DE3728480A1 - Hydraulische zweikreis-bremsanlage fuer ein strassenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug mit Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreis­ aufteilung, wobei die installierte Bremskraftverteilung bis zu hohen Werten der Fahrzeugverzögerung hin im Sinne einer auf dynamische Stabilität des Fahrzeuges ausgelegten Festab­ stimmung getroffen ist und mit einer Einrichtung zur Be­ grenzung der Hinterachs-Bremskraft, bei der ein Steuerventil vorgesehen ist, das, wenn im Verlauf einer Bremsung ein Schwellenwert Z _S der Fahrzeugverzögerung überschritten wird, in eine Sperrstellung umgeschaltet wird und dadurch eine Be­ grenzung des im Hinterachs-Bremskreis wirksamen Bremsdruckes vermittelt.

Bremsanlagen dieser Art sind allgemein bekannt, wobei die zur Bremskraftbegrenzung ausgenutzten Steuerventile als hydromechanische Bremsdruckbegrenzer ausgebildet sind, die nach dem Prinzip arbeiten, daß eine träge Masse unter dem Einfluß der am Fahrzeug wirksamen Verzögerung eine Verschiebung in Fahrzeug-Längsrichtung erfährt und dadurch ein Ventil in dessen Sperrstellung bringt, über das - in dessen Offen-Stellung - Bremsdruck in die Hinterradbremsen einkoppelbar ist.

Nachteilig bei der Verwendung derartiger Druckbegrenzer zur Bremskraft-Verteilungssteuerung ist, daß die Druckbegrenzer - konstruktionsbedingt - lageempfindlich sind, wobei sich schon geringfügige Abweichungen solcher Druckbegrenzer von ihrer Soll-Lage im Fahrzeug, die auch bei sorgfältigster Montage nicht vermieden können, auf ihre Ansprechschwelle auswirken. Auch durch Störbeschleunigungen, die z. B. durch Unebenheiten der Fahrbahn hervorgerufen werden können, werden die Ansprechschwellen solcher hydromechanischer Bremsdruckbe­ grenzer beeinflußt. Aus Sicherheitsgründen muß daher die Ansprechschwelle eines solchen Bremsdruckbegrenzers auf einen relativ niedrigen Wert ausgelegt werden, mit der Folge, daß erhebliche Hinterachs-Bremskraftanteile "verschenkt" werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Ansprechschwelle, bei der die Hinterachs-Bremskraftbegrenzung wirksam wird, genauer festlegbar ist, dadurch höhere Werte dieser Schwelle ausnutzbar und demgemäß auch höhere Bremsverzögerungen erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die hiernach vorgesehene Art der elektronischen Erfassung der Fahrzeugverzögerung und Ausbildung des Druckbegrenzungs-Steuerventils als elektrisch ansteuerbares Magnetventil wird sowohl die Genauigkeit der Erfassung der Fahrzeugverzögerung und Festlegung der Ansprechschwelle als auch die Zuverlässigkeit der Steuerfunktionen erheblich erhöht. Es ist daher möglich, die Ansprechschwelle in unmittelbare "Nähe" der kritischen Fahrzeugverzögerung zu legen und ohne Einbuße an dynamischer Stabilität des Fahrzeuges bei einer Bremsung sehr hohe Bremsverzögerungen ausnutzen zu können.

Bei einem mit einer erfindungsgemäßen Bremsanlage ausgerüsteten Fahrzeug kann daher ohne Gefahr für die dynamische Stabilität des Fahrzeuges bei höchsten Bremsverzögerungen eine Bereifung (Hoch-µ-Reifen) verwendet werden, die deutlich über dem "Fahrzeuggewicht" liegende Fahrzeugverzögerungen Z ermöglicht.

Durch die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Relation zwischen der Ansprechschwelle Z _S und einer Ausschaltschwelle Z _S wird auf einfache Weise vermieden, daß durch das Umschalten zwischen verschiedenen Bremskraftverteilungen Schwingungen des Fahrzeuges angeregt werden können.

Wenn das Fahrzeug auch mit einem Antiblockiersystem ausge­ rüstet ist, so ist es vorteilhaft, dessen zur Überwachung des dynamischen Verhaltens der Fahrzeugräder vorgesehene Sensoren zur Realisierung der erfindungsgemäßen Bremsanlage mit auszu­ nutzen. Entsprechendes gilt sinngemäß für die elektronische Steuereinheit dieses Antiblockiersystems, sowie von dieser für das Bewegungsverhalten der Fahrzeugräder erzeugter Daten- Signale, die nach den durch die Merkmale der Ansprüche 4 bis 7 genannten Vergleichs- und Verarbeitungsvorschriften für die Bremskraft-Verteilungssteuerung einer erfindungsgemäßen Brems­ anlage, alternativ, oder in Kombination ausnutzbar sind.

In der durch die Merkmale des Anspruchs 8 angegebenen Gestaltung ist eine erfindungsgemäße Bremsanlage, wenn das Fahrzeug schon mit einer Antiblockier-Regeleinrichtung versehen ist, mit besonders geringem Mehraufwand realisierbar.

Durch die gemäß Anspruch 9 vorgesehene Steuerungs-Maßnahme wird die Ausnutzbarkeit optimaler Bremsverzögerung, sobald das Antiblockiersystem angesprochen hat, erreicht.

Schließlich hat eine Einstellbarkeit der Ansprechschwelle Z _S den Vorteil, daß das Fahrzeug auf verschiedene Beladungszu­ stände eingestellt werden kann.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremsanlage in vereinfachter, schematischer Blockschaltbild-Darstellung zur Erläuterung zweier Varianten einer hierbei vorgesehenen Einrichtung zur Bremskraftbegrenzung im Hinterachs-Bremskreis und

Fig. 2 ein Bremskraft-Verteilungsdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Bremsanlage gemäß Fig. 1.

Bei der in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellten, erfindungsgemäßen hydraulischen Zweikreis-Bremsanlage 10 für ein Straßenfahrzeug, das durch diese Bremsanlage mit repräsentiert sein soll, sind die Vorder­ radbremsen 11 und 12 zu einem Vorderachs-Bremskreis I und die Hinterradbremsen 13 und 14 zu einem Hinterachs-Bremskreis II zusammengefaßt.

Die beiden Bremskreise I und II sind als sogenannte statische Bremskreise ausgebildet, zu deren Bremsdruck-Versorgung ein als gestufter Tandem-Hauptzylinder 16 ausgebildetes Bremsdruck- Steuergerät vorgesehen ist, mit einem dem Vorderachs-Brems­ kreis I zugeordneten primär-Ausgangsdruckraum 17 und einem dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Sekundär-Ausgangsdruck­ raum 18, an welche die Hauptbremsleitungen 19 und 21 des Vorderachs-Bremskreises I bzw. des Hinterachs-Bremskreises II einzeln angeschlossen sind, die sich zu den Radbremsen 11 und 12 bzw. 13 und 14 hin verzweigen.

Dabei ist der dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordnete Sekundär- Ausgangsdruckraum 18 des Tandem-Hauptzylinders 16 gehäusefest durch die engere Bohrungsstufe des Zylindergehäuses 22 und der diese Bohrungsstufe abschließende Endstirnwand begrenzt und axial beweglich durch einen in der engeren Bohrungsstufe druckdicht verschiebbar geführten Schwimmkolben 23, der gleich­ zeitig die druckdichte Abgrenzung des Sekundär-Ausgangsdruck­ raumes 18 gegen den Primär-Ausgangsdruckraum 17 bildet, dessen zweite axiale Begrenzung durch einen in der räumlich weiteren Bohrungsstufe des Zylindergehäuses druckdicht verschiebbaren Primärkolben 24 gebildet ist, an dem die gegebenenfalls mittels eines Bremskraftverstärkers 26 verstärkte, vom Fahrer über das Bremspedal 27 aufgebrachte Betätigungskraft angreift.

Bei dieser Ausbildung des Bremsdruck-Steuergeräts 16 sind die aus einer pedalkraft-gesteuerten Verschiebung des Primär­ kolbens 24 und des Sekundärkolbens 23 in den Ausgangsdruck­ räumen 17 und 18 resultierenden statischen Ausgangsdrücke, die in den Vorderachs-Bremskreis I und in den Hinterrad-Bremskreis II eingekoppelt werden, dem Betrage nach einander gleich.

In Verbindung mit der - vorgegebenen - Dimensionierung der Radbremsen 11 und 12 des Vorderrad-Bremskreises I sowie der - in aller Regel schwächer dimensionierten - Radbremsen 13 und 14 des Hinterrad-Bremskreises II ergibt sich bei der insoweit erläuterten Bremsanlage 10 somit eine installierte Bremskraft­ verteilung im Sinne einer Festabstimmung derselben, was gleich­ bedeutend damit ist, daß für den gesamten Variationsbereich der Betätigungskraft das Verhältnis der mittels der Vorderrad- bremsen 11 und 12 ausübbaren Vorderachs-Bremskraft F _BVA zu der über die Hinterradbremsen 13 und 14 ausübbaren Hinterachs- Bremskraft F _BHA konstant ist.

In einem Bremskraft-Verteilungsdiagramm 28, bei dem, wie in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr zur Erläuterung eben­ falls verwiesen sei, in einem rechtwinkligen Koordinatensystem als Abszisse die auf das Fahrzeuggewicht G bezogene Vorderachs- Bremskraft F _BVA /G und als Ordinate die ebenfalls auf das Fahr­ zeuggewicht G bezogene Hinterachs-Bremskraft F _BHA /G aufgetragen sind, entspricht einer fest abgestimmten Bremskraftverteilung eine im Koordinatenursprung 0,0 beginnende Gerade 29, deren Steigung gleich dem Verhältnis F _BHA /F _BVA entspricht.

In dieser Darstellung der Bremskraftverteilung ist die "ideale" Bremskraftverteilung durch eine bei einer Bremsung gleicher Kraftschlußausnutzung an der Vorderachse und an der Hinterachse entsprechende Parabel 31 repräsentiert, wobei diese Parabel 31 durch den Koordinatenursprung 0,0 geht, dort eine Steigung dF _BHA /dF _BVA hat, die durch die Beziehung

dF _BHA /dF _BVA = ψ/(1-ψ ) (1)

gegeben ist, wobei mit ψ der auf das Fahrzeuggewicht G bezogene Hinterachs-Lastanteil bezeichnet ist, und die die Abszisse in einem Punkt schneidet, der einer Fahrzeugverzögerung Z ent­ spräche, die durch die Beziehung

Z = ψ/χ (2)

gegeben ist, wobei mit χ, gemäß der Bezeichnung

χ = h/l, (3)

die auf den Achsabstand 1 bezogene Schwerpunkthöhe des Fahr­ zeuges bezeichnet ist.

In diesem Diagramm sind durch die jeweils unter 45° zur Abszisse und Ordinate verlaufenden Gerade 32 die konstanter Fahrzeugver­ zögerung entsprechenden Bremskraftverteilungen repräsentiert, während durch die zur Abszisse F _BVA /G hin flach abfallenden Geraden 33, die sich in dem durch die Beziehung (2) gegebenen Abszissenpunkt sämtlich schneiden, die konstanter Kraftschlußausnutzung an der Hinterachse entsprechenden Brems­ situationen repräsentiert sind und durch die diese Geraden 33 mit positiver Steigung schneidenden Geraden 34, die sich eben­ falls in einem einzigen "unterhalb" der Abszisse liegenden Ordi­ natenpunkt z schneiden, der durch die Beziehung

z = (1 - ψ/χ (4)

gegeben ist, die Bremssituationen repräsentiert sind, die je­ weils konstanter Kraftschlußausnutzung an der Vorderachse entsprechen, wobei die gleichen Kraftschlußbeiwerten an der Vorderachse und der Hinterachse entsprechenden Geraden 34 und 33 sich jeweils in einem Punkt Z _P der Parabel 31 der idealen Brems­ kraftverteilung schneiden, in dem die Parabel 31 der idealen Bremskraftverteilung auch von derjenigen Geraden 32 konstanter Fahrzeugverzögerung geschnitten wird, die betragsmäßig den beiden - gleichen - Kraftschlußbeiwerten μ _HA und μ _VA entspricht.

In dem Bremskraft-Verteilungsdiagramm 28 bildet die Parabel 38 der idealen Bremskraftverteilung gleichsam die Grenze zwischen dem Bereich dynamisch stabilen Bremsverhaltens und dynamisch instabilem Bremsverhalten, wobei die dynamisch stabile Brems­ kraftverteilungen durch deren Wertevorrat "unterhalb" der Parabel 31 repräsentiert sind.

"Dynamisch stabil" in diesem Sinne heißt dabei, daß es bei einer Steigerung der Bremskraft und damit der Fahrzeugverzögerung über einen dem hierbei noch ausnutzbaren Kraftschlußbeiwert hinaus, wobei sich Bremskraftverteilung entlang der Geraden 29 der installierten Bremskraftverteilung entwickelt, "zuerst" die Vorderachse blockiert.

Wird die Betätigungskraft soweit gesteigert, daß "entlang" der Geraden 29 der installierten Bremskraftverteilung eine Bremskraftverteilung erreicht wird, die, vom Koordinatenursprung 0,0 aus gesehen "jenseits" des Punktes Z _krit liegt, in dem die Gerade der installierten Bremskraftverteilung 29 die Parabel 31 der idealen Bremskraftverteilung schneidet, so gelangt zuerst die Hinterachse an die Blockiergrenze und das Fahrzeug wird instabil.

Im Sinne einer aus Sicherheitsgründen erforderlichen dynamisch stabilen Bremskraftverteilung sollte daher eine Festabstimmung der Bremskraftverteilung so getroffen werden, daß der kritische Wert der Fahrzeugverzögerung etwa dem Maximalwert der bei trockener griffiger Straße, das heißt hohen Kraftschlußbeiwerten mit der maximal ausübbaren Bremskraft gebremst wird.

Eine übliche Auslegung einer fest abgestimmten Bremskraftver­ teilung auf kritische Werte der Fahrzeugverzögerung zwischen 0,95 und 1 vorausgesetzt, bedeutet dies aber, daß das Fahrzeug, falls es mit einer Bereifung versehen ist, die höhere Kraft­ schlußbeiwerte als 1,0, z. B. Kraftschlußbeiwerte um 1,2 ermög­ licht, bei einer Vollbremsung dynamisch instabil werden kann, was aus Sicherheitsgründen nicht hingenommen werden kann.

Wird andererseits die Festabstimmung der installierten Bremskraftverteilung so getroffen, daß das Fahrzeug bei einer Vollbremsung auch noch bei den höchst möglichen Werten der ausnutzbaren Kraftschluß-Beiwerte stabil bleibt, was im Bilde des Bremskraftverteilungsdiagramms 28 einem deutlich flacheren Verlauf der Geraden 29 entspräche, so müßte zumindest im Teilbremsbereich eine deutliche Einbuße an ausnutzbarer Hinterachs-Bremskraft in Kauf genommen werden, was aus Gründen der hiernach stärkeren Belastung der Vorderrad-Bremsen 11 und 12 ebenfalls unerwünscht wäre.

Um dennoch eine für den Teilbremsbereich günstigere Auslegung der installierten Bremskraftverteilung im Sinne einer Festab­ stimmung auf einen kritischen Wert der Fahrzeugverzögerung um 1 (zwischen 0,95 und 1) ausnutzen zu können und gleichwohl zu höheren Werten der Fahrzeugverzögerung bzw. der Kraftschluß­ ausnutzung an der Vorderachse hin keine Einbußen an Fahr- bzw. Bremsstabilität zu erleiden, ist die Bremsanlage 10 mit einer Einrichtung zur Bremskraftbegrenzung im Hinterachs-Bremskreis ausgerüstet, zu deren Erläuterung nunmehr wiederum auf die Fig. 1 Bezug genommen wird.

Gemäß einer ersten Variante dieser Hinterachs-Bremskraft- Begrenzungseinrichtung ist ein bei dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildetes Steuerventil 36 vorgesehen, mittels dessen die an den Sekundär-Ausgangsdruckraum 18 des Bremsgeräts 16 ange­ schlossene Hauptbremsleitung 21 des Hinterachs-Bremskreises I gegen deren sich zu den Hinterradbremsen 13 und 14 hin ver­ zweigenden Leitungsabschnitt 21′ absperrbar ist.

Die Grundstellung 0 dieses Steuerventils 36 ist seine Durchlaß-Stellung, in welcher der vom Bremsgerät 16 zu den Hinterradbremsen 13 und 14 führende Druckmittel-Strömungspfad 21, 21′ freigegeben ist.

Dieses Steuerventil 36 wird in Abhängigkeit von der Fahrzeug­ verzögerung Z durch ein Ausgangssignal einer elektronischen Steuereinheit 37 in seine einen weiteren Bremsdruckaufbau in den Hinterradbremsen 13 und 14 verhindernde Sperrstellung I gesteuert, sobald die Fahrzeugverzögerung einen Wert über­ schreitet, der nur wenig geringer ist als der kritische Wert Z _krit , der in dem Bremskraft-Verteilungsdiagramm 28 in der Fig. 2 durch den Punkt 38 repräsentiert ist, der hier einer kritischen Verzögerung von 1,0 entspricht.

Eine diesbezügliche Auslegung der installierten Bremskraft­ verteilung vorausgesetzt, ist ein typischer Wert der An­ sprechschwelle der Fahrzeugverzögerung, bei deren Über­ schreiten das Steuerventil 36 in seine Sperrstellunng ge­ steuert wird, der durch den Punkt 39 des Bremskraft-Ver­ teilungsdiagramms 28 repräsentierte Wert Z _S = 0,9.

Ab dieser Ansprechschwelle Z _S entwickelt sich - nach dem Umschalten des Steuerventils 36 in dessen Sperrstellung - bei einer weiteren Steigerung der Betätigungskraft, mit der der Fahrer über das Bremspedal 27 einen höheren Erwartungs­ wert der Fahrzeugverzögerung einsteuert, die Bremskraftver­ teilung entlang der parallel zur Abszisse verlaufenden Geraden 41, der bei zunehmender Vorderrad-Bremskraft F _BVA /G ein konstanter Hinterachs-Bremskraftanteil F _BHA /G ent­ spricht, wobei das Fahrzeug auch bei weiterer Steigerung des Vorderachs-Bremskraftanteils dynamisch stabil bleibt, da die Gerade 41 hinreichend weit "unterhalb" der Parabel 31 der idealen Bremskraftverteilung im stabilen Verteilungsbereich bleibt.

Es können daher zumindest an der Vorderachse bei einer Vollbremsung die höchstmöglichen Kraftschlußbeiwerte ausgenutzt und damit in Gefahrensituationen höhere Bremsverzögerungen erreicht werden.

Eine Zurückschaltung des Steuerventils 36 in seine Grundstellung 0 erfolgt zweckmäßigerweise erst dann, wenn bei einer Zurücknahme der Bremsen-Betätigungskraft die Fahr­ zeugverzögerung auf einen Wert Z _S abgefallen ist, der etwas niedriger ist als der Ansprech-Schwellenwert Z _S , z. B. um 20 bis 30% niedriger ist als dieser und etwa 0,7 beträgt. Dadurch werden Regelschwingungen auf einfache Weise vermieden.

Damit für den Fall einer Fehlfunktion des Steuerventils 36, derart, daß dieses in seiner Sperrstellung I "hängen" bleibt, dennoch Bremsdruck in den Hinterradbremsen 13 und 14 abgebaut werden kann, ist ein das Steuerventil 36 über­ brückender Bypass 42 mit einem Rückschlagventil vorgesehen, das durch relativ höheren Druck in den Hinterradbremsen 13 und 14 als in der vom Bremsgerät 16 zu dem Steuerventil 36 hinführenden Hauptbremsleitung 21 des Hinterachs-Brems­ kreises II in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist.

Die elektronische Steuereinheit 37 erzeugt die für die zweckgerechte Ansteuerung des Steuerventils 36 erforder­ lichen Steuer-Ausgangssignale aus einer zeitlich differen­ zierenden und gegebenenfalls vergleichenden Verarbeitung der Ausgangssignale mindestens eines Raddrehzahlsensors, deren Frequenz- oder Pegeländerung ein Maß für die jeweils wirksame Fahrzeugverzögerung ist.

Die zu einer regelungsgerechten Ansteuerung des Steuer­ ventils 36 geeigneten Möglichkeiten der Steuersignalgebung werden nachfolgend mit Bezug auf die der Fig. 1 entnehmbare, bevorzugte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Brems­ anlage 10 erläutert, bei der diese auch mit einem Anti­ blockiersystem 44 ausgerüstet ist, das in der Figur im wesentlichen durch seine Hydraulikeinheit repräsentiert ist.

Dieses Antiblockiersystem 44 ist in für sich bekannter Gestaltung und Funktion beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als ein sogenanntes 3-Kanal-Anti­ blockiersystem ausgebildet, das mit individueller Brems­ druck-Regelung an den Vorderradbremsen 11 und 12 und gemein­ samer Bremsdruck-Regelung nach dem sogenannten Select-Low- Prinzip an den Hinteradbremsen 13 und 14 arbeitet, derart, daß der Bremsdruck an beiden Hinterradbremsen 13 und 14 erniedrigt bzw. auf dem eingesteuerten Wert gehalten wird, auch wenn dies nur an einer der beiden Hinterradbremsen 13 oder 14 erforderlich wäre.

Demgemäß ist für den Hinterachs-Bremskreis II nur ein ein­ ziges Bremsdruck-Regelventil 46 vorgesehen, während den Vorderradbremsen 11 und 12 je ein eigenes Bremsdruck-Regel­ ventil 47 bzw. 48 zugeordnet ist. Diese Bremsdruck-Regel­ ventile 46, 47 und 48 sind in für sich bekannter Gestaltung und Funktion als 3/3-Wege-Magnetventile ausgebildet, deren Grundstellung 0 die Druckaufbau-Stellung ist, in welcher die Radbremsen 11 und 12 bzw. 13 und 14 kommunizierend mit dem jeweils zugeordneten Ausgangsdruckraum 17 bzw. 18 des Brems­ geräts 16 verbunden sind. Sie sind durch Steuersignale unter­ schiedlicher Steuerstromstärken, z. B. ein 3-A-Signal und ein 6-A-Signal in ihre Sperrstellungen I bzw. ihre Rücklaufstel­ lungen II steuerbar, die mit der Bremsdruck-Halte-Funktion bzw. der Bremsdruck-Abbau-Funktion an den einzelnen Rad­ bremsen 11 und 12 bzw. 13 den Hinterradbremsen 13 und 14 verknüpft sind. Das Antiblockiersystem 44 arbeitet in Brems­ druck-Abbau-Phasen nach dem Rückförderprinzip, wonach mittels den Bremskreisen I und II je einzeln zugeordneter Rückförderpumpen 45 und 55 im jeweiligen Bremskreis I und/ oder II zu Druckabsenkung abgelassene Bremsflüssigkeit in den zugeordneten Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts 16 zurück­ gepumpt wird.

Im Rahmen des Antiblockiersystems 44 sind den Vorderrädern des Fahrzeugs einzeln zugeordnete Raddrehzahlsensoren 49 und 51 vorgesehen, die für die Umfangsgeschwindigkeiten dieser Fahrzeugrädern nach Pegel- und/oder Frequenz charakteristische elektrische Ausgangssignale abgeben. Zur Überwachung des dyna­ mischen Verhaltens der Hinterräder des Fahrzeuges ist ein einziger Drehzahlsensor 43 vorgesehen, dessen Ausgangssignal nach Pegel und/oder Frequenz ein Maß für die Drehzahl der das Fahrzeuggetriebe mit dem Hinterachs-Ausgleichsgetriebe kop­ pelnden - nicht dargestellten - Gelenkwelle und somit ein Maß für einen Mittelwert der Radumfangsgeschwindigkeiten der Hin­ terräder des Fahrzeuges ist. Die Ausgangssignale der Drehzahl­ sensoren, 43, 49 und 51 werden einer elektronischen Steuerein­ heit 52 des Antiblockiersystems als Informations-Eingaben zugeleitet, die aus einer vergleichenden und zeitlich dif­ ferenzierenden Verarbeitung dieser Signale für den Bremsschlupf und die Radverzögerungen charakteristische Sig­ nale erzeugt und aus einer nach bekannten Kriterien erfolgen­ den Weiterverarbeitung dieser Signale die für die regelungs­ gerechte Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile 46, 47 und 48 geeigneten Druck-Halte- und Druck-Abbau-Steuersignale abgibt.

Die Ausgangssignale der für das Antiblockiersystem 44 vorge­ sehenen Drehzahlsensoren, 43, 49 und 51 werden zweckmäßiger­ weise auch zur Verarbeitung mittels der elektronischen Steuer­ einheit 37 ausgenutzt, welche die für die bedarfsgerechte Umschaltung des zur Bremskraftbegrenzung an der Hinterachse vorgesehenen Steuerventils 36 erforderlichen Steuersignale erzeugt.

Hiernach bestehende Möglichkeiten einer Auswertung der Sensor- Ausgangssignale zur Erfassung der Ansprechschwelle Z _S und zur Erkennung der Ausschaltschwelle Z _S sind zumindest die folgenden:

• 1. Auswertung der Ausgangssignale des für die Fahrzeug-Hinter­ räder gemeinsam vorgesehenen Drehzahlsensors 43 in Ein­ heiten der Fahrzeugverzögerung. Diese Art der Auswertung, die einen Mittelwert der Radverzögerungen der Fahrzeug- Hinterräder ergibt, wird insbesondere bei hohen Fahrzeug­ verzögerungen - wegen der dynamischen Hinterachs-Entlastung einen zu hohen Wert der Fahrzeugverzögerung vortäuschen, was aber dadurch - kompensatorisch - berücksichtigt werden kann, daß die Ansprechschwelle Z _S und die Ausschalt­ schwelle Z _S etwas höher gewählt werden.
• 2. Auswertung der für die Vorderräder des Fahrzeuges gewonnenen Verzögerungs-Daten
  • a) durch Mittelwertbildung der für die beiden Vorderräder charakteristischen Verzögerungssignale oder
  • b) durch Auswerten lediglich des Verzögerungssignals desjenigen Vorderrades, das am wenigsten verzögert wird, da dessen Verzögerung der wahren Fahrzeugver­ zögerung in aller Regel, das heißt abgesehen von extremen Straßenverhältnissen, am nächsten kommt.
• 3. Differentiation des von der elektronischen Steuereinheit 52 des Antiblockiersystems 44 aus einer Verarbeitung sämt­ licher Informationseingaben erzeugten Referenz-Geschwindig­ keitssignals, das in der überwiegenden Mehrzahl der auf­ tretenden Bremssituationen, jedenfalls im Sinne eines best­ möglichen Kompromisses, eine sehr gute Annäherung an die wahre Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt und daher auch eine sehr genaue Auswertung in Einheiten der Fahrzeugverzögerung ermöglicht.

Wenn das Fahrzeug, wie vorstehend erläutert, mit einem Antiblockiersystem 44 ausgerüstet ist, so besteht natürlich auch die Möglichkeit, anstelle des Steuerventils 36 das dem Hinterachs-Bremskreis zugeordnete Bremsdruck-Regelventil 48 zur Begrenzung der Hinterachs-Bremskraft auszunutzen, indem dieses im Bedarfsfall in seine erregte Stellung I - seine Sperrstellung - gesteuert wird, wobei, eine zweckentsprechende Abwandlung der elektronischen Steuereinheit 52 des Anti­ blockiersystems 44 vorausgesetzt, auch eine eigens für die Bremskraft-Begrenzung vorgesehene Steuereinheit 37 entfallen kann.

Die erfindungsgemäß mit einer Begrenzung der Hinterachs- Bremskraft arbeitende Bremsanlage 10 ist daher, wenn das Fahrzeug mit einem Antiblockiersystem 44 ausgerüstet ist, mit einem Minimum an schaltungstechnischem Zusatzaufwand realisierbar.

Ungeachtet dessen kann es aus fertigungstechnischen Gründen zweckmäßig sein, wenn für die Bremskraft-Begrenzungssteuerung eine eigene elektronische Steuereinheit 37 vorgesehen wird. In diesem Falle ist es dann auch zweckmäßig, wenn zusätzlich zu dem für den Hinterachs-Bremskreis II vorgesehenen Bremsdruck- Regelventil 46 auch das Steuerventil 36 vorgesehen wird, um eine Rückwirkung der leistungsstarken Ansteuersignale dieses Steuerventils 36 auf die elektronische Steuereinheit 52 des Antiblockiersystems 44 vollkommen auszuschließen, die anson­ sten möglich wäre, wenn das Bremsdruck-Regelventil 46 des Antiblockiersystems 44 mit Ausgangssignalen der gesonderten Steuereinheit 37 angesteuert würde.

Mit einer Aktivierung des Antiblockiersystems 44, 52 an der Vorderachse des Fahrzeuges wird gleichzeitig die Ansteuerbar­ keit des Steuerventils 36 bzw. des Bremsdruck-Regelventils 46 des Hinterachs-Bremskreises II im Sinne einer Begrenzung der in diesen einsteuerbaren Bremskraft aufgehoben.

Die Antiblockierregelung ist "dominant", mit der Folge, daß in den Hinterachs-Bremskreis II wesentlich höhere Bremsdrücke eingekoppelt werden können und insoweit eine weitgehend an die Parabel der idealen Bremskraftverteilung angenäherte Bremskraftverteilung ausnutzbar ist, sobald das Antiblockiersystem 44, 52 aktiviert ist.

Claims (10)

1. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug mit Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung, wobei die installierte Bremskraftverteilung bis zu hohen Werten der Fahrzeugverzögerung im Sinne einer auf dynamische Stabili­ tät des Fahrzeuges ausgelegten Festabstimmung getroffen ist, und mit einer Einrichtung zur Begrenzung der Hinter­ achs-Bremskraft, bei der ein Steuerventil vorgesehen ist, das, wenn im Verlauf einer Bremsung ein Schwellenwert Z _S der Fahrzeugverzögerung Z überschritten wird, in eine Sperr­ stellung umgeschaltet wird und dadurch eine Begrenzung des im Hinterachs-Bremskreis wirksamen Bremsdruckes vermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (36; 46) als Magnetventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung (0) die hydraulische Verbindung des Bremsdruck-Steuergeräts (16) mit den Hinterradbremsen (13 und 14) freigegeben ist, und daß eine elektronische Steuereinheit (37; 52) vorgesehen ist, die aus einer Verarbeitung der Ausgangssignale min­ destens eines zur Überwachung des dynamischen Verhaltens gebremster Fahrzeugräder (13 und 14 und/oder 11 und 12) vorgesehenen Drehzahlsensors (43 und/oder 49 und 51) mit dem Überschreiten des Ansprech-Schwellenwertes Z _S der Fahr­ zeugverzögerung ein Ausgangssignal erzeugt, durch das das Magnetventil (36; 46) in eine die Absperrung der Hinterrad­ bremsen (13 und 14) gegen das Bremsdruck-Steuergerät (16) vermittelnde erregte Stellung (I) gesteuert wird, und daß der Ansprech-Schwellenwert Z _S zwischen 80 und 95% der kritischen Fahrzeugverzögerung Z _krit beträgt.

2. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ansteuerung des Steuer­ ventils (36; 46) in dessen Sperrstellung vermittelnde Aus­ gangssignal der elektronischen Steuereinheit (37; 52) wie­ der abfällt, wenn die Fahrzeugverzögerung einen Umschalt- Schwellenwert Z _s unterschreitet, der um 15% bis 30% nied­ riger ist als der Ansprech-Schwellenwert Z _S .

3. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, für ein Fahrzeug, das auch mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, das Raddrehzahlsensoren umfaßt, mittels derer das dynamische Verhalten der Vorderräder des Fahrzeuges einzeln überwachbar ist, sowie mindestens einen Drehzahlsensor zur Überwachung des dynamischen Verhaltens der Hinterräder, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangssignale dieser Drehzahlsensoren (43 und/oder 49 und 51) als Informations- Eingaben der elektronischen Steuereinheit (37; 52) der Einrichtung zur Begrenzung der Hinterachs-Bremskraft ausgenutzt werden.

4. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich der Fahrzeugverzögerung mit dem Ansprech-Schwellenwert Z _S bei dessen Überschreiten das die Bremskraftbegrenzung im Hinterachs-Bremskreis auslösende Steuersignal erzeugt wird, das zeitlich differenzierte Ausgangssignal des Drehzahlsensors (43) herangezogen wird, der ein für die Summe der Raddrehzahlen der Hinterräder des Fahrzeuges charakteristisches Ausgangssignal erzeugt.

5. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als für die Fahrzeugverzögerung charakteristischer Wert, mit dem der Ansprech-Schwellenwert Z _S verglichen wird, der Mittelwert der Raddrehzahlen der nicht angetriebenen Fahrzeugräder ausgenutzt wird.

6. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als für die Fahrzeugverzögerung charakteristischer Wert, mit dem der Ansprech-Schwellenwert Z _S verglichen wird, die Radverzögerung des bei einer Bremsung am wenigsten verzögerten, nicht angetriebenen Fahrzeugrades ausgenutzt wird.

7. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als für die Fahrzeugverzögerung charakteristischer Wert, der mit dem Ansprech-Schwellenwert Z _S verglichen wird, der zeitliche Differenzialquotient der Referenzgeschwindigkeit ausgenutzt wird, die bei der Antiblockierregelung als Referenzgröße für die Bestimmung des Bremsschlupfes der Fahrzeugräder dient.

8. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerventilanordnung für die Bremskraftbegrenzung das bzw. die den Hinterachs- Bremskreis zugeordnete(n) Bremsdruck-Regelventil(e) (46) des Antiblockiersystems (44) ausgenutzt wird bzw. werden.

9. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerbarkeit des Steuerventils (36; 46) in dessen Druckbegrenzungsstellung aufgehoben wird, wenn und solange das Antiblockier­ system (44) mindestens an der Vorderachse (11, 12) des Fahrzeuges aktiviert ist.

10. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert Z _S der Fahrzeugverzögerung, bei dessen Überschreiten die Hinterachs-Bremskraftbegrenzung wirksam wird, einstellbar ist.