DE102013211600A1 - Schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage und Verfahren zur Schlupfregelung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage (1). Zur Vereinfachung des Aufbaus schlägt die Erfindung vor, in einem Hinterachs-Bremskreis II auf einen Hydrospeicher und eine Hydropumpe zu verzichten

Description

  • Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Schlupfregelung einer solchen Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8. Schlupfregelungen und schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlagen sind bekannt, sie dienen einer Bremsblockierschutzregelung, einer Antriebsschlupfregelung und/oder einer Fahrdynamikregelung. Für solche Schlupfregelungen sind die Abkürzungen ABS, ASR, FDR, ESP gebräuchlich. Fahrdynamikregelungen werden auch als Schleuderschutzregelungen oder Stabilitätsregelungen bzw. -programme bezeichnet. Die Aufzählung ist nicht abschließend.
  • Stand der Technik
  • Bekannt sind schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlagen für Personenkraftwagen mit vier Radbremsen, die aufgeteilt in zwei Bremskreise an einen Zweikreis-Hauptbremszylinder angeschlossen sind. Jeder Bremskreis ist über ein Trennventil an dem Hauptbremszylinder angeschlossen. Zu einer radindividuellen Schlupfregelung ist jede Radbremse über ein Druckaufbauventil an das Trennventil und über ein Druckabsenkventil an einen Hydrospeicher und an eine Saugseite einer Hydropumpe angeschlossen. In jedem Bremskreis ist ein Hydrospeicher und eine Hydropumpe vorhanden. Die Hydropumpe wird vielfach auch als Rückförderpumpe bezeichnet. Der Hydrospeicher ist ein Druckspeicher, der Bremsflüssigkeit mit einem Maximaldruck der Fahrzeugbremsanlage aufnehmen kann. Die Druckseite der Hydropumpe ist zwischen den Druckaufbauventilen und den Trennventilen angeschlossen. Durch Schließen des Trennventils kann der Hauptbremszylinder hydraulisch von dem Bremskreis und durch Schließen aller Trennventile von der Fahrzeugbremsanlage getrennt werden. Die Druckaufbauventile und Druckabsenkventile bilden Radbremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen ein Radbremsdruck radindividuell in jeder Radbremse geregelt werden. Das ist dem Fachmann bekannt und wird hier nicht näher erläutert. Die Funktionen eines Druckaufbauventils und eines Druckabsenkventils können auch in einem Ventil zusammengefasst sein.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vereinfacht den Aufbau indem sie (mindestens) einen Bremskreis ohne Hydrospeicher aufweist. Dieser Bremskreis wird hier zur eindeutigen Bezeichnung als speicherloser Bremskreis bezeichnet. Gemeint ist der Druckspeicher, der in der Lage ist, unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aufzunehmen und zwischenzuspeichern. Die Fahrzeugbremsanlage kann eine Ein- oder Mehrkreisfahrzeugbremsanlage sein, vorzugsweise ist sie eine Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage ist nicht auf Personenwagen beschränkt, sie kann auch in Lastkraftwagen Verwendung finden. Ebenfalls ist eine Verwendung für Krafträder mit ein oder zwei Radbremsen an einem Vorderrad und üblicherweise einer Radbremse am Hinterrad möglich. Der Hauptbremszylinder wird in diesem Fall üblicherweise mit einem Handbremshebel anstatt eines Fußbremspedals betätigt. Vorteil der Erfindung ist die Vereinfachung der Fahrzeugbremsanlage, sie weist weniger Einzelteile bzw. Komponenten auf und ermöglicht eine Verkleinerung des notwendigen Bauraums.
  • Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sieht vor, dass der speicherlose und/oder ein pumpenloser Bremskreis durch Schließen eines Ventils vom Hauptbremszylinder getrennt wird, wenn bei Betätigung des Hauptbremszylinders ein vorgegebener Betätigungsweg erreicht oder überschritten wird. Das Ventil kann beispielsweise ein Trennventil oder alle Druckaufbauventile oder alle Druckabsenkventile dieses Bremskreises sein. Der vorgegebene Betätigungsweg ist insbesondere ein maximal erlaubter Pedal- bzw. Kolbenweg des Hauptbremszylinders. Durch das Trennen des speicher- und/oder pumpenlosen Bremskreises vom Hauptbremszylinder wird vermieden, dass der vorgegebene Betätigungsweg des Hauptbremszylinders überschritten wird. Dabei wird in Kauf genommen, dass ab Erreichen des vorgegebenen Betätigungswegs in diesem Bremskreis keine Schlupfregelung mehr stattfindet. Der oder die anderen Bremskreise werden vorzugsweise weiterhin schlupfgeregelt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen hydraulische Schaltpläne zweier erfindungsgemäßer Fahrzeugbremsanlagen.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage 1 ist eine Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage. Sie weist einen Zweikreis-Hauptbremszylinder 2 auf, der auch als Tandem-Hauptbremszylinder bezeichnet werden kann und an den über eine Schlupfregelung 3 vier Radbremsen 4 angeschlossen sind. Jeder Bremskreis I, II weist zwei Radbremsen 4, 5 auf. An einen der beiden Bremskreise I sind Radbremsen 4 einer Vorderachse bzw. von Vorderrädern und an einen Bremskreis II Radbremsen 5 einer Hinterachse bzw. von Hinterrädern angeschlossen. Die Fahrzeugbremsanlage 1 weist also eine sog. II-Bremskreisaufteilung auf. Der Bremskreis I, an den die Radbremsen 4 der Vorderachse angeschlossen sind, ist der sog. Stangen- oder Primärkreis, d. h. er wird von einem sog. Stangenkolben des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt, der von einem Bremspedal 6 über eine Kolbenstange 7 betätigt wird. Der Bremskreis II, an den die Radbremsen 5 der Hinterachse angeschlossen sind, ist der sog. Sekundär- oder Schwimmkreis, der von einem Sekundär- oder Schwimmkolben des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt wird. Der Sekundär- oder Schwimmkolben wird durch einen Druck verschoben, den der Primär- oder Stangenkolben im Hauptbremszylinder 2 erzeugt. Bei einer Undichtigkeit im Primärkreis wird der Schwimmkolben durch mechanischen Kontakt der beiden Kolben des Hauptbremszylinders 2 verschoben. Eine Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage und die erläuterte Bremskreisaufteilung ist bevorzugt, allerdings nicht zwingend für die Erfindung.
  • Jede der Radbremsen 4, 5 ist über ein Druckaufbauventil 8 unmittelbar an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. Unmittelbar bedeutet, dass zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Druckaufbauventil 8 kein weiteres Ventil angeordnet ist. Es fehlen also in beiden Bremskreisen I, II Trennventile, durch die die Bremskreise I, II in üblichen schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen sind.
  • Im Bremskreis I, also dem Primär- oder Stangenkreis, an den die Radbremsen 4 der Vorderachse angeschlossen sind, sind die Radbremsen 4 über Druckabsenkventile 9 an einen Hydrospeicher 10 und an eine Saugseite einer Hydropumpe 11 angeschlossen. Die Hydropumpe 11 ist typischerweise, allerdings nicht zwingend, eine Kolbenpumpe, sie wird in schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen oft auch als Rückförderpumpe bezeichnet. Die Hydropumpe 11 ist mit einem Elektromotor 12 antreibbar. Eine Druckseite der Hydropumpe 11 ist zwischen den Druckaufbauventilen 8 und dem Hauptbremszylinder 2 angeschlossen.
  • Der Hydrospeicher 10 ist ein Druckspeicher, er nimmt Bremsflüssigkeit auf, die während einer Schlupfregelung zum Absenken von Radbremsdrücken in den Radbremsen 4 durch Öffnen der Druckabsenkventile 9 ausgelassen wird, auf. Der Hydrospeicher 10 kann Bremsflüssigkeit mit einem Maximaldruck der Fahrzeugbremsanlage 1 aufnehmen und zwischenspeichern.
  • Im Bremskreis II, dem Sekundär- oder Schwimmkreis, an den die Radbremsen 5 der Hinterachse angeschlossen sind, sind die Radbremsen 5 über Druckabsenkventile 9 an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 13 angeschlossen, der in der Ausführungsform der Erfindung auf den Hauptbremszylinder 2 aufgesetzt ist und mit dem der Hauptbremszylinder 2 kommuniziert. Im Unterschied zum Hydrospeicher 10 im Bremskreis I ist der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 13 drucklos.
  • Die Druckaufbauventile 8 und die Druckabsenkventile 9 sind 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die Druckaufbauventile 8 in ihrer stromlosen Grundstellung offen und die Druckabsenkventile 9 in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossen sind. Die Druckaufbauventile 8 und Druckabsenkventile 9 bilden Radbremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen Radbremsdrücke in den Radbremsen 4, 5 radindividuell regelbar sind. Sie wirken dabei mit dem Hauptbremszylinder 2, der Hydropumpe 11 und dem Hydrospeicher 10 bzw. dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 13 zusammen. Solche Radbremsdruckregelungen zur Schlupfregelung sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Die Druckaufbauventile 8 und Druckabsenkventile 9 lassen sich durch 3/3-Wege-Magnetventile ersetzen (nicht dargestellt).
  • Der Bremskreis II weist weder eine Hydropumpe noch einen (Druck-)Hydrospeicher auf, er kann deswegen auch als pumpenlos bzw. speicherlos bezeichnet werden. Möglich sind auch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage 1, in denen der Bremskreis II eine Hydropumpe oder einen Hydrospeicher aufweist (nicht dargestellt).
  • Wird bei betätigtem Hauptbremszylinder 2 zu einer Schlupfregelung im Bremskreis II ein Druckaufbauventil 8 geschlossen und ein Druckabsenkventil 9 geöffnet, so dass Bremsflüssigkeit aus der zugeordneten Radbremse 5 aus- und in den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 13 strömt, um einen Radbremsdruck in der Radbremse 5 abzusenken und dadurch eine Bremskraft der Radbremse 5 zu verringern, und anschließend durch Schließen des Druckabsenkventils 9 und Öffnen des Druckabsenkventils 8 die Radbremse 5 wieder mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden, um den Radbremsdruck in der Radbremse 5 wieder zu erhöhen, strömt Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 in die Radbremse 5. Wird das Öffnen und Schließen des oder der Druckaufbauventile 8 und Druckabsenkventile 9 im Bremskreis II zu einer Schlupfregelung wiederholt, strömt jedesmal Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 in die Radbremsen 5, der Hauptbremszylinder 2 und das Bremspedal 6 „geben nach“. Ein Pedalweg des Bremspedals 6 wird mit einem Pedalwegsensor 14 gemessen. Wird ein vorgegebener Pedalweg erreicht, werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Druckaufbauventile 8 im pumpenlosen Bremskreis II geschlossen, so dass während dieser Schlupfregelung keine Bremsflüssigkeit mehr aus dem Hauptbremszylinder 2 in den pumpenlosen Bremskreis II strömt. Es verbleibt ausreichend Bremsflüssigkeit im Hauptbremszylinder 2 und es steht immer noch ausreichend Pedal- bzw. Kolbenweg im Hauptbremszylinder 2 zur Betätigung der Fahrzeugbremsanlage 1, insbesondere des Bremskreises I, zur Verfügung.
  • Werden im Bremskreis II die Druckaufbauventile 8 bei Erreichen des vorgegebenen Pedalwegs geschlossen, können die Druckabsenkventile 9 geschlossen bleiben, um die Radbremsdrücke in den Radbremsen 5 des Bremskreises II aufrechtzuerhalten.
  • Oder die Druckabsenkventile 9 im Bremskreis II werden geöffnet und die Radbremsdrücke in den Radbremsen 5 des Bremskreises II abgesenkt. Letzteres erfolgt jedenfalls dann, wenn die mit den Radbremsen 5 des Bremskreises II gebremsten Fahrzeugräder blockieren oder zum Blockieren neigen.
  • Wegen der eingeschränkten Schlupfregelung in Bremskreis II ist vorgesehen, den Bremskreis II einer Hinterachse eines Fahrzeugs zuzuordnen, die beim Bremsen entlastet und deren Beitrag zur Verzögerung des Fahrzeugs in Folge der Entlastung beim Bremsen verkleinert ist. Die Vorderräder, die den größeren Beitrag zur Verzögerung des Fahrzeugs leisten, bleiben brems- und schlupfregelbar. Es ist allerdings wie gesagt nicht zwingend für die Erfindung, dass die der Hinterachse zugeordneten Radbremsen 5 an den speicher- und/oder pumpenlosen Bremskreis II angeschlossen sind, es ist grundsätzlich auch eine andere Verteilung der Radbremsen 4, 5 auf die Bremskreise I, II möglich.
  • Wie bereits gesagt, ist die in 1 dargestellte erfindungsgemäße schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage 1 gegenüber typischen schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen vereinfacht durch das Fehlen von Trennventilen, die zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und den Druckaufbauventilen 8 angeordnet sind, und durch das Fehlen einer Hydropumpe und eines (Druck-)Hydrospeichers im Bremskreis II. Eine weitere Vereinfachung zeigt 2: dort weist der Bremskreis II nur ein Druckaufbauventil 8, über das beide Radbremsen 5 gemeinsam an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen sind, und nur ein Druckabsenkventil 9, über das die beiden Radbremsen 5 gemeinsam an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 13 angeschlossen sind, auf. Es ist damit keine radindividuelle Bremsdruckregelung im Bremskreis II möglich, sondern nur eine Regelung beider Radbremsen 5 des Bremskreises II gemeinsam. Deswegen sollten die Radbremsen 5 des Bremskreises II an einer Achse und vorzugsweise der beim Bremsen entlasteten Hinterachse zugeordnet sein. Im Vergleich mit 1 spart die in 2 gezeigte Fahrzeugbremsanlage 1 ein Druckaufbauventil 8 und ein Druckabsenkventil 9 im Bremskreis II ein. Im Übrigen gelten für 2 die vorstehenden Ausführungen zu 1, die zur Vermeidung von Wiederholungen hiermit in Bezug genommen werden. Übereinstimmende Bauteile weisen in beiden Figuren dieselben Bezugszahlen auf.

Claims (8)

  1. Schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1) einen speicherlosen Bremskreis II ohne Hydrospeicher aufweist.
  2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem speicherlosen Bremskreis II eine Radbremse (5) unmittelbar über ein Druckaufbauventil (8) an einen Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist.
  3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem speicherlosen Bremskreis II eine Radbremse (5) über ein Druckabsenkventil (9) an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (13) angeschlossen ist.
  4. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem speicherlosen Bremskreis II mehrere Radbremsen (5) gemeinsam unmittelbar über ein Druckaufbauventil (8) an einen Hauptbremszylinder (2) und/oder über ein Druckabsenkventil (9) an einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (13) angeschlossen sind.
  5. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der speicherlose Bremskreis II keine Hydropumpe aufweist.
  6. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der speicherlose Bremskreis II ein Hinterachsbremskreis ist.
  7. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der speicherlose Bremskreis II ein Schwimmkreis ist.
  8. Verfahren zur Schlupfregelung einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1), die einen speicherlosen Bremskreis II ohne Hydrospeicher und/oder einen pumpenlosen Bremskreis II ohne Hydropumpe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskreis II durch Schließen eines Ventils (8) von einem Hauptbremszylinder (2) getrennt wird, wenn bei Betätigung des Hauptbremszylinders (2) während einer Schlupfregelung ein vorgegebener Betätigungsweg des Hauptbremszylinders (2) erreicht wird.
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WO2017012864A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches bremssystem, verfahren zum betrieb des hydraulischen bremssystems und steuergerät zur ansteuerung von komponenten des hydraulischen bremssystems

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