DE3621348A1 - Vorrichtung zum steuern des bremsdrucks im bremssystem eines fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Bremsdrucks im Bremssystem eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Bremsschlupfregler (Antiblockierschutzein­ richtungen) benötigen einen erheblichen mechanischen, hydraulischen und elektronischen Aufwand. Dies führt dazu, daß ein Einsatz derartiger Blockierschutzeinrichtungen nur für Fahrzeuge gehobener Klassen wirtschaftlich vertretbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, die bei geringem Aufwand eine Steuerung des Bremsdrucks im Sinne einer Verminderung der Gefahr eines Radblockierens ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei jedem Bremsvorgang wird dem Bremsdruck eine permanente Druckschwingung überlagert, deren Amplitude und Frequenz dem jeweiligen Fahrzeugtyp angepaßt ist. Durch die Überlagerung einer derartigen Druckschwingung wird das Bremssystem in Richtung auf eine "Stotter­ bremse" beeinflußt, was die Gefahr des Blockierns eines einzelnen Rades senkt. Dieser Sicherheitsgewinn ist mit wenigen Bauteilen erzielbar, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung wirtschaftlich vertretbar auch in Fahrzeugen der unteren und mittleren Klasse eingesetzt werden kann.

Zweckmäßig ist die Frequenz und/oder die Amplitude der Druckschwingung variierbar, wobei die Variation vorzugs­ weise in Abhängigkeit einer Regelgröße erfolgt. Auf diese Weise kann - zum Beispiel in Abhängigkeit des aufge­ brachten Bremsdrucks - eine betriebsangepaßte Druck­ schwingung überlagert werden.

Zweckmäßig wird die permanente Druckschwingung dem Brems­ kreis erst dann aufgeschaltet, wenn ein vorgebbarer Grenz­ druckwert überschritten wird.

Es kann auch zweckmäßig sein, als Regelgröße einen mitt­ leren Schlupf aller Räder vorzusehen, wozu an jedem ein­ zelnen Rad die Radumfangsgeschwindigkeit erfassende Sen­ soren angeordnet sind.

In einem Zweikreisbremssystem erfolgt die Steuerung der Druckschwingungen vorzugsweise für jeden Bremskreis ge­ trennt. Dies gilt sowohl für Diagonalsysteme wie für Bremskreise, denen paarweise die Vorderräder bzw. die Hinterräder zugeordnet sind.

Es kann auch vorteilhaft sein, die permanenten Druck­ schwingungen für jedes Rad getrennt aufzuschalten bzw. zu variieren.

Eine einfache Möglichkeit zum Erzeugen einer Druck­ schwingung im gesamten Bremssystem wird dadurch erhalten, daß bei einem Bremsdrucknehmer mit einer Hilfskraftein­ richtung zum Erzeugen der Druckschwingungen an der Hilfs­ krafteinrichtung eingegriffen wird und diese entsprechend den gewünschten Druckschwingungen - unabhängig von einer aufgebrachten Betätigungskraft - geregelt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung, in der das in der Zeichnung darge­ stellte schematische Ausführungsbeispiel anhand eines Dia­ gonal-Zweikreis-Bremssystems erläutert ist.

Das schematisch dargestellte Bremssystem für ein Fahrzeug besteht aus einem Bremsdruckgeber 4, der als Tandemhaupt­ zylinder mit zwei voneinander getrennten Druckräumen 20 und 30 ausgebildet ist. An den einen Druckraum 30 ist ein erster Bremskreis 2 für das linke Vorderrad 13 und das rechte Hinterrad 12 angeschlossen. Der andere Druckraum 20 steht mit dem zweiten Bremskreis 3 in Verbindung, der dem rechten Vorderrad 14 und dem linken Hinterrad 11 zuge­ ordnet ist. lm gezeigten Ausführungsbeispiel hat jedes Rad 11, 12, 13, 14 eine Bremsscheibe 31, 32, 33, 34, der je­ weils eine Radbremse 21, 22, 23, 24 zugeordnet ist. ln jeder Radbremse 21 bis 24 ist ein Bremsdrucknehmer ange­ ordnet, der bei einem Druckaufbau in dem jeweiligen Brems­ kreis 2 bzw. 3 Bremsbeläge axial gegen die Bremsscheiben 31 bis 34 drückt und das zugeordnete Rad 11 bis 14 ent­ sprechend verzögert.

Zur Unterstützung der zum Druckaufbau im Bremssystem wirkenden Fußkraft auf das Pedal 10 ist zwischen dem Tan­ demhauptzylinder 4 und dem Pedalgestänge 26 ein Brems­ kraftverstärker 5 als Hilfskrafteinrichtung zwischenge­ schaltet. Ein derartiger Bremskraftverstärker besteht im wesentlichen aus zwei durch eine Membran geteilte Kammern, die über ein vom Bremspedal 10 gesteuertes Steuerventil 25 mit der Atmosphäre bzw. mit einem Unterdruckkanal der nicht dargestellten Bremskraftmaschine verbunden werden.

ln einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist ein Steuergerät 1 vorgesehen, dem über Drucksensoren 6 und 7 der jeweils anstehende Druck in den Bremskreisen 2 und 3 gemeldet wird. Überschreitet der Bremsdruck einen vorgeb­ baren Grenzwert, so betätigt das Steuergerät 1 Druckmodu­ latoren 8 und 9, die jeweils einem Bremskreis 2 bzw. 3 zu­ geordnet sind.

Die Druckmodulatoren 8 und 9 bestehen aus einfachen Kolben/Zylindereinheiten, wobei der Kolben 8 a bzw. 9 a vom Steuergerät 1 zur Variation des Bremskreisvolumens axial verschiebbar ist. Dies erfolgt im gezeigten Ausführungs­ beispiel durch Elektromagnete; zweckmäßig sind auch ent­ sprechende hydraulische, pneumatische oder andere mechanische Verstellvorrichtungen für die Kolben 8 a bzw. 9 a.

Mittels der Druckmodulatoren wird den Bremskreisen eine permanente Druckschwingung überlagert, die zwischen vor­ gebbaren Druckdifferenzen permanent wechselnd steuerbar ist. Vorzugsweise ist die Frequenz und/oder die Amplitude der Druckschwingung variierbar. Dies kann zweckmäßig in Abhängigkeit einer Regelgröße erfolgen, zum Beispiel dem anstehenden Druck in den Bremskreisen 2 bzw. 3. Hierzu wird der Druck in den Bremskreisen über die Drucksensoren 6 und 7 dem Steuergerät 1 permanent mitgeteilt und ent­ sprechend dem Anwachsen des Bremsdrucks die Amplitude bzw. die Frequenz der Druckschwingung variiert. Die Druck­ schwingung selbst sowie deren Variation in Abhängigkeit vom Bremsdruck kann nach fest vorgegebenen Kurven bzw. Verhältnissen vom Steuergerät 1 variiert werden, wobei derartige Kurven bzw. Verhältnisse zweckmäßig in dem Steuergerät 1 abgespeichert sind.

Zur Optimierung der erfingungsgemäßen Vorrichtung ist je­ dem Rad 11, 12, 13, 14 ein fahrzeugfester Sensor 15, 16, 17, 18 zugeordnet, der eine der Radumfangsgeschwindigkeit proportionale Signalfolge an das Steuergerät 1 meldet. Eine derartige Signalfolge kann durch mit dem Fahrzeugrad umlaufende Markierungen erzielt werden, die jeweils beim Vorbeilaufen an einem Sensor einen Impuls erzeugen. Aus den Signalen der Sensoren 15 bis 18 ermittelt das Steuer­ gerät 1 eine zweckmäßige Regelgröße, vorzugsweise einen mittleren Schlupfwert. Hierbei können vorteilhaft die Sig­ nale der Sensoren 16 und 17 miteinander verknüpft werden, um eine den Druckmodulator 9 steuernde Regelgröße für den ersten Bremskreis 2 zu erhalten. Entsprechend werden die Signale der Sensoren 15 und 18 zusammengefaßt und daraus eine Regelgröße für den Druckmodulator 8 des zweiten Bremskreises 3 abgeleitet.

Anstelle der Druckmodulatoren 8 und 9 kann auch ein vom Steuergerät 1 erfolgender Eingriff am Bremskraftverstärker 5 erfolgen. Hierzu greift das Steuergerät 1 über eine strichliert dargestellte Steuerleitung 19 am Steuerventil 25 des Bremskraftverstärkers ein und betätigt das Steuer­ ventil intermittierend derart, daß der Doppelkolben des Tandemhauptzylinders 4 im Sinne eines "Stotterns" betätigt wird, so daß sich in den Bremskreisen 2 und 3 Druck­ schwingungen einstellen. Mit einem derartigen Eingriff am Bremskraftverstärker 5 ist das gesamte Bemssystem zentral mit einem Minimum an Aufwand zur Überlagerung von Druck­ schwingungen steuerbar.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Steuern des Bremsdrucks im Bremssystem eines Fahrzeugs, das mindestens einen Bremsdruckgeber (4) und an den Rädern (11 bis 14) des Fahrzeugs angeordnete Bremsdrucknehmer zur Betätigung jeder Radbremse (21 bis 24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Bremsvorgang dem Bremsdruck eine permanente Druckschwingung überlagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz und/oder die Amplitude, vorzugsweise in Abhängigkeit einer Regelgröße variierbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschwingungen in Abhängigkeit einer Regelgröße ein- bzw. ausschaltbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelgröße ein vorgebbarer Grenzwert des Bremsdrucks ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit an den Rädern (11 bis 14) angeordneten Sensoren (15 bis 18) zum Erfassen der Radumfangsgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelgröße aus den Radum­ fangsgeschwindigkeiten abgeleitet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleitete Regelgröße der Schlupf ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an das Bremssystem Druckmodu­ latoren (8, 9) angeschlossen sind, die von einem Steuer­ gerät (1) betätigt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Druckschwin­ gungen für jeden Bremskreis (2, 3) getrennt erfolgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Druckschwin­ gungen für jedes Rad getrennt erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Hilfskrafteinrichtung (5) am Bremsdruckgeber (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskrafteinrichtung zum Erzeugen von Druckschwankungen steuerbar ist.