DE10225147A1

DE10225147A1 - Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE10225147A1
Application number: DE2002125147
Authority: DE
Inventors: Arnold Pahl; Ernst-Dieter Schaefer; Michael Blasenbrey
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: DE10225147B4

Abstract

Es wird eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage vorgeschlagen, mit einer fremdkraftbetätigten Betriebsbremse und einer muskelkraftbetätigten Hilfsbremse, mit einem mittels eines Bremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder, der über wenigstens ein Trennventil mit mindestens einem Bremskreis verbunden ist; mit einer Versorgungsleitung, die von einem Druckmittelvorratsbehälter zu mindestens einer Radbremse des Bremskreises führt und an welche eine Hochdruckquelle angeschlossen ist sowie mit einer Rücklaufleitung, die die Radbremse mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindet; mit einer Ventilanordnung zur Druckmodulation in der Radbremse, umfassend ein Einlaßventil, das mit der Versorgungsleitung in Verbindung steht, und ein Auslaßventil, das mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht. Das Trennventil ist dabei als ein über eine Steuerleitung hydraulisch geschaltetes Ventil ausgebildet.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art aus.

Eine derartige Fahrzeugbremsanlage ist aus der DE 197 01 070 A1 bekannt und weist eine durch Angriff an einem Bremspedal fremdkraftbetätigte Betriebsbremse und eine muskelkraftbetätigte Hilfsbremse auf. Das Bremspedal steht in Wirkverbindung mit einem Hauptbremszylinder, der über Trennventile mit zwei Bremskreisen verbunden ist, die jeweils zwei, je einem Fahrzeugrad zugeordnete Bremszylinder aufweisen. Zum Betrieb der fremdkraftbetätigten Betriebsbremse weist die Fahrzeugbremsanlage eine Hydropumpe auf, die Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter ansaugt und in einen Hochdruck-Hydrospeicher fördert. Der Hochdruck-Hydrospeicher bildet zusammen mit der Hydropumpe eine Fremdenergiequelle, die mit den Bremszylindern in Verbindung steht. Den Bremszylindern ist jeweils eine Ventilanordnung zur Druckmodulation zugeordnet, die ein Einlaßventil, das mit der Fremdenergiequelle in Verbindung steht, und ein Auslaßventil umfaßt, das mit dem Vorratsbehälter in Verbindung steht.

Bei der bekannten Fahrzeugbremsanlage sind die Trennventile als Magnetventile ausgebildet. Bei einer fehlerhaften Ansteuerung der Trennventile, d. h. bei einer sogenannten Daueransteuerung, die ein Umschalten der Trennventile in eine geöffnete Schaltstellung unmöglich macht, besteht das Problem, daß kein sogenannter Back-Up-Betrieb mit der muskelkraftbetätigten Hilfsbremse möglich ist, da keine Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und den Bremskreisen herstellbar ist.

Vorteile der Erfindung

Die hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei welcher das Trennventil als ein hydraulisch geschaltetes Ventil ausgebildet ist, hat demgegenüber den Vorteil, daß eine elektronische Fehlsteuerung des Trennventils ausgeschlossen werden kann.

Es muß nur gewährleistet sein, daß über die Steuerleitung der für die jeweilige Schaltstellung erforderliche Steuerdruck an dem Trennventil anliegt. Bei einer Regelung mittels der fremdkraftbetätigten Betriebsbremse ist das Trennventil in der Regel geschlossen. Im sogenannten Back-Up- Betriebsmodus muß das Trennventil geöffnet sein, damit eine Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder bzw. dessen Hauptzylinderraum und dem Bremskreis besteht und der mittels des Bremspedals in dem Hauptzylinderraum aufgebaute Druck an der Radbremse wirkt.

Die Bremsanlage umfaßt bei einem Personenkraftwagen üblicherweise zwei Bremskreise, von denen einer der Vorderachse und einer der Hinterachse zugeordnet ist. Der Hauptbremszylinder kann bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Bremsanlage nach der Erfindung als Tandern- Hauptbremszylinder ausgebildet sein, der zwei Hauptzylinderräume aufweist, von denen der eine mit dem der Vorderachse zugeordneten Bremskreis und der andere mit dem der Hinterachse zugeordneten Bremskreis in Verbindung steht. In einem Normalbetriebsmodus, bei dem eine elektromagnetische Bremsregelung erfolgt, sind die Hauptzylinderräume gegenüber den Bremskreisen jeweils mittels eines Trennventils abgesperrt. Diese beiden Trennventile sind bei einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung als hydraulisch angesteuerte Ventile ausgebildet.

Die Schaltung der hydraulisch angesteuerten Trennventile ist zweckmäßigerweise derart vorzusehen, daß das Trennventil im unbetätigten Zustand der fremdkraftbetätigten Betriebsbremse und im sogenannten Back-Up-Betriebsmodus mit Fluid durchströmbar ist.

Um auch bei einer Fehlschaltung des hydraulischen Steuerkreises des Trennventils einen Bremsvorgang mittels der muskelkraftbetätigten Hilfsbremse auslösen zu können, ist das Trennventil bei einer vorteilhaften Ausführungsform derart ausgelegt, daß es in Öffnungsstellung schaltet, wenn ein mittels des Hauptbremszylinders auf das Trennventil ausgeübter Druck größer als der über die Steuerleitung auf das Trennventil ausgeübte Steuerdruck ist. Das Trennventil kann also in diesem Falle durch die von dem jeweiligen Fahrer auf das Bremspedal ausgeübte Muskelkraft geöffnet werden.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung ist das hydraulisch geschaltete Ventil zum Auslösen eines Schaltvorgangs über die Steuerleitung mit der Hochdruckquelle verbindbar.

Um das Trennventil mit den in der hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage ohnehin vorhandenen Mitteln schalten zu können, umfaßt das hydraulisch geschaltete Ventil vorteilhafterweise eine Steuereinrichtung mit einem Umschaltventil, welches als 3/2-Ventil ausgebildet sein kann, das über eine Druckleitung mit der Versorgungsleitung, d. h. mit der Hochdruckquelle, sowie über eine Entlastungsleitung mit der Rücklaufleitung, d. h. mit dem Druckmittelvorratsbehälter, verbunden ist. Je nach Bedarf ist die Steuerleitung des Trennventils dann mit der Versorgungsleitung oder der Entlastungsleitung verbindbar.

Zweckmäßig ist das Trennventil so ausgelegt, daß es beim Anliegen eines Steuerdrucks geschlossen und im anderen Fall geöffnet ist. Das Umschaltventil ist dann vorteilhaft so ausgelegt, daß es in unbestromter Schaltstellung die Steuerleitung des Trennventils mit der Entlastungsleitung verbindet, die zu der Rücklaufleitung führt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Wirkschaltplan einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der einzigen Figur ist eine hydraulische Bremsanlage 10 eines Personenkraftwagens dargestellt, die ein Hydroaggregat 12 aufweist, das einerseits mit einer Bremsbetätigungseinheit 14 und andererseits mit vier Radbremsen bzw. Radbremszylindern 16, 18, 20 und 22 verbunden ist.
Die Radbremse 16 bildet die an einem vorderen linken Rad angreifende Bremse, die Radbremse 18 die an einem vorderen rechten Rad angreifende Bremse, die Radbremse 20 die an einem hinteren linken Rad angreifende Bremse und die Radbremse 22 die an einem hinteren rechten Rad angreifende Bremse des Personenkraftwagens.
Das Hydroaggregat 12 steht über einen Sauganschluß 24 und einen Rücklaufanschluß 26 mit einem Druckmittel- bzw. Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 28 in Verbindung. Des weiteren steht das Hydroaggregat über einen ersten Hauptzylinderkreisanschluß 30 und einen zweiten Hauptzylinderanschluß 32 mit einem hier als Tandern-Hauptbremszylinder ausgeführten Hauptbremszylinder 34 in Verbindung, welcher mittels eines Bremspedals 36 betätigbar ist.
Bei einer Betätigung des Bremspedals 36 wirkt eine Verschiebung eines mit diesem verbundenen Druckstangenkolbens 38 auf einen ersten Hauptzylinderraum 40 sowie über einen an den ersten Hauptzylinderraum grenzenden Zwischenkolben 42 auf einen zweiten Hauptzylinderraum 44. Der erste Hauptzylinderraum 40 ist dem ersten Hauptzylinderkreisanschluß 30 und der zweite Hauptzylinderraum 44 ist dem zweiten Hauptzylinderkreisanschluß 32 zugeordnet.
In üblicher Weise ist die Bremsbetätigungseinheit 14 mit einem Pedalwegsimulator 46, einem Pedalwegsensor 48 und einem Bremslichtschalter 50 ausgestattet.
Der Sauganschluß 24 des Hydroaggregats 12 steht mit einer Versorgungsleitung 54 des Hydroaggregats 12 in Verbindung, die zu einer Hochdruckpumpeneinheit 56 führt, welche zur Versorgung eines Druckmittelspeichers 58 dient. Der in dem Druckmittelspeicher 58 herrschende Druck ist mittels eines Drucksensors 60 meßbar. Stromab des Druckmittelspeichers 58 führt die Versorgungsleitung 54 zu vier Einlaßventilen 62, die jeweils einem Radbremszylinder 16, 18, 20 bzw. 22 zugeordnet sind.
Ebenso ist jeder Radbremse 16, 18, 20, 22 ein Auslaßventil 64 zugeordnet. Die mithin vier Auslaßventile 64 sind mit einer Rücklaufleitung 66 des Hydroaggregats 12 verbunden, die zu dem Rücklaufanschluß 26 und damit zu dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 28 führt.
Die Einlaßventile 62 und die Auslaßventile 64 sind jeweils einzeln ansteuerbar, so daß an jeder Radbremse 16, 18, 20, 22 ein spezifischer Bremsdruck auf- bzw. abgebaut werden kann. Der jeweilige Bremsdruck ist jeweils mit einem Drucksensor 68 meßbar.
Zwischen der dem vorderen linken Rad zugeordneten Radbremse 16 und der dem vorderen rechten Rad zugeordneten Radbremse 18 sowie zwischen der dem hinteren linken Rad zugeordneten Radbremse und der dem hinteren rechten Rad zugeordneten Radbremse 22 ist jeweils ein sogenanntes Balance-Ventil 70 angeordnet, mittels dessen bei einer Kurvenfahrt gezielt unterschiedliche Bremsdrücke an den einzelnen Rädern einer Achse einstellbar sind.
Der an den Radbremsen 16, 18, 20, 22 aufgebaute Bremsdruck ist abhängig von der von einem Fahrer auf das Bremspedal 36 ausgeübten Kraft, die von dem Pedalwegsensor 48 und dem Pedalwegsimulator 46 erfaßt und mittels einer hier nicht näher dargestellten Auswerteeinheit ausgewertet wird.
Der erste Hauptzylinderraum 40 des Hauptbremszylinders 34 ist über den ersten Hauptzylinderkreisanschluß 30 mit einem ersten, als hydraulisch geschaltetes 2/2-Ventil ausgebildeten Trennventil 72 verbunden. Von dem Trennventil 72 zweigt eine erste Hilfsbremsleitung 74 ab, die mit dem der Hinterachse des Personenkraftwagens zugeordneten Bremskreis verbunden ist.
Der zweite Hauptzylinderraum 44 des Hauptbremszylinders 34 ist über den zweiten Hauptzylinderkreisanschluß 32, ein zweites, als hydraulisch geschaltetes 2/2-Ventil ausgebildetes Trennventil 76 und eine zweite Hilfsbremsleitung 78 mit dem der Vorderachse des Personenkraftwagens zugeordneten Bremskreis verbunden.
Die hydraulisch geschalteten Trennventile 72 und 76 weisen jeweils eine Steuerleitung 80 bzw. 82 auf, die miteinander verbunden sind und zu einem Umschaltventil 84 führen, das als elektromagnetisch betätigtes 3/2-Ventil ausgebildet ist. Die anderen beiden Anschlüsse des Umschaltventils 44 sind einerseits mit einer Entlastungsleitung 86, die mit der Rücklaufleitung 66 verbunden ist, und andererseits mit einer Druckleitung 88 verbunden, die mit der Versorgungsleitung 54 verbunden ist.
In der in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung des Umschaltventils 84 ist die Entlastungsleitung 86 mit den Steuerleitungen 80 und 82 der Trennventile 72 und 76verbunden. In der anderen Schaltstellung des Umschaltventils 84, welche die bestromte Schaltstellung darstellt, ist die Druckleitung 88 mit den Steuerleitungen 80 und 82 der Trennventile 72 und 76 verbunden, so daß die Trennventile 72 und 76 über die Hydropumpe 56 bzw. den Hochdruck- Hydrospeicher 58 mit Druck beaufschlagt und in Schließstellung geschaltet sind. Dieser Schaltzustand der Trennventile 72 und 76 entspricht dem Schaltzustand bei einer Regelung der Radbremse 16, 18, 20 und 22 mittels des Druckspeichers 58 und der Einlaß- bzw. Auslaßventile 62 und 64.
Im unbetätigten Zustand des Bremspedals 36 ist das als Magnetventil ausgebildete Umschaltventil 84 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung geschaltet, so daß die Steuerleitungen 80 und 82 mit der Rücklaufleitung 86 verbunden und damit entlastet sind. Die Trennventile 72 und 76 sind dann geöffnet. Diese Schaltstellung der hydraulisch geschalteten Trennventile 72 und 76 entspricht auch der Schaltstellung im sogenannten Back-Up-Betrieb. Das Umschaltventil 84 nimmt in dieser Schaltstellung eine Sperrstellung zu der mit dem Hochdruck-Hydrospeicher 58 verbundenen Druckleitung 88 ein.
Wenn eine elektrische Fehlschaltung des Umschaltventils 84 vorliegt, bei der das Umschaltventil 84 andauernd angesteuert und so in eine geschaltete Stellung gebracht wird, wodurch die Steuerleitungen 80 und 82 der Trennventile 72 und 76 mit der Druckleitung 88 verbunden und damit druckbeaufschlagt sind, sind die Trennventile 72 und 76 ebenfalls geschaltet und damit geschlossen.
Um trotzdem einen muskelkraftbetätigten Bremsvorgang mittels des Bremspedals 36 und des Hauptbremszylinders 34 auslösen zu können, sind die Trennventile 72 und 76 jeweils derart ausgeführt, daß sie öffnen, wenn der mittels des Hauptbremszylinders 34 aufgebaute Druck den in den Steuerleitungen 80 bzw. 82 aufgebauten Druck übersteigt. Damit ist gewährleistet, daß auch bei einer Fehlschaltung des Steuersystems muskelkraftbetätigt gebremst werden kann.

Claims

1. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einer fremdkraftbetätigten Betriebsbremse und einer muskelkraftbetätigten Hilfsbremse,
mit einem mittels eines Bremspedals (36) betätigbaren Hauptbremszylinder (34), der über wenigstens ein Trennventil (72, 76) mit mindestens einem Bremskreis verbunden ist;
mit einer von einem Druckmittelvorratsbehälter (28) zu mindestens einer Radbremse (16, 18, 20, 22) des Bremskreises führenden Versorgungsleitung (54), an die eine Hochdruckquelle (56, 58) angeschlossen ist, und einer die Radbremse (16, 18, 20, 22) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (28) verbindenden Rücklaufleitung (66);
mit einer Ventilanordnung zur Druckmodulation in der Radbremse (16, 18, 20, 22), umfassend ein Einlaßventil (62), das mit der Versorgungsleitung (54) in Verbindung steht, und ein Auslaßventil (64), das mit der Rücklaufleitung (66) in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (72, 76) als ein über eine Steuerleitung (80, 82) hydraulisch geschaltetes Ventil ausgebildet ist.

2. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (72, 76) in Öffnungsstellung schaltet, wenn ein mittels des Hauptbremszylinders (34) auf das Trennventil (72, 76) ausgeübter Bremsdruck größer als der über die Steuerleitung (80, 82) auf das Trennventil (72, 76) ausgeübte Steuerdruck ist.

3. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch geschaltete Ventil (72, 76) zum Auslösen eines Schaltvorgangs über die Steuerleitung (80, 82) mit der Hochdruckquelle (56, 58) verbindbar ist.

4. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch geschaltete Ventil (72, 76) mit einer Steuereinrichtung versehen ist, die ein Umschaltventil (84) umfaßt.

5. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (84) als ein 3/2-Ventil ausgebildet ist und über eine Druckleitung (88) mit der Versorgungsleitung (54) sowie über eine Entlastungsleitung (86) mit der Rücklaufleitung (66) verbunden ist.

6. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Ventil (84) als ein Magnetventil ausgebildet ist, das in unbestromter Schaltstellung die Steuerleitung (80, 82) des Trennventils (72, 76) mit der Rücklaufleitung (66) verbindet.

7. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (72, 76) beim Anliegen eines Steuerdrucks geschlossen ist.