DE102015015467B3

DE102015015467B3 - Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015015467B3
Application number: DE102015015467.2A
Authority: DE
Inventors: Johannes Albl; Jakob Bosch; Michael Frisch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-11-28
Filing date: 2015-11-28
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-11-29

Abstract

Eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug umfassend einen Hauptbremszylinder (1) und mit dem Hauptbremszylinder (1) über eine erste Druckleitung verbundene Bremszylinder (7, 8) und eine durch eine den Hauptbremszylinder (1) mit den Bremszylindern (7, 8) verbindende zweite Druckleitung, wobei in der ersten Druckleitung (20) ein erstes Rückschlagventil (21) vorgesehen ist, das eine strömungsgerichtete Zuleitung von dem Hauptbremszylinder (1) zu den Bremszylindern (7, 8) bildet, und in der zweiten Druckleitung (22) ein zweites Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine strömungsgerichtete Ableitung von den Bremszylindern (7, 8) zu dem Hauptbremszylinder (1) bildet, ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rückschlagventil ein an ein Fahrzeugsteuergerät (25) angekoppeltes und durch das Fahrzeugsteuergerät (25) verschließbares Rückschlagventil (24) ist, wobei das Fahrzeugsteuergerät (25) konfiguriert ist, um, wenn das Fahrzeugsteuergerät (25) ein Fahrerzustandssignal, das einen Fahrzustand darstellt, bei dem eine Gefahr der Verkippung der Bremsscheibe (18) droht, über einem vordefinierten Bezugswert feststellt, das zweite Rückschlagventil (24) zu sperren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die DE 10 2008 034 769 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, in der zum Bremsen ein Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe gedrückt wird, umfassend das Ermitteln nach vorbestimmten Kriterien, ob mit einer vorbestimmten Mindestwahrscheinlichkeit ein das Spiel zwischen einem Bremsbelag und einer Bremsscheibe angebender Wert einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, und falls dies der Fall ist, das Anlegen zumindest des betreffenden Bremsbelags an die Bremsscheibe. Das Anlegen des Bremsbelags an die Bremsscheibe erfolgt für eine Dauer von höchstens 0,5 Sekunden und/oder durch das Anlegen wird eine Bremskraft unterhalb eines vorbestimmten Grenzwerts für die Bremskraft erzielt. Bei dem Verfahren wird die Abweichung des Abstandes des Bremsbelags zu der Bremsscheibe von einem Grenzwert überwacht. Bei einer festgestellten Abweichung wird der Bremszylinder aktiv betätigt und der Belag gegen die Bremsscheibe geführt. Hierzu wird die Querbeschleunigung herangezogen, denn durch ein hohe Querbeschleunigung wird die Bremsscheibe verkippt und dadurch wird der Abstand zwischen den Bremsbelägen. vergrößert, was der Fahrer beim nächsten Bremsvorgang durch einen längeren Pedalweg spürt.
Die Bremsvorrichtung für einspurige Fahrzeuge nach DE 20 2006 010 647 U1 umfasst eine Dreh-/Taumelscheibe, die mit der Radachse oder mit dem Laufrad direkt, fest oder abnehmbar gekoppelt ist und die schräg oder winkelgeneigt zur Drehachse angeordnet ist, einen Teller, der auf der Oberfläche der schrägen Taumelscheibe liegt, wobei die Lager ein reibungsloses Gleiten des Tellers auf der Taumelscheibe ermöglichen, der mit einer Öffnung in der Mitte versehen ist, einen oder mehrere Kolben, die mit dem Teller (10) gelenkartig gekoppelt sind, nahezu parallel zu der Raddrehachse (2) angeordnet sind und in diese Richtung bewegbar sind, sowie eine oder mehrere statisch eingebaute Druckkammern, an denen die Kolben angebracht sind, die mit einander durch einen Flüssigkeits-Leitkanal oder Verbindungskanal verbunden sind. Ein mechanisches oder elektronisches Ventil ist in dem Verbindungskanal oder am Bremssattel eingebaut. In der Leerlaufstellung wird die Taumelbewegung durch das konstante Bremsflüssigkeitsvolumen ausgeglichen und die Kolben werden abwechseln hinein- und heraus gedrückt. Insgesamt folgen die Bremsbeläge also der Kippbewegung der Taumelscheibe. Bei einer Betätigung des Ventils wird ein Druck in der Druckkammer aufgebaut und die Bremsbeläge werden stärker an die Bremsscheibe gedrückt. Es entsteht eine Bremswirkung durch Reibung.
Die gattungsbildende DE 101 49 411 A1 offenbart eine hydraulisch betätigbare Bremse mit einem Hauptbremszylinder und mindestens einen mit dem Hauptbremszylinder über eine erste Druckleitung verbundene Bremszylinder und mit einer den Hauptbremszylinder mit dem mindestens einen Bremszylinder verbindende zweite Druckleitung, wobei die erste Druckleitung eine strömungsgerichtete Zuleitung zu dem Bremszylinder und die zweite Druckleitung eine strömungsgerichtete Ableitung zu dem Hauptbremszylinder bildet. Wird in dem Hauptbremszylinder ein Druck aufgebaut, wird der Druck über die erste Druckleitung an die Bremszylinder weitergegeben und über die zweite Druckleitung an den Hauptbremszylinder zurück gespeist.
Bei der Bremse nach DE 101 49 411 A1 wird die Bremsscheibe unter der Wirkung einer Seitenkraft, beispielsweise beim Durchfahren einer Kurve, verkippt und die Bremsbeläge über die Kolben nach außen gedrückt, wie in 1 gezeigt ist, die diesen Stand der Technik wiedergibt. Da kein Gegendruck aufgebaut wird, wird bei dieser Verkippung die Bremsflüssigkeit in Richtung zu dem Hauptbremszylinder befördert, sodass kein Einfluss auf die Kipplage der Bremsscheibe erfolgt. Dies kann zu einer zeitversetzten Reaktion der Bremse führen und bei einer Gefahrenbremsung in einer Kurve kann es zu einem unangenehm langen Pedalweg kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug bereit zu stellen, bei der die Bremse auch bei Kurvenfahrten mit wenig Verzögerung bis zum Greifen der Bremse betätigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dazu umfasst die erfindungsgemäße Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug einen Hauptbremszylinder und mit dem Hauptbremszylinder über eine erste Druckleitung verbundene Bremszylinder und eine den Hauptbremszylinder mit den Bremszylindern verbindende zweite Druckleitung, wobei in der ersten Druckleitung ein erstes Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine strömungsgerichtete Zuleitung von dem Hauptbremszylinder zu den Bremszylindern bildet, und in der zweiten Druckleitung ein zweites Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine strömungsgerichtete Ableitung von den Bremszylindern zu dem Hauptbremszylinder bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rückschlagventil ein an ein Fahrzeugsteuergerät angekoppeltes und durch das Fahrzeugsteuergerät verschließbares Rückschlagventil ist, wobei das Fahrzeugsteuergerät konfiguriert ist, um, wenn das Fahrzeugsteuergerät ein Fahrzustandssignal, das einen Fahrzustand darstellt, bei dem eine Gefahr der Verkippung der Bremsscheibe droht, über einem vordefinierten Bezugswert feststellt, das zweite Rückschlagventil zu sperren.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage hat den Vorteil, dass die Gefahr einer Verkippung der Bremsscheibe durch Seitenkräfte schnell erkannt und über die schnellen Aktoren des steuerbaren Rückschlagventils eingeschränkt werden kann, sodass die Bremse auch bei einer Kurvenfahrt schnell und zuverlässig betätigt werden kann. Dieses Ziel kann bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage ohne zusätzlichen Kraftaufwand auf Seiten des Hauptbremszylinders erreicht werden. Schließlich ist es noch vorteilhaft, dass bei der Korrektur der Kipplage der Bremsscheibe nur ein Bremsbelag an der Bremsscheibe anliegt, sodass sich trotz eines reduzierten Leerwegs nur eine geringe Reibung bei der Korrektur der Bremsscheibenlage ergibt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Bremsanlage dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsteuergerät konfiguriert ist, um die Sperrung des zweiten Rückschlagventils aufzuheben, wenn das Fahrzustandssignal unter einen vorgegebenen Bezugswert fällt. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Bremsanlage unverzüglich in ihren Ausgangszustand zurückkehrt, wenn die Auswirkung von Seitenkräften auf das Kraftfahrzeug bzw. die Kurvenfahrt beendet ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Bremsanlage dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzustandssignal ein Querbeschleunigungs-Signal ist. Da das Querbeschleunigungs-Signal in dem heutzutage üblicherweise vorhandenen Fahrzeugsteuergerät ohnehin zur Verfügung steht, ist auch seitens der Steuerung kein Zusatzaufwand mehr erforderlich.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Bremsanlage dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzustandssignal ein Lenkwinkel-Signal unter Berücksichtigung einer Fahrzeug-Geschwindigkeit ist. Auch aus dem Lenkwinkel Signal und der Fahrzeuggeschwindigkeit lässt sich ein Fahrzustandssignal ohne weiteres ableiten, welches zur Steuerung des zweiten Rückschlagventils nun benötigt wird.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen bedeutet:
1 eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik, und
2 eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Bremsanlage nach 1 umfasst einen Hauptbremszylinder 1, der ein Zylindergehäuse 2 aufweist, in welchem ein Kolben 3 gegen eine Kolbenrückholfeder 4 verlagerbar angeordnet ist. Die Bremsbetätigung erfolgt durch Beaufschlagung einer Kolbenstange 5 des Kolbens 3. Der Hauptbremszylinder 1 wird aus einem Vorratstank 6 gespeist.
Die Bremsanlage nach 1 hat zwei Bremszylinder 7, 8, die an einer Scheibenbremse 9 angeordnet sind. Jeder Bremszylinder 7, 8 besitzt einen Zylinder 10 bzw. 11, in welchem ein Kolben 12 bzw. 13 verlagerbar geführt ist. Zwischen den Kolben 12, 13 und den Zylindern 10, 11 befinden sich Druckvolumina 14 bzw. 15 zur Betätigung der Kolben 12, 13. Die Kolben 12, 13 bewirken bei Betätigung einen Bremsvorgang, indem Bremsbeläge 16 bzw. 17 auf die Bremsscheibe 18 der Scheibenbremse 9 gedrückt werden.
Bei der Bremsanlage nach 1 verbindet eine Zuleitung 20 ein Druckvolumen 19 des Hauptbremszylinders 1 mit den Druckvolumina 14, 15 der Bremszylinder 7, 8. In der Zuleitung 20 ist ein Rückschlagventil 21 vorgesehen, dass so ausgerichtet ist, dass ein Rückfluss von Bremsflüssigkeit von den Druckvolumina 14, 15 zu dem Hauptbremszylinder 1 gesperrt ist.
Bei der Bremsanlage nach 1 verbindet eine Ableitung 22 die Druckvolumina 14, 15 der Bremszylinder 7, 8 mit dem Hauptbremszylinder 1. In der Ableitung 22 ist ein Rückschlagventil 23 vorgesehen, welches derart ausgerichtet ist, dass die Bremsflüssigkeit durch die Ableitung 22 nur von den Bremszylindern 7, 8 zum Hauptbremszylinder 1 fließen kann.
Bei der Bremsanlage nach 1 wird durch Betätigen der Kolbenstange 5 der Kolben 3 innerhalb des Hauptbremszylinders 1 gegen die Rückstellkraft der Kolbenrückholfeder 4 verlagert, wobei die in dem Druckvolumen 19 des Hauptbremszylinders 1 vorhandene Bremsflüssigkeit komprimiert wird. Durch das Rückschlagventil 23 ist die Ableitung 22 gesperrt, so dass die unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit nur durch das Rückschlagventil 21 und die Zuleitung 20 zu den Bremszylindern 7, 8 fließen kann. Die Bremsflüssigkeit gelangt durch die Zuleitung 20 in die Druckvolumina 14, 15 der Bremszylinder 7, 8 und verdrängt dort die Bremszylinder 7, 8 in Richtung auf die Bremsscheibe 18.
Wird der Druck von der Kolbenstange 5 genommen, so verlagert die Kolbenrückholfeder 4 den Kolben 3 zurück. Der dabei entstehende Sog kann aufgrund der Sperrwirkung des Rückschlagventiles 21 keine Bremsflüssigkeit aus der Zuleitung 20 ansaugen. Zufolge der entgegengesetzten Richtung des Rückschlagventiles 23 kann aus der Ableitung 22 Bremsflüssigkeit angesaugt werden. Dies hat zur Folge, dass aus den Druckvolumina 14, 15 Bremsflüssigkeit austritt und sich die Bremsbacken 11 von der Bremsscheibe 18 lösen.
2 zeigt eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei gleiche Teile wie in 1 die gleichen Bezugszeichen tragen.
Bei der Bremsanlage nach 2 ist als Rückschlagventil 24 in der Ableitung 22 ein in Schließrichtung steuerbares, d. h. absperrbares Rückschlagventil 24 vorgesehen. Das steuerbare Rückschlagventil 24 ist an ein Fahrzeugsteuergerät 25 angekoppelt, das konfiguriert ist, um das steuerbare Rückschlagventil 24 bei Erfassung eines vordefinierten Fahrzustandssignals, insbesondere eines Querbeschleunigung-Signals oder eines Lenkwinkel-Signals bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit, zu sperren. Es findet somit keine Kommunikation zwischen den Hydraulikkolben 7, 8 und dem Hauptbremszylinder 1 mehr statt. Die Bremszylinder 7, 8 können daher nur untereinander kommunizieren und, wenn ein Kolben 12 auf der einen Seite eingedrückt wird, drückt die verdrängte Bremsflüssigkeit den gegenüberliegenden Kolben 13 heraus. Mit anderen Worten findet ein Mitwandern der Bremszylinder 7, 8 statt.

Claims

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug umfassend einen Hauptbremszylinder (1) und mit dem Hauptbremszylinder (1) über eine erste Druckleitung verbundene Bremszylinder (7, 8) und eine den Hauptbremszylinder (1) mit den Bremszylindern (7, 8) verbindende zweite Druckleitung, wobei in der ersten Druckleitung (20) ein erstes Rückschlagventil (21) vorgesehen ist, das eine strömungsgerichtete Zuleitung von dem Hauptbremszylinder (1) zu den Bremszylindern (7, 8) bildet, und in der zweiten Druckleitung (22) ein zweites Rückschlagventil vorgesehen ist, das eine strömungsgerichtete Ableitung von den Bremszylindern (7, 8) zu dem Hauptbremszylinder (1) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rückschlagventil ein an ein Fahrzeugsteuergerät (25) angekoppeltes und durch das Fahrzeugsteuergerät (25) verschließbares Rückschlagventil (24) ist, wobei das Fahrzeugsteuergerät (25) konfiguriert ist, um, wenn das Fahrzeugsteuergerät (25) ein Fahrzustandssignal, das einen Fahrzustand darstellt, bei dem eine Gefahr der Verkippung der Bremsscheibe (18) droht, über einem vordefinierten Bezugswert feststellt, das zweite Rückschlagventil (24) zu sperren.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsteuergerät (25) konfiguriert ist, um die Sperrung des zweiten Rückschlagventils (24) aufzuheben, wenn das Fahrzustandssignal unter einen vorgegebenen Bezugswert fällt.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzustandssignal ein Querbeschleunigung-Signal ist.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzustandssignal ein Lenkwinkel-Signal unter Berücksichtigung einer Fahrzeug-Geschwindigkeit ist.