DE4112845A1

DE4112845A1 - Druckluftbremsanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4112845A1
Application number: DE4112845A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Stumpe; Juergen Dipl Ing Wrede
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1992-10-22
Also published as: EP0509225B1; EP0509225A3; EP0509225A2; DE59203790D1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Druckluftbremsanlage nach der Gat tung des Hauptanspruches. Eine derartige Bremsanlage ist bekannt (DE-OS 32 12 930).

Bei solchen Druckluftbremsanlagen wird der vom Bremsventil ausge steuerte Druck in eine Bremskraft am Fahrzeugrad umgewandelt. Obwohl an sich an allen Fahrzeugrädern die gleiche Bremskraft zu erwarten wäre, sind durch mechanische Verluste und durch Toleranzen an den einzelnen Radbremsen für das Anlegen der Bremsbacken unterschied liche Anlegedrücke notwendig. Außerdem sind diese Anlegedrücke auch zeitlich durch Verschleiß, Wartungszustand o. dgl. veränderlich. Durch ähnliche Einflüsse sowie insbesondere Reibwertschwankungen der Bremsbeläge kommen auch unterschiedliche Bremskraft-Anstiege für die einzelnen Radbremsen zustande.

Für das Erzielen eines gleichmäßigen Belagverschleißes sowie für das gleichzeitige Einsetzen und für die gleiche Stärke der Bremsung an allen Rädern des Fahrzeuges wäre es wünschenswert, wenn sich entsprechende Kennlinien in einem Bremskraft-Bremsdruck-Diagramm deckten. Setzt man aber andererseits gegebene unterschiedliche Kenn linien für jedes Fahrzeugrad voraus, so zeigt die DE-OS 32 26 074 bereits eine Lösung des Problems auf, indem die Bremskraft als Re gelgröße angenommen wird und bei gleicher Bremskraft und unter schiedlichen Kennlinien der Drücke an den Radbremsen dann in die einzelnen Bremszylinder unterschiedliche Bremsdrücke eingeregelt werden.

Es besteht desweiteren das Problem, daß es technisch sehr aufwendig ist, die Bremskraft an jedem Fahrzeugrad exakt zu messen. Anders da gegen ist es verhältnismäßig einfach, eine genaue Bremsdruck-Messung im Bremszylinder oder eine genaue Wegmessung an der Bremszylin der-Kolbenstange durchzuführen.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und eine Druckluftbremsanlage zu schaffen, die auf ein fache Weise eine Ermittlung des Anlegedruckes der einzelnen Radbrem sen möglich macht, um dann die Anlegedrücke zu kompensieren.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Druckluftbremsanlage durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent anspruches gelöst.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Druckluftbremseinrichtung in Schema-Darstel lung, Fig. 2 ein Diagramm über einen bekannten Verlauf der Brems drücke für zwei Fahrzeugräder mit unterschiedlichen Anlegedrücken, Fig. 3 ein Diagramm, das die Kompensation der Anlegedrücke der bei den Radbremsen darstellt, Fig. 4 und 5 Varianten der Fig. 3, Fig. 6 ein Diagramm über eine Abtastung der Drücke im elektronischen Steuergerät mit Knickpunkt beim Anlegen der Bremsen und Fig. 7 ein Hubabgriff an den Kolbenstangen der Bremszylinder als Wegmessung ebenfalls mit Knickpunkt beim Bremsenanlegen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine Druckluft-Bremsanlage hat ein zweikreisig ausgebildetes Brems ventil 1, das über eine Trittplatte betätigbar ist. An das Bremsven til 1 ist über zwei Leitungen 2 und 3 ein elektronisches Steuergerät 4 angeschlossen und vom Steuergerät 4 führen zwei Steuerleitungen 5 und 6 zu je einem Stellventil 7 und 8. Jedes Stellventil 7 bzw. 8 hat eine Vorratsleitungs-Verbindung 9 zu einem Vorratsbehälter 10 und von jedem Stellventil 7 und 8 nimmt eine Bremsleitung 11 bzw. 12 ihren Ausgang, die zu je einem Bremszylinder 13 bzw. 14 führt.

An jeden Bremszylinder 13 bzw. 14 sind ein Drucksensor 15 bzw. 16 und/oder ein Wegsensor 17 bzw. 18 angeschlossen, von denen der Drucksensor 15 bzw. 16 den Bremsdruck am Bremszylinder 13 bzw. 14 und der Wegsensor 17 bzw. 18 den Weg mißt, den eine Kolbenstange 19 bzw. 20 des Bremszylinders 13 bzw. 14 zurücklegt. Dazu kommt, daß im elektronischen Steuergerät 4 ein Zeitwertgeber 23 vorgesehen ist.

Wenn vom Bremsventil 1 ein elektrischer Wert für einen Solldruck vorgegeben wird, so gelangt dieser zum Steuergerät 4. Solldruck und Zeitverlauf werden dort gespeichert und vom Steuergerät 4 aus wird das Stellventil 7 bzw. 8 angesteuert, worauf dieses einen bestimmten Bremsdruck zum Bremszylinder 13 bzw. 14 gelangen läßt. Der Drucksen sor 15 bzw. 16 und der Wegsensor 17 bzw. 18 geben ihre Signale an das Steuergerät 4. Beim Erreichen eines Bremsdruckes, der zum Anle gen der Bremsen führt, wird ein Anlegedruck pA ermittelt. Durch Er kennen (Messen und Rechnen) unterschiedlicher Anlegedrücke pA1 und pA2 an jeder Radbremse wird ein auftretender Unterschied an den einzelnen Rädern in dem elektronischen Steuergerät 4 erkannt. In dem Diagramm nach der Fig. 2 sind die Bremskraft F_B auf der Ordinaten und die Bremszylinderdrücke p_BZ auf der Abszisse aufgetragen, außerdem sind die Anlegedrücke pA1 und pA2 eingezeichnet. Im Steuergerät 4 werden die auftretenden Unterschiede rechnerisch aus geglichen.

Eine derartige Gleichschaltung (Kompensation) ist im Diagramm nach der Fig. 3 gezeigt. Dabei wird der vom Bremsventil 1 vorgegebene Bremsdruck p_soll mit einem aus dem für das jeweilige Fahrzeugrad gemessenen Anlegedruck pA korrigiert zu dem radspezifischen Soll druck p_soll21 oder p_soll22 entsprechend den Kennlinien für die Räder 21 und 22. Es ist zu erkennen, daß nach dem Abgleich beide p_soll-Drücke für die Räder 21 und 22 vom gleichen Punkt (Anlege druck pA) eine Bremskraft abgeben. Dabei ist aber die Steigung der beiden Kennlinien weiterhin unterschiedlich.

Für andere Fahrzeugräder z. B. an der Hinterachse des Fahrzeugs oder am Anhänger gilt das Gleiche.

Was bei einer solchen Bremskraftregelung in manchen Fällen noch als störend empfunden wird, sind die unterschiedlichen Kennlinienstei gungen für Rad 21 und Rad 22. Um trotzdem die Bremskräfte insbeson dere im unteren, für den Verschleiß maßgebenden Druckbereich unter 2 bis 3 bar einander anzugleichen, ist es möglich, den Anlegedruck für das Rad mit der geringeren Steigung vorzuverlegen, wie die Fig. 4 erkennen läßt. Dabei bildet sich ein Schnittpunkt 23, in dessen Be reich sich die Bremskräfte der beiden Räder 21 und 22 am idealsten zueinander verhalten.

Es ist sogar möglich, die kompensierten Solldrücke in unmittelbare Nähe der Ordinaten zu verlegen und auf diese Weise Ungleichheiten zu eliminieren. Einen entsprechenden Bremskraftverlauf stellt die Fig. 5 dar.

Um gemäß der Erfindung im elektronischen Steuergerät 4 für jede Rad bremse während des Betriebes den Ansprechdruck zu ermitteln, gibt es zwei Möglichkeiten, von denen die erste in der Fig. 6 dargestellt ist. Dazu wird mittels des Drucksensors 15 bzw. 16 der Bremsdruck verlauf über der Zeit t abgegriffen. Eine entsprechende Kennlinie 24 ist in der Darstellung mit einzelnen Zeitabschnitten t markiert. Es ist zu erkennen, daß die Kennlinie 24 im Moment des Bremsen-Anle gens einen Knick 25 macht. Die ermittelten Werte werden im Steuerge rät 4 ausgewertet.

Bis zum Anlege-Knick 25 muß vom Bremszylinderdruck p_BZ nur die Kraft der Rückholfedern im Bremszylinder 13 bzw. 14 und die Kraft der Rückholfeder der Bremsbacken und die Reibung überwunden werden. Nach dem Anlegen verändert sich der Hub der Kolbenstange 19 bzw. 20 nur noch wenig wegen der relativ hohen Steifigkeit der Konstruktion. Deshalb steigt die Kennlinie 24 nach dem Knickpunkt 25 über der Zeit verhältnismäßig steil an.

Das Steuergerät 4 errechnet aus den ermittelten Steigungen den An legedruck pA und die Zeit t.

Für eine zweite Möglichkeit den Anlegedruck über der Zeit zu ermit teln, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zusätzlich zum Druck sensor 15 bzw. 16 einen Wegsensor 17 bzw. 18 zu verwenden, um den Bremszylinder-Hub an jedem Rad zu messen. Ein entsprechendes Dia gramm ist in der Fig. 7 dargestellt. Für jedes Rad 21 bzw. 22 ist wieder eine Kennlinie 26 bzw. 27 gezeigt und jede Kennlinie 26 bzw. 27 hat einen Knickpunkt 28 bzw. 29 an der Stelle des Anlegens der Bremse. Dabei wird der Anlegedruck pA wie zuvor aus dem Schnittpunkt der Kennlinien-Teilstücke ermittelt.

Vorteilhafterweise wird der Anlegedruck pA aus mehreren Bremsungen ermittelt. Es ist mit Hilfe der Elektronik auch möglich, nur be stimmte Bremsvorgänge zum Ermitteln des Anlegedruckes pA heranzuzie hen. Eine entsprechende Entscheidung kann z. B. im Hinblick auf Druckgradient, Geschwindigkeit des Fahrzeuges o. dgl. getroffen wer den. Es ist auch denkbar, für zwei Räder, die gemeinsam von einem Drucksensor 15 bzw. 16 und einem Stellventil 7 bzw. 8 bedient wer den, einen mittleren Anlegedruck zu errechnen.

Mit dem Steuergerät 4 kann auch eine Warneinrichtung gekoppelt wer den, die dem Fahrer ein Warnsignal vermittelt, sobald der Anlege druck pA an einer Radbremse einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist sowohl für Trommelbremse als auch für Scheibenbremsen anwendbar.

Claims

1. Druckluft-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Bremsventil und mit diesem nachgeschalteten Bremszylindern, sowie mit einem Drucksensor an jedem Bremszylinder und mit einem elektronischen Steuergerät zum Überwachen und Beeinflussen der Bremswirkung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der Anlegedrücke (pA) aller Bremszylinder (13 bzw. 14) im elektronischen Steuergerät (14) folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:

1. die von den Drucksensoren (15 bzw. 16) ermittelten Druckwerte und die zugeordneten Zeitwerte (t) werden gespeichert,
2. zu den verschiedenen Zeitpunkten wird der Druckanstieg berechnet,
3. abhängig vom Druckanstieg wird ein beim Anlegen der Bremsen entstehender Knickpunkt (25; 28, 29) (Anlegedruck) festgehalten und mit anderen, vorgegebenen Werten verglichen,
4. die Bremszylinderdrücke werden entsprechend korrigiert.

2. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Drucksensor (15 bzw. 16) ein Wegsensor (17 bzw. 18) zur Ermittlung eines von einer Bremszylinder-Kolbenstange (19 bzw. 20) zurückgelegten Weges verwendet ist.

3. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Anlegedruck (pA) aus mehreren Bremsungen ermittelt wird.

4. Druckluft-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß nur vom Steuergerät (4) ausgewählte Bremsvorgänge, abhängig von verschiedenen Parametern, wie z. B. Druckgradient, zur Ermittlung des Anlegedrucks herangezogen werden.

5. Druckluft-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuergerät (4) eine Warneinrichtung ge koppelt ist, die ein Signal an den Fahrer gibt, wenn ein Anlegedruck pA eines Rades (21 bzw. 22) einen unzulässig hohen Wert erreicht.