DE102010003237A1

DE102010003237A1 - Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102010003237A1
Application number: DE102010003237A
Authority: DE
Inventors: Rainer Brueggemann; Philipp Frueh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-09-29
Also published as: US20140035353A1; US20110233011A1

Abstract

Eine Fahrzeugbremsanlage weist eine Mehrzahl hydraulischer Bremskreise auf, über die Radbremseinheiten mit Bremsdruck zu versorgen sind. Mindestens eine Radbremseinheit ist an mindestens zwei Bremskreise angeschlossen und über diese zwei Bremskreise mit Bremsdruck zu versorgen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Mehrzahl hydraulischer Bremskreise nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2007 020 503 A1 ist eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage bekannt, welche als Zweikreisbremsanlage mit zwei an einem gemeinsamen Hauptbremszylinder angeschlossenen Bremskreisen ausgeführt ist. Jeder Bremskreis beaufschlagt über einstellbare Ventile zwei Radbremseinheiten an den Fahrzeugrädern. Die Fahrzeugbremsanlage weist eine Hydropumpeneinheit auf, welche eine Pumpe pro Bremskreis und einen gemeinsamen, beide Pumpen betätigenden elektrischen Antriebsmotor umfasst. Über die Hydropumpeneinheit können Fahrerassistenzsysteme unterstützt werden, beispielsweise eine Fahrdynamikregelung oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm.
Insbesondere bei Nutzfahrzeugen können in derartigen Fahrzeugbremsanlagen hohe Druckaufbaugradienten erforderlich sein, um einen Fahrdynamikeingriff erfolgreich durchführen zu können. Derartige, erhöhte Druckaufbaugradienten können durch eine entsprechend größere Dimensionierung der in der Fahrzeugbremsanlage verwendeten Bauteile erreicht werden, was jedoch den Nachteil hat, dass keine Standardsysteme eingesetzt werden können, wodurch höhere Kosten entstehen.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen Maßnahmen eine Fahrzeugbremsanlage, welche eine Mehrzahl hydraulischer Bremskreise aufweist, so auszubilden, dass hohe Druckaufbaugradienten bereitgestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage kann in Kraftfahrzeugen oder Nutzfahrzeugen eingesetzt werden und ist mit einer Mehrzahl hydraulischer Bremskreise ausgestattet, über die Radbremseinheiten mit Bremsdruck zu versorgen sind. Den Bremskreisen ist zumindest eine ansteuerbare Pumpeneinrichtung zugeordnet, um den Bremsdruck zu modulieren, wodurch insbesondere eine Bremskraftverstärkung bzw. eine Fahrdynamikregelung oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) realisiert werden kann. Die Pumpeneinrichtung umfasst mindestens eine Hydropumpe, welche vorzugsweise über einen elektrischen Pumpenmotor angetrieben wird. Es ist insbesondere vorgesehen, dass jedem Bremskreis eine Hydropumpe zugeordnet ist, wobei ggf. mehrere Hydropumpen von einem gemeinsamen elektrischen Pumpenmotor angetrieben werden können.
Um hohe Druckaufbaugradienten bereitstellen zu können, ist mindestens eine Radbremseinheit an einem Fahrzeugrad an mindestens zwei Bremskreise angeschossen und wird über diese zwei Bremskreise mit Bremsdruck versorgt. Auf Grund dieser Verdoppelung ist es grundsätzlich möglich, bei gleichen Bauteilgrößen einen doppelt so hohen Aufbaugradienten in der betreffenden Radbremseinheit bereitzustellen. Dies ermöglicht es, Standard-Bremskreiseinrichtungen zu verwenden, so dass auf den Einsatz größer dimensionierter Bauteile, beispielsweise leistungsfähigere Ventile sowie Pumpen und Pumpenmotoren verzichtet werden kann. Es können die standardmäßig eingesetzten Baueinheiten verwendet werden, wodurch sich signifikante Kostenvorteile ergeben.
Mithilfe des höheren Druckaufbaugradienten können verbesserte Funktionen realisiert werden, insbesondere zur Fahrzeugstabilisierung bzw. -Regelung. Der hohe Druckaufbaugradient erlaubt auch eine Anwendung in Nutzfahrzeugen.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung sind insgesamt vier Bremskreise vorgesehen, wobei von vier Radbremseinheiten im Fahrzeug – für jedes Fahrzeugrad eine Radbremseinheit – je eine Radbremseinheit an je zwei Bremskreise angeschlossen ist.
Die Bremskreise sind zweckmäßigerweise zu Bremskreiseinrichtungen zusammengefasst, wobei eine Bremskreiseinrichtung insbesondere zwei Bremskreise umfasst. Pro Bremskreis ist innerhalb einer Bremskreiseinrichtung vorzugsweise eine Pumpe vorgesehen, wobei die Pumpen innerhalb einer Bremskreiseinrichtung zweckmäßigerweise über einen gemeinsamen Pumpenmotor angetrieben werden.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass mindestens eine Radbremseinheit an zwei Bremskreise einer gemeinsamen Bremskreiseinrichtung angeschlossen ist. Diese Ausführung wird insbesondere mit einer weiteren Variante kombiniert, bei der die Radbremseinheiten einer gemeinsamen Fahrzeugachse über Bremskreise der gleichen Bremskreiseinrichtung mit Bremsdruck zu versorgen sind. Somit ist die Bremskreiseinrichtung, welche zwei Bremskreise umfasst, für die beiden Radbremseinheiten einer Fahrzeugachse verantwortlich.
Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass mindestens eine Radbremseinheit an zwei Bremskreise von zwei verschiedenen Bremskreiseinrichtungen angeschlossen ist. Diese Ausführung kann mit der Variante kombiniert werden, dass die Radbremseinheiten an einer Fahrzeugachse über Bremskreise unterschiedlicher Bremskreiseinrichtungen mit Bremsdruck versorgt werden. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass auch bei Ausfall einer Bremskreiseinrichtung jede der vier Radbremseinheiten mit Bremsdruck versorgt werden kann.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Es zeigen:
1 einen hydraulischen Schaltplan einer Fahrzeugbremsanlage mit zwei Bremskreiseinrichtungen, die jeweils zwei Bremskreise aufweisen, wobei in jeder Bremskreiseinrichtung ein gemeinsamer elektrischer Pumpenmotor für zwei den Bremskreisen zugeordnete Pumpen vorgesehen ist, und mit Radbremseinheiten, die jeweils über zwei Bremskreise einer gemeinsamen Bremskreiseinrichtung mit Bremsdruck versorgt werden,
2 einen hydraulischen Schaltplan einer weiteren Fahrzeugbremsanlage, welche ebenfalls zwei Bremskreiseinrichtungen mit jeweils zwei Bremskreisen umfasst, wobei die Radbremseinheiten über Bremskreise unterschiedlicher Bremskreiseinrichtungen mit Bremsdruck versorgt werden.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das in 1 dargestellte hydraulische Bremssystem in einer Bremsanlage 1 umfasst eine erste Bremskreiseinrichtung 2 sowie eine zweite Bremskreiseinrichtung 3, von denen jede mit zwei Bremskreisen 2a, 2b bzw. 3a, 3b zur Versorgung von Radbremseinheiten 8 (Rad hinten links), 9 (Rad hinten rechts), 10 (Rad vorne links) und 11 (Rad vorne rechts) versehen ist. Die beiden Bremskreiseinrichtungen 2 und 3 mit ihren Bremskreisen 2a, 2b sowie 3a, 3b sind an einen gemeinsamen Hauptbremszylinder 4 angeschlossen, der über einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 5 mit Bremsfluid versorgt wird. Der Hauptbremszylinder 4 wird vom Fahrer über das Bremspedal 6 betätigt. Der Pedalweg des Bremspedals wird ggf. über einen zugeordneten Pedalwegsensor gemessen.
Die Bremskreiseinrichtung 2 ist den Radbremseinheiten 8 und 9 an der Fahrzeughinterachse zugeordnet, die Bremskreiseinrichtung 3 den Radbremseinheiten 10 und 11 an der Vorderachse des Fahrzeugs. Die Bremskreiseinrichtungen 2 und 3 sind zueinander identisch aufgebaut, so dass im Folgenden nur die Funktionsweise der Bremskreiseinrichtung 2 beschrieben wird, die jedoch in entsprechender Weise auch für die weitere Bremskreiseinrichtung 3 gilt.
In jedem Bremskreis 2a, 2b der Bremskreiseinrichtung 2 (bzw. in jedem Bremskreis 3a, 3b in der Bremskreiseinrichtung 3) befindet sich ein Umschaltventil 12, das im Strömungsweg zwischen dem Hauptbremszylinder 4 und den jeweiligen Radbremseinheiten 8 und 9 (bzw. im Fall der zweiten Bremskreiseinrichtung 3 der Radbremseinheiten 10 und 11) liegt. Die Umschaltventile 12 sind als stromlos offene Ventile ausgebildet. Jedes Umschaltventil weist ein parallel geschaltetes Rückschlagventil auf, das in Richtung der jeweiligen Radbremseinheit durchströmt werden kann, jedoch in Gegenrichtung sperrt.
Zwischen den Umschaltventilen 12 und den jeweiligen Radbremseinheiten 8, 9 bzw. 10, 11 befinden sich Einlassventile 13, die ebenfalls als stromlos offene Ventile ausgeführt und denen Rückschlagventile zugeordnet sind, welche in entgegengesetzter Richtung, d. h. von den Radbremseinheiten in Richtung zum Hauptbremszylinder 4 durchströmbar sind. Jeder Radbremseinheit 8, 9 bzw. 10, 11 ist jeweils ein Auslassventil 14 zugeordnet, das als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt ist. Die Auslassventile 14 sind jeweils mit der Saugseite einer Pumpe 15 bzw. 16 verbunden, wobei beide Pumpen 15, 16 über einen gemeinsamen elektrischen Pumpenmotor 17 angetrieben werden. Der Pumpenmotor 17 ist über eine Welle mit den beiden Pumpen 15 und 16 gekoppelt. Die Druckseite der Pumpe 15 bzw. 16 ist an einen Leitungsabschnitt zwischen dem Umschaltventil 12 und den beiden Einlassventilen 13 angeschlossen.
Die Saugseiten der Pumpen 15 und 16 sind jeweils mit einem Hochdruckschaltventil 18 verbunden, das an dem Hauptbremszylinder 4 hydraulisch angeschlossen ist. Bei einem fahrdynamischen Regel- bzw. Stabilisierungseingriff können für einen schnellen Bremsdruckaufbau die im stromlosen Zustand geschlossenen Hochdruckschaltventile 18 geöffnet und die Umschaltventile 12 geschlossen werden, so dass die Pumpen 15 und 16 unmittelbar aus dem Hauptbremszylinder 4 Hydraulikfluid ansaugen. Dieser Bremsdruckaufbau kann unabhängig von einer Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrer durchgeführt werden. Die beiden Pumpen 15 und 16 mit dem gemeinsamen Pumpenmotor 17 gehören zu einem Fahrerassistenzsystem, sie bilden insbesondere einen Bestandteil eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP).
Zwischen den Auslassventilen 14 und der Saugseite der Pumpen 15 und 16 befindet sich in jedem Bremskreis 2a, 2b bzw. 3a, 3b ein Hydrospeicher 19, der zur Zwischenspeicherung von Bremsflüssigkeit dient, welche während eines fahrdynamischen Regeleingriffs durch die Auslassventile 14 aus den Radbremseinheiten 8, 9 bzw. 10, 11 ausgelassen wird. Jedem Hydrospeicher 19 ist ein Rückschlagventil zugeordnet, das in Richtung der Saugseiten der Pumpen 15, 16 öffnet.
Zur Druckmessung befindet sich gegebenenfalls im Bremskreis 2b bzw. 3b ein Drucksensor 20, der benachbart zum Hauptbremszylinder 4 angeordnet ist. Über den Drucksensor 20 wird der Bremsdruck in der gesamten Bremskreiseinrichtung 2 bzw. 3 gemessen, da die jeweiligen Bremskreise 2a, 2b bzw. 3a, 3b hydraulisch miteinander verbunden sind.
In der Bremsanlage gemäß 1 ist jede Radbremseinheit 8, 9, 10, 11 mit jeweils zwei Bremskreisen 2a, 2b, 3a, 3b verbunden. Die dem Rad hinten links zugeordnete Radbremseinheit 8 ist mit den beiden Bremskreisen 2a und 2b verbunden, ebenso die dem Fahrzeugrad hinten rechts zugeordnete Radbremseinheit 9. Allerdings ist jede der beiden Radbremseinheiten 8 und 9 über unterschiedliche Einlassventile 13 mit den beiden Bremskreisen 2a und 2b gekoppelt.
In entsprechender Weise sind die Radbremseinheiten 10 – am Fahrzeugrad vorne links – und 11 – am Fahrzeugrad vorne rechts – mit jeweils zwei Bremskreisen 3a und 3b der zweiten Bremskreiseinrichtung 3 verbunden.
In 2 ist ein weiterer Hydraulikschaltplan einer Bremsanlage 1 gezeigt, welche ebenfalls zwei voneinander unabhängige, jedoch zueinander identische Bremskreiseinrichtungen 2 und 3 aufweist. Die Bremskreiseinrichtungen 2 und 3 sind identisch wie die Bremskreiseinrichtungen aus 1 aufgebaut, so dass bezüglich der Funktionsweise auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
Die Radbremseinheiten 8 bis 11 sind jedoch im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel in einer alternativen Weise mit den Bremskreisen 2a, 2b bzw. 3a, 3b gekoppelt. Die Radbremseinheit 8 (hinten links) ist mit den Bremskreisen 2a und 3a der Bremskreiseinrichtungen 2 bzw. 3 verbunden. Die Radbremseinheit 9 (hinten rechts) ist ebenfalls mit den Bremskreisen 2a und 3a der Bremskreiseinrichtungen 2 bzw. 3 verbunden, jedoch mit anderen Einlassventilen 13 als die Radbremseinheit 8.
Die Radbremseinheit 10 (vorne links) ist mit den Bremskreisen 2b und 3b der Bremskreiseinrichtungen 2 bzw. 3 verbunden. Die Radbremseinheit 11 (vorne rechts) ist ebenfalls mit den Bremskreisen 2b und 3b der Bremskreiseinrichtungen 2 bzw. 3 verbunden, jedoch analog zu den Radbremseinheiten 8 und 9 mit unterschiedlichen Einlassventilen 13 der jeweiligen Bremskreise.
Sowohl im Ausführungsbeispiel gemäß 1 als auch im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird jede Radbremseinheit 8, 9, 10, 11 über jeweils zwei Bremskreise mit Bremsdruck versorgt. Neben einer verbesserten Versorgungssicherheit bei einem Ausfall einer Baueinheit in der Bremsanlage ermöglicht dies einen höheren, insbesondere doppelt so hohen Druckaufbaugradienten als bei einer Ausführung, bei der die Radbremseinheiten lediglich über einen Bremskreis mit Bremsdruck beaufschlagt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007020503 A1 [0002]

Claims

Fahrzeugbremsanlage mit einer Mehrzahl hydraulischer Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b), über die Radbremseinheiten (8, 9, 10, 11) mit Bremsdruck zu versorgen sind, wobei den Bremskreisen (2a, 2b, 3a, 3b) eine ansteuerbare Pumpeneinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Radbremseinheit (8, 9, 10, 11) an mindestens zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) angeschlossen und über diese zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) mit Bremsdruck zu versorgen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vier Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) vorgesehen sind und jede der vier Radbremseinheiten (8, 9, 10, 11) im Fahrzeug an jeweils zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) zu einer gemeinsamen Bremskreiseinrichtung (2, 3) zusammengefasst sind.
Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Radbremseinheit (8, 9, 10, 11) an zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) einer gemeinsamen Bremskreiseinrichtung (2, 3) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremseinheiten (8, 9, 10, 11) an einer Fahrzeugachse über Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) der gleichen Bremskreiseinrichtung (2, 3) mit Bremsdruck zu versorgen sind.
Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Radbremseinheit (8, 9, 10, 11) an zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) von zwei verschiedenen Bremskreiseinrichtungen (2, 3) angeschlossen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremseinheiten (8, 9, 10, 11) an einer Fahrzeugachse über Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) unterschiedlicher Bremskreiseinrichtungen (2, 3) mit Bremsdruck zu versorgen sind.
Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass pro Bremskreis (2a, 2b, 3a, 3b) eine Pumpe (15, 16) vorgesehen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jeweils zwei Bremskreise (2a, 2b, 3a, 3b) ein gemeinsamer Pumpenmotor (17) für die den Bremskreisen (2a, 2b, 3a, 3b) zugeordneten Pumpen (15, 16) vorgesehen ist.
Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden Bremskreis (2a, 2b, 3a, 3b) zwei Radbremseinheiten (8, 9, 10, 11) über jeweils ein Einlassventil (13) angeschlossen sind.