DE19822917A1 - Bremsanlage mit einem Hinterachs-Blockierverhinderer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Bremsanla­ ge mit einem den Bremsdruck oder die Bremskraft in den Hin­ terradbremsen steuernden oder regelnden System (HA-ABS), das ein Blockieren der Hinterräder verhindert, mit Drehzahlsen­ soren und mit einer elektronischen Schaltung zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Bremsdruck- oder Bremskraftsteuersignalen für den Blockierverhinderer.

Bremsanlagen mit Blockierschutz (ABS) sind heutzutage nahezu Standard. Es ist jedoch auch bereits bekannt, einen Blockierschutzverhinderer lediglich für die Hinterräder vorzuse­ hen, weil ein Blockieren der Hinterräder bekanntlich mit Schleudergefahr einhergeht und weil sich die Belastung der Hinterachse je nach Insassenzahl oder in Abhängigkeit von der Zuladung in sehr weiten Grenzen ändern kann. Die Be­ schränkung des Regelungssystems auf die Hinterräder führt natürlich, dies ist der einzige Vorteil, zu erheblichen Ein­ sparungen im Vergleich zu einem auf alle Räder wirkenden System. Der Herstellungsaufwand sind auch heute noch bei mittleren und kleineren PKW, Klein-LKW (light trucks) etc. ein entscheidender Grund für den Einbau bzw. den Verzicht auf ein ABS.

Zur Vereinfachung und Verbilligung eines Antriebsschlupf- Regelungssystems, wurde auch schon vorgeschlagen, den Fahrer in den Regelungskreis einzubeziehen (DE 35 27 532 C2). Hierzu wird dem Fahrer eine drohende Instabilität bzw. ein zu hohes Antriebsmoment signalisiert, damit er durch Reduzieren der auf das Gaspedal ausgeübten Stellkraft das Antriebsmoment des Fahrzeugmotors verringern und damit aktiv in den Regelungs- oder Steuerungskreis eingreifen kann. Bei einem solchen System ist die Fahrermitwirkung relativ unkritisch, weil bei zu hohem Antriebsmoment lediglich das Anfahren er­ schwert wird, eine gefährliche Situation dagegen nicht ein­ tritt.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Herstellungs-Aufwand für eine geregelte Kraftfahrzeug- Bremsanlage der eingangs genannten Art auf ein Minimum zu reduzieren, ohne dadurch dem Fahrer zu viel zuzumuten oder gar die Funktion des Systems und/oder Sicherheit des Fahr­ zeugs zu gefährden.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe durch die in den beigefügten Ansprüchen beschriebene Kraftfahrzeug-Brems­ anlage gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß die Vorderräder und die Hinterräder individuell mit Drehzahlsensoren ausgerüstet sind, daß auf Basis der Dreh­ zahlsignale und mit Hilfe des das Blockieren der Hinterräder verhindernden Systems die Bremskraftverteilung auf die Räder der Vorderachse und der Hinterachse steuerbar oder regelbar ist und daß schließlich ein Anzeige- und/oder Warnsystem vorhanden ist, welches dem Fahrzeugführer das drohende Blockieren eines Vorderrades oder des zweiten Vorderrades signa­ lisiert.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß man zu einer technisch fortschrittlichen, mit vergleichsweise ge­ ringem Aufwand realisierbaren Bremsanlage gelangt, wenn man einen Hinterachs-Blockierverhinderer (kurz: HA-ABS) mit ei­ ner vollständigen ABS-Sensorik, nämlich mit drei oder vier Drehzahlsensoren, ausstattet und außerdem den Fahrer warnt, spätestens dann, wenn auch das zweite Vorderrad zu blockie­ ren droht. Eine solche Anlage ist trotz ihres einfachen Auf­ baus und des geringen Herstellungsaufwandes sowohl zur elek­ tronischen Regelung der Bremskraftverteilung (EBV-Rege­ lung), als auch zur Blockierschutzregelung der Hinterräder und zur Warnung vor einer Instabilität (oder vor einem dro­ henden Blockieren) der Vorderräder und der damit einher­ gehenden Gefährdung der Lenkfähigkeit in der Lage.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist im Prinzip ein Hinter­ radblockierverhinderer (HA-ABS), der durch zwei zusätzliche Sensoren, die das Drehverhalten der Vorderräder erfassen, und durch erweiterte Elektronik oder Software sowie durch ein optisches oder akustisches Warnsystem zu einem vollwer­ tigen Regelungssystem, nämlich einem Blockierverhinderer und einer EBV-Regelung, ergänzt wurde.

Mit Hilfe der drei oder vier Drehzahlsensoren, die die er­ findungsgemäße Bremsanlage enthält, läßt sich durch Erfas­ sen, Auswerten und Vergleichen des Drehverhaltens der ein­ zelnen Räder eine volle Fahrzeugzustandsanalyse durchführen, deren Ergebnisse dann in die Regelung einfließen. Auf Basis der derart verarbeiteten und verknüpften Sensorsignale ist z. B. auch eine Schlechtweg-Erkennung realisierbar, also die Gewinnung eines Signals, mit dem die Regelung der jeweiligen Straßensituation noch besser angepaßt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den folgenden Erläuterungen anhand der beigefügten Abbildung hervor, die in symbolischer Darstellungsweise die wesentlichen elektro­ nischen Komponenten einer Bremsanlage der erfindungsgemäßen Art wiedergibt und zur Erläuterung der Funktionsweise einer solchen Bremsanlage dient.

Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Drehverhalten der einzelnen Fahrzeugräder mit Hilfe von drei oder vier radindividuellen Drehzahlsensoren S1 bis S4 erfaßt. Anstelle der Hinterradsensoren kann auch, wenn es sich um ein Fahrzeug mit Hinterachsantrieb handelt, ein ein­ ziger Differentialsensor genügen.

Nach Aufbereitung der Sensorsignale in einer Aufbereitungs­ schaltung 1 werden die Signale in bekannter Weise in einer Schaltung 2 ausgewertet, logisch verknüpft und analysiert. Es werden z. B. eine Fahrzeug-Referenzgeschwindigkeit V_REF, Schlupfsignale λ, Rad- und Fahrzeugverzögerungssignale b, weitere zeitliche Ableitungen einzelner Signale usw. gebil­ det. Auf Basis dieser Signale, die auf dem Drehverhalten der einzelnen Räder beruhen, läßt sich eine weitgehende Analyse des momentanen Fahrzeugzustandes und der Fahrsituation, z. B. der momentanen Fahrstabilität, der drohenden Instabilitäten, der Fahrbahnbeschaffenheit durchführen.

Eine Schlechtwegerkennung, symbolisiert in der Abbildung durch einen Block 3, ist ebenfalls möglich.

Die Ergebnisse dieser der Sensorsignalauswertung und der Analysen werden dann in einer Regellogik 4 auf Basis ein­ facher oder komplexer Algorithmen verarbeitet, mit dem Ziel, Bremsdrucksteuersignale zu erhalten, mit denen hydraulische Ventile oder andere Aktuatoren 5, 6 angesteuert werden kön­ nen, die den Bremsdruck oder die Bremskraft an jeweils einem Hinterrad beeinflussen. Mit Hilfe der Ventile oder Aktuato­ ren 5, 6 wird schließlich das Blockieren der Hinterräder verhindert, damit deren Stabilität gewährleistet und die EBV-Regelung durchgeführt.

Nach dem abgebildeten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist außerdem an die Auswertungs- und Analyseschaltung 2 ein Anzeige- und Warnsystem 6, 7 angeschlossen. Dieses besteht hier aus einem optischen oder akustischen Warnsignalgeber 7 und aus einer Fahrzeug-Zustandsanzeige 8. Der Warnsignal­ geber 7 ertönt oder leuchtet auf, wenn auch das zweite Vor­ derrad (und damit beide Vorderräder) blockieren oder zu blockieren drohen. Es kann durchaus sinnvoll sein und läßt sich mit relativ geringem Aufwand realisieren, die Intensi­ tät (Lautstärke oder Leuchtkraft des Warnsignalgebers 7) in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation, von der mo­ mentanen Fahrzeuggeschwindigkeit oder von der auf andere Weise bewerteten Gefährlichkeit der jeweiligen Situation zu variieren.

Wie der vorstehenden Erläuterung zu entnehmen ist,ermöglicht die Erfindung die Realisierung eines relativ einfachen, bil­ ligen Systems, das im Gegensatz zu den bekannten vollwerti­ gen ABS-Systemen, die auf alle vier Räder wirken, nur das Blockieren der Hinterräder verhindert, das jedoch durch zu­ sätzliche Informationsquellen, nämlich durch die volle Sen­ sorausstattung, und durch die optische Signalisierung kriti­ scher Zustände, wie des drohenden Blockierens der Vorderrä­ der, und durch Mitwirkung des Fahrers zu einem (nahezu) vollwertigen System ausgebaut worden ist.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem den Bremsdruck oder die Bremskraft an den Hinterrädern steuernden oder re­ gelnden System, das ein Blockieren der Hinterräder ver­ hindert, mit Drehzahlsensoren und mit einer elektro­ nischen Schaltung zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Bremsdruck- oder Bremskraft-Steuer­ signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder und die Hinterräder individuell mit Drehzahlsensoren (S1 bis S4) ausgerüstet sind, daß auf Basis der Dreh­ zahlsensorsignale und mit Hilfe des das Blockieren der Hinterräder verhindernden Systems die Bremskraftver­ teilung auf die Räder der Vorderachse und der Hinter­ achse steuerbar und regelbar ist und daß ein Anzeige- und/oder Warnsystem (7, 8) vorhanden ist, daß dem Fahr­ zeugführer das drohende Blockieren eines Vorderrades oder des zweiten Vorderrades signalisiert.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit Hinterrad-Antrieb anstelle der individuellen Hinterradsensoren ein gemeinsamer Differentialsensor vorgesehen ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Blockieren des zweiten Vorderrades optisch und/oder akustisch signalisierbar ist, wobei die Intensität des Signals in Abhängigkeit von der je­ weiligen Fahrsituation, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc. oder der jeweiligen Gefahrenlage variierbar ist.