DE19508559C2 - Schlupfgeregelte Bremsanlage für Nutzfahrzeuge - Google Patents

Schlupfgeregelte Bremsanlage für Nutzfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte Bremsanlage mit hydraulischer Übertragungseinrichtung für Nutzfahrzeuge.
Derartige Fahrzeuge haben einen Hauptzylinder, von dem in Abhängigkeit von der Bremskreisaufteilung Bremsleitungen zu gegenüber Personenkraftwagen-Bremsanlagen relativ großvolumigen Radzylindern führen. Für die Ausstattung von solchen Nutzfahrzeug-Bremsanlagen mit Regeleinrichtungen für Bremsschlupf- und gegebenenfalls Antriebsschlupfregelung ist es daher erforderlich, ein Hydroaggregat einer solchen Einrichtung mit entsprechend großen Leitungs- und Ventilquerschnitten im jeweiligen hydraulischen Kanal bereitzustellen, um eine ausreichende Dynamik der Schlupfregelung zu erzielen. Ein derartiges Hydroaggregat kann nicht in großen Stückzahlen gefertigt werden, demzufolge ist eine derartige Bremsanlage relativ teuer.
So ist aus EP 0 227 332 A2 bekannt, bei einem allradgetriebenen Fahrzeug mit einer hydraulischen Bremsanlage jeder Radbremse der Vorderachse eine Schlupfregeleinrichtung mit Hydroaggregat und elektronischem Steuergerät zuzuordnen, während den Radbremsen der Hinterachse gemeinsam eine derartige Einrichtung vorgeschaltet ist. Es handelt sich hierbei um hydraulisch einkanalige Ausführungen von Hydroaggregaten, welche dem jeweiligen Einsatzort angepaßt sind. Über eine Verschaltung der Steuergeräte untereinander ist keine Angabe gemacht.
Außerdem ist in DE 42 27 083 A1 ein Bremssystem beschrieben, welches zwei elektronische Steuergeräte aufweist, die jeweils einer Achse eines Fahrzeugs zugeordnet sind. Ein Steuergerät bildet eine Einheit mit einer 2-kanaligen Drucksteuereinrichtung, dem anderen Steuergerät sind zwei räumlich getrennte Drucksteuerventile nachgeordnet. An jedes Steuergerät sind zwei, den Rädern der entsprechenden Achse zugeordnete Raddrehfühler angeschlossen. Die Steuergeräte sind zum gegenseitigen Austausch der von den Raddrehfühlern erzeugten Signale zur Ermittlung der für eine Schlupfregelung erforderlichen Referenzgeschwindigkeit ausgebildet. Aufgrund der achsweise unterschiedlichen Ausstattung der Bremsanlage lassen sich bei dieser bekannten Ausführungsform nur eingeschränkt Kostenvorteile erzielen.
Ferner ist aus EP 0 467 112 A2 ein elektronisches Bremssystem für Straßenfahrzeuge bekannt, bei dem jeder Radbremse ein sogenanntes Radmodul zugeordnet ist. Dieses umfaßt ein Modulationsventil zur Ansteuerung des zugehörigen Bremszylinders sowie entsprechende Elektronik und den Anschluß eines Raddrehfühlers. Außerdem ist wenigstens ein Zentralmodul als elektronisches Steuergerät vorgesehen, dem die über einen Datenbus angeschlossenen Radmodule hierarchisch unterstellt sind. Sind zwei Zentralmodule vorgesehen, so sind diese über einen weiteren Datenbus zum Informationsaustausch und zur gegenseitigen Überwachung verbunden. Bei Vorhandensein einer Blockierschutz- oder Antriebsschlupf-Funktion wird in den Zentralmodulen eine Referenzgeschwindigkeit ermittelt und den Radmodulen über den Datenbus zugeleitet. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufwand für die Elektronik relativ groß.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß kostengünstig herstellbare Hydroaggregate mit elektronischem Steuergerät zur Anwendung kommen können, daß ein ausreichend großer Volumendurchsatz zum jeweiligen Radzylinder gegeben ist und daß die Steuergeräte zur Ermittlung der Referenzgeschwindigkeit für einen Austausch der Raddrehfühlersignale ausgebildet, ansonsten aber weitgehend autark sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bremsanlage sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Schaltschemas einer Bremsanlage für Nutzfahrzeuge vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die in der Zeichnung dargestellte schlupfgeregelte Bremsanlage mit hydraulischer Übertragungseinrichtung für Nutzfahrzeuge hat ein pneumatisches Zweikreis-Bremsgerät 1 mit einem angeflanschten Tandemhauptzylinder 2. Von diesem gehen eine Bremsleitung 3 eines ersten hydraulischen Bremskreises I und eine Bremsleitung 4 eines zweiten hydraulischen Bremskreises II aus. Dem Bremskreis I sind Radbremsen 5 und 6 einer Vorderachse 7, dem Bremskreis II sind Radbremsen 8 und 9 einer angetriebenen Hinterachse 10 des Nutzfahrzeugs zugeordnet. Die Bremsleitung 3 ist daher mit einem Bremsleitungszweig 3.1 an einen Radzylinder 11 der Radbremse 5 und mit einem Bremsleitungszweig 3.2 an einen Radzylinder 12 der Radbremse 6 angeschlossen. Entsprechend sind im Bremskreis II Zweige 4.1 und 4.2 der Bremsleitung 4 am Radzylinder 13 bzw. 14 der Radbremsen 8 bzw. 9 angeschlossen.
Jeder Achse 7 bzw. 10 des Fahrzeugs ist ein Hydroaggregat 17 bzw. 18 mit elektronischem Steuergerät 19 bzw. 20 einer Schlupfregeleinrichtung für Personenkraftwagen zugeordnet. Vorzugsweise ist das jeweilige Hydroaggregat mit Steuergerät auch achsnah am Fahrzeugrahmen oder -aufbau montiert. Ein solches Hydroaggregat ist aus DE 41 32 470 A1 bekannt. Derartige, in hohen Stückzahlen gefertigte Hydroaggregate weisen vier, den jeweiligen Radbremsen des Fahrzeugs zugeordnete hydraulische Kanäle auf. Diesen sind Magnetventile für die Modulation des in die jeweilige Radbremse eingesteuerten Bremsdrucks im Falle einer Bremsschlupfregelung zugeordnet. Außerdem beinhaltet ein derartiges Hydroaggregat neben anderen hydraulischen Elementen eine Hochdruckpumpe zum Fördern von bei einer Bremsschlupfregelung den Radbremsen entnommenem Druckmittel zum Hauptzylinder. Ist das Hydroaggregat auch zur Antriebsschlupfregelung ausgebildet, so ist in Verbindung mit weiteren Magnetventilen die Hochdruckpumpe in der Lage, auch Bremsdruck in den Radzylindern des Fahrzeugs aufzubauen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer II- Bremskreisaufteilung ist das der nicht angetriebenen Vorderachse 7 zugeordnete Hydroaggregat 17 zur Durchführung von Bremsschlupfregelung, das der angetriebenen Hinterachse 10 zugeordnete Hydroaggregat 18 zusätzlich zur Durchführung von Antriebsschlupfregelung ausgebildet. Hat, abweichend vom Ausführungsbeispiel, das Fahrzeug zwei angetriebene Achsen, so können an beiden identische Hydroaggregate für Bremsschlupf- und Antriebsschlupfregelung Verwendung finden. Die Bremsleitungen 3 und 4 gehen im jeweiligen Hydroaggregat 17 bzw. 18 in die beiden Leitungszweige 3.1 und 3.2 bzw. 4.1 und 4.2 über. Wie man an der gestrichelten Leitungsführung innerhalb des jeweiligen Hydroaggregats 17 bzw. 18 erkennt, sind dort die Bremsleitungszweige wiederum selbst verzweigt und über zwei Kanäle des entsprechenden Hydroaggregats 17 bzw. 18 geführt. Im Falle des Bremsleitungszweigs 3.1 verläuft dieser über die parallel geschalteten Kanäle K1 und K2, der Bremsleitungszweig 3.2 ist über die parallel geschalteten Kanäle K3 und K4 des Hydroaggregats 17 geführt. Im Hydroaggregat 18 verläuft der Bremsleitungszweig 4.1 über die parallel geschalteten Kanäle K1 und K2, der Bremsleitungszweig 4.2 über die parallel geschalteten Kanäle K3 und K4. Auf diese Weise wird bei der Verwendung von für Bremsanlagen von Personenkraftwagen mit kleinvolumigen Radzylindern abgestimmten Hydroaggregaten 17 und 18 sichergestellt, daß die Radzylinder 11, 12, 13, 14 des Nutzfahrzeugs mit einem ausreichend großen Volumendurchsatz weitgehend ungedrosselt mit Druckmittel versorgt werden können und eine Schlupfregelung hoher Dynamik durchführbar ist.
Die elektronischen Steuergeräte 19 und 20 empfangen, verstärken und filtern Sensorsignale, messen und differenzieren Geschwindigkeiten und berechnen daraus die Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs, den Bremsschlupf bzw. Antriebsschlupf und die Radumfangsverzögerung bzw. -beschleunigung der Räder der dem jeweiligen Steuergerät zugeordneten Fahrzeugachse. Wesentliche Elemente eines solchen Steuergeräts sind eine Eingangsschaltung für elektrische Signale von den Rädern des Fahrzeugs zugeordneten Raddrehfühlern, ein digitaler Regler für die Schlupfregelung, Ausgangsschaltungen sowie eine Endstufe zum Schalten der den Kanälen des Hydroaggregats zugeordneten Magnetventile und des Pumpenantriebs. Ein derartiges elektronisches Steuergerät ist in "Bosch Technische Unterrichtung: Pkw-Bremsanlagen", Robert Bosch GmbH, Stuttgart, 1. Ausgabe September 1989, Seiten 21 und 22 beschrieben.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein der Radbremse 5 zugeordneter Raddrehfühler 23 an einen Eingang DF1, ein der Radbremse 6 zugeordneter Raddrehfühler 24 an einen Eingang DF2 des der Vorderachse 7 zugeordneten Steuergeräts 19 angeschlossen. Am der Hinterachse 10 zugeordneten Steuergerät 20 sind die Eingänge DF3 und DF4 mit den Radbremsen 8 und 9 zugeordneten Raddrehfühlern 25 und 26 verbunden. Zur Übertragung der an der einen Achse des Fahrzeugs gewonnenen Drehfühlersignale auf das Steuergerät der anderen Achse sind elektrische Signalleitungen 27, 28, 29, 30 vorgesehen, von denen die Leitung 27 zum Übertragen des vom Raddrehfühler 23 herangeführten Signals DF1 vom Steuergerät 19 auf den Signaleingang DF1 des Steuergeräts 20 und in entsprechender Weise die Signalleitung 28 zum Übertragen des Signals DF2 vom Steuergerät 19 auf das Steuergerät 20 dient. Umgekehrt werden mit den Leitungen 29 und 30 die Signale DF3 und DF4 der Raddrehfühler 25 und 26 vom Steuergerät 20 auf die Eingänge DF3 und DF4 des Steuergeräts 19 übertragen. Anstelle der Signalleitungen 27 bis 30 können die beiden Steuergeräte 19 und 20 auch durch einen Datenbus miteinander verbunden sein. Die abgesehen von der beschriebenen Datenübermittlung, für welche das übermittelnde Steuergerät die Signale verstärkt, weitgehend autarken Steuergeräte 19 und 20 sind in der Lage, die erwähnten Berechnungen für die Schlupfregelung auszuführen.

Claims (3)

1. Schlupfgeregelte Bremsanlage mit hydraulischer Übertragungseinrichtung für Nutzfahrzeuge mit wenigstens zwei Achsen, mit den folgenden Merkmalen:
  • - es ist ein Hauptzylinder (2) vorgesehen, von dem Bremsleitungen (3, 3.1, 3.2; 4, 4.1, 4.2) zu Radzylindern (11, 12; 13, 14) führen,
  • - jeder Achse (7, 10) des Fahrzeugs ist ein Hydroaggregat (17, 18) mit elektronischem Steuergerät (19, 20) einer Schlupfregeleinrichtung für Personenkraftwagen zugeordnet,
  • - das Hydroaggregat (17, 18) weist vier hydraulische Kanäle (K1, K2, K3, R4) auf,
  • - die an die Radzylinder (11, 12; 13, 14) angeschlossenen Bremsleitungen (3, 3.1, 3.2; 4, 4.1, 4.2) sind über je zwei parallel geschaltete Kanäle (K1, K2; K3, K4) des Hydroaggregats (17, 18) geführt,
  • - an das Steuergerät (19, 20) sind zwei, den Rädern der jeweiligen Fahrzeugachse (7, 10) zugeordnete Raddrehfühler (23, 24; 25, 26) angeschlossen,
  • - die Steuergeräte (19, 20) sind wenigstens zum Austausch . von Raddrehfühlersignalen elektrisch verbunden.
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroaggregate (17, 18) mit Steuergeräten (19, 20) achsnah angeordnet sind.
3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfregeleinrichtung bei einer angetriebenen Fahrzeugachse außer für Bremsschlupfregelung auch für Antriebsschlupfregelung ausgebildet ist.
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