DE102013211144A1

DE102013211144A1 - Schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102013211144A1
Application number: DE201310211144
Authority: DE
Inventors: Klaus Heyer; Urs Bauer; Karl-Heinz Willmann; Roland Pitteroff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2033-06-15
Also published as: DE102013211144B4; RU2666046C2; CN103863279A; RU2013155219A; CN103863279B

Abstract

Zur Vereinfachung eines Aufbaus einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1) schlägt die Erfindung vor, eine Radbremse (5) über lediglich ein Radventil (4) und eine weitere Radbremse (7) lediglich über eine Drossel (8) anzuschließen. Zum Absenken eines Bremsdrucks ist ein Hydrospeicher (11) über ein Druckabsenkventil (10) angeschlossen. Die eine Radbremse (5) ist unmittelbar an eine Druckseite einer Hydropumpe (13) angeschlossen.

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 üblicherweise einen muskel- oder hilfskraftbetätigbaren Hauptbremszylinder auf, an den über ein Trennventil je Bremskreis ein oder mehrere Bremskreise angeschlossen sind. Über je ein Bremsdruckaufbauventil je Radbremse sind Radbremsen hydraulisch parallel an das Trennventil des jeweiligen Bremskreis angeschlossen. Über hydraulisch parallel zueinander geschaltete Bremsdruckabsenkventile sind die Radbremsen an eine Saugseite einer Hydropumpe angeschlossen, deren Druckseite zwischen dem Trennventil und den Bremsdruckaufbauventilen angeschlossen ist. Zwischen den Bremsdruckabsenkventilen und der Saugseite der Hydropumpe ist üblicherweise ein Hydrospeicher zur Zwischenspeicherung von Bremsflüssigkeit bei einem Absenken von Radbremsdrücken in den Radbremsen durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile vorgesehen. Über ein Ansaugventil ist die Saugseite der Hydropumpe mit dem Hauptbremszylinder verbindbar, um bei nicht betätigtem Hauptbremszylinder und druckloser Fahrzeugbremsanlage Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder zu einem Bremsdruckaufbau ansaugen zu können. Die Hydropumpe wird vielfach, wenn auch nicht unbedingt zutreffend, auch als Rückförderpumpe bezeichnet. Als Beispiel einer solchen schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage wird auf die Offenlegungsschrift DE 195 01 760 A1 hingewiesen.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist ein Trennventil auf, über das ein Bremskreis an einen Hauptbremszylinder angeschlossen ist. Über ein hier als Radventil bezeichnetes Ventil ist eine Radbremse an das Trennventil angeschlossen. Das Trennventil und das Radventil sind hydraulisch in Serie geschaltet und zwischen dem Hauptbremszylinder und der einen Radbremse angeordnet, wobei wie gesagt das Trennventil an den Hauptbremszylinder und die Radbremse an das Radventil angeschlossen ist. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage benötigt kein zweites Ventil für die eine Radbremse, also kein Bremsdruckaufbauund -absenkventil, auch kein Drei-Stellungs-Ventil, das die Funktionen des Radbremsdruckaufbaus und -abbaus verwirklicht, sondern die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage kommt mit dem einen, hier als Radventil bezeichneten Ventil für die eine Radbremse aus.
Des weiteren weist die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage eine Hydropumpe auf, deren Saugseite über ein Ansaugventil an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist. Die eine Radbremse ist unmittelbar, d.h. ohne ein zwischengeschaltetes Ventil, an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen.
Die Erfindung vereinfacht den Aufbau einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, weil sie keine zwei Ventile je Radbremse benötigt, sondern der einen Radbremse nur ein Radventil zugeordnet ist. Die Einsparung eines Magnetventils bringt den weiteren Vorteil eines kleinen Hydraulikaggregats und eines kleineren Hydraulikblocks und niedrigerer Herstell- und Montagekosten mit sich. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage kann mit vorhandenen hydraulischen Bauelementen wie Magnetventilen und Hydropumpe aufgebaut werden, sie erfordert keine Neuentwicklung solcher Bauelemente.
Eine weitere Radbremse, die an denselben Bremskreis angeschlossen ist, ist über ein Bremsdruckabbauventil mit einem Hydrospeicher verbunden. Der weiteren Radbremse ist also ebenfalls nur ein Ventil zugeordnet.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegeben Erfindung zum Gegenstand.
Eine weitere Radbremse ist zwischen dem Trennventil und dem Radventil an die Fahrzeugbremsanlage angeschlossen (Anspruch 2). Diese weitere Radbremse benötigt kein eigenes, ihr zugeordnetes Ventil. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht unterschiedliche Drücke in der einen und der weiteren Radbremse. Das erhöht die Möglichkeiten von Regelungen der Radbremsdrücke in den Radbremsen der einzelnen Fahrzeugräder und verbessert auf diese Weise die Regelungsmöglichkeiten einer Bremsblockierschutzregelung und einer Fahrdynamik-/Schleuderschutzregelung.
Gemäß Anspruch 3 ist eine Drossel vorgesehen, durch die die weitere Radbremse an den Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen ist. Durch ihre Drosselwirkung verbessert die Drossel eine Steuer- und Regelbarkeit insbesondere eines Radbremsdrucks während einer Schlupfregelung in der einen Radbremse, die unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen ist. Zur Klarstellung: Die Drossel wirkt unmittelbar auf die weitere Randbremse und verbessert die Schlupfregelung der einen Radbremse, die nicht unmittelbar and die Drossel angeschlossen ist. In Kombination mit einem zusätzlichen Rückschlagventil, das der Drossel hydraulisch parallel geschaltet und von der weiteren Radbremse in Richtung des Trennventils und in Richtung eines Hydrospeichers, sofern vorhanden, durchströmbar ist, wird einem Überbremsen des betroffenen Fahrzeugrads entgegengewirkt (Anspruch 4).
Anspruch 5 sieht einen Hydrospeicher vor, an den die weitere Radbremse über ein Bremsdruckabsenkventil angeschlossen ist. Das ermöglicht ein Absenken des Radbremsdrucks in der weiteren Radbremse und damit ein Senken der Bremskraft. Der Hydrospeicher ermöglicht ein Absenken des Radbremsdrucks auch in der einen Radbremse.
Eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 sieht vor, den Hydrospeicher über ein Rückschlagventil mit einer Saugseite der Hydropumpe zu verbinden. Das Rückschlagventil ist in Richtung der Hydropumpe durchströmbar. Das ermöglicht bei unbetätigter Fahrzeugbremsanlage eine Rückförderung von Bremsflüssigkeit aus dem Hydrospeicher mit der Hydropumpe in den Hauptbremszylinder. Auch bei betätigter Fahrzeugbremsanlage ist eine Rückförderung von Bremsflüssigkeit aus dem Hydrospeicher mit der Hydropumpe in den Hauptbremszylinder möglich, wenn in der einen Radbremse noch ein Druckaufbau möglich ist.
Vorzugsweise ist die eine Radbremse, die unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen ist, eine Vorderradbremse und die andere Radbremse eine Hinterradbremse (Anspruch 7). Das ermöglicht eine Schlupfregelung am Vorderrad. Am Hinterrad ist ein Bremsdruckabbau und damit eine Absenkung einer Bremskraft durch Öffnen des Bremsdruckabbauventils möglich um ein Fahrzeug zu stabilisieren.
Insbesondere für einen Kraftwagen sieht die Erfindung zwei identische Bremskreise der vorstehend erläuterten Art vor (Anspruch 8), wobei insbesondere eine sog. X-Bremskreisaufteilung vorgesehen ist, die auch als Diagonal-Aufteilung bezeichnet wird (Anspruch 9). Es sind also eine Vorderradbremse und eine diagonal gegenüberliegende Hinterradbremse an einen Bremskreis und die beiden anderen Radbremsen an den anderen Bremskreis angeschlossen.
Der Anschluss der weiteren Radbremse zwischen dem Trennventil und dem Radventil über eine Drossel oder ohne Drossel ist auch bei Ausgestaltungen der Erfindung möglich, deren eine Radbremse in bekannter Weise über ein Bremsdruckaufbauventil an das Trennventil angeschlossen ist und deren eine Radbremse ein Bremsdruckabsenkventil aufweist, an das die Saugseite einer Hydropumpe angeschlossen ist. In diesem Fall ist die eine Radbremse nicht unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe angeschlossen, sondern über das Bremsdruckaufbauventil.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan eines Bremskreis einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage.
Ausführungsform der Erfindung
Die Figur zeigt einen von zwei identischen Bremskreisen I, II einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage 1 gemäß der Erfindung. Die Fahrzeugbremsanlage 1 weist einen Zweikreis-Hauptbremszylinder 2 auf, an den der Bremskreis I über ein Trennventil 3 angeschlossen ist. Das Trennventil 3 ist ein in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil.
Über ein Radventil 4 ist eine Radbremse 5 an das Trennventil 3 angeschlossen. Das Radventil 4 ist wie das Trennventil 3 ein in seiner stromlosen Grundstellung offenes 2/2-Wege-Magnetventil. Dem Radventil 4 ist ein Rückschlagventil 6 hydraulisch parallel geschaltet, das in Richtung der Radbremse 5 durchströmbar ist. Der einen Radbremse 5 ist kein weiteres Ventil zugeordnet.
Eine weitere Radbremse 7 ist über eine Drossel 8 zwischen dem Trennventil 3 und dem Radventil 4 angeschlossen. Der Drossel 8 ist ein Rückschlagventil 9 hydraulisch parallel geschaltet. Das Rückschlagventil 9 ist aus der Radbremse 7 heraus durchströmbar. Der weiteren Radbremse 7 ist kein eigenes, schaltbares Ventil zugeordnet.
Über die Drossel 8, das ihr parallel geschaltete Rückschlagventil 9 und ein Druckabsenkventil 10 ist ein Hydrospeicher 11 an die weitere Radbremse 7 angeschlossen. Das Druckabsenkventil 10 ist ein in seiner stromlosen Grundstellung geschlossenes 2/2-Wege-Magnetventil, es kann eine integrierte Drossel 12 aufweisen.
Des weiteren ist eine Hydropumpe 13 vorhanden, deren Saugseite über ein Ansaugventil 14 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen ist. Das Ansaugventil 14 ist ein in seiner stromlosen Grundstellung geschlossenes 2/2-Wege-Magnetventil. An eine Druckseite der Hydropumpe 13 ist unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines Ventils die eine Radbremse 5 angeschlossen. Angetrieben wird die Hydropumpe 13 von einem Elektromotor 15.
Der Hydrospeicher 11 ist über ein Rückschlagventil 17, das in Richtung der Hydropumpe 13 durchströmbar ist, an die Hydropumpe 13 angeschlossen., womit die Saugseite der Hydropumpe 13 über das Druckabsenkventil 10 auch an die weitere Radbremse 7 angeschlossen ist.
Wie bereits gesagt weist die Fahrzeugbremsanlage 1 einen zweiten, nicht dargestellten Bremskreis II auf, der identisch mit dem dargestellten Bremskreis I ausgebildet ist. Die Hydropumpen 13 beider Bremskreise I, II werden von dem einen Elektromotor 15 gemeinsam angetrieben. Jeweils die eine Radbremse 5 beider Bremskreise I, II, die unmittelbar an die Druckseite der Hydropumpe 13 angeschlossen ist, ist eine Vorderradbremse. Die andere Radbremse 7, die über die Drossel 8 angeschlossen ist, ist eine Hinterradbremse. Die Fahrzeugbremsanlage 1 ist eine Diagonal-Zweikreisbremsanlage mit einer X-Bremskreisaufteilung, d.h. es sind eine linke Vorderradbremse 5 und eine rechte Hinterradbremse 7 an einen Bremskreis I, II sowie eine rechte Vorderradbremse 5 und eine linke Hinterradbremse 7 an den anderen Bremskreis II, I angeschlossen. Die hydraulischen Bauelemente, nämlich die Magnetventile 3, 4, 10, 14 die Rückschlagventile 6, 9, die Drossel 8, der Hydrospeicher 11, die Hydropumpe 13 und der Elektromotor 15 sind zu einem Hydraulikaggregat zusammengefasst und in einen sog. Hydraulikblock 16 eingebaut bzw. an den Hydraulikblock 16 angebaut. Der Hydraulikblock 16 ist ein quaderförmiges Bauteil beispielsweise aus Aluminium, in dem gestufte Sacklöcher als Aufnahmen für die hydraulischen Bauelemente der Fahrzeugbremsanlage 1 angebracht und durch Bohrungen miteinander verbunden, d.h. hydraulisch verschaltet sind.
Eine Bremsung ohne Schlupfregelung erfolgt durch Betätigung des Hauptbremszylinders 2, die Magnetventile 3, 4, 10, 14 verbleiben in ihren dargestellten Grundstellungen, die Hydropumpe 13 wird nicht betrieben.
Eine Schlupfregelung ist an den einen Radbremsen 5 möglich, die unmittelbar an die Druckseiten der Hydropumpen 13 angeschlossen sind, im Ausführungsbeispiel also an den Vorderradbremsen 5. Zum Absenken eines Radbremsdrucks in den einen Radbremsen 5 werden die Trennventile 3 geschlossen und das Druckabsenkventil 10 wird geöffnet, so dass Bremsflüssigkeit aus der einen Radbremse 5 in den Hydrospeicher 11 strömt. Ein Radbremsdruck in der einen Radbremse 5 sinkt. Auch aus der weiteren Radbremse 7 strömt Bremsflüssigkeit durch das offene Druckabsenkventil 10 in den Hydrospeicher 11, so dass auch in der weiteren Radbremse 7 der Bremsdruck sinkt. Wegen des Rückschlagventils 9 wird der Radbremsdruckabbau in den Hinterradbremsen 7 nicht von der Drossel 8 gedrosselt. Zum Halten des Bremsdrucks werden außer dem Trennventil 3 das Radventil 4 und das Druckabsenkventil 10 geschlossen. Ein anschließender Druckwiederaufbau bei einer Schlupfregelung erfolgt durch Antrieb der Hydropumpe 13 und Öffnen des Ansaugventils 14, so dass die Hydropumpe 13 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 ansaugt und in die eine Radbremse 5 fördert. Das Radventil 4 bleibt geschlossen.
Eine Antriebsschlupfregelung ist mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage 1 möglich, wenn die einen Radbremsen 5, die unmittelbar an die Druckseiten der Hydropumpen 13 angeschlossen sind, im Ausführungsbeispiel also die Vorderradbremsen 5, angetriebenen Fahrzeugrädern zugeordnet sind, d.h. bei einem Kraftwagen mit Vorderradantrieb. Bei einem Allradantrieb erfolgt eine Antriebsschlupfregelung nur an den Vorderrädern. Zu einer Antriebsschlupfregelung bleiben die Ansaugventile 14 geöffnet, die Radventile 4 werden geschlossen und die Hydropumpen 13 werden angetrieben, so dass sie Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 ansaugen und zu den an sie angeschlossen Radbremsen 5 der angetriebenen Fahrzeugräder fördern. Die angetriebenen Räder werden gebremst. Durch Öffnen der Radventile 4 wird der Druckaufbau in den Radbremsen 5 begrenzt oder abgesenkt, wodurch die Radschlupfregelung möglich ist.
Durch Öffnen der Druckabsenkventile 10 strömt Bremsflüssigkeit aus den weiteren Radbremsen 7 der Hinterräder in den Hydrospeicher 11, ihre Bremskraft verkleinert sich, womit sich eine Schleuderneigung verringert und eine Fahrstabilität erhöht. Das Rückschlagventil 9 ermöglicht einen schnellen Radbremsdruckabbau an der Drossel 8 vorbei, um ein Überbremsen der Hinterräder zu vermeiden. Der beschriebene Druckabbau in den weiteren Radbremsen 7 der Hinterräder kann bei einer Bremsblockierschutzregelung erfolgen.
Eine Schleuderschutzregelung ist durch Bremsen der Vorderräder möglich, indem die Ansaugventile 14 geöffnet, die Radventile 4 geschlossen und Bremsflüssigkeit mit den Hydropumpen 13 aus dem Hauptbremszylinder 2 angesaugt und in die einen Radbremsen 5 der Vorderräder gefördert wird. Sofern der Hauptbremszylinder 2 bei einer Schleuderneigung eines Fahrzeugs betätigt ist werden zu einer Schleuderschutzregelung die Trennventile 3 geschlossen. Die Druckabsenkventile 10 können geöffnet werden, so dass Bremsflüssigkeit aus den weiteren Radbremsen 7 der Hinterräder in die Hydrospeicher 11 strömt und ein Bremsdruck in den weiteren Radbremsen 7 sinkt, wodurch sich eine Bremskraft der Hinterräder verkleinert, was einem Überbremsen der Hinterräder entgegenwirkt, eine Schleuderneigung verringert und eine Fahrstabilität des Fahrzeugs erhöht sich.
Bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 und damit unbetätigter Fahrzeugbremsanlage 1 kann mit der Hydropumpe 13 im Hydrospeicher 11 zwischengespeicherte Bremsflüssigkeit durch das offene Radventil 4 und das offene Trennventil 3 in den Hauptbremszylinder rückgefördert werden. Alternativ kann der Hydrospeicher 11 bei unbetätigter Fahrzeugbremsanlage 1 auch durch Öffnen des Druckabsenkventils 10 über das offene Trennventil 3 entleert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19501760 A1 [0002]

Claims

Schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit einem Hauptbremszylinder (2), an den über ein Trennventil (3) ein Bremskreis I, II angeschlossen ist, mit einer Radbremse (5), die über ein Radventil (4) an das Trennventil (3) angeschlossen ist, und mit einer Hydropumpe (13), deren Saugseite über ein Ansaugventil (14) an den Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Radbremse (5) unmittelbar an eine Druckseite der Hydropumpe (13) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Radbremse (7) zwischen dem Trennventil (3) und dem Radventil (4) der einen Radbremse (5) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Radbremse (7) über eine Drossel (8) zwischen dem Trennventil (3) und dem Radventil (4) der einen Radbremse (5) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drossel (8) ein Rückschlagventil (9) hydraulisch parallel geschaltet ist, das von der weiteren Radbremse (7) in Richtung des Trennventils (3) und des Radventils (4) durchströmbar ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) einen Hydrospeicher (11) aufweist, der über ein Druckabsenkventil (10) zwischen dem Trennventil (3) und dem Radventil (4) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydrospeicher (11) über ein in Richtung der Hydropumpe (13) durchströmbares Rückschlagventil (17) an eine Saugseite der Hydropumpe (13) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Radbremse (5) eine Vorderradbremse und die weitere Radbremse (7) eine Hinterradbremse ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) zwei identische Bremskreise I, II aufweist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) eine X-Bremskreisaufteilung aufweist.