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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem Bremsdruckerzeuger,
der einen Hauptbremszylinder aufweist, einer Mehrzahl von Bremseinheiten
und einem Bremsfluidkreis, wobei jedem Fahrzeugrad eine Bremseinheit
zugeordnet ist, wobei weiter die Bremseinheiten mit dem Bremsdruckerzeuger über den
Bremsfluidkreis fluidisch gekoppelt sind, um einen in dem Bremsdruckerzeuger
erzeugten Bremsdruck zu den Bremseinheiten zu übertragen, und wobei der Bremsfluidkreis
mit einer Fördereinrichtung
ausgebildet ist, um unabhängig
von dem Bremsdruckerzeuger Bremsdruck in wenigstens einer der Bremseinheiten
aufzubauen.
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Ein
derartiges Bremssystem ist aus dem gattungsbildenden Stand der Technik
gemäß der
DE 197 43 960 A1 bekannt.
Dieses Bremssystem umfasst einen Bremsdruckerzeuger mit einem Hauptbremszylinder,
der in Tandembauweise ausgeführt ist.
Dies bedeutet, dass der Hauptbremszylinder eine Primärdruckkammer
und eine Sekundärdruckkammer
aufweist, in welchen über
einen Primärkolben und
einen Sekundärkolben
unter Vermittlung eines Bremskraftverstärkers in Antwort auf eine Betätigung eines
Bremspedals ein Bremsdruck aufgebaut wird. Jede der Druckkammern
ist mit einem separaten Zweig eines Bremsfluidkreises gekoppelt, über den jeweils
bestimmte Bremseinheiten angesteuert werden können, die korrespondierenden
Fahrzeugrädern
zugeordnet sind. So wird bei dem gattungsbildenden Stand der Technik über die
Primärdruckkammer
derjenige Teil des Bremsfluidkreises angesteuert, über den
die den Vorderrädern
zugeordneten Bremseinheiten betätigbar
sind. In der Sekundärdruckkammer
wird Bremsdruck für
die den Hinterrädern
zugeordneten Bremseinheiten erzeugt. Ferner ist jedem Teil des Bremsfluidkreises
jeweils eine Rückförderpumpe
zugeordnet, die zur Realisierung eines elektronischen Stabilitätsprogramms
von einer Steuereinheit ansteuerbar ist und so unabhängig von dem
Bremsdruckerzeuger eine Bereitstellung von Bremsdruck an wenigstens
einer der Bremseinheiten in dem jeweiligen Zweig des Bremsfluidkreises
möglich
ist.
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Bei
diesem Stand der Technik ist aus Gründen der Betriebssicherheit
der Hauptbremszylinder in Tandembauweise ausgeführt. Für den Fall, dass in einer Verbindungsleitung
zwischen einer der Druckkammern und dem dieser zugeordneten Zweig
des Bremsfluidkreises eine Leckage auftritt, die die Funktionsweise
dieses Zweigs des Bremsfluidkreises beeinträchtigt, ist durch die in der
DE 197 43 960 A1 gezeigte
Anordnung gewährleistet,
dass der jeweils andere Zweig des Bremsfluidkreises durch die diesem zugeordnete
Fluidkammer noch ordnungsgemäß funktioniert
und eine hinreichende Bremswirkung bereitstellt, um das jeweilige
Fahrzeug sicher abzubremsen. Die aus dem gattungsbildenden Stand
der Technik bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass sie
verhältnismäßig groß baut,
insbesondere wegen der Gestaltung des Hauptbremszylinders in Tandemausführung. Dies
ist insbesondere deshalb problematisch, da der Hauptbremszylinder
nahe der Fahrgastzelle und in dem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet
ist, wo ohnehin verhältnismäßig wenig Bauraum
zur Verfügung
steht.
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Ein ähnliches
Bremssystem, wie es aus der
DE 197 43 960 A1 bekannt ist, zeigt auch
die
DE 197 56 080
A1 . Auch dieser Stand der Technik ist mit einem in Tandembauweise
ausgeführten
Hauptbremszylinder versehen, der verhältnismäßig groß baut. Ferner ist auch bei
diesem Stand der Technik eine Ansteuerung bestimmter Bremseinheiten
nicht mehr hinreichend möglich,
wenn in einer Verbindungsleitung zwischen dem Hauptbremszylinder
und dem diesen Bremseinheiten jeweils zugeordneten Zweig des Bremsfluidkreises
eine Leckage auftritt.
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Als
weiterer allgemeiner Stand der Technik ist auf die
DE 40 00 324 A1 zu verweisen,
die eine Bremsanlage für
ein Kraftfahrzeug beschreibt, in der ebenfalls ein Hauptbremszylinder
in Tandembauweise eingesetzt wird. Im Falle einer Druckdifferenz
zwischen den einzelnen Teilen des Bremsfluidkreises sorgen Pumpen
für einen
Druckausgleich.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssystem und
ein Verfahren zum Ansteuern eines derartigen Bremssystems bereitzustellen,
wobei die Betriebsicherheit gegenüber dem Bremssystem gemäß dem Stand
der Technik erhöht ist
und welches weniger Bauraum erfordert.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Bremssystem der eingangs bezeichneten Art
gelöst,
bei dem in dem Bremsfluidkreis ein Steuerventil vorgesehen ist, mit
dem der Hauptbremszylinder des Bremsdruckerzeugers vom Rest des
Bremsfluidkreises fluidisch abkoppelbar ist.
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Durch
Anbringen eines Steuerventils zur Abkopplung des Hauptbremszylinders
des Bremsdruckerzeugers vom Rest des Bremsfluidkreises ist es möglich, bei
Bedarf, z.B. im Fall einer Leckage an dem Hauptbremszylinder oder
einem dem Hauptbremszylinder nahen Teil des Bremsfluidkreises, den Hauptbremszylinder
des Bremsdruckerzeugers vom Rest des Bremsfluidkreises fluidisch
abzukoppeln und nach Maßgabe
einer Bremspedalbetätigung,
die beispielsweise über
eine Bremspedalsimulationsvorrichtung erfassbar ist, die in dem
Bremsfluidkreis ausgebildete Fördereinrichtung
anzusteuern. Dadurch kann losgelöst
von dem Hauptbremszylinder und insbesondere ohne Beeinträchtigung
durch leckagebedingte Druckverluste ein hinreichend hoher Bremsdruck
an den jeweiligen Bremseinheiten bereitgestellt werden, um das Fahrzeug
sicher und zuverlässig
abzubremsen. Durch die Erfindung wird demnach die Betriebssicherheit
des Bremssystems dadurch erhöht,
dass im Leckagefall eine Bremsdruckerzeugung mittels der Fördereinrichtung
erfolgt. Dadurch wird aber die im Stand der Technik vorgesehene
Ausgestaltung des Hauptbremszylinders in einer Tandemanordnung überflüssig. Als
Folge lässt sich
durch die Erfindung der Bremsdruckerzeuger mit seinem Hauptbremszylinder,
kompakter ausbilden, was insbesondere der im Kraftfahrzeugbau herrschenden
Forderung nach kleindimensionierten Komponenten bei uneingeschränkt sicherer
Betriebsweise Rechnung trägt.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hauptbremszylinder
des Bremsdruckerzeugers mit nur einer Druckkammer ausgebildet ist,
die über
eine mit dem Steuerventil versehene Bremsdruckleitung mit dem Rest
des Bremsfluidkreises fluidisch gekoppelt ist.
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Ferner
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein,
dass die Fördereinrichtung
als Druckpumpe ausgebildet ist und einen Teil eines elektronischen Stabilitätssystems
bildet. Selbstverständlich
ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, eine Mehrzahl von Druckpumpen
vorzusehen. Beispielsweise kann jeweils eine Druckpumpe zur Ansteuerung
der Bremseinheiten der Vorderräder
und eine Druckpumpe zur Ansteuerung der Bremseinheiten der Hinterräder vorgesehen
sein. Die Druckpumpen können
separat voneinander oder durch einen gemeinsamen motorischen Antrieb
angetrieben werden.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht ein Fluidreservoir vor, das mit
dem Hauptbremszylinder und dem Bremsfluidkreis gekoppelt ist. Aus
diesem Fluidreservoir wird im Normalbetriebsfall, das heißt im leckagefreien
Betriebszustand des Bremssystems, Bremsfluid dem Hauptbremszylinder
zugeführt.
Ferner ist diesem Fluidreservoir Bremsfluid in einem Fall entnehmbar,
in dem das Steuerventil in seine Sperrstellung geschaltet ist und über die
Fördereinrichtung
Bremsdruck aufgebaut wird. Zu diesem Zweck ist in einer Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, dass das Fluidreservoir über eine
Reservoirleitung mit dem Bremsfluidkreis gekoppelt ist.
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Gemäß einer
Ausführungsvariante
der Erfindung ist das Steuerventil derart angeordnet und ansteuerbar,
dass wahlweise entweder den Bremsdruckerzeuger über die Bremsdruckleitung oder
das Fluidreservoir über
die Reservoirleitung mit dem Rest des Bremsfluidkreises fluidisch
koppelt. Bei dieser Ausführungsvariante
lässt sich
also durch lediglich ein Steuerventil in Abhängigkeit von der Schaltstellung
ein Umschalten zwischen dem leckagefreien Normalbetrieb und einem
Notbetriebszustand realisieren, indem der Bremsdruckerzeuger vom
Rest des Bremsfluidkreises fluidisch abgekoppelt ist. Demnach ist
in einer ersten Schaltstellung des Steuerventils dieser Ausführungsvariante
der Bremsdruckerzeuger über
die Bremsdruckleitung mit dem Rest des Bremsfluidkreises gekoppelt,
während
gleichzeitig das Fluidreservoir von dem Rest des Bremsfluidkreises
abgekoppelt ist, wohingegen in einer zweiten Schaltstellung des
Steuerventils der Bremsdruckerzeuger vom Rest des Bremsfluidkreises
abgekoppelt ist und das Fluidreservoir mit dem Rest des Bremsfluidkreises
fluidisch gekoppelt ist, so dass eine Entnahme von Bremsfluid aus
dem Fluidreservoir über
die Saugseite der Fördereinrichtung
ermöglicht
ist.
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Alternativ
zu dieser Ausführungsform
kann erfindungsgemäß auch vorgesehen
sein, dass die Reservoirleitung mit einem Rückschlagventil versehen ist
und das Fluidreservoir unter Umgehung des Steuerventils mit dem
Rest des Bremsfluidkreises derart verbindet, dass lediglich eine
Fluidströmung von
dem Reservoir in den Rest des Bremsfluidkreises möglich ist.
Bei dieser Ausführungsvariante
der Erfindung kann über
das Rückschlagventil
immer dann mittels der Fördereinrichtung
unabhängig
von der Schaltstellung des Steuerventils Bremsfluid aus dem Fluidreservoir
entnommen werden, falls dies erforderlich ist.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht alternativ hierzu vor, dass die Reservoirleitung mit
einem weiteren Steuerventil versehen ist und mit einer Saugseite
der Fördereinrichtung
fluidisch gekoppelt ist. Dadurch ist es möglich, eine Förderung von
Hydraulikfluid aus dem Fluidreservoir über die Fördereinrichtung in den Bremsfluidkreis
nur bei Vorliegen bestimmter Betriebszustände zuzulassen.
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Zur
Ansteuerung der jeweiligen Bremseinheiten sieht eine Weiterbildung
der Erfindung vor, dass jeder Bremseinheit ein Einlasssteuerventil
und ein Auslasssteuerventil zugeordnet sind, die nach Maßgabe des
gegenwärtigen
Betriebszustands des Bremssystems ansteuerbar sind. Eine besonders komfortable
und exakte Einstellung von Bremsdrücken an den jeweiligen Bremseinheiten
lässt sich
insbesondere dann erreichen, wenn das Einlasssteuerventil oder/und
das Auslasssteuerventil nach einem Pulsweite-Modulationsverfahren
ansteuerbar sind.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die jeweiligen Steuerventile sowie
die Einlass- und Auslasssteuerventile über eine elektronische Steuereinheit ansteuerbar
sind, in die verschiedene Parameter eingespeist werden können, wie
beispielsweise Bremsdrücke
an verschiedenen Stellen des Bremsfluidkreises oder Füllstände in dem
Fluidreservoir, die über entsprechende
Sensoren erfasst werden können.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ansteuern eines Bremssystems
für ein
Fahrzeug, insbesondere der vorstehend beschriebenen Art, mit einem
Bremsdruckerzeuger, der einen Hauptbremszylinder aufweist, einer
Mehrzahl von Bremseinheiten und einem Bremsfluidkreis, wobei jedem
Fahrzeugrad eine Bremseinheit zugeordnet ist, wobei weiter die Bremseinheiten
mit dem Bremsdruckerzeuger über
den Bremsfluidkreis fluidisch gekoppelt sind, um einen in dem Bremsdruckerzeuger
erzeugten Bremsdruck zu den Bremseinheiten zu übertragen, und wobei der Bremsfluidkreis
mit einer Fördereinrichtung
ausgebildet ist, um unabhängig
von dem Bremsdruckerzeuger Bremsdruck in wenigstens einer Bremseinheit
aufzubauen. Bei diesem Verfahren ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass in dem Bremsfluidkreis ein Steuerventil vorgesehen ist und dass
bei Erfassung eines auf eine Leckage deutenden Druckabfalls in dem
Bremsfluidkreis während
eines Bremsvorgangs das Steuerventil in eine Sperrstellung geschaltet
wird, in der der Hauptbremszylinder des Bremsdruckerzeugers vom
Rest des Bremsfluidkreises fluidisch abgekoppelt wird.
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Eine
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, dass nach Umschalten des Steuerventils in die Sperrstellung
während
des Bremsvorgangs die Fördereinrichtung
aktiviert wird, um an wenigstens einer der Bremseinheiten Bremsdruck
aufzubauen. Wie vorstehend bereits angedeutet ist somit eine von
dem eigentlichen Bremsdruckerzeuger losgelöste Ansteuerung der Bremseinheiten
möglich,
die nach Maßgabe
einer Bremspedalbetätigung
erfolgen kann. Diese Bremspedalbetätigung kann über eine
Pedalsimulationsvorrichtung oder andere geeignete Erfassungsmittel
erfasst werden, die die Bremspedalstellung und deren zeitliche Veränderung
repräsentieren.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann ferner vorgesehen sein, dass jeder Bremseinheit ein Einlasssteuerventil
und ein Auslasssteuerventil zugeordnet ist, die nach Maßgabe des
gegenwärtigen Betriebszustands
des Bremssystems ansteuerbar sind, und dass bei Erfassung eines
auf eine Leckage deutenden Druckabfalls in einem unmittelbar einer Bremseinheit
zugeordneten Teil des Bremsfluidkreises während eines Bremsvorgangs das
Einlasssteuerventil und das Auslasssteuerventil jeweils in eine Sperrstellung
geschaltet werden, in der die betroffene Bremseinheit vom Rest des
Bremsfluidkreises fluidisch abgekoppelt ist. So ist es möglich, auch
Leckagen an einzelnen Bremseinheiten auszugleichen und dennoch eine
zuverlässige
Bremswirkung des Bremssystems zu garantieren.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in diesem
Zusammenhang vorgesehen sein, dass die verbleibenden mit dem Bremsfluidkreis
fluidisch gekoppelten druckabfallfreien Bremseinheiten derart angesteuert werden,
dass die von diesen auf die Fahrzeugräder ausgeübten Bremskräfte die
fehlende Bremswirkung der fluidisch abgekoppelten Bremseinheit im
Wesentlichen ausgleichen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es
stellen dar:
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1 eine
teilweise schematische Übersichtsdarstellung über das
Bremssystem gemäß einem
ersten Aufführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
des Bremsdruckerzeugers samt Hauptbremszylinder;
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3 eine
Darstellung entsprechend 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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4 eine
Darstellung entsprechend 1 und 3 eines
dritten Ausführungsbeispiels
der Erfindung und
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5 eine
Darstellung entsprechend 1, 3 und 4 eines
vierten Ausführungsbeispiels der
Erfindung.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Bremsanlage
teilweise schematisch dargestellt und allgemein 10 bezeichnet.
Diese umfasst einen allgemein mit 12 bezeichneten Bremsdruckerzeuger
mit einem Hauptbremszylinder 14, einer Bremskrafterzeugereinheit 16 und
einem mit einem nicht gezeigten Bremspedal gekoppelten Krafteingangsglied 18.
Der Aufbau und die Funktionsweise des Bremsdruckerzeugers 12 werden
nachfolgend mit Bezug auf 2 näher erläutert.
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Der
Bremsdruckerzeuger 12 ist über eine Bremsdruckleitung 20 mit
einem Bremsfluidkreis 22 gekoppelt. Der Bremsfluidkreis 22 umfasst
einen ersten Zweig 24 und einen zweiten Zweig 26.
Der erste Zweig 24 dient zur Ansteuerung zweier Bremseinheiten 28 und 30,
wobei die Bremseinheit 28 zur Abbremsung des linken Vorderrads
und die Bremseinheit 30 zur Abbremsung des rechten Hinterrads
dienen. Der zweite Zweig 26 dient zur Ansteuerung zweier
Bremseinheiten 32 und 34, wobei die Bremseinheit 32 zur
Abbremsung des rechten Vorderrads und die Bremseinheit 34 zur
Abbremsung des linken Hinterrads dienen.
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Erfindungsgemäß können aber
auch andere Aufteilungen gewählt
werden, wie z.B. eine achsweise Aufteilung, bei der jedem Zweig
jeweils beide Bremseinheiten der Fahrzeugräder einer der Fahrzeugachsen
zugeordnet sind.
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Wendet
man sich dem ersten Zweig 24 zu, so erkennt man, dass jeder
Bremseinheit jeweils ein Einlasssteuerventil und ein Auslasssteuerventil
zugeordnet sind. Der Bremseinheit 28 sind das Einlasssteuerventil 36 und
das Auslasssteuerventil 38 zugeordnet. Der Bremseinheit 30 sind
das Einlasssteuerventil 40 und das Auslasssteuerventil 42 zugeordnet.
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Gleiches
gilt für
den zweiten Zweig 26, wobei der Bremseinheit 32 das
Einlasssteuerventil 44 und das Auslasssteuerventil 46 zugeordnet
sind und wobei der Bremseinheit 34 das Einlasssteuerventil 48 und
das Auslasssteuerventil 50 zugeordnet sind.
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Über die
Einlasssteuerventile 36, 40, 44, 46 lassen
sich die einzelnen Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 jeweils
fluidisch ansteuern, das heißt
es kann unter Druck stehendes Bremsfluid über diese Einlasssteuerventile
zu den Bremseinheiten zugeführt
werden, was zu einer Bremswirkung der jeweiligen Bremseinheit führt. Dabei
befinden sich die jeweiligen Einlasssteuerventile 36, 40, 44, 48 in
ihrer in 1 gezeigten geöffneten
Stellung, wohingegen die Auslasssteuerventile 38, 42, 44, 50 jeweils
in ihrer in 1 gezeigten geschlossenen Stellung
sind. Zum Druckabbau an den jeweiligen Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 werden
die Einlasssteuerventile 36, 40, 44, 48 in
ihre Schließstellung
und die Auslasssteuerventile 38, 42, 46, 50 in
ihre geöffnete
Stellung umgeschaltet.
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Den
Auslassventilen 38 und 42 bzw. 46 und 50 ist
in jedem der Zweige 24 und 26 jeweils ein Druckspeicher 52 und 54 zugeordnet.
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Ferner
weist jeder Zweig 24 und 26 ein beiden Einlasssteuerventilen 36 und 40 bzw. 44 und 48 des
jeweiligen Zweigs vorgeschaltetes elektromagnetisches Schaltventil 56 und 58 auf.
Darüber
hinaus ist jedem Zweig auslassseitig ein weiteres elektromagnetisches
Schaltventil 60 und 62 zugeordnet.
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Darüber hinaus
zeigt 1, dass jeder Zweig 24 und 26 jeweils
eine Pumpe 64 und 66 aufweist, die über einen
gemeinsamen Motor 68 angetrieben werden können.
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Aus
Sicherheitsgründen
ist noch eine Reihe von Rückschlagventilen
vorgesehen, die im Folgenden nicht einzeln bezeichnet werden sollen
und die die Funktion eines Überlastschutzes
erfüllen.
Ferner weist jeder Zweig 24 und 26 noch ein Druckbegrenzungsventil 70, 72 auf,
das ebenfalls aus Sicherheitsgründen
vorgesehen ist.
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Wie 1 zu
entnehmen ist, umfasst die Bremsanlage 10 ferner ein Fluidreservoir 74 mit
zwei Kammern, wobei die erste Kammer mit dem Hauptbremszylinder 14 gekoppelt
ist und die zweite Kammer über
eine Reservoirleitung 76 mit dem Bremsfluidkreis 22 koppelbar
ist. Zwischen dem Bremsfluidkreis 22 und der Bremsdruckleitung 20 sowie
der Reservoirleitung 76 ist ein Steuerventil 78 angeordnet, das
zwei Schaltstellungen einnehmen kann. In der in 1 gezeigten
Schaltstellung verbindet das Steuerventil 78 den Bremsfluidkreis 22 mit
dem Bremsdruckerzeuger 12 und trennt den Bremsfluidkreis 22 fluidisch
von dem Fluidreservoir 74. In der weiteren in 1 nicht
aktiven Schaltstellung des Schaltventils 78 ist die Reservoirleitung 76 mit
dem Bremsfluidkreis 22 gekoppelt, so dass eine fluidische
Verbindung zwischen dem Fluidreservoir 74 und dem Bremsfluidkreis 22 besteht.
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Wie
vorstehend bereits angedeutet soll nun auf den Aufbau und die Funktionsweise
des Bremsdruckerzeugers 12 eingegangen werden. Der in 2 dargestellte
Bremsdruckerzeuger 12 ist derart aufgebaut, dass er nach
Maßgabe
einer über
ein nicht gezeigtes Bremspedal auf das Krafteingangsglied 18 ausgeübten Pedalbetätigungskraft
mittels einer Spule 80 und eines Ankers 82 eine
Verlagerung eines Steuerventilgehäuses bewirkt. Aufgrund dieser Verlagerung
des Steuerventilgehäuses
kommt es in der Bremskrafterzeugereinheit 16 zu einer Druckdifferenz
zwischen Arbeitskammern 84 und 86 und diesen jeweils
zugeordneten Unterdruckkammern 88 und 90 einer
Tandemkammeranordnung 92. In den Arbeitskammern 84 und 86 baut
sich gegenüber
den Unterdruckkammern 88 und 90 ein Überdruck
auf, aufgrund dessen sich diese Kammern jeweils voneinander trennende
bewegliche Wände 94 und 96 verlagern.
Die Verlagerung dieser beweglichen Wände führt letztendlich zu einer Verlagerung
des in dem Hauptbremszylinder 14 geführten Bremskolbens 98, so
dass in einer Druckkammer 100 ein Bremsdruck aufgebaut
wird, der über
die mittels einer Mündung angedeuteten
Bremsdruckleitung 20 dem Bremsfluidkreis zuführbar ist.
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In
dem Bremsfluidkreis 22 gemäß 1 geschieht
bei einer Normalbremsung folgendes. Der über die Bremsdruckleitung 20 in
dem Bremsfluidkreis 22 aufgebaute Bremsfluiddruck kann
durch entsprechende Ansteuerung der Einlassventile 36, 40, 44, 48 zu
den einzelnen Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 geleitet
werden, so dass an diesen eine Bremswirkung und letztendlich eine
Abbremsung der diesen zugeordneten Fahrzeugrädern erzielt werden kann. Die
einzelnen Einlass- und Auslassventile sowie die elektromagnetischen
Schaltventile 56, 58, 60, 62 werden
jeweils nach einem Pulsweite-Modulationsverfahren angesteuert, so
dass sich mit großer
Genauigkeit und Zuverlässigkeit
ein bestimmter Bremsdruck an jeder der Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 einstellen
lässt.
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Im
Normalbetriebsfall, das heißt
dann, wenn alle Systeme ordnungsgemäß funktionieren, befindet sich
das Steuerventil 78 in der in 1 gezeigten Stellung.
Für den
Fall, dass es erforderlich ist, dass über die Pumpen 64 und 66 ein
elektronisches Stabilitätsprogramm
aktiviert wird, das beispielsweise ein Ausbrechen oder Schleudern
des Fahrzeugs verhindert, werden die jeweiligen Schaltventile 56 und 60 für den ersten
Zweig 24 und 58 und 62 für den zweiten
Zweig 26 geschlossen und es folgt eine Ansteuerung der
Pumpen 64 und 66, so dass unabhängig von einer
Bremspedalbetätigung
einzelne Bremseinheiten angesteuert werden können und einzelne Fahrzeugräder nach
Maßgabe
von Signalen einer nicht gezeigten elektronischen Steuereinheit
abgebremst werden können,
um das Fahrzeug zu stabilisieren.
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Kommt
es jedoch zu einer nicht ordnungsgemäßen Funktionsweise in der Bremskrafterzeugereinheit 16 oder
zu einer Leckage am Hauptbremszylinder 14 oder zu einer
Leckage in der Bremsdruckleitung 20, so wird dies durch
nicht gezeigte Drucksensoren sowie eine nicht gezeigte Pedalsimulationsvorrichtung
erfasst. Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage 10 erkennt
dann, dass trotz einer starken Betätigung des Bremspedals und
eines im Wesentlichen gleichmäßigen Druckanstiegs
an allen vier Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 kein
hinreichender Bremsfluiddruck in den Bremsfluidkreis 22 bereitgestellt
wird. Um dennoch eine zuverlässige
Bremswirkung gewährleisten
zu können,
wird das Steuerventil 78 derart umgeschaltet, dass es nunmehr
den Hauptbremszylinder 14 und die Bremsdruckleitung 20 von dem
Bremsfluidkreis 22 abkoppelt und stattdessen das Fluidreservoir 74 mit
dem Bremsfluidkreis 22 fluidisch koppelt. In der Folge
wird dann nach Maßgabe der
erfassten Pedalbetätigung
der Motor 68 angesteuert, so dass dieser einlassseitig
an jeder Bremseinheit 28, 30, 32, 34,
das heißt
an jedem der Einlasssteuerventile 36, 40, 44, 48 einen
Bremsdruck bereitstellt, der dann nach Maßgabe der jeweiligen Ansteuerung
der Einlassventile 36, 40, 44, 48 an
den Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 aufgebaut
werden kann. Wird das Bremspedal in der Folge wieder freigegeben,
so werden die Auslasssteuerventile 38, 42, 46, 50 entsprechend
angesteuert, um einen Druckabbau in dem Bremsfluidkreis 22 zu
erreichen, wobei das Bremsfluid dann über die Reservoirleitung 76 zurück in das
Fluidreservoir 74 fließen
kann.
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Durch
das Steuerventil 78 ist es demzufolge erfindungsgemäß möglich, einen
Defekt am Bremsdruckerzeuger 12, insbesondere Leckagen
am Hauptbremszylinder 14 oder an der den Hauptbremszylinder 14 mit
dem Bremsfluidkreis 22 verbindenden Bremsdruckleitung 20,
betriebsmäßig derart zu
kompensieren, dass sämtliche
Bremseinheiten 28, 30, 32, 34 nach
wie vor zuverlässig
ansteuerbar sind und eine sichere Bremswirkung erzielt werden kann.
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Im
Falle einer Leckage an einer Bremseinheit, beispielsweise der Bremseinheit 28,
wird ein im Wesentlichen gleichmäßiger Druckanstieg
an den Bremseinheiten 30, 32, 34 und
ein demgegenüber schwächerer Druckanstieg
an der defekten Bremseinheit 28 erfasst. In der Folge können das
Einlasssteuerventil 36 und das Auslasssteuerventil 38 geschlossen
werden, so dass die Bremseinheit 28 selektiv isoliert wird
und eine Ansteuerung der Bremseinheit 28 unterbleibt. Die
verbleibenden leckagefreien Bremseinheiten 30, 32, 34 werden
dann so angesteuert, dass das Fahrzeug stabil, d.h. spurtreu, bremst.
Auch kann ein aufeinander folgendes selektives Isolieren einzelner
Bremseinheiten in der Art und Weise, wie vorstehend beispielhaft
für die Bremseinheit 28 beschrieben,
dafür genutzt
werden, eine Leckagestelle in dem Bremssystem aufzufinden.
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Durch
das erfindungsgemäße Vorsehen
des Steuerventils 78 lässt
sich ferner der Hauptbremszylinder 14 gegenüber dem
Stand der Technik erheblich vereinfachen. So ist es durch die erfindungsgemäße Lösung insbesondere
nicht mehr erforderlich, den Hauptbremszylinder 14 in Tandemausführung mit zwei
Druckkammern und zwei Kolben auszuführen, wie dies der eingangs
diskutierte Stand der Technik zeigt. Vielmehr kann aufgrund der
Abkopplung vermittels des Steuerventils 78 und des durch
die Pumpen 64 und 66 unterstützten Notbetriebs auf eine
sicherheitsbedingte Ausführung
des Hauptbremszylinders 14 in Tandembauweise verzichtet
werden. Dadurch kann der Hauptbremszylinder 14 erheblich kleiner
dimensioniert werden, was der Forderung der Fahrzeughersteller nach
kleineren Komponenten Rechnung trägt.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass in dem Fluidreservoir 74 jeweils
Füllstandsmesseinrichtungen 102 und 104 vorgesehen
sind, mit denen sich ebenfalls Leckagen und fehlerhafte Betriebszustände der Bremsanlage 10 erfassen
lassen.
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In 3 ist
eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bremsanlage
gezeigt und allgemein mit 10a bezeichnet. Zur Erleichterung
der Beschreibung und zur Vermeidung von Wiederholungen sollen lediglich
die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 beschrieben
werden. Dabei werden für
gleiche oder gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen
wie in 1 verwendet, jedoch mit dem Kleinbuchstaben "a" nachgestellt.
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Die
Ausführungsform
gemäß 3 unterscheidet
sich von der Ausführungsform
gemäß 1 lediglich
darin, dass das Steuerventil 78a einfacher ausgeführt ist
und allein der Bremsdruckleitung 20a zugeordnet ist. In
der in 3 gezeigten Stellung ist eine fluidische Verbindung
zwischen dem Bremsfluidkreis 22a und dem Hauptbremszylinder 14a über die
Bremsdruckleitung 20a und das Schaltventil 78a vorgesehen.
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Die
Reservoirleitung 76a ist unter Umgehung des Steuerventils 78a über ein
Rückschlagventil 106a mit
dem Bremsfluidkreis 22a verbunden. Dadurch ist allein eine
Fluidströmung
aus dem Fluidreservoir 74a in den Bremsfluidkreis 22a möglich, falls beispielsweise über die
Pumpen 64a und 66a Bremsfluid aus dem Fluidreservoir 74a gefördert wird.
Eine entgegengesetzte Strömung
aus dem Bremsfluidkreis 22a in das Fluidreservoir 74a ist über die
Reservoirleitung 76a nicht möglich.
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Im Übrigen arbeitet
die Bremsanlage 10a entsprechend vorstehender Beschreibung
bezüglich der
Bremsanlage 10 aus 1.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bremsanlage.
Wiederum werden für
gleiche oder gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen
wie zur Beschreibung der 1 und 3 verwendet,
jedoch diesmal mit dem Kleinbuchstaben "b" nachgestellt.
Es sollen lediglich die Unterschiede zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen
gemäß 1 und 3 erläutert werden.
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Der
einzige Unterschied des Ausführungsbeispiels
gemäß 4 zu
den vorangehenden Ausführungsbeispielen
liegt darin, dass nunmehr die Reservoirleitung 76b unmittelbar
mit der Saugseite 64b und 66b koppelbar ist, wobei
diese Kopplung über ein
weiteres Steuerventil 108b realisiert werden kann. Das
Steuerventil 108b wird lediglich in seine geöffnete Stellung
geschaltet, wenn Hydraulikfluid aus dem Fluidreservoir 74b in
den Bremsfluidkreis 22b gefördert werden soll.
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Im Übrigen funktioniert
die Bremsanlage 10b genauso, wie vorstehend mit Bezug auf 1 und 3 beschrieben.
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5 zeigt
schließlich
eine vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage.
Wiederum werden zur Vereinfachung der Beschreibung und zur Vermeidung
von Wiederholungen lediglich die Unterschiede zu der Ausführungsform gemäß 3 beschrieben,
wobei für
gleiche oder gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen
verwendet werden, jedoch mit dem Kleinbuchstaben "c" nachgestellt.
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Die
Fahrzeugbremsanlage gemäß 5 unterscheidet
sich von der Fahrzeugbremsanlage gemäß 4 lediglich
darin, dass die auslassseitigen Schaltventile 60b und 62b weggelassen
wurden. Diese Schaltventile sind in einer vereinfachten Ausführungsform
nicht mehr erforderlich, da nunmehr durch das Steuerventil 108c eine
Kopplung bzw. Entkopplung des Bremsfluifkreises 22c von
dem Fluidreservoir 74c möglich ist. Der Bremsfluidkreis 22c gemäß 5 kann
somit weiter vereinfacht und kostengünstiger ausgebildet werden.