WO2006040254A1 - Vehicle brake system comprising a reservoir - Google Patents

Vehicle brake system comprising a reservoir Download PDF

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WO2006040254A1
WO2006040254A1 PCT/EP2005/054793 EP2005054793W WO2006040254A1 WO 2006040254 A1 WO2006040254 A1 WO 2006040254A1 EP 2005054793 W EP2005054793 W EP 2005054793W WO 2006040254 A1 WO2006040254 A1 WO 2006040254A1
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reservoir
brake system
vehicle brake
pressure
charging device
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PCT/EP2005/054793
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Inventor
Harald Hermann
Juergen Haecker
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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
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    • 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
    • B60T8/48—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 connecting the brake actuator to an alternative or additional source of fluid pressure, e.g. traction control systems
    • B60T8/4809—Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems
    • B60T8/4827—Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems
    • B60T8/4863—Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems closed systems
    • B60T8/4872—Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems closed systems pump-back systems
    • B60T8/4881—Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems closed systems pump-back systems having priming means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B60T8/4018—Pump units characterised by their drive mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a vehicle brake system with a reservoir for supplying brake fluid to a master cylinder and / or at least one wheel brake of the vehicle brake system.
  • a feed pump is provided in the brake pressure modulation valve arrangement, with which brake fluid can be sucked out of the storage container and through the master cylinder for lifting the brake pressure in wheel brake cylinders of the wheel brakes.
  • the invention has for its object to provide a vehicle brake system of the type mentioned with a cost-effective means for rapidly providing brake pressure at non-actuated master cylinder.
  • the object is achieved according to the invention with a generic vehicle brake system, in which a template device is provided to increase the pressure in the reservoir beyond the pressure in the environment of the vehicle brake system addition.
  • the tank pressure of the reservoir is increased above the level of the ambient air pressure, so that generally between the reservoir and a subsequently arranged feed pump, a greater and independent of the ambient air pressure pressure gradient is formed in the direction of the wheel brakes.
  • the invention thus not only overcomes the flow resistance in the suction path of the feed pump (in particular through the master cylinder, brake lines and intake and exhaust valves), but also provides a brake fluid pressure substantially independent of the ambient air pressure at the feed pump. While in known feed pumps, the suction power in addition to the flow resistance is also essentially dependent on the ambient air pressure, which decreases with increasing altitude above normal zero of the associated vehicle, the suction power of the feed pump of the invention is independent of this influence.
  • the pre-pressure generated according to the invention in the reservoir can be provided with a comparatively inexpensive device.
  • the device required for this can be integrated in particular in the reservoir itself, so that no additional space is required.
  • the device generates particularly advantageous in the reservoir an overpressure of between about 1.0 and about 3.55 bar, more preferably between about 2.0 and about 2.5 bar, most preferably about 2.0 bar.
  • an overpressure of approximately 2.0 bar is applied to storage containers of vehicle brake systems.
  • For the inventive solution therefore basically no additional measures are required on the reservoir and an associated master cylinder, so that the invention generated in the reservoir pressure over the
  • the operating costs of the vehicle brake system according to the invention can be kept low, the pre-charging device according to the invention should not be operated in continuous operation, but their operating time should be reduced to the operation of a drive unit of an associated vehicle.
  • the precharging device according to the invention may be additionally switched off temporarily, so that a total of very demand-adequate pre-charging of the reservoir of the vehicle brake system with overpressure is possible.
  • a temporary operation of the pre-charging device according to the invention can be advantageously realized by the pre-charging device is provided with a spring device which can be prestressed and relaxable for the subsequent increase of the pressure in the reservoir.
  • a spring device may be a conventional coil spring, a gas spring or a coil spring.
  • the spring device serves as an energy store, from which then the pressure in the storage container according to the invention can be increased in a situation-dependent and demand-driven manner at times.
  • a mechanical lock which can be unlocked remotely.
  • a negative pressure generating device can be advantageously used for driving the preloading device according to the invention and in particular for biasing the spring device thereof.
  • negative pressure can be tapped almost cost-neutral from a suction pipe of a drive unit of the associated vehicle.
  • a cylinder-piston device which can be operated in particular with air.
  • a pneumatically operated precharging device can advantageously also promote brake fluid, which is sucked into the cylinder of the cylinder-piston device and then moved back into the reservoir for generating the above-mentioned overpressure.
  • the pre-charging device may be designed with a membrane or a bellows.
  • the pressure in the reservoir according to the invention can be controlled very precisely by the precharge pressure is generated with a spindle.
  • pressure can be allocated hydraulically or pneumatically with a solenoid valve.
  • an operation with a hydraulic device such as a hydraulic pump may be advantageous.
  • a hydraulic device such as a hydraulic pump
  • an overpressure relative to the surroundings of the vehicle brake system can be produced.
  • the pre-charging device according to the invention is provided with a pressure intensification. It can then be produced over a comparatively long period of time on the precharging a biasing pressure, which is relaxed depending on the situation, for example during a vehicle dynamics control.
  • the storage container should furthermore be provided with a valve which is set up for gas-tight sealing of at least part of the storage container with respect to its surroundings. Such a valve opens and closes a partial space of the reservoir pressure-dependent.
  • Such a valve can also be controlled pneumatically, hydraulically or electrically, so that a targeted removal of the overpressure generated in the reservoir is possible.
  • FIG. 1 shows a schematic hydraulic plan of a vehicle brake system according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail II of the view according to FIG. 1, in particular showing a reservoir.
  • 1 is the hydraulic circuit diagram of a vehicle brake system 10 with its essential components wheel brakes 12, exhaust valves 14, intake valves 16, feed pumps 18 and the drive motor 20, switching valves 22, precharge valves 24 and actuator 26th
  • the actuating device 26 comprises a brake pedal 28 for actuating the vehicle brake system 10, a brake booster 30, a master cylinder 32 and a reservoir 34 arranged above it.
  • the components 12 to 34 of the vehicle brake system 10 are interconnected hydraulically in a manner known per se.
  • FIG. 2 shows, in an enlarged view, in particular the reservoir 34 and a precharge device 36 arranged thereon, which are used to increase the pressure in the reservoir
  • Reservoir 34 is set above the pressure in an environment 38 of the vehicle brake system 10 addition.
  • the pre-charging device 36 has as essential components a vacuum pump 40, a line 42 connected thereto, a valve 44 arranged in this line, a line 46 opening into the line 42, a valve 48 arranged in this line 46 and a first and a second cylinder. Piston device 50 and 52 on.
  • the cylinder-piston device 50 comprises a cylinder 54, on the one hand, the line 42 is connected and on the other hand, a piston rod 56 of a piston 58 is led out.
  • the piston 58 divides the cylinder 54 into a first cylinder space 60 in which a spring element 62 is arranged in the form of a helical spring, and into a second cylinder space 64.
  • an air connection 66 is provided, so that in this second cylinder space 64 there is always ambient pressure.
  • the piston rod 56 on the piston 58 is mechanically rigidly connected to a piston 68 which is slidably mounted in a cylinder 70 of the second cylinder-piston device 52.
  • the piston 68 subdivides the cylinder 70 into a first cylinder space 72 and into a second cylinder space 74.
  • An air connection 76 is provided on the first cylinder space 72, so that ambient pressure in turn is always present in the latter.
  • Cylinder space 74 is connected by a brake fluid port 78 to a first subspace 80 of the reservoir 34.
  • the first subspace 80 is located in the arranged in a vehicle, not shown reservoir 34 in the lower region of the reservoir 34, so that the first subspace 80 is always filled with brake fluid during operation of the vehicle brake system 10.
  • the first subspace 80 is separated by a separating surface 82 from a second subspace 84 of the reservoir 34, which is located in the upper region of the reservoir 34.
  • the reservoir 34 can be filled with brake fluid through a filling port 86.
  • the brake fluid passes through a valve 88 into the first sub-space 80, which is arranged in the separating surface 82.
  • the valve 88 is designed with a valve guide 90 and a valve body 92, which alone is subject to the buoyancy force, and which can terminate fluid-tightly on a valve seat 94.
  • the pre-charging device 36 is provided so that it can temporarily generate an overpressure during operation of the vehicle brake system 10 in the reservoir 34, so that brake fluid from the reservoir 34 can gain access to the precharge valves 24 and the feed pumps 18 by overcoming flow resistances ,
  • the desired overpressure in the reservoir 34 is generated by using the vacuum pump 40 in the line 42, a negative pressure is generated.
  • this generation of negative pressure in the line 42 is effected by a corresponding connection to a suction pipe of a drive unit, not shown, of the associated vehicle.
  • Pre-charging device 36 is subsequently optionally held with a mechanical locking device, not shown, in this biased position of the spring element 62. During this holding time, ambient pressure is present in the first subspace 80 of the reservoir 34 because of the open valve 88.
  • valve 44 is moved to the blocking position and the valve 48 in the open position.
  • the mechanical locking of the piston 58 or 68 is released, as far as such is present.
  • the thus released pistons 58 and 68 are moved to the right by the spring member 62 relative to FIG. 2 because of the ambient pressure entering the first cylinder space 60 through the conduit 46, and the brake fluid contained in the second cylinder space 74 is returned to the first Subspace 80 of the reservoir 34 promoted. Because of the rising in this subspace 80 fluid pressure, the valve body 92 is urged against the valve seat 94 and thus the valve 88 is closed.

Abstract

Disclosed is a vehicle brake system (10) comprising a reservoir (34) for delivering brake fluid to a main cylinder (32) and/or at least one wheel brake (12) of the vehicle brake system (10). The inventive vehicle brake system is characterized in that a precharging device (36) is provided for increasing the pressure in the reservoir (34) beyond the pressure prevailing in the surroundings (38) of the vehicle brake system (10).

Description

Fahrzeugbremsanlage mit einem VorratsbehälterVehicle brake system with a reservoir
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremsanlage mit einem Vorratsbehälter zum Zufuhren von Bremsfluid zu einem Hauptzylinder und/oder zu mindestens einer Radbremse der Fahrzeugbremsanlage.The invention relates to a vehicle brake system with a reservoir for supplying brake fluid to a master cylinder and / or at least one wheel brake of the vehicle brake system.
Bei bekannten derartigen Fahrzeugbremsanlagen wird in deren Vorratsbehälter Bremsfluid für den Hauptzylinder und eine Bremsdmckmodulationsventilanordnung bereitgestellt, welche das Bremsfluid wahlweise zu einer oder mehreren Radbremsen fördern können. In der Bremsdruckmodulationsventilanordnung ist insbesondere eine Förderpumpe vorgesehen, mit der zum Anheben des Bremsdrucks in Radbremszylindern der Radbremsen Bremsfluid aus dem Vorratsbehälter und durch den Hauptzylinder hindurch angesaugt werden kann.In known vehicle brake systems such brake fluid for the master cylinder and a Bremsdmckmodulationsventilanordnung is provided in the reservoir, which can selectively promote the brake fluid to one or more wheel brakes. In particular, a feed pump is provided in the brake pressure modulation valve arrangement, with which brake fluid can be sucked out of the storage container and through the master cylinder for lifting the brake pressure in wheel brake cylinders of the wheel brakes.
Bei einem solchen Ansaugen von Bremsfluid, beispielsweise während einer Antriebsschlupf- oder einer Fahrdynamikregelung, strömt das Bremsfluid der Förderpumpe nur vergleichsweise langsam zu. Für eine Antriebsschlupfregelung kann dies noch akzeptabel sein, für eine Fahrdynamikregelung ist jedoch ein sehr schneller Druckaufbau notwendig und es können sich mit den bekannten Fahrzeugbremsanlagen daher teilweise Probleme ergeben. Um solche Probleme zu beheben sind beispielsweise aus DE - OS 33 37 545 und DE 196 18 402 Al Vorladepumpen bekannt, die aus dem Vorratsbehälter Bremsfluid ansaugen und mit erhöhtem Druck an zumindest einem der beiden Druckräume eines Tandem- Hauptzylinders bereitstellen. Dadurch lässt sich zwar bei nicht betätigtem Hauptzylinder sehr schnell Bremsdruck im entsprechenden Bremskreis aufbauen, die zusätzlich erforderliche Vorladepumpe und zugehörige weitere Ventileinrichtungen sind jedoch vergleichsweise aufwändig und teuer.In such a suction of brake fluid, for example during a traction or a vehicle dynamics control, the brake fluid of the feed pump flows only comparatively slowly. For a traction control, this may still be acceptable, but for a vehicle dynamics control a very fast pressure build-up is necessary and it may therefore be problems with the known vehicle brake systems. To remedy such problems, for example DE-OS 33 37 545 and DE 196 18 402 Al pre-charging known, suck the brake fluid from the reservoir and provide with increased pressure at least one of the two pressure chambers of a tandem master cylinder. As a result, brake pressure in the corresponding brake circuit can very quickly build up in the corresponding brake circuit when the master cylinder is not actuated, but the additionally required precharging pump and associated further valve devices are comparatively complicated and expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Art mit einer kostengünstigen Einrichtung zum schnellen Bereitstellen von Bremsdruck bei nicht betätigtem Hauptzylinder bereitzustellen.The invention has for its object to provide a vehicle brake system of the type mentioned with a cost-effective means for rapidly providing brake pressure at non-actuated master cylinder.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer gattungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage gelöst, bei der eine Vorlageeinrichtung zum Erhöhen des Drucks im Vorratsbehälter über den Druck in der Umgebung der Fahrzeugbremsanlage hinaus vorgesehen ist.The object is achieved according to the invention with a generic vehicle brake system, in which a template device is provided to increase the pressure in the reservoir beyond the pressure in the environment of the vehicle brake system addition.
Gemäß der Erfindung wird der Behälterdruck des Vorratsbehälters über das Niveau des Umgebungsluftdrucks erhöht, so dass generell zwischen dem Vorratsbehälter und einer nachfolgend angeordneten Förderpumpe ein größeres und vom Umgebungsluftdruck unabhängiges Druckgefälle in Richtung zu den Radbremsen entsteht. Die Erfindung überwindet damit nicht nur den Durchflusswiderstand im Saugpfad der Förderpumpe (insbesondere durch den Hauptzylinder, Bremsleitungen und Einlass- sowie Auslassventile hindurch), sondern stellt an der Förderpumpe auch einen im Wesentlichen vom Umgebungsluftdruck unabhängigen Bremsfluiddruck bereit. Während bei bekannten Förderpumpen die Saugleistung neben den Durchflusswiderständen auch im Wesentlichen vom Umgebungsluftdruck abhängig ist, der mit zunehmender Höhe über normal Null des zugehörigen Fahrzeugs geringer wird, ist die Saugleistung der erfindungsgemäßen Förderpumpe von dieser Einflussgröße unabhängig. Der erfindungsgemäß im Vorratsbehälter erzeugte Vordruck kann mit einer vergleichsweise kostengünstigen Einrichtung bereitgestellt werden. Die daiür erforderliche Einrichtung kann insbesondere im Vorratsbehälter selbst integriert sein, so dass dafür kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist. Die Einrichtung erzeugt besonders vorteilhaft im Vorratsbehälter einen Überdruck von zwischen zirka 1,0 und zirka 3,55 bar, besonders vorteilhaft von zwischen zirka 2,0 und zirka 2,5 bar, am Bevorzugtesten von zirka 2,0 bar. Bereits während der Befüllung wird bei Vorratsbehältern von Fahrzeugbremsanlagen ein Überdruck von zirka 2,0 bar angelegt. Für die erfindungsgemäße Lösung sind daher an dem Vorratsbehälter sowie einem zugehörigen Hauptzylinder grundsätzlich keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich, damit der erfindungsgemäß im Vorratsbehälter erzeugte Überdruck über dieAccording to the invention, the tank pressure of the reservoir is increased above the level of the ambient air pressure, so that generally between the reservoir and a subsequently arranged feed pump, a greater and independent of the ambient air pressure pressure gradient is formed in the direction of the wheel brakes. The invention thus not only overcomes the flow resistance in the suction path of the feed pump (in particular through the master cylinder, brake lines and intake and exhaust valves), but also provides a brake fluid pressure substantially independent of the ambient air pressure at the feed pump. While in known feed pumps, the suction power in addition to the flow resistance is also essentially dependent on the ambient air pressure, which decreases with increasing altitude above normal zero of the associated vehicle, the suction power of the feed pump of the invention is independent of this influence. The pre-pressure generated according to the invention in the reservoir can be provided with a comparatively inexpensive device. The device required for this can be integrated in particular in the reservoir itself, so that no additional space is required. The device generates particularly advantageous in the reservoir an overpressure of between about 1.0 and about 3.55 bar, more preferably between about 2.0 and about 2.5 bar, most preferably about 2.0 bar. Already during filling an overpressure of approximately 2.0 bar is applied to storage containers of vehicle brake systems. For the inventive solution therefore basically no additional measures are required on the reservoir and an associated master cylinder, so that the invention generated in the reservoir pressure over the
Lebensdauer der Fahrzeugbremsanlage hinweg sicher vom Vorratsbehälter gehalten werden kann.Lifespan of the vehicle brake system safely away from the reservoir can be kept.
Damit die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage gering gehalten werden können, sollte die erfindungsgemäße Vorladeeinrichtung nicht im Dauerbetrieb betrieben werden, sondern ihre Betriebszeit sollte auf den Betrieb eines Antriebsaggregats eines zugehörigen Fahrzeugs reduziert sein. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorladeeinrichtung unter Umständen zusätzlich zeitweise abgeschaltet werden, so dass eine insgesamt sehr bedarfsgerechte Vorladung des Vorratsbehälters der Fahrzeugbremsanlage mit Überdruck möglich ist.Thus, the operating costs of the vehicle brake system according to the invention can be kept low, the pre-charging device according to the invention should not be operated in continuous operation, but their operating time should be reduced to the operation of a drive unit of an associated vehicle. In addition, the precharging device according to the invention may be additionally switched off temporarily, so that a total of very demand-adequate pre-charging of the reservoir of the vehicle brake system with overpressure is possible.
Ein nur zeitweiser Betrieb der erfindungsgemäßen Vorladeeinrichtung kann vorteilhaft realisiert werden, indem die Vorladeeinrichtung mit einer Federeinrichtung versehen ist, die vorspannbar und zum nachfolgenden Erhöhen des Drucks im Vorratsbehälter entspannbar ist. Eine solche Federeinrichtung kann eine herkömmliche Schraubenfeder, eine Gasfeder oder auch eine Spiralfeder sein. Die Federeinrichtung dient als Energiespeicher, aus dem dann der Druck im erfindungsgemäßen Vorratsbehälter situationsbezogen und bedarfsgerecht zeitweise erhöht werden kann. An der Federeinrichtung kann in kostengünstiger Weise eine mechanische Verriegelung vorgesehen sein, welche ferngesteuert entriegelt werden kann. Zum Antrieb der erfindungsgemäßen Vorladeeinrichtung und insbesondere zum Vorspannen von deren Federreinrichtung kann vorteilhaft eine Unterdruck erzeugende Einrichtung verwendet werden. So kann beispielsweise nahezu kostenneutral aus einem Saugrohr eines Antriebsaggregats des zugehörigen Fahrzeugs Unterdruck abgegriffen werden.A temporary operation of the pre-charging device according to the invention can be advantageously realized by the pre-charging device is provided with a spring device which can be prestressed and relaxable for the subsequent increase of the pressure in the reservoir. Such a spring device may be a conventional coil spring, a gas spring or a coil spring. The spring device serves as an energy store, from which then the pressure in the storage container according to the invention can be increased in a situation-dependent and demand-driven manner at times. At the spring device can be provided in a cost effective manner, a mechanical lock, which can be unlocked remotely. For driving the preloading device according to the invention and in particular for biasing the spring device thereof, a negative pressure generating device can be advantageously used. For example, negative pressure can be tapped almost cost-neutral from a suction pipe of a drive unit of the associated vehicle.
Als besonders vorteilhaft und betriebssicher hat sich als Vorladeeinrichtung insbesondere eine Zylinder-Kolben-Einrichtung erwiesen, die insbesondere mit Luft betätigt werden kann. Eine solche pneumatisch betätigte Vorladeeinrichtung kann vorteilhaft auch Bremsfluid fördern, welches in den Zylinder der Zylinder-Kolben-Einrichtung eingesaugt und dann zum Erzeugen des oben genannten Überdrucks wieder in den Vorratsbehälter verschoben wird. Alternativ kann die Vorladeeinrichtung mit einer Membran oder einem Faltenbalg gestaltet sein.As a particularly advantageous and reliable has proven to be pre-charging in particular a cylinder-piston device, which can be operated in particular with air. Such a pneumatically operated precharging device can advantageously also promote brake fluid, which is sucked into the cylinder of the cylinder-piston device and then moved back into the reservoir for generating the above-mentioned overpressure. Alternatively, the pre-charging device may be designed with a membrane or a bellows.
Der Druck in dem erfindungsgemäßen Vorratsbehälter kann besonders präzise geregelt werden, indem mit einer Spindel der Vorladedruck erzeugt wird.The pressure in the reservoir according to the invention can be controlled very precisely by the precharge pressure is generated with a spindle.
Alternativ oder zusätzlich kann mit einem Elektromagnetventil hydraulisch oder pneumatisch Druck zugeteilt werden.Alternatively or additionally, pressure can be allocated hydraulically or pneumatically with a solenoid valve.
Auch eine Betätigung mit einer Hydraulikeinrichtung, wie beispielsweise einer Hydraulikpumpe kann vorteilhaft sein. Mit einer solchen Pumpe kann insbesondere über einen vergleichsweise langen Zeitraum in Vorratsbehältern ein Überdruck gegenüber der Umgebung der Fahrzeugbremsanlage hergestellt werden.Also, an operation with a hydraulic device, such as a hydraulic pump may be advantageous. With such a pump, in particular over a comparatively long period of time in reservoirs, an overpressure relative to the surroundings of the vehicle brake system can be produced.
Insbesondere in Zusammenwirkung mit der oben genannten Federeinrichtung ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorladeeinrichtung mit einer Druckübersetzung versehen ist. Es kann dann über einen vergleichsweise langen Zeitraum an der Vorladeeinrichtung ein Vorspanndruck hergestellt werden, der situationsbezogen beispielsweise während einer Fahrdynamikregelung entspannt wird. Damit der erfindungsgemäße Überdruck im Vorratsbehälter situationsbezogen erzeugt und gegebenenfalls auch wieder abgelassen werden kann, sollte der Vorratsbehälter ferner mit einem Ventil versehen sein, welches zum gasdichten Verschließen mindestens eines Teils des Vorratsbehälters gegenüber seiner Umgebung eingerichtet ist. Ein solches Ventil öffnet und verschließt einen Teilraum des Vorratsbehälters druckabhängig. Es kann besonders kostengünstig mit einem im Bremsfluid angeordneten und der Auftriebskraft unterworfenen Ventilelement gestaltet sein. Besonders vorteilhaft kann sogar auf eine Ventilfeder verzichtet werden. Darüber hinaus kann ein solches Ventil auch pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch angesteuert werden, so dass eine gezielte Abfuhr des im Vorratsbehälter erzeugten Überdrucks möglich ist.In particular, in cooperation with the above-mentioned spring device, it is advantageous if the pre-charging device according to the invention is provided with a pressure intensification. It can then be produced over a comparatively long period of time on the precharging a biasing pressure, which is relaxed depending on the situation, for example during a vehicle dynamics control. In order for the overpressure according to the invention to be generated in the storage container in a situation-dependent manner and possibly also to be drained again, the storage container should furthermore be provided with a valve which is set up for gas-tight sealing of at least part of the storage container with respect to its surroundings. Such a valve opens and closes a partial space of the reservoir pressure-dependent. It can be designed particularly cost-effective with a arranged in the brake fluid and the buoyancy force subject valve element. Particularly advantageous can even be dispensed with a valve spring. In addition, such a valve can also be controlled pneumatically, hydraulically or electrically, so that a targeted removal of the overpressure generated in the reservoir is possible.
Weil in dem erfindungsgemäßen Vorratsbehälter sowohl Luft als auch Bremsfluid enthalten sind und darüber hinaus erfindungsgemäß im Vorratsbehälter ein erhöhter Druck erzeugt wird, besteht grundsätzlich das Problem, dass an der Grenzfläche zwischen der Luft und dem Bremsfluid ein erhöhter Eintrag von Gas in das Bremsfluid stattfinden würde. Dieses Problem kann beseitigt werden, indem im erfindungsgemäßen Vorratsbehälter ein stets mit Bremsfluid gefüllter Teilraum gebildet ist, der mit Hilfe eines Ventils gegenüber einem restlichen Teilraum des Vorratsbehälters verschließbar ist. Mit anderen Worten sind die Teilräume derart gestaltet, dass sich in dem ersten Teilraum stets nur Bremsfluid befindet, während in dem zweiten Teilraum sowohl Bremsfluid als auch Luft enthalten sind. Der erfindungsgemäß im Vorratsbehälter erzeugte Überdruck wird dann mit dem genannten Ventil allein auf den Teilraum begrenzt, in dem sich nur Bremsfluid befindet.Because in the reservoir according to the invention both air and brake fluid are contained and beyond according to the invention in the reservoir, an increased pressure is generated, there is basically the problem that at the interface between the air and the brake fluid increased entry of gas would take place in the brake fluid. This problem can be eliminated by forming in the reservoir according to the invention always filled with brake fluid part space, which is closed by means of a valve against a remaining part of the reservoir space. In other words, the subspaces are designed such that in the first subspace always only brake fluid, while in the second subspace both brake fluid and air are included. The excess pressure generated according to the invention in the reservoir is then limited with the said valve solely to the subspace in which only brake fluid is located.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert:An exemplary embodiment of a vehicle brake system according to the invention is explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings:
Fig. 1 einen schematischen Hydraulikplan einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage und Fig. 2 ein insbesondere einen Vorratsbehälter zeigendes Detail II der Ansicht gemäß Fig. 1. In der Fig. 1 ist der hydraulische Schaltplan einer Fahrzeugbremsanlage 10 mit deren wesentlichen Komponenten Radbremsen 12, Auslassventile 14, Einlassventile 16, Förderpumpen 18 und deren Antriebsmotor 20, Umschaltventile 22, Vorladeventile 24 und Betätigungsvorrichtung 26.1 shows a schematic hydraulic plan of a vehicle brake system according to the invention, and FIG. 2 shows a detail II of the view according to FIG. 1, in particular showing a reservoir. 1 is the hydraulic circuit diagram of a vehicle brake system 10 with its essential components wheel brakes 12, exhaust valves 14, intake valves 16, feed pumps 18 and the drive motor 20, switching valves 22, precharge valves 24 and actuator 26th
Die Betätigungsvorrichtung 26 umfasst insbesondere ein Bremspedal 28 zum Betätigen der Fahrzeugbremsanlage 10, einen Bremskraftverstärker 30, einen Hauptzylinder 32 und einen darüber angeordneten Vorratsbehälter 34.In particular, the actuating device 26 comprises a brake pedal 28 for actuating the vehicle brake system 10, a brake booster 30, a master cylinder 32 and a reservoir 34 arranged above it.
Die Komponenten 12 bis 34 der Fahrzeugbremsanlage 10 sind in an sich bekannterweise miteinander hydraulisch verschaltet.The components 12 to 34 of the vehicle brake system 10 are interconnected hydraulically in a manner known per se.
In Fig. 2 ist in vergrößerter Ansicht insbesondere der Vorratsbehälter 34 und eine daran angeordneten Vorladeanrichtung 36 dargestellt, die zum Erhöhen des Drucks imFIG. 2 shows, in an enlarged view, in particular the reservoir 34 and a precharge device 36 arranged thereon, which are used to increase the pressure in the reservoir
Vorratsbehälter 34 über den Druck in einer Umgebung 38 der Fahrzeugbremsanlage 10 hinaus eingerichtet ist. Die Vorladeeinrichtung 36 weist als wesentliche Komponenten eine Vakuumpumpe 40, eine daran angeschlossene Leitung 42, ein in dieser Leitung angeordnetes Ventil 44, eine in die Leitung 42 einmündende Leitung 46, ein in dieser Leitung 46 angeordnetes Ventil 48 sowie eine erste und eine zweite Zylinder-Kolben- Einrichtung 50 bzw. 52 auf.Reservoir 34 is set above the pressure in an environment 38 of the vehicle brake system 10 addition. The pre-charging device 36 has as essential components a vacuum pump 40, a line 42 connected thereto, a valve 44 arranged in this line, a line 46 opening into the line 42, a valve 48 arranged in this line 46 and a first and a second cylinder. Piston device 50 and 52 on.
Die Zylinder-Kolben-Einrichtung 50 umfasst einen Zylinder 54, an dem einerseits die Leitung 42 angeschlossen ist und andererseits eine Kolbenstange 56 eines Kolbens 58 herausgeführt ist. Der Kolben 58 unterteilt den Zylinder 54 in einen ersten Zylinder-Raum 60 in dem ein Federelement 62 in Gestalt einer Schraubenfeder angeordnet ist, sowie in einen zweiten Zylinder-Raum 64. An diesem zweiten Zylinder-Raum 64 ist ein Luftanschluss 66 vorgesehen, so dass in diesem zweiten Zylinder-Raum 64 stets Umgebungsdruck herrscht. Die Kolbenstange 56 am Kolben 58 ist mechanisch starr mit einem Kolben 68 verbunden, der in einem Zylinder 70 der zweiten Zylinder-Kolben-Einrichtung 52 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 68 unterteilt den Zylinder 70 in einen ersten Zylinder-Raum 72 sowie in einen zweiten Zylinder-Raum 74. An dem ersten Zylinder-Raum 72 ist ein Luftanschluss 76 vorgesehen, so dass in diesem wiederum stets Umgebungsdruck vorliegt. Der zweiteThe cylinder-piston device 50 comprises a cylinder 54, on the one hand, the line 42 is connected and on the other hand, a piston rod 56 of a piston 58 is led out. The piston 58 divides the cylinder 54 into a first cylinder space 60 in which a spring element 62 is arranged in the form of a helical spring, and into a second cylinder space 64. At this second cylinder space 64, an air connection 66 is provided, so that in this second cylinder space 64 there is always ambient pressure. The piston rod 56 on the piston 58 is mechanically rigidly connected to a piston 68 which is slidably mounted in a cylinder 70 of the second cylinder-piston device 52. The piston 68 subdivides the cylinder 70 into a first cylinder space 72 and into a second cylinder space 74. An air connection 76 is provided on the first cylinder space 72, so that ambient pressure in turn is always present in the latter. The second
Zylinder-Raum 74 ist durch einen Bremsfluidanschluss 78 mit einem ersten Teilraum 80 des Vorratsbehälters 34 verbunden.Cylinder space 74 is connected by a brake fluid port 78 to a first subspace 80 of the reservoir 34.
Der erste Teilraum 80 befindet sich bei dem in einem nicht dargestellten Fahrzeug angeordneten Vorratsbehälter 34 im unteren Bereich des Vorratsbehälters 34, so dass der erste Teilraum 80 im Betrieb der Fahrzeugbremsanlage 10 stets mit Bremsfluid gefüllt ist. Der erste Teilraum 80 ist durch eine Trennfläche 82 von einem zweiten Teilraum 84 des Vorratsbehälters 34 abgetrennt, der sich im oberen Bereich des Vorratsbehälters 34 befindet. In diesem zweiten Teilraum 84 kann durch einen Befüllanschluss 86 der Vorratsbehälter 34 mit Bremsfluid gefüllt werden. Das Bremsfluid gelangt durch ein Ventil 88 in den ersten Teilraum 80, welches in der Trennfläche 82 angeordnet ist. Das Ventil 88 ist mit einer Ventilführung 90 und einem allein der Auftriebskraft unterliegenden Ventilkörper 92 gestaltet, der an einem Ventilsitz 94 fluiddicht abschließen kann.The first subspace 80 is located in the arranged in a vehicle, not shown reservoir 34 in the lower region of the reservoir 34, so that the first subspace 80 is always filled with brake fluid during operation of the vehicle brake system 10. The first subspace 80 is separated by a separating surface 82 from a second subspace 84 of the reservoir 34, which is located in the upper region of the reservoir 34. In this second subspace 84, the reservoir 34 can be filled with brake fluid through a filling port 86. The brake fluid passes through a valve 88 into the first sub-space 80, which is arranged in the separating surface 82. The valve 88 is designed with a valve guide 90 and a valve body 92, which alone is subject to the buoyancy force, and which can terminate fluid-tightly on a valve seat 94.
Wie erwähnt, ist die Vorladeeinrichtung 36 dafür vorgesehen, dass sie während des Betriebs der Fahrzeugbremsanlage 10 im Vorratsbehälter 34 zeitweise einen Überdruck erzeugen kann, so dass Bremsfluid aus dem Vorratsbehälter 34 unter Überwindung von Strömungswiderständen verstärkt insbesondere zu den Vorladeventilen 24 und den Förderpumpen 18 gelangen kann. Der gewünschte Überdruck im Vorratsbehälter 34 wird erzeugt, indem mit Hilfe der Vakuumpumpe 40 in der Leitung 42 ein Unterdruck erzeugt wird. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Erzeugung von Unterdruck in der Leitung 42 durch einen entsprechenden Anschluss an einem Saugrohr eines nicht dargestellten Antriebsaggregats des zugehörigen Fahrzeugs. Durch ein entsprechendes Schalten des Ventils 44 von einer Sperrstellung in eine Offenstellung und ein entsprechendes Schalten des Ventils 48 von der Offenstellung in eine Sperrstellung wird der Unterdruck am ersten Zylinder-Raum 60 angelegt und der Kolben 58 wird unter Vorspannung des Federelements 62 wegen des im zweiten Zylinder-Raums 64 vorliegenden Umgebungsdrucks bezogen auf Fig. 2 nach links bewegt. Zugleich wird mit dem Kolben 68 aus dem ersten Teilraum 80 des Vorratsbehälters 34 Bremsfluid durch den Bremsfluidanschluss 78 in den zweiten Zylinder-Raum 74 eingesaugt. DieAs mentioned, the pre-charging device 36 is provided so that it can temporarily generate an overpressure during operation of the vehicle brake system 10 in the reservoir 34, so that brake fluid from the reservoir 34 can gain access to the precharge valves 24 and the feed pumps 18 by overcoming flow resistances , The desired overpressure in the reservoir 34 is generated by using the vacuum pump 40 in the line 42, a negative pressure is generated. In one embodiment, not shown, this generation of negative pressure in the line 42 is effected by a corresponding connection to a suction pipe of a drive unit, not shown, of the associated vehicle. By a corresponding switching of the valve 44 from a blocking position to an open position and a corresponding switching of the valve 48 from the open position to a blocking position of the Vacuum applied to the first cylinder chamber 60 and the piston 58 is moved under bias of the spring member 62 due to the present in the second cylinder chamber 64 ambient pressure relative to FIG. 2 to the left. At the same time, brake fluid is drawn in through the brake fluid port 78 into the second cylinder chamber 74 with the piston 68 from the first subspace 80 of the reservoir 34. The
Vorladeeinrichtung 36 wird nachfolgend gegebenenfalls mit einer nicht dargestellten mechanischen Sperreinrichtung in dieser vorgespannten Stellung des Federelements 62 gehalten. Während dieser Haltezeit liegt im ersten Teilraum 80 des Vorratsbehälters 34 wegen des geöffneten Ventils 88 Umgebungsdruck vor.Pre-charging device 36 is subsequently optionally held with a mechanical locking device, not shown, in this biased position of the spring element 62. During this holding time, ambient pressure is present in the first subspace 80 of the reservoir 34 because of the open valve 88.
Wenn während des nachfolgenden Betriebs der Fahrzeugbremsanlage 10 an den Förderpumpen 18 beispielsweise wegen einer Fahrdynamikreglung verstärkt Bremsfluid benötigt wird, wird das Ventil 44 in die Sperrstellung und das Ventil 48 in die Offenstellung bewegt. Darüber hinaus wird auch die mechanische Verriegelung der Kolben 58 oder 68 gelöst, soweit eine solche vorhanden ist. Die derart freigegebenen Kolben 58 und 68 werden wegen des durch die Leitung 46 in den ersten Zylinder-Raum 60 eintretenden Umgebungsdruck von dem Federelement 62 bezogen auf Fig. 2 nach rechts bewegt und das im zweiten Zylinder-Raum 74 enthaltene Bremsfluid wird zurück in den ersten Teilraum 80 des Vorratsbehälters 34 gefördert. Wegen des in diesem Teilraum 80 ansteigenden Fluiddrucks wird der Ventilkörper 92 gegen den Ventilsitz 94 gedrängt und damit das Ventil 88 geschlossen. Mit dem sich weiter bezogen auf Fig. 2 nach rechts bewegenden Kolben 58 und 68 wird nachfolgend der Fluiddruck im Teilraum 80 erhöht und das in diesem Teilraum 80 enthaltene Bremsfluid verstärkt zu den Förderpumpen 18 gedrängt. Damit ist für die Förderpumpen 18 eine Vorladung bereitgestellt, die zu einem schnelleren Druckaufbau mit den Förderpumpen 18 und damit zu kürzeren Regelzeiten für die gewünschte Fahrdynamikregelung führen. If during the subsequent operation of the vehicle brake system 10 to the feed pumps 18, for example, due to a vehicle dynamics control amplified brake fluid is needed, the valve 44 is moved to the blocking position and the valve 48 in the open position. In addition, the mechanical locking of the piston 58 or 68 is released, as far as such is present. The thus released pistons 58 and 68 are moved to the right by the spring member 62 relative to FIG. 2 because of the ambient pressure entering the first cylinder space 60 through the conduit 46, and the brake fluid contained in the second cylinder space 74 is returned to the first Subspace 80 of the reservoir 34 promoted. Because of the rising in this subspace 80 fluid pressure, the valve body 92 is urged against the valve seat 94 and thus the valve 88 is closed. With reference to FIG. 2 to the right-moving piston 58 and 68, the fluid pressure in the subspace 80 is subsequently increased and the brake fluid contained in this subspace 80 is increasingly forced to the delivery pumps 18. Thus, a precharge is provided for the feed pumps 18, which lead to a faster pressure build-up with the feed pumps 18 and thus to shorter control times for the desired vehicle dynamics control.

Claims

Ansprüche claims
1. Fahrzeugbremsanlage (10) mit einem Vorratsbehälter (34) zum Zufuhren von1. vehicle brake system (10) with a reservoir (34) for supplying
Bremsfluid zu einem Hauptzylinder (32) und/oder zu mindestens einer Radbremse (12) der Fahrzeugbremsanlage (10), dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorladeeinrichtung (36) zum Erhöhen des Drucks im Vorratsbehälter (34) über den Druck in der Umgebung (38) der Fahrzeugbremsanlage (10) hinaus vorgesehen ist.Brake fluid to a master cylinder (32) and / or at least one wheel brake (12) of the vehicle brake system (10), characterized in that a pre-charging device (36) for increasing the pressure in the reservoir (34) via the pressure in the environment (38) the vehicle brake system (10) is also provided.
2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) zum Betreiben nur während des Betriebs eines Antriebsaggregats eines zugehörigen Fahrzeugs eingerichtet ist.2. Vehicle brake system according to claim 1, characterized in that the pre-charging device (36) is set up to operate only during the operation of a drive assembly of an associated vehicle.
3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) mit einem Federelement (62) versehen ist, das vorspannbar und zum nachfolgenden Erhöhen des Drucks im Vorratsbehälter (34) entspannbar ist.3. A vehicle brake system according to claim 1 or 2, characterized in that the pre-charging device (36) is provided with a spring element (62) which can be prestressed and for subsequently increasing the pressure in the reservoir (34) can be relaxed.
4. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) und insbesondere deren Federelement (62) zum Betätigen mit einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung (40) eingerichtet ist. 4. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-charging device (36) and in particular its spring element (62) is arranged for actuation with a vacuum generating device (40).
5. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) mit einer Zylinder- Kolben-Einrichtung (50, 52) gestaltet ist, die insbesondere zum Betätigen mit Luft eingerichtet ist.5. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-charging device (36) with a cylinder-piston device (50, 52) is designed, which is in particular adapted for actuation with air.
6. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) und insbesondere deren Federelement (62) zum Betätigen mit einer Spindel eingerichtet ist.6. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-charging device (36) and in particular its spring element (62) is adapted for actuation with a spindle.
7. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) und insbesondere deren Federelement (62) zum Betätigen mit einem Elektromagnetventil (44, 48) eingerichtet ist.7. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-charging device (36) and in particular the spring element (62) for actuating with a solenoid valve (44, 48) is arranged.
8. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) und insbesondere deren Federelement (62) zum Betätigen mit einer Hydraulikeinrichtung eingerichtet ist.8. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-charging device (36) and in particular its spring element (62) is adapted for actuation with a hydraulic device.
9. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorladeeinrichtung (36) mit einer Druckübersetzung (50, 52) versehen ist.9. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-charging device (36) with a pressure intensification (50, 52) is provided.
10. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (34) mit einem Ventil (88) versehen ist, welches zum Verschließen mindestens eines Teils (80) des Vorratsbehälters (34) gegenüber seiner Umgebung (38) eingerichtet ist.10. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the reservoir (34) is provided with a valve (88) which is adapted to close at least a part (80) of the reservoir (34) relative to its environment (38).
11. Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorratsbehälter (34) ein stets mit Bremsfluid gefüllter Teilraum (80) gebildet ist und ein Ventil (88) zum Verschließen des Teilraums (80) gegenüber einem restlichen Teilraum (84) des Vorratsbehälters (34) eingerichtet ist. 11. Vehicle brake system according to one of the preceding claims, characterized in that in the reservoir (34) is always filled with brake fluid part space (80) is formed and a valve (88) for closing the subspace (80) against a remaining subspace (84) of the reservoir (34) is established.
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