DE3417019A1 - Schaltungsanordnung fuer eine schlupfgeregelte fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer eine schlupfgeregelte fahrzeugbremsanlage

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Hans 6382 Friedrichsdorf Wupper
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Description

ALFRED TEVES GMBH : ''I ■ \ -- - \~\ - Λ Ρ 5565
Schaltungsanordnung für eine schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage, die mit Sensoren zur Ermittlung des Drehverhaltens der Vorder- und Hinterräder sowie mit elektronischen Schaltkreisen zur Aufbereitung, logischen Verknüpfung und Überwachung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Steuersignalen ausgerüstet ist, mit denen der Bremsdruckverlauf an den einzelnen Rädern individuell und/oder gleichzeitig an mehreren Rädern nach vorgegebenen Auswahlkriterien regelbar ist.
Eine bekannte Schaltungsanordnung dieser Art (Deutsche Offenlegungsschrift 22 09 745) enthält einen Schaltkreis zur Überwachung der Radsensoren, mit dem beim Vorliegen eines Sensorfehlers die gesamte Bremsschlupfregelung unwirksam geschaltet wird. Wenn dies während eines Bremsvorganges geschieht oder wenn der Fahrer die Sensorstörung nicht rechtzeitig feststellt, können sich gefährli-
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ehe Situationen als Folge der Abschaltung der Bremsschlupfregelung ergeben.
Ferner ist es bereits bekannt, in einer blockiergeschützten Fahrzeugbremsanlage den Druck des Hilfsenergiequelle zu überwachen und beim Absinken des Druckes die Bremsschlupfregelung nicht sofort, sondern mit Hilfe einer Überbrückungsschaltung erst nach Beendigung des anstehenden Steuersignals abzuschalten (DE-PS 24 11 173). Dieses System beruht auf der Feststellung, daß bei einem defekten Servokreis der Restdruck häufig noch zur Beendigung des anstehenden geregelten Bremsvorganges genügt. Auf die Überwachung von Sensoren, deren Störungen sich sofort auswirken, lassen sich derartige Überlegungen nicht übertragen.
Bisher hielt man es für erforderlich, bei Sensorausfall oder Sensorstörung die Schlupfregelung sofort oder verzögert auszuschalten, um einen Bremsdruckabbau als Folge gestörter Signale mit Sicherheit auszuschalten und auch im Störfall zumindest eine ungeregelte Bremsung des Fahrzeugs zu gewährleisten. Hierbei ist zu beachten, daß ein gestörter Sensor ein blockiertes Rad vortäuschen und damit einen gefährlichen Bremsdruckabbau hervorrufen könnte. Die Nachteile und gefährlichen Folgen einer unerwarteten Abschaltung der Bremsschlupfregelung, z.B. während einer Regelbremsung auf Glatteis, mußten bisher in Kauf genommen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile der bekannten schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen zu überwinden und eine schlupfgere-
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gelte Bremsanlage zu schaffen, die in der Lage ist, auch beim Auftreten eines kurzzeitigen oder langer andauernden Sensorfehlers oder eines Defekts im Übertragungsund Verarbeitungsweg des Sensorsignals, z.B. bei Kabelbruch, Kabelkurzschluß, defektem Triggerbaustein oder dergleichen, den Bremsvorgang ohne Gefährdung der Fahrstabilität und mit möglichst geringem Bremsweg zu beenden. Es sollte also das sofortige Abschalten der Regelung wegen der geschilderten gefährlichen Auswirkungen auf die Fahrstabilität vermieden werden, ohne in Kauf zu nehmen, daß das gestörte Signal die Bremswirkung zu stark reduziert.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe auf einfache Weise und mit technisch sehr fortschrittlicher Wirkung durch eine Fahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Art gelöst werden kann, deren Weiterbildung darin besteht, daß bei Ausfall oder Störung der Sensorsignale eines oder mehrerer Räder die Bremsdruckregelung dieser Räder nach einem vorgegebenen Auswahlkriterium auf Abhängigkeit von dem Drehverhalten eines anderen Rades umschaltbar ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung erfolgt bei Ausfall oder Störung der Sensorsignale eines Vorderrades die Umschaltung der Bremsdruckregelung dieses Rades auf Abhängigkeit von dem zweiten Vorderrad, während bei Ausfall oder Störung der Sensorsignale eines Hinterrades die Bremsdruckregelung dieses Rades durch Umschaltung von dem Drehverhalten des seitengleichen Vorderrades abhängig wird.
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Einige weitere vorteilhafte Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Pahrzeugbremsanlage wird also selbst beim Auftreten eines Sensorfehlers oder Sensor-Signalfehlers in ungünstigen Fahrsituationen, beispielsweise während einer Regelbremsung, die Bremsschlupfregelung fortgesetzt, wodurch die Fahrstabilität und Lenkfähigkeit des Fahrzeugs erhalten bleibt, ohne daß infolge des Sensorfehlers eine Entbremsung stattfinden kann. Im Vergleich zu einem Abbremsen mit intakten Sensoren bzw. intakter Regelung muß höchstens ein etwas längerer Bremsweg in Kauf genommen werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Abbildung hervor, die schematisch vereinfacht das hydraulische und elektrische Schaltbild einer schlupfgeregelten Kraftfahrzeug-Bremsanlage wiedergibt.
In dieser Abbildung sind die Vorderräder eines Kraftfahrzeuges mit VR,VL, die Hinterräder mit HR und HL bezeichnet. Es handelt sich hier um eine hydraulische Bremsanlage mit drei hydraulisch getrennten Bremskreisen 1,2 und 3. Als Bremsdruckgeber 4 dient ein aus einem Tandem-Hauptzylinder 5 und aus einem hydraulischen Verstärker 6, an den der Bremskreis 3 direkt angeschlossen ist, bestehendes Aggregat. Eine Hilfsdruckquelle, bestehend aus einem Hydrospeicher 33 und einer elektromoto-
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risch angetriebenen Druckmittelpumpe 34, ist in ihrer Gesamtheit mit 7 bezeichnet. Die über ein Pedal 8 auf den Bremsdruckgeber 4 ausgeübte Bremskraft F wird unterstützt durch die Hilfskraft 7 auf den Hauptzylinder 5 übertragen.
In dem Hydraulikweg von dem Bremsdruckgeber 4 zu den Rädern sind elektromagnetisch betätigbare Mehrwegeventile eingefügt, die ^stromlos offen sind und daher mit SO, nämlich SO,,SO2 und SO3 bezeichnet sind. Sobald ein Signal an diesen SO-Ventilen anliegt, schalten diese um und versperren den Durchfluß von Hydraulikmedium. Ferner sind die drei Hydraulikkreise 1,2,3 über stromlos £eschlossene (SG) Ventile SG.,SG2 und SG- mit einem Druckausgleichsbehälter 9 in Verbindung, damit durch Erregung dieser Ventile und Sperren der zugehörigen SO-Ventile ein Druckabbau als Gegenmaßnahme beim Auftreten einer Blockiergefahr herbeigeführt werden kann.
Jedes einzelne Rad VR,VL,HR,HL ist hier mit einem induktiven Sensor 10,11,12,13 ausgerüstet, in dessen Tastkopf eine Spannung induziert wird, deren Frequenz der Radgeschwindigkeit proportional ist.
über Signalleitungen 14 bis 17 sind die Radsensoren mit einem elektronischen Schaltkreis 18 verbunden, in dem die Sensorsignale logisch verknüpft und verarbeitet werden. Als Ergebnis der Signalverarbeitung stehen an dem Ausgang des Schaltkreises 18 Steuersignale zur Verfügung, die mit Hilfe von. Schaltverstärkern 19 bis 25 verstärkt und über die gestrichelten, nur angedeuteten Lei-
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tungen zu den elektromagnetisch betätigbaren SO- und SG-Ventilen weitergeleitet werden. Am Ausgang des Verstärkers 25 ist ein nicht dargestelltes Hauptventil HV angeschlossen, mit dem eine direkte oder indirekte Verbindung zwischen der Hilfsenergiequelle 7 und den Hauptzylinder-Bremskreisen 1,2 hergestellt wird, um eine ausreichende Druckmittelmenge in diesen Kreisen auch dann aufrechtzuerhalten, wenn zum Abbau des Bremsdruckes Druckmittel über die SG.-, SG2~Ventile in den Ausgleichsbehälter 9 abgeleitet wird.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält außerdem eine Überwachungsschaltung 30, an die über die Signalleitungen 26,27,28 und 29 die Sensoren 10 bis 13 bzw. die Sensor-Signalleitungen 14 bis 17 angeschlossen sind. Über Signalleitungen 31, die hier als Bündelleitung ausgeführt ist, wird das Ergebnis der Sensorüberwachung in die Logik bzw. in den elektronischen Schaltkreis 18 eingespeist.
Eine gestrichelt dargestellte Baustufe 32 deutet symbolisch an, daß die Überwachungsschaltung an verschiedenen Stellen im Weg der Sensorsignale angeschlossen werden kann, z.B. erst im Anschluß an die Signalaufbereitung in der Baustufe 32, so daß nicht nur Sensorfehler, sondern auch Störungen in den nachgeschalteten Signalwegen von der Überwachungsschaltung 30 erkannt werden können.
Solange die überwachten Sensoren, Signalwege und Signalverarbeitungsstufen intakt sind, wird bei der logischen Verknüpfung der Sensorsignale, bei der Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und schließlich bei der
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Erzeugung der Steuersignale an den Ausgängen A, bis A7 des Schaltkreises 18 das Raddrehverhalten jedes Rades individuell berücksichtigt. Erkennt nun jedoch die Überwachungsschaltung 31 einen Sensorausfall oder Sensorfehler, erfolgt eine Umschaltung bzw. Änderung der logischen Verknüpfung, mit dem Ergebnis, daß sich nunmehr die Ausgangssignale des elektronischen Schaltkreises 18 und damit der Bremdruckverlauf nach den intakten Sensorsignalen' richten, wobei die Umschaltung nach vorgegebenen Auswahlkriterien erfolgt, die sicherstellen, daß die Bremsschlupfregelung trotz eines defekten Sensors oder Sensor-Signalgebers ohne Gefährdung der Fahrstabilität und ohne Gefahr eines zu starken Bremsdruckabbaus fortgesetzt werden kann. Nach Beendigung des Bremsvorganges, sollte der Fehler nicht nur vorübergehender Natur sein, wird dann die Bremsschlupfegelung abgeschaltet und das Vorliegen eines Fehlers signalisiert.
In einer bevorzugten Ausführungsart der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird, wenn die Überwachungsschaltung 30 einen Sensorfehler an einem Vorderrad VR,VL erkennt, der entsprechende Eingang des Schaltkreises gesperrt, dadurch eine Beeinflussung der Regelung durch den defekten Sensor verhindert und die Regelung dieses Vorderrades auf Abhängigkeit von dem zweiten Vorderrad umgeschaltet. Dadurch erfolgt nunmehr eine gleichphasige Regelung beider Vorderräder VR,VL in Abhängigkeit von dem Raddrehverhalten des Vorderrades mit dem intakten Sensor. Im ungünstigsten Fall kann dadurch der Bremsdruck im Radzylinder des den defekten Sensor aufweisenden Rades zu hoch werden, so daß dieses Rad blockiert. Durch das zweite Vorderrad, das in dieser Phase die Höhe
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des Bremsdruckes bestimmt, wird jedoch in dieser Situation eine Seitenführungskraft an der Vorderachse und damit die Lenkfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten, wenn auch unter Umständen nur eingeschränkt.
Zur Erhöhung der Seitenführungskraft zur Verbesserung der Lenkfähigkeit ist es auch denkbar, im Störfall den maximalen Bremsdruck an der Vorderachse geringfügig zu reduzieren.
Bei einem Sensorfehler an einem Hinterrad HR,HL wird dagegen mit Hilfe der Überwachungsschaltung 30 und/oder dem Schaltkreis 18 das Hinterrad mit dem defekten Sensor auf den Regelkanal des seitengleichen Vorderrades umgeschaltet. Dies heißt, daß nunmehr der Eingang E, bzw. E9 elektronisch gesperrt wird und daß anstelle des fehlerhaften Signals die Information über das Raddrehverhalten des seitengleichen Vorderrades logisch mit den Signalen der übrigen Räder verknüpft wird. Bei korrekter Bremsenabstimmung und bei einer select-low-Schaltung der Hinterachse, die zumindest bei dreikreisigen Regelschaltungen der dargestellten und beschriebenen Art sinnvoll und üblich ist, wird nun der Bremsdruck an der Hinterachse durch das Raddrehverhalten des Vorderrades bestimmt, das zu dem Hinterrad mit dem defekten Sensor seitengleich ist. Dies führt zu einer geringen Unterbremsung der Hinterachse, was jedoch toleriert werden kann, da sich dadurch eine besonders hohe Fahrstabilität und höchstens ein geringfügig verlängerter Bremsweg ergibt.
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Bei fehlerhafter Bremsenabstimmung kann in dem zuletzt geschilderten Störfall das Hinterrad mit dem Sensorfehler unter ungünstigen Bedingungen blockieren. Durch die select-low-Schaltung der Hinterachse ist jedoch auch in dieser Situation sichergestellt, daß zumindest das Hinterrad mit dem intakten Sensor bzw. mit dem intakten Sensor-Signalweg stabil läuft und für die Fahrstabilität des Fahrzeugs Sorge trägt.
Ferner hat die Umschaltung bei einem Defekt am Sensor des Hinterrades auf das Sensorsignal des seitengleichen Vorderrades den Vorteil, daß bei einseitig glatter Fahrbahn bzw. bei Kurvenfahrt ein tendenzmäßig richtiges Sensorsignal ausgewertet wird, weil in diesem Fall bezogen auf den Kraftschluß und die Bremsschlupfregelung auf beiden Fahrzeugseiten verschiedene, an dem Vorder- und Hinterrad der gleichen Seite jedoch gleichartige Verhältnisse vorliegen.
Die erfindungsgemäß vorgenommene Sperrung des defekten Sensor-Signalweges und Umschaltung auf einen anderen Regelkanal nach dem vorgegebenen Auswahlkriterium wird vorzugsweise nur aufrechterhalten, solange der Sensorfehler vorliegt. Nach Ablauf des geregelten Bremsvorganges wird dann der Regler abgeschaltet und der Fehler signalisiert. Außerdem ist es möglich, die Umschaltung und/oder die Zurückschaltung verzögert oder in Abhängigkeit von der Zeitdauer des Signalausfalls oder der Signalstörung auszulösen.
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Claims (5)

3A 1 7019 ALFRED TEVES GMBH 12. April 1984 Frankfurt am Main ZL/KDB/ro P 5565 1221P H. Fennel -10 H. Wupper - 2 Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung für eine schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage, mit Sensoren zur Ermittlung des Drehverhaltens der Vorder- und Hinterräder, mit elektronischen Schaltkreisen zur Aufbereitung, logischen Verknüpfung und Überwachung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Steuersignalen, mit denen der Bremsdruckverlauf an den einzelnen Rädern individuell und/oder gleichzeitig an mehreren Rädern nach vorgegebenen Ausfallkriterien, wie select-low, select-high, regelbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß bei Ausfall oder Störung der Sensorsignale eines oder mehrerer Räder (VR,VL,HR, HL) die Bremsdruckregelung dieses Rades nach einem bestimmten Auswahlkriterium auf Abhängigkeit von dem Drehverhalten eines anderen Rades umschaltbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei Ausfall oder Störung der Sensorsignale eines Vorderrades (VR oder VL) die Bremsdruckregelung dieses Rades auf Abhän-
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gigkeit von dem Drehverhalten des zweiten Vorderrades (VR oder VL) und bei Ausfall oder Störung des Sensorsignales eines Hinterrades (HR/HL) auf Abhängigkeit von dem Drehverhalten des seitengleichen Vorderrades (VR,VL) umschaltbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Umschaltung auf die Dauer der Signalstörung begrenzt ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Umschaltung unabhängig von der Dauer der Signalstörung ist und bis zur Beendigung des Bremsvorganges erhalten bleibt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Umschaltung, wenn die Dauer der Signalstörung eine vorgegebene Zeitspanne übersteigt oder in einer bestimmten Zeitspanne wiederholt auftritt, bis zur Beendigung des Bremsvorganges oder bis zur manuellen Zurückstellung erhalten bleibt.
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