DE4334838A1 - Bremsanlage mit elektronischer Blockierschutzregelung - Google Patents
Bremsanlage mit elektronischer BlockierschutzregelungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsan
lage mit elektronischer Blockierschutzregelung, mit einem
pedalbetätigten mehrkreisigen Bremsdruckgeber mit elek
trisch betätigbarem, in den Druckmittelwegen eingefügten
Hydraulikventilen und mit Niederdruckspeichern, die das in
den Bremsdruckabbauphasen aus den Radbremsen abgeleitete
Druckmittel aufnehmen und nach dem Lösen der Bremse in den
Bremsdruckgeber zurückgeben, mit Radsensoren sowie mit
elektronischen Schaltungen zur Auswertung der Sensorsigna
le und zur Erzeugung von Bremsdrucksteuersignalen.
Eine derartige Bremsanlage ist bereits aus der Offenle
gungsschrift DE 31 09 372 A1 bekannt. Zur Verringerung
der Herstellungskosten wird bei diesem bekannten Bremssy
stem auf eine Hydraulikpumpe zur Rückförderung des in den
Bremsdruckabbauphasen aus den Radbremsen abgeleiteten
Druckmittels verzichtet. Statt dessen wird das über die
Auslaßventile abgeführte Druckmittel in einem Niederdruck
speicher aufgenommen, aus dem es nach dem Lösen der Brem
se in die Bremskreise zurückfließt. Es sind zwei Brems
kreise mit diagonaler Bremskreisaufteilung vorgesehen. Je
der Bremskreis ist mit einer gemeinsamen Einlaß-/Auslaß
ventilanordnung und außerdem mit einem weiteren elektrisch
umschaltbaren Einlaßventil ausgerüstet ist, das in dem zu
der Hinterradbremse führenden Druckmittelweg eingefügt
ist. Dieses Einlaßventil ist zum einen in Abhängigkeit von
der Blockierschutzregelung und zum anderen lastabhängig in
seine Sperrstellung umschaltbar.
Die Regelungsgüte ist bei diesem bekannten System sehr be
grenzt. Wenn eines der vier Fahrzeugräder zu blockieren
beginnt, werden gleichzeitig beide zu den Hinterrädern
führenden Ventile auf Sperren umgeschaltet. Dadurch soll
sichergestellt werden, daß wenigstens ein Hinterrad stabil
bleibt. Sobald ein zweites Rad Blockiertendenz zeigt, wird
zusätzlich zu dem weiterhin auf rechterhaltenen Absperren
der Hinterräder in einem der beiden Kreise der Bremsdruck
abgesenkt und dann konstant gehalten. Gleichbleibende
Fahrbahnverhältnisse vorausgesetzt, wird an diesem Schalt
zustand bis zum Ende des Bremsvorganges nichts mehr geän
dert. Aus Sicherheitsgründen wird zur gleichen Zeit je
weils nur der hydraulische Druck in einem der beiden dia
gonalen Bremskreise reduziert. Es handelt sich um eine
recht primitive Regelung, die zeitweise das Blockieren von
Rädern, zeitweise die Unterbremsung der Räder in Kauf
nimmt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei
ne blockiergeschützte Bremsanlage zu entwickeln, die eben
falls ohne eine hydraulische Energiequelle auskommt und
deren Funktion dennoch in den meisten, vor allem in den
kritischen Situationen, hinter der Funktion eines "voll
wertigen" ABS nicht zurücksteht. Der Erhalt der Fahrstabi
lität und die Ausfallsicherheit der Bremsenfunktion soll
ten keine Einschränkungen erleiden.
Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit der im An
spruch 1 beschriebenen Weiterbildung der eingangs genann
ten Bremsanlage lösen läßt. Danach besteht die Besonder
heit der erfindungsgemäßen Bremsanlage darin, daß die Hy
draulikventile derart ausgebildet und in den Druckmittel
wegen angeordnet sind, daß der Bremsdruck in den Radbrem
sen der einzelnen Räder individuell steuerbar ist, daß
Sensoren und/oder Schaltkreise vorhanden sind, mit denen
der momentane Inhalt bzw. der Füllgrad der Niederdruck
speicher oder das Restvolumen ständig ermittelt werden und
daß der Druckmittelabfluß aus den Radbremsen in die Nie
derdruckspeicher im Verlaufe eines Regelungsvorgangs, aus
gehend von einem anfangs nur von dem Raddrehverhalten ab
hängigen Wert, durch Modifikation der Regelung, d. h. des
Regelungsalgorithmus, der Regelungsparameter und/oder der
Regelfrequenz, reduziert und begrenzt wird.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß grundsätz
lich die Dauer einer ABS-Regelbremsung auf eine kurze
Zeitspanne begrenzt ist und daß nur zu Beginn der Bremsung
der eigentliche, fahrdynamisch kritische Zustand vorliegt.
Mit fortschreitender Dauer der Bremsung und abnehmender
Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird der Fahrzustand unkri
tischer. Beim Bremsen in einer Kurve nimmt der Bedarf an
Seitenführungskraft mit der Verringerung der Fahrzeugge
schwindigkeit ab. Lenkmanöver müssen vor allem kurz nach
dem Einleiten einer ABS-Bremsung möglich sein, um einem
Hindernis frühzeitig ausweichen zu können.
Außerdem ändern sich in den meisten Fällen die Umstände
kurz nach Beginn einer Regelbremsung derart, daß eine
maximale Verzögerung nicht mehr erforderlich ist; die
Bremsung wird bei noch fahrendem Fahrzeug beendet, oder
zumindest die Verzögerung so stark zurückgenommen, daß der
Kraftschlußbedarf nicht mehr den zur Verfügung stehenden
Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn überschreitet. In
anderen Situationen kommt das Fahrzeug nach kurzer Zeit
zum Stillstand. Hierbei ist die Dauer einer Regelbremsung
abhängig von der Ausgangsgeschwindigkeit und dem Reibwert
zwischen Reifen und Fahrbahn.
Aus diesen Gegebenheiten folgt, daß mit fortschreitender
Dauer einer Bremsung die Anforderungen an die ABS-Rege
lungsfunktion zurückgenommen werden können. Hiervon macht
die Erfindung Gebrauch.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind
zwei hydraulisch getrennte Bremskreise mit diagonaler
Bremskreisaufteilung vorhanden, und es ist die Radbremse
jedes Rades über eine separate Ventilanordnung, die aus
zwei als Ein-/und Auslaßventile dienende 2/2-Wegeventile
besteht oder in Form eines 3/3-Wegeventils ausgebildet
ist, angeschlossen, wobei die beiden Auslaßventile eines
Bremskreises bzw. die Auslaßventilwege jeweils zu einem
gemeinsamen Niederdruckspeicher führen. Weiterhin ist es
möglich, den Niederdruckspeicher zusätzlich über jeweils
ein Rückschlagventil, das sich zum Bremsdruckgeber hin
öffnet, an den zugehörigen Bremskreis anzuschließen. Über
dieses Rückschlagventil kann sich der Niederdruckspeicher
nach dem Lösen der Bremse entleeren.
Bei entsprechender Ausbildung der Einlaß-/und Auslaßventi
le kann die Entleerung des Niederdruckspeichers auch über
diese Ventile, die dann nach dem Lösen der Bremse ange
steuert werden müssen, erfolgen. Das vorgenannte Rück
schlagventil, das sich zum Bremsdruckgeber hin öffnet, ist
in diesem Fall entbehrlich.
Eine weitere Ausführungsart der Erfindung besteht darin,
daß bei diagonaler Bremskreisaufteilung für jeden Brems
kreis ein Niederdruckspeicher vorgesehen ist, der zwei ge
trennte Eingänge für den Anschluß des Hinterrades und des
Vorderrades aufweist und der derart ausgebildet ist, daß
beim Erreichen eines vorgegebenen Speicher-Füllgrades der
Druckmittelzufluß aus der Vorderradbremse in den Speicher
gesperrt wird. Das "Sicherheitsvolumen" des Speichers
steht dann zur Regelung des Bremsdruckes an dem Hinterrad
zur Verfügung. Zur Erhaltung der Fahrstabilität ist dies
in manchen Bremssituationen von Nutzen.
Der Füllgrad des Niederdruckspeichers bzw. das Restvolumen
wird zweckmäßigerweise durch Messen und Auswerten der den
Druckmittelzufluß in den Niederdruckspeicher bestimmenden
Größen ermittelt. Hierzu werden die Ventilschaltzeiten,
der Bremsdruck oder eine den Bremsdruck indirekt wiederge
bende Größe unter Berücksichtigung der System-Kennlinien
ausgewertet.
Nach einer weiten Ausführungsart der erfindungsgemäßen
Bremsanlage weist der Niederdruckspeicher einen bei Volu
menaufnahme gegen den Druck einer Feder verschiebbaren
Kolben auf, dessen Position und Weg mit Hilfe eines Weg
sensors ermittelt wird. Zweckmäßigerweise steht in diesem
Fall der Kolben des Niederdruckspeichers mit einem Ventil
glied in Verbindung, das den Zufluß von Druckmittel aus
der Vorderradbremse in den Niederdruckspeicher sperrt, so
bald der Kolben eine Position erreicht, die einem vorgege
benen Füllgrad entspricht.
Ferner können erfindungsgemäß Schaltkreise oder Schalt
schritte vorgesehen sein, die den Druckmittelabfluß in den
Niederdruckspeicher nach dem Einsetzen einer Blockier
schutzregelung durch eine oder mehrere der folgenden Maß
nahmen begrenzen:
- - Verringerung der Regelungsfrequenz mit fort schreitender Dauer der Blockierschutzregelung,
- - Einstellung eines annähernd konstanten Hinter achsdruckes,
- - Erhöhen der Radschlupf-Regelschwellen in Abhän gigkeit von dem Straßenzustand an einem oder an mehreren Rädern,
- - Reduzieren der Regelungsfunktion an den Vorderrä dern mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit.
Auf diese Weise läßt sich wirkungsvoll der Druckmittelab
fluß aus den Radbremsen im Verlauf eines Regelungsvorgan
ges ohne Einschränkung der Funktion der geregelten Brem
sung verringern.
Ferner kann es erfindungsgemäß von Vorteil sein, als Hy
draulikventile stromgeregelte Mehrwege-Ventile vorzusehen,
die in Abhängigkeit von der Ansteuerung eine vorgegebene
Druckänderung hervorrufen.
Schließlich besteht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
noch darin, die Regelungsstrategie oder Regelungsphilo
sophie in Abhängigkeit von dem Füllgrad des Niederdruck
speichers und/oder der Dauer der Blockierschutzregelung in
mehreren Stufen zu modifizieren, und zwar ausgehend von ei
ner uneingeschränkten ABS-Funktion hin zu einer Regelungs
weise mit geringerem Druckmitteldurchsatz.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen anhand der beigefügten Abbildung hervor.
Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung die wesentlichen hy
draulischen Komponenten einer Bremsanlage nach
der Erfindung und
Fig. 2 im Schnitt und als Funktionsbild eine weitere
Ausführungsart eines Niederdruckspeichers der
Bremsanlage nach der Erfindung.
Nach Fig. 1 besteht die Bremsanlage nach der Erfindung im
wesentlichen aus einem pedalbetätigten Bremsdruckgeber 1,
der sich hier aus einem Tandem-Hauptzylinder 2 mit einem
vorgeschalteten Unterdruckverstärker 3 zusammensetzt und
an den über zwei hydraulisch getrennte Bremskreise I, II
die Radbremsen 4-7 der Fahrzeugräder in diagonaler Brems
kreisaufteilung angeschlossen sind. An den Bremskreis I
sind die Radbremsen des rechten Vorderrades VR und des
linken Hinterrades HL, an den Bremskreis II die Radbremsen
der beiden anderen Räder VL, HR angeschlossen. In den
Druckmittelwegen zu den Radbremsen liegen im vorliegenden
Ausführungsbeispiel je ein elektrisch steuerbares
3/3-Mehrwege-Ventil 8 bis 11. Jeder Bremskreis I, II ist
mit einem Niederdruckspeicher 12, 13 ausgerüstet, zu dem
die Rückflußwege der 3/3-Wegeventile 8-11 nach Umschalten
dieser Ventile in die entsprechende Position führen.
Diese Niederdruckspeicher 12, 13 besitzen hydraulisch ge
trennte Eingänge E₁, E₂ bzw. E₃, E₄ zum getrennten
Anschluß der Vorderräder und der Hinterräder. Schließlich
ist noch eine mit einem Rückschlagventil 14, 15 abgesi
cherte Rückflußleitung vorgesehen, die den jeweiligen Nie
derdruckspeicher 12 bzw. 13 mit dem Bremskreis I bzw. II
verbindet und über die nach dem Lösen der Bremse das
Druckmittel aus den Niederdruckspeichern 12 bzw. 13 in die
Bremskreise I, II bzw. in den Hauptzylinder 2 zurück
fließt.
Die elektrischen Komponenten der Bremsanlage sind nicht
gezeigt. Jedes Rad VR, HL, VL, HR ist in gewohnter Weise
mit einem (nicht dargestellten) Radsensor ausgerüstet, der
dem Raddrehverhalten entsprechende elektrische Signale er
zeugt. In einer ebenfalls nicht dargestellten elektroni
schen Regelschaltung werden die Sensorsignale ausgewertet,
um die für die Regelung erforderlichen Bremsdrucksteuersi
gnale zu gewinnen. Mit diesen Bremsdrucksteuersignalen
werden die elektromagnetisch betätigbaren 3/3-Wegeventile
8 bis 11 zur Bremsdruck- bzw. Blockierschutzregelung ange
steuert.
Die Niederdruckspeicher 12, 13 der Bremsanlage nach Fig.
1 besitzen einen gegen die Kraft einer Feder 16, 17 ver
schiebbaren Kolben 18, 19, der eine Speicherkammer 20, 21
begrenzt. An dieser Speicherkammer 20, 21 ist die Hinter
radbremse 5, 7 in der Bremsdruck-Abbauphase über den Ein
gang E₂, E₄ des Speichers 12, 13 direkt angeschlossen.
Der Anschluß E₁, E₃ der Vorderradbremse 4, 6 mündet
dagegen in den Speicherraum 20, 21 über eine Kammer 22,
23, die von einem Ventilglied 24, 25 verschlossen wird,
sobald ein vorgegebener Füllgrad der Speicherkammer 20, 21
bzw. des Niederdruckspeichers 12, 13 erreicht ist. Dieser
Füllgrad kann je nach Ausführungsart der Bremsanlage und
nach den vorgegebenen Sicherheitsanforderungen einen Wert
in einem Bereich zwischen 60 und 90%, vorzugsweise zwi
schen 70 und 85%, annehmen. Nach Erreichen des vorgegebe
nen Füllgrades kann dann in der Druckabbauphase, d. h.
nach dem Umschalten der 3/3-Wegeventile in ihre dritte Po
sition, nur noch Druckmittel über den Auslaßweg des jewei
ligen Ventils 9, 11 abfließen; es ist also nur noch Druck
abbau an den Hinterrädern HL, HR möglich. Der Druck in den
Radbremsen 4, 6 der Vorderräder VR, VL wird dagegen in
dieser Phase konstantgehalten.
Der Füllzustand des Niederdruckspeichers 12, 13 kann
grundsätzlich auch durch Messen und Auswerten der Ventil
ansteuerzeiten unter Berücksichtigung der Ventil- und
Speicherkennlinien ermittelt werden. Bei der Bildung eines
solchen "Volumenmodells" wird zweckmäßigerweise auch der
während der Regelung in den Bremskreisen I, II herrschende
Bremsdruck berücksichtigt, der wiederum in bekannter Weise
durch Drucksensoren gemessen oder durch Auswerten der beim
Einsetzen der Regelung herrschenden Fahrzeugverzögerung
oder nach anderen bekannten Kriterien ermittelt werden
kann. Schließlich ist es natürlich auch möglich, den Weg
und die Position des bei Volumenaufnahme und -abgabe axial
verschiebbaren Kolbens 18, 19 des Speichers 12, 13 mit
Hilfe eines (nicht dargestellten) Wegsensors zu messen, um
ein Maß für den Füllgrad des Speichers 12, 13 zu erhalten.
Von dem erforderlichen Herstellungsaufwand und den Forde
rungen an die Genauigkeit der Füllgradermittlung wird es
letzten Endes abhängen, welche der genannten Maßnahmen zur
Anwendung kommen.
Fig. 2 zeigt das Funktionsbild eines Niederdruckspeichers
26, der anstelle der Speicher 12, 13 für die Bremsanlage
nach Fig. 1 verwendet werden kann. Der Anschluß für die
Radbremse des Vorderrades ist Fig. 2 mit E₅, für die
Radbremse des Hinterrades mit E₆ bezeichnet. Der in Ab
hängigkeit von dem Füllgrad des Niederdruckspeichers 26
axial verschiebbare Kolben 27 ist becherförmig ausgebil
det. Am Becherboden greift eine Rückstellfeder 28 an, die
der Feder 16 (17) des beschriebenen Speichers 12 (13) ent
spricht. Über eine Öffnung in der Wandung des Kolbens 27
und in der Gehäusewandung 30 des Speichers 26 ist der
Speicherraum 29 und der Innenraum des Kolbens 27 mit dem
Anschluß E₅ für die Vorderradbremse verbunden. Dieser
Anschluß ist aber nur so lange offen, bis der durch Volu
menaufnahme axial verschobene Kolben 27 eine Position ein
genommen hat, in der seine Wandung den Anschluß E₅ ver
schließt. Nach dem Überschreiten dieses Schwellwertes
steht das restliche Speichervolumen nur noch zur Aufnahme
von Druckmittel über den Eingang E₆, der in der Druckab
bauphase mit der Radbremse des Hinterrades in Verbindung
steht, zur Verfügung. Der Speicher 26 unterscheidet sich
nur in seinem Aufbau, nicht jedoch in seiner Funktion von
den Niederdruckspeichern 12, 13 in Fig. 1.
Die Bremsanlage nach der Erfindung arbeitet wie folgt:
Vor dem Einsetzen der Blockierschutzregelung nehmen die
Ventile 8 bis 11 die in Fig. 1 gezeigten Positionen ein,
in der ein ungehinderter Bremsdruckaufbau und -abbau über
die Einlaßwege der Ventile gegeben ist. Die Niederdruck
speicher 12, 13, 26, sind zunächst leer. Beim Einsetzen
der Regelung wird das 3/3-Wegeventil, das zu dem instabil
gewordenen Rad gehört, angesteuert. In einer mittleren
Schaltposition der Ventile 8-11 wird ein weiterer Druckan
stieg unterbunden, in der dritten Schaltposition ein
Druckabbau über den Auslaßweg des entsprechenden Ventils 8
bis 11 zugelassen. In bekannter Weise wird durch Bemessung
der Ansteuerzeiten der Druckverlauf in den Radbremsen 4-7
festgelegt. Nach dem Lösen der Bremse 1, d. h. Freigeben
des Bremspedals, fließt das von den Niederdruckspeichern
12, 13 aufgenommene Druckmittel durch Einwirkung der Rück
stellfedern 16, 17 über die Rückschlagventile 14, 15 in
den Hauptzylinder 2 zurück.
Zu Beginn einer Regelbremsung entspricht die Funktion der
erfindungsgemäßen Bremsanlage vollständig einem
"Voll-ABS", d. h. einem mit einer Rückförderpumpe ausgerü
stetem Antiblockiersystem. Auf hohem Reibwert und in ande
ren Regelsituationen mit geringem "Druckabbaubedarf" be
steht für den gesamten Bremsvorgang kein Unterschied zu
der Funktion eines Voll-ABS. Bei Regelbremsungen mit höhe
rem Druckabbaubedarf muß die Regelung dem begrenzten Spei
chervolumen der Niederdruckspeicher 12, 13, 26 Rechnung
tragen. Im Verlauf der Regelung wird daher der "Volumen
durchsatz" durch Modifikation der Regelung drastisch redu
ziert. Durch Verzögerung des Druckwiederaufbaus im Verlauf
der Regelung und Verlängerung der Druck-Konstanthaltepha
sen wird die Regelfrequenz reduziert. Dies führt insbeson
dere bei homogenen Fahrbahnverhältnissen zu keiner wesent
lichen Einschränkung der Regelbremsung oder Verlängerung
des Bremsweges.
Die Regelung kann außerdem, ähnlich wie bei einer elektro
nischen Bremskraftverteilung, derart ausgelegt, daß der
Bremsdruck in den Hinterradbremsen dicht am Optimum des
Kraftschlusses für die Dauer des Bremsvorganges konstant
gehalten wird.
Ferner ist es möglich, mit zunehmender Dauer der Regelung
die Schlupfschwellen der Räder in Abhängigkeit von dem mo
mentanen Seitenkraftbedarf, z. B bei -Split die
Schlupfschwelle für das Rad auf der Niedrigreibwert-Seite,
anzuheben; dadurch setzt der Druckabbau erst bei Erreichen
eines höheren Schlupfes ein. In dieser Situation wird
durch das aufrechterhaltene Regeln am diagonal zugeordne
ten Hinterrad die Fahrstabilität gesichert.
Eine weitere Maßnahme zur Verringerung des Volumendurch
satzes besteht darin, die Regelungfunktion an der Vorder
achse mit abnehmender Fahrgeschwindigkeit zu verringern.
Die Lenkfähigkeit im unteren Geschwindigkeitsbereich wird
dadurch gegebenenfalls etwas vermindert, die Fahrstabili
tät jedoch in vollem Umfang aufrechterhalten.
Es sind weitere, von der jeweiligen Fahrsituation abhängi
ge Maßnahmen zur Verringerung des Volumendurchsatzes bzw.
des Druckabbaubedarfs möglich, die durch entsprechende
Auslegung oder Programmierung des Reglers verwirklicht
werden können. Bei allen Maßnahmen hat die Fahrstabilität
Vorrang. Der Einlauf in einen hohen Schlupf oder gar ein
kurzzeitiges Blockieren kann erforderlichenfalls ohne we
sentliche Einschränkung der Regelungsgüte in bestimmten
Situationen in Kauf genommen werden.
Die beschriebene Bremsanlage enthält Niederdruckspeicher
mit getrennten Eingängen für den Anschluß der Hinter
rad- und der Vorderradbremsen. Die Besonderheit dieser
Ausführungsart besteht darin, daß der Anschluß des Spei
chers an den Rücklaufventilweg des Vorderrades in Abhän
gigkeit von dem Füllgrad des Niederdruckspeichers abge
sperrt wird. Wird dieser vorgegebene Grenzwert der Füllung
des Niederdruckspeichers erreicht und überschritten, dann
ist in der vorderen Radbremse kein weiterer Druckabbau
mehr möglich. An der hinteren Radbremse kann jedoch noch
so lange Druck abgebaut werden, bis der Niederdruckspei
cher vollständig gefüllt ist. Die Regelung wird in diesem
Fall dieser Besonderheit angepaßt und derart verändert,
daß die Fahrstabilität gesichert bleibt, ohne daß das im
Niederdruckspeicher für den Druckabbau zur Verfügung ste
hende freie Restvolumen auf gebraucht wird, bevor das Fahr
zeug zum Stillstand kommt. Es ist also eine Sicherheitsre
serve vorhanden.
Erfindungsgemäß wird also durch Verwendung der Nieder
druckspeicher bei gleichzeitig "sparsamen" Umgang mit dem
Druckabbau und durch Modifikation der Regelungsweise bzw.
Regelungsstrategie in Abhängigkeit von der Regelungsdauer
und von dem Füllgrad der Niederdruckspeicher ein Verzicht
auf Hydraulikpumpen ohne wesentliche Einschränkung der Re
gelungsweise erreicht. Zu Beginn der Regelung, solange ein
ausreichend großes Restvolumen zum Ablassen von Bremsflüs
sigkeit aus der Radbremsen in die Niederdruckspeicher zur
Verfügung steht, gibt es keinerlei Einschränkungen in der
ABS-Funktion gegenüber einem ABS mit Energieversorgung
("Voll-ABS"). Sobald die Grenzwerte des Füllgrades über
schritten werden, wird die Regelung mit dem Ziel möglichst
geringen Druckmittelabflusses über die Ventil-Auslaßwege
modifiziert.
Der Füllgrad der Speicher und das Überschreiten bestimmter
Grenzwerte kann im Prinzip durch
- - Volumenmodellbildung in der Systemlogik,
- - durch weggesteuerte Ventile im Niederdruckspeicher und/oder
- - durch Wegsensoren im Niederdruckspeicher
verwirklicht werden. Zur Volumenmodellbildung wird der
Raddruck, die Volumenaufnahme der Radbremsen, die Druckab
baugradienten, die Ansteuerzeiten der Ventile und die
durch die geometrische Gestaltung vorgegebenen Kennlinien
des Systems und der Speicher ausgewertet. Mit den wegge
steuerten Ventilen wird in Abhängigkeit vom Fülldruck des
Niederdruckspeichers selbsttätig der weitere Druckabbau an
den Vorderrädern unterbunden. Eine Verringerung der Sei
tenführungskraft oder gar ein Blockieren des Rades bei
fortgeschrittener Regelung kann erforderlichenfalls in
Kauf genommen werden.
Claims (12)
1. Hydraulische Bremsanlage mit elektronischer Blockier
schutzregelung, mit einem pedalbetätigten, mehrkreisi
gen Bremsdruckgeber, mit elektrisch betätigbaren, in
den Druckmittelwegen eingefügten Hydraulikventilen und
mit Niederdruckspeichern, die das in den Bremsdruckab
bauphasen aus den Radbremsen abgeleitete Druckmittel
aufnehmen und nach dem Lösen der Bremse in den Brems
druckgeber zurückgeben, mit Radsensoren sowie mit
elektronischen Schaltungen zur Auswertung der Sensor
signale und zur Erzeugung von Bremsdrucksteuersigna
len, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hydraulikventile (8-11) derart ausgebildet und in den
Druckmittelwegen angeordnet sind, daß der Bremsdruck
in den Radbremsen (4-7) der einzelnen Räder (VR, HL;
VL, HR) individuell steuerbar ist,
daß Sensoren und/oder Schaltkreise vorhanden sind, mit
denen der momentane Inhalt bzw. der Füllgrad der Nie
derdruckspeicher (12, 13, 26) oder das Restvolumen
ständig ermittelt werden und daß der Druckmittelabfluß
aus den Radbremsen (4-7) in die Niederdruckspeicher
(12, 13, 26) im Verlaufe eines Regelungsvorgangs, aus
gehend von einem anfangs nur von dem Raddrehverhalten
abhängigen Wert, durch Modifikation der Regelung, d. h.
des Regelalgorithmus, der Regelungsparameter
und/oder der Regelfrequenz, reduziert und begrenzt
wird.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei hydraulisch getrennte
Bremskreise (I, II) mit diagonaler Bremskreisauftei
lung vorgesehen sind, daß die Radbremse (4-7) jedes
Rades über eine separate Ventilanordnung, die aus zwei
als Einlaß- und Auslaßventile dienende 2/2-Wegeventile
besteht oder in Form eines 3/3-Wegeventils (8-11) aus
gebildet ist, angeschlossen ist und daß die beiden
Auslaßventile eines Bremskreises bzw. die beiden Aus
laßventilwege jeweils zu einem gemeinsamen Nieder
druckspeicher (12, 13, 26) führen.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Niederdruckspeicher (12, 13,
26) zusätzlich über jeweils ein Rückschlagventil (14,
15), das sich zu dem Bremsdruckgeber (1) hin öffnet,
an den zugehörigen Bremskreis (I, II) angeschlossen
sind.
4. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Niederdruckspeicher
(12, 13, 26) über die Hydraulikventile entleert wer
den, die hierzu nach Lösen der Bremse mit einem Signal
vorgebener Dauer oder mit Signalen in Form einer Puls
folge angesteuert werden.
5. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei
diagonaler Bremskreisaufteilung und einem Niederdruck
speicher (12, 13, 26) pro Bremskreis (I, II) der Nie
derdruckspeicher (12, 13, 26) zwei getrennte Eingänge
(E₁, E₂; E₃, E₄; E₅, E₆) für den Anschluß
des Hinterrades und des Vorderrades aufweist und der
art ausgebildet ist, daß beim Erreichen eines vorgege
benen Füllgrades des Speichers (12, 13, 26) der Druck
mittelzufluß aus der Vorderradbremse (4, 6) gesperrt
wird.
6. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Füllgrad des Niederdruckspeichers (12, 13, 26) durch
Messen und Auswerten der den Druckmittelzufluß in den
Niederdruckspeicher (12, 13, 26) bestimmenden Größen
näherungsweise ermittelt wird.
7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Ermittlung des Füllgrades
die Ventilschaltzeiten, der Bremsdruck oder eine den
Bremsdruck indirekt wiedergebende Größe unter Berück
sichtigung der Ventil- und/oder System-Kennlinien,
z. B. der Niederdruckspeicher-Kennlinien, ausgewertet
werden.
8. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Niederdruckspeicher (12, 13, 26) einen bei Volumenauf
nahme gegen den Druck einer Feder (16, 17, 28) ver
schiebbaren Kolben (18, 19, 27) aufweist, dessen
Position und Weg mit Hilfe eines Wegsensors ermittelt
wird.
9. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kolben (18, 19) des Nieder
druckspeichers (12, 13) mit einem Ventilglied (24, 25)
in Verbindung steht, das den Zufluß von Druckmittel
aus der Vorderradbremse (4, 6) in den Niederdruckspei
cher (12, 13) sperrt, sobald der Kolben (18, 19) eine
Position erreicht, die einem vorgegebenen Füllgrad
entspricht.
10. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
Schaltkreise oder, bei Verwendung von programmierbaren
Schaltungen, Schaltschritte vorgesehen sind, die den
Druckmittelabfluß in den Niederdruckspeicher (12, 13,
26) nach dem Einsetzen eines Blockierschutzregelungs
vorganges durch eine oder mehrere der folgenden Maß
nahmen begrenzen:
- - Verringerung der Regelungsfrequenz mit fortschrei tender Dauer der Blockierschutzregelung,
- - Einstellung eines annähernd konstanten Hinterachs druckes,
- - Erhöhen der Radschlupf-Regelschwellen in Abhängig keit von dem Straßenzustand an einem oder an mehre ren Rädern,
- - Reduzieren der Regelungsfunktion an den Vorderrä dern mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit.
11. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als
Hydraulikventile (8-11) stromgeregelte Mehrwegeventile
vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Ansteue
rung eine vorgegebene Druckänderung hervorrufen.
12. Bremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regelungsstrategie oder Regelungsphilosophie in Abhän
gigkeit von dem Füllgrad der Niederdruckspeicher (12,
13, 26) und/oder der Dauer der Blockierschutzregelung
in mehreren Stufen von einer uneingeschränkten
ABS-Funktion ("Voll-ABS") bis zu einer Regelungsweise
mit geringem Druckmitteldurchsatz modifiziert wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
|
8141 | Disposal/no request for examination |