DE3416744A1

DE3416744A1 - Verfahren zum betreiben eines druckreglers einer fahrzeugbremsanlage mit bremdsdruckfuehler

Info

Publication number: DE3416744A1
Application number: DE19843416744
Authority: DE
Inventors: Franz Prof. Dr.-Ing. 7141 Schwieberdingen Maurer; Egbert Dr.-Ing. 7147 Hochdorf Müller; Manfred Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Stahl; Werner Dipl.-Ing. 7014 Kornwestheim Stumpe; Eberhard Ing.(grad.) 7251 Hemmingen Weiß
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1984-05-07
Publication date: 1985-11-07
Anticipated expiration: 2004-05-08
Also published as: DE3416744C3; DE3416744C2; JPS60240555A; JPH0717192B2

Description

Verfahren zum Betreiben eines Druckreglers einer
Fahrzeugbremsanlage mit Bremsdruckfühlern Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugbremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine durch die GB-PS 1 328 127 bekannte Fahrzeugbremsanlage hat eine Pumpe, mindestens einen Druckspeicher, Radbremszylinder und Bremsdrucksteuerventile zwischen diesen und den Druckspeichern und mit den Bremsdrucksteuerventilen verbundene Bremsdruckfühler zum Messen von Bremsdrücken, die in den Radbremszylindern wirken, einen mittels eines Betriebsbremspedals einstellbaren elektrischen Bremsdruckwähler und ein an diesen sowie die Bremsdruckfühler angeschlossenes elektronisches Regelgerät. Bei Betriebsbremsungen wird mittels des Betriebsbremspedals ein Bremsdruck gewählt. Das Regelgerät vergleicht das vom Bremsdruckwähler ausgehende Signal mit Anzeigen aus den Bremsdruckfühlern und steuert die Bremsdrucksteuerventile in dem Sinn, daß die Bremsdrücke in den Radbremszylindern möglichst genau mit dem gewählten Bremsdruck übereinstimmen. Um insbesondere bei abrupten Bremsungen mit möglichst wenig Lenkkorrekturen auskommen zu können, müssen die Bremskräfte an den linken und rechten Rädern der Fahrzeugachsen gleich groß sein. Die wichtigste Voraussetzung hierfür ist, daß links und rechts angeordnete Bremsdruckfühler bei Beaufschlagung mit dem gleichen Druck keine nennenswerten Anzeigeabweichungen haben. Das Herstellen und Justieren von solch genauen Bremsdruckfühlern ist jedoch unvertretbar teuer. Auch das paarweise Aussuchen von Bremsdruckfühlern ist viel zu teuer. Ebenfalls zu teuer ist bei Ersatzbedarf das paarweise Austauschen von solchen Fühlern.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren zum 3etreiben einer Fahrzeugbremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 2 und die Fahrzeugbremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 hat den Vorteil, daß trotz Verwendung von preiswerten Bremsdruckfühlern mit groben Toleranzen bei der Herstellung und/oder dem Abgleichen das Regelgerät Anzeigewerte zum Soll-Ist-Vergleich erhält, die so genau sind, als ob sie aus besonders genauen und deshalb teueren Br-emsdruckfühlern kämen. Manuelle Justierarbeiten nach dem Zusammenbauen oder Warten der Bremsanlage sind nicht nötig.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 geben an, wie in einfacher und billiger Weise für einen Arbeitsspunkt der Druckfühler die Drkbeaufschiagung zur Ermittlung von Korrekturwerten durchführbar ist. Hierdurch werden kleine Bremskräfte links und rechts des Fahrzeugs so genau übereinstimmen, daß das Fahrzeug bei Bremsungen auf vereister oder verschneiter Fahrbahn besser beherrschbar ist.
Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 bewirken, daß auch bei höheren Bremsdrücken eine genaue Übereinstimmung der Bremskräfte an beiden Seiten des Fahrzeugs erzielt wird. Dies hat den Verteil, daß während Vollbremsungen keine oder nur kleine Lenkradausschläge und kleine Lenkkräfte nötig sind, um das Fahrzeug auf einer gewollten Fahrspur zu halten. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 geben an, wie man den für die Ermittlung der Korrekturwerte nötigen Druck in einfachster Weise zur Verfügung stellen kann. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 lehren, wie man dabei ohne Verwendung eines geeichten Druckfühlers die Korrekturwerte ermitteln kann.
Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7 offenbaren ein praktisches Ausführungsbeispiel. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8 geben ein Ausführungsbeispiel an, das in preiswerter Weise durch Weiterbildung eines in Digitaltechnik arbeitenden und die Bremsdrucksteuerventile steuernden Regelgeräts herstellbar ist.
Zeichnung Das erfindungsgemäße Verfahren und der nach diesem arbeitende Druckregler einer Fahrzeugbremsanlage sind nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 den Druckregler in Verbindung mit einer Fahrzeugsbremsanlage und Figur 2 die tatsächlichen Kennlinien zweier einander zugeordneter Bremsdruckfühler sowie eine zugehörige Idealkennlinie.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Fahrzeugsbremsanlage 2 enthält wenigstens einen einem rechten Rad 3 zugeordneten Radbremszylinder 4, wenigstens einen einem linken Rad 5 zugeordneten Radbremszylinder 6, ein rechts und ein links angeordnetes Bremsdruckregelventil 7 bzw. 8, Bremsdruckleitungen 9, 10, Druckleitungen 11, 12, 13, mindestens einen Druckspeicher 14, eine rechte und eine linke Meßanschlußleitung 15 bzw. 16, Druckfühler 17, 18, Meßverstärker 19, 20, Steuer- und tiorrektureinrichtungen 21, 22, einen wenigstens einkanaligen elektrischen Sollwertgeber 23, ein Bremspedal 24 und einen Druckregler 25. Der rechte Radbremszylinder 4 und der linke Radbremszylinder 6 sind über jeweils die Bremsdruckleitung 9 bzw.
10 mit dem rechten bzw. dem linken Bremsdruckregelventil 7 bzw. 8 verbunden. Die Bremsdruckregelventile 7, 8 sind über die Druckleitungen 11, 12 und 13 an den Druckspeicher angeschlossen und beispielsweise als elektromagnetisch steuerbare 3/3-Ventile ausgebildet mit ihren Schaltstellungen zugeordneten Funktionen "Sperren und Bremsdruckhalten", Bremsaruckaufbauen und ?!Bremsdruckabbauen?t. Der Druckspeicher 14 wird in an sich bekannter Weise von einer nicht dargestellten Pumpe gefüllt, wobei es an sich gleichgültig ist, ob die Pumpe Luft oder dergleichen oder ein hydraulisches Druckmittel pumpt. Die Bauarten der Bremsdruckregelventile 7, 8 und der Radbremszylinder 4 und 5 sind in bekannter Weise dem verwendeten Druckmittel angepaßt.
Die Meßanschlußleitungen 15, 16 zapfen die Bremsdruckleitungen 9, 10 an und verbinden die Bremsdruckrühler 17, 18 mit den Radbremszylindern 4, 6.
Die Bremsdruckfühler 17, 18 d in beliebiger Art, beispielsweise als Druckmeßdosen ausgebildet, deren nicht dargestellte Membranen ebenfalls nicht dargestellte Dehnungsmeßstreifen aus Halbleiterwerkstoffen tragen. Jeweils mehrere solcher Dehnungsmeßstreifen können einer Membran zugeordnet und zu einer sogenannten Brückenschaltung zusammengefaßt sein. Die Meßverstärker 19, 20 dienen in erster Linie dazu, Meßsignale aus den Druckfühlern 17, 18 so zu verstärken, daß sie weitgehend störunabhängig in Richtung des Druckreglers 25 geführt werden können. Zu diesem Zweek werden die MeBwertverstärker beispielsweise direkt mit den Druckfühlern vereint. Die Meßverstärker 19, 20 dienen vorzugsweise auch dazu, die Druckfühler 17, 18 mit Betrieosstrom zu versorgen. Auwerden können die Meßwertverstärker dazu verwendet werden, in zu den Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 führende elektrische Leitungen 26, 27 Leitungsüberwachungspegel zu geben, zu denen die jeweils von den Druckfühlern abgegebenen Ströme bzw. Spannungen hinzuaddiert werden.
Dadurch ist es möglich, Brüche der Leitungen 26, 27 zu erkennen. Die von den Meßwertverstärkern 19, 20 bzw. den Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 ausgegebenen Größen können Spannungen oder Ströme sein. Die Steuer-und Korrektureinrichtungen 21, 22 dienen dazu, durch die Leitungen 26, 27 eingehende Meßwerte so anzugleichen, daß sie gleich groß sind unter der Voraussetzung, daß die in den Druckfühlern herrschenden Drücke gleichzeitig genau gleich groß sind. Letzteres wird dadurch erreicht, daß mittels der Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 beispielsweise beim stillstehenden Fahrzeug, das von einer Feststellbremse festgehalten wird, die Bremsdruckregelventile 7 und 8 während vorbestimmter Zeitspannen in die gleichen Steuerstellungen geschaltet werden. In der Steuerstellung "Bremsdruck abbauen" verbinden die Bremsdruckregelventile 7, 8 die Druckfühler 17, 18 mit dem Druck der umgebenden Atmosphäre. Dadurch können von den Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 Korrekturwerte ermittelt werden. Beim Steuern der Bremsdruckregelventile 7, 8 in die Stellungen "Bremsdruck aufbauen" steigen die Drücke in den Druckfühlern 17, 18 bis auf denjenigen Druck an, der in dem Druckspeicher 14 herrscht.
Bei diesen Beaufschlagungen sollen beide Druckfühler 17, 18 über die Meßverstärker 19, 20 und die Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 dem Druckregler 25 Signale zuführen, die einer idealen Kennlinie, wie sie in der Figur 2 mit K bezeichnet ist, folgen. Diese Kennlinie K ist beispielsweise eine Gerade und gibt zu p1 beispieisweise eine Spannung U1 und zu p2 eine Spannung U2 an.
Anstelle von Spannungen könnten auch Stromgrößen I1, I2 oder Frequenzen angegeben werden. Zu den Eingängen der Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 gelangen jedoch elektrische Signale, die infolge von Herstellungs-und Abgleichfehlern in den Druckfühlern 17, 18 und den Meßverstärkern 19, 20 auf Kennlinien K17 und K18 liegen, die von der Kennlinie K abweichen. Die Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 ermitteln Korrekturwerte AW17 und AW'17 sowie AW18 und AW'18 beispielsweise für die beiden Drücke p1 und p2 während Zeitspannen, in denen die Bremsdruckregelventile 7, 8 sich in den Stellungen Bremsdruck abbauen" und Bremsdruck auSbauen" befinden.
Die Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 sind als selbststeuernde und selbstabgleichende Mittel ausgestaltet, so daß bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs die Korrekturwerte, die zu einer Kennlinienverschiebung auf die Kennlinie K nötig sind, automatisch erfolgen. Hierzu können die Mittel als sogenannte Entzerrungsnetzwerke ausgebildet sein. Sie können aber auch so weitergebildet, sein, daß zusätzlich für zwischen den Druckstufen p1 und p2 liegende weitere Druckstufen Korrekturwerte durch Messen oder Interpolieren ermittelt werden.
Eine weitere Möglichkeit de Ausbildung der Steuer- und Korrektureinrichtungen 21, 22 besteht darin, daß man dann, wenn der Druckregler 25 als ein digital arbeitender Rechner ausgebildet ist, diesen unter Zuhilfenahme eines in einem Programmspeicher 28 abgelegten Programms und eines Korrekturwertespeichers 29 dazu verwendet, Korrekturwerte zu errechnen für die aus den Druckfühlern 17, 18 stammenden Signale. Beiden Drücken p1 und p2 holt sich der Rechner elektrische Werte mit vorbestimmter Größe aus dem Programmmspeicher 28. Es ist aber auch beispielsweise möglich, einen der beiden Druckfühler 17, 18 dazu zu verwenden, eine ideale Kennlinie K darzustellen. Der jeweils andere Druckfühler würde dann die Signale abgeben, die zu korrigieren sind.
Die Korrekturwerte können beispielsweise in Tabellenform in den Korrekturwertspeicher 29 abgelegt und während Bremsungen aus diesem abgefragt werden. Oder es können unter Verwendung von den Drücken pl und p2 zugeordneten Korrekturwerten für zwischen diesen Drücken liegende andere Drücke die Korrekturen jeweils einzeln berechnet werden.
Bei Betriebsbremsungen wird mittels des Bremspedals 24 der Sollwertgeber 23 verstellt. Dieser gibt dem Druckregler 25 ein elektrisches Sollwertsignal. Der Druckregler 25 vergleicht korrigierte Anzeigen der Druckfühler 17, 18 mit dem genannten Sollwert. Bei Bremsbeginn liegen die korrigierten Druckfühleranzeigen unter dem Sollwert, so daß der Druckregler 25 über Steuerleitungen 30, 31 die Elektromagnete 32, 33 ansteuert, die die Bremsdruckregelventile 7, 8 aus den gezeichneten Stellungen Bremsdruck abbauen" in die Stellungen "Bremsdruck aufbauen" schalten. Dadurch strömt Druckmittel aus dem Druckspeicher 14 in die Radbremszylinder 4 und 6, so daß in diesen der Druck ansteigt. Der Druckanstieg in jedem dieser Radbremszylinder wird separat mittels der Druckfühler i7 18 gemessen und mit den notwendigen Korrekturen versehen dem Druckregler 25 gemeldet. Sobald dieser das Erreichen des gewünschten Bremsdrucks feststellt, wird das jeweilige Bremsdruckregelventil 7 bzw. 8 in die Stellung Bremsdruck halten" zurückgesteuert. Wird das Bremspedal 24 teilweise zurückgelassen, dann wird das Sollsignal aus dem Sollwertgeber 23 kleiner. Infolgedessen wird der Druckregler 25 erkennen, daß der Bremsdruck höher ist als gewünscht. Dementsprechend wird der Druckregler 25 die Bremsdruckregelventile 7, 9 in die Stellungen "Bremsdruck abbauen" schalten. Wenn die Drucksignale aus den Druckfühlern 17, 18 genügend abgesunken sind, steuert der Druckregler 25 die Bremsdruckregelventile 7, 8 wieder in die Stellungen "Bremsdruck halten".
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde aus Vereinfachungsgründen im Zusammenhang mit den Druckfühlern von nur einer Fahrzeugachse beschrieben.Üblicherweise sind jedoch alle Achsen eines Fahrzeugs gebremst. Dementsprechend sind dann mehr als die beiden dargestellten Druckfühler vorhanden. Um dann die Bremskräfte links und rechts an jeder Achse gleich groß zu machen, werden für jeden Druckfühler Korrekturwerte ermittelt. Dabei kann beispielsweise die ideale Kennlinie K aus einer mathematischen Verknüpfung, beispielsweise einem Mittelwert der Meßwerte aus den Druckfühlern, oder, wie schon beschrieben, von einem der Druckfühler bestimmt werden.
Die Fahrzeugsbremsanlage 2 kann auch, wie dies die eingangs genannte DE-OS 20 43 840 lehrt, zu einer Blockierschutzbremsanlage weitergebildet sein.

Claims

Ansprüche t Verfahren zum Betreiben eines Druckreglers einer Fahrzeugbremsanlage mit wenigstens einem einstellbaren SoLlwertgeber und wenigstens zwei Druckregelventilen zum wenigstens annähernd gleichzeitigen Einregeln von Drücken an wenigstens zwei voneinander entfernten Stellen wie Radbremszylindern, denen je ein Druckfühler, der in Abhängigkeit von einem auf ihn wirkenden Druck eine elektrische Größe ausgibt, zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Normalbetrieb des Druckreglers (25) wenigstens ein Druck gleicher Größe gleichzeitig allen Druckfühlern (17, 18) zugeleitet wird, daß dem jeweiligen Druck eine elektrische Eichgröße zugeordnet wird, daß zu Unterschieden zwischen der Eichgröße und den aus den Druckfühlern kommenden Größen Korrekturwerte ermittelt werden, und daß während des Normalbetriebs des Druckreglers (.25) unter Verwendung der Korrekturwerte die angezeigten Größen korrigiert und danach als Istwerte dem Druckregler (25) zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Korrekturwerte allen Druckfühlern (17, 18) als erster Druck der Druck der umgebenden Atmosphäre zugeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Korrekturwerte den Druckfühlern (17, 18) ein von dem Druck der umgebenden Atmosphäre abweichender Druck zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als vom atmosphärischen Druck abweichender Druck den Druckfühlern (17, 18) ar in einem Druckspeicher (14) der Fahrzeugbremsanlage (2) herrschende Druck in voller Höhe zugeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Ermittlung von Korrekturwerten an den Druckfühlern (17, 18) anliegenden Druck eine vorgewählte elektrische Eichgröße, die einem Speicher (28) entnommen wird, zugeordnet wird.
6. Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Druckregler, mit wenigstens einem einstellbaren Sollwertgeber und mit wenigstens zwei Druckregelventilen zum wenigstens annähernd gleichzeitigen Einregeln von Drücken an wengistens zwei voneinander entfernten Stellen wie Radbremszylindern, denen einzeln je ein Druckfühler, der in Abhängigkeit von einem auf ihn wirkenden Druck eine elektrische Größe ausgibt zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckregler (25) eine Steuer- und Korrektureinrichtung (21, 22) zugeordnet ist, die über die Druckregelventile (7, 8) zu Eichzwecken wenigstens einen Druck in gleicher Größe gleichzeitig allen Druckfühlern (17, 18) zuführt und aus Unterschieden zwischen von den Druckfühlern abgegebenen elektrischen Größen und wenigstens einer zugeordneten Eichgröße Korrekturwerte ermittelt und während des Normalbetriebs der Druckregler die von den Druckfühlern (17, 18) abgegebenen Größen entsprechend den Korrekturwerten korrigiert und als Ist größe dem Druckregler (25) zuführt.
7. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Korrektureinrichtung (21, 22) aus einem programmierten Rechner, der Speicher (28, 29) besitzt, besteht.
8. Druckregelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner mit dem Druckregler (25) zu einer Baueinheit vereinigt ist.