DE102013213954A1 - Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, Fahrzeugbremsanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1), die einen Bremsdruckerzeuger (2) und wenigstens einen hydraulische Verbindungen aufweisenden Bremskreis (I, II) aufweist, wobei der Bremskreis (I, II) mit dem Bremsdruckerzeuger (2) verbunden ist und wenigstens eine hydraulisch betätigbare Radbremse (4) und mindestens eine Speicherkammer (11) aufweist, wobei der Bremskreis (I, II) mindestens ein Schaltventil (3, 5, 8, 12) aufweist, und wobei die Vorrichtung zumindest einige der hydraulischen Verbindungen des Bremskreises (I, II) zumindest abschnittsweise bereitstellt und mit einer Leitung (14), durch die die Speicherkammer (11) durch eine Leitung (14) direkt mit dem Bremsdruckerzeuger (2) verbunden ist, wobei in der Leitung (14) wenigstens ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, die einen Bremsdruckerzeuger und wenigstens einen hydraulische Verbindungen aufweisenden Bremskreis aufweist, wobei der Bremskreis mit dem Bremsdruckerzeuger verbunden ist und wenigstens eine hydraulisch betätigbare Radbremse und mindestens eine Speicherkammer aufweist, und wobei der Bremskreis mindestens ein Schaltventil, insbesondere Umschaltventil und/oder Hochdruckschaltventil, aufweist, wobei die Vorrichtung zumindest einige der hydraulischen Verbindungen zumindest abschnittsweise bereitstellt.
- Ferner betrifft die Erfindung eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem Bremsdruckerzeuger und mit wenigstens einem hydraulische Verbindungen aufweisenden Bremskreis, der an dem Bremsdruckerzeuger angeschlossen ist und wenigstens eine hydraulisch betätigbare Radbremse und mindestens eine Speicherkammer aufweist, wobei der Bremskreis mindestens ein Schaltventil, insbesondere Umschaltventil und/oder Hochdruckschaltventil, aufweist.
- Stand der Technik
- Vorrichtungen und Fahrzeugbremsanlagen der Eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
DE 10 2010 042 534 A1 eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit zwei Bremskreisen, die mit einem Bremskrafterzeuger verbunden sind und jeweils zwei Radbremsen und eine Speicherkammer aufweisen. Die beiden Bremskreise sind dabei auf einer Niederdruckseite der Bremskreise durch ein Rückschlagventil miteinander verbunden, um einen schnelleren Radbremsdruckabbau zu ermöglichen. Bei der Betätigung von Auslassschaltventilen zum Verringern des Bremsdrucks gelangt Bremsflüssigkeit in die Speicherkammern der Bremskreise. Die Leerung der jeweiligen Speicherkammer erfolg dabei über eine Rückförderpumpe der Fahrzeugbremsanlage, was zu Geräusch- und Vibrationsentwicklung führen kann. In bestimmten Situationen kann die Speicherkammerleerung daher als störend und unangenehm von den Insassen des Fahrzeugs wahrgenommen werden. - Offenbarung der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Leerung der Speicherkammer automatisch und ohne störende Geräuschentwicklung oder Vibrationen erfolgen kann. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Leitung aufweist, durch die die Speicherkammer direkt mit dem Bremskrafterzeuger verbunden/verbindbar ist, wobei in der Leitung wenigstens ein Rückschlagventil angeordnet ist. Durch die direkte Verbindung von Speicherkammer und Bremsruckerzeuger mittels der Leitung, die eine weitere hydraulische Verbindung darstellt, werden die Schaltventile des jeweiligen Bremskreises umgangen und sobald eine entsprechende Druckdifferenz zwischen dem Bremsdruckerzeuger und Speicherkammer vorliegt, erfolgt ein selbsttätiger Bremsflüssigkeitsaustausch zwischen Speicherkammer und Bremsdruckerzeuger, wobei insbesondere die im Speicher gesammelte Bremsflüssigkeit dem Bremsdruckerzeuger zugeführt wird. Durch das Vorsehen des Rückschlagventils wird die Verbindung zwischen Speicherkammer und Bremsdruckerzeuger automatisch in Abhängigkeit des Druckverhältnisses geöffnet oder verschlossen. Da die übrigen Schaltventile der Fahrzeugbremsanlage für diesen Vorgang nicht betätigt werden müssen, und auch eine bevorzugt vorgesehene Hydraulikpumpe nicht betrieben werden muss, können Geräusche und Vibrationen auf einfache Art und Weise vermieden werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückschlagventil derart ausgebildet und/oder in der Leitung angeordnet ist, dass es öffnet, wenn ein im Bremsdruckerzeuger, insbesondere Hauptbremszylinder herrschender Druck niedriger ist als ein in der Speicherkammer herrschender Druck. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Bremsflüssigkeit von der Speicherkammer zu dem Hauptbremszylinder beziehungsweise dem Bremsdruckerzeuger fließt. Ändern sich die Druckverhältnisse derart, dass der Druck im Hauptbremszylinder den Druck in der Speicherkammer übersteigt, schließt das Rücklaufventil automatisch und mittels des Bremsdruckerzeugers kann ein entsprechender Bremsdruck in dem Bremskreis erzeugt werden, ohne dass Bremsflüssigkeit in die Speicherkammer entweicht.
- Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die Vorrichtung durch die Ausbildung als Bremsmodul auszeichnet, das einen Gehäuseblock aufweist, in welchem ein erster hydraulischer Anschluss für den Bremsdruckerzeuger und ein zweiter hydraulischer Anschluss für die Speicherkammer ausgebildet ist, wobei die Anschlüsse durch eine die Leitung bildende Bohrung in dem Gehäuseblock miteinander verbunden sind. Bremsmodule mit entsprechenden Anschlüssen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise als ESP-Modul (ESP = Elektronisches Stabilitätsprogramm), bekannt. Bekannte Gehäuseblöcke weisen dabei eine Bohrung auf, die die Anschlüsse für den Bremsdruckerzeuger, insbesondere für den Hauptbremszylinder, und für die Speicherkammer miteinander verbinden. Diese Bohrung dient jedoch nicht zur hydraulischen Verbindung dieser beiden Anschlüsse miteinander, sondern zur einfacheren Herstellung des gesamten Gehäuseblocks. Nach Erzeugen der Bohrung wird diese in der Regel durch ein Verschlusselement, insbesondere durch eine Dichtkugel, wieder verschlossen, um die Anschlüsse voneinander zu trennen. Durch die vorteilhafte Ausbildung wird dieses Verschlusselement durch das Rückschlagventil ersetzt, wodurch die Vorrichtung die zuvor beschriebene Funktionalität auf einfache und kostengünstige Art und Weise erhält.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rückschlagventil in der Leitung formschlüssig und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Rückschlagventil in der Leitung klemmend oder verstemmt gehalten ist, um eine sichere Arretierung zu gewährleisten. Natürlich ist es auch denkbar, das Rückschlagventil durch eine Verschraubung in der Leitung zu sichern.
- Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Gehäuseblock wenigstens einen weiteren Anschluss für die jeweilige Radbremse und/oder für das jeweilige Schaltventil aufweist. Dadurch bildet der Gehäuseblock einen zentralen Bestandteil der Fahrzeugbremsanlage, wobei bevorzugt das jeweilige Schaltventil in dem Gehäuseblock integriert ist. Die Vorrichtung lässt sich dadurch einfach handhaben und montieren, wobei die hydraulischen Verbindungen bevorzugt in dem Gehäuseblock als Aussparungen und/oder Bohrungen ausgebildet sind.
- Besonders bevorzugt ist der Gehäuseblock als Pumpengehäuse einer Hydraulikpumpe der Fahrzeugbremsanlage ausgebildet. In diesem Fall ist die Pumpe zweckmäßigerweise in dem Gehäuseblock integriert angeordnet. Hierdurch werden besonders kurze hydraulische Wege zwischen den Anschlüssen und der Hydraulikpumpe gewährleistet. Die Hydraulikpumpe kann dabei eine oder mehrere Pumpeinrichtungen sowie einen oder mehrere die Pumpeinrichtungen antreibende Antriebseinrichtungen, insbesondere Elektromotoren aufweisen.
- Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Insbesondere bei einer Ausbildung der Vorrichtung als Bremsmodul, lässt sich diese besonders einfach in die Fahrzeugbremsanlage integrieren. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen.
- Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
-
1 eine Fahrzeugbremsanlage in einer schematischen Darstellung und -
2 ein Bremsmodul der Fahrzeugbremsanlage in einer schematischen Draufsicht. -
1 zeigt als Ausführungsbeispiel eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage1 , die einen mit Muskelkraft betätigbaren Zwei-Kreis-Hauptbremszylinder2 aufweist, an dem zwei BremskreiseI ,II angeschlossen sind. Jeder BremskreisI ,II ist durch ein Umschaltventil3 mit dem Hauptbremszylinder2 verbunden. - Jeder Bremskreis
I ,II weist außerdem zwei Radbremsen4 auf, die über Bremsdruckaufbauventile5 an den jeweiligen BremskreisI ,II angeschlossen sind. Die Anzahl von Radbremsen4 in jedem BremskreisI ,II ist nicht zwingend für die Erfindung. Den Umschaltventilen3 und den Bremsdruckaufbauventilen5 sind Rückschlagventile6 ,7 hydraulisch parallel geschaltet, wobei die Rückschlagventile6 der Umschaltventile3 vom Hauptbremszylinder2 in Richtung Radbremsen4 und die Rückschlagventile7 der Bremsdruckaufbauventile5 von den Radbremsen4 in Richtung Hauptbremszylinder2 durchströmbar sind. - Jeder Radbremse
4 ist weiterhin ein Bremsdruckabsenkventil8 zugeordnet, durch das die Radbremse4 mit einer Saugseite einer Pumpeinrichtung9 einer Hydraulikpumpe P verbindbar ist. Jeder der BremskreiseI ,II weist eine Pumpeinrichtung9 auf, die von einem gemeinsamen Elektromotor10 der Hydraulikpumpe P antreibbar ist. An den Saugseiten der Pumpeinrichtungen9 sind jeweils eine Speicherkammer11 angeschlossen. Außerdem sind die Saugseiten der Hydrulikpumpen9 durch Hochdruckschaltventile12 mit dem Hauptbremszylinder2 verbindbar. - Vorliegend sind die Ventile
3 ,5 ,8 ,12 der Fahrzeugbremsanlage1 als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet. Die Umschaltventile3 und die Bremsdruckaufbauventile5 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offen, die Bremsdruckabsenkventile8 und die Hochdruckschaltventile12 in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossen, was allerdings ebenfalls nicht zwingend für die Erfindung ist. - Die Bremsdruckaufbauventile
5 und die Bremsdruckabsenkventile8 bilden Radbremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen sich Radbremsdrücke in den Radbremsen4 radindividuell regeln lassen. Bei einer Schlupfregelung erfolgt ein Bremsdruckaufbau mittels der Pumpeneinrichtungen9 , wobei der Hauptbremszylinder2 betätigt sein kann, aber nicht betätigt werden muss. Die Umschaltventile3 werden bei einer Schlupfregelung normalerweise geschlossen und die BremskreiseI ,II dadurch hydraulisch vom Hauptbremszylinder2 getrennt. Durch Öffnen der Hochdruckschaltventile12 können die Pumpeinrichtungen9 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder2 ansaugen. Eine Schlupfregelung durch radiindividuelle Radbremsdruckmodulation mit den Bremsdruckaufbauventilen5 und den Bremsdruckabsenkventilen8 ist an sich bekannt, und soll hier nicht näher erläutert werden. S ist beispielsweise eine Bremsblockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung möglich, für die Kurzbezeichnungen wie ABS, ASR, FDR und ESP gebräuchlich sind. Auf den den Radbremsen4 abgewandten Seiten der Bremsdruckabsenkventile8 weist die Fahrzeugbremsanlage1 vorliegend ein Verbindungsventil13 auf, das die beiden BremskreiseI ,II miteinander verbindet. Dadurch sind die Saugseiten der Pumpeneinrichtungen9 und die Speicherkammern11 der beiden BremskreiseI ,II miteinander verbunden beziehungsweise miteinander verbindbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsventil13 als Rückschlagventil ausgebildet, das von einem BremskreisI zum anderen BremskreisII durchströmbar ist. Mittels des Verbindungsventils13 kann ein Radbremsdruck in den Radbremsen4 des BremskreisesI schnell abgebaut werden, eine Bremskraft der entsprechenden Radbremsen4 nimmt schneller ab. Dadurch reduziert sich eine Radschlupfzeit des entsprechenden Fahrzeugrades, wodurch das Rad schneller wieder eine Seitenführungskraft aufbaut beziehungsweise erhöht. - Insoweit entspricht die Fahrzeugbremsanlage der aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannten Fahrzeugbremsanlage.
- Die Fahrzeugbremsanlage
1 unterscheidet sich jedoch von bekannten Bremskraftanlagen dadurch, dass die jeweilige Speicherkammer11 durch eine Leitung14 direkt mit dem Hauptbremszylinder2 verbunden ist, wobei in dieser Leitung ein Rückschlagventil15 angeordnet ist, das in Richtung des Hauptbremszylinders2 öffnet. Wenn also die Druckverhältnisse in der Fahrzeugbremsanlage1 derart sind, dass der Druck in der Speicherkammer11 höher ist als der Druck in dem Hauptbremszylinder2 , dann öffnet das Rückschlagventil15 und Bremsflüssigkeit fließt von der Speicherkammer11 zu dem Hauptbremszylinder2 . Kehren sich die Druckverhältnisse um, so wird das Rückschlagventil15 geschlossen und ein Bremsdruck ist sowohl mittels der Pumpeneinrichtung9 als auch mittels des Hauptbremszylinders2 an den Radbremsen4 aufbringbar. Das Rückschlagventil15 zwischen der Speicherkammer11 und dem Hauptbremszylinder2 hat den Vorteil, dass eine automatische Entleerung der Speicherkammer11 erfolgt, sobald der Hauptbremszylinder-Druck geringer ist als der der jeweiligen Speicherkammer11 , beispielsweise wenn der Fahrer seinen Fuß von der Bremse nimmt. Das Entleeren der jeweiligen Speicherkammer11 erfolgt dabei ohne störende Geräusche aus der Pumpenansteuerung oder Schaltventilansteuerung. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Verbindung der BremskreiseI undII durch das Rückschlagventil13 entfällt, so dass die BremskreiseI undII an dieser Stelle stets getrennt voneinander vorliegen. -
2 zeigt die Vorrichtung17 der Fahrzeugbremsanlage1 , die im Wesentlichen die BremskreiseI ,II mit den unterschiedlichen Bestandteilen, die in1 durch einen gestrichelten Rahmen umfasst sind, bildet und als Bremsmodul ausgebildet ist, in einer inversen Draufsicht. Das Bremsmodul weist einen Gehäuseblock18 auf, der eine Vielzahl von Anschlüssen für die Schaltventile3 ,5 ,8 ,12 , für den Hauptbremszylinder2 , für die Radbremsen4 sowie für die Hydraulikpumpe P und entsprechende Leitungen aufweist. Insbesondere ein erster Anschluss19 ist dabei dem Hauptbremszylinder2 und ein zweiter Anschluss20 der Speicherkammer11 zugeordnet. - Die Anschlüsse sind dabei direkt in dem Gehäuseblock
18 ausgebildet. Der Anschluss19 und der Anschluss20 des jeweiligen BremskreisesI ,II sind dabei durch jeweils eine Bohrung21 hydraulisch miteinander verbunden, wobei die jeweilige Bohrung jeweils die entsprechende Leitung14 bildet. Nahe zu dem jeweiligen Anschluss20 ist das jeweilige Rückschlagventil15 , hier nur für den BremskreisII erkennbar dargestellt, vorgesehen. Das Rückschlagventil15 ist in der Bohrung21 form- und kraftschlüssig, insbesondere durch eine Verstemmung, gehalten und wirkt auf die zuvor beschriebene Art und Weise. Das Rückschlagventil15 ist an der Stelle vorgesehen, an welcher üblicherweise ein Dichtelement angeordnet wird, um die Anschlüsse19 und20 fluidtechnisch voneinander zu trennen. Die Bohrung21 ist jeweils dazu vorgesehen, den Anschluss19 mit einem Anschluss22 zu verbinden, der jeweils einem der Hochdruckschaltventile12 zugeordnet ist, und mit einem Anschluss23 , der jeweils einem der Umschaltventile3 zugeordnet ist. Da die Bohrung durch den Anschluss20 in den Gehäuseblock18 eingebracht wird, muss diese zu dem Anschluss20 abgedichtet werden, so dass bei einer Bremsbetätigung ein Druckaufbau möglich ist. Durch Vorsehen des Rückschlagventils15 in der jeweiligen Leitung14 , insbesondere zwischen dem Anschluss20 und den Anschlüssen22 und23 wird der Aufbau des Drucks weiterhin gewährleistet, wobei gleichzeitig, wenn der Druck an dem Anschluss20 höher ist als der in dem Hauptbremszylinder2 , das Rückschlagventil15 öffnet und dadurch Bremsflüssigkeit von der Speicherkammer11 direkt zu dem Hauptbremszylinder2 fließen kann. Hier wird eine automatische Leerung der Speicherkammer11 gewährleistet, die – wie zuvor beschrieben – ohne Pumpenansteuerung und/oder Ventilansteuerung erfolgt. - Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse
20 als Bohrung mit einem im Vergleich zu der Bohrung21 größeren Durchmesser ausgebildet und weisen eine derartige axiale Tiefe auf, dass in dem jeweiligen Anschluss20 ein Volumenraum mit entsprechenden Ausmaßen gebildet wird. Dieser Volumenraum bildet bevorzugt die jeweilige Speicherkammer11 . Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist also vorgesehen, dass die Anschlüsse20 bereits die Speicherkammern11 bilden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Anschlüsse20 lediglich zur Verbindung zu separaten Speicherkammern11 ausgebildet sind. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010042534 A1 [0003]
Claims (7)
- Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (
1 ), die einen Bremsdruckerzeuger (2 ) und wenigstens einen hydraulische Verbindungen aufweisenden Bremskreis (I ,II ) aufweist, wobei der Bremskreis (I ,II ) mit dem Bremsdruckerzeuger (2 ) verbunden ist und wenigstens eine hydraulisch betätigbare Radbremse (4 ) und mindestens eine Speicherkammer (11 ) aufweist, wobei der Bremskreis (I ,II ) mindestens ein Schaltventil (3 ,5 ,8 ,12 ) aufweist, und wobei die Vorrichtung zumindest einige der hydraulischen Verbindungen des Bremskreises (I ,II ) zumindest abschnittsweise bereitstellt, gekennzeichnet durch eine Leitung (14 ), durch die die Speicherkammer (11 ) durch eine Leitung (14 ) direkt mit dem Bremsdruckerzeuger (2 ) verbunden ist, wobei in der Leitung (14 ) wenigstens ein Rückschlagventil (15 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
15 ) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es öffnet, wenn ein im Bremsdruckerzeuger, insbesondere Hauptbremszylinder (2 ), herrschender Druck niedriger ist als ein in der Speicherkammer (11 ) herrschender Druck. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Bremsmodul (
17 ), das einen Gehäuseblock (18 ) aufweist, in welchen ein erster hydraulischer Anschluss (19 ) für den Bremsdruckerzeuger (2 ) und ein zweiter hydraulischer Anschluss für die Speicherkammer (11 ) ausgebildet ist, wobei die beiden Anschlüsse (19 ,20 ) durch eine die Leitung (14 ) bildende Bohrung (21 ) miteinander verbunden sind. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
15 ) in der Leitung (14 ) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseblock (
18 ) wenigstens einen weiteren Anschluss (22 ) für die jeweilige Radbremse (4 ) und/oder für das jeweilige Schaltventil (3 ,5 ,8 ,12 ) aufweist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseblock (
18 ) als Pumpengehäuse einer Hydraulikpumpe (P) der Fahrzeugbremsanlage (1 ) ausgebildet ist. - Hydraulische Fahrzeugbremsanlage (
1 ) mit einem Bremsdruckerzeuger (2 ) mit wenigstens einem hydraulische Verbindungen aufweisenden Bremskreis (I ,II ), der an dem Bremsdruckerzeuger (2 ) angeschlossen ist und wenigstens eine hydraulisch betätigbare Radbremse (4 ) und mindestens eine Speicherkammer (11 ) aufweist, wobei jeder Radbremse (4 ) mindestens ein Schaltventil (3 ,5 ,8 ,12 ) zugeordnet ist, und mit einer Vorrichtung, die zumindest einige der hydraulischen Verbindungen zumindest abschnittsweise bereitstellt, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
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