DE3638866C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge mit
einer ersten Bremseinrichtung, die ein Bremspedal, einen Hauptbremszylinder
zur Erzeugung eines Druckmitteldruckes, der dem
Betätigungsausmaß des Bremspedals entspricht, sowie erste
Bremsen an Fahrzeugrädern, die mit dem unter Druck stehenden
Druckmittel beaufschlagbar sind, umfaßt, wobei die erste Bremseinrichtung
eine Bremswirkung erzeugt, die geringer ist als
eine dem Betätigungsausmaß des Bremspedals entsprechende gewünschte
Bremswirkung, sowie mit einer zweiten Bremseinrichtung, die von
einer zweiten Druckmittelquelle beaufschlagbare zweite Bremsen
an denselben Fahrzeugrädern umfaßt, wobei der Druckmitteldruck
in der zweiten Bremseinrichtung über eine elektronische Steuerschaltung
regelbar ist.
Ein derartiges Bremssystem ist aus der DE-OS 23 02 921 bekannt.
Bei diesem System stellt die zweite Bremseinrichtung einen
Hilfsbremskreis dar, der unabhängig von der ersten Bremseinrichtung
regelbar ist. Eine Anpassung des Bremssystems
an ein individuell angestrebtes Bremsverhalten ist jedoch
bei diesem bekannten System nicht möglich.
Aus der DE-OS 30 27 746 ist ebenfalls ein Bremssystem
mit zwei unabhängig voneinander wirkenden Bremsen vorgesehen.
Bei dieser Anordnung wird die zusätzliche Bremswirkung
der zweiten Bremse zur Kompensation einer eingeschränkten
Bremswirkung der ersten Bremse eingesetzt.
Die von der zweiten Bremse zu erzeugende Bremswirkung kann
jedoch vom Fahrer nicht gesteuert werden. Darüber hinaus
tritt im wesentlichen keine Bremswirkung ein, wenn das
Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit fährt.
In der US-PS 45 08 393 ist ein Antiblockiersystem beschrieben,
bei welchem zwei Bremszylinder für die einzige
Bremsscheibe eines jeden Rades vorgesehen sind. Die Drucke
in den beiden Bremszylindern werden unabhängig voneinander
gesteuert, womit ein Rutschen des Rades auf der Fahrbahndecke
vermieden werden soll. Bei dieser Anordnung werden
die Flüssigkeitsdrucke in den beiden Bremszylindern jedoch
nicht als Funktion der Pedalkraft durch den Fahrer gesteuert,
sondern es ist eine selbsttätige Steuerung durch
das Bremssystem vorgesehen.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
das Bremssystem der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß eine optimale Steuerung der Bremskraft über einen weiten
Bereich ermöglicht wird, während darüber hinaus die Möglichkeit
der Anpassung des Bremssystems an ein individuell angestrebtes
Bremsverhalten gegeben sein soll.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die folgenden
Merkmale:
- - das Bremssystem weist einen die tatsächliche Verzögerung des Fahrzeuges messenden Beschleunigungsgeber auf;
- - das Bremssystem weist einen Brems-Pedalkraftsensor auf, aus dessen Signalen der Sollwert der Fahrzeugverzögerung über mindestens eine in einem Speicher der elektronischen Steuerschaltung abgelegte, vorbestimmte Beziehung zwischen Brems-Pedalkraft und Verzögerungs-Sollwert ableitbar ist;
- - die Einspeisung und Regelung des Druckmitteldruckes in die/den Radbremsen der zweiten Bremseinrichtung erfolgt ausschließlich über die elektronische Steuerschaltung;
- - der Druckmitteldruck in den Radbremsen der zweiten Bremseinrichtung wird von der elektronischen Steuerschaltung so geregelt, daß deren Bremswirkung der Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung und dem Sollwert der Fahrzeugverzögerung entspricht.
Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des Bremssystems wird
auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel
des Bremssystems der vorliegenden
Erfindung für ein Kraftfahrzeug wiedergibt,
Fig. 2, 3 und 4 Kurven, die in einem Speicher
des Bremssystems gemäß Fig. 1 gespeicherte Steuermuster
wiedergeben,
Fig. 5 eine erläuternde graphische Darstellung, die Bremswirkungen
veranschaulicht, die
von einer ersten und einer zweiten Bremse des Bremssystems
erzeugt werden.
Gemäß Fig. 1 stellen die mit den Bezugszeichen 10, 11
bezeichneten zwei Paar Kreise zwei Paar Bremsscheiben
dar. Die zwei Bremsscheiben 10 sind mit einem linken
bzw. einem rechten Vorderrad eines Vierrad-Kraftfahrzeugs
verbunden, während die zwei Bremsscheiben 11 mit einem
linken bzw. rechten Hinterrad des Fahrzeugs verbunden
sind. Jede der vorderen Bremsscheiben 10 ist mit einem
Paar von Greifern 12, 13 ausgerüstet. In ähnlicher Weise
ist jeder der hinteren Bremsscheiben 11 mit einem Paar
von Greifern 14, 15 ausgerüstet. Jeder der Greifer 12, 13,
14, 15 hat einen Bremszylinder 16, 17, 18 oder 19. Mit
einem auf jeden dieser Bremszylinder ausgeübten hydraulischen
Druck wird ein Paar von Bremsbelägen gegen die
gegenüberliegende Reibungsfläche der entsprechenden Scheiben
10, 11 gedrückt, wodurch die Drehbewegungen der
Scheiben und folglich der entsprechenden Räder
gehemmt werden. Auf diese Weise wird eine Bremswirkung auf
das Fahrzeug ausgeübt. Bremsen mit dem Bremszylinder 16
werden mit ersten Vorderradbremsen 20 bezeichnet, während
Bremsen mit dem Bremszylinder 17 als zweite Vorderradbremsen
21 bezeichnet werden. In ähnlicher Weise werden Bremsen
mit dem Bremszylinder 18 als erste Hinterradbremsen 22
bezeichnet, während Bremsen mit dem Bremszylinder 19 als
zweite Hinterradbremsen 23 bezeichnet werden.
Den Bremszylindern 16, 18 der ersten Vorderrad- und Hinterradbremsen
20, 22 wird eine unter Druck stehende Flüssigkeit
ausgehend von einem Hauptbremszylinder 24 zugeführt.
Ein bedienergesteuertes Bremsbetätigungsteil in Form eines
Bremspedals 25 ist über einen Bremskraftverstärker
26 mit dem Hauptbremszylinder 24 verbunden. Eine vom
Fahrzeugführer auf das Bremspedal 24 ausgeübte
Druckkraft wird vom Bremskraftverstärker 26
verstärkt, und die verstärkte Kraft wird auf den Hauptbremszylinder
24 übertragen. Als Ergebnis wird ein gleich hoher
Flüssigkeitsdruck in zwei voneinander unabhängigen
Druckkammern des Hauptbremszylinders 24 erzeugt. Die unter
Druck gesetzten Flüssigkeiten in den beiden Druckkammern
werden den Bremszylindern 16 der ersten Vorderradbremsen
20 bzw. den Bremszylindern 18 der ersten Hinterradbremsen
22 über entsprechende Leitungen 27, 28 und über entsprechende
solenoidbetriebene Steuerventile 30, 32 zugeführt.
Normalerweise stehen die solenoidbetriebenen Steuerventile
30, 32 in ihrer ersten in Fig. 1 gezeigten Stellung, bei
der der Hauptzylinder 24 in Verbindung mit den Bremszylindern
16, 18 gehalten wird. Mit einem gesteuerten Betrag
eines über Solenoide 34, 36 fließenden elektrischen Stroms
werden die Steuerventile 30, 32 in ihre zweite Stellung
zur Verbindung der Bremszylinder 16, 18 mit einem Reservoir
38 gebracht. Demzufolge ermöglichen es die Steuerventile
30, 32 in der zweiten Stellung der unter Druck stehenden
Bremsflüssigkeit in den Bremszylindern 16, 18 in
das Reservoir 38 abzufließen, und zwar in Flußmengen, die
durch den Betrag der über die entsprechenden Solenoide 34,
36 fließenden elektrischen Ströme bestimmt sind. Die
Bremszylinder 16, 18 der ersten Vorderrad- und Hinterradbremsen
20, 22 sind so ausgelegt, daß sie eine Bremswirkung
erzielen, die kleiner als eine optimale oder erwünschte
Bremswirkung ist, die entsprechend der spezifischen
auf das Bremspedal 25 ausgeübten Betätigungs- oder
Druckkraft vorbestimmt ist. Wenn die von den Bremszylindern
16, 18 erzeugte Bremswirkung jedoch die erwünschte
Bremswirkung aus dem einen oder anderen Grunde übersteigt,
z. B. infolge eines außergewöhnlich hohen Reibungskoeffizienten
der Bremsscheiben 10, 11 aufgrund von Rostentwicklung,
werden die solenoidbetriebenen Steuerventile 30,
32 so betrieben, daß sie die Flüssigkeitsdrücke in den
Bremszylindern 16, 18 verringern. Auf diese Weise werden
die Steuerventile 30, 32 als Sicherheitsvorrichtung verwendet.
Die
ersten Vorderrad- und Hinterradbremsen 20, 22, der Hauptbremszylinder
24, das Bremspedal 25, die Leitungen 27, 28 die
solenoidbetriebenen Steuerventile 30, 32, und das Reservoir
38 arbeiten so zusammen, daß sie einen Hauptteil
eines ersten Bremssystems des beispielhaften Bremssystems
bilden.
Andererseits wird den Bremszylindern 17, 19 der zweiten
Vorderrad- und Hinterradbremsen 21, 23 eine unter Druck
gesetzte Flüssigkeit zugeführt, die von einer hydraulischen
Druckquelle geliefert wird, die eine hydraulische
Pumpe 50, ein Sicherheitsventil 52, ein Absperrventil 54
und einen Speicher bzw. Druckspeicher 56 aufweist. Der
Flüssigkeitsstrom der Bremszylinder 17, 19 wird von einem
Paar solenoidbetriebener Steuerventile 58, 59 bzw. einem
Paar solenoidbetriebener Steuerventile 60, 61 gesteuert.
Diese Steuerventile 58, 59, 60 und 61 stehen normalerweise
in ihrer ersten Stellung gemäß Fig. 1, in der die Bremszylinder
17, 19 von der hydraulischen Druckquelle getrennt
sind, und werden in Verbindung mit einem Reservoir 62
gehalten. Mit gesteuerten Beträgen eines über entsprechende
Solenoide 64, 65, 66, 67 fließenden elektrischen
Stromes werden die Steuerventile 58 bis 61 in deren zweite
Stellung gebracht, in der die Bremszylinder 17, 19 von dem
Reservoir 62 getrennt sind, und in Verbindung mit der
Druckquelle gehalten, so daß die Flüssigkeitsdrucke in den
Bremszylindern 17, 19 erhöht werden. Das Erhöhungsausmaß des
Flüssigkeitsdruckes kann durch Abstimmung des Betrags
durch die Solenoide 64, 65 fließenden elektrischen Stromes
geändert werden. Die zweiten Vorderrad- und Hinterradbremsen
21, 23 mit den Bremszylindern 17, 19 der hydraulischen
Pumpe 50, dem Speicher 56 und den solenoidbetriebenen
Steuerventilen 58 bis 61 arbeiten derart zusammen, daß
sie einen Hauptteil eines zweiten Bremssystems des Bremssystems
bilden.
Die Zufuhr eines elektrischen Stromes zu den Solenoiden
34, 36, 64, 65, 66 und 67 wird von einer Steuerung 70
gesteuert, die in der Hauptsache von einem Rechner 68,
gebildet wird. An die Steuerung 70 ist ein Drucksensor 72
angeschlossen, der auf einem Pedalaufsatz des Bremspedals
25 angeordnet ist. Dieser Drucksensor 72 dient
zum Erfassen einer auf das Bremsbetätigungsteil
in Form des Bremspedals 25 ausgeübten Betätigungskraft.
Mit der Steuerung 70 ist auch ein Fahrzeugabbremssensor
74 verbunden, der zur Erzeugung eines elektrischen
Signals ausgebildet ist, das ein Bremsausmaß (oder
Beschleunigung) des Fahrzeuges anzeigt. Der Bremssensor 74
dient zum Erfassen einer tatsächlichen,
von dem Bremssystem auf das Fahrzeug ausgeübten
Bremswirkung.
Ebenfalls an die Steuerung 70 angeschlossen sind: Ein
Vorderradlastsensor 76, der eine auf die Vorderräder
wirkende Last erfaßt, ein Hinterradlastsensor
78, der eine auf die Hinterräder ausgeübte Last erfaßt,
ein Vorderradbremskraftsensor 80, der eine von den
Vorderrädern erzeugte Bremskraft erfaßt und ein Hinterradbremskraftsensor
82, der eine von den Hinterrädern erzeugte
Bremskraft erfaßt. Die Vorderrad- und Hinterradlastsensoren
76, 78 können z. B. in einer Art von
Sensoren bestehen, die eine relative Verschiebung zwischen
der entsprechenden Achse und dem Körper des Fahrzeuges
erfassen, die infolge einer Änderung im Ausmaß einer elastischen
Verformung von Aufhängungsfedern eintritt, die
von sich ändernden, auf die Paare von Vorder- und Hinterrädern
einwirkenden Last abhängt. Als Vorder- und
Hinterradbremskraftsensoren 80, 82 können Dehnungsmeßge
räte bzw. Dehnungsmeßstreifen verwendet werden, die so
angeordnet sind, daß sie die auf die Arme, die die Greifer
12, 13 und 14, 15 tragen, bei Bremsbetätigung ausgeübten
Kräfte erfassen.
Der Rechner 68 der Steuerung 70 beinhaltet einen Speicher
84, der zum Speichern verschiedener Steuercharakteristika,
wie durch die ausgezogenen Linien in den
Fig. 2 bis 4 gezeigt, ausgelegt ist. Die in Fig. 2 gezeigten
Linien A, B und C bezeichnen Steuercharakteristika der Bremswirkung,
die verschiedene Beziehungen zwischen der auf das
Bremspedal 25 ausgeübten Betätigungskraft und dem erwünschten
Bremsausmaß des Fahrzeuges darstellen, d. h. einer
erwünschten auf das Fahrzeug auszuübenden Bremswirkung.
Linie A bezeichnet ein üblicherweise verwendetes Muster
einer Bremswirkung, bei dem das Bremsausmaß oder die Bremswirkung
proportional zu der auf das Bremspedal 25 ausgeübten
Betätigungskraft anwächst. Linie B zeigt das Muster
einer Bremswirkung, bei dem das Vergrößerungsausmaß
mit der auf das Bremspedal 25 einwirkenden Betätigungskraft
anwächst. Dieses Muster gibt dem Fahrzeugführer
ein "sportliches" Bremsgefühl. Linie C stellt ein
Muster dar, bei dem das Vergrößerungsausmaß
mit einem Ansteigen der Betätigungskraft des Bremspedals
25 abnimmt. Dieses Muster erzeugt eine "sanfte" Bremswirkung,
die eine angenehme Fahrzeugbremsung gestattet.
Der Fahrzeugführer kann ein erwünschtes der drei Muster A,
B und C mit einer bedienergesteuerten Musterauswahlvorrichtung
in Form einer Wählvorrichtung 86 auswählen, die
mit der Steuerung 70 verbunden ist.
Die Kurve in Fig. 3 zeigt ein Zeitsteuermuster, das eine
Beziehung zwischen einem Zeitraum vom Beginn einer Bremswirkung
auf das Fahrzeug und dem gewünschten Bremsausmaß des
Fahrzeuges (erwünschte Bremswirkung) angibt. Im allgemei
nen ändert sich das Bremsausmaß des Fahrzeugs bei jeder
Bremsbetätigung als Funktion der Zeit, wie durch die Zweipunkt-
Strich-Linie oder gestrichelte Linie in Fig. 3 angezeigt,
infolge einer Änderung des Reibungskoeffizienten
der Bremsbeläge oder anderer sich ändernder Parameter,
selbst wenn die Betätigungskraftwirkung auf das Bremspedal
25 konstant gehalten wird. Der Speicher 84
speichert die Beziehung dagegen wie mit der ausgezogenen
Linie in der Figur angezeigt. Es ist natürlich
möglich, andere Brems-Zeit-Beziehungen zu verwenden, wobei
das Bremsausmaß sich als Funktion der Zeit ändert, so daß
sich eine erwünschte Bremswirkung ergibt.
Der Speicher 84 speichert außerdem mehrere
Steuercharakteristika der Bremskraftverteilung, wie mit den
ausgezogenen Linien in Fig. 4 beispielhaft gezeigt. Jedes
Steuermuster stellt eine erwünschte Beziehung zwischen
einer Summe von auf die Vorderräder wirkenden Bremskräften
und einer Summe von auf die Hinterräder wirkenden Bremskräften
dar. Die vorgesehenen Steuermuster entsprechen
verschiedenen Lastverhältnissen des Fahrzeuges. Das
Steuern des Verhältnisses von Bremskräften der Vorderräder
zu den Hinterrädern gemäß einem gewählten Steuermuster
vermag eine Verminderung der Spurtreue des Fahrzeuges
infolge eines Blockierens der Vorderräder vor demjenigen
der Hinterräder oder umgekehrt zu verhindern. Herkömmlich
wird z. B. ein Dosierventil mit oder ohne Lastsensor
zur Kontrolle der Flüssigkeitsdrücke in den Hinterradbremsen
verwendet, um eine Kraftverteilung zwischen Vorder-
und Hinterbremse gemäß der in Fig. 4 gezeigten Zweipunkt-
Strich-Linie zu erreichen. Eine von einer Bremse erzeugte
Bremskraft ist jedoch durch einen Reibungskoeffizienten
der Reibbeläge sowie durch eine Druckhöhe der Flüssigkeit
in der Bremse bestimmt. Es ist unvermeidbar, daß der
Reibungskoeffizient der Reibbeläge sich über einen be
trächtlich weiten Bereich ändert. Dementsprechend war es
schwierig, eine ideale Verteilung der Bremskräfte zwischen
der Vorder- und Hinterbremse vorzusehen. Darüberhinaus ist
die Verwendung eines Dosierventils mit einem Lastsensor
mit einer sehr großen Schwierigkeit bei der Einstellung
des Lastsensors während des Einbaus im
Fahrzeug verbunden. Gemäß dem vorliegenden Bremssystem der
Erfindung ist die Steuerung 70 zur Erfassung einer
Lastbedingung des Fahrzeuges aufgrund der von den
Lastsensoren 76, 78 erzeugten Signale und zur Auswahl
der Verteilungsmuster ausgelegt, die zu dem erfaßten
Lastverhältnis des Fahrzeuges passen. Die Flüssigkeitsdrücke
in den Bremszylindern 17, 19 der zweiten
Vorderrad- und Hinterradbremsen 21, 23 werden gemäß dem
gewählten Verteilungsmuster gesteuert, so daß die auf die
Vorderräder ausgeübten Bremskräfte in einem passenden
Verhältnis zu den auf die Hinterräder ausgeübten Bremskräften
geändert werden.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung verständlich,
dient die Steuerung 70 mit dem Speicher 84
zum Steuern der solenoidbetriebenen
Steuerventile 58, 59, 60 und 61 des zweiten Bremssystems
mit den zweiten Bremsen 21 und 23.
Die Arbeitsweise des vorliegenden Bremssystems wird be
schrieben.
Wenn ein Tastschalter des Fahrzeugs betätigt wird,
wird eine Spannung an die Steuerung 70 angelegt, und der
Rechner 68 wird automatisch in Gang gesetzt. Im einzelnen
werden verschiedene Zähler, Kennungen, Speicher usw. gesetzt,
rückgesetzt oder in ihre Ausgangsstellung gebracht.
Z. B. wird ein Muster der Bremswirkung (Bremspedalbetätigungskurve)
A in Fig. 4 als zu Beginn gesetztes Muster
gewählt. Falls nötig, kann der Fahrzeugführer das anfänglich
gesetzte Muster A durch ein weiteres Steuermuster B
oder C durch Betätigen der Wählvorrichtung 86 ersetzen,
nachdem die Initialisierung des Rechners 68 beendet ist.
Zur Veranschaulichung wird die Betriebsweise des Bremssystems
unter der Annahme beschrieben, daß das Steuermuster
B der Bremswirkung vom Fahrzeugführer gewählt worden ist.
Wenn das Ausgangssignal des Bremssensors 74 des Fahrzeugs
im wesentlichen kein Abbremsen oder Beschleunigen
des Fahrzeuges anzeigt, bestimmt der Rechner 68 die
Lastbedignung des Fahrzeuges aufgrund der von den
Vorder- und Hinterradlastsensoren 76, 78 empfangenen
Ausgangssignale. In Abhängigkeit von der bestimmten
Lastbedingung wählt der Rechner 68 das passende Steuermuster
der Bremskraftverteilung, wie in Fig. 4 gezeigt.
Die vorstehenden Schritte werden wiederholt, während das
Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt. Wenn ein
Brems- oder Beschleunigungsausmaß des Fahrzeuges festgestellt
wird, das eine vorbestimmte Grenze überschreitet,
werden die vorstehenden Arbeitsschritte unterbrochen.
Wenn das Bremspedal 25 während der Fahrt des Fahrzeuges
niedergedrückt wird, wird der der Betätigungskraft des
Pedals 25 entsprechende Flüssigkeitsdruck in dem Hauptbremszylinder
24 erzeugt. Da die solenoidbetriebenen Steuerventile
30, 32 normalerweise in der ersten Stellung zur
Verbindung des Hauptbremszylinders 24 mit den Bremszylindern
16, 18 stehen, wird der Druck des Hauptbremszylinders 24 auf
die Bremszylinder 16, 18 übertragen, wobei die ersten
Vorderradbremsen 20 und die ersten Hinterradbremsen 22
betätigt werden. In der Zwischenzeit empfängt der Rechner
ein Signal von dem Drucksensor 72, da die auf das Bremspedal
25 wirkende Betätigungskraft anzeigt. Aufgrund des
Signals vom Drucksensor 72 und des Steuermusters B der
Bremswirkung gemäß Fig. 2 erhält der Rechner 68 ein
erwünschtes Bremsausmaß des Fahrzeuges, d. h. eine erwünschte
Bremswirkung. Daraufhin berechnet der Rechner 68 ein
tatsächliches Bremsausmaß des Fahrzeuges aufgrund des Ausgangssignals
des Bremssensors 74 des Fahrzeuges. Der
Rechner 68 berechnet die Differenz zwischen dem erwünschten
und tatsächlichen Bremsausmaß.
In dem Falle, daß das tatsächliche Bremsausmaß durch Betätigung
der ersten Bremsen 20, 22 z. B. infolge von Rost
auf den Bremsscheiben 10 und/oder 11 höher als das
erwünschte Bremsausmaß ist, gibt der Rechner 58 an die
solenoidbetriebenen Steuerventile 30, 32 des ersten Bremssystems
einen Befehl derart, daß das mit den ersten Bremsen
20, 22 erreichte Bremsausmaß auf das erwünschte Bremsausmaß
verringert wird.
Ferner berechnet der Rechner 68 aufgrund der Ausgangssignale
der Vorder- und Hinterradbremskraftsensoren 80, 82
tatsächliche auf die Vorder- und Hinterräder wirkende
Bremskräfte. Die von den ersten Vorderradbremsen 20 und
den Hinterradbremsen 22 erzeugten Bremskräfte werden gemäß
dem gewählten Steuermuster der Bremskraftverteilung gemäß
Fig. 4 bestimmt. Es ist jedoch unvermeidlich, daß die
tatsächliche Verteilung zwischen den vorderen und hinteren
Bremskräften mehr oder weniger von der durch das Steuermuster
dargestellten idealen Verteilung abweicht. Angesichts
dieses Verhaltens berechnet der Rechner 68 die auf
die zweiten Vorderradbremsen 21 und die zweiten Hinterradbremsen
23 wirkenden Flüssigkeitsdrücke aufgrund des erhaltenen
Betrags der Unzulänglichkeit des tatsächlichen
Abbremsens und des Betrags der Abweichung der Bremskraftverteilung
zwischen den Vorder- und Hinterrädern. Aufgrund
der berechneten Flüssigkeitsdrücke ermittelt der Rechner
68 die Strombeträge für die Solenoide 64, 66 und die
Solenoide 65, 67. Mit den bestimmten durch diese Solenoide
fließenden elektrischen Ströme werden die zweiten
Bremsen 21, 23 betrieben, um die Bremskräfte auf die
Vorder- und Hinterräder zu verstärken.
Im nächsten Steuerzyklus werden das tatsächliche Abbremsausmaß
des Fahrzeuges und die tatsächlichen Bremskräfte auf
die Räder wieder von dem Bremssensor 74 des Fahrzeuges
und den Bremskraftsensoren 80, 82 des Vorder- und Hinterrades
erfaßt, und der vorstehend aufgezeigte Steuerzyklus
wird wiederholt, so daß das tatsächliche Bremsausmaß des
Fahrzeuges im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem
erwünschten Bremsausmaß gesteuert wird, während die Verteilung
der vorderen und hinteren Bremskräfte auf einem
optimalen Wert gehalten wird, der dem vorliegenden
Lastverhältnis des Fahrzeuges entspricht. Die Zufuhr
des elektrischen Stromes zu den Solenoiden 65, 67 wird zur
Verminderung der Flüssigkeitsdrücke in den Bremszylindern
17, 19 natürlich unterbrochen, wenn die von den zweiten
Bremsen 21, 23 erzeugten Bremskräfte die erwünschten Werte
überschritten haben. In diesem Fall kann die Zufuhr elektrischen
Stromes zu den Solenoiden 64, 66 ebenfalls unterbrochen
werden.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ist es verständlich,
daß die zweiten Bremsen 21, 23 so betrieben werden, daß
sie eine Bremswirkung erzeugen,
die gleich einer Differenz (D-E) zwischen dem durch
die ersten Bremsen 20, 22 erreichten Bremsausmaß D und dem
erwünschten Bremsausmaß E ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Aus
diesem Grunde können die solenoidbetriebenen Steuerventile
58 bis 61 der zweiten Bremsen 21, 23 und die Steuerung 70
für die Steuerventile ihre Arbeit erfüllen, wenn diese
Teile in der Lage sind, einen verhältnismäßig kleinen
Anteil des erwünschten Bremsbetrages zu kompensieren, der
durch einen schraffierten Bereich in Fig. 5 gekennzeichnet
ist.
In dem Fall, das das erste oder zweite der
Bremssysteme versagt, kann ein Bremsen des Fahrzeuges von
dem normal arbeitenden der beiden Systeme ausgeübt werden,
da beide Bremssysteme unabhängig voneinander sind. Auf
diese Weise gewährleistet das vorliegende Antiblockierbremssystem
Sicherheit für das Fahrzeug bei einem Fehler
des ersten oder zweiten Bremssystems.
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel werden die Flüssigkeitsdrücke
in den zweiten Bremsen 21 für das linke und
rechte Vorderrad gleichzeitig geändert. Ähnlich werden
auch die Flüssigkeitsdrücke in den zweiten Bremsen 23 für
das linke und rechte Hinterrad gleichzeitig geändert. Die
Flüssigkeitsdrücke in den zweiten Bremsen 21 für die Vorderräder
oder in den zweiten Bremsen 23 für die Hinterräder
können jedoch unabhängig voneinander geändert werden.
Weiterhin können die Flüssigkeitsdrücke in allen vier
zweiten Bremsen 21, 23 unabhängig voneinander geändert
werden. In diesem letzteren Falle ist es vorteilhaft,
jedes Rad mit einem Lastsensor und einem Bremskraftsensor
auszustatten.
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel werden die zweiten
Bremsen 21, 23 gemäß vorbestimmten Steuermustern gesteuert,
d. h. so, daß sie eine Beziehung zwischen der Betätigungskraft
des Bremspedals und dem gewünschten Bremsausmaß
des Fahrzeuges, eine Beziehung zwischen erwünschten
Bremsausmaß und -zeit und eine Beziehung zwischen den Bremskräften
der Vorderräder und denjenigen der Hinterräder
erfüllen, wie vorstehend erörtert. Das Prinzip der Er
findung kann jedoch ohne eine oder zwei dieser drei Steuerbetriebsarten
ausgeführt werden. Es ist weiterhin möglich,
die Steuerung 70 so abzuändern, daß andere Steuerfunktionen
für die zweite Bremse zusätzlich erfüllt werden
können. Es ist z. B. möglich, die zweiten Bremsen 21, 23
während eines zeitweiligen Anhaltens des Fahrzeuges
als Feststellbremse einzusetzen,
oder während
eines zeitweiligen Anhaltens des mit einem Automatikgetriebe
ausgestatteten Fahrzeuges in Betrieb zu setzen, um
einen Start des Fahrzeuges zu vermeiden. Weiterhin kann
das Bremssystem mit einer Anzugssteuerung zur Betätigung
der zweiten Bremsen ausgerüstet sein, wenn die Schlupfverhältnisse
der Antriebsräder einen vorbestimmten Wert überschreiten,
wenn das Fahrzeug anfährt oder wenn eine Differenz
zwischen den Schlupfverhältnissen des linken und
rechten Rades infolge eines Unterschiedes des Reibungskoeffizienten
der Straßendecken eine Grenze überschreitet.
Während die beiden Greifer 12, 13 und 14, 15 für die
ersten bzw. zweiten Bremsen 20, 21 oder 22, 23 verwendet
werden, können die zwei Bremszylinder für die ersten und
zweiten Bremsen an einem einzigen Greifer befestigt werden.
Obwohl die zweiten Bremsen 21, 23 hydraulisch betrieben
werden, können die zweiten Bremsen auch in anderen
Bremstypen bestehen, wie z. B. elektromagnetischen Bremsen
und Strom- bzw. Rückgewinnungsbremsen.
Claims (8)
1. Bremssystem für Kraftfahrzeuge mit einer ersten Bremseinrichtung,
die ein Bremspedal (25), einen Hauptbremszylinder
(24) zur Erzeugung eines Druckmitteldruckes, der
dem Betätigungsausmaß des Bremspedals (25) entspricht, sowie
erste Bremsen (20, 22) an Fahrzeugrädern, die mit dem unter
Druck stehenden Druckmittel beaufschlagbar sind, umfaßt, wobei
die erste Bremseinrichtung eine Bremswirkung erzeugt, die
geringer ist als eine dem Betätigungsausmaß des Bremspedals (25)
entsprechende gewünschte Bremswirkung sowie mit einer zweiten
Bremseinrichtung, die von einer zweiten Druckmittelquelle
(50) beaufschlagbare zweite Bremsen (21, 23) an denselben
Fahrzeugrädern umfaßt, wobei der Druckmitteldruck in der
zweiten Bremseinrichtung über eine elektronische Steuerung
(70) regelbar ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - das Bremssystem weist einen die tatsächliche Verzögerung des Fahrzeuges messenden Beschleunigungsgeber (74) auf;
- - das Bremssystem weist einen Brems-Pedalkraftsensor (72) auf, aus dessen Signalen der Sollwert der Fahrzeugverzögerung über mindestens eine in einem Speicher (84) der elektronischen Steuerschaltung abgelegte, vorbestimmte Beziehung zwischen Brems-Pedalkraft und Verzögerungs- Sollwert ableitbar ist;
- - die Einspeisung und Regelung des Druckmitteldruckes in die/den Radbremsen (21, 23) der zweiten Bremseinrichtung erfolgt ausschließlich über die elektronische Steuerung (70);
- - der Druckmitteldruck in den Radbremsen der zweiten Bremseinrichtung wird von der elektronischen Steuerung (70) so geregelt, daß deren Bremswirkung der Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung und dem Sollwert der Fahrzeugverzögerung entspricht.
2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Speicher (84) mehrere Steuercharakteristika der Bremswirkung
speichert, die verschiedene Beziehungen zwischen der
Brems-Pedalkraft und dem Verzögerungs-Sollwert darstellen,
wobei zunächst ein Rechner (68) der Steuerung (70) aus der
Anzahl der Steuercharakteristika der Bremswirkung automatisch
eine vorbestimmte als Anfangscharakteristik auswählt,
und daß das Bremssystem weiterhin eine bedienergesteuerte
Auswahlvorrichtung (86) aufweist, die mit der Steuerung (70)
verbunden ist, wobei der Rechner (68) das als Anfangscharakteristik
gewählte Steuercharakteristikum der Bremswirkung durch
ein von der Auswahlvorrichtung (86) gewähltes ersetzt.
3. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Bremse (20, 22) und die
zweite Bremse (21, 23) für jeweils ein linkes und ein rechtes
Vorderrad und ein linkes und ein rechtes Hinterrad des
Fahrzeuges vorgesehen sind, wobei der Speicher (84)
mindestens ein Verteilungscharakteristikum enthält, das
eine erwünschte Beziehung zwischen der Summe der Vorderradbremskräfte
der ersten und zweiten Bremse (20, 21)
für das linke und rechte Vorderrad und der Summe der Hinterradbremskräfte
der ersten und zweiten Bremse (22, 23) für das linke
und rechte Hinterrad darstellt.
4. Bremssystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch vordere
Lastsensoren (76) zur Erfassung der auf das linke und rechte
Vorderrad einwirkenden Radlasten, hintere Lastsensoren (78)
zur Erfassung der auf das linke und rechte Hinterrad einwirkenden
Radlasten, Vorderradbremskraftsensoren (80) zur
Erfassung der vorderen Bremskräfte und hintere Bremskraftsensoren
(82) zur Erfassung der Hinterradbremskräfte.
5. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Bremseinrichtung
eine erste solenoidbetriebene Steuerventilvorrichtung
(30, 32) aufweist, die in einem Flüssigkeitsdurchgang
(27, 28) zwischen dem Hauptbremszylinder (24) und den
ersten Bremsen (20, 22) angeordnet ist und zwischen einer
ersten Stellung zur Verbindung der ersten Bremsen (20, 22)
mit dem Hauptbremszylinder (24) und einer zweiten Stellung
zur Verbindung der ersten Bremsen (20, 22) mit einem Reservoir
schaltbar ist, wobei ein Schaltkreis (70) normalerweise
die erste solenoidbetriebene Steuerventilvorrichtung (30, 32)
in die erste Stellung zur Verbindung der ersten Bremsen
(20, 22) mit dem Hauptzylinder (24) bringt und die erste
solenoidbetriebene Steuervorrichtung dann in die zweite
Stellung zur Verbindung der ersten Bremsen mit dem Reservoir
(38) führt, wenn die tatsächlich von den ersten
Bremsen (20, 22) erzeugte Bremswirkung die gewünschte Bremswirkung
übersteigt.
6. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweiten Bremsen (21, 23) hydraulisch
betätigt werden und daß die zweite Bremseinrichtung
eine hydraulische Druckquelle (50, 56) zur
Erzeugung eines Flüssigkeitsdruckes, ein Reservoir (62) zum
Speichern der Betriebsflüssigkeit und eine zweite solenoidbetriebene
Steuerventilvorrichtung (58 bis 61) aufweist, die
von der Steuerung (70) zwischen einer ersten Stellung zur
Verbindung eines Bremszylinders (17, 19) der zweiten Bremsen
(21, 23) mit der hydraulischen Druckquelle (50, 56) und einer
zweiten Stellung zur Verbindung des Bremszylinders der zweiten
Bremsen mit dem Reservoir (62) gesteuert wird.
7. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerung (70) derart auf die
Betätigung der zweiten Bremsen (21, 23) einwirkt, daß das
Antriebsschlupfverhältnis eines Antriebsrades des Fahrzeuges
innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereiches gehalten
wird, wenn dieses Antriebsschlupfverhältnis beim Start des
Fahrzeuges eine vorbestimmte obere Grenze überschritten
hat.
8. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mittels der Steuerung (70) die zweiten
Bremsen (21, 23) betätigbar sind, wenn das Fahrzeug steht.
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