WO2019121054A1 - Hydraulisches bremssystem für ein fahrzeug und korrespondierendes betriebsverfahren - Google Patents

Hydraulisches bremssystem für ein fahrzeug und korrespondierendes betriebsverfahren Download PDF

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pressure
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brake pressure
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Wolf Stahr
Massimiliano Ambrosi
Michael Eisenlauer
Edgar Kurz
Wolfgang Schuller
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Hydraulic brake system for a vehicle and corresponding operating procedure
  • the invention is based on a hydraulic brake system for a vehicle according to the preamble of independent claim 1. Subject of the inven tion is also a corresponding operating method for such a brake system.
  • Hydraulic brake systems for vehicles with a master cylinder, a hydraulic unit and a plurality of wheel brakes are known from the prior art, which include various security systems, such as an anti-lock braking system (ABS), electronic stability program (ESP), etc., and various safety functions, such as Anti-lock function, a traction control (ASR) etc. can perform.
  • ABS anti-lock braking system
  • ESP electronic stability program
  • ASR Anti-lock function
  • Control and / or regulating operations in the antilock braking system (ABS) or in the traction control system (ASR system) or in the electronic stability program system (ESP system) for the pressure build-up or pressure reduction in the corresponding wheel brakes can be carried out via the hydraulic unit.
  • the hydraulic unit comprises solenoid valves, which are usually held in unambiguous positions due to the counteracting forces “magnetic force”, “spring force” and “hydraulic force”. Accordingly, there are the valve types “normally open” and “normally closed”.
  • bistable solenoid valves are known, which change their state with each energizing and remain in this state, even without holding current until the next Bestrom. Disclosure of the invention
  • the hydraulic brake system for a vehicle with the features of inde pendent claim 1 and the corresponding operating method for a hydraulic brake system with the features of independent Pa tent fries 6 have the advantage that a bistable solenoid valve, which when energized between the stable states "open” and “Closed” is used to lock in an actual brake pressure in an associated wheel brake. Since the volume of a corre sponding brake fluid is highly temperature-dependent, can be caused by temperature changes large pressure changes of the enclosed in the corresponding wheel brake pressure. In embodiments of the invention, pressure changes of the enclosed in a wheel brake NEN brake pressure, which may be caused for example by such temperature changes, can be compensated in an advantageous manner.
  • Embodiments of the present invention provide a hydraulic brake system for a vehicle, with a master cylinder, a hydraulic unit and a plurality of wheel brakes available, wherein the hydraulic unit comprises at least one brake circuit for brake pressure modulation in the wheel brakes.
  • the hydraulic unit comprises at least one brake circuit for brake pressure modulation in the wheel brakes.
  • at least one wheel brake is associated with a bistable solenoid valve, which is looped idkanal directly in front of the associated wheel brake and in a de-energized open position releases the brake pressure modulation in the associated wheel and closed in a de-energized Ge closed position includes a current brake pressure in the associated wheel ,
  • a hydraulic force caused by the enclosed brake pressure acts seat-opening in the corresponding bistable solenoid valve.
  • an operating method for such a hydraulic brake system which switches the at least one wheel brake associated bistable solenoid valve in the normally closed position and includes a current brake pressure in the associated Radbrem se at a pressure holding function, wherein a caused by the included brake pressure hydraulic power seat opening in corresponding bistable solenoid valve acts.
  • the bistable solenoid valve may have an overpressure function, which opens the bistable solenoid valve in the de-energized Geschlos sengnagnagnagnagna and causes pressure equalization when the enclosed in the corres dierenden wheel brake pressure exceeds a predetermined first threshold. Increases the included brake pressure due to temperature change, then escapes the overpressure upon reaching the given first threshold of for example 90 bar. Thus, without expensive additional measures, the system is protected against destruction by overpressure.
  • a predeterminable spring force in the de-energized closed position of the bistable solenoid valve, can act in a seat-tight manner against the hydraulic force.
  • the first threshold value of the overpressure function for the enclosed brake pressure can be set one fold over the predefinable spring force.
  • causes a sin kender brake pressure which is caused for example by leakage or temperature reduction, an increase in the closing force acting force shot of the spring force in terms of decreasing with the brake pressure hydraulic force.
  • the bistable solenoid valve may have a negative pressure function, which open the bistab ile solenoid valve in the de-energized closed position and via a Flu idpumpe a pressure build-up in the corresponding wheel brake can cause if the trapped in the corresponding wheel brake brake pressure a predetermined second threshold falls below. This means that the brake pressure in the corresponding wheel brake is increased again when the included brake pressure falls below the second threshold of example, 30 bar.
  • the bistable solenoid valve (10) can be opened in the de-energized closed position to implement an overpressure function and effects a pressure equalization when the brake pressure trapped in the corresponding wheel brake exceeds a predetermined first threshold.
  • the first threshold may correspond to a maximum allowable included brake pressure in the corresponding wheel brake.
  • the first threshold value can be set via the force acting against the hydraulic force predetermined seat-closing spring force corresponding to one acting at the maximum allowed closed brake pressure hydraulic force, which is calculated from the enclosed brake pressure and a sealing diameter of a korrespondie-generating valve seat of the bistable solenoid valve. This means that a pressure spring acting in the closing direction of the bistable solenoid valve is selected so that the spring properties of the compression spring provide the desired spring force.
  • a fluid pump can be activated and the bistable solenoid valve can be opened in order to carry out a vacuum function and to build up brake pressure in the corresponding wheel brake when the braking force enclosed in the wheel brake drops below a predetermined second threshold value.
  • Fig. 1 shows a schematic hydraulic circuit diagram of a first embodiment example of a hydraulic brake system according to the invention for a driving tool.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of a detail of a bistabi len solenoid valve of the hydraulic brake system according to the invention for a vehicle of FIG. 1st Embodiments of the invention
  • the exemplary embodiment of a hydraulic brake system 1 according to the invention for a vehicle comprises a master cylinder 5, a hydraulic unit 9 and a plurality of wheel brakes RR,
  • a bistable solenoid valve BM to be sorted which is looped directly in front of the associated wheel RR, FL, FR, RL in the corresponding fluid channel and fenfen in an electroless
  • a current brake pressure in the associated wheel brake RR, FL, FR, RL wherein caused by the included brake pressure hydraulic force FH Wegöff nend in the corresponding bistable solenoid valve 10 acts.
  • a first wheel brake FR which beispielswei se is arranged on a vehicle front axle on the right side
  • a second wheel brake RL which is arranged for example on a vehicle rear axle on the left side
  • a first brake circuit BC1 assigned.
  • a third wheel brake RR which is arranged for example on a vehicle rear axle on the right side
  • a fourth wheel brake FL which is arranged for example on the vehicle front axle on the left side, are associated with a second brake circuit BC2.
  • Each wheel brake RR, FL, FR, RL is associated with an intake valve EV11, EV21, EV12, EV22 and an exhaust valve AV11, AV21, AV12, AV22, via the intake valves EV11, EV21, EV12, EV22 respectively pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be constructed, and wherein via the exhaust valves AV11, AV21, AV12, AV22 depending Weil pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be reduced.
  • the corresponding inlet valve EV11, EV12, EV21, EV22 is opened and the corresponding outlet valve AV11, AV12, AV21, AV22 closed.
  • the corre sponding inlet valve EV11, EV21, EV12, EV22 is closed and the appro responding outlet valve AV11, AV21, AV12, AV22 opened.
  • the first wheel brake FR is assigned a first intake valve EV11 and a first exhaust valve AV11
  • the second wheel brake RL is assigned a second intake valve EV21 and a second exhaust valve AV21
  • the third wheel brake RR is a third intake valve EV12 and a third exhaust valve AV12
  • the fourth wheel brake FL are a fourth inlet valve EV22 and a fourth exhaust valve AV22 zugeord net.
  • the intake valves EV11, EV21, EV12, EV22 and the exhaust valves AV11, AV21, AV12, AV22 can be used to perform control and / or regulating procedures to implement an ABS function.
  • the first brake circuit BC1 has a first intake valve HSV1, a first system pressure control valve USV1, a first compensation reservoir A1 with a first check valve RSV1 and a first fluid pump PE1.
  • the second brake circuit BC2 has a second intake valve HSV2, a second system pressure control valve USV2, a second expansion tank A2 with a second check valve RSV2 and a second fluid pump PE2, wherein the first and second fluid pump PE1, PE2 are driven by a common electric motor M on.
  • the hydraulic unit 9 for determining the current system pressure or brake pressure comprises a sensor unit 9.1.
  • each brake circuit BC1, BC2 is connected to the master cylinder 5, which operates via a brake pedal 3 who can.
  • a fluid container 7 verbun with the master cylinder 5 is the.
  • the intake valves HSV1, HSV2 allow intervention in the brake system without the need for a driver.
  • the respective suction path for the corresponding fluid pump PE1, PE2 is opened to the master cylinder 5 via the Ansaugventi le HSV1, HSV2, so that this instead of the Fah- rers can provide the required pressure for the control.
  • the system pressure control valves USV1, USV2 are arranged between the master cylinder 5 and at least one associated wheel brake RR, FL, FR, RL and adjust the system pressure or brake pressure in the associated brake circuit BC1, BC2.
  • a first system pressure control valve USV1 adjusts the system pressure or brake pressure in the first brake circuit BC1
  • a second system pressure control valve USV2 adjusts the system pressure or brake pressure in the second brake circuit BC2.
  • bistable solenoid valves 10 are looped in the illustrated embodiments respectively directly in front of an associated wheel brake RR, FL, FR, RL in the respective fluid channel.
  • the individual bistable solenoid valves 10 each comprise an axially movable plunger 12 with a concernedsbei shown in the principalsbei play as a ball sealing element 14, which cooperates in the closed state with a sealing seat 18, which at the edge of a through-bore of a Valve body 14 is formed.
  • the valve body 14 is designed as a hat-shaped sleeve.
  • a seat-side connection to the bistable solenoid valve 10 is designed as a wheel connection and connected to the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL.
  • a sealing element eitiger connection of the bistable solenoid valve 10 is guided as a pump port and connected to a corresponding fluid pump PE1, PE2.
  • Fig. 2 acts in the illustrated currentless closed position Ge of the bistable solenoid valve 10, a predetermined spring force FF seated against the hydraulic force FH.
  • an over-pressure function for the bistable solenoid valve 10 can be easily provided which causes the bistable solenoid valve 10 in the de-energized closed position net and pressure equalization causes when in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL trapped brake pressure a predetermined first threshold exceeds.
  • the first threshold value of the overpressure function for the enclosed brake pressure can be set via the presettable spring force FF.
  • the bistable solenoid valve 10 is designed so that the spring force FF up to a desired brake pressure, for example 90 bar, the bistable solenoid valve 10 keeps closed.
  • the overpressure escapes and flows through the corresponding inlet valve EV11, EV21, EV12, EV22 EV and the corresponding system pressure regulating valve USV1, USV2 into the fluid container 7 until the first threshold value of 90 bar defined by the spring force FF falls below again.
  • the system is protected against destruction by overpressure without expensive additional measures.
  • the bistable solenoid valve 10 has a negative pressure function, which opens the bistable solenoid valve 10 in the de-energized closed position and via a corresponding fluid pump PE1, PE2 causes a pressure build-up in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL, if in the corresponding Wheel brake RR, FL, FR, RL is closed brake pressure falls below a predetermined second threshold. Decreases the trapped in the wheel brake RR, FL, FR, RL brake pressure, for example, due to a leak on the sealing seat 18, then decreases the effect de hydraulic force FH, so that the closing-acting and leakage-reducing excess of the spring force FF increases.
  • the brake pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL can be increased via the corresponding fluid pump PE1, PE2, and bistable solenoid valve 10 are then closed again to include or lock the brake pressure built up again in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL.
  • the bistable Mag netventil 10 is opened in the de-energized closed position and a Druckaus equal causes when the brake wheel enclosed in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL tet the predetermined threshold above.
  • the first threshold corresponds to a maximum permitted closed brake pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL.
  • the first threshold value is set via the force acting against the hydraulic force FH pre given seat closing spring force FF, which corresponds to a force acting at the maximum allowable enclosed brake pressure hydraulic force FH.
  • the acting hydraulic force is calculated from the enclosed brake pressure and egg nem sealing diameter DD of the corresponding valve seat 18 of the bistabi len solenoid valve 10.
  • FR, RL included brake pressure measured.
  • the negative-pressure function which activates a fluid pump PE1, PE2 and opens the bistable magnetic valve 10 in order to build up brake pressure in the corresponding wheel brake RR, FL, FR, RL, if the wheel brake RR,
  • Embodiments of the present invention provide a hydraulic brake system for a vehicle, which includes the additional function electro-hydraulic pressure holding in the wheel brakes with little additional effort on the hydraulic unit.
  • embodiments of the hydraulic brake system are advantageously protected against destruction by excess pressure without expensive additional measures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einhydraulisches Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, mit einem Hauptbremszylinder (5), einer Hydraulikeinheit (9) und mehreren Radbremsen (RR, FL, FR, RL), wobei die Hydraulikeinheit (9) mindestens einen Bremskreis (BC1, BC2) zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen (RR, FL, FR, RL) umfasst, sowie ein korrespondierendes Betriebsverfahren für ein solches Bremssystem (1). Hierbei ist mindestens einer Radbremse (RR, FL, FR, RL) ein bistabiles Magnetventil (10) zugeordnet ist, welches direkt vor der zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) in den korrespondierenden Fluidkanal eingeschleift ist und in einer stromlosen Offenstellung die Bremsdruckmodulation in der zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) freigibt und in einer stromlosen Geschlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) einschließt,wobei eine durch den eingeschlossenen Bremsdruck bewirkte Hydraulikkraft (FH) sitzöffnend im korrespondierenden bistabilen Magnetventil (10) wirkt.

Description

Beschreibung
Titel
Hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug und korrespondierendes Betriebs- verfahren
Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gegenstand der Erfin dung ist auch ein korrespondierendes Betriebsverfahren für ein solches Brems system.
Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Bremssysteme für Fahrzeuge mit einem Hauptbremszylinder, einer Hydraulikeinheit und mehreren Radbremsen bekannt, welche verschiedene Sicherheitssysteme, wie beispielsweise ein Anti blockiersystem (ABS), elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) usw. umfassen, und verschiedene Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise eine Antiblockier funktion, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) usw. ausführen können. Über die Hydraulikeinheit können Steuer- und/oder Regelvorgänge im Antiblockiersystem (ABS) oder im Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder im elektronischen Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) für den Druckaufbau bzw. Druckabbau in den korrespondierenden Radbremsen durchgeführt werden. Zur Durchführung der Steuer- und/oder Regelvorgänge umfasst die Hydraulikeinheit Magnetventile, welche aufgrund der gegensätzlich wirkenden Kräfte„Magnetkraft“,„Federkraft“ und„Hydraulikkraft“ meist in eindeutigen Positionen gehalten werden. Dement sprechend gibt es die Ventilarten„stromlos offen“ und„stromlos geschlossen“. Zudem sind bistabile Magnetventile bekannt, welche bei jedem Bestromen ihren Zustand ändern und in diesem Zustand auch ohne Haltestrom bis zum nächsten Bestromen verharren. Offenbarung der Erfindung
Das hydraulische Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unab hängigen Patentanspruchs 1 und das korrespondierende Betriebsverfahren für ein hydraulisches Bremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Pa tentanspruchs 6 haben den Vorteil, dass ein bistabiles Magnetventil, welches beim Bestromen zwischen den stabilen Zuständen„offen“ und„geschlossen“ wechselt, eingesetzt wird, um einen aktuellen Bremsdruck in einer zugeordneten Radbremse einzusperren bzw. einzuschließen. Da das Volumen einer korres pondierenden Bremsflüssigkeit stark temperaturabhängig ist, können durch Temperaturänderungen große Druckänderungen des in der korrespondierenden Radbremse eingeschlossenen Bremsdrucks entstehen. Bei Ausführungsformen der Erfindung können Druckänderungen des in einer Radbremse eingeschlosse nen Bremsdrucks, welche beispielsweise durch solche Temperaturänderungen entstehen können, in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein hydraulisches Brems system für ein Fahrzeug, mit einem Hauptbremszylinder, einer Hydraulikeinheit und mehreren Radbremsen zur Verfügung, wobei die Hydraulikeinheit mindes tens einen Bremskreis zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen umfasst. Hierbei ist mindestens einer Radbremse ein bistabiles Magnetventil zugeordnet, welches direkt vor der zugeordneten Radbremse in den korrespondierenden Flu idkanal eingeschleift ist und in einer stromlosen Offenstellung die Bremsdruck modulation in der zugeordneten Radbremse freigibt und in einer stromlosen Ge schlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der zugeordneten Radbremse einschließt. Zudem wirkt eine durch den eingeschlossenen Bremsdruck bewirkte Hydraulikkraft sitzöffnend im korrespondierenden bistabilen Magnetventil.
Zudem wird ein Betriebsverfahren für ein solches hydraulisches Bremssystem vorgeschlagen, welches bei einer Druckhaltefunktion das der mindestens einen Radbremse zugeordnete bistabile Magnetventil in die stromlose Geschlossen stellung schaltet und einen aktuellen Bremsdruck in der zugeordneten Radbrem se einschließt, wobei eine durch den eingeschlossenen Bremsdruck bewirkte Hydraulikkraft sitzöffnend im korrespondierenden bistabilen Magnetventil wirkt. Durch das bistabile Magnetventil kann mit geringem Zusatzaufwand an einer meist vorhandenen Hydraulikeinheit mit ESP-Funktionalität eine Zusatzfunktion realisiert werden, welche einen aktuellen Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse elektro-hydraulisch einschließen und bei geringem Energiebedarf über einen längeren Zeitraum halten kann. Das bedeutet, dass die vorhandene Druckversorgung, die Rohrleitungen von der Hydraulikeinheit bis zu den Rad bremsen sowie Sensor- und Kommunikationssignale nicht nur für die ESP- Funktion und/oder ABS-Funktion und/oder ASR-Funktion, sondern auch für eine elektro-hydraulische Druckhaltefunktion in den Radbremsen verwendet werden können. Dadurch können in vorteilhafter Weise Kosten, Bauraum, Gewicht und Verkabelung mit dem positiven Effekt eingespart werden, dass sich die Komple xität des Bremssystems reduziert.
Durch die angegebene Verschaltung des Magnetventils wirkt der in der Rad bremse eingesperrte Druck sitzöffnend. Das bedeutet, dass die hydraulische Kraft, die dadurch entsteht, dass der eingeschlossene Druck auf die projizierte Fläche des Dichtdurchmessers wirkt, das Dichtelement gegen eine Gegenkraft aus seinem Dichtsitz drückt. Daher unterstützt die Hydraulikkraft eine von einer Magnetbaugruppe erzeugte Magnetkraft beim Öffnen des bistabilen Magnetven tils. Daher muss bei Ausführungsformen der Erfindung im Gegensatz zu einer Verschaltung des bistabilen Magnetventils, bei welcher der in der Radbremse eingesperrte Druck sitzschließend wirkt, kein Gegendruck über eine Fluidpumpe erzeugt werden, um so einen Druckausgleich zu schaffen, wenn das bistabile Magnetventil geöffnet werden soll. Da das bistabile Magnetventil direkt vor der zugeordneten Radbremse in den korrespondierenden Fluidkanal eingeschleift ist, können die möglichen Leckagestellen in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentan spruch 1 angegebenen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrzeug und des im unabhängigen Patentanspruch 6 angegebenen Betriebsverfahrens für ein hydraulisches Bremssystem möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das bistabile Magnetventil eine Überdruckfunktion aufweisen kann, welche das bistabile Magnetventil in der stromlosen Geschlos senstellung öffnet und einen Druckausgleich bewirkt, wenn der in der korrespon dierenden Radbremse eingeschlossene Bremsdruck einen vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet. Steigt der eingeschlossene Bremsdruck aufgrund von Temperaturänderung an, dann entweicht der Überdruck bei Erreichen des vor gegebenen ersten Schwellwerts von beispielsweise 90 bar. Somit wird ohne teu re Zusatzmaßnahmen das System vor Zerstörung durch Überdruck geschützt.
Da die Hydraulikkraft nicht mehr sitzschließend, sondern sitzöffnend wirkt, muss zum Öffnen des bistabilen Magnetventils nicht zuerst mit der Fluidpumpe ein Ge gendruck erzeugt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des hydraulischen Bremssystems kann in der stromlosen Geschlossenstellung des bistabilen Magnetventils eine vorgebbare Federkraft sitzschließend gegen die Hydraulikkraft wirken. Dadurch kann der ers te Schwellwert der Überdruckfunktion für den eingeschlossenen Bremsdruck ein fach über die vorgebbare Federkraft eingestellt werden. Zudem bewirkt ein sin kender Bremsdruck, welcher beispielsweise durch Leckage oder Temperaturab nahme verursacht wird, eine Erhöhung des schließend wirkenden Kraftüber schusses der Federkraft im Hinblick auf die mit dem Bremsdruck abnehmende Hydraulikkraft.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des hydraulischen Bremssystems kann das bistabile Magnetventil eine Unterdruckfunktion aufweisen, welche das bistab ile Magnetventil in der stromlosen Geschlossenstellung öffnen und über eine Flu idpumpe einen Druckaufbau in der korrespondierenden Radbremse bewirken kann, wenn der in der korrespondierenden Radbremse eingeschlossene Brems druck einen vorgegebenen zweiten Schwellwert unterschreitet. Das bedeutet, dass der Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse wieder erhöht wird, wenn der eingeschlossenen Bremsdruck den zweiten Schwellwert von beispiels weise 30 bar unterschreitet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des hydraulischen Betriebsverfahrens kann das bistabile Magnetventil (10) in der stromlosen Geschlossenstellung zur Umsetzung einer Überdruckfunktion geöffnet und ein Druckausgleich bewirkt werden, wenn der in der korrespondierenden Radbremse eingeschlossene Bremsdruck einen vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet. Der erste Schwellwert kann einem maximal erlaubten eingeschlossenen Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse entsprechen. Hierbei kann der erste Schwell wert über die gegen die Hydraulikkraft wirkende vorgegebene sitzschließende Federkraft eingestellt werden, welche einer bei dem maximal erlaubten einge schlossenen Bremsdruck wirkenden Hydraulikkraft entspricht, welche aus dem eingeschlossenen Bremsdruck und einem Dichtdurchmesser eines korrespondie renden Ventilsitzes des bistabilen Magnetventils berechnet wird. Das bedeutet, dass eine in Schließrichtung wirkende Druckfeder des bistabilen Magnetventils so gewählt wird, dass die Federeigenschaften der Druckfeder die gewünschte Federkraft zur Verfügung stellen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Betriebsverfahrens kann der in der Radbremse eingeschlossene Bremsdruck gemessen werden. Dadurch kann eine Fluidpumpe aktiviert und das bistabile Magnetventil geöffnet werden, um eine Unterdruckfunktion auszuführen und Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse aufzubauen, wenn der in der Radbremse eingeschlossene Brems druck unter einen vorgegebenen zweiten Schwellwert absinkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen schematischen Hydraulikschaltplan eines ersten Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahr zeug.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines bistabi len Magnetventils des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrzeug aus Fig. 1. Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems 1 für ein Fahrzeug einen Hauptbremszylinder 5, eine Hydraulikeinheit 9 und mehrere Radbremsen RR,
FL, FR, RL. Zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen RR, FL, FR, RL um fasst die Hydraulikeinheit 9 mindestens einen Bremskreis BC1, BC2. Hierbei ist mindestens einer Radbremse RR, FL, FR, RL ein bistabiles Magnetventil BM zu geordnet, welches direkt vor der zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL in den korrespondierenden Fluidkanal eingeschleift ist und in einer stromlosen Of fenstellung die Bremsdruckmodulation in der zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL freigibt und in einer stromlosen Geschlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL einschließt, wobei eine durch den eingeschlossenen Bremsdruck bewirkte Hydraulikkraft FH sitzöff nend im korrespondierenden bistabilen Magnetventil 10 wirkt.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbei spiele des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems 1 für ein Fahrzeug, zwei Bremskreise BC1, BC2, welchen jeweils zwei von vier Radbremsen RR, FL, FR, RL zugeordnet sind. So sind eine erste Radbremse FR, welche beispielswei se an einer Fahrzeugvorderachse an der rechten Seite angeordnet ist, und eine zweite Radbremse RL, welche beispielsweise an einer Fahrzeughinterachse an der linken Seite angeordnet ist, einem ersten Bremskreis BC1 zugeordnet. Eine dritte Radbremse RR, welche beispielsweise an einer Fahrzeughinterachse an der rechten Seite angeordnet ist, und eine vierte Radbremse FL, welche bei spielsweise an der Fahrzeugvorderachse an der linken Seite angeordnet ist, sind einem zweiten Bremskreis BC2 zugeordnet. Jeder Radbremse RR, FL, FR, RL ist ein Einlassventil EV11, EV21, EV12, EV22 und ein Auslassventil AV11, AV21, AV12, AV22 zugeordnet, wobei über die Einlassventile EV11, EV21, EV12, EV22 jeweils Druck in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL aufgebaut werden kann, und wobei über die Auslassventile AV11, AV21, AV12, AV22 je weils Druck in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL abgebaut werden kann. Zum Druckaufbau in der jeweiligen Radbremse RR, FL, FR, RL wird das korrespondierende Einlassventil EV11, EV12, EV21, EV22 geöffnet und das korrespondierende Auslassventil AV11, AV12, AV21, AV22 geschlossen. Zum Druckabbau in der jeweiligen Radbremse RR, FL, FR, RL wird das korres pondierende Einlassventil EV11, EV21, EV12, EV22 geschlossen und das kor respondierende Auslassventil AV11, AV21, AV12, AV22 geöffnet.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind der ersten Radbremse FR ein erstes Einlassventil EV11 und ein erstes Auslassventil AV11 zugeordnet, der zweiten Radbremse RL sind ein zweites Einlassventil EV21 und ein zweites Auslassventil AV21 zugeordnet, der dritten Radbremse RR sind ein drittes Einlassventil EV12 und ein drittes Auslassventil AV12 zugeordnet und der vierten Radbremse FL sind ein viertes Einlassventil EV22 und ein viertes Auslassventil AV22 zugeord net. Über die Einlassventile EV11, EV21, EV12, EV22 und die Auslassventile AV11, AV21, AV12, AV22 können Steuer- und/oder Regelvorgänge zur Umset zung einer ABS- Funktion durchgeführt werden.
Zudem weist der erste Bremskreis BC1 ein erstes Ansaugventil HSV1, ein erstes Systemdruckstellventil USV1, einen ersten Ausgleichsbehälter Al mit einem ers ten Rückschlagventil RSV1 und eine erste Fluidpumpe PE1 auf. Der zweite Bremskreis BC2 weist ein zweites Ansaugventil HSV2, ein zweites System druckstellventil USV2, einen zweiten Ausgleichsbehälter A2 mit einem zweiten Rückschlagventil RSV2 und eine zweite Fluidpumpe PE2 auf, wobei die erste und zweite Fluidpumpe PE1, PE2 von einem gemeinsamen Elektromotor M an getrieben werden. Des Weiteren umfasst die Hydraulikeinheit 9 zur Ermittlung des aktuellen Systemdrucks bzw. Bremsdrucks eine Sensoreinheit 9.1. Die Hyd raulikeinheit 9 verwendet zur Bremsdruckmodulation und zur Umsetzung einer ASR-Funktion und/oder einer ESP-Funktion im ersten Bremskreis BC1 das erste Systemdruckstellventil USV1, das erste Ansaugventil HSV1 und die erste Rück förderpumpe PE1 und im zweiten Bremskreis BC2 das zweite Systemdruckstell ventil USV2, das zweite Ansaugventil HSV2 und die zweite Rückförderpumpe PE2. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist jeder Bremskreis BC1, BC2 mit dem Hauptbremszylinder 5 verbunden, welcher über ein Bremspedal 3 betätigt wer den kann. Zudem ist ein Fluidbehälter 7 mit dem Hauptbremszylinder 5 verbun den. Die Ansaugventile HSV1, HSV2 ermöglichen einen Eingriff in das Brems system, ohne dass ein Fahrerwunsch vorliegt. Hierzu wird über die Ansaugventi le HSV1, HSV2 der jeweilige Saugpfad für die korrespondierende Fluidpumpe PE1, PE2 zum Hauptbremszylinder 5 geöffnet, so dass diese anstelle des Fah- rers den benötigten Druck für die Regelung bereitstellen kann. Die System druckstellventile USV1, USV2 sind zwischen dem Hauptbremszylinder 5 und mindestens einer zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL angeordnet und stellen den Systemdruck bzw. Bremsdruck im zugehörigen Bremskreis BC1, BC2 ein. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, stellt ein erstes Systemdruckstellventil USV1 den Systemdruck bzw. Bremsdruck im ersten Bremskreis BC1 ein und ein zweites Systemdruckstellventil USV2 stellt den Systemdruck bzw. Bremsdruck im zweiten Bremskreis BC2 ein.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind vier bistabile Magnetventile 10 bei den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils direkt vor einer zugeordneten Rad bremse RR, FL, FR, RL in den jeweiligen Fluidkanal eingeschleift. Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, umfassen die einzelnen bistabilen Magnetventile 10 jeweils einen axialbeweglichen Stößel 12 mit einem im dargestellten Ausführungsbei spiel als Kugel ausgeführten Dichtelement 14, welches im geschlossenen Zu stand mit einem Dichtsitz 18 zusammenwirkt, welcher am Rand einer Durch gangsbohrung eines Ventilkörpers 14 ausgebildet ist. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist der Ventilkörper 14 als hutförmige Hülse ausgeführt. Zur Umset zung der sitzöffnenden Wirkung der Hydraulikkraft FH, ist ein sitzseitiger An schluss des bistabilen Magnetventils 10 als Radanschluss ausgeführt und mit der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL verbunden. Ein dichtelements eitiger Anschluss des bistabilen Magnetventils 10 ist als Pumpenanschluss aus geführt und mit einer korrespondierenden Fluidpumpe PE1, PE2 verbunden.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, wirkt in der dargestellten stromlosen Ge schlossenstellung des bistabilen Magnetventils 10 eine vorgebbare Federkraft FF sitzschließend gegen die Hydraulikkraft FH. Dadurch kann einfach eine Über druckfunktion für das bistabile Magnetventil 10 zur Verfügung gestellt werden, welche das bistabile Magnetventil 10 in der stromlosen Geschlossenstellung öff net und einen Druckausgleich bewirkt, wenn der in der korrespondierenden Rad bremse RR, FL, FR, RL eingeschlossene Bremsdruck einen vorgegebenen ers ten Schwellwert überschreitet. Der erste Schwellwert der Überdruckfunktion für den eingeschlossenen Bremsdruck kann über die vorgebbare Federkraft FF ein gestellt werden. Das bistabile Magnetventil 10 ist dazu so ausgelegt, dass die Federkraft FF bis zu einem gewünschten Bremsdruck, von beispielsweise 90 bar, das bistabile Magnetventil 10 geschlossen hält. Steigt der Bremsdruck beispiels weise durch Temperaturerhöhung an, entweicht der Überdruck und strömt durch das korrespondierende Einlassventil EV11, EV21, EV12, EV22 EV und das kor respondierende Systemdruckstellventil USV1, USV2 in den Fluidbehälter 7 bis der durch die Federkraft FF definierte erste Schwellwert von 90 bar wieder unter schritten wird. Somit wird ohne teure Zusatzmaßnahmen das System vor Zerstö rung durch Überdruck geschützt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das bistabile Magnetventil 10 eine Unterdruckfunktion auf, welche das bistabile Magnetventil 10 in der stromlosen Geschlossenstellung öffnet und über eine korrespondierende Fluidpumpe PE1, PE2 einen Druckaufbau in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL bewirkt, wenn der in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL einge schlossene Bremsdruck einen vorgegebenen zweiten Schwellwert unterschreitet. Sinkt der in der Radbremse RR, FL, FR, RL eingeschlossene Bremsdruck, bei spielsweise aufgrund einer Leckage am Dichtsitz 18, dann sinkt auch die wirken de Hydraulikkraft FH, so dass der schließend wirkende und leckagemindernde Überschuss der Federkraft FF steigt. Sinkt der in der Radbremse RR, FL, FR, RL eingeschlossene Bremsdruck unter den zweiten Schwellwert von beispielsweise 30bar, dann kann über die korrespondierende Fluidpumpe PE1, PE2 der Brems druck in der korrespondierende Radbremse RR, FL, FR, RL erhöht werden, und das bistabile Magnetventil 10 anschließend wieder geschlossen werden, um den aufgebauten Bremsdruck wieder in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL einzuschließen bzw. einzusperren.
Durch die beschriebenen Maßnahmen kann der für eine Druckhaltefunktion er forderliche Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL zwischen 30 bar und 90 bar eingestellt werden.
Gemäß Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird bei der Druckhaltefunktion das der mindestens einen Radbremse RR, FL, FR, RL zugeordnete bistabile Magnetventil 10 in die stromlose Geschlossenstellung ge schaltet und ein aktueller Bremsdruck in der zugeordneten Radbremse RR, FL, FR, RL eingeschlossen, wobei eine durch den eingeschlossenen Bremsdruck bewirkte Hydraulikkraft FH sitzöffnend im korrespondierenden bistabilen Mag- netventil 10 wirkt. Zur Umsetzung der Überdruckfunktion wird das bistabile Mag netventil 10 in der stromlosen Geschlossenstellung geöffnet und ein Druckaus gleich bewirkt, wenn der in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL eingeschlossene Bremsdruck den vorgegebenen ersten Schwellwert überschrei tet. Hierbei entspricht der erste Schwellwert einem maximal erlaubten einge schlossenen Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse RR, FL, FR, RL. Der erste Schwellwert wird über die gegen die Hydraulikkraft FH wirkende vorge gebene sitzschließende Federkraft FF eingestellt, welche einer bei dem maximal erlaubten eingeschlossenen Bremsdruck wirkenden Hydraulikkraft FH entspricht. Die wirkende Hydraulikkraft wird aus dem eingeschlossenen Bremsdruck und ei nem Dichtdurchmesser DD des korrespondierenden Ventilsitzes 18 des bistabi len Magnetventils 10 berechnet.
Zur Verbesserung des Betriebsverfahrens wird der in der Radbremse RR, FL,
FR, RL eingeschlossene Bremsdruck gemessen. Dadurch kann auch die Unter druckfunkton implementiert werden, welche eine Fluidpumpe PE1, PE2 aktiviert und das bistabile Magnetventil 10 öffnet, um Bremsdruck in der korrespondieren den Radbremse RR, FL, FR, RL aufzubauen, wenn der in der Radbremse RR,
FL, FR, RL eingeschlossene Bremsdruck unter den vorgegebenen zweiten Schwellwert absinkt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein hydraulisches Brems system für ein Fahrzeug zur Verfügung, welches mit geringem Zusatzaufwand an der Hydraulikeinheit die Zusatzfunktion elektro-hydraulisches Druckhalten in den Radbremsen umfasst. Hierbei sind Ausführungsformen des hydraulischen Bremssystems in vorteilhafter Weise ohne teure Zusatzmaßnahmen vor Zerstö rung durch Überdruck geschützt.

Claims

Ansprüche
1. Hydraulisches Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, mit einem Haupt bremszylinder (5), einer Hydraulikeinheit (9) und mehreren Radbremsen (RR, FL, FR, RL), wobei die Hydraulikeinheit (9) mindestens einen Bremskreis (BC1, BC2) zur Bremsdruckmodulation in den Radbremsen (RR, FL, FR, RL) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Radbremse (RR, FL, FR, RL) ein bistabiles Magnetventil (10) zu geordnet ist, welches direkt vor der zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) in den korrespondierenden Fluidkanal eingeschleift ist und in ei ner stromlosen Offenstellung die Bremsdruckmodulation in der zugeord neten Radbremse (RR, FL, FR, RL) freigibt und in einer stromlosen Ge schlossenstellung einen aktuellen Bremsdruck in der zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) einschließt, wobei eine durch den einge schlossenen Bremsdruck bewirkte Hydraulikkraft (FH) sitzöffnend im korrespondierenden bistabilen Magnetventil (10) wirkt.
2. Hydraulisches Bremssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das bistabile Magnetventil (10) eine Überdruckfunktion aufweist, welche das bistabile Magnetventil (10) in der stromlosen Ge schlossenstellung öffnet und einen Druckausgleich bewirkt, wenn der in der korrespondierenden Radbremse (RR, FL, FR, RL) eingeschlossene Bremsdruck einen vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet.
3. Hydraulisches Bremssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass in der stromlosen Geschlossenstellung des bistabi len Magnetventils (10) eine vorgebbare Federkraft (FF) sitzschließend gegen die Hydraulikkraft (FH) wirkt.
4. Hydraulisches Bremssystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der erste Schwellwert der Überdruckfunktion für den ein- geschlossenen Bremsdruck über die vorgebbare Federkraft (FF) ein stellbar ist.
5. Hydraulisches Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Magnetventil (10) eine Un terdruckfunktion aufweist, welche das bistabile Magnetventil (10) in der stromlosen Geschlossenstellung öffnet und über eine Fluidpumpe einen Druckaufbau in der korrespondierenden Radbremse (RR, FL, FR, RL) bewirkt, wenn der in der korrespondierenden Radbremse (RR, FL, FR, RL) eingeschlossene Bremsdruck einen vorgegebenen zweiten
Schwellwert unterschreitet.
6. Betriebsverfahren für ein hydraulisches Bremssystem (1), welches nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt ist, dadurch gekenn zeichnet, dass bei einer Druckhaltefunktion das der mindestens einen Radbremse (RR, FL, FR, RL) zugeordnete bistabile Magnetventil (10) in die stromlose Geschlossenstellung geschaltet und ein aktueller Brems druck in der zugeordneten Radbremse (RR, FL, FR, RL) eingeschlossen wird, wobei eine durch den eingeschlossenen Bremsdruck bewirkte Hyd raulikkraft (FH) sitzöffnend im korrespondierenden bistabilen Mag netventil (10) wirkt.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bistabile Magnetventil (10) in der stromlosen Geschlossenstellung zur Umsetzung einer Überdruckfunktion geöffnet und ein Druckausgleich bewirkt wird, wenn der in der korrespondierenden Radbremse (RR, FL, FR, RL) eingeschlossene Bremsdruck einen vorgegebenen ersten Schwellwert überschreitet.
8. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert einem maximal erlaubten eingeschlossenen Brems druck in der korrespondierenden Radbremse (RR, FL, FR, RL) ent spricht, wobei der erste Schwellwert über die gegen die Hydraulikkraft (FH) wirkende vorgegebene sitzschließende Federkraft (FF) eingestellt wird, welche einer bei dem maximal erlaubten eingeschlossenen Bremsdruck wirkenden Hydraulikkraft (FH) entspricht, welche aus dem eingeschlossenen Bremsdruck und einem Dichtdurchmesser (DD) eines korrespondierenden Ventilsitzes (18) des bistabilen Magnetventils (10) berechnet wird.
9. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass der in der Radbremse (RR, FL, FR, RL) eingeschlossene Bremsdruck gemessen wird.
10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Fluidpumpe (PE1, PE2) aktiviert und das bistabile Magnetventil (10) ge öffnet wird, um Bremsdruck in der korrespondierenden Radbremse (RR, FL, FR, RL) aufzubauen, wenn der in der Radbremse (RR, FL, FR, RL) eingeschlossene Bremsdruck unter einen vorgegebenen zweiten Schwellwert absinkt.
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