DE102020214819A1

DE102020214819A1 - Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102020214819A1
Application number: DE102020214819.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schmidt; Toni Frenzel; Alfred Strehle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2022-05-25

Abstract

Die Erfindung schlägt vor, Saugseiten von Hydropumpen (6) einer Schlupfregelung einer hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage (1) unmittelbar durch Rückschlagventile (22) an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (12) anzuschließen, wodurch sich in jedem Bremskreis ein Magnetventil einsparen lässt.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 10 2016 201 047 A1 offenbart eine hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter, einem muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder, einem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger und einer Bremsdruckregeleinrichtung, die an den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger angeschlossen ist und an die hydraulische Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen sind. Die Bremsdruckregeleinrichtung der bekannten Fahrzeugbremsanlage weist Einlassventile und Auslassventile zu einer radindividuellen Regelung von Radbremsdrücken in den Radbremsen und eine Hydropumpe zum Fördern von Bremsflüssigkeit aus und in die Radbremsen auf. Eine Saugseite der Hydropumpe ist durch mehrere Magnetventile an den Fremdkraftbremsdruckerzeuger und den Hauptbremszylinder angeschlossen.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße, hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage weist einen insbesondere drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter, einen mit Muskelkraft insbesondere mittels eines (Fuß-) Bremspedals oder eines (Hand-) Bremshebels betätigbaren Hauptbremszylinder, einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger, und eine Bremsdruckregeleinrichtung auf, an die eine oder mehrere hydraulische Radbremse/n der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen sind. Die Bremsdruckregeleinrichtung ist vorzugsweise an den Fremdkraftbremsdruckerzeuger angeschlossen. Sie dient einer Regelung eines Bremsdrucks der Fahrzeugbremsanlage und insbesondere auch einer radindividuellen Radbremsdruckregelung in den Radbremsen für eine Schlupfregelung. Schlupfregelungen sind beispielsweise eine Blockierschutzregelung, Antriebsschlupfregelung und/oder Fahrdynamikregelung, für die die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR gebräuchlich sind. Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht erläutert.
Die Bremsdruckregeleinrichtung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage weist eine Hydropumpe zum Fördern von Bremsflüssigkeit und vorzugsweise Bremsdruckregelventile zur Regelung des Bremsdrucks in der Fahrzeugbremsanlage und/oder zur Regelung der Radbremsdrücke in den Radbremsen auf. Eine Saugseite der Hydropumpe der Bremsdruckregeleinrichtung ist erfindungsgemäß an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter angeschlossen. Insbesondere ist die Saugseite der Hydropumpe der Bremsdruckregeleinrichtung unmittelbar ohne Zwischenschaltung eines Ventils oder durch ein Rückschlagventil ohne ein weiteres Ventil, insbesondere ohne ein Schaltventil beziehungsweise ohne ein steuerbares Ventil oder oder durch ein steuerbares Ventil ohne ein weiteres Ventil an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter angeschlossen. Insbesondere ist die Saugseite der Hydropumpe nicht an den Hauptbremszylinder oder den Fremdkraftbremsdruckerzeuger angeschlossen. Dadurch können Ventile zwischen dem dem Hauptbremszylinder oder dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger einerseits und der Saugseite der Hydropumpe der Bremsdruckregeleinrichtung andererseits entfallen.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage eignet sich auch für ein autonomes Fahren bis zum Level 4 (Fahrer kann zum Eingreifen aufgefordert werden) und Level 5 (höchstes Level; kein Fahrer erforderlich). Dabei dient die Bremsdruckregeleinrichtung mit der Hydropumpe als redundantes System zum Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger, mit dem bei einem Ausfall des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers ein Bremsdruck erzeugt werden kann.
Die abhängigen Ansprüche haben Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Fahrzeugbremsanlage ein Fremdkraftmodul mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger und ein Druckregelmodul mit der Hydropumpe und gegebenenfalls den Bremsdruckregelventilen auf. Das Fremdkraftmodul weist vorzugsweise auch den Hauptbremszylinder auf.
Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs oder einer Ausführungsform der Erfindung aufweisen, sind grundsätzlich möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen hydraulische Schaltpläne von zwei erfindungsgemäßen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen.
Figurenliste

Die in 1 dargestellte, erfindungsgemäße hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 ist als Zweikreis-Bremsanlage mit vier hydraulischen Radbremsen 2 ausgebildet, von denen jeweils zwei Radbremsen 2 an einen der beiden Bremskreise angeschlossen sind.

Die Fahrzeugbremsanlage 1 weist einen Hauptbremszylinder 3, einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 und eine Bremsdruckregeleinrichtung 5 mit einer Hydropumpe 6 in jedem Bremskreis auf. Die Hydropumpen 6 sind gemeinsam mit einem Elektromotor 7 antreibbar. Des weiteren weist die Bremsdruckregeleinrichtung 5 für jede Radbremse 2 ein Einlassventil 8 und ein Auslassventil 9 auf, die auch als Radbremsdruckregelventile bezeichnet werden können.
Der Hauptbremszylinder 3 ist per Muskelkraft mittels eines Fußbremspedals 10 betätigbar. Er ist in einem der beiden Bremskreise durch ein Testventil 11 und im anderen Bremskreis unmittelbar an einen drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 angeschlossen.
Der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 weist eine Kolben-Zylinder-Einheit 13 auf, deren Kolben 14 zur Erzeugung eines Bremsdrucks mittels eines Elektromotors 15 über einen Gewindetrieb 16 oder ein anderes Rotations-Translations-Wandelgetriebe in einem Zylinder 17 axial verschiebbar ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 13 kann auch als Plunger-Einheit und der Kolben 14 als Plungerkolben bezeichnet werden. Der Zylinder 17 der Kolben-Zylinder-Einheit 13 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 4 ist unmittelbar (nicht dargestellt) oder wie in den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung durch ein Behälterventil 18 an den drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 angeschlossen. Die Erfindung ist nicht auf den beschriebenen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 mit der Kolben-Zylinder-Einheit 13 beschränkt, andere Ausführungen sind möglich (nicht dargestellt).
Die Radbremsen 2 sind durch hier als Plungerventile 19 bezeichnete Ventile, Trennventile 20 und die Einlassventile 8 an den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4, genau genommen an den Zylinder 17 der Kolben-Zylinder-Einheit 13 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 4, angeschlossen. Zur Aufteilung in die beiden Bremskreise sind zwei Plungerventile 19 hydraulisch parallel, zwei Trennventile 20 hydraulisch ebenfalls parallel und jeweils ein Plungerventil 19 und ein Trennventil 20 hydraulisch in Serie angeordnet. An jedes Trennventil 20 sind zwei Einlassventile 8 und an diese die Radbremsen 2 angeschlossen.
Durch die Auslassventile 9 sind die Radbremsen 2 an Saugseiten der Hydropumpen 6 der Bremsdruckregeleinrichtung 5 angeschlossen. Druckseiten der Hydropumpen 6 sind zwischen den Trennventilen 20 und den Einlassventilen 8 angeschlossen. Auf den Saugseiten der Hydropumpen 6 sind zwischen den Auslassventilen 9 und den Hydropumpen 6 Hydrospeicher 21 angeschlossen.
Außerdem sind die Saugseiten der Hydropumpen 6 unmittelbar, das heißt ohne ein zwischengeschaltetes Ventil (nicht dargestellt) oder wie in 1 durch ein Rückschlagventil 22 ohne Zwischenschaltung eines weiteren Ventils an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 angeschlossen. Die Rückschlagventile 22 sind vom Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 zu den Hydropumpe 6 durchströmbar. In 2 sind anstelle der Rückschlagventile 22 Ansaugventile 23 zwischen dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 und den Hydropumpen 6 der Bremsdruckregeleinrichtung 5 und auch hier kein weiteres Ventil zwischen dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 und den Saugseiten der Hydropumpen 6 vorgesehen. Die Ansaugventile 23 sind steuerbar, insbesondere sind sie elektrisch steuerbare Magnetventile. Mit Ausnahme der Ansaugventile 23 anstelle der Rückschlagventile 22 sind die Fahrzeugbremsanlagen 1 in 1 und 2 gleich ausgebildet und funktionieren in gleicher Weise, so dass zur Erläuterung der 2 die Erläuterungen der 1 in Bezug genommen werden.
An den Hauptbremszylinder 3 sind die Radbremsen 2 in jedem Bremskreis durch ein Hauptbremszylinderventil 26, die Trennventile 20 und die Einlassventile 8 angeschlossen.
Die Fahrzeugbremsanlage 1 lässt sich wahlweise mit dem Hauptbremszylinder 3 und/oder mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 betätigen, wobei eine Betriebsbremsung als Fremdkraftbremsung vorgesehen ist, bei der ein Bremsdruck mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 erzeugt wird. Bei einer Störung des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 4 ist eine Hilsbremsung durch Betätigung des Hauptbremszylinders 3 mit Muskelkraft möglich.
Weil bei einer Betriebsbremsung, bei der die Fahrzeugbremsanlage 1 mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 betätigt wird, die Hauptbremszylinderventile 26 geschlossen werden und der Hauptbremszylinder 3 dadurch hydraulisch von den Bremskreisen getrennt wird, ist in einem der beiden Bremskreise ein Pedalwegsimulator 24 über ein Simulatorventil 25 an den Hauptbremszylinder 3 angeschlossen. Der Pedalwegsimulator 24 ist ein federbeaufschlagter Hydrospeicher, in den bei geöffnetem Simulatorventil 25 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 3 verdrängt werden kann, so dass bei einer Fremdkraftbremsung mit geschlossenen Hauptbremszylinderventilen 26 ein Kolben im Hauptbremszylinder 3 verschiebbar und das Fußbremspedal 10 bewegbar ist, um dem Fahrzeugführer ein gewohntes Pedalgefühl beim Bremsen zu vermitteln.
Der Hauptbremszylinder 15 dient bei einer Betriebsbremsung als Sollwertgeber für den mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 zu erzeugenden Bremsdruck.
Eine Bremsdruckregelung bei einer Betriebsbremsung erfolgt durch eine hin- und her Bewegung des Kolbens 14 im Zylinder 17 der Kolben-Zylinder-Einheit 13 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 4, ist allerdings auch mit den Einlassventilen 8 und Auslassventilen 9 der Bremsdruckregeleinrichtung 5 möglich. Mit dem Hydropumpen 6, die auch als Rückförderpumpen bezeichnet werden, den Einlassventilen 8 und den Auslassventilen 9 der Bremsdruckregeleinrichtung 5 ist eine Schlupfregelung durch eine radindividuelle Regelung von Radbremsdrücken in den Radbremsen 2 möglich. Schlupfregelungen sind beispielsweise eine Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung, für die die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR gebräuchlich sind. Schlupfregelungen sind an sich bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Bei einem Ausfall des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 4 kann der Bremsdruck mit den Hydropumpen 6 der Bremsdruckregeleinrichtung 5 erzeugt werden.
Mit der erfindungsgemäßen, hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 ist auch ein autonomes Fahren bis zum Level 4 oder 5 möglich. Level 4 bedeutet ein autonomes Fahren, wobei ein Fahrer zum Eingreifen aufgefordert werden kann, und Level 5, das höchste Level, ein autonomes Fahren, das keines Fahrereingriffs bedarf. Niedrigere Level und nicht autonomes Fahren sind möglich.
In der beschriebenen und dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Einlassventile 8, die Auslassventile 9, das Testventil 11, das Behälterventil 18, die Plungerventile 19, die Trennventile 20, die Ansaugventile 23, das Simulatorventil 25 und die Hauptbremszylinderventile 26 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die die Einlassventile 8, das Testventil 11, die Trennventile 20 und die Hauptbremszylinderventile 26 in ihren stromlosen Grundstellungen offen und die Auslassventile 9, das Behälterventils 18, die Plungerventile 11, die Ansaugventile 23 und das Simulatorventil 25 in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossen sind. Andere Ausführungen der Ventile sind nicht ausgeschlossen. Die Magnetventile können auch als steuerbare Ventile oder als Schaltventile aufgefasst werden.
Der Hauptbremszylinder 3 und der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 4 sind zu einem Fremdkraftmodul 27 zusammengefasst, auf das der drucklose Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 aufgesetzt ist, wobei der Hauptbremszylinder 3 auch separat von dem Fremdkraftmodul 27 sein kann. Dem Fremdkraftmodul 27 sind auch der Pedalwegsimulator 24, das Testventil 11, das Behälterventil 18, die Plungerventile 19, die Rückschlagventile 22, die Ansaugventile 23, das Simulatorventil 25 und die Hauptbremszylinderventile 26 zugeordnet.
Die Bremsdruckregeleinrichtung 5 mit dem Elektromotor 7, den Hydropumpen 6, den Einlassventilen 8, den Auslassventilen 9, den Trennventilen 20 und den Hydrospeichern 21 ist zu einem Druckregelmodul 28 zusammengefasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016201047 A1 [0002]

Claims

Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage, mit einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (12), einem Hauptbremszylinder (3), einem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (4), einer Bremsdruckregeleinrichtung (5), die eine Hydropumpe (6) aufweist, und einer hydraulischen Radbremse (2), die wahlweise mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (4) und/oder der Bremsdruckregeleinrichtung (5) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugseite der Hydropumpe (6) der Bremsdruckregeleinrichtung (5) an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (12) angeschlossen ist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugseite der Hydropumpe (6) ohne Zwischenschaltung eines Ventils, durch ein Rückschlagventil (22) oder durch ein steuerbares Ventil (23) an der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (12) angeschlossen ist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) ein Fremdkraftmodul (27), das den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (4) aufweist, und ein Druckregelmodul (28), das die Bremsdruckregeleinrichtung (5) mit der Hydropumpe (6) aufweist, aufweist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelmodul (28) an das Fremdkraftmodul (27) und die Radbremse (2) an das Druckregelmodul (28) angeschlossen ist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (22) oder das steuerbare Ventil (23), das die Saugseite der Hydropumpe (6) mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (12) verbindet, in dem Fremdkraftmodul (27) angeordnet ist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsdruckregeleinrichtung (5) Radbremsdruckregelventile (8, 9) aufweist, an die die Radbremse (2) angeschlossen ist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (4) eine Kolben-Zylinder-Einheit (13) aufweist, deren Kolben (14) zur Erzeugung eines Bremsdrucks mit Fremdkraft mit einem Elektromotor (15) über ein Getriebe (16) in einem Zylinder (17) der Kolben-Zylinder-Einheit (13) verschiebbar ist.
Hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsdruckregeleinrichtung (5) eine Kolbenpumpe oder eine Zahnradpumpe als Hydropumpe (6) aufweist.