EP1904353A1 - Bremsanlage für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Bremsanlage für ein kraftfahrzeug

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Publication number
EP1904353A1
EP1904353A1 EP06762244A EP06762244A EP1904353A1 EP 1904353 A1 EP1904353 A1 EP 1904353A1 EP 06762244 A EP06762244 A EP 06762244A EP 06762244 A EP06762244 A EP 06762244A EP 1904353 A1 EP1904353 A1 EP 1904353A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
brake system
hydraulic
brake
accumulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06762244A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benedikt Ohlig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Active Safety GmbH
Original Assignee
Lucas Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucas Automotive GmbH filed Critical Lucas Automotive GmbH
Publication of EP1904353A1 publication Critical patent/EP1904353A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4077—Systems in which the booster is used as an auxiliary pressure source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B60T13/148—Arrangements for pressure supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
    • B60T8/441—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems using hydraulic boosters

Definitions

  • the invention relates to a brake system for a motor vehicle having a hydraulic circuit for generating a braking force, wherein the hydraulic circuit comprises a pressure source for generating a hydraulic pressure and a pressure accumulator, wherein the pressure accumulator of the hydraulic circuit can be supplied with hydraulic fluid from a pressure side of the pressure source as needed.
  • the pump must be able to react very dynamically due to the relatively high pressure difference between the suction side and the pressure side just at the beginning of braking.
  • the correspondingly powerful aminostegende pump leads to increased costs of the brake system. In addition, it comes also when driving the pump to relatively high loads on the electrical system.
  • document DE 195 42 656 Al shows braking systems in which a pressure accumulator is coupled or coupled only with the pressure side of the pressure source.
  • document DE 38 14 045 A1 shows a brake system with a fluid intermediate store, wherein the hydraulic fluid which is temporarily stored in this largely pressure-free manner is permanently available on the suction side of the pump.
  • a brake system of the type described in which it is provided that the pressure accumulator with a suction side of the pressure source via an intermediate actively controllable multi-way valve, in particular a two-way solenoid valve, fluidly coupled and decoupled from this.
  • Pressure source in particular a motor-driven pump to couple by an actively controllable multi-way valve or to decouple from this, the stored in the pressure accumulator fluid pressure can be utilized to reduce the voltage applied to the pump pressure difference.
  • the suction side of the pressure source is acted upon by a pressure corresponding to the boost pressure of the pressure accumulator hydraulic pressure substantially without pressure loss, so that the pressure difference occurring in the context of braking at the pressure source is greatly reduced.
  • this makes the pressure pump easier to activate, so that they also react faster and can achieve a relatively high pressure level in a shorter time.
  • a further development of the invention provides, with regard to the design of the brake system, that it has a master brake cylinder in which a primary piston for generating a brake pressure in a hydraulic brake circuit can be displaced in accordance with actuation of a brake pedal under the effect of the hydraulic circuit.
  • the primary piston is displaced purely hydraulically by interaction with the hydraulic circuit without direct coupling with a force input member, wherein the hydraulic circuit serves as a servo pressure circuit.
  • the hydraulic circuit is otherwise used for braking force generation or at least for brake booster.
  • a development of the invention provides that the pressure accumulator is fluidly connected or connected via a feed line to the pressure side of the pressure source and via a discharge line to the master cylinder.
  • the pressure accumulator can be charged optionally, whereas on the separate discharge line discharging the pressure accumulator to provide its charge pressure for braking force generation on the master cylinder is possible.
  • the charge pressure of the pressure accumulator can be used both on the suction side of the pump and for generating the braking force on the master cylinder.
  • the feed line has a fluid supply control device, in particular an actively activatable multiway valve, for controlling the supply of hydraulic fluid to the pressure accumulator.
  • a fluid supply control device in particular an actively activatable multiway valve, for controlling the supply of hydraulic fluid to the pressure accumulator.
  • the brake system can be controlled by various parameters.
  • at least one pressure sensor arranged in the hydraulic circuit is provided which detects the hydraulic pressure applied in the hydraulic circuit.
  • a plurality of pressure sensors may be provided, for example, additional pressure sensors on the pressure accumulator, on the suction side, as well as on the Hydraulikfluidzuloomtechnisch to the master cylinder.
  • the fluid supply control device can be controlled in accordance with the hydraulic pressure detected by the at least one pressure sensor.
  • a development of the invention provides that the discharge line is formed with a check valve opening in the discharge direction. This ensures that whenever the hydraulic pressure from the accumulator is required for a braking operation, this can also be provided without delay.
  • a hydraulic fluid supply line leading away from the pressure side of the pressure source is formed with a non-return valve which blocks a backflow of hydraulic fluid to the pressure side of the pressure source.
  • the hydraulic circuit has a further actively activatable multi-way valve, in particular a two-way solenoid valve, interposed between the master brake cylinder and a hydraulic fluid reservoir.
  • a further actively activatable multi-way valve in particular a two-way solenoid valve, interposed between the master brake cylinder and a hydraulic fluid reservoir.
  • the hydraulic circuit and a between the master cylinder and the pressure accumulator leading to the feed line interposed further actively controllable multi-way valve, in particular a two-way solenoid valve having. This allows a control of the hydraulic fluid supply from the pressure source or the accumulator to the master cylinder.
  • the two above-mentioned further actively controllable multi-way valves thus allow a targeted control of the pressure build-up and pressure reduction in the Hauptbremszy- by active control and optional switching between their respective open and closed position.
  • a development of the invention provides that the primary piston is mechanically decoupled from the brake pedal.
  • a brake system according to the invention is shown and generally designated 10. This includes a servo pressure providing hydraulic circuit 12 and a brake cylinder assembly 14.
  • the brake cylinder assembly 14 is composed of a master cylinder 16, in which a primary piston 18 is guided displaceably.
  • a secondary piston 20 is also guided displaceably and mechanically coupled to the primary piston 18 via a spring arrangement.
  • the primary piston 18 closes with the master cylinder 16 and the secondary piston 20, a primary pressure chamber 22 a.
  • the secondary piston 20 includes a secondary pressure chamber 24 with the master cylinder 16.
  • the primary pressure chamber 22 and the secondary pressure chamber 24 are fluidly coupled via respective feed channels to a hydraulic fluid reservoir 26 for supplying hydraulic fluid in the idle state shown in FIG.
  • the primary pressure chamber 22 and the secondary pressure chamber 24 are fluidically coupled to a brake system 28, which can bring about a deceleration of the wheels of a motor vehicle in a manner known per se.
  • the brake cylinder assembly 14 further includes a pedal simulation device 30.
  • the pedal simulation device 30 includes a force input member 32 mechanically coupled to a brake pedal and force transmittingly connected to a power piston 34.
  • the working piston 34 is displaceable in a piston chamber 36, wherein it limits working chambers within the piston chamber 36 on both sides.
  • a fluid contained in the Häkammem on both sides of the working piston 34, in particular gas displaced via a throttle device 38 from one to the other working chamber and thereby generates a resistance to movement of the force input member 32.
  • a resistor resulting from a simulation spring assembly 40 In addition to the pneumatically generated resistance acts on the force input element 32, a resistor resulting from a simulation spring assembly 40.
  • This simulation spring assembly 40 is constructed in multiple stages, d. H. it has a spring of lesser spring rate and a spring of increased spring rate which is stepped, i. can be compressed with progressive spring characteristic.
  • Each displacement of the force input member 32 is detected via a position sensor 42, the position sensor 42 outputs a position signal to an electronic control unit 44, by means of which the presence of a pedal operation can be determined.
  • the brake system 10 according to Figure 1 is designed such that a pedal operation, and a resulting displacement of the force input element 32 is not mechanically on the
  • Primary piston 18 is transmitted, but rather dissipates the energy applied in the pedal operation in the brake system 10.
  • an hydraulic pressure is generated in an actuating pressure chamber 46 by means of the hydraulic circuit 12 in accordance with a detected brake pedal actuation which displaces the primary piston 18 and, as a consequence, the secondary piston 20 and thereby for a pressure build-up in the
  • Primary pressure chamber 22 and in the secondary pressure chamber 24 provides.
  • the primary piston 18 is in normal operation of the brake system 10 thus completely decoupled from the force input element 32 mechanically.
  • the hydraulic circuit 12 is supplied with hydraulic fluid from the hydraulic fluid reservoir 26. This is conveyed via a supply line 48 from a pump 50, which is driven by a motor 52, from the hydraulic fluid reservoir 26.
  • the pump 50 is fluidically coupled to the actuating pressure chamber 46 via a hydraulic fluid supply line 54.
  • a first branch 56 is a discharge line coupled to a pressure accumulator 58.
  • a check valve 60 is provided, which allows a flow from the pressure accumulator 58 via the discharge line 56 into the Hydraulikfluidzulite- line 54.
  • the discharge line 56 has a return branch 62, which connects the pressure accumulator 58 with the suction side of the pump 50.
  • an electromagnetically controllable two-way valve 64 is arranged, which is actuated via the electronic control unit 44.
  • the pressure accumulator 58 is also connectable via a further two-way electromagnetic valve 66 via a feed line 68 with the Hydraulikfluidzu réelletechnisch 54.
  • a further check valve 70 is arranged in the Hydraulikfluidzumoltechnischtechnisch 54 which blocks a return flow of hydraulic fluid to the pressure side of the pump 50.
  • a further electromagnetically controllable two-way valve 72 is furthermore provided in the hydraulic fluid supply line 54, which completely blocks the hydraulic fluid supply line 54 in its rest position.
  • a bypass passage 74 is also provided, which connects the Hydraulikfluidzu slaughtertechnisch 54 with the supply line 48.
  • a two-way valve 76 is provided, which is opened in its rest position and electromagnetically controlled via the electronic control unit 44.
  • a check valve 78 is also provided in the supply line 48, which prevents a return flow of hydraulic fluid from the pressure accumulator 58 and from the suction side of the pump 50 to the hydraulic fluid accumulator 26.
  • a pressure sensor 80 is provided, which is also coupled to the electronic control unit 44, so that a control of the individual actively controllable two-way valves and the pump 52 based on the detected pressure is possible.
  • the hydraulic circuit 12 operates as follows: First, the pressure accumulator 58 is filled by activating the pump 50 and opening the control valve 66 so that it is put in a "standby state". For example, the pressure accumulator 58 provides a pressure of 60 bar in the charged state. If braking is now initiated in this standby state as a result of an actuation of the brake pedal by the driver, the motor 52 is controlled in accordance with the control of the electronic control unit 44, which motor drives the pump 50. This promotes from the hydraulic fluid reservoir 26 hydraulic fluid in the Hydraulikfluidzuloomtechnisch 54.
  • the actuating pressure chamber 46 is charged with hydraulic fluid, so that builds up in this pressure, which causes the primary piston 18 without mechanical coupling of force input element 32 and primary piston 18 displaced to the left in the figure under the action of the built-up in the actuating chamber 56 hydraulic pressure.
  • a hydraulic pressure builds up in the primary pressure chamber 22 and under displacement of the secondary piston 20 in the secondary pressure chamber 24.
  • the arrangement of the pressure accumulator 58 in combination with the two-way valve 64 disposed in the return branch 62, the two-way valve 64 and the check valve 78 has the purpose that when a brake pedal operation, the two-way valve 64 can be opened from its closed rest position, so that the stored in the pressure accumulator 58 Hydraulic pressure on the one hand via the open two-way valve 64 and the return branch 62 on the suction side of the pump 50 is present and on the other hand via the discharge line 56 and the check valve 60 in the Hydraulikfluidzuloomtechnisch 54 is available.
  • the two-way valve 72 After completion of the braking, the two-way valve 72 is switched to its closed position (rest position) and the two-way valve 76 in its open position (rest position).
  • the pressure built up in the actuating pressure chamber 46 can then dissipate via the Hydraulikfluidzu slaughtertechnisch 54 and the bypass channel 74, wherein hydraulic fluid finally flows through the supply line 48 into the fluid reservoir 26.
  • the two-way valves 64 and 72 remain in their rest position and thus remain closed.
  • the valve 66 which is closed in its rest position, may be temporarily opened to recharge the accumulator 58 via the then or temporarily activated pump 50.
  • the charging process can be monitored via the pressure sensor 80 and ended in time.
  • the pressure in the actuating pressure chamber 46 can be selectively increased and reduced.
  • the entire control of all two-way valves is based on the pressure monitored by the pressure sensor 80 pressure via the electronic control unit 44th
  • the inventive arrangement of the pressure accumulator 58 can thus achieve that a relatively weak motor 52 can be used for the pump 50. Since the pump power according to the relationship
  • the utilization of the charge pressure in the pressure accumulator on the suction side of the pump results in a significantly reduced required pump capacity.
  • the accumulator can temporarily be recharged during braking by switching the valve 72 in its blocking position and opening the valve 66 when the pump 50 continues to run.
  • the pressure gradient dynamics at the beginning of the braking can be improved by the arrangement of the pressure accumulator 58, since the pressure stored in the pressure accumulator 58 pressure can be applied via the return line 62 with open two-way valve 64 to the suction side of the pump and thus the brake system - Low required pressure difference between the suction side and the pressure side of the pump - can react faster. This is especially noticeable at the beginning of braking when pressure peaks have to be reached.
  • the invention has the advantage in each case that a smaller, less powerful and thus more cost-effective drive motor can be used.
  • the electrical system load is also lower due to the low required electrical power of the engine.
  • check valves can be replaced in individual cases by actively controllable multi-way valves.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage (10) für ein Kraftfahrzeug mit einem Hydraulikkreis (12) zur Erzeugung einer Bremskraft, wobei der Hydraulikkreis (12) eine Druckquelle (50) zur Erzeugung eines Hydraulikdrucks und einen Druckspeicher (58) aufweist, wobei der Druckspeicher (58) des Hydraulikkreises (12) bedarfsweise mit Hydraulikfluid von einer Druckseite der Druckquelle (50) beschickbar ist. Bei dieser Bremsanlage ist vorgesehen, dass der Druckspeicher (58) mit einer Saugseite der Druckquelle (50) über ein zwischengeschaltetes aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil (64), insbesondere ein Zwei-Wege-Magnetventil, fluidisch koppelbar sowie von diesem entkoppelbar ist.

Description

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Hydraulikkreis zur Erzeugung einer Bremskraft, wobei der Hydraulikkreis eine Druckquelle zur Erzeugung eines Hydraulikdrucks und einen Druckspeicher aufweist, wobei der Druckspeicher des Hydraulikkreises bedarfsweise mit Hydraulikfluid von einer Druckseite der Druckquelle beschickbar ist.
Eine derartige Bremsanlage ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigt das Dokument DE 103 18 850 Al eine Bremsanlage, bei der der Druckspeicher in Abhängigkeit von dem im Servodruckkreis herrschenden Servodruck mit Hydraulikfluid beschickbar ist. Der Druckspeicher dient dazu Druckschwankungen bei einem Bremsvorgang auszugleichen. Dieser Stand der Technik sieht vor, dass der Druckspeicher im Wesentlichen nur dann mit Hydraulikfluid beschickt wird, wenn der von der Druckquelle bereitgestellte Hydraulikdruck frei zur Verfügung steht und nicht anderweitig genutzt werden muss, beispielsweise im Rahmen eines Bremsvorgangs. Allerdings hat diese Anordnung den Nachteil, dass die Pumpe verhältnismäßig leistungsstark ausgebildet werden muss, da die an der Pumpe anliegende Druckdifferenz verhältnismäßig groß ist. Die Pumpe muss nämlich aus dem drucklosen FIu- idreservoir Hydraulikfluid in den unter verhältnismäßig hohen Druck stehenden Servodruckkreis pumpen. Ferner muss die Pumpe aufgrund der verhältnismäßig hohen Druckdifferenz zwischen Saugseite und Druckseite gerade zu Beginn der Bremsung sehr dynamisch reagieren können. Die entsprechend leistungsstark auszulegende Pumpe führt zu erhöhten Kosten der Bremsanlage. Darüber hinaus kommt es auch beim Antrieb der Pumpe zu verhältnismäßig hohen Belastungen des Bordstromnetzes.
Eine ähnliche Anordnung ist ferner in dem Dokument GB 2 132 294 A offenbart. Auch bei diesem Dokument fördert die verhältnismäßig leistungsstark auszubildende Pumpe Hydraulikfluid aus dem drucklosen Druckspeicher in das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluidsystem. Es ergeben sich die gleichen Nachteile wie vorstehend für die Bremsanlage gemäß DE 103 18 850 Al geschildert.
Zum weiteren Stand der Technik wird allgemein auf die Dokumente DE 195 42 656 Al, DE 103 37 511 Al und DE 103 11 060 Al verwiesen, die allesamt Bremsanlagen zeigen, bei denen ein Druckspeicher allein mit der Druckseite der Druckquelle koppelbar oder gekoppelt ist. Schließlich zeigt das Dokument DE 38 14 045 Al ein Bremssystem mit einem Fluidzwi- schenspeicher, wobei das in diesem weitgehend druckfrei zwischengespeicherte Hydraulikflu- id an der Saugseite der Pumpe permanent zur Verfügung steht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsanlage der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die bei leistungsschwach und damit kostengünstig ausgebildeter Druckquelle bereits zu Beginn der Bremsung einen verhältnismäßig hohen Hydraulikfluiddruck zur Verfügung stellen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass der Druckspeicher mit einer Saugseite der Druckquelle über ein zwischengeschaltetes aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil, insbesondere ein Zwei- Wege-Magnetventil, fluidisch koppelbar sowie von diesem entkoppelbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Möglichkeit, den Druckspeicher auch mit der Saugseite der
Druckquelle, insbesondere einer motorisch angetriebenen Pumpe, durch ein aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil zu koppeln bzw. von dieser zu entkoppeln, kann der in dem Druckspeicher gespeicherte Fluiddruck zur Reduzierung der an der Pumpe anliegenden Druckdifferenz ausgenutzt werden. Dadurch wird die Saugseite der Druckquelle mit einem dem Ladedruck des Druckspeichers entsprechenden hydraulischen Vordruck im Wesentlichen druckverlustfrei beaufschlagt, so dass die im Rahmen der Bremsung an der Druckquelle auftretende Druckdifferenz stark verringert wird. Insgesamt lässt sich dadurch die Druckpumpe leichter aktivieren, so dass diese auch schneller reagieren und in kürzerer Zeit ein verhältnismäßig hohes Druckniveau erreichen kann. Ferner lässt sich eine mit einem schwä- cheren motorischen Antrieb ausgeführte Druckquelle bzw. Pumpe einsetzen, die kostengünstiger ist und das Bordstromnetz weniger stark belastet als bei den Ausführungsformen gemäß dem Stand der Technik.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht hinsichtlich der Ausgestaltung der Bremsanlage vor, dass diese einen Hauptbremszylinder aufweist, in welchem nach Maßgabe einer Betätigung eines Bremspedals unter der Wirkung des Hydraulikkreises ein Primärkolben zur Erzeugung eines Bremsdrucks in einem hydraulischen Bremskreis verlagerbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Primärkolben ohne unmittelbare Kopplung mit einem Krafteingangsglied rein hydraulisch durch Wechselwirkung mit dem Hydraulikkreis verlagert wird, wobei der Hydraulikkreis als Servodruckkreis dient. Es sind jedoch auch alternative Ausführungsformen denkbar, bei denen der Hydraulikkreis anderweitig zur Bremskrafterzeugung oder zumindest zur Bremskraftverstärkung genutzt wird. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Druckspeicher über eine Beschickungsleitung mit der Druckseite der Druckquelle sowie über eine Abgabeleitung mit dem Hauptbremszylinder fluidisch verbindbar oder verbunden ist. Über die Beschickungsleitung lässt sich der Druckspeicher wahlweise aufladen, wohingegen über die gesonderte Abgabeleitung ein Entladen des Druckspeichers zur Bereitstellung seines Ladedrucks zur Bremskrafterzeugung an dem Hauptbremszylinder möglich ist. Dies bedeutet, dass der Ladedruck des Druckspeichers sowohl an der Saugseite der Pumpe als auch zur Erzeugung der Bremskraft am Hauptbremszylinder nutzbar ist.
Ferner kann ertlndungsgemäß vorgesehen sein, dass die Beschickungsleitung eine Fluidzu- fuhrsteuereinrichtung, insbesondere ein aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil, zur Steuerung der Zufuhr von Hydraulikfluid zu dem Druckspeicher aufweist. Diese Maßnahme ermöglicht es, den Druckspeicher immer nur dann mit Hydraulikfluid von der Druckquelle aus zu beschi- cken, wenn der von der Druckquelle ausgehende Fluiddruck gerade nicht anderweitig für einen Bremsvorgang genutzt werden muss. Andernfalls trennt die Fluidzufuhrsteuereinrich- tung den Druckspeicher fluidisch von der Druckquelle ab. Es ist auch denkbar, während eines Bremsvorgangs die Fluidzufuhrsteuereinrichtung kurzzeitig zu öffnen, um den Druckspeicher zwischenzeitlich neu aufzuladen.
Die Steuerung der Bremsanlage kann anhand verschiedener Parameter erfolgen. Vorzugsweise ist wenigstens ein im Hydraulikkreis angeordneter Drucksensor vorgesehen, der den im Hydraulikkreis anliegenden Hydraulikdruck erfasst. Bei einer Weiterbildung der Erfindung können mehrere Drucksensoren vorgesehen sein, beispielsweise zusätzliche Drucksensoren am Druckspeicher, an der Saugseite, sowie an der Hydraulikfluidzuführleitung zum Hauptbremszylinder. In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass die Fluidzufuhrsteuereinrichtung nach Maßgabe des von dem wenigstens einen Drucksensor erfassten Hydraulikdrucks ansteuerbar ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abgabeleitung mit einem in Abgaberichtung öffnenden Rückschlagventil ausgebildet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass immer dann, wenn der Hydraulikdruck aus dem Druckspeicher für einen Bremsvorgang benötigt wird, dieser auch verzögerungsfrei bereitgestellt werden kann.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine von der Druckseite der Druckquelle wegführende Hydraulikfluidzuführleitung mit einem Rückschlagventil ausgebildet ist, das ein Rückfließen von Hydraulikfluid zu der Druckseite der Druckquelle blockiert. Diese Maß- nahme verhindert, dass der von dem Druckspeicher ausgehende Hydraulikdruck - als Gegendruck wirkend - die Funktion der Druckquelle, insbesondere der motorisch angetriebenen Pumpe, beeinträchtigt.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Hydraulikkreis ein zwischen dem Hauptbremszylinder und einem Hydraulikfluidreservoir zwischengeschaltetes weiteres aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil, insbesondere ein Zwei-Wege-Magnetventil, aufweist. Mit einem derartigen aktiv ansteuerbaren Mehrwegeventil, das in einem korrespondierenden Bypasskanal angeordnet ist, lässt sich gezielt Hydraulikfluid aus dem Hauptbremszylinder zu dem Hydraulikfluidreservoir abführen.
Darüber hinaus kann der Hydraulikkreis auch ein zwischen dem Hauptbremszylinder und der zum Druckspeicher führenden Beschickungsleitung zwischengeschaltetes weiteres aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil, insbesondere ein Zwei-Wege-Magnetventil, aufweisen. Die- ses erlaubt eine Steuerung der Hydraulikfluidzufuhr von der Druckkquelle bzw. dem Druckspeicher zu dem Hauptbremszylinder.
Die beiden vorstehend angesprochenen weiteren aktiv ansteuerbaren Mehrwegeventile erlauben so eine gezielte Steuerung des Druckaufbaus und Druckabbaus im Hauptbremszy- linder durch aktive Ansteuerung und wahlweises Umschalten zwischen deren jeweiliger Öffnungs- und Schließstellung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Primärkolben von dem Bremspedal mechanisch entkoppelt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figur erläutert, wobei diese eine schematische Übersichtsdarstellung einer erfϊndungsgemäßen Bremsanlage darstellt.
In der Figur ist eine erfindungsgemäße Bremsanlage gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. Diese umfasst einen Servodruck bereitstellenden Hydraulikkreis 12 und eine Bremszylinderbaugruppe 14.
Die Bremszylinderbaugruppe 14 setzt sich zusammen aus einem Hauptbremszylinder 16, in dem ein Primärkolben 18 verlagerbar geführt ist. In dem Hauptbremszylinder 16 ist ferner ein Sekundärkolben 20 verlagerbar geführt und mit dem Primärkolben 18 mechanisch über eine Federanordnung gekoppelt. Der Primärkolben 18 schließt mit dem Hauptbremszylinder 16 und dem Sekundärkolben 20 eine Primärdruckkammer 22 ein. Der Sekundärkolben 20 schließt mit dem Hauptbremszylinder 16 eine Sekundärdruckkammer 24 ein. Die Primärdruckkammer 22 und die Sekundärdruckkammer 24 sind über jeweilige Zuführkanäle mit einem Hydraulikfluidreservoir 26 zur Zufuhr von Hydraulikfluid in dem in Figur 1 gezeigten Ruhezustand fluidisch gekoppelt. Femer sind die Primärdruckkammer 22 und die Sekundärdruckkammer 24 mit einem Bremssystem 28 fluidisch gekoppelt, welches in an sich bekannter Weise eine Abbremsung der Räder eines Kraftfahrzeugs bewirken kann.
Die Bremszylinderbaugruppe 14 umfasst ferner eine Pedalsimulationsvorrichtung 30. Im Einzelnen weist die Pedalsimulationsvorrichtung 30 ein mit einem Bremspedal mechanisch gekoppeltes Krafteingangsglied 32 auf, welches mit einem Arbeitskolben 34 kraftübertragend verbunden ist. Der Arbeitskolben 34 ist in einer Kolbenkammer 36 verlagerbar, wobei er innerhalb der Kolbenkammer 36 beidseitig Arbeitskammern begrenzt. Durch eine Verschiebung des Arbeitskolbens 34 innerhalb der Kolbenkammer 36 wird ein in den Arbeitskammem beidseits des Arbeitskolbens 34 enthaltenes Fluid, insbesondere Gas, über eine Drosseleinrichtung 38 von der einen in die jeweils andere Arbeitskammer verlagert und dadurch ein Widerstand gegen eine Bewegung des Krafteingangsglieds 32 erzeugt. Neben dem pneumatisch erzeugten Widerstand wirkt auf das Krafteingangsglied 32 auch ein Widerstand, der aus einer Simulationsfederanordnung 40 resultiert. Diese Simulationsfederanordnung 40 ist mehrstufig aufgebaut, d. h. sie weist eine Feder geringerer Federhärte und eine Feder erhöhter Federhärte auf, welche abgestuft, d.h. mit progressiver Federkennlinie komprimiert werden können.
Jede Pedalbetätigung, d. h. jede Verlagerung des Krafteingangsglieds 32, wird über einen Positionssensor 42 erfasst, wobei der Positionssensor 42 ein Positionssignal an eine elektronische Steuereinheit 44 abgibt, anhand welchem das Vorliegen einer Pedalbetätigung ermittelt werden kann.
Die Bremsanlage 10 gemäß Figur 1 ist derart konzipiert, dass eine Pedalbetätigung, und eine daraus resultierende Verlagerung des Krafteingangsglieds 32 nicht mechanisch auf den
Primärkolben 18 übertragen wird, sondern die bei der Pedalbetätigung aufgebrachte Energie vielmehr in der Bremsanlage 10 dissipiert. Zur Durchführung der Bremsung wird in einer Betätigungsdruckkammer 46 mittels des Hydraulikkreises 12 ein hydraulischer Druck nach Maßgabe einer erfassten Bremspedalbetätigung erzeugt, welcher den Primärkolben 18 und in der Folge den Sekundärkolben 20 verlagert und dadurch für einen Druckaufbau in der
Primärdruckkammer 22 und in der Sekundärdruckkammer 24 sorgt. Der Primärkolben 18 ist im Normalbetrieb der Bremsanlage 10 somit vollständig von dem Krafteingangsglied 32 mechanisch entkoppelt.
Im Folgenden soll der Aufbau des Hydraulikkreises 12 erläutert werden. Der Hydraulikkreis 12 wird mit Hydraulikfluid aus dem Hydraulikfluidspeicher 26 versorgt. Dieses wird über eine Versorgungsleitung 48 von einer Pumpe 50, welche über einen Motor 52 angetrieben ist, aus dem Hydraulikfluidspeicher 26 gefördert. Die Pumpe 50 ist über eine Hydraulikfluidzuführlei- tung 54 mit der Betätigungsdruckkammer 46 fluidisch gekoppelt. Von der Hydraulikftuidzu- führleitung 54 gehen ausgehend von der Pumpe 50 einige Abzweigungen ab. Bei einer ersten Abzweigung 56 handelt es sich um eine Abgabeleitung, die mit einem Druckspeicher 58 gekoppelt ist. In der Abgabeleitung 56 ist ein Rückschlagventil 60 vorgesehen, das eine Strömung von dem Druckspeicher 58 über die Abgabeleitung 56 in die Hydraulikfluidzuführ- leitung 54 zulässt. Ferner weist die Abgabeleitung 56 einen Rückführzweig 62 auf, der den Druckspeicher 58 mit der Saugseite der Pumpe 50 verbindet.
In dem Rückführzweig 62 ist ein elektromagnetisch ansteuerbares Zweiwegeventil 64 angeordnet, das über die elektronische Steuereinheit 44 betätigbar ist. Der Druckspeicher 58 ist ferner über ein weiteres elektromagnetisches Zweiwegeventil 66 über eine Beschickungsleitung 68 mit der Hydraulikfluidzuführleitung 54 verbindbar. Zwischen der Abgabeleitung 56 und der Pumpe 50 ist in der Hydraulikfluidzuführleitung 54 ein weiteres Rückschlagventil 70 angeordnet, das eine Rückströmung von Hydraulikfluid zu der Druckseite der Pumpe 50 blockiert.
Im Anschluss an die Beschickungsleitung 68 ist femer in der Hydraulikfluidzuführleitung 54 ein weiteres elektromagnetisch ansteuerbares Zweiwegeventil 72 vorgesehen, welches in seiner Ruhestellung die Hydraulikfluidzuführleitung 54 vollständig blockiert. Zwischen der Betätigungsdruckkammer 46 und dem Zweiwegeventil 72 ist darüber hinaus ein Bypasskanal 74 vorgesehen, der die Hydraulikfluidzuführleitung 54 mit der Versorgungsleitung 48 verbindet. Auch in dem Bypasskanal 74 ist ein Zweiwegeventil 76 vorgesehen, dasin seiner Ruhe- Stellung geöffnet und über die elektronische Steuereinheit 44 elektromagnetisch ansteuerbar ist.
Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass auch in der Versorgungsleitung 48 ein Rückschlagventil 78 vorgesehen ist, welches eine Rückströmung von Hydraulikfluid aus dem Druckspeicher 58 und von der Saugseite der Pumpe 50 zu dem Hydraulikfluidspeicher 26 verhindert. Darüber hinaus ist in der Hydraulikfluidzuführleitung 54 ein Drucksensor 80 vorgesehen, der ebenfalls mit der elektronischen Steuereinheit 44 gekoppelt ist, so dass eine Ansteuerung der einzelnen aktiv ansteuerbaren Zweiwegeventile sowie der Pumpe 52 anhand des erfassten Drucks möglich ist.
Der Hydraulikkreis 12 funktioniert wie folgt: Zunächst wir der Druckspeicher 58 durch Akti- vieren der Pumpe 50 und Öffnen des Steuerventils 66 gefüllt, so dass dieser in einen "Bereitschaftszustand" versetzt wird. Beispielsweise stellt der Druckspeicher 58 im geladenen Zustand einen Druck von 60bar bereit. Wird nun in diesem Bereitschaftszustand eine Bremsung in Folge einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer eingeleitet, so wird nach Maßgabe der Steuerung der elektronischen Steuereinheit 44 der Motor 52 angesteuert, welcher die Pumpe 50 motorisch antreibt. Diese fördert aus dem Hydraulikfluidspeicher 26 Hydraulikfluid in die Hydraulikfluidzuführleitung 54. Über die Hydraulikfluidzuführleitung 54 wird die Betätigungsdruckkammer 46 mit Hydraulikfluid beschickt, so dass sich in dieser ein Druck aufbaut, welcher dazu führt, dass sich der Primärkolben 18 ohne mechanische Kopplung von Krafteingangsglied 32 und Primärkolben 18 unter Wirkung des in der Betätigungs- kammer 56 aufgebauten Hydraulikdrucks in der Figur nach links verlagert. Dadurch baut sich in der Primärdruckkammer 22 sowie unter Verlagerung des Sekundärkolbens 20 in der Sekundärdruckkammer 24 ein Hydraulikdruck auf.
Die Anordnung des Druckspeichers 58 in Kombination mit der im Rückführzweig 62, dem darin angeordneten Zweiwegeventil 64 und dem Rückschlagventil 78 hat den Zweck, dass bei einer Bremspedalbetätigung das Zweiwegeventil 64 aus seiner geschlossenen Ruhestellung heraus geöffnet werden kann, so dass der in dem Druckspeicher 58 gespeicherte Hydraulikdruck zum Einen über das geöffnete Zweiwegeventil 64 und den Rückführzweig 62 an der Saugseite der Pumpe 50 anliegt und zum Anderen auch über die Abgabeleitung 56 und das Rückschlagventil 60 in der Hydraulikfluidzuführleitung 54 zur Verfügung steht. Dies hat zur Folge, dass die Saugseite der Pumpe 50 mit einem Vordruck beaufschlagt wird und dass der Hydraulikdruck aus dem Druckspeicher 58 auch gleich in der Hydraulikfluidzuführleitung 54 anliegt. Die Pumpe 50 muss also für den Fall einer Bremsbetätigung, bei der das Zweiwegeventil 72 in seine in der Figur gezeigte Durchflussstellung geschaltet ist, lediglich den Differenzdruck aufbauen, der sich aus der Differenz zwischen dem zum Erreichen der angeforderten Bremswirkung erforderlichen Soll-Wirkdruck in der Betätigungsdruckkammer 46 und dem im Druckspeicher 58 gespeicherten Ladedruck ergibt. Der im Druckspeicher 58 gespeicherte Ladedruck kann also ohne Zeitverzug zur Beaufschlagung der Betätigungsdruckkammer 46 genutzt werden. Er wird aber gleichsam auch als Vordruck an der Saugsei- te der Pumpe 50 genutzt, so dass diese mit verhältnismäßig geringer zusätzlicher
Antriebsleistung einen verhältnismäßig hohen Gesamtwirkdruck in der Betätigungsdruckkammer 46 aufbauen kann. Mit anderen Worten kann durch Nutzung des Ladedrucks in dem Druckspeicher 58 an der Saugseite der Pumpe 50 erreicht werden, dass der Motor 52 der Pumpe verhältnismäßig leistungsschwach ausgelegt werden kann und darüber hinaus auch verhältnismäßig geringe elektrische Leistung erforderlich ist, um den erforderlichen Soll- Wirkdruck in der Betätigungsdruckkammer 46 aufzubauen.
Nach Beendigung der Bremsung wird das Zweiwegeventil 72 in seine Schließstellung (Ruhestellung) geschaltet und das Zweiwegeventil 76 in seine geöffnete Stellung (Ruhestellung). Der in der Betätigungsdruckkammer 46 aufgebaute Druck kann sich sodann über die Hydraulikfluidzuführleitung 54 und den Bypasskanal 74 abbauen, wobei Hydraulikfluid schließlich über die Versorgungsleitung 48 in das Fluidreservoir 26 abströmt.
Im Passivzustand der Bremsanlage 10 können die Zweiwegeventile 64 und 72 in ihrer Ruhestellung verbleiben und damit geschlossen bleiben. Das Ventil 66, das in seiner Ruhestellung geschlossen ist, kann vorübergehend geöffnet werden, um den Druckspeicher 58 über die dann weiterhin oder vorübergehend aktivierte Pumpe 50 wieder aufzuladen. Der Ladevorgang kann über den Drucksensor 80 überwacht und rechtzeitig beendet werden.
Ferner sei angemerkt, dass beim Bremsvorgang durch wahlweises Öffnen und Schließen der Zweiwegeventile 72 und 76 der Druck in der Betätigungsdruckkammer 46 wahlweise erhöht und reduziert werden kann. Die gesamte Ansteuerung der sämtlicher Zweiwegeventile erfolgt anhand des über den Drucksensor 80 überwachten Drucks über die elektronische Steuereinheit 44.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Druckspeichers 58 lässt sich also erreichen, dass ein verhältnismäßig schwach ausgelegter Motor 52 für die Pumpe 50 verwendet werden kann. Da die Pumpenleistung gemäß der Beziehung
Pumpe = V * Δp,
wobei Ppumpe die Pumpenleistung, V das geförderte Fluidvolumen und Δp der Differenzdruck zwischen Saugseite und Druckseite ist,
direkt von der an der Pumpe anliegenden Druckdifferenz abhängt, ergibt sich durch Ausnut- zung des im Druckspeicher anliegenden Ladedrucks an der Saugseite der Pumpe eine deutlich reduzierte erforderliche Pumpenleistung. Der Druckspeicher kann während der Bremsung durch Umschalten des Ventils 72 in seine Sperrstellung und Öffnen des Ventils 66 bei weiterlaufender Pumpe 50 vorübergehend immer wieder aufgeladen werden. Ferner kann durch die Anordnung des Druckspeichers 58 die Druckgradientendynamik zu Beginn der Bremsung verbessert werden, da der in dem Druck- Speicher 58 gespeicherte Druck über die Rückführleitung 62 bei geöffnetem Zweiwegeventil 64 an die Saugseite der Pumpe angelegt werden kann und somit das Bremssystem - wegen der geringen erforderlichen Druckdifferenz zwischen Saugseite und Druckseite der Pumpe - schneller reagieren kann. Dies macht sich insbesondere zu Beginn der Bremsung bemerkbar, wenn Druckspitzen erreicht werden müssen.
Ist die Erhöhung des Wirkdrucks bzw. der Druckgradientendynamik nicht notwendig, so besitzt die Erfindung in jedem Fall den Vorteil, dass ein kleinerer, leistungsschwächerer und damit kostengünstiger Antriebsmotor eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist die Bordnetzbelastung aufgrund der geringen erforderlichen elektrischen Leistung des Motors ferner geringer.
Es sei angemerkt, dass die vorstehend angesprochenen Rückschlagventile im Einzelfall auch durch aktiv ansteuerbare Mehrwegeventile ersetzt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsanlage (10) für ein Kraftfahrzeug mit einem Hydraulikkreis (12) zur
5 Erzeugung einer Bremskraft, wobei der Hydraulikkreis (12) eine Druckquelle (50) zur Erzeugung eines Hydraulikdrucks und einen Druckspeicher (58) aufweist, wobei der Druckspeicher (58) des Hydraulikkreises (12) bedarfsweise mit Hydraulikfluid von einer Druckseite der Druckquelle (50) beschickbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (58) mit einer Saugseite der Druck- lo quelle (50) über ein zwischengeschaltetes aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil (64), insbesondere ein Zwei-Wege-Magnetventil, fluidisch koppelbar sowie von diesem entkoppelbar ist.
2. Bremsanlage (10) nach Anspruch 1, i5 gekennzeichnet durch einen Hauptbremszylinder (16), in welchem nach Maßgabe einer Betätigung eines Bremspedals unter der Wirkung des Hydraulikkreises (12) ein Primärkolben (18) zur Erzeugung eines Bremsdrucks in einem hydraulischen Bremskreis verlagerbar ist.
20 3. Bremsanlage (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (58) über eine Beschickungsleitung (68) mit der Druckseite der Druckquelle (50) sowie über eine Abgabeleitung (56) mit dem Hauptbremszylinder (16) fluidisch verbindbar oder verbunden ist.
25 4. Bremsanlage (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsleitung (68) eine Fluidzufuhrsteue- reinrichtung (66), insbesondere ein aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil (66), zur Steuerung der Zufuhr von Hydraulikfluid zu dem Druckspeicher (58) aufweist.
30 5. Bremsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen im Hydraulikkreis (12) angeordneten Drucksensor (80) zur Erfassung des Hydraulikdrucks.
6. Bremsanlage (10) nach Anspruch 4 und 5,
35 dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzufuhrsteuereinrichtung (66) nach Maßgabe des von dem wenigstens einen Drucksensor (80) erfassten Hydraulikdrucks ansteuerbar ist.
7. Bremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeleitung (56) mit einem in Abgaberichtung öffnendem Rückschlagventil (60) ausgebildet ist.
5
8. Bremsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Druckseite der Druckquelle (50) wegführende Hydraulikfluidzuführleitung (54) mit einem Rückschlagventil (70) ausgebildet ist, das ein Rückfließen von Hydraulikfluid zu der Druckseite der Druckquelle (50) lo blockiert.
9. Bremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis (12) ein zwischen dem Hauptbremszylinder (16) und einem Hydraulikfluidreservoir (26) zwischengeschaltetes i5 weiteres aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil (76), insbesondere ein Zwei-Wege- Magnetventil, aufweist.
10. Bremsanlage (10) nach Anspruch 3 und einem weiteren der vorangehenden Ansprüche,
20 dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkreis (12) ein zwischen dem Hauptbremszylinder (16) und der Beschickungsleitung (68) zwischengeschaltetes weiteres aktiv ansteuerbares Mehrwegeventil (72), insbesondere ein Zwei-Wege-Magnetventil, aufweist.
25 11. Bremsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle eine motorisch (52) angetriebene Pumpe (50) aufweist.
12. Bremsanlage (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
3o gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (44) zur Auswertung von erfassten Hydraulikdrücken und zur Ansteuerung aktiv ansteuerbarer Komponenten.
13. Bremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärkolben (18) von dem Bremspedal mecha- 35 nisch entkoppelt ist.
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