DE102016212710A1

DE102016212710A1 - Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage und Verfahren zur Steuerug einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage

Info

Publication number: DE102016212710A1
Application number: DE102016212710.1A
Authority: DE
Inventors: Jens Wagner; Bertram Foitzik; Otmar Bussmann; Matthias Kistner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2018-01-18
Also published as: US20180015912A1; CN107618492A; CN107618492B; US10023163B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10), bzw. ein Verfahren zur Steuerung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10). Bekannte Fremkraftbremsanlagen (10) weisen einen vom Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder (12) auf, an den wenigstens ein Bremskreis (14, 16) mit wenigstens einer Radbremse (18) abtrennbar angeschlossen ist. Zwischen Hauptbremszylinder (12) und Radbremse (18) befindet sich eine Druckmodulationseinrichtung mit Plungereinheit (40) und nachgeordneter elektronisch ansteuerbaren Druckstelleinrichtung (52). Letztere steuert u.a. einen Abfluss von Druckmittel aus der Radbremse (18) in einen Rücklauf (58) zu einem Vorratsbehälter (22). Erfindungsgemäß ist der Rücklauf (58) mit einem Druckmittelspeicher (66) zur Speicherung von Druckmittel mit einem gegenüber einem umgebenden Atmosphärendruck erhöhten Druck und mit einer zwischen dem Druckmittelspeicher (66) und dem Vorratsbehälter (22) angeordneten ansteuerbaren Sperreinrichtung (74) ausgestattet. Ferner besteht zwischen dem Druckmittelspeicher (66) und dem Plungerarbeitsraum (48) eine Druckmittelverbindung (80). Eine Steuerung einer Fremdkraftbremsanlage erfolgt erfindungsgemäß mittels der Sperreinrichtung (74) derart, dass der Rücklauf (58) gegenüber dem Vorratsbehälter (22) absperrt wird, sobald der Plungerkolben (46) angetrieben durch eine Antriebseinheit (44) in Vorwärtsrichtung einen festlegbaren Weg zurückgelegt hat. Anhand dieser Maßnahmen ist eine Beladung der Plungereinheit (40) mit höherem Differenzdruck als beim Stand der Technik möglich, die Volumenergänzungsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage (10) ist vom barometrischen Umgebungsdruck und von der Viskosität des Druckmittels unabhängig und der zur Beladung der Plungereinheit (40) notwendige Zeitbedarf sowie ein Fahrzeugbremsweg verkürzen sich.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zur Steuerug einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 6.
Eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2014 205 431 A1 .
Diese bekannte Fremdkraftbremsanlage weist einen vom Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder auf, an den wenigstens ein Bremskreis mit wenigstens einer Radbremse trennbar angeschlossen ist. Zwischen Hauptbremszylinder und Radbremse ist eine Druckmodulationseinrichtung mit einer Plungereinheit und einer elektronisch ansteuerbaren Druckstelleinrichtung angeordnet. Die Plungereinheit umfasst einen von einem Antrieb betätigbaren Plungerkolben, welcher verschiebbar in einem Plungerzylinder angeordnet ist und im Plungerzylinder einen Plungerarbeitsraum begrenzt, dessen Volumen in Abhängigkeit der Plungerbewegungsrichtung zu- oder abnimmt. Die Druckstelleinrichtung passt den vom Plunger bereitgestellten Bremsdruck den Schlupfverhältnissen an, die an einem, einer Radbremse zugeordneten Rad des Fahrzeugs vorherrschen. Dazu steuert die Druckstelleinrichtung unter anderem einen Druckmittelabfluss aus der Radbremse in einen Rücklauf. Dieser Rücklauf ist an einen Vorratsbehälter der Fremdkraftbremsanlage für Druckmittel angeschlossen. Ein geschlossener Druckmittelkreis ergibt sich dadurch, dass die Plungereinheit, sobald der Plungerkolben seinen äußersten Umkehrpunkt erreicht hat oder sich zumindest diesem äußersten Umkehrpunkt angenähert hat, durch Umkehrung der ursprünglichen Bewegungsrichtung des Plungerkolbens nunmehr aus dem erläuterten Vorratsbehälter neues Druckmittel ansaugt. Das restliche Bremssystem ist dabei durch Ansteuerung entsprechender Plungersteuerventile von der Plungereinheit abgekoppelt.
Im Inneren des Vorratsbehälters herrscht Atmosphärendruck und das dort vorgehaltene Druckmittel weist eine Trennschicht zur Umgebungsatmosphäre auf. Der erwähnte Druckmittelkreis wird aus diesem Grund, und ferner weil die Plungereinheit stets mit im Vorratsbehälter vorgelagertem Druckmittel nachgeladen wird, als offener Druckmittelkreis bezeichnet.
Durch Umkehrung der Bewegungsrichtung des Plungerkolbens beim Ansaugen von Druckmittel kann sich im Plungerarbeitsraum theoretisch eine Druckdifferenz von maximal ca. 1 bar gegenüber dem Atmosphärendruck einstellen. Allerdings hängt die maximale Druckdifferenz von den vorherrschenden Umgebungsbedingungen ab, beispielsweise vom aktuellen Atmosphärenluftdruck, der Wetterlage und/oder von der Höhe des Standortes über dem Meeresspiegel. Die Druckdifferenz kann demnach geringer ausfallen bzw. starken Schwankungen unterliegen.
Unabhängig davon ist im Ansaugpfad der Plungereinheit ein Rückschlagventil vorgesehen, um diesen Ansaugpfad abzusperren, wenn die Bewegungsrichtung des Plungerkolbens nach einer Ansaugphase wieder umgekehrt wird und die Plungereinheit in einer Druck- oder Arbeitsphase betrieben wird. Bei diesem Rückschlagventil handelt es sich üblicherweise um ein Sitzventil, bei dem ein Ventilschließkörper einen Ventilquerschnitt freigibt oder verschließt. Der begrenzte Ventilquerschnitt des Rückschlagventils hat nachteiliger Weise eine drosselnde Wirkung auf einen Druckmittelzufluss zur Plungereinheit. Insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen und dementsprechend steigender Viskososität des Druckmittels verlängert sich dadurch der Zeitraum zum Ausgleich des Druckmittelbedarfs der Plungereinheit und damit die Dauer während der das Fahrzeugbremssystem lediglich den zuvor eingestellten Bremsdruck an den Radbremsen stabil halten oder abzusenken kann. Nachvollziehbarer Weise ist während einer Ansaugphase der Plungerinheit nämlich kein Bremsdruckaufbau möglich. In letzter Konsequenz verlängert sich dadurch der Bremsweg des Fahrzeugs.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, die bekannte Fremdkraftbremsanlage dahingehend weiter zu bilden, dass sich die Dauer einer Ansaugphase der Plungereinheit reduziert.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung nach den Merkmale des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der bei einer Beladung der Plungereinheit mit Druckmittel vorherrschende Differenzdruck erhöht ist und dass die Volumenergänzungsfähigkeit der Fahrzeugbremsanlage weniger stark vom barometrischen Umgebungsdruck und von der Viskosität des Druckmittels abhängt, als beim Stand der Technik. Aufgrund des höheren Differenzdrucks stellt sich ein höherer Volumenstrom ein und der zur Beladung der Plungereinheit notwendige Zeitbedarf ist verkürzt. Folglich steht die Fremdkraftbremsanlage wieder schneller für eine Bremsdruckerhöhung in den Bremskreisen zur Verfügung und letztlich wirkt sich dies in einer Verkürzung des Fahrzeugbremswegs aus. Darüber hinaus wird durch die Erfindung der vormals offene Druckmittelkreis in einen geschlossenen Druckmittelkreis überführt. Ein geschlossener Druckmittelkreis hat den Vorteil, dass lediglich Druckmittel nachgeladen werden muss, das durch Druckmittelleckage entwichen ist. Weil eine Druckmittelleckage naturgemäß begrenzt ist, reduziert sich die Anzahl notwendiger Nachladezyklen insgesamt. Ferner vermindert sich die Gefahr eines unerwünschten Eintrags von mit Gas verunreinigten Druckmittels in den Druckmittelkreis. Evtl. auftretende Druckmittelleckage wird durch die Erfindung mengenmäßig begrenzt, da die Druckmittelleckage durch die Erfindung im Druckmittelkreis gepuffert wird und nicht, wie bekannt, in den Vorratsbehälter abströmt. Das durch den erfindungsgemäßen Druckmittelspeicher im Rücklauf erhöhte Druckniveau wirkt einer weiteren Druckmittelleckage entgegen. Aus diesen Gründen kann die Plungereinheit mit geringerem Plungerarbeitsraumvolumen ausgeführt werden, was sich wiederum positiv auf Bauvolumen und Gewicht der Druckstelleinrichtung auswirkt.
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen oder aus der nachfolgenden Beschreibung.
Zeichnung
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in nachfolgender Beschreibung detailliert erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage anhand eines Schaltplans, in welchem die Einzelkomponenten der Fremdkraftbremsanlage anhand von Schaltsymbolen und die Druckmittelverbindungen zwischen diesen Einzelkomponenten als durchgezogene Linien dargestellt sind.
Offenbarung der Erfindung
Die Figur zeigt den Aufbau einer der erfindungsgemäßen elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage 10. Diese hat einen vom Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder 12 an den zwei Bremskreise 14, 16 mit jeweils zwei Radbremsen 18 angeschlossen sind. Die Bremskreise 14, 16 sind untereinander identisch ausgebildet. Eine Betätigung des Hauptbremszylinders 12 durch einen Fahrer kann beispielsweise über ein Bremspedal 20 erfolgen. Mit dem Hauptbremszylinder 12 ist ein Vorratsbehälter 22 verbunden. Letzterer versorgt zwei Druckkammern 24, 26 des Hauptbremszylinders 12, welche jeweils einem der Bremskreise 14, 16 zugeordnet sind, mit Druckmittel. Eine der insgesamt zwei Versorgungsleitungen zwischen Hauptbremszylinder 12 und Vorratsbehälter 22 ist durch elektronische Ansteuerung eines normal offenen 2/2-Wege-Schaltventils absperrbar. Dieses Ventil bildet ein Testventil 28 aus, mit dem z.B. die Funktionstüchtigkeit der Fremdkraftbremsanlage 10 prüfbar ist. Dessen Ansteuerung steuert ein elektronisches Steuergerät 30, das in der Figur lediglich schematisch angedeutet ist. Zur Ermittlung von Ansteuersignalen erfasst das elektronische Steuergerät 30 Signale von verschiedenen Sensoren 32 der Fremdkraftbremsanlage 10, welche z.B. das Druckniveau in wenigstens einem der Bremskreise 14, 16, das Druckniveau in einem Plungerarbeitsraum 48 einer Plungereinheit 40, eine Betätigung des Bremspedals 20, das Rotationsverhalten der Räder des Fahrzeugs, und/oder die Stromversorgung und den Drehwinkel einer Antriebseinheit 44 einer Plungereinheit 40 erfassen. Diese Signale ermöglichen u.a. Rückschlüsse auf die an den Rädern vorherrschenden Schlupfverhältnisse und gestatten eine Anpassung des Bremsdrucks der Radbremsen 18 an diese Schlupfverhältnisse derart, dass ein längere Zeit andauerndes Blockieren der jeweils zugeordneten Räder und damit ein Ausfall der Längsstabilisierungsmöglichkeit des Fahrzeugs bei einem Bremsvorgang durch eine Absenkung des jeweils anliegenden Bremsdrucks vermeidbar ist. Anhand des Signalverlaufs des Sensors 32 zur Erfassung des Drucks im Plungerarbeitsraum 48 über die Zeit kann mittelbar auch die Funktion einer, einen Rücklauf 58 von den Radbremsen 18 zum Druckmittelvorratsbehälter 22 steuernden Sperreinrichtung 74 überwacht werden.
Mit einer der beiden Druckkammern 24, 26 des Hauptbremszylinders 12 ist ein Pedalwegsimualtor 34 verbunden. Dieser Pedalwegsimualtor 34 nimmt im Falle einer Betätigung des Hauptbremszylinders 12 Druckmittel aus dieser Druckkammer 24, 26 auf, sobald eine druckmittelleitende Verbindung dieser Druckkammer 24, 26 mit den Radbremsen 18 des zugeordneten Bremskreises 14, 16 von einem Trennventil 36 in diesem Bremskreis 14, 16 abgesperrt ist. Somit ermöglicht der Pedalwegsimulator 34 einen Betätigungsweg des Bremspedals 20, ohne Bremsdruckaufbau in den Bremskreisen 14, 16. Besagtes Trennventil 36 befindet sich stromabwärts des Hauptbremszylinders 12, ist als 2/2-Wege-Schaltventil ausgeführt und nimmt im nicht angesteuerten Grundzustand eine Durchlassstellung ein. Jedem Bremskreis 14, 16 ist ein eigenes Trennventil 36 zugeordnet.
Die Trennventile 36 koppeln in ihrem angesteuerten Zustand den Hauptbremszylinder 12 von den Radbremsen 18 ab, so dass eine Bremsdruckerzeugug durch den Fahrer mittels Betätigung des Hauptbremszylinders 12 nicht mehr möglich ist. Mit einer Betätigung des Bremspedals 20 gibt der Fahrer dann lediglich einen Bremswunsch vor. Als Stellgröße für diesen Bremswunsch kann der Pedalweg des Bremspedals 20 herangezogen werden. Ein entsprechender Sensor 32 erfasst diesen Pedalweg und leitet ihn dem elektronischen Steuergerät 30 der Fremdkraftbremsanlage 10 zu, wo das Signal mit anderen Signalen elektronisch weiterverarbeitet wird.
Der Bremsdruck wird im erläuterten Fall durch elektronische Ansteuerung der Plungereinheit 40 erzeugt. Diese Plungereinheit 40 umfasst hierfür einen in einem Plungerzylinder 42 verschiebbar aufgenommenen und von der Antriebseinheit 44 betätigbaren Plungerkolben 46. Letzterer ist in beide Raumrichtungen zu jeweils einer Längsbewegung antreibbar und begrenzt im Plungerzylinder 42 den im Volumen veränderlichen Plungerarbeitsraum 48. Bei der Antriebseinheit 44 handelt es sich bevorzugt um einen vom Steuergerät 30 betätigbaren Elektromotor. Sensoren 32 dienen der Erfassung von dessen Drehwinkel bzw. der Phasenströme. Weiterhin liefert das Drehwinkelsignal Informationen hinsichtlich der momentanen Bewegungsrichtung des Plungerkolbens 46. Mit einer Vorwärtsbewegung des Plungerkolbens 46 im Plungerzylinder 42 verkleinert sich der zur Verfügung stehende Plungerarbeitsraum 48 und der Bremsdruck in den angeschlossenen Bremskreisen 14, 16 erhöht sich. Dementsprechend vergrößert sich der Plungerarbeitsraum 48 und der Bremsdruck sinkt, wenn der Plungerkolben 46 eine Rückwärtsbewegung ausführt.
Der Plungerarbeitsraum 48 ist mittels Plungersteuerventilen 50 gegenüber den beiden Bremskreisen 14, 16 absperrbar. Diese Plungersteuerventile 50 sind jeweils als normal geschlossene 2/2-Wege-Schaltventile ausgebildet und sind unmittelbar stromabwärts der Plungereinheit 40 in jedem Bremskreis 14, 16 angeordnet.
Eine Bremsdruckerzeugung durch die Plungereinheit 40 erfolgt immer dann, wenn sich die beschriebene Fremdkraftbremsanlage 10 im Normalbetriebszustand befindet. Der Hauptbremszylinder 12 zur muskelkraftbetätigten Bremsdruckerzeugung ist lediglich im Fehlerfall des elektronischen Steuergeräts 30 der Fremdkraftbremsanlage 10 bzw. ihrer erläuterten Komponenten aktiv. Dann nehmen die Trennventile 36 der Bremskreise 14, 16 ihre Durchlassstellung ein, wodurch zwischen Hauptbremszylinder 12 und Radbremsen 18 Druckmittelverbindungen hergestellt werden.
Die Fremdkraftbremsanlage 10 weist darüber hinaus noch eine Druckstelleinrichtung 52 auf, welche vorgesehen ist um den vom Hauptbremszylinder 12 bzw. von der Plungereinheit 40 bereitgestellten Bremsdruck an den Radbremsen 18 den dort aktuell vorherrschenden Schlupfverhältnissen anzupassen. Diese umfasst hierfür Druckaufbauventile 54 und Druckabsenkventile 56, die jeweils paarweise einer jeden Radbremse 18 zugeordnet sind. Ein Druckaufbauventil 54 steuert einen Druckmittelzufluss zur Radbremse 18 und damit einen Bremsdruckaufbau, während ein Druckabsenkventil 56 einen Abfluss von Druckmittel aus der Radbremsen 18 in den Rücklauf 58 und damit eine Bremsdruckreduzierung steuert. Alle Druckabsenkventile 56 münden in den gemeinsamen Rücklauf 58 ein.
Die Druckaufbauventile 54 sind als normal offene 2/2-Wege-Proportionalventile ausgeführt, während die Druckabsenkventile 56 normal geschlossene 2/2-Wege-Schaltventile sind.
Der Rücklauf 58 leitet aus den Radbremsen 18 abgelassenes Druckmittel zurück zum Vorratsbehälter 22. Allerdings zweigt vor einer Einmündung des Rücklaufs 58 in den Vorratsbehälter 22 eine Druckmittelleitung 60 ab, welche mit dem Plungerarbeitsraum 48 verbunden ist. Durch diese Druckmittelleitung 60 fließt der Plungereinheit 40 Druckmittel zu, sobald der Plungerkolben 46 durch Umsteuerung seiner Antriebseinheit 44 die Bewegungsrichtung ändert und zu einer Rückwärtsbewegung angetrieben wird, infolge derer das Volumen des Plungerarbeitsraums 48 zunimmt und sich dementsprechend ein Saug- bzw. Unterdruck in diesem Plungerarbeitsraum 48 einstellt.
Eine dementsprechende Umkehrung der Bewegungsrichtung des Plungerkolbens findet statt, wenn der Plungerarbeitsraum 48 wegen des vorwärtsstrebenden Plungerkolbens 46 sein Minimalvolumen erreicht hatte oder sich diesem Minimalvolumen zumindest angenähert hat. Die Plungersteuerventile 50 sind bei einer Rückwärtsbewegung des Plungerkolbens 46 nicht angesteuert und sperren damit den Pumpenarbeitsraum 48 gegenüber den Bremskreisen 14, 16 ab.
Ein in der Druckmittelleitung 60 vom Rücklauf 58 zum Plungerarbeitsraum 48 angeordnetes Rückschlagventil 64 sperrt diese Druckmittelleitung 60 in Richtung zum Vorratsbehälter 22 hin ab und gewährleistet dadurch einen Bremsdruckaufbau in den Bremskreisen 14, 16 sobald der Plungerkolben 46 sich wieder vorwärts bewegt und Druckmittel in die Bremskreise 14, 16 hinein verdrängt. Die Plungersteuerventile 50 sind dann geöffnet.
Das Rückschlagventil 64 umfasst nicht erkennbar einen Ventilsitz und ein Ventilschließglied zur Steuerung eines vom Ventilsitz umschlossenen Ventilquerschnitts.
Erfindungsgemäß ist stromabwärts der Druckabsenkventile 56 an den Rücklauf 58 ein Druckmittelspeicher 66 über einen Speicherzulauf 72 angeschlossen. Im Druckmittelspeicher 66 ist aus den Radbremsen 18 abströmendes Druckmittel mit einem gegenüber einem umgebenden Atmosphärendruck erhöhten Druck speicherbar. Exemplarisch kann der Druckmittelspeicher 66 als Kolbenspeicher ausgestaltet sein und dementsprechend einen von einem elastischen Speicherkolbenrückstellelement 68 beaufschlagten Speicherkolben 70 aufweisen. Das Speicherkolbenrückstellelement 68 befindet sich auf einer von einem Speicherzulauf 72 abgewandten Seite des Speicherkolbens 70, wodurch eine Beladung des Druckmittelspeichers 66 mit Druckmittel entgegen einer Rückstellkraft dieses elastischen Speicherkolbenrückstellelements 68 erfolgt. Alternativ wäre ebenso ein Balgspeicher vorstellbar bei dem zuströmendes Druckmittel im Inneren eines vom Balg umschlossenen Hohlraums aufgenommen wird bzw. einen vom Balg umschlossenen Hohlraum beaufschlagt.
Desweiteren ist erfindungsgemäß die Sperreinrichtung 74 zwischen dem Druckmittelspeicher 66 und dem Vorratsbehälter 22 angeordnet. Diese ist durch ein elektronisch ansteuerbares, normal geschlossenes 2/2-Wege-Schaltventil ausgebildet. Ferner ist ein Bypass 76 zur erläuterten Sperreinrichtung 74 vorhanden durch den Druckmittel an der Sperreinrichtung 74 vorbeiströmen kann. Im Bypass 76 befindet sich allerdings ein Bypassrückschlagventil 78, das die Umströmung der Sperreinrichtung in Richtung zum Vorratsbehälter 22 hin sperrt und lediglich in Gegenrichtung dazu zulässt.
Ferner ist eine Druckmittelverbindung 80 zwischen Drukmittelspeicher 66 und Plungerarbeitsraum 48 vorgesehen. In dieser Druckmittelverbindung 80 befindet sich ein Speicherrückschlagventil 82, das einen Druckmittelfluss vom Plungerarbeitsraum 48 zum Druckmittelspeicher 66 sperrt und somit verhindert, dass vom ausfahrenden, Bremsdruck aufbauenden Plungerkolben 46 Druckmittel in den Druckmittelspeicher 66 förderbar ist.
Die Sperreinrichtung 74, der Druckmittelspeicher 66 und die Druckmittelverbindung 80 zwischen Druckmittelspeicher 66 und Plungerarbeitsraum 48 wirken folgendermaßen miteinander zusammen:
Im Ausgangszustand der Fremdkraftbremsanlage 10 nimmt der Plungerarbeitsraum 48 sein maximales Volumen ein und ist vollständig mit Druckmittel gefüllt. Der Plungerkolben 46 befindet also sich in seiner inneren oder rückwärtigen Endlage. Die Trennventile 36 sind angesteuert und sperren den Hauptbremszylinder 12 gegenüber den Radbremsen 18 ab. Ein Simulatorsteuerventil 38 ist offen, ebenso wie die Plungersteuerventile 50 und die Druckaufbauventile 54 der Radbremsen 18; die Druckabsenkventile 56 befinden sich im geschlossenen Zustand.
Gibt nun der Fahrer durch Betätigung des Bremspedals 20 einen Bremswunsch vor, so wird Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder 12 in den Pedalwegsimulator 34 hinein verdrängt und das Bremspedal 20 führt einen Pedalweg aus. Letzterer wird mittels des vorgesehenen Sensors 32 vom elektronischen Steuergerät 30 erfasst und zu einem Ansteuersignal weiterverarbeitet, mit welchem die Antriebseinheit 44 des Plungerkolbens 46 beaufschlagt wird. Der Plungerkolben 46 führt daraufhin eine Vorwärtsbewegung aus, infolge derer sich das Volumen des Plungerarbeitsraums 48 kontinuierlich verkleinert. Dementsprechend steigt der Bremsdruck in den angeschlossenen Bremskreisen 14, 16 und über die geöffneten Druckaufbauventile 54 in den daran angeschlossenen Radbremsen 18 an.
Droht nun eines der Räder des Fahrzeugs zu blockieren, werden die Druckaufbauventile 54 durch elektronische Ansteuerung geschlossen und die Bremsdruckabsenkventile 56 geöffnet, um den vorherrschenden Bremsdruck gesteuert abzusenken. Druckmittel strömt aus den betroffenen Radbremsen 18 in den Rücklauf 58 ab und gelangt durch die zunächst offene Sperreinrichtung 74 des Druckmittelspeichers 66 zurück zum Vorratsbehälter 22.
Sobald der Plungerkolben 46 der Plungereinheit 40 einen festlegbaren Weg in Vorwärtsrichtung, d.h. in Richtung Verkleinerung des Plungerarbeitsraums 48 zurückgelegt hat, wird die dem Druckmittelspeicher 66 zugeordnete Sperreinrichtung 74 geschlossen, so dass aus den Radbremsen 18 abströmendes Druckmittel nunmehr für eine Beladung des Druckmittelspeichers 66 sorgt.
Hat sich nun der Plungerkolben 46 weiter vorwärts bewegt, so dass das Volumen des Plungerarbeitsraums 48 nahe seinem Minimalwert ist, werden die Plungersteuerventile 50 geschlossen und die Antriebsrichtug des Plungerkolbens 46 durch entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung 44 umgekehrt. Der Plungerkolben 46 führt nunmehr eine Rückwärtsbewegung aus, infolge derer das Volumen des Plungerarbeitsraums 48 wieder zunimmt. Dies bewirkt eine Druckabsenkung im Plungerarbeitsraum 48, welcher zusammen mit dem gegenüber dem Atmosphärendruck im Vorratsbehälter 22 höheren Druck im Druckmittelspeicher 66 einen Differenzdruck am Speicherrückschlagventil 82 erzeugt. Dieser öffnet das Speicherrückschlagventil 82 und die Druckmittelverbindung 80 vom Druckmittelseicher 66 zum Plungerarbeitsraum 48 wird freigegeben. Der sich einstellende Druckmittelstrom füllt den Plungerarbeitsraum 48 wieder relativ schnell mit Druckmittel auf und der Zeitraum während dem die Plungereinheit 40 nicht für eine Bremdruckerhöhung in den Radbremsen 18 verfügbar ist, fällt äußerst kurz aus.
Während der Aufladung des Plungerarbeitsraums 48 mit Druckmittel kann aus den Radbremsen 18, aufgrund eines weiterhin erfolgenden Bremsdruckabbaus abströmendes Druckmittel, in den Druckmittelspeicher 66 abgelassen werden oder es kann über die Druckmittelverbindung 80 direkt in den Plungerarbeitsraum 48 gelangen.
Befindet sich am Ende des schlupfgeregelten Bremsvorgangs noch Druckmittel im Druckmittelspeicher 66 wird die Sperreinrichtung 74 für einen vordefinierten Entleerungszeitraum geöffnet und das Druckmittel wird durch das sich entspannende Speicherkammerrückstellelement 68 aus dem Druckmittelpeicher 66 in den Druckmittelvorratsbehälter 22 ausgeschoben.
Übersteigt der Volumenbedarf des Plungerarbeitsraums 48 das zuvor im Druckmittelspeicher 66 gespeicherte Druckmittelvolumen, so kann zusätzliches Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 22 in den Plungerarbeitsraum 48 einströmen. Dies kann wie bekannt über die Druckmittelleitung 60 vom Rücklauf 58 zum Plungerarbeitsraum 48 geschehen oder über das der Sperreinrichtung 74 parallel geschaltete Bypassrückschlagventil 78 und die Druckmittelverbindung 80 des Druckmittelspeichers 66 mit dem Plungerarbeitsraum 48.
Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen gegenüber dem erläuterten Ausführungsbeispiel denkbar, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014205431 A1 [0002]

Claims

Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder (12), wenigstens einem abtrennbar an den Hauptbremszylinder (12) angeschlossenen Bremskreis (14, 16) mit wenigstens einer Radbremse (18) und einer zwischen Hauptbremszylinder (12) und Radbremse (18) angeordneten Druckmodulationseinrichtung, wobei die Druckmodulationseinrichtung eine Plungereinheit (40) mit einem antreibbaren Plungerkolben (46), der verschiebbar in einem Plungerzylinder (42) angeordnet ist und der einen im Volumen veränderbaren Plungerarbeitsraum (48) begrenzt und eine der Radbremse (18) zugeordnete, elektronisch ansteuerbare Druckstelleinrichtung (52) zur Anpassung des Bremsdrucks der Radbremse (18) an die Schlupfverhältnisse eines zugeordneten Rades des Fahrzeugs aufweist und wobei die Druckstelleinrichtung (52) einen Abfluss von Druckmittel aus der Radbremse (18) in einen Rücklauf (58) steuert, der mit einem Vorratsbehälter (22) für Druckmittel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rücklauf (58) ein Druckmittelspeicher (66) zur Speicherung von Druckmittel mit einem gegenüber einem umgebenden Atmosphärendruck erhöhten Druck angeschlossen ist, dass zwischen dem Druckmittelspeicher (66) und dem Vorratsbehälter (22) eine elektronisch ansteuerbaren Sperreinrichtung (74) vorgesehen ist und dass zwischen dem Druckmittelspeicher (66) und dem Plungerarbeitsraum (48) eine Druckmittelverbindung (80) ausgebildet ist.
Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (74) ein Ventil ist, das durch Ansteuerung von einem elektronischen Steuergerät (30) aus einer Grundstellung in eine Schaltstellung umschaltbar ist.
Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (74) in der Grundstellung die Sperrstellung einnimmt und in der Schaltstellung von Druckmittel durchströmbar ist.
Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypass (76) zur Sperreinrichtung (74) vorgesehen ist, über den die Sperreinrichtung (74) von Druckmittel umströmbar ist, wobei im Bypass (76) ein Bypassrückschlagventil (78) angeordnet ist, das die Umströmung der Sperreinrichtung (74) in Richtung zum Vorratsbehälter (22) hin sperrt.
Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckmittelverbindung (80) des Druckmittelspeichers (66) mit dem Plungerarbeitsraum (48) ein Speicherrückschlagventil (82) angeordnet ist, das in Richtung vom Druckmittelspeicher (66) zum Plungerarbeitsraum (48) durchlässig ist und das die Gegenrichtung absperrt.
Verfahren zur Steuerung einer elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) mit einem von einem Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder (12), wenigstens einem abtrennbar an den Hauptbremszylinder (12) angeschlossenen Bremskreis (14, 16) mit wenigstens einer Radbremse (18) und einer zwischen Hauptbremszylinder (12) und Radbremse (18) angeordneten Druckmodulationseinrichtung, wobei die Druckmodulationseinrichtung eine Plungereinheit (40) mit einem antreibbaren Plungerkolben (46), der verschiebbar in einem Plungerzylinder (42) angeordnet ist und der einen im Volumen veränderbaren Plungerarbeitsraum (48) begrenzt und eine der Radbremse (18) zugeordnete elektronisch ansteuerbare Druckstelleinrichtung (52) zur Anpassung des Bremsdrucks der Radbremse (18) an die Schlupfverhältnisse eines zugeordneten Rades des Fahrzeugs aufweist und wobei die Druckstelleinrichtung (52) einen Abfluss von Druckmittel aus der Radbremse (18) in einen Rücklauf (58) steuert, der mit einem Vorratsbehälter (22) für Druckmittel verbunden ist, wobei an den Rücklauf (58) ein Druckmittelspeicher (66) zur Speicherung von Druckmittel mit einem gegenüber einem umgebenden Atmosphärendruck erhöhten Druck angeschlossen ist, wobei zwischen dem Druckmittelspeicher (66) und dem Vorratsbehälter (22) eine elektronisch ansteuerbaren Sperreinrichtung (74) vorgesehen ist und wobei zwischen dem Druckmittelspeicher (66) und dem Plungerarbeitsraum (48) eine Druckmittelverbindung (80) ausgebildet ist. dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sperreinrichtung (74) der Rücklauf (58) gegenüber dem Vorratsbehälter (22) abgesperrt wird, sobald der Plungerkolben (46) angetrieben durch eine Antriebseinheit (44) in Vorwärtsrichtung einen festlegbaren Weg zurückgelegt hat.
Verfahren zur Steuerung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Sperreinrichtung (74) gesperrte Rücklauf (58) freigegeben wird, wenn der Plungerarbeitsraum (48) vollständig mit Druckmittel befüllt ist und/oder wenn der Druckmittelspeicher (66) entleert wird.