal, whereas during a suction stroke no promotion takes place. Pulsing is undesirable for several reasons. One reason is that the pulsation is often felt as a vibration on a brake pedal and can irritate a driver. Another reason is the mechanical load on the vehicle brake system due to the pressure pulsation. Also, there may be vibrations that are noticeable on the steering wheel of a motor vehicle. The risk of steering wheel vibrations is particularly great when the wheel brakes of front wheels are connected to different brake circuits. If the piston pumps of the two brake circuits move in antiphase, the left and right front wheels are braked alternately (more) so that the steering wheel turns alternately to the left and to the right and is excited to vibrate.
Zum Verringern der Druckpulsationen ist es bekannt, Mehrkolbenpumpen mit beispielsweise drei Pumpenkolben in jedem Bremskreis vorzusehen, die einen Phasenversatz von je 120° aufweisen. Beispiele schlupfgeregelter hydraulischer Fahrzeugbremsanlagen mit Dreikolbenpumpen offenbaren die Offenlegungsschrift
Einen anderen Weg um Druckpulsationen zu verringern beschreiten die Offenlegungsschriften
Beide Lösungen erfordern mehr als einen Kolben pro Bremskreis und sind infolge dessen mechanisch entsprechend aufwendig.Both solutions require more than one piston per brake circuit and are consequently mechanically correspondingly expensive.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Pulsationen, die insbesondere eine Einkolbenpumpe einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage erzeugt, durch Regeln eines oder mehrerer Ventile zu verringern. Vorzugsweise wird ein oder werden mehrere vorhandene Ventile der Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt, so dass im günstigsten Fall keine konstruktiven oder baulichen Maßnahmen notwendig sind. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren für eine Fahrzeugbremsanlage mit Einkolbenpumpen vorgesehen, bei denen die Pulsation am größten ist. Mit Einkolbenpumpe ist ein Pumpenkolben pro Bremskreis gemeint. Es kann sich also beispielsweise um eine Zweikolbenpumpe handeln, deren beide Pumpenkolben je einem Bremskreis zuordnet sind. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Fahrzeugbremsanlagen mit Mehrkolbenpumpen ist nicht ausgeschlossen. Verallgemeinernd ist das erfindungsgemäße Verfahren für Fahrzeugbremsanlagen mit Hydropumpen anwendbar, die einen pulsierenden Förderstrom aufweisen. Gedacht ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für Muskel- oder Hilfskraftbremsanlagen, die üblicherweise einen muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder aufweisen, der einen Unterdruck-, elektromechanischen oder sonstigen Bremskraftverstärker aufweisen kann. Ebenso ist eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für Fremdkraftbrems- oder allgemein für Fahrzeugbremsanlagen, die einen Bremsdruck mit einer Kolbenpumpe erzeugen, anwendbar.The invention is based on the idea of reducing pulsations, which in particular produces a single-piston pump of a slip-controlled hydraulic vehicle brake system, by regulating one or more valves. Preferably, one or more existing valves of the Vehicle brake system used for carrying out the method according to the invention, so that no structural or structural measures are necessary in the best case. In particular, the method according to the invention is provided for a vehicle brake system with single-piston pumps in which the pulsation is greatest. With single-piston pump is meant a pump piston per brake circuit. It may therefore be, for example, a two-piston pump, the two pump pistons are each assigned to a brake circuit. The application of the method according to the invention to vehicle brake systems with multi-piston pumps is not excluded. In general, the method according to the invention can be used for vehicle brake systems with hydraulic pumps which have a pulsating delivery flow. Intended is the application of the method according to the invention for muscle or power brake systems, which usually have a muscle-operated master cylinder, which may have a vacuum, electromechanical or other brake booster. Likewise, an application of the method according to the invention for Fremdkraftbrems- or generally for vehicle brake systems that generate a brake pressure with a piston pump applicable.
Erfindungsgemäß wird während eines Betriebs der Kolbenpumpen einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, also insbesondere während einer Schlupfregelung, ein Ventil der Fahrzeugbremsanlage so gesteuert, dass eine Pulsation eines Förderstroms der Kolbenpumpe verringert wird. Dabei ist unter einem „Steuern” im Sinne der Erfindung auch ein „Regeln” zu verstehen. Es wird beispielsweise ein Ventil auf einer Druckseite der Kolbenpumpe während eines Förderhubs der Kolbenpumpe teilgeöffnet, so dass es den Förderstrom der Kolbenpumpe drosselt. Unter „teilgeöffnet” ist eine teilweise geöffnete Stellung des Ventils gemeint, so dass das Ventil den Förderstrom der Kolbenpumpe drosselt bzw. stärker drosselt als in voll geöffnetem Zustand. Die teilgeöffnete Stellung des Ventils kann auch als teilgeschlossene Stellung aufgefasst werden. Es kommt nicht darauf an, ob das Ventil vor oder nach dem Förderhub vollständig geöffnet oder geschlossen ist. Durch das Drosseln wird ein Druckaufbau verlangsamt und verlängert, ein Maximaldruck nach dem Ventil wird verringert. Gesteuert im Sinne eines Drossels des Förderstroms der Kolbenpumpe wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein Bremsdruckaufbauventil einer Radbremse vorzugsweise eines Vorderrades. Der Förderstrom zur Radbremse eines Hinterrades wird bei Ausgestaltungen der Erfindung nicht gedrosselt, weil Druckpulsationen dort weniger störend sind. Möglich bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist auch ein Teilöffnen des Trennventils während des Förderhubs der Kolbenpumpe, so dass der Förderstrom teilweise zurück in Richtung des Hauptbremszylinders fließt. Das verringert ebenfalls die Druckpulsation, hat allerdings den Nachteil eines langsameren und/oder geringeren Druckaufbaus. Auch kann bei Ausgestaltungen der Erfindung ein Bremsdruckabsenkventil während des Förderhubs der Kolbenpumpe teilgeöffnet werden. Die Erfindung eignet sich besonders für Fahrzeugbremsanlagen, bei denen mindestens eine Radbremse eines Vorderrades und mindestens eine Radbremse eines Hinterrades an einen Bremskreis angeschlossen sind, weil durch Teilöffnen des Bremsdruckaufbauventils der Radbremse des Vorderrades die Druckpulsation in der Radbremse des Vorderrades verringert werden kann, wo sie störender ist als in der Radbremse eines Hinterrades. Die Radbremse des Hinterrades und/oder die übrigen Teile des Bremskreises nehmen die Druckpulsationen auf und dämpfen sie.According to the invention, during operation of the piston pumps of a hydraulic vehicle brake system, that is to say in particular during slip control, a valve of the vehicle brake system is controlled such that a pulsation of a delivery flow of the piston pump is reduced. In this case, a "control" in the context of the invention is to be understood as a "rule". For example, a valve on a pressure side of the piston pump is partially opened during a delivery stroke of the piston pump, so that it throttles the delivery flow of the piston pump. By "partially open" is meant a partially open position of the valve, so that the valve throttles the flow of the piston pump or throttles more than in the fully open state. The partially open position of the valve can also be understood as partially closed position. It does not matter if the valve is fully open or closed before or after the delivery stroke. By throttling a pressure build-up is slowed down and extended, a maximum pressure after the valve is reduced. Controlled in terms of a throttle of the flow rate of the piston pump according to one embodiment of the invention, a brake pressure build-up valve of a wheel brake, preferably a front wheel. The flow to the wheel brake of a rear wheel is not throttled in embodiments of the invention, because pressure pulsations are less disturbing there. Possible in one embodiment of the invention is also a partial opening of the separating valve during the delivery stroke of the piston pump, so that the flow partially flows back in the direction of the master cylinder. This also reduces the pressure pulsation, but has the disadvantage of slower and / or lower pressure build-up. Also, in embodiments of the invention, a Bremsdruckabsenkventil be partially opened during the delivery stroke of the piston pump. The invention is particularly suitable for vehicle brake systems in which at least one wheel of a front wheel and at least one wheel of a rear wheel are connected to a brake circuit, because by partial opening of the brake pressure build-up valve of the wheel of the front wheel, the pressure pulsation in the wheel of the front wheel can be reduced, where it is more disturbing is as in the wheel brake of a rear wheel. The wheel brake of the rear wheel and / or the remaining parts of the brake circuit absorb the pressure pulsations and damp them.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine sinusförmige oder ähnlich geschwungene Steuerkurve für das Ventil vor, das zur Verringerung der Druckpulsation gesteuert wird, weil eine kurvenförmige Ventilsteuerung weniger empfindlich auf eine Phasenverschiebung zum Hub der Kolbenpumpe ist als beispielsweise rechteck-, trapez- oder dreieckförmige Steuerkurven.An embodiment of the invention provides a sinusoidal or similarly curved control curve for the valve, which is controlled to reduce the pressure pulsation, because a curved valve control is less sensitive to a phase shift to the stroke of the piston pump than, for example, rectangular, trapezoidal or triangular shaped cams.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schaltplan einer hydraulischen, schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The single FIGURE shows a circuit diagram of a hydraulic, slip-controlled vehicle brake system for explaining the method according to the invention.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Die in der Zeichnung dargestellte schlupfgeregelte, hydraulische Fahrzeugbremsanlage
Jeder Radbremse
Jeder Bremskreis I, II weist ein Trennventil
Jeder Bremskreis I, II weist eine Hydropumpe
Auf der Saugseite der Hydropumpen
Die Bremsdruckaufbauventile
Als Hydropumpe
Die Fahrzeugbremsanlage
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass während einer Schlupfregelung nur die Bremsdruckaufbauventile
Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass zur Verringerung der Pulsationen des Förderstroms der Einkolbenpumpe
Die Trennventile
Zu beachten ist, dass das Teilöffnen der Ventile
Vorzugsweise erfolgt das Teilöffnen oder Teilschließen der Ventile
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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