DE19703393A1 - Schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage mit druckmittelabhängiger Einschaltung einer Druckmittelhilfsquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeugbrems­ anlage zur Fahrstabilitäts- und/oder Antriebsschlupfregelung mit einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Blockier­ schutzsystem (ABS). Dabei wird im Regelungsfall ggf. über die Förderpumpe Druckmittel zu den Radbremsen gefördert. Für eine Reihe von Regelungsfällen reicht aber die Leistung der Förderpumpe nicht aus. Dies kann beispielsweise bei einer Antriebsschlupfregelung oder Fahrstabilitätsregelung der Fall sein, wenn kurzfristig ein besonders hoher Bremsdruck aufgebaut werden muß. Die Situation wird u. U. noch dadurch erschwert, daß bei sehr niedrigen Temperaturen die Förder­ leistung der Pumpe sinkt, da das Druckmittel noch sehr dick­ flüssig ist. Außerdem ist es vielfach üblich, die Leistung der Förderpumpe nach dem normalen ABS-Fall auszulegen, um hier nicht unnötige Vorleistungen zu bringen, die bei feh­ lender Antriebsschlupfregelung oder fehlender Giermomenten­ regelung nicht benötigt werden. Man ist daher dazu überge­ gangen, für diese Fälle eine Druckmittelhilfsquelle vorzuse­ hen, die entweder zusätzlich parallel oder in Reihe geschal­ tet mit der Förderpumpe in den genannten Sonderfällen Druck­ mittel zur Verfügung stellt. Um die Regelungszeit, insbeson­ dere bei hoher Viskosität des Druckmittels zu verkürzen, ist hier beispielsweise in der P 4425578.0 (P 7697) vorgeschla­ gen worden, zu Beginn des Regelvorgangs eine zusätzliche Druckmittelquelle einzuschalten, welche schnell den zur Re­ gelung benötigten Druck des Druckmittels zur Verfügung stellt. Wie in der genannten P 4425578.0 ausführlich be­ schrieben, bietet eine derartige Maßnahme den großen Vor­ teil, daß auch bei hoher Viskosität des Druckmittels und damit erheblicher Druckverluste aufgrund der Zähflüssigkeit des Druckmittels innerhalb der Druckleitungen das Ansprechen der Regelung an den Bremsen erheblich beschleunigt werden kann. Dabei kann die Hilfsquelle, wie aus der DE-OS 39 10 285 ersichtlich, direkt auch mit den Radbremsen verbunden werden. Ein anderes bekanntes Prinzip (siehe beispielsweise DE-PS 42 32 311) besteht darin, den Hilfsdruck mittels einer sog. Vorladung auf die Saugseite der Förderpumpe zu leiten, so daß sich deren Förderleistung entsprechend erhöht. Viel­ fach war es üblich, die Druckmittelhilfsquelle immer dann einzuschalten, wenn die Regeleinrichtung im ASR-Betrieb oder in Verbindung mit der Giermomentenregelung arbeitete. Als gewisser Nachteil hat sich allerdings dabei herausgestellt, daß das Zuschalten einer derartigen Zusatzdruckmittelquelle zu Geräuschen führt, die den Betreiber gerade zu dem Zeit­ punkt ablenken können, bei welchem er sich in einer kriti­ schen, einer Regelung erfordernden Fahrsituation befindet. Daher ist in der DE-OS 195 13 128 der Vorschlag gemacht wor­ den, im Regelfall die Zusatzdruckmittelquelle nur dann ein­ zuschalten, wenn aufgrund einer gemessenen niedrigen Tempe­ ratur die Förderpumpe nicht in der Lage ist, hinreichend Druckmittel zu fördern.

Die Messung der Temperatur des Druckmittels ist vergleichs­ weise aufwendig und Temperaturmeßeinrichtungen arbeiten re­ gelmäßig vergleichsweise träge.

Die Erfindung geht daher aus von einer Kraftfahrzeugbrems­ anlage mit Fahrdynamikregelung der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Aufgabe der Erfindung ist es, die zur Zuschaltung der Hilfsdruckquelle notwendigen Einrichtungen zu vereinfachen und somit insgesamt die Rege­ lung der Kraftfahrzeugbremsanlage zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfin­ dung besteht im Prinzip darin, eine elektrische Größe als zur Zuschaltung der Druckmittelhilfsquelle dienenden zusätz­ lichen Parameter auszuwählen, wobei die elektrische Größe einen Hinweis auf die unzureichende bzw. zureichende Förder­ leistung der Förderpumpe geben soll.

Die vorteilhafte Auswahl der zur Zuschaltung der Hilfsquelle führenden Größe hängt von den tatsächlichen technischen Ge­ gebenheiten der Bremsanlage ab. Soweit es sich um eine selbstansaugende Förderpumpe vorgesehen ist, so genügt es, den von dem Pumpenmotor durchflossenen Strom, die über der Motorwicklung liegende Spannung oder die Leistungsaufnahme des Motors zu bewerten. Ist die Leistungsaufnahme des Motors der Pumpe sehr groß bzw. der Motorstrom sehr groß bzw. die Spannung über der Motorwicklung sehr groß, so muß damit ge­ rechnet werden, daß das Fördermittel eine hohe Viskosität besitzt bzw. sehr dickflüssig ist. In diesem Falle wird die Pumpe nicht in hinreichender Länge Druckmittel an den Rad­ bremsen zur Verfügung stellen und die Druckmittelhilfsquelle muß zugeschaltet werden. Soweit die Förderpumpe nicht selbstsaugend ist, kann der umgekehrte Fall eintreten, indem der Druckmittelstrom vollkommen an der Pumpe abreißt und diese quasi leerläuft. Hier wird der Leistungsbedarf im Ge­ gensatz zu der vorher geschilderten Situation besonders klein. In diesem Falle muß also die Pumpe gerade dann unter­ stützt werden, wenn der gemessene Strom bzw. die gemessene Spannung über der Pumpenwicklung besonders klein ist. Um die Förderpumpe vergleichsweise klein auslegen zu können, emp­ fiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskom­ bination nach Anspruch 3. Dabei wird das sogenannte Vorlade­ prinzip angewendet, indem das Druckmittel eines Druckmittel­ speichers oder aber einer speziellen Vorladepumpe zur Saug­ seite der Förderpumpe geführt wird. Dabei läßt sich auch der Strom oder die Leistung des Motors der Vorladepumpe als Zu­ schaltkriterium für die Druckmittelhilfsquelle ausnutzen. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Vorladeprinzips in Ver­ bindung mit der Vorladepumpe ist in der Merkmalskombination nach Anspruch 4 aufgeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 die prinzipielle Arbeitsweise des Bremsensystems bei der Zuschaltung der Hilfsdruckquelle

Fig. 2 den Stromspannungsverlauf für den Fall einer eine hinreichende Förderleistung aufweisenden Förderpumpe und

Fig. 3 den Stromspannungsverlauf bei einer nicht hinrei­ chenden Förderleistung der Förderpumpe.

Fig. 1 zeigt nur prinzipiell eine mögliche Schaltung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Dabei wird die Lei­ stung der Vorladepumpe oder der über eine geeignete Wicklung der Vorladepumpe fließende Strom als elektrische Größe aus­ gewertet, aufgrund der die Vorladepumpe zugeschaltet oder nicht zugeschaltet wird. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, den über die Wicklung der För­ derpumpe fließenden Strom oder deren verbrauchte elektrische Leistung als Maß für die An- bzw. Abschaltung der Vorlade­ pumpe zu verwerten.

In Fig. 1 ist eine Batterie mit einem Anschluß 3 über die Motorwicklung 2 einer Vorladepumpe 1, einen Meßwiderstand 4 und ein Motorrelais 5 für den Motor der Vorladepumpe mit Masse verbunden. Wird nun aufgrund eines Regelungsvorgangs über den in die genannte Leitung eingeschleiften Schalter 10 der Motor 2 mit Strom versorgt, so fällt an dem Meßwider­ stand eine von dem gemessenen Strom abhängige Spannung ab, die über einen Meßverstärker 6 einem Analog/Digitalwandler 8 zugeführt wird, welcher innerhalb einer Mikroprozessorsteue­ rung 9 angeordnet ist. Für den Fall, daß das Druckmittel hinreichend zähflüssig ist, wird die an dem Meßwiderstand 4 gemessene Spannung groß genug sein, damit in dem Mikropro­ zessor 9 am Ausgang des Analog/Digitalwandlers 8 ein Signal ansteht. Dieses Signal wird ggf. in verarbeiteter Form zur Steuerung eines Relaisschalters 5 verwendet, welcher die Vorladepumpe ein- bzw. ausschaltet. Im vorliegenden Fall bleibt das Schaltrelais für den Pumpenmotor eingeschaltet, so daß die Vorladepumpe 1 weiterhin mit Strom versorgt wird. Die Vorladepumpe lädt also die Saugseite der nicht darge­ stellten Förderpumpe weiterhin mit Druckmittel.

Ist umgekehrt der durch den Motor 2 fließende Strom und da­ mit die Spannung an dem Meßwiderstand 4 hinreichend klein, so wird ein Ausschaltesignal über die Leitung 12 zu dem Schalter 5 gegeben, der daraufhin den Stromkreis des Motors 2 der Vorladepumpe 1 unterbricht.

Die Erfindung arbeitet auch dann, wenn man statt des Stromes an der Motorwicklung der Vorladepumpe den Strom an der in Fig. 1 nicht dargestellten Förderpumpe mißt und in Abhängig­ keit von dem Strom das Einschaltrelais 5 der Vorladepumpe einschaltet oder nicht.

Fig. 2 zeigt den Verlauf des Stromes an der Motorwicklung der Vorschaltpumpe. Zum Zeitpunkt 20 wird die Vorschaltpumpe eingeschaltet, wodurch der Strom I ansteigt. Zu einem Zeit­ punkt 21 wird in Abhängigkeit von der dann erreichten Strom­ höhe entschieden, ob die Vorladepumpe eingeschaltet bleibt oder nicht. Ist zu diesem Zeitpunkt 21 der Strom I unterhalb des Pegels P, so wird die Vorladepumpe abgeschaltet (siehe Verlauf der Spannung U am Motor), da das Druckmittel offen­ sichtlich noch nicht die hinreichend Zähigkeit besitzt. Der Strom geht somit wieder auf 0 zurück (siehe Zeitpunkt 23).

Der entgegengesetzte Fall ist im Zusammenhang mit Fig. 3 dargestellt. Hierbei wird ebenfalls zum Zeitpunkt 20 einge­ schaltet und zum Zeitpunkt 21 gemessen, wobei allerdings der dann gemessene Strom oberhalb des Pegels P liegt. Infolge dessen wird die Batteriespannung U an der Motorwicklung 5 auch über den Zeitpunkt 21 hinaus aufrechterhalten, so daß die Vorladepumpe zumindest bis zu dem Zeitpunkt eingeschal­ tet bleibt, in der der Strom den Pegel noch nicht unter­ schritten hat. Sinnvoll ist eine Abschaltung der Vorladepum­ pe zu diesem Zeitpunkt möglich oder erst zu dem Zeitpunkt, wenn der Regelvorgang beendet ist.

Vielfach wird man auch versuchen, die Vorladepumpe gar nicht erst einzuschalten, falls das Druckmittel hinreichend dünn­ flüssig ist. Dies läßt sich beispielsweise dadurch feststel­ len, daß der Stromverlauf über der nicht dargestellten För­ derpumpe gemessen wird und in Abhängigkeit von dem Strom an der Wicklung der Förderpumpe die Vorlaufpumpe entweder ein­ geschaltet wird oder nicht. An den Stromspannungsverhält­ nissen hinsichtlich Fig. 2 und 3 ändert sich dabei im Prin­ zip nichts. In Fig. 1 tritt dann nur an die Stelle der Vor­ ladepumpe 1 und deren Motorwicklung die Förderpumpe und de­ ren Motorwicklung. Weiterhin muß dafür gesorgt werden, daß das Relais 5 für den Förderpumpenstrom durchlässig bleibt. Durch das Signal auf der Leitung 12 am Ausgang der Steuerung 9 wird dann die Motorwicklung der Vorladepumpe an Spannung gelegt oder auch nicht.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit Fahrdynamikregelung, ins­ besondere zur Giermomentenregelung und/oder Antriebs­ schlupfregelung, die neben einer im Regelungsfall der Bremsdruckregelung dienenden Förderpumpe eine Druckmit­ telzusatzquelle (1) aufweist, welche zeitlich vor oder parallel zur Förderpumpe unter Druck stehendes Druck­ mittel abgibt, welches zur Bremsendruckregelung dient, wobei die Hilfsdruckmittelquelle (1) sowohl in Abhängig­ keit von der Größe der Abweichung des Ist-Werts von der Regelgröße als auch in Abhängigkeit von der Größe eines zusätzlichen Parameters eingeschaltet wird bzw. einge­ schaltet bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätz­ liche Parameter von einer elektrischen Größe (I) abge­ leitet ist, welche dem zusätzlichen Bedarf an Druckmit­ tel im Regelungsfalle entspricht.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Größe, der Strom, der Spannungsabfall oder der Leistungsverbrauch an der Förderpumpe oder ei­ ner als Hilfsdruckmittelquelle dienenden Vorladepumpe (1) ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hilfsdruckmittelquelle (2) ein Druckmittel­ speicher und/oder eine mit der Saugseite der Förderpumpe verbundene Druckmittelvorladepumpe (1) ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorladepumpe (1) über die Druckkammer des Tandem- Hauptzylinders mit der Saugseite der Förderpumpe verbun­ den ist.