DE4309243C2 - Bremsanlage mit elektronischer Steuerung der Bremskraftverteilung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrkreisige hydraulische Bremsanlage mit elektronischer Steuerung der Bremskraftver­ teilung auf die Räder der Vorder- und der Hinterachse (EBV), mit elektrisch steuerbaren Hydraulikventilen, die in den zu den Hinterradbremsen führenden Bremsleitungen eingefügt sind, mit einer elektronischen Schaltung zur Erzeugung der Ven­ til-Steuersignale, wobei die Differenz zwischen dem Brems­ schlupf der Hinterräder und dem Bremsschlupf der Vorderräder als Regelgröße dient und wobei in den hydraulischen Brems­ kreisen, an denen die Vorderradbremsen angeschlossen sind, Druckschalter oder Drucksensoren installiert sind.

Eine solche Bremsanlage mit diagonaler Bremskreisaufteilung ist bereits aus der DE 39 01 923 A1 bekannt. Bei dieser Bremsanlage ist zur Regelung der Bremskraftverteilung in je­ der Diagonalen ein auf Durchlass umschaltbares Magnetventil in die zum Hinterrad führende Bremsleitung eingefügt. In der Ruhestellung dient das Magnetventil als Druckbegrenzungsven­ til. Ein an der Vorderradbremse angeschlossener Druckmess­ wertgeber gibt beim Erreichen eines bestimmten kleinen Druck­ werts ein Signal ab, ohne das das Magnetventil nicht auf Durchlass umschalten kann. Bei einem Bremsdruckausfall an einem Vorderrad bleibt zwangsläufig auch die Hinterradbremse in der gleichen Diagonalen drucklos. Die Regelung der Druck­ verteilung und Bremskraftverteilung in der zweiten Diagonalen ist davon unabhängig.

Bekanntlich ist es notwendig, die Aufteilung der Bremskraft auf die Vorderräder und die Hinterräder zu variieren, um sta­ tische und dynamische Achslastverlagerungen auszugleichen. Hierzu werden mechanische, festeingestellte Druckminderer o­ der last- und/oder verzögerungsabhängige Bremskraftregler un­ terschiedlicher Bauart verwendet. Mit diesen mechanischen Einrichtungen lässt sich nur eine relativ grobe Anpassung an die tatsächliche Achslastverteilung erzielen.

Aus der DE 33 23 402 C2 ist ebenfalls bereits eine Bremsanla­ ge mit elektronischer Bremskraftverteilung bekannt, die mit elektrisch steuerbaren Hydraulikventilen ausgerüstet sind, mit denen der Druckverlauf in den Radbremsen beeinflusst wer­ den kann. Im einfachsten Fall sind die Vorderradbremsen di­ rekt an den Bremsdruckgeber der Bremsanlage angeschlossen, während der Hydraulikweg zu den Hinterradbremsen über die Hydraulikventile führt. Das Drehverhalten der Räder wird mit Radsensoren gemessen, und es wird die Ansteuerung der Hydrau­ likventile derart ausgelegt, dass der Bremsschlupf an den Hinterrädern stets in einem bestimmten Verhältnis zu dem Bremsschlupf an den Vorderrädern steht; vorzugsweise wird nach der vorgenannten Patentschrift der Bremsschlupf an den Hinterrädern durch die EBV-Regelung auf einen Wert von 85-­ 97% des Vorderrad-Bremsschlupfes begrenzt.

Eine elektronische Regelung oder Steuerung der Bremskraftver­ teilung bietet sich insbesondere in Verbindung mit einem An­ tiblockiersystem an, weil die für die Blockierschutzregelung benötigten Hydraulikventile ohne jegliche Änderung auch für die elektronische Regelung der Bremskraftverteilung verwendet werden können. Entsprechendes gilt für die Radsensoren. Folg­ lich ist nur ein minimaler Mehraufwand zur Erweiterung der Blockierschutzregelung zu einem System mit elektronischer Re­ gelung der Bremskraftverteilung erforderlich.

Eine Regelung der Bremskraftverteilung in der geschilderten Weise, bei der die Differenz zwischen dem Bremsschlupf an der Vorderachse und dem Bremsschlupf an der Hinterachse als Re­ gelgröße dient, hat jedoch den Nachteil, dass bei einem Bremskreisausfall an der Vorderachse die Druckbegrenzung an den Hinterrädern durch die EBV-Regelung zu früh einsetzt. Dieser Nachteil macht sich insbesondere bei einer sogen. Schwarz/Weiß-Bremskreisaufteilung bemerkbar, weil in diesem Fall beide Vorderradbremsen an demselben Druckmittelkreis an­ geschlossen sind und folglich ein Ausfall beider Vorderrad­ bremsen mit zu geringem Druck an beiden Hinterrädern einher­ geht. Bei diagonaler Bremskreisaufteilung führt bei Ausfall eines Kreises die EBV-Regelung ebenfalls zu einer Verlänge­ rung des Bremswegs.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, den beschriebenen Nachteil von Bremsanlagen mit elektronischer Bremskraftverteilung durch regelmäßige Testintervalle zu überwinden (deutsche Pa­ tentanmeldung DE 42 24 971 A1). Hierbei wird die Reaktion der Räder auf Änderungen des Bremsdrucks getestet, und es wird die EBV-Regelung abgeschaltet, wenn die Vorderräder auf diese Bremsdruckänderungen nicht oder nur in ungenügender Weise re­ agieren.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen weiteren, möglichst einfachen und verlässlichen Weg zur Überwindung der nachteiligen Wirkung einer EBV-Regelung bei Ausfall einer o­ der beider Vorradbremsen aufzuzeigen.

Es hat sich herausgestellt, dass diese Aufgabe mit der im An­ spruch 1 beschriebenen Bremsanlage gelöst werden kann.

Der erfindungsgemäße Lösungsweg liegt also in der Erkenntnis, dass mit Hilfe eines in dem Vorderradbremskreis installierten Druckschalters oder Drucksensors die geschilderten Nachteile zu vermeiden sind, wenn sichergestellt ist, dass die EBV-Regelung nur stattfindet, wenn der Druckschalter bzw. Drucksensor das Vorhandensein von Bremsdruck in den Vorder­ radbremsen signalisiert. Ist das Signal nicht vorhanden, wird eine EBV-Regelung unterbunden und dadurch sichergestellt, dass jegliche Begrenzung des Hinterrad-Bremsdruckes durch die EBV-Regelung unterbleibt.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist für ein Kraftfahrzeug mit Schwarz/Weiß-Aufteilung der Bremskreise vorgesehen, doch ist die Erfindung grundsätzlich auch für Bremsanlagen mit di­ agonaler Bremskreisaufteilung geeignet, wobei dann bei Aus­ fall eines der diagonalen Kreise die EBV-Regelung in dem zweiten hydraulischen Bremskreis unterbunden wird.

In den beigefügten Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben, die in sche­ matischer Vereinfachung die wichtigsten Komponenten einer Bremsanlage nach der Erfindung wiedergibt.

Die Abbildung zeigt eine blockiergeschützte Bremsanlage mit elektronischer Steuerung oder Regelung der Bremskraftvertei­ lung auf die Vorderachse und auf die Hinterachse. Die wesent­ lichen Komponenten der Bremsanlage sind ein Bremsdruckgeber 1 mit einem Tandem-Hauptzylinder 2, an den in zwei geschlosse­ nen, voneinander unabhängigen hydraulischen Bremskreisen I, II die Radbremsen in sogen. Schwarz/Weiß-Aufteilung angeschlos­ sen sind; die beiden Vorderrädern (VR, VL) sind an den Brems­ kreis I angeschlossen, die beiden Hinterräder HL, HR an den Bremskreis II.

In den Bremsleitungen sind elektromagnetisch betätigbare Ein­ lass- und Auslassventile 3 bis 8 eingefügt. Außerdem sind ei­ ne zweikreisige Hydraulikpumpe 9, 10 mit einem gemeinsamen e­ lektrischen Antriebsmotor M und mit je einem Niederdruckspei­ cher 11, 12 vorgesehen. Des weiteren sind die Räder mit Rad­ sensoren 13 bis 16 ausgerüstet, die elektrische Signale er­ zeugen und einem elektronischen Regler 17 zuführen. Dieser Regler wertet die Sensorsignale aus und erzeugt entsprechende Bremsdruck-Steuersignale. Über die angedeuteten Ausgänge A des Reglers 17 werden die Bremsdrucksteuersignale den elekt­ risch betätigbaren Hydraulikventilen 3 bis 8 und über ein Re­ lais m dem Antriebsmotor M der Hydraulikpumpe 9, 10 zugeführt.

Mit Hilfe der Hydraulikpumpe 9, 10, die nur während einer Blo­ ckierschutzregelung in Funktion ist, wird das in der Brems­ druckabbauphase über die Auslassventile 6 bis 8 abgeleitete Druckmittel in bekannter Weise in die Bremskreise I, II zu­ rückgefördert. Die Niederdruckspeicher 11, 12 dienen in den Druckabbauphasen als Zwischenspeicher.

Die beiden Vorderräder VL, VR sind über je ein Ein­ lass-/Auslassventilpaar 3, 6; 4, 7 an den Bremskreis I angeschlossen. Im Hinterradbremskreis II ist dagegen für beide Hinterräder HL, HR nur ein gemeinsames Ein­ lass-/Auslassventilpaar 5, 8 vorgesehen.

Die elektronische Regelung der Bremskraftverteilung in Abhän­ gigkeit von dem Bremsschlupf bzw. der Differenz zwischen dem Bremsschlupf an den Vorderrädern VL, VR und an den Hinterrä­ dern HL, HR geschieht ebenfalls mit Hilfe des Reglers 17. Hierzu ist der Regler mit einer zusätzlichen Schaltung, die durch den Abschnitt 17' des Reglers symbolisiert ist, ausge­ rüstet, oder der Regler ist, wenn ein Microcomputer zur Sig­ nalverarbeitung herangezogen wird, entsprechend programmiert.

Der Bremskreis I, an den die Vorderräder angeschlossen sind, ist außerdem mit einem Druckschalter oder Drucksensor 18 aus­ gerüstet. Dieser Schalter oder Sensor erzeugt ein elektri­ sches Ausgangssignal, symbolisiert durch einen Pfeil, das e­ benfalls dem Regler 17 bzw. dem EBV-Schaltkreis 17' über ei­ nen Eingang Ep zugeleitet wird. Erfindungsgemäß wird eine EBV-Regelung durch die Schaltung 17' des Reglers 17 nur zuge­ lassen, wenn der Schalter oder Sensor 18 ein Signal Ep lie­ fert und dadurch anzeigt, dass tatsächlich Bremsdruck im Bremskreis I vorhanden ist; nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt der Schalter oder Sensor 18 nur dann ein Signal ab, wenn der Bremsdruck im Bremskreis I einen vorgege­ benen Schwellwert überschreitet.

Durch die Hinzufügung eines einfachen Druckschalters oder Drucksensors 18 wird also eine erhebliche Steigerung der Zu­ verlässigkeit einer Bremsanlage mit EBV-Regelung erreicht. Bei Ausfall des Bremskreises I und damit der Vorderradbremsen ist sichergestellt, dass kein unerwünschter Bremsdruckabbau oder Bremsdruckbegrenzung an den Hinterradbremsen infolge der EBV-Regelung, was eine erhebliche Verlängerung des Bremsweges zur Folge hätte, stattfinden kann. Bei einer Bremsanlage mit diagonaler Bremskreisaufteilung werden zweckmäßigerweise bei­ de Bremskreise mit Druckschalter bzw. Drucksensoren ausgerüs­ tet. Sollte bei einer solchen Bremsanlage einer der beiden Bremskreise ausfallen, wird die EBV-Regelung vollständig un­ terbunden.

Claims (3)

1. Mehrkreisige hydraulische Bremsanlage mit elektronischer Steuerung der Bremskraftverteilung auf die Räder der Vorder- und der Hinterachse (EBV), mit elektrisch steu­ erbaren Hydraulikventilen, die in den zu den Hinterrad­ bremsen führenden Bremsleitungen eingefügt sind, mit ei­ ner elektronischen Schaltung zur Erzeugung der Ven­ til-Steuersignale, wobei die Differenz zwischen dem Bremsschlupf der Hinterräder und dem Bremsschlupf der Vorderräder als Regelgröße dient und wobei in den hyd­ raulischen Bremskreisen, an denen die Vorderradbremsen angeschlossen sind, Druckschalter oder Drucksensoren in­ stalliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Be­ grenzung des Bremsdruckes in den Hinterradbremsen durch einen EBV-Regelungsvorgang nur zugelassen wird, wenn die Druckschalter oder die Drucksensoren (18) das Vorhanden­ sein von Bremsdruck in den Bremsen der beiden Vorderrä­ der (VL, VR) signalisieren.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung des Bremsdruckes in den Hinterrad­ bremsen durch einen EBV-Regelungsvorgang nur zugelassen wird, wenn das Überschreiten eines vorgegebenen Brems­ druckschwellwertes signalisiert wird.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass ein EBV-Regelungsvorgang beendet wird, wenn nach einer vorgegebenen Zeitspanne ein auf Bremsdruck in den Vorderradbremsen hinweisendes Signal ausbleibt.