DE4102496A1 - Bremsdruck-steuereinrichtung - Google Patents
Bremsdruck-steuereinrichtungInfo
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- DE4102496A1 DE4102496A1 DE19914102496 DE4102496A DE4102496A1 DE 4102496 A1 DE4102496 A1 DE 4102496A1 DE 19914102496 DE19914102496 DE 19914102496 DE 4102496 A DE4102496 A DE 4102496A DE 4102496 A1 DE4102496 A1 DE 4102496A1
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsdruck-Steuereinrich
tung für ein Straßenfahrzeug mit hydraulischer Mehr
kreis-Bremsanlage, insbesondere zwei Kreis-Bremsanlagen
mit statischen Bremskreisen, in die durch Pedalbetäti
gung eines Bremsgeräts pedalkraft-proportionale Drücke
einkoppelbar sind, mit einem auf dynamisch stabiles
Verzögerungsverhalten des Fahrzeuges ausgelegten Anti
blockiersystem und mit einer auf den momentanen Betäti
gungszustand des Bremsgeräts ansprechenden, für diesen
charakteristische elektrische Ausgangssignale, die ein
Maß für den vom Fahrer gewünschten Betrag der Bremskraft
bzw. Fahrzeugverzögerung sind, erzeugenden Sensorein
richtung, deren Ausgangssignale einer elektronischen
Steuereinheit zugeleitet sind, die aus einer Verarbei
tung dieser Ausgangssignale Ansteuersignale für eine
Bremsdruckstellreinrichtung erzeugt, durch deren An
steuerung mindestens in die Vorderradbremsen des Fahr
zeuges ein höherer Bremsdruck einkoppelbar ist als der
mit dem momentanen Betätigungszustand des Bremsgeräts
verknüpfte Erwartungswert des Bremsdruckes, wobei eine
Ansteuerung der Bremsdruckstelleinrichtung im Sinne der
erhöhten Bremsdruckentfaltung mindestens dann ausgelöst
wird, wenn die Änderungsrate der bei einer Bremsdruck-
Aufbau-Betätigung des Bremsgerätes den Betätigungszu
stand desselben repräsentierenden Größe einen vorgege
benen Schwellenwert überschreitet.
Eine derartige Bremsdruck-Steuereinrichtung wird für
eine selbsttätige Steuerung eines den Gegenstand der
eigenen, älteren Patentanmeldung P 40 28 290.2-21 bil
denden "Verfahrens zur Verkürzung des Bremsweges in
kritischen Fahrsituationen" benötigt, dessen weitere
charakteristische Merkmale darin bestehen, daß der au
tomatische Bremsvorgang ausgelöst wird, wenn die Ge
schwindigkeit der Bremspedal-Betätigung einen Schwel
lenwert überschreitet, was als Kriterium dafür gewertet
wird, daß der Fahrer auch ein entsprechend rasches und
im Sinne einer hohen Fahrzeugverzögerung wirksames An
sprechen der Bremsanlage erzielen möchte. Zur Erfas
sung der Bremspedalstellung und deren zeitlicher Ände
rung kann ein Pedalweggeber benutzt werden, der für die
Pedalstellung charakteristische elektrische Ausgangssig
nale erzeugt, aus deren - zeitlich - differenzierender
Verarbeitung auf einfache Weise auch die Geschwindigkeit
ermittelt werden kann, mit der das Bremspedal betätigt
wird. Der automatische Bremsvorgang selbst kann in der
Weise gesteuert werden, daß, sobald der kritische An
sprech-Schwellenwert überschritten wird, das Bremsgerät
- ventilgesteuert - gegen die Hauptbremsleitungen der
Bremskreise abgesperrt wird und die Radbremsen, eben
falls ventilgesteuert, direkt oder über einen Druckmo
dulator mit dem Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle
beaufschlagt werden.
Bei dieser Art der Realisierung der Bremsdruck-Steuer
einrichtung ist zwar die Auslösung des automatischen
Bremsvorganges auf einfache Weise möglich, sobald die
ser jedoch eingesetzt hat, mit der Folge, daß das Brems
gerät gegen die Radbremsen abgesperrt ist und dadurch
das Bremspedal gleichsam "hart" geworden ist, ist in
soweit eine wegabhängige Steuerung des automatischen
Bremsvorganges nicht mehr möglich, es sei denn, daß zu
sätzliche Puffervolumina vorgesehen werden, in die,
auch wenn das Bremsgerät gegen die Bremskreise abge
sperrt ist, Bremsflüssigkeit aus dem Bremsgerät ver
drängt und in soweit eine Pedalweg-Simulation erzielt
werden kann, aus deren Zeitverlauf dann auch wieder der
Fahrerwunsch hinsichtlich der erwarteten Fahrzeugverzö
gerung erkennbar und der automatische Bremsvorgang im
Sinne einer Nachlauf-Regelung steuerbar ist.
Die hierfür erforderlichen konstruktiven Maßnahmen sind
jedoch mit erheblichem technischem Aufwand und auch
nicht unbeachtlichem Raumbedarf verknüpft.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine zur Durchfüh
rung des in der Patentanmeldung P 40 28 290.2-21 erläu
terten Verfahrens der eingangs genannten Art geeignete
Bremsdruck-Steuereinrichtung anzugeben, die bei gleich
wohl einfachem und raumsparendem Aufbau eine verfahrens
gerechte Steuerung des automatisch gesteuertem Bremsvor
gangs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich
nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die hiernach vorgesehene Überwachung der Pedalbetäti
gungskraft bzw. des aus dieser resultierenden und hier
mit direkt korrelierten Ausgangsdruckes, der im Brems
gerät erzeugt wird, als Zustandsgröße, aus deren zeit
licher Änderung der Fahrerwunsch hinsichtlich der zu
erreichenden Fahrzeugverzögerung erkannt wird und Ab
sperrung des Bremsgeräts gegen die Hauptbremsleitung
jeweils desjenigen Bremskreises, in welchem, nach einem
Überschreiten des Schwellenwertes der Änderungsrate der
überwachten Zustandsgröße der Bremsdruck automatisch
gesteuert wird, ermöglicht die Verwendung von Kraft
oder Drucksensoren, die, z. B. in gängiger DMS-Technik
realisiert, in günstig raumsparenden Versionen zur Ver
fügung stehen und daher, ohne montagetechnische Probleme
aufzuwerfen, am Bremsgerät des Fahrzeuges angeordnet
werden können, ohne daß im übrigen konstruktive Ver
änderungen am Bremsgerät selbst oder an einer in unmit
telbarer Nähe desselben angeordneten Hydraulikeinheit
des Antiblockiersystems des Fahrzeuges getroffen werden
müßten. Zwar sind solche Kraft- oder Drucksensoren, die -
generell - als Weg-Spannungswandler anzusprechen sind,
die zur Erzeugung von elektrischen Meßsignalen mit
relativ hohen und daher leicht auswertbaren Signalpe
geln mit sehr kleinen Deformationen eines Probekörpers
auskommen und daher mit entsprechend geringem Raumbe
darf realisierbar sind, in der Regel deutlich teurer
als z. B. resistive oder induktive Weggeber, dennoch wird
dieser Nachteil durch die konstruktiven Vorteile hin
sichtlich Bauweise und Einfachheit der Montage im Rah
men des erfindungsgemäßen Bremsdruck-Steuergeräts bei
weitem überkompensiert. Als wesentlicher meßtechnischer
Vorteil kommt hinzu, daß die Pedalbetätigungskraft und/oder
der aus dieser resultierende, im Bremsgerät erzeug
te Druck und dessen zeitlicher Verlauf ein wesentlich
zuverlässigeres Maß für den vom Fahrer gewünschten Be
trag der Fahrzeugverzögerung darstellt, als der Pedal
betätigungsweg, da letzterer im Allgemeinen mit einem
nicht unerheblichen "Leerweg" behaftet ist, innerhalb
dessen eine die Ausgangssignale eines Pedalweg-Sensors
verarbeitende elektronische Steuereinheit des Brems
druck-Steuergeräts durch ein unachtsames "Antippen" des
Bremspedals sehr leicht "getäuscht" werden könnte, mit
der Folge, daß ein relativ scharfer automatisch gesteu
erter Bremsvorgang ausgelöst wird, der nicht beabsich
tigt war.
Derartige Fehlbremsungen werden bei dem erfindungsgemä
ßen Bremsdruck-Steuergerät von vornherein dadurch zu
verlässig vermieden, daß als Ansprechschwelle für die
Einleitung eines automatischen Bremsvorganges die Ände
rung einer Größe - Betätigungskraft oder Bremsdruck -
ausgenutzt wird, deren Änderungsbetrag erst dann erfaß
bar wird, nachdem sie einen und sei es auch nur gerin
gen Absolutbetrag erreicht hat, der ein sicheres Indiz
dafür ist, daß die Einleitung einer automatischen Brem
sung auch situationsgerecht ist.
In einfachstmöglicher Gestaltung der Bremsdruck-Steuer
einrichtung ist ein Drucksensor vorgesehen, der den
Druck in einem der Ausgangsdruckräume des Bremsgeräts
überwacht und ein für diesen charakteristisches elek
trisches Spannungs-Ausgangssignal erzeugt, wobei es,
die übliche Tandem-Bauweise eines Zweikreis-Hauptzylin
ders vorausgesetzt, am vorteilhaftesten ist, wenn der
Druck im Primär-Ausgangsdruckraum eines solchen Haupt
zylinders überwacht wird.
Wenn, wie gemäß Anspruch 3 vorgesehen, mindestens ein
Drucksensor vorhanden ist, der ein für den Druck in ei
ner der Radbremsen charakteristische elektrische Aus
gangssignale erzeugt, so ist auf einfache Weise ein
Soll-Ist-Wert-Vergleich des den Fahrerwunsch repräsen
tierenden Druckes im Bremsgerät und des tatsächlich in
die Bremskreise eingekoppelten Druckes möglich, wodurch
die Bremsdruck-Steuerung besonders einfach wird. In Kom
bination mit einer Antiblockierregelung, die an den
Vorderrädern des Fahrzeuges mit Einzelradregelung ar
beitet, ist es besonders vorteilhaft, wenn für jede der
beiden Vorderradbremsen auch je ein eigener Drucksensor
vorhanden ist.
Wenn das Fahrzeug einen Hinterachs-Antrieb hat und mit
einer Antriebs-Schlupf-Regeleinrichtung ausgerüstet
ist, gegebenenfalls auch mit einer elektronischen Brems
kraft-Verteilungssteuerung, die im Teilbremsbereich ei
ne Anhebung des Bremskraft-Anteils der Hinterrad-Brem
sen ermöglicht, so ist in bevorzugter Gestaltung auch
für jede der beiden Hinterradbremsen je ein Drucksensor
vorgesehen, um bedarfsgerecht die Bremsdruck-Zumessung
zu den Hinterradbremsen steuern zu können.
Durch die Merkmale des Anspruchs 6 ist eine Gestaltung
eines Bremsdruck-Stellgliedes der Bremdruck-Steuerein
richtung angegeben, das eine sehr rasche und feinfühli
ge Bremsdruck-Steuerung mit Hilfe von druckgesteuerten
Druckmodulatoren ermöglicht.
In Kombination hiermit ist durch die Merkmale des
Anspruchs 7 eine einfache Magnetventilsteuerung für die
Antriebsdruck-Beaufschlagung solcher Druckmodulatoren
angegeben.
Bei der den Merkmalen des Anspruchs 8 entsprechenden
Realisierung der Bremsdruck-Steuereinrichtung ist diese
an den nicht angetriebenen Vorderrädern des Fahrzeuges
in Analogie zu einer auf die als angetrieben vorausge
setzten Hinterräder des Fahrzeuges wirkenden Antriebs-
Schlupf-Regeleinrichtung ausgebildet, in welchem Falle
es, wie gemäß Anspruch 9 vorgesehen, genügt, als zu
sätzliches Funktionselement für einen Vorderachs-Brems
kreis eine Vorladepumpe vorzusehen, wenn das Anti
blockiersystem nach dem Rückförderprinzip arbeitet und
für die Bremsdruckversorgung die Rückförderpumpe des
Vorderachs-Bremskreises als Hilfsdruckquelle ausgenutzt
wird.
Anstelle den Ausgangsdruckräumen des Bremsgeräts zuge
ordneter Drucksensoren kann auch ein z. B. in der Art
einer Meßdose ausgebildeter, am Bremspedal angeordneter
Kraftsensor zur Auslösung einer automatischen Bremsung
vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Bremsdruck-Steuerung ist sowohl bau
lich und funktionell in ein Antiblockier-System, das nach
dem Rückförderprinzip arbeitet, integrierbar, als auch
als Zusatzgerät realisierbar, das gleichsam Abschnitte
der Hauptbremsleitungen bildet, die vom Bremsgerät zu den
Radbremsen der einzelnen Bremskreise führen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Aus
führungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein elektrohydraulisches Blockschaltbild einer
hydraulischen Zweikreis-Bremsanlage eines Stra
ßenfahrzeuges, das mit einem Antiblockier-Sy
stem und einer zwischen dieses und das Brems
gerät geschalteten, erfindungsgemäßen Brems
druck-Steuereinrichtung ausgerüstet ist, bei
der als Bremsdruck-Stellglieder einfache Druck
modulatoren vorgesehen sind, und
Fig. 2 ein elektrohydraulisches Blockschaltbild einer
Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug, das mit
einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden
Vier-Kanal-Antiblockier-System ausgerüstet ist,
sowie mit einer auf die angetriebenen Hinterrä
der des Fahrzeuges wirkenden Antriebs-Schlupf
Regeleinrichtung und mit einer in diese Rege
lung- und Steuerungseinrichtungen integrier
ten Bremsdruck-Steuereinrichtung, für die Kom
ponenten des Antiblockier-Systems und der An
triebs-Schlupf-Regeleinrichtung zweckanalog
mit ausgenutzt sind.
In der in Fig. 1, auf deren Einzelheiten zunächst ver
wiesen sei, ist insgesamt mit 10 eine hydraulische
Zweikreis-Bremsanlage eines durch diese repräsentierten
Straßenfahrzeuges bezeichnet, das mit einer - erfin
dungsgemäßen - insgesamt mit 11 bezeichneten Brems
druck-Steuereinrichtung ausgerüstet ist, deren Zweck es
ist, aus der Art, wie der Fahrer die Bremsanlage 10
betätigt, zu "erkennen", ob der Fahrer eine mit mäßiger
Fahrzeugverzögerung durchführbare Zielbremsung durch
führen oder eine Vollbremsung mit möglichst hoher Fahr
zeugverzögerung erreichen möchte, und auf den jeweili
gen Fahrerwunsch gleichsam reagierend die Entfaltung
einer geeigneten - hohen - Bremskraft selbsttägig zu
steuern, die der Fahrer rein durch Betätigung der Brems
anlage 10, d. h., ohne die zusätzliche Bremskraft-Steuer
einrichtung 11, nicht, zumindest nicht schnell genug
einsteuern könnte.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Brems
druck-Steuereinrichtung 11 als Zusatzeinrichtung zu
einer im übrigen als konventionell anzusehenden Zwei
kreis-Bremsanlage ausgebildet, die allerdings auch mit
einem in der Fig. 1 lediglich schematisch angedeuteten
Antiblockier-System 12 ausgerüstet ist, für das, ohne
Beschränkung der Allgemeinheit, d. h., lediglich zum
Zweck der Erläuterung, vorausgesetzt sei, daß es nach
dem Rückförderprinzip arbeitend realisiert sei, wonach
in Bremsdruck-Abbau-Phasen der Antiblockierregelung aus
einer der Regelung unterworfenen Radbremse abgelassene
Bremsflüssigkeit wieder in die Hauptbremsleitung des
Bremskreises zurückgepumpt wird, an dem die Regelung
aktiviert ist bzw. in einen diesem Bremskreis zugeord
neten Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts 13 der Bremsan
lage 10. Das Antiblockiersystem 12 wird nach Aufbau und
Funktion als bekannt vorausgesetzt und daher nicht ei
gens erläutert.
Im Rahmen der Bremsanlage 10 sind die Vorderradbremsen
14 und 16 zu einem statischen Vorderachs-Bremskreis I
und die Hinterradbremsen 17 und 18 zu einem ebenfalls
statischen Hinterachs-Bremskreis II zusammengefaßt.
Als Bremsgerät 13 ist bei den dargestellten, speziellen
Ausführungsbeispielen jeweils ein Tandem-Hauptzylinder
für sich bekannter, üblicher Bauart vorgesehen, der
mittels eines Bremspedals 19 über einen - hydraulischen
oder pneumatischen - Bremskraftverstärker 21 betätigbar
ist und einen dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten
Primär-Ausgangsdruckraum 22 sowie einen dem Hinterachs-
Bremskreis II zugeordneten Sekundär-Ausgangsdruckraum
23 hat, die durch den Schwimmkolben 24 des Tandem-Haupt
zylinders 13 druckdicht beweglich gegeneinander abge
grenzt sind. Die zweite axiale Begrenzung des Primär-
Ausgangsdruckraumes 22 des Tandem-Hauptzylinders 13 ist
durch dessen Druckstangenkolben 26 gebildet, an dem die
durch die Pedalübersetzung erhöhte und durch den Brems
kraftverstärker 21 verstärkte Betätigungskraft angreift.
Desweiteren ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der
Fig. 1 vorausgesetzt, daß das Fahrzeug einen Hinterachs-
Antrieb habe, wobei das Antiblockier-System 12 an den
Hinterradbremsen 17 und 18 mit gemeinsamer Bremsdruck
regelung nach dem Select-Low-Prinzip und am Bremskreis
I der Vorderräder mit Einzelradregelung arbeitet, der
art, daß an deren Radbremsen 14 und 16 auch "gegenpha
sig" Bremsdruck ab- und wiederaufgebaut werden kann.
Gemäß dieser Auslegung des Antiblockiersystems 12 hat
dieses einen der linken Vorderradbremse 14 zugeordneten
Druckausgang 27 und einen der rechten Vorderradbremse
16 zugeordneten Druckausgang 28, jedoch nur einen den
beiden Hinterradbremsen 17 und 18 zugeordneten Druck
ausgang 29, an denen die erforderlichenfalls geregelten
Bremsdrücke für die Radbremsen 14 und 16 bzw. 17 und 18
bereitgestellt werden, sowie einen dem Vorderachs-Brems
kreis I zugeordneten Bremsdruckeingang 31, der bei ei
nem konventionellen Bremssystem der betrachteten Art
direkt über die Hauptbremsleitung 32 des Vorderachs-
Bremskreises II mit dem diesem zugeordneten Druckaus
gang 33 des Primär-Ausgangsdruckraumes 22 des Bremsge
räts 13 verbunden ist, sowie einen dem Hinterachs-Brems
kreis II zugeordneten Druckeingang 34, der bei einem
konventionellen Bremssystem über die Hauptbremsleitung
36 des Hinterachs-Bremskreises II direkt mit dem diesem
zugeordneten Druckausgang 37 des Sekundär-Ausgangsdruck
raumes 23 des Bremsgeräts 13 verbunden ist.
Die Bremsdruck-Steuereinrichtung 11 ist in zwei Unter
einheiten 11′ und 11′′ unterteilt, die je einem der
beiden Bremskreise I bzw. II zugeordnet sind, wobei die
Untereinheit 11′ gleichsam einen Abschnitt der vom
Druckausgang 33 des Bremsgeräts 13 zu dem dem Vorder
achs-Bremskreis I zugeordneten Druckeingang 31 des An
tiblockiersystems 12 und die Untereinheit 11′′ einen
von dem dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordnetem Druck
ausgang 37 des Bremsgeräts 13 zu dem entsprechenden
Druckeingang 34 des Antiblockiersystems 12 führenden
Abschnitt der Hauptbremsleitung 32 bzw. der Hauptbrems
leitung 36 der Bremsanlage 10 bilden.
Die beiden Untereinheiten 11′ und 11′′ umfassen in der
aus der Fig. 1 ersichtlichen elektrohydraulischen Schal
tungsanordnung je ein Funktionssteuerventil 38 bzw. 39,
je einen Druckmodulator 43 bzw. 44, die je einzeln an
den dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druck
eingang 31 des Antiblockiersystems 12 bzw. dessen dem
Hinterachs-Bremskreis zugeordneten Druckeingang 34 an
geschlossen sind, sowie je ein Bremsdruck-Steuerventil
46 bzw. 47, mittels derer mit Hilfe der Druckmodulato
ren 43 und 44 erzielbare Bremsdruck-Aufbau-, Bremsdruck-
Halte- und Bremsdruck-Abbau-Phasen am Vorderachs-Brems
kreis I und am Hinterachs-Bremskreis II steuerbar sind,
sowie eine für beide Untereinheiten 11′ und 11′′ der
Bremsdrucksteuereinrichtung 11 ausgenutzte, auf hohem
Ausgangsdrucksniveau von z. B. 200 bar arbeitende Hilfs
druckquelle 48, die bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel mit Bremsflüssigkeit als Arbeitsmedium betrie
ben wird und demgemäß saugseitig an den Vorratsbehälter
49 des Bremsgeräts 13 angeschlossen ist.
Abgesehen von der Dimensionierung der beiden Druckmodu
latoren 43 und 44 sind die beiden Untereinheiten 11′
und 11′′ identisch ausgebildet und funktionell völlig
analog, so daß es ausreichend ist, lediglich den Aufbau
der dem Hinterachs-Bremskreis 11 zugeordneten Unterein
heit 11′′ im Detail zu erläutern:
Der Druckmodulator 44 dieser Untereinheit 11′′ ist als
1/1-Druckumsetzer ausgebildet, der ein zylindrisches
Gehäuse 51 hat, innerhalb dessen durch einen druckdicht
verschiebbaren Modulatorkolben 52 ein Ausgangsdruckraum 53,
der mit Bremsflüssigkeit verfüllt ist, axial beweg
lich gegen einen Steuerdruckraum 54 abgegrenzt ist,
durch dessen mittels des Bremsdruck-Steuerventils 47
steuerbare Druckbeaufschlagung mit dem am Druckausgang
56 der Hilfsdruckquelle 48 bereitgestellten Ausgangs
druck derselben in dem Ausgangsdruckraum 53 des Druck
modulators 44 ein Druck aufbaubar ist, der - über das
Antiblockiersystem 12 - in die Hinterradbremsen 17 und
18 des Fahrzeuges einkoppelbar ist.
Der Modulatorkolben 52 des Druckmodulators 44 wird
durch eine als Wendelfeder dargestellte, vorgespannte
Rückstellfeder 57 in seine dargestellte, mit maximalem
Volumen des Ausgangsdruckraumes 53 verknüpfte Grund
stellung gedrängt.
Der Ausgangsdruckraum 53 des Druckmodulators 44 ist
permanent an einen Hauptbremsleitungsabschnitt 36′
angeschlossen, der dessen Ausgangsdruckraum mit dem dem
Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Druckeingang 34
des Antiblockiersystems 12 verbindet und mittels des
Funktionssteuerventils 39 der Untereinheit 11′′ gegen
die Hauptbremsleitung 36 des Hinterachs-Bremskreises II
absperrbar ist, die von dem Druckausgang 37 des Sekun
där-Ausgangsdruckraumes 23 des Bremsgeräts 13 ausgeht.
Das Funktions-Steuerventil 39 ist als 2/2-Wege-Magnet
ventil ausgebildet, dessen Grundstellung 0 seine Durch
flußstellung ist, in welcher der Druckausgang 37 des
Sekundär-Ausgangsdruckraumes 23 des Bremsgeräts 13
einerseits mit dem Ausgangsdruckraum 53 des
Druckmodulators 44 und andererseits über den Hauptbremsleitungs-
Abschnitt 36′ mit dem dem Hinterachs-Bremskreis II
zugeordneten Druckeingang 34 des Antiblockiersystems 12
und über dieses mit den beiden Hinterradbremsen 17 und
18 verbunden ist, dies jedenfalls bei einer der Anti
blockierregelung nicht unterworfenen Bremsung.
Die bei Erregung seines Steuermagneten 62 mit einem
elektrischen Steuersignal eingenommene erregte Stellung
I ist die Sperrstellung des Funktions-Steuerventil 39,
in welcher der Druckausgang 37 des Sekundär-Ausgangs
druckraumes 23 des Bremsgeräts 13 sowohl gegen Aus
gangsdruckraum 53 des Druckmodulators 44 als auch gegen
den von dem Funktions-Steuerventil 39 zu dem dem Hin
terachs-Bremskreis II zugeordneten Druckeingang 34 des
Antiblockiersystems 12 weiterführenden Abschnitt 36′
der Hauptbremsleitung des Hinterachs-Bremskreises II
abgesperrt ist.
Das Bremsdrucksteuerventil 47 der dem Hinterachs-Brems
kreis II zugeordneten Untereinheit 11′′ der Bremsdruck-
Steuereinheit 11 ist als 3/3-Wege-Magnetventil ausge
bildet, das eine Grundstellung 0 hat, in welcher der
Hochdruck-Ausgang 56 der Hilfsdruckquelle 48 gegen den
Steuerdruckraum 54 des Druckmodulators 44 abgesperrt,
dieser Steuerdruckraum 54 jedoch über einen ersten
Durchfluß-Pfad 63 des Bremsdruck-Steuerventils 47 mit
dem - drucklosen, d. h. auf Atmosphärendruck befindli
chen - Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 49 des Brems
geräts 13 verbunden ist. Durch Erregung des Steuer
magneten 64 des Bremsdrucksteuerventils 47 der
Untereinheit 11′′ der Bremsdruck-Steuereinrichtung 11 mit
einem Steuersignal definierter - relativ niedriger -
Steuerstromstärke von z. B. 3 A ist das Bremsdruck-Steu
erventil 47 dieser Untereinheit 11′′ in eine sperrende
- erste erregte - Stellung I steuerbar, in welcher der
Steuerdruckraum 54 des Druckmodulators 44 sowohl gegen
den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 49 des Bremsgeräts
13 als auch gegen den Hochdruck-Ausgang 56 der Hilfs
druckquelle 48 abgesperrt ist.
Durch Erregung des Steuermagneten 64 des Bremsdruck-
Steuerventils 47 der dem Hinterachs-Bremskreis II zuge
ordneten Untereinheit 11′′ der Bremsdruck-Steuereinrich
tung 11 mit einem Ansteuersignal definierter höherer
Steuerstromstärke von z. B. 6 A wird das Brems-Steuer
ventil 47 in eine zweite, erregte Funktionsstellung II
umgeschaltet, in welcher - über einen zweiten Durchfluß
pfad 66 des Bremsdruck-Steuerventils 47 - der Steuer
druckraum 54 des Druckmodulators 44 mit dem Hochdruck-
Ausgang 56 der Hilfsdruckquelle 48 verbunden, gegen den
drucklosen Vorratsbehälter 49 des Bremsgeräts 13 jedoch
abgesperrt ist.
Die dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordnete Unterein
heit 11′ der Bremsdruck-Steuereinrichtung 11 ist sowohl
hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion ihrer einzel
nen Komponenten als auch hinsichtlich der schaltungs
technischen Einfügung zwischen den Druckausgang 33 des
Primär-Ausgangsdruckraumes 22 des Bremsgeräts 13 und
den dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druckein
gang 31 des Antiblockiersystems 12 der dem Hinterachs
Bremskreis II zugeordneten Untereinheit 11′′ der Brems
druck-Steuereinrichtung 11 völlig analog, und es kann
daher, soweit zur Bezeichnung von Elementen des Druck
modulators 43, des Funktionssteuerventils 38 und des
Bremsdrucksteuerventils 46 der Untereinheit 11′ diesel
ben Bezugszeichen angegeben sind, wie zur Bezeichnung
entsprechender Elemente der Untereinheit 11′′ auf deren
Beschreibung verwiesen werden.
In den dargestellten Grundstellungen der Funktions
steuerventile 38 und 39, in denen die Druckausgänge 33
und 37 des Bremsgeräts 13 über den jeweiligen Durchfluß
pfad 67 der Funktionssteuerventile 38 bzw. 39 direkt
mit den zugeordneten Druckeingängen 31 und 34 des Anti
blockiersystems 12, oder, falls ein solches nicht vor
gesehen sein sollte, - direkt - mit den zu den einzel
nen Vorderradbremsen 14 und 16 weiterführenden Brems
leitungszweigen 68 und 69 bzw. dem sich zu den Hinter
radbremsen 17 und 18 hin verzweigenden Abschnitt 36′′
der Hauptbremsleitung des Hinterachsbremskreises II
verbunden sind, arbeitet die Bremsanlage 10 wie eine
"normale" Bremsanlage, bei der der Bremsdruck in den
Radbremsen, bedingt durch Elastizitäten der Bremslei
tungen 32 und 36 sowie durch Reibungsverluste in den
Radbremszylindern und dergleichen, mit einer nicht
unerheblichen Zeitverzögerung den Drücken folgt, die
durch eine Betätigung des Bremspedals 19 in dem Primär-
Ausgangsdruckraum 22 und dem Sekundär-Ausgangsdruckraum
23 des Bremsgeräts 13 aufgebaut werden.
Die Bremsdruck-Steuereinrichtung 11 ermöglicht - zusätz
lich zu dem insoweit geschilderten "normalen" Betriebs
modus der Bremsanlage 10 - auch einen Betriebsmodus,
derart, daß der Bremsdruck, der in die Vorderradbremsen
14 und 16 und in die Hinterradbremsen 17 und 18 einge
koppelt wird, mit Hilfe der Bremsdruck-Steuereinrich
tung 11 erfolgt, wobei in diesem Betriebsmodus das
Bremsgerät 13 "lediglich" als Sollwert-Steuergerät be
nutzt wird, durch dessen Betätigung gleichsam der Fah
rerwunsch "erkannt" wird, wie gebremst werden soll. Zu
diesem Zweck ist das Bremsgerät 13 mit einem Druck-Sen
sor 71 ausgestattet, der elektrische Ausgangssignale
erzeugt, die ein direktes Maß für den im Primär-Aus
gangsdruckraum 22 des Bremsgeräts 13 herrschenden Druck
sind.
Ein derartiger Drucksensor 76, der in den Fig. 1 und 2
- vereinfacht schematisch - als separates Bau- und Funk
tionselement dargestellt ist, kann auch baulich in das
Bremsgerät 13 integriert sein. Geeignete Drucksensoren
können mit Hilfe von sogenannten Dehnungsmeßstreifen
realisiert sein, oder auch mit Hilfe von piezoelektri
schen Elementen, wobei es lediglich darauf ankommt, daß
die Ausgangssignale des Drucksensors 76 eindeutig mit
den zu erfassenden Druck-Werten korreliert ist, damit
aus einer Verarbeitung der Drucksensor-Ausgangssignale,
die einer elektronischen Verarbeitungs- und Steuerein
heit 72 zugeleitet sind, diese Signale in Einheiten des
Bremsdruckes und/oder der Kraft, mit der das Bremspedal
19 betätigt wird, sowie der Änderungen dieser Größen -
Druck bzw. Kraft - und damit auch hinsichtlich des Er
wartungswertes eines Bremsdruckes bzw. einer Bremskraft,
die der Fahrer erzielen möchte, auswertbar sind, wobei
die elektronische Steuereinheit 72 aus der Verarbeitung
der Druckgeber-Ausgangssignale Steuersignale zur An
steuerung der Funktionssteuerventile 38 und 39 sowie
der Bremsdruck-Steuerventile 46 und 47 und gegebenen
falls einer Pumpe 73 der Hilfsdruckquelle 48 erzeugen
kann, mittels derer diese elektrisch steuerbaren Kompo
nenten der Bremsdrucksteuereinreichtung 11 derart an
steuerbar sind, daß z. B. in den Radbremsen 14 und 16
des Vorderachs-Bremskreises I sowie den Radbremsen 17
und 18 des Hinterachs-Bremskreises II eine Bremsdruck
entfaltung erzielt wird, die dem - mit Hilfe des Druck
sensors 76 erkennbaren - Fahrerwunsch entspricht und
insoweit weitestmöglich situationsgerecht ist.
Bevor nachfolgend weitere Varianten einer Sensor-Anord
nung erläutert werden, die zur Erkennung und/oder "Über
prüfung" des Fahrerwunsches geeignet sind, sei nunmehr
anhand einer vielfach vorkommenden Bremssituation die
Funktion der insoweit erläuterten Bremsdruck-Steuerein
richtung 11 einschließlich des Druck-Sensors 76 und der
elektronischen Steuereinheit 72 erläutert.
Es sei eine Verkehrssituation angenommen, in welcher
eine Bremsung mit hoher Fahrzeugverzögerung erforder
lich ist, z. B. während eines bei schneller Fahrt auf
einer Autobahn erfolgenden Überholvorganges, der abge
brochen werden muß, weil ein vorausfahrendes, deutlich
langsameres Fahrzeug seinerseits auf die Überholspur
wechselt. In dieser Situation muß der Fahrer das Bremspe
dal 19 schnell und mit erheblicher Pedalkraft betätigen.
Aus einer - differenzierenden - Verarbeitung des sich
entsprechend schnell ändernden Ausgangssignals des
Druck-Sensors 76 "erkennt" die elektronische Steuerein
heit 72, daß eine Bremsung erforderlich ist und erzeugt,
sobald ein Schwellenwert s der Geschwindigkeit der
Druckänderung im Primärausgangsdruckraum 22 des Brems
geräts 13 überschritten ist, Ausgangssignale, durch die
die Funktionssteuerventile 38 und 39 zunächst in deren
sperrende Funktionsstellung I umgeschaltet werden, in
denen die Ausgangsdruckräume 22 und 23 des Bremsgeräts
13 gegen die weiterführenden Abschnitte 32′ und 36′ der
Hauptbremsleitungen 32 bzw. 36 der Bremsanlage 10 und
die Druckmodulatoren 43 und 44 abgesperrt sind. Gleich
zeitig mit dem Umschalten der Funktionssteuerventile 38
und 39 in deren - sperrende - Funktionsstellungen I
wird die Hilfsdruckquelle 48 aktiviert, und, entweder
gleichzeitig hiermit oder spätestens mit dem Umschalten
der Funktionssteuerventile 38 und 39 in deren Funktions
stellung II, werden auch die Bremsdruck-Steuerventile
46 und 47 in deren Funktionsstellungen II umgeschaltet,
in denen der Hochdruckausgang 56 der Hilfsdruckquelle
48 mit den Steuerdruckräumen 54 der Druckmodulatoren 43
und 44 verbunden ist, wodurch deren Kolben 52 eine Ver
schiebung im Sinne eines Druckaufbaus in den Ausgangs
druckräumen 53 erfahren, wobei der in den Ausgangsdruck
räumen 53 aufgebaute Druck unmittelbar über das Anti
blockiersystem 12 in die Radbremsen 14 und 16 bzw. 17
und 18 des Vorderachs-Bremskreises I und des Hinterachs-
Bremskreises II eingekoppelt wird. In dieser einleiten
den Phase der Bremsung werden die Steuerdruckräume 54
der Druckmodulatoren "schnell" und so lange mit dem ho
hen Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 48 beaufschlagt,
daß sich in den Radbremsen 14 und 16 sowie 17 und 18
der beiden Bremskreise I und II ein Bremsdruck einstellt,
der, unabhängig davon, ob der Fahrer die Bremsanlage 10
bis auf maximalen Bremsdruck aussteuern möchte oder
nicht, den für maximale Fahrzeugverzögerung charakteri
stischen Bremsdruck von z. B. 150 bar erreicht. Die Hilfs
druckquelle 48 ist dahingehend ausgelegt, daß die durch
Einkopplung ihres Ausgangsdruckes in die Steuerdruckräu
me 54 der Druckmodulatoren 43 und 44 erreichbare An
stiegsrate des Bremsdruckes in den Radbremsen 14 und 16
sowie 17 und 18 größer ist als diejenige, die ein
"durchschnittlich" kräftiger Fahrer durch Pedal-Betäti
gung der Bremsanlage 10 erreichen könnte.
Da in den Funktionsströmen I der Funktionssteuerventile
38 und 39 - deren Sperrstellungen - die Ausgangsdruck
räume 22 und 23 des Bremsgeräts 13 gegen die von den
Ventilen 38 und 39 weiterführenden Hauptbremsleitungs-
Abschnitte 32′ und 36′ abgesperrt sind, wird das Brems
pedal 19 gleichsam "hart", d. h., es kann auch bei größ
ter Kraftaufwendung nicht weiter durchgedrückt werden.
Der Fahrer hat in einer solchen Phase einer Brems-Situ
ation nicht mehr den Pedalweg als diesbezügliches Maß
zur Verfügung, sondern allein noch die Reaktionskraft
des Bremspedals 19, die der von ihm ausgeübten Betäti
gungskraft gleich ist. "Nachgiebigkeit" besteht allen
falls noch im Bereich des Fußes, mit dem der Fahrer das
Bremspedal 19 niederdrückt. Da gleichwohl die Bremswir
kung erhalten ist, wird der Fahrer diese "Reaktionen"
der Bremsanlage, nachdem er sich an diese einmal gewöhnt
hat, nicht als bedrohlich empfinden, sondern sich -
psychisch - darauf sehr schnell einstellen, d. h., diese
Pedalreaktion nicht als Indiz für eine Fehlfunktion der
Bremsanlage 10 werten, zumal das Fahrzeug optimal ver
zögert wird und eine Steuerung der Bremsdruckentfaltung
dahingehend durchaus möglich ist, daß mit zunehmender
Pedalkraft auch - vermittelt durch die Ausgangssignale
des Drucksensors 76 - eine zunehmende Bremsdruckentfal
tung eintritt. Insbesondere dieses "Verhalten" der
Bremsanlage 10 ist geeignet, dem Fahrer die zuverlässi
ge Funktion der Bremsanlage 10 zu signalisieren.
Der Fahrer hat es weiterhin "in der Hand", durch Stei
gerung der Pedalbetätigungskraft, oder Erniedrigen der
selben, die Fahrzeugverzögerung zu steuern.
Betätigt der Fahrer das Bremspedal 19 mit einer zwar -
zeitlich - zunehmenden Kraft, die aber zu einer zeitli
chen Druckänderungsrate führt, die geringer ist als
der Ansprechschwellenwert s der Bremsdruck-Steuerein
richtung 11, so wertet dies die elektronische Steuer
einheit 72 dahingehend, daß die Fahrzeugverzögerung
nunmehr dem Fahrerwunsch entspricht und gleicht nun
selbsttätig den in den Radbremsen 14 und 16 sowie 17
und 18 herrschenden Bremsdruck an den im Primärausgangs
druckraum 22 des Bremsgeräts 13 herrschenden Druck an,
was im allgemeinen eine Druckabsenkung in den Radbrem
sen 14 und 16 sowie 17 und 18 erfordert. Diese Brems
druckabsenkung erfolgt zumindest in einer einleitenden
Phase dadurch, daß die Bremsdruck-Steuerventile 46 und
47 - vorzugsweise gepulst und gemeinsam - zwischen ihren
Funktionsstellungen I und 0 umgeschaltet werden, so daß
sich eine schrittweise Bremsdruckabsenkung ergibt, de
ren Änderungsrate durch zweckgerechte Variation der An
steuerzeiten bestimmbar ist, für die die Bremsdruck-
Steuerventile 46 und 47 alternierend in ihre Sperrstel
lung I und ihre Grundstellung 0 geschaltet werden. Wäh
rend solcher einleitender Druckabsenkungs-Phasen werden
die Funktionssteuerventile 38 und 39 gleichwohl in ihrem
erregten - sperrenden - Funktionsstellungen I gehalten,
bis die elektronische Steuereinheit anhand für die Fahr
zeuggeschwindigkeit und für die Fahrzeugverzögerung cha
rakteristischer Eingaben "erkennt", daß der Bremsdruck
nunmehr in guter Mehrung zumindest dem mittels des Druck
sensors 76 erfaßten Ausgangsdrucks des Bremsgeräts 13
entspricht, wonach die elektronische Sperreinheit 72 ein
Ausgangssignal erzeugt, durch das die Funktionssteuer
Ventile 38 und 39 in ihre Grundstellungen - ihre Durch
flußstellungen - zurückgeschaltet werden, so daß ein
"Restausgleich" der Drücke in den Radbremsen 14 und 16
bzw. 17 und 18 und den Ausgangsdruckräumen 22 und 23 des
Bremsgeräts 23 stattfinden kann.
Wird im Verlauf der der Bremsdruck-Steuerung ein Maxi
malwert Pmax des Bremsdruckes erreicht, der bei Ausnut
zung höchstmöglicher Kraftschluß-Beiwerte zwischen der
Fahrbahn und den gebremsten Fahrzeugrädern maximaler
Fahrzeugverzögerung entspricht, das die elektronische
Steuereinheit anhand kontinuierlich erfaßter dynamischer
Daten des Fahrzeuges erkennt, oder ein durch ein Anspre
chen des Antiblockiersystems 12 signalisierter Wert Preg,
der nunmehr durch die Antiblockierregelung begrenzt bzw.
reduziert wird, um dynamisch stabiles Bewegungsverhalten
des Fahrzeuges zu gewährleisten, so ist es zweckmäßig,
wenn mit Eintreten einer solchen Situation die Funktions
steuerventile 38 und 39 in ihre sperrende Funktionsstel
lung I umgeschaltet werden, sofern sie es nicht schon
waren, wodurch spätestens jetzt das Bremspedal 19, weil
Bremsflüssigkeit aus den Ausgangsdruckräumen 22 und 23
des Bremsgeräts 13 nicht in die Bremskreise I und II
hinein verdrängt werden kann, gleichsam "hart" wirkt,
d. h., im Sinne einer Brems-Aufbau-Betätigung nicht mehr
bewegt werden kann, und dadurch dem Fahrer eine sinnfäl
lige Rückmeldung darüber erteilt wird, daß eine weitere
Bremsdrucksteigerung nicht mehr sinnvoll ist.
Wenn der Fahrer das Bremspedal 19 "zurücknimmt", er
kennt dies die elektronische Steuereinheit 72 wieder
anhand des Ausgangssignals des Drucksensors 76 und des
Änderungssinnes des Signals. Auch im Verlauf von Druck
absenkungsphasen einer Bremsung bleiben die Funktions
steuerventile 38 und 39, abgesehen von kurzzeitigen
Öffnungsphasen zur Erzielung eines Druckausgleichs zwi
schen den Radbremsen und dem Bremsgerät, grundsätzlich
geschlossen, und es werden durch zweckentsprechende An
steuerung der Bremsdruck-Steuerventile 46 und 47 die
Bremsdrücke in den Vorderradbremsen 14 und 16 sowie in
den Hinterradbremsen 17 und 18 den mittels des Druck
sensors 76 erfaßten Werten nachgeführt.
Hat während einer Bremsung die Bremsdruck-Steuereinrich
tung 11 einmal angesprochen, so bleibt sie aktiviert,
solange das Ausgangssignal des Bremslichtschalters 74
der Bremsanlage 10 seinen für Bremsenbetätigung charak
teristischen Signalpegel hat, mit dessen Abfallen erst
die Bremsdruck-Steuereinrichtung 11 ausgeschaltet wird,
wonach die Funktionssteuerventile 38 und 39 und die
Bremsdruck-Steuerventile 46 und 47 wieder ihre darge
stellten Grundstellungen einnehmen, desgleichen die
Kolben 58 der Pufferspeicher 41 und 42 und die Kolben
52 der Druckmodulatoren 43 und 44.
Eine Erläuterung des elektronisch-schaltungstechnischen
Aufbaus der elektronischen Steuereinheit 72, welche die
für den insoweit erläuterten Betrieb der Bremsdruck-
Steuereinrichtung 11 erforderlichen Ansteuersignale für
die Funktionssteuerventile 38 und 39, die Bremsdruck-
Steuerventile 46 und 47 und die Hilfsdruckquelle aus
der Verarbeitung der Ausgangssignale des Positions-
Sensors 71 erzeugt, wird nicht als erforderlich ange
sehen, da eine zweckgerechte Realisierung der elektro
nischen Steuereinheit 72 dem Fachmann bei Kenntnis
ihres Zweckes mit gängigen Mitteln der elektronischen
Schaltungstechnik möglich ist.
Dies gilt auch dann, wenn die elektronische Steuerein
heit 72 auf eine Verarbeitung von Ausgangssignalen wei
terer Sensoren ausgelegt sein muß, so z. B. die Ausgangs
signale eines weiteren Drucksensors 77, welcher für den
im Sekundär-Ausgangsdruckraum 23 des Bremsgeräts 13 je
weils herrschenden Druck charakteristische Ausgangssig
nale erzeugt und/oder von weiteren Drucksensoren 78 und
79 sowie 81, welche elektrische Ausgangssignale abgeben,
welche ein Maß für die in den Vorderradbremsen 14′ und 16
bzw. in den Hinterradbremsen 17 und 18 herrschenden
Bremsdrücke sind. Mittels der Ausgangssignale der Druck-
Sensoren 76 und 77, die ein Maß für Bremsdruck-Sollwer
te sind, die der Fahrer mittels des Bremsgeräts 13 ein
steuern möchte und mittels der Bremsdruck-Sensoren 78
und 79 sowie 81, deren Ausgangssignale ein direktes Maß
für die in den Vorderradbremsen 14 und 16 bzw. den Hin
terradbremsen 17 und 18 gegebenen Ist-Werte der Brems
drücke sind, ist auf einfache Weise ein Soll-Ist-Wert-
Vergleich dieser Größen möglich, aus dem sich sehr
schnell geeignete Ansteuersignale für die Bremsdruck-
Steuerventile 46 und 47 gewinnen lassen.
Wenn im Verlauf einer Bremsung, die "langsam" und mit
mäßiger Pedalbetätigungskraft begonnen hat, die Ver
kehrssituation es erfordert, daß plötzlich wesentlich
stärker - "schärfer" - gebremst wird, mit der Folge,
daß der Ansprechschwellenwert s der Änderungsrate des
Bremsdruckes überschritten und demgemäß die Bremsdruck
steuereinrichtung erst im Verlauf einer Bremsung akti
viert wird, so hat dies beim Ausführungsbeispiel der
Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 zur Folge, daß erst mit
dem Umschalten der Funktions-Steuerventile 38 und 39
zunächst einmal das Bremspedal 19 "hart" wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, auf deren Einzel
heiten nunmehr verwiesen sei, ist demjenigen gemäß Fig. 1
weitestgehend funktionsäquivalent, unterscheidet
sich aber von diesem - in konstruktiver Hinsicht - da
durch, da. zur Realisierung der bei dem Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 1 gleichsam als Funktionsblock 11 aus
gebildeten Bremsdruck-Steuereinrichtung Komponenten des
Antiblockiersystems 12 sowie einer Antriebs-Schlupf-
Regeleinrichtung 100, mit der das durch die Bremsanlage
10 gemäß Fig. 2 repräsentierte Fahrzeug ebenfalls aus
gerüstet ist, mit ausgenutzt sind, so daß sich bei ei
nem solchen Fahrzeug, bei dem auch eine elektronische
Steuerung der Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftvertei
lung möglich ist, die Bremsdruck-Steuereinrichtung mit
relativ geringem Mehraufwand realisieren läßt, der im
wesentlichen darauf beschränkt ist, daß eine der An
triebs-Schlupf-Regeleinrichtung entsprechende Regelein
richtung 100′ auch für den Vorderachs-Bremskreis I vor
gesehen ist.
Soweit in der Fig. 2 dargestellte Funktionselemente
der Bremsanlage 10 mit denselben Bezugszeichen belegt
sind wie Funktionselemente der in den Fig. 1 bis 3
dargestellten Bremsanlagen 10, soll dies den Hinweis
auf Bau- und Funktionsgleichheit bzw. -Analogie solcher
maßen bezeichneter Elemente und auch den Verweis auf
die anhand der Fig. 1 gegebenen Erläuterungen bein
halten.
Im Rahmen des Antiblockiersystems 12, das nach dem
Rückförderprinzip arbeitend vorausgesetzt ist, vorge
sehene, den Radbremsen 14 und 16 sowie 17 und 18 ein
zeln zugeordnete Einlaßventile 101 bis 104 und Auslaß
ventile 106 bis 109, mittels derer sowohl bei einem
Antiblockier-Regelzyklus als auch bei einem Antriebs-
Schlupf-Regelzyklus an der Hinterachse Bremszug-Abbau-,
Bremsdruck-Halte- und Bremsdruck-Aufbauphasen der je
weiligen Regelungsart steuerbar sind, werden mit dieser
Funktion auch für die Bremsdruck-Steuerung ausgenutzt,
welche durch das Überschreiten des Schwellenwert s
der Geschwindigkeit ausgelöst wird, mit der sich der an
den Druckausgängen 33 und 37 des hier stark vereinfacht
dargestellten Bremsgeräts 13 anstehender Druck ändert.
Analog zur Ausnutzung der Rückförderpumpe 98 des Hin
terachs-Bremskreises II als Druckquelle für die An
triebs-Schlupf-Regelung, die nach dem Prinzip arbeitet,
ein zum Durchdrehen neigendes, angetriebenes Fahrzeug
rad durch Aktivierung seiner Radbremse 17 oder 18 wie
der zu verzögern, wobei im Antriebs-Schlupf-Regelungs
betrieb die Einspeisung von Bremsflüssigkeit in die
Rückförderpumpe 98 mittels einer Vorladepumpe 99 er
folgt, welche Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter
49 des Bremsgeräts 13 zur Eingangsseite der Rückförder
pumpe 98 fördert und, für sich allein gesehen, einen
Ausgangsdruck von bis zu 10 bar entfaltet, wird als
Hilfsdruckquelle für die Bremsdruck-Steuerung am Vor
derachs-Bremskreis I ebenfalls die diesem zugeordnete
Rückförderpumpe 98′ und eine zusätzlich für den Vorder
achs-Bremskreis I vorgesehene Vorladepumpe 99′ ausge
nutzt, welche ebenfalls Bremsflüssigkeit aus dem Vor
ratsbehälter 49 zur Eingangsseite der Rückförderpumpe
98′ des Vorderachs-Bremskreises I fördert.
Die beiden Vorladepumpen 99 und 99′, denen jeweils ein
Druckbegrenzungsventil 112 parallel geschaltet ist, die
den Ausgangsdruck der jeweiligen Vorladepumpe 99 bzw.
99′ auf dem genannten Wert von 10 bar begrenzen, sind
ausgangsseitig über je ein Ausgangs-Rückschlagventil 113 bzw. 114
an die sich zu den Vorderradbremsen 14 und
16 bzw. zu den Hinterradbremsen 17 und 18 hin verzwei
genden Abschnitte 32′ bzw. 36′ der Hauptbremsleitungen
32 bzw. 36 des Vorderachs-Bremskreises I bzw. des Hin
terachs-Bremskreises II angeschlossen, so daß schon
allein durch Aktivierung der Vorladepumpen 99′ und 99 - im
Zuge der Bremsdruck-Steuerung - ein mäßiger Brems
druck in den jeweiligen Radbremsen 14 und 16 bzw. 17
und 18 aufbaubar ist.
Das im Rahmen der Antriebs-Schlupf-Regeleinrichtung
(ASR) 100 als ASR-Funktionssteuerventil vorgesehene
2/2-Wege-Ventil 39, mittels dessen der sich zu den Hin
terradbremsen 17 und 18 verzweigende Abschnitt 36′ der
Hauptbremsleitung 36 des Hinterachs-Bremskreises II ge
gen den diesem zugeordneten Druckausgang 37 des Brems
geräts 13 absperrbar ist, wird mit dieser Funktion auch
im Zuge der Bremsdruck-Steuerung ausgenutzt. Das zu die
sem Funktionssteuerventil 39 analoge Funktions-Steuer
ventil, mittels dessen im Zuge einer Bremsdruck-Steue
rungs-Phase der sich zu den Vorderradbremsen hin ver
zweigende Abschnitt 32′ der Hauptbremsleitung 32 des
Vorderachs-Bremskreises I gegen den diesem zugeordneten
Druckausgang 33 des Bremsgeräts 13 absperrbar ist, ist
wiederum mit 38 bezeichnet.
Bremsdruck-Abbauventile, über die in Bremsdruck-Abbau-
Phasen sowohl der Bremsdruck-Steuerung als auch der
Antriebs-Schlupf-Regelung an der Hinterachse Brems
flüssigkeit aus der Rücklaufleitung 116 bzw. 117 des
Vorderachs-Bremskreises I bzw. des Hinterachs-Bremskreises II
zum Vorratsbehälter 49 der Bremsanlage 10 hin
abströmen kann, sind mit 118 bzw. 119 bezeichnet und
werden aus ihren sperrenden Grundstellungen 0 gleich
zeitig mit der Umschaltung der Funktionssteuerventile
38 und 39 in deren Durchfluß- bzw. Sperrstellung in
ihre Durchflußstellungen I umgeschaltet.
Der/die zur Bremsdruck-Sollwert-Erfassung vorgesehene(n)
Drucksensor(en) 76 oder/und 77, die Drucksensoren 78
und 79, mittels derer die Bremsdruck-Istwerte an den
Vorderradbremsen erfaßbar sind, sowie die beim Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Fig. 2 den beiden Druckausgängen
29l und 29r des Antiblockiersystems 12 zugeordneten
Druck-Sensoren 81r und 81l sind nach Aufbau und Funk
tion den entsprechend bezeichneten Sensoren des Ausfüh
rungsbeispiels gemäß Fig. 1 analog.
Claims (11)
1. Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein Straßenfahr
zeug mit hydraulischer Mehrkreis-Bremsanlage, ins
besondere Zweikreis-Bremsanlage mit statischen
Bremskreisen, in die durch Pedalbetätigung eines
Bremsgeräts pedalkraft-proportionale Drücke ein
koppelbar sind, mit einem auf dynamisch stabiles
Verzögerungsverhalten des Fahrzeuges ausgelegten
Antiblockier-Systems und mit einer auf den momen
tanen Betätigungszustand des Bremsgeräts anspre
chenden, für diesen charakteristische elektrische
Ausgangssignale, die ein Maß für den vom Fahrer
gewünschten Betrag der Bremskraft bzw. Fahrzeug
verzögerung sind, erzeugenden Sensoreinrichtung,
deren Ausgangssignale einer elektronischen Steuer
einheit zugeleitet sind, die aus einer Verarbeitung
dieser Ausgangssignale Ansteuersignale für eine
Bremsdruck-Stelleinrichtung erzeugt, durch deren
Ansteuerung mindestens in die Vorderradbremsen des
Fahrzeuges ein höherer Bremsdruck einkoppelbar ist
als der mit dem momentanen Betätigungszustand des
Bremsgeräts verknüpfte Erwartungswert des Brems
druckes, wobei eine Ansteuerung der Bremsdruck-
Stelleinrichtung im Sinne der erhöhten Bremsdruck
entfaltung mindestens dann ausgelöst wird, wenn
die Änderungsrate der bei einer Bremsdruck-Aufbau-
Betätigung des Bremsgeräts den Betätigungszustand
desselben repräsentierende Größe einen vorgegebe
nen Schwellenwert überschreitet,
dadurch gekennzeichnet, daß
die überwachte Zustandsgröße die Kraft ist, die
auf das Bremspedal (19) ausgeübt oder als damit
direkt korrelierte Größe der Ausgangsdruck der im
Bremsgerät (13) in direkter Proportionalität zur
Pedalbetätigungskraft erzeugt wird, wobei das
Bremsgerät (13), wenn der Schwellenwert der Zu
standsänderung überschritten wird, gegen die Haupt
bremsleitung(en) (32 und/oder 36) der/desjenigen
Bremskreise(s) (I und/oder II) abgesperrt wird, in
denen/dem die mittels der Bremsdruck-Steuerein
richtung (11) gesteuerte, erhöhte Bremsdruckent
faltung erfolgt.
2. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Drucksensor (76 und/oder 77) vorge
sehen ist, der ein für den Druck in einem der Aus
gangsdruckräume (22 und/oder 23) des Bremsgeräts
(13) charakteristisches elektrisches Ausgangssig
nal erzeugt.
3. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Drucksensor (78 und/oder 79) vorge
sehen ist, der ein für den Druck in mindestens ei
ner der Vorderradbremsen (14 und/oder 16) charak
teristisches elektrisches Ausgangssignal erzeugt
und vorzugsweise auch mindestens ein Drucksensor
(81), der ein für den Bremsdruck in mindestens ei
ner der Hinterradbremsen (17 und/oder 18) charak
teristisches Ausgangssignal abgibt.
4. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 2 oder
Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
für beide Vorderradbremsen (14 und 16) je ein
Drucksensor (78 und 79) vorgesehen ist.
5. Bremsdrucksteuereinrichtung nach einem der An
sprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
für die beiden Hinterradbremsen (17 und 18) je ein
Drucksensor vorgesehen ist.
6. Bremsdrucksteuereinrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Bremsdruck-Stellglied der Bremsdruck-Steuer
einrichtung (11) mindestens ein Druckmodulator (43
und/oder 44) vorgesehen ist, der einen durch einen
Kolben (52) gegen einen Ausgangsdruckraum (53)
druckdicht beweglich begrenzten Steuerdruckraum
(54) hat, durch dessen ventilgesteuerte Druckbe
aufschlagung mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruck
quelle (48) der Kolben (52) im Sinne eines Brems
druck-Aufbaues in dem an den Ausgangsdruckraum
(53) angeschlossenen Bremskreis verschiebbar ist,
und durch dessen ventilgesteuerten Anschluß an den
Vorratsbehälter (49) der Hilfsdruckquelle (48) der
Kolben (52) im Sinne eines Druckabbaues im ange
schlossenen Bremskreis (I bzw. II) verschiebbar
ist, wobei der Kolben (52) durch ein vorgespann
tes, federelastisches Rückstellelement (57) in
seine minimalem Volumen des Steuerdruckraumes (54)
und maximalem Volumen des Ausgangsdruckraumes (53)
entsprechende Grundstellung gedrängt wird.
7. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Ankopplung des Steuerdruckraumes (54) des je
weiligen Druckmodulators (43 bzw. 44) an den Hoch
druckausgang (56) der Hilfsdruckquelle (48), al
ternativ dazu an deren Vorratsbehälter (49), vor
gesehene Bremsdruck-Steuerventile (46 und 47) als
3/3-Wege-Magnetventile ausgebildet sind, deren
Grundstellung 0 eine den Steuerdruckraum (54) des
jeweiligen Druckmodulators (43 bzw. 44) gegen den
Hochdruckausgang (56) sperrende, jedoch mit dem
Vorratsbehälter (49) der Hilfsdruckquelle (48)
verbindende Durchflußstellung ist, deren bei Er
regung des Steuermagneten (64) mit einem Steuer
signal relativ niedriger Steuerstromstärke von
z. B. 3 A eingenommene, erste erregte Stellung I
eine Sperrstellung ist, in welcher der Steuer
druckraum (54) sowohl gegen den Hochdruckausgang
(56) der Hilfsdruckquelle (48) als auch gegen de
ren Vorratsbehälter (49) abgesperrt ist, und deren
bei Erregung ihres Steuermagneten (64) mit einem
Steuersignal relativ höherer Steuerstromstärke von
z. B. 6 A eingenommene, zweite erregte Stellung II
wieder eine Durchflußstellung ist, in welcher der
Steuerdruckraum (54) des Druckmodulators (43 bzw.
44) mit dem Hochdruckausgang (56) der Hilfsdruck
quelle (48) verbunden, gegen deren Vorratsbehälter
(49) jedoch abgesperrt ist.
8. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 7,
für ein Straßenfahrzeug, das sowohl mit einem An
tiblockiersystem (ABS) als auch mit einer Einrich
tung zur Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) und/oder
einer Einrichtung zur elektronisch gesteuerten
Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung (EBKV)
ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
für den Bremskreis (1) der nicht angetriebenen
Fahrzeugräder (14 und 16) eine zur Antriebs-Schlupf-
Regeleinrichtung für die angetriebenen Fahrzeug
räder analoge Einrichtung zur Bremsdruck-Beauf
schlagung vorgesehen ist, durch deren Ansteuerung
in Abhängigkeit vom Ausgangsdruck des Bremsgeräts
(13) und dessen Änderungen die Bremsdruck-Steue
rung erzielbar ist.
9. Bremsdrucksteuereinrichtung nach Anspruch 8, für
eine Straßenfahrzeug, mit Vorderachs-/Hinterachs-
Bremskreisaufteilung, Hinterachsantrieb, einem ABS
und einer ASR, bei der als Hilfsdruckquelle die
Rückförderpumpe des Hinterachs-Bremskreises ausge
nutzt ist, zu deren Bremsflüssigkeitsversorgung
eine Vorladepumpe vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
auch der Rückförderpumpe (98′) des Vorderachs-
Bremskreises (I) eine Vorladepumpe (99′) vorge
schaltet ist.
10. Bremsdrucksteuereinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein
Kraft-Sensor vorgesehen ist, der ein für die auf
das Bremspedal (19) ausgeübte Betätigungskraft
charakteristisches elektrisches Ausgangssignal
erzeugt.
11. Bremsdrucksteuereinrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch ihre Aus
bildung als Zusatzeinheit zu einer konventionellen
oder mit einem Antiblockiersystem (12) ausgerüste
ten Bremsanlage (10) des Fahrzeuges.
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DE19914102496 DE4102496A1 (de) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | Bremsdruck-steuereinrichtung |
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DE19914102496 DE4102496A1 (de) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | Bremsdruck-steuereinrichtung |
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