DE4309243A1 - Bremsanlage mit elektronischer Steuerung der Bremskraftverteilung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrkreisige hydrauli­ sche Bremsanlage mit elektronischer Steuerung bzw. Rege­ lung der Bremskraftverteilung auf die Räder der Vorderach­ se und der Hinterachse (EBKV), mit elektrisch steuerbaren Hydraulikventilen, die in den zu den Hinterradbremsen füh­ renden Bremsleitungen eingefügt sind, und mit einer elek­ tronischen Schaltung zur Erzeugung der Ventil-Steuersigna­ le, wobei die Differenz zwischen dem Bremsschlupf der Hin­ terräder und dem Bremsschlupf der Vorderräder als Regel­ größe dient. Diese Bremsanlage ist insbesondere für Kraft­ fahrzeuge mit Schwarz/Weiß-Aufteilung der Bremskreise vor­ gesehen, doch ist sie auch für Anlagen mit diagonaler Bremskreisaufteilung geeignet.

Bekanntlich ist es notwendig, die Aufteilung der Brems­ kraft auf die Vorderräder und die Hinterräder zu variie­ ren, um statische und dynamische Achslastverlagerungen auszugleichen. Hierzu werden mechanische, fest eingestellte Druckminderer oder last- und/oder verzögerungsabhängige Bremskraftregler unterschiedlicher Bauart verwendet. Mit diesen mechanischen Einrichtungen läßt sich nur eine rela­ tiv grobe Anpassung an die tatsächliche Achslastverteilung erzielen.

Es sind auch bereits elektronische Bremskraftverteiler be­ kannt, die mit elektrisch steuerbaren Hydraulikventilen ausgerüstet sind, mit denen der Druckverlaufin den Rad­ bremsen beeinflußt werden kann (DE 33 23 402 C2). Im ein­ fachsten Fall sind die Vorderradbremsen direkt an den Bremsdruckgeber der Bremsanlage angeschlossen, während der Hydraulikweg zu den Hinterradbremsen über die Hydraulik­ ventile führt. Das Drehverhalten der Räder wird mit Rad­ sensoren gemessen, und es wird die Ansteuerung der Hydrau­ likventile derart ausgelegt, daß der Bremsschlupf an den Hinterrädern stets in einem bestimmten Verhältnis zu dem Bremsschlupf an den Vorderrädern steht; vorzugsweise wird nach der vorgenannten Patentschrift der Bremsschlupf an den Hinterrädern durch die EBKV-Regelung auf einen Wert von 85-97% des Vorderrad-Bremsschlupfes begrenzt.

Eine elektronische Regelung oder Steuerung dieser Art bie­ tet sich insbesondere in Verbindung mit einem Anti­ blockiersystem an, weil die für die Blockierschutzregelung benötigten Hydraulikventile ohne jegliche Änderung auch für die elektronische Regelung der Bremskraftverteilung verwendet werden können. Entsprechendes gilt für die Rad­ sensoren. Folglich ist nur ein minimaler Mehraufwand zur Erweiterung der Blockierschutzregelung zu einem System mit elektronischer Regelung der Bremskraftverteilung erforder­ lich.

Eine Regelung der Bremskraftverteilung in der geschilder­ ten Weise, bei der die Differenz zwischen dem Bremsschlupf an der Vorderachse und dem Bremsschlupf an der Hinterachse als Regelgröße dient, hat jedoch den Nachteil, daß bei ei­ nem Bremskreisausfall an der Vorderachse die Druckbegren­ zung an den Hinterrädern durch die EBKV-Regelung zu früh einsetzt. Dieser Nachteil macht sich insbesondere bei ei­ ner sogen. Schwarz /weiß-Bremskreisaufteilung bemerkbar, weil in diesem Fall beide Vorderradbremsen an demselben Druckmittelkreis angeschlossen sind und folglich ein Aus­ fall beider Vorderradbremsen mit zu geringem Druck an bei­ den Hinterrädern einhergeht.

Des weiteren ist aus der deutschen Patentschrift DE 34 18 044 C2 bereits eine hydraulische Mehrkreis-Bremsanlage mit Radsensoren, mit Hydraulikventilen in den Bremsleitungen und mit einer Überwachungsschaltung bekannt, die mit Hilfe dieser Sensoren die Reaktion der Räder auf die Bremsbetä­ tigung feststellt und zur Fehlererkennung auswertet.

Schließlich wurde auch schon vorgeschlagen, den beschrie­ benen Nachteil von Bremsanlagen mit elektronischer Brems­ kraftverteilung durch regelmäßige Testintervalle zu über­ winden (deutsche Patentanmeldung P 42 24 971.6). Hierbei wird die Reaktion der Räder auf Änderungen des Bremsdrucks getestet, und es wird die EBKV-Regelung abgeschaltet, wenn die Vorderräder auf diese Bremsdruckänderungen nicht oder nur in ungenügender Weise reagieren.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen weite­ ren, möglichst einfachen und verläßlichen Weg zur Überwin­ dung der vorgenannten Nachteile von Bremsanlagen mit EBKV-Regelung aufzuzeigen.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe mit der im Anspruch 1 beschriebenen Bremsanlage gelöst werden kann.

Der erfindungsgemäße Lösungsweg liegt also in der Erkennt­ nis, daß mit Hilfe eines einfachen, in dem oder den Vor­ derradbremskreis(en) installierten Druckschalters oder Drucksensors die geschilderten Nachteile zu vermeiden sind, wenn sichergestellt ist, daß die EBKV-Regelung nur stattfindet, wenn der Druckschalter bzw. Drucksensor das Vorhandensein von Bremsdruck in den Vorderradbremsen si­ gnalisiert. Ist das Signal nicht vorhanden, wird eine EBKV-Regelung unterbunden und dadurch sichergestellt, daß jegliche Begrenzung des Hinterrad-Bremsdruckes durch die EBKV-Regelung unterbleibt.

In den beigefügten Unteransprüchen sind vorteilhafte Aus­ führungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels anhand der beigefügten Abbildung hervor, die in schematischer Vereinfachung die wichtigsten Kompo­ nenten einer Bremsanlage nach der Erfindung wiedergibt.

Die Abbildung zeigt eine blockiergeschützte Bremsanlage mit elektronischer Steuerung oder Regelung der Bremskraft­ verteilung auf die Vorderachse und auf die Hinterachse. Die wesentlichen Komponenten der Bremsanlage sind ein Bremsdruckgeber 1 mit einem Tandem-Hauptzylinder 2, an den in zwei geschlossenen, voneinander unabhängigen hydrauli­ schen Bremskreisen I, II die Radbremsen in sogen. Schwarz/Weiß-Aufteilung angeschlossen sind; die beiden Vorderrädern (VR, VL) sind an den Bremskreis I angeschlos­ sen, die beiden Hinterräder HL, HR an den Bremskreis II.

In den Bremsleitungen sind elektromagnetisch betätigbare Einlaß- und Auslaßventile 3 bis 8 eingefügt. Außerdem sind eine zweikreisige Hydraulikpumpe 9, 10 mit einem gemeinsa­ men elektrischen Antriebsmotor M und mit je einem Nieder­ druckspeicher 11, 12 vorgesehen. Des weiteren sind die Rä­ der mit Radsensoren 13 bis 16 ausgerüstet, die elektrische Signale erzeugen und einem elektronischen Regler 17 zufüh­ ren. Dieser Regler wertet die Sensorsignale aus und er­ zeugt entsprechende Bremsdruck-Steuersignale. Über die an­ gedeuteten Ausgänge A des Reglers 17 werden die Brems­ drucksteuersignale den elektrisch betätigbaren Hydraulik­ ventilen 3 bis 8 und über ein Relais m dem Antriebsmotor x der Hydraulikpumpe 9, 10 zugeführt.

Mit Hilfe der Hydraulikpumpe 9, 10, die nur während einer Blockierschutzregelung in Funktion ist, wird das in der Bremsdruckabbauphase über die Auslaßventile 6 bis 8 abge­ leitete Druckmittel in bekannter Weise in die Bremskreise I, II zurückgefördert. Die Niederdruckspeicher 11, 12 dienen in den Druckabbauphasen als Zwischenspeicher.

Die beiden Vorderräder VL, VR sind über je ein Einlaß-/Aus­ laßventilpaar 3, 6; 4, 7 an den Bremskreis I angeschlossen. Im Hinterradbremskreis II ist dagegen für beide Hinterrä­ der HL, HR nur ein gemeinsames Einlaß-/Auslaßventilpaar 5, 8 vorgesehen.

Die elektronische Regelung der Bremskraftverteilung in Ab­ hängigkeit von dem Bremsschlupf bzw. der Differenz zwi­ schen dem Bremsschlupf an den Vorderrädern VL, VR und an den Hinterrädern HL, HR geschieht ebenfalls mit Hilfe des Reglers 17. Hierzu ist der Regler mit einer zusätzlichen Schaltung, die durch den Abschnitt 17′ des Reglers symbo­ lisiert ist, ausgerüstet, oder der Regler ist, wenn ein Microcomputer zur Signalverarbeitung herangezogen wird, entsprechend programmiert.

Der Bremskreis I, an den die Vorderräder angeschlossen sind, ist außerdem mit einem Druckschalter oder Drucksen­ sor 18 ausgerüstet. Dieser Schalter oder Sensor erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, symbolisiert durch einen Pfeil, das ebenfalls dem Regler 17 bzw. dem EBKV-Schalt­ kreis 17′ über einen Eingang E_p zugeleitet wird. Erfin­ dungsgemäß wird eine EBKV-Regelung durch die Schaltung 17′ des Reglers 17 nur zugelassen, wenn der Schalter oder Sen­ sor 18 ein Signal E_p liefert und dadurch anzeigt, daß tatsächlich Bremsdruck im Bremskreis I vorhanden ist; nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt der Schalter oder Sensor 18 nur dann ein Signal ab, wenn der Bremsdruck im Bremskreis I einen vorgegebenen Schwellwert überschrei­ tet.

Durch die Hinzufügung eines einfachen Druckschalters oder Drucksensors 18 wird also eine erhebliche Steigerung der Zuverlässigkeit einer Bremsanlage mit EBKV-Regelung er­ reicht. Bei Ausfall des Bremskreises I und damit der Vor­ derradbremsen ist sichergestellt, daß kein unerwünschter Bremsdruckabbau oder Bremsdruckbegrenzung an den Hinter­ radbremsen infolge der EBKV-Regelung, was eine erhebliche Verlängerung des Bremsweges zur Folge hätte, stattfinden kann. Bei einer Bremsanlage mit diagonaler Bremskreisauf­ teilung werden zweckmäßigerweise beide Bremskreise mit Druckschalter bzw. Drucksensoren ausgerüstet. Sollte bei einer solchen Bremsanlage einer der beiden Bremskreise ausfallen, wird die EBKV-Regelung vollständig unterbunden.

Claims (3)

1. Mehrkreisige hydraulische Bremsanlage mit elektroni­ scher Steuerung der Bremskraftverteilung auf die Räder der Vorder- und der Hinterachse (EBKV), mit elektrisch steuerbaren Hydraulikventilen, die in den zu den Hin­ terradbremsen führenden Bremsleitungen eingefügt sind, mit einer elektronischen Schaltung zur Erzeugung der Ventil-Steuersignale, wobei die Differenz zwischen dem Bremsschlupf der Hinterräder und dem Bremsschlupf der Vorderräder als Regelgröße dient, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Schwarz/Weiß-Aufteilung der Brems­ kreise, dadurch gekennzeichnet, daß in dem (den) hydraulischen Bremskreis(en) (I), an den (die) die Vorderradbremsen angeschlossen sind, Druck­ schalter oder Drucksensoren (18) installiert sind und daß eine EBKV-Regelung nur stattfindet, wenn die Druck­ schalter bzw. die Drucksensoren (18) das Vorhandensein von Bremsdruck in den Bremsen der Vorderräder (VL, VR) signalisieren.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die EBKV-Regelung nur stattfin­ det, wenn das Überschreiten eines vorgegebenen Brems­ druckschwellwertes signalisiert wird.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine EBKV-Regelung been­ det wird, wenn nach einer vorgegebenen Zeitspanne ein auf Bremsdruck in den Vorderradbremsen hinweisendes Si­ gnal ausbleibt.