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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Fremdkraft-Feststellbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Personenkraftwagen sind heutzutage standardmäßig mit einer hydraulischen Betriebsbremsanlage ausgerüstet, die per Muskelkraft mittels eines pedalbetätigten Hauptbremszylinders betätigt wird. Üblicherweise ist ein Unterdruck-Bremskraftverstärker vorhanden, auch eine elektrohydraulische Bremskraftverstärkung mit einer elektromotorisch angetriebenen Hydropumpe ist bekannt. Vielfach weisen die hydraulischen Betriebsbremsanlagen eine auch als Rückförderpumpe bezeichnete, elektromotorisch angetriebene Hydropumpe zur Blockierschutz-, Antriebschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung (ABS, ASR, FDR) auf, mit der zum Erhöhen oder Absenken eines Radbremsdrucks in Radbremsen Bremsflüssigkeit in oder aus den Radbremsen förderbar ist. Verkürzend wird nachfolgend nur von Blockierschutzregelung die Rede sein. Dazu ist jeder Radbremse oder einer Gruppe von Radbremsen ein Bremsdruckaufbau- und ein Bremsdruckabsenkventil vor- bzw. nachgeschaltet. Derartige Fahrzeugbremsanlagen sind dem Fachmann in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und sollen deswegen hier nicht näher erläutert werden.
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Auch sind elektrohydraulische, d. h. Fremdkraft-Betriebsanlagen bekannt, bei denen ein Bremsdruck mit einer elektromotorisch antreibbaren Hydropumpe als Fremdenergiequelle aufgebaut wird. Ein Bremspedal dient als Bremskraft-Sollwertgeber, ein Hauptbremszylinder wird nur für eine Hilfsbremsung (Notbremsung) bei Ausfall der Fremdenergiequelle benötigt. Eine derartige elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage ist offenbart in der
WO 98/31 576 A1 . Die bekannte Fahrzeugbremsanlage weist eine Blockierschutzregeleinrichtung auf, die prinzipiell gleich wie die oben erläuterte Blockierschutzregeleinrichtung einer Muskel- oder Hilfskraft-Bremsanlage ausgebildet ist mit der Maßgabe, dass die die Fremdenergiequelle bildende Hydropumpe auch zur Blockierschutzregelung eingesetzt wird.
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Aus der Literatur ist weiterhin die gattungsbildende
DE 196 20 344 A1 bekannt. Diese Schrift betrifft eine kombinierte Betriebs- und Feststellbremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer hydraulisch zuspannbaren, kombinierten Betriebs- und Feststellbremse, die über eine mechanische Verriegelungsvorrichtung verfügt. Die mechanische Verriegelungsvorrichtung ist elektrisch betätigbar und erfüllt damit in einfacher Weise die Feststellfunktion der hydraulisch zugespannten, kombinierten Betriebs- und Feststellbremse.
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Die
EP 0 995 659 A1 offenbart eine Fahrzeugbremsanlage mit hydraulischer Betriebsbremsanlage und einer ebenfalls hydraulischen Fremdkraft-Feststellbremsanlage (Parkbremse). Zur Ausbildung als Feststellbremsanlage weisen Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage hydraulisch betätigbare, lösbare Feststelleinrichtungen (Verriegelungseinrichtungen) auf, mit denen die Radbremsen in betätigtem Zustand mechanisch verriegelbar sind. Eine aufgebaute Bremskraft wird dadurch auch drucklos aufrecht erhalten. Die Verriegelung kann hydraulisch, elektromechanisch oder in sonstiger Weise geschaltet werden. Zum Entriegeln der Feststelleinrichtung und Lösen der Feststellbremsanlage kann es erforderlich sein, die Betriebsbremsanlage zu betätigen, um eine mechanische Verspannung der Feststelleinrichtung zu lösen und die Feststelleinrichtung lösen oder leichtgängig lösen zu können.
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Eine Radbremse mit einer hydraulisch schaltbaren mechanischen Feststelleinrichtung offenbart die
DE 195 02 927 A1 .
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für ein Lösen der Feststellbremsanlage anwendbar, weswegen Betätigung der Feststellbremsanlage auch im Sinne eines Lösens der Feststellbremsanlage verstanden werden soll.
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Bei den bekannten Fahrzeugbremsanlagen kann es zu einer Rückwirkung auf das Bremspedal oder allgemein einer Betätigungseinrichtung der Betriebsbremsanlage kommen, wenn die Fremdkraft-Feststellbremsanlage bei betätigter Betriebsbremsanlage betätigt wird. Aufgrund einer pulsierenden Förderung von Bremsflüssigkeit mit der üblicherweise als Kolbenpumpe ausgebildeten Hydropumpe ist ein Vibrieren im niedergetretenen Bremspedal zu spüren. Des Weiteren wird das Bremspedal unter einem Bremsfuß weggezogen, wenn die Hydropumpe Bremsflüssigkeit aus einem Hauptbremszylinder ansaugt. Die genannten Effekte, insbesondere das Vibrieren des Bremspedals, kann nicht nur beim Zuspannen, sondern auch beim Lösen der Fremdkraft-Feststellbremsanlage auftreten.
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Erläuterung und Vorteile der Erfindung
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen hohen Anwendungskomfort für den Anwender bei der Betätigung einer Feststellbremsanlage zu erzielen. Hierfür soll der hydraulische Druckaufbau mit einer Rückförderhydraulik dergestalt erzeugt werden, dass eine geringe Pedalwirkung entsteht. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Zur Betätigung der Feststellbremsanlage sieht die Erfindung vor, mit der Hydropumpe Bremsflüssigkeit aus mindestens einer, keine Feststelleinrichtung aufweisenden Radbremse in mindestens eine eine Feststelleinrichtung aufweisende Radbremse zu fördern und dadurch einen Radbremsdruck in der mindestens einen eine Feststelleinrichtung aufweisenden Radbremse aufzubauen. Die die Feststelleinrichtung aufweisende Radbremse wird dadurch betätigt (zugespannt) und wird anschließend mit der Feststelleinrichtung in ihrer betätigten Stellung verriegelt. Im Idealfall reicht die Bremsflüssigkeit aus der mindestens einen weiteren Radbremse zur Betätigung der die Feststelleinrichtung aufweisenden Radbremse aus. Es wird keine Bremsflüssigkeit zur Fremdkraftbetätigung der Feststellbremsanlage aus dem Hauptbremszylinder angesaugt, was den Vorteil hat, dass bei betätigtem Hauptbremszylinder ein Fußbremspedal oder ein sonstiges Betätigungsorgan nicht in Betätigungsrichtung bewegt, d. h. nicht unter einem Bremsfuß ”weggezogen” wird. Sofern die Bremsflüssigkeit aus der mindestens einen weiteren Radbremse nicht zur Betätigung der die Feststelleinrichtung aufweisenden Radbremse ausreicht kann zusätzlich Bremsflüssigkeit unmittelbar und unter Umgehung des Hauptbremszylinders aus einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter angesaugt werden.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere Fahrzeugbremsanlagen mit sog. X-Bremskreisaufteilung oder für Fahrzeugbremsanlagen, bei denen alle Radbremsen hydraulisch parallel geschaltet sind, wie es bei elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlagen üblicherweise der Fall ist. X-Bremskreisaufteilung bedeutet eine Fahrzeugbremsanlage mit zwei hydraulisch voneinander getrennten Bremskreisen, bei der die Radbremsen eines Vorderrades und des diagonal gegenüberliegenden Hinterrads an einen Bremskreis angeschlossen sind. Bei einer II-Bremskreisaufteilung, bei der die Radbremsen achsweise an einen Bremskreis angeschlossen sind, müssen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Vorder- und ein Hinterrad mit einer Feststelleinrichtung ausgerüstet sein oder es muss eine Möglichkeit geschaffen werden, dass mit der Hydropumpe eines Bremskreises Bremsflüssigkeit in den anderen Bremskreis gefördert werden kann. Eine weitere Alternative wäre die Betätigung nur einer Radbremse.
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Anspruch 2 sieht vor, einen muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder der Betriebsbremsanlage zur Fremdkraftbetätigung der Feststellbremsanlage hydraulisch von der Fahrzeugbremsanlage zu trennen. Dies erfolgt vorzugsweise durch Schließen eines üblicherweise vorhandenen Umschaltventils für jeden Bremskreis, das den Hauptbremszylinder mit dem Bremskreis verbindet bzw. trennt. Dadurch wird eine Rückwirkung auf den Hauptbremszylinder und dessen Betätigungsorgan vermieden, es sind beispielsweise keine Pulsationen im Fußbremspedal spürbar, die die üblicherweise als Kolbenpumpe ausgebildete Hydropumpe aufgrund ihrer diskontinuierlichen Förderweise erzeugt.
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Zeichnung
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen hydraulischen Schaltplan einer Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
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Die Zeichnung zeigt eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 mit einem Zweikreis-Hauptbremszylinder 12, an den zwei voneinander unabhängige Bremskreise I, II angeschlossen sind, von denen in der Zeichnung nur ein Bremskreis I dargestellt ist. Der andere Bremskreis II ist übereinstimmend aufgebaut und funktioniert in gleicher Weise wie der dargestellte und nachfolgend beschriebene Bremskreis I.
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Eine sich verzweigende Hauptbremsleitung 14 führt vom Hauptbremszylinder 12 zu zwei an diesen Bremskreis I angeschlossenen Radbremsen 15, 16, von denen eine Radbremse 16 eine Feststelleinrichtung 17 aufweist, mit der die Radbremse 16 in betätigter Stellung feststellbar, d. h. mechanisch verriegelbar, ist. Die Fahrzeugbremsanlage 10 weist somit eine hydraulisch betätigbare Fremdkraft-Feststellbremsanlage auf. Die an einen Bremskreis I angeschlossenen Radbremsen 15, 16 sind einem Vorderrad und einem diagonal gegenüberliegenden Hinterrad eine Fahrzeugs zugeordnet, die Radbremsen 15, 16 des anderen Bremskreises II sind den beiden anderen Fahrzeugrädern zugeordnet. Die dargestellte und erläuterte Fahrzeugbremsanlage hat also eine sog. X-Bremskreisaufteilung.
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In einem gemeinsamen Teil der Hauptbremsleitung 14 ist ein in seiner Grundstellung offenes Umschaltventil 18 angeordnet. Des weiteren sind in den verzweigten Teilen der Hauptbremsleitung 14 zwei in ihrer Grundstellung offene Einlassventile 20, 21 angeordnet, die je einer Radbremse 15, 16 vorgeschaltet sind. Von den Radbremsen 15, 16 führt eine sich vereinigende Rückleitung 22, in der für jede der beiden Radbremsen 15, 16 ein in seiner Grundstellung geschlossenes Auslassventil 24, 25 angeordnet ist, zur Saugseite einer Hydropumpe 26, die auch als Rückförderpumpe bezeichnet wird. An die Rückleitung 22 ist ein Hydrospeicher 28 angeschlossen.
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Eine Druckseite der Hydropumpe 26 ist über eine Dämpferkammer 30 und eine Drossel 32 zwischen dem Umschaltventil 18 und den Einlassventilen 20, 21 an die Hauptbremsleitung 14 angeschlossen.
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Über eine Ansaugleitung 34, in der ein in seiner Grundstellung geschlossenes Ansaugventil 36 angeordnet ist, ist die Saugseite der Hydropumpe 26 an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 37 angeschlossen, der auf den Hauptbremszylinder 12 aufgesetzt ist.
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Die Hydropumpen 26 des dargestellten und des nicht dargestellten Bremskreises I, II sind mit einem gemeinsamen, elektrischen Pumpenmotor 38 antreibbar. Sämtliche, bislang aufgeführte Ventile, nämlich das Umschaltventil 18, die Einlassventile 20, 21, die Auslassventile 24, 25 und das Ansaugventil 36, sind Magnetventile, die zur Blockierschutz- und zur Antriebsschlupfregelung mit einem elektronischen Steuergerät 40 steuerbar sind, das auch den Pumpenmotor 38 ein- und ausschaltet. Das elektronische Steuergerät 40 erhält Signale von Raddrehsensoren 42, die zum Feststellen einer Blockierneigung eines Fahrzeugrades beim Bremsen oder von Schlupf beim Anfahren ausgewertet werden. Des weiteren erhält das Steuergerät 40 ein Signal eines Bremspedalsensors (Bremslichtschalter) 44, mit dem eine Betätigung des Hauptbremszylinders 12 feststellbar ist.
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Mit der beschriebenen Fahrzeugbremsanlage ist eine Betriebsbremsung in an sich bekannter Weise möglich. Auch eine Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung (ABS, ASR, FDR) ist in an sich bekannter Weise möglich. Nachfolgend wird verkürzend nur noch von Blockierschutzregelung die Rede sein. Dazu werden Radbremsdrücke in den Radbremsen 15, 16 mittels des elektronischen Steuergeräts 40 radindividuell geregelt (moduliert) durch getaktetes Steuern der Einlassventile 20, 21 und der Auslassventile 24, 25, wobei die Hydropumpe 26 in Betrieb gesetzt wird. Das Umschaltventil 18 wird zur Blockierschutzregelung geschlossen und der Hauptbremszylinder 12 dadurch hydraulisch vom restlichen Teil der Fahrzeugbremsanlage 10 getrennt. Für einen schnellen Druckaufbau bei einer Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung wird das Ansaugventil 36 geöffnet, so dass die Hydropumpe 26 Bremsflüssigkeit unmittelbar aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 37 ansaugt.
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Zur Fremdkraftbetätigung einer Feststellbremsanlage der Fahrzeugbremsanlage 10 wird ein Taster 46 oder ein sonstiges Bedienelement betätigt. Das elektronische Steuergerät 40 schließt die Umschaltventile 18, so dass der Hauptbremszylinder 12 von der übrigen Fahrzeugbremsanlage 10 getrennt ist. Der Pumpenmotor 38 der Hydropumpe 26 wird eingeschaltet und das Einlassventil 21 der die Feststelleinrichtung 17 aufweisenden Radbremse 16 wird/bleibt geöffnet, wogegen das Einlassventil 20 der Radbremse 15, die keine Feststelleinrichtung aufweist, geschlossen wird. Das Auslassventil 24 der Radbremse 15, welche keine Feststelleinrichtung aufweist, wird geöffnet und das Auslassventil 25 der Radbremse 16, die die Feststelleinrichtung 17 aufweist, bleibt/wird geschlossen. Dadurch saugt die Hydropumpe 26 Bremsflüssigkeit aus der Radbremse 15, die keine Feststelleinrichtung aufweist, und fördert die Bremsflüssigkeit in die Radbremse 16, die die Feststelleinrichtung 17 aufweist. Letztgenannte Radbremse 16 wird dadurch betätigt (zugespannt) und anschließend mit der Feststelleinrichtung 17 in betätigtem Zustand festgestellt bzw. verriegelt. Die aufgebaute Bremskraft bleibt durch die Verriegelung mit der Feststelleinrichtung 17 auch drucklos bei stillgesetzter Hydropumpe 26 und stromlosen, d. h. in ihre Grundstellungen zurückgefallenen Magnetventilen 18, 20, 21, 24, 25, 36 aufrechterhalten. Reicht die aus der keine Feststelleinrichtung aufweisenden Radbremse 15 angesaugte Bremsflüssigkeit nicht zu einem ausreichenden Druckaufbau in der die Feststelleinrichtung 17 aufweisenden Radbremse 16 auf, kann durch Öffnen des Ansaugventils 36 zusätzlich Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 37 angesaugt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist in prinzipiell gleicher Weise auch an anderen hydraulischen, eine Feststellbremsanlage aufweisenden Fahrzeugbremsen, beispielsweise auch an elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlagen durchführbar. Erforderlich ist, dass aus mindestens einer Radbremse 15 Bremsflüssigkeit mit der Hydropumpe 26 in mindestens eine andere, eine Feststelleinrichtung 17 aufweisende Radbremse 16 förderbar ist. Deswegen eignen sich insbesondere Fahrzeugbremsanlagen 10 mit X-Bremskreisaufteilung oder elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen, bei denen die Radbremsen hydraulisch parallel geschaltet sind, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei einer II-Bremskreisaufteilung, bei der die beiden Vorderräder einem Bremskreis und die beiden Hinterräder einem anderen Bremskreis zugeordnet sind, wäre es beispielsweise erforderlich, dass ein Vorder- und ein Hinterrad, die verschiedenen Bremskreisen zugeordnet sind, eine Feststelleinrichtung aufweisen (nicht dargestellt). Eine andere Möglichkeit wäre eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden Bremskreisen oder zwischen Radbremsen beider Bremskreise über ein Magnetventil (nicht dargestellt) oder eine Feststellung (Verriegelung) nur eines Fahrzeugrades.
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Zum Lösen der Feststelleinrichtung 17 kann ein Radbremsdruck in der die Feststelleinrichtung 17 aufweisenden Radbremse 16 mit der Hydropumpe 26 aufgebaut werden, um die Feststelleinrichtung 17 mechanisch zu entspannen, so dass sie leichtgängig lös- bzw. entriegelbar ist. Der Druckaufbau in der Radbremse 16 erfolgt wie bei der Betätigung (Zuspannen) der Radbremse 16, wie es oben beschrieben worden ist.
