WO2011085893A1 - Mehrkanaliges druckregelmodul mit nur einem drucksensor - Google Patents

Mehrkanaliges druckregelmodul mit nur einem drucksensor Download PDF

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WO2011085893A1
WO2011085893A1 PCT/EP2010/069746 EP2010069746W WO2011085893A1 WO 2011085893 A1 WO2011085893 A1 WO 2011085893A1 EP 2010069746 W EP2010069746 W EP 2010069746W WO 2011085893 A1 WO2011085893 A1 WO 2011085893A1
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channel
valve
pressure
control
wheel
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PCT/EP2010/069746
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English (en)
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Ralf WÖRNER
Friedbert Röther
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring

Definitions

  • Multi-channel pressure control module with only one pressure sensor
  • the invention is based on an electro-pneumatic pressure control module for a pressure-medium-operated brake system of a vehicle with at least two channels, which is pneumatically controlled in undisturbed operation and pneumatically in a fault in the electrical system, according to the preamble of claim 1 and a method for operating the Electro-pneumatic pressure control module according to the preamble of claim 6.
  • Such a pressure control module is known for example from DE 40 30 980 A1.
  • the well-known 2-channel pressure control module each has a channel for a brake actuator of a right wheel and a brake actuator for a left wheel of an axle and includes per channel a relay valve controlling electro-pneumatic valve unit, each of which an inlet valve and an exhaust valve and a backup Valve has.
  • an electric brake request signal is controlled in a control unit depending on a driver request, which control commands for the
  • the Fors. Exhaust valve controls to a control chamber of the associated relay valve to vent or vent.
  • a pressure sensor communicating with the control chamber of the relay valve thereby measures the working pressure generated in a working chamber of the relay valve and reports a corresponding signal to the control unit in order to realize pressure regulation for the respective channel.
  • the backup valves are in the blocking position, ie, a pneumatic braking request signal generated in parallel with the electrical braking request signal is not controlled through to the control chambers of the relay valves.
  • the pneu- matic and the electrical braking request signal are generated by a breadth module.
  • the controller In case of failure of the power supply or a fault in the electrical system, the controller is de-energized and the backup valves switch spring loaded in their passage position, so that the pneumatic brake request signal switches as control pressure to the control chambers of the relay valves, which then produce an unregulated working pressure as a brake pressure in their working chambers ,
  • the working chambers of the relay valves are each connected to a pressure sensor, so that each channel own pressure sensor is available and a separate control of the two channels of the pressure control module is realized.
  • a pressure control module is relatively complex.
  • the present invention is based on the object to further develop a pressure control module of the type mentioned above in such a way that it is simpler in construction and less expensive to manufacture.
  • an electro-pneumatic pressure control module for a pressure-medium-operated brake system of a vehicle with at least two channels, which is controlled electrically in undisturbed operation and pneumatically in the event of a fault in the electrical system
  • one of an electronic control unit controllable electro-pneumatic valve unit with at least one backup valve, an inlet valve and an exhaust valve and at least one relay valve with a Control chamber and a working chamber is provided and the electro-pneumatic valve unit controls the relay valve pneumatically
  • the backup valve in case of a failure in the electrical system with a device for generating a driver's desired control pressure and on the other hand with the control chamber of the relevant channel associated relay valve is connectable
  • the working chamber of the relay valve of a channel with at least one pneumatic brake actuator associated with at least one wheel and the working chamber of the relay valve of another channel communicates with at least one other pneumatic brake actuator associated with at least one other wheel
  • at least one between the Control chamber of the relay valve of a channel and the control chamber of the relay valve of the other channel extending pressure medium connection is provided, in the pressure medium connection, the backup valve of a channel is arranged, little at least one wheel speed sensor associated with the one wheel and at least one wheel speed sensor associated with the other wheel is provided, each wheel speed
  • the backup valve of a channel which is switched in the prior art only in disturbed operation in the forward position, switched even in undisturbed operation in forward position to achieve a channel-wise separate pressure in the working chambers of the relay valves of the channels, for example to realize a channel-by-channel separate slip control or slip control for each channel, although there is only a single pressure sensor for multiple channels.
  • the two backup valves are not connected as in DE 40 30 980 A1 parallel in the leading from the foot brake module control pressure line, but serially, i. the backup valve of one channel can control the driver pressure-dependent control pressure generated by the foot brake module only in the control chamber of the relay valve assigned to one channel, even if the backup valve assigned to the other channel is switched to the forward position.
  • This connection can be made in a simple manner by providing corresponding channel bores in the valve block receiving the valves.
  • the method for operating the electro-pneumatic pressure control module provides that, starting from an at least three-dimensional characteristic map stored in the control unit, in which the dependency of an opening duration of the inlet valve and / or an opening duration of the outlet valve on a desired working pressure and on an actual working pressure is stored is
  • the backup valve of the one channel is switched by the controller in the forward position to connect the control chamber of the relay valve of one channel with the control chamber of the relay valve of the other channel the actual working pressure in the working chamber of the relay valve of one channel or in the working chamber of the relay valve of the other channel is measured by means of the single pressure sensor and a corresponding actual working pressure signal is reported to the synchronous pressure control unit in all channels,
  • the actual working pressure in the one communicating with the pressure sensor a working chamber of the relay valve of a channel or in the other working chamber of the pressure sensor connected to the Relay valve of the other channel and an actual operating pressure signal for the one channel or for the other channel is reported to the control unit to produce a working pressure for one brake actuator or the other brake actuator in the context of pressure control of one channel or the other channel .
  • the opening duration of the intake valve and / or the opening duration of the exhaust valve of the electro-pneumatic valve unit of the other channel or Opening duration of the inlet valve and / or the opening duration of the exhaust valve of the electro-pneumatic valve unit of a channel is determined and the inlet valve or the outlet valve for the determined opening duration is opened to in the working chamber of the relay valve of the other channel or in the working chamber of the relay valve of the one channel to generate a working pressure for the other brake actuator or for the one brake actuator as part of a pressure control of the other channel or the one channel.
  • the characteristic field in which the dependence of an opening duration of the inlet valve and / or an opening duration of the outlet valve on a desired working pressure and on an actual working pressure is stored is preferably programmed end-of-line and reflects the existing laws based on the structural boundary conditions whereby, for example, an opening pulse of a certain duration of the inlet valve generates a certain control pressure in the control chamber of the associated relay valve, whereupon the relay valve controls a certain actual working pressure which can be measured. Since the opening pulse, with which the inlet valve has been acted upon by the control unit, corresponds to a specific brake request signal and therefore also to a certain desired working pressure, a relation between the Duration of the opening pulse, given the expected actual working pressure and the desired working pressure, which is shown in the map.
  • an expected actual working pressure can be determined on the basis of the characteristic map depending on the braking request (desired working pressure) and on the duration of the switching operations of the intake and exhaust valves, without the need for a pressure sensor for measuring this actual working pressure would be necessary.
  • the opening duration of the intake valve and / or the opening duration of the exhaust valve the other channel are determined, which is cut off at different wheel rotational behavior of the pressure sensor. This opening duration determined by means of the characteristic map then determines the actual actual working pressure in the working chamber of the relay valve of the other channel, if a different wheel rotational behavior is present and no more synchronous regulation of the channels takes place.
  • the value for the desired working pressure is thereby preferably generated by an ABS (anti-lock braking system), ESP (electronic stability program), ASR (traction control) or ACC (Adaptive Cruise Control) system and / or depending on the driver, i. the desired working pressure comes directly from a service brake value transmitter such as the pneumatic channel of a foot brake module.
  • ABS anti-lock braking system
  • ESP electronic stability program
  • ASR traction control
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • the working chamber of the relay valve of one channel with the working chamber of the relay valve of the other channel by means of at least one throttle in flow communication.
  • pressure equalization takes place between the two working chambers, which at the same wheel rotational behavior on the left and on the right also causes an advantageous braking action on the right and left.
  • pressure differences can be compensated for by tolerance or density-related different geometries of the relay valves.
  • a pressure equalization through the throttle is known to be only gradually, so that the slow pressure equalization, for example, a little influenced in the context of a brief ABS operation with different Radcard pressure difference in the working chambers of the relay valves of different channels.
  • the wheel rotational speed sensors detecting the wheel rotational behavior of the different channels are comprised of an ABS, ASR, ESP or ACC system, so that the signals of these already existing wheel speed sensors can also be used for pressure control in the channel without a separate pressure sensor, without that additional components are necessary for this.
  • EBS electronic braking system
  • the pressure control module 1 comprises, for example, two channels, a channel 3a for the brake actuator of the right wheel of the rear axle and another channel 3b for the brake actuator of the left wheel.
  • the pressure control module 1 is thus controlled electrically in a known manner in undisturbed operation and in the event of a fault in the electrical system, for example in the event of a power failure.
  • the pressure control module 1 has a valve block 2 and one channel per controllable by an electronic control unit 4 electro-pneumatic valve unit 6a, 6b each with a backup valve 8a, 8b, one inlet valve 10a, 10b and one outlet valve 12a, 12b and at least each a relay valve 14a, 14b having a control chamber 16a, 16b and a working chamber 18a, 18b, the electro-pneumatic valve unit 6a, 6b respectively pneumatically controlling the associated relay valve 14a, 14b.
  • the backup valves 8a, 8b, the inlet valves 10a, 10b and the outlet valves 12a, 12b are preferably 2/2-way solenoid valves, wherein the inlet and outlet valves 10a, 10b, 12a, 1 2b in the de-energized basic position spring-loaded in locking position and energized in passage position switch and the backup valves 8a, 8b in the de-energized basic position spring-loaded in passage position and energized switch to blocking position.
  • These electromagnetic valves 8a, 8b, 10a, 10b, 12a, 12b, 16a, 16b are controlled by the electronic control unit 4.
  • a control pressure line 18 leads to a connection 20b of the backup valve 8b assigned to the other channel 3b.
  • this backup valve 8b is de-energized and therefore switched to the forward position, as a result of which the control pressure supplied by the foot brake module is switched to its other connection 22b, which is in communication with a compressed air duct 24 formed in the valve block 2.
  • control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b of the one channel 3a and the other channel 3b are connected to this compressed air channel 24.
  • this compressed air passage 24 and the backup valve 8a of a channel 3a is arranged, which with its one port 26a with the control chamber 16a of the relay valve 14a of one channel 3a and with its other terminal 28a with the control chamber 16b of the relay valve 14b of the other channel 3b communicates.
  • the backup valve 8b of the other channel 3b is preceded by the compressed air passage 24 and the backup valve 8a of one passage 3a such that the compressed air passage 24 and the backup valve 8a of one passage 3a only by means of the backup valve 8b of the other Channels 3b can be supplied with the driver's request dependent control pressure. Due to the backup valves 8a, 8b, the control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b are therefore initially connectable to the foot brake module and thus to the control pressure generated there.
  • the inlet valves 10a, 10b are respectively connected to a compressed air reservoir 30 of the rear axle, on the other hand they open with their other ports into the control chambers 16a, 16b of the associated relay valves 14a, 14b.
  • the exhaust valves 12a, 12b are on the one hand also on the one hand with the Control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b in connection. Furthermore, they are connected to pressure sinks 32 as silenced vents.
  • the control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b can be vented by switching the intake and exhaust valves 10a, 10b, 12a, 12b to produce corresponding working pressures in working chambers 34a, 34b of the relay valves 14a, 14b.
  • the inlet and outlet valves 10a, 10b, 12a, 12b can also be controlled in a clocked manner, in particular for maintaining pressure, pressure lowering and pressure increase of the working pressure in the working chambers 34a, 34b, which with brake chambers of the brake actuators of the right and left wheel in connection.
  • the function of such relay valves 14a, 14b is well known. Therefore, it should not be discussed here in detail.
  • a wheel speed sensor 36b assigned to the right wheel or the other channel 3b and at least one wheel speed sensor 36a assigned to the left wheel or the one channel 3a are provided, wherein each wheel speed sensor 36a, 36b activates sensor signals into the control unit 4 which determine the wheel rotational behavior of the wheel assigned to it represent.
  • the control unit 4 a three-dimensional map is further stored, in which the dependence of an opening duration of the intake valves 10a, 10b and / or an opening duration of the exhaust valves 12a, 12b of a desired working pressure and an actual working pressure is stored.
  • the pressure control module 1 is associated with only a single pressure sensor 38, which is, for example, in communication with the working chamber 34a of the relay valve 14a of the one channel 3a and thus measures the working pressure prevailing there.
  • the working chamber 34a of the relay valve 14a of one channel 3a is in fluid communication with the working chamber 34b of the relay valve 14b of the other channel 3b by means of a throttle 40.
  • pressure control mode 1 is then as follows: In undisturbed operation, ie. when the power supply is intact and the control unit 4 is intact, the backup valve 8a of one channel 3a in the compressed air channel 24 between the control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b is dependent on the sensor signals of the wheel speed sensors associated with the right wheel and the left wheel 36a, 36b as described below. The backup valve 8b of the other channel 3b remains closed in undisturbed operation in order to prevent the control pressure formed by the foot brake module from entering the control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b.
  • the backup valve 8a of a channel 3a is switched by the control unit 4 in the forward position to the control chamber 16a of the relay valve 14a of the one Channel 3a to connect with the control chamber 16b of the relay valve 14b of the other channel 3b.
  • the control pressure is formed in the control chambers 16a, 16b of the relay valves 14a, 14b by switching the intake and exhaust valves 10a, 10b, 12a, 12b, which valves are controlled by the controller 4 as instructed by the brake request signal.
  • the backup valve 8a of one channel 3a arranged in the compressed air channel 24 is switched to the blocking position to connect the control chamber 16a of the relay valve 14a of the one channel 3a of FIG the control chamber 16b of the relay valve 14b of the other channel 3b to separate.
  • the backup valve 8b of the other channel 3b remains closed.
  • the actual working pressure is measured in the pressure sensor 38 in communication with the working chamber 34a of the relay valve 14a of a channel 3a and an actual working pressure signal for the one channel 3a reported to the control unit 4 to a pressure control of the one channel 3a to generate a working pressure for the one brake actuator.
  • the control unit 4 depends on the predetermined value of the desired working pressure, which is for example given by a slip control device such as ABS, ASR or ESP and the brake request signal of the driver and depending on the value of in the course of even under the same Radcard .
  • a slip control device such as ABS, ASR or ESP and the brake request signal of the driver and depending on the value of in the course of even under the same Radcard .
  • the intake valve 10b or the exhaust valve 12b of the other passage 3b is then opened for the determined opening period to generate a working pressure for the other brake actuator in the working chamber 34b of the relay valve 14b of the other passage 3b under pressure control.
  • the initially end-of-line programmed map is preferably in braking mode in the sense of a "learning" map in synchronous and controlled synchronism of the two channels 3a, 3b (same RadFW ) continuously corrected to adapt to changing conditions.
  • the control pressure via the open backup valve 8a of the one channel 3a also enters the control chamber 16a of the relay valve 14a of the one channel 3a.
  • a substantially identical working pressure is generated synchronously in the working chambers 34a, 34b of the two relay valves 14a, 14b, which is forwarded to the corresponding brake actuators. Since the control unit 4 is not functional in this case, it does not depend on the pressure sensor 38, so that the working pressure is formed only dependent on the braking request and unregulated.
  • the single pressure sensor 38 is not connected to the working chamber 34a of the relay valve 14a of one channel 3a, but to the working chamber 34b of the relay valve 14b of the other channel 3b and measures the actual working pressure prevailing there.
  • the backup valve 8a of a channel 3a from the control unit 4 in turn switched to the control chamber 16a of the relay valve 14a of a channel 3a with the Control chamber 16b of the relay valve 14b of the other channel 3b to connect. Furthermore, the actual working pressure is measured in the working chamber 34b of the relay valve 14b of the other channel 3b by means of the single pressure sensor 38 and a corresponding actual working pressure signal to the control unit 4 for a synchronous pressure control in both channels 3a, 3b reported.
  • the arranged in the pressure medium connection 24 backup valve 8a of the one channel 3a is switched to the blocking position to the control chamber 16a of the relay valve 14a of the one channel 3a to separate from the control chamber 16b of the relay valve 14b of the other channel 3b, as described in the previous embodiment.
  • the opening duration of the inlet valve 10a and / or the opening duration of the outlet valve 10 are determined on the basis of the characteristic dsignificant of the value d1 of the working pressure and, depending on the value of the actual working pressure present during the same wheel rotational behavior 12a of the electro-pneumatic valve unit 6a of a channel 3a is detected and the inlet valve 10a or the outlet valve 12a for the determined opening duration is opened to a working pressure in the working chamber 34a of the relay valve 14a of the one channel 3a in the context of pressure control of the one channel 3a to generate the one brake actuator.
  • the rotational speed evaluation of the wheel speed sensors 36a, 36b is not effected by the control unit 4 assigned to the pressure control module 1, but, for example, by a central control unit, for example an ABS control unit, which communicates with the control unit 4 of the pressure control module 1 in order to provide it with the wheel speed information to transfer.
  • a central control unit for example an ABS control unit
  • the intake valves 10a, 10b and the exhaust valves 12a, 12b are controlled synchronously by the control unit 4 as a function of the signal from the pressure sensor 38.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektro-pneumatisches Druckregelmodul (1) für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs mit wenigstens zwei Kanälen (3a, 3b), welches im ungestörten Betrieb elektrisch und bei einer Störung in der Elektrik pneumatisch gesteuert wird. Erfindungsgemäß ist nur ein Drucksensor (38) in einem der Kanäle (3a, 3b) vorgesehen, wobei der Ist-Arbeitsdruck in dem anderen Kanal (3b, 3a) kennfeldbasiert berechnet wird.

Description

Mehrkanaliges Druckregelmodul mit nur einem Drucksensor
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektro-pneumatischen Druckregelmodul für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs mit wenigstens zwei Kanälen, welches im ungestörten Betrieb elektrisch und bei einer Störung in der Elektrik pneumatisch gesteuert wird, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie von einem Verfahren zum Betreiben des elektro-pneumatischen Druckregelmoduls nach dem Oberbegriff von Anspruch 6.
Ein solches Druckregelmodul ist beispielsweise aus der DE 40 30 980 A1 bekannt. Das bekannte 2-kanalige Druckregelmodul weist je einen Kanal für einen Bremsaktuator eines rechtes Rades und einen Bremsaktuator für ein linkes Rad einer Achse auf und beinhaltet je Kanal eine ein Relaisventil ansteuernde elektro-pneumatische Ventileinheit, welche jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil sowie ein Backup-Ventil aufweist.
Im ungestörten Betrieb, d.h. bei intakter Elektrik und Spannungsversorgung wird abhängig von einem Fahrerwunsch ein elektrisches Bremsanforderungssignal in ein Steuergerät eingesteuert, welches Steuerbefehle für das Einlassbzw. Auslassventil aussteuert, um eine Steuerkammer des zugeordneten Relaisventils zu be- bzw. entlüften. Ein mit der Steuerkammer des Relaisventils in Verbindung stehender Drucksensor misst dabei den in einer Arbeitskammer des Relaisventils erzeugten Arbeitsdruck und meldet ein entsprechendes Signal an das Steuergerät, um für den jeweiligen Kanal eine Druckregelung zu realisieren. Im ungestörten Betrieb, d.h. bei intakter Elektrik befinden sich die Backup-Ventile in Sperrstellung, d.h. ein parallel zu dem elektrischen Bremsanforderungssignal erzeugtes pneumatisches Bremsanforderungssignal wird nicht bis zu den Steuerkammern der Relaisventile durchgesteuert. Das pneu- matische und das elektrische Bremsanforderungssignal werden von einem Fußbremsmodul erzeugt.
Bei Ausfall der Spannungsversorgung oder einem Fehler in der Elektrik ist das Steuergerät stromlos und die Backup-Ventile schalten federbelastet in ihre Durchlassstellung, so dass das pneumatische Bremsanforderungssignal als Steuerdruck auf die Steuerkammern der Relaisventile schaltet, welche daraufhin einen ungeregelten Arbeitsdruck als Bremsdruck in ihren Arbeitskammern erzeugen.
Für eine getrennte Regelung des Bremsdrucks in den beiden Kanälen sind die Arbeitskammern der Relaisventile mit jeweils einem Drucksensor in Verbindung, so dass je Kanal ein eigener Drucksensor zur Verfügung steht und eine getrennte Regelung der beiden Kanäle des Druckregelmoduls realisiert wird. Dadurch wird allerdings der Aufbau eines solchen Druckregelmoduls relativ komplex.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Druckregelmodul der oben erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass es einfacher aufgebaut und kostengünstiger zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und Anspruch 6 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein elektro-pneumatisches Druckregelmodul für eine druckmittelbetätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs mit wenigstens zwei Kanälen vorgeschlagen, welches im ungestörten Betrieb elektrisch und bei einer Störung in der Elektrik pneumatisch gesteuert wird, wobei
- je Kanal eine von einem elektronischen Steuergerät steuerbare elektro- pneumatische Ventileinheit mit wenigstens einem Backup-Ventil, einem Einlassventil und einem Auslassventil sowie wenigstens ein Relaisventil mit einer Steuerkammer und einer Arbeitskammer vorgesehen ist und die elektro- pneumatische Ventileinheit das Relaisventil pneumatisch steuert, das Backup-Ventil bei einer Störung in der Elektrik einerseits mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines von einem Fahrerwunsch abhängigen Steuerdrucks und andererseits mit der Steuerkammer des dem betreffenden Kanal zugeordneten Relaisventils in Verbindung bringbar ist, die Arbeitskammer des Relaisventils eines Kanals mit wenigstens einem, wenigstens einem Rad zugeordneten pneumatischen Bremsaktuator und die Arbeitskammer des Relaisventils eines anderen Kanals mit wenigstens einem anderen, wenigstens einem anderen Rad zugeordneten pneumatischen Bremsaktuator in Verbindung steht, wenigstens eine sich zwischen der Steuerkammer des Relaisventils des einen Kanals und der Steuerkammer des Relaisventils des anderen Kanals erstreckende Druckmittelverbindung vorgesehen ist, in der Druckmittelverbindung das Backup-Ventil des einen Kanals angeordnet ist, wenigstens ein dem einen Rad zugeordneter Raddrehzahlsensor und wenigstens ein dem anderen Rad zugeordneter Raddrehzahlsensor vorgesehen ist, wobei jeder Raddrehzahlsensor Sensorsignale erzeugt, welche das Raddrehverhalten des ihm zugeordneten Rades repräsentieren, das Backup-Ventil des anderen Kanals der Druckmittelverbindung und dem Backup-Ventil des einen Kanals derart vorgeschaltet ist, dass die Druckmittelverbindung und das Backup-Ventil des einen Kanals lediglich mittels des Backup-Ventils des anderen Kanals mit dem vom Fahrerwunsch abhängigen Steuerdruck versorgbar sind, lediglich ein einziger Drucksensor vorgesehen ist, welcher mit der Arbeitskammer des Relaisventils des einen Kanals oder mit der Arbeitskammer des Relaisventils des anderen Kanals in Verbindung steht, und - m ungestörten Betrieb das in der Druckmittelverbindung zwischen den Steuer- kammern der Relaisventile angeordnete Backup-Ventil des einen Kanals vom Steuergerät abhängig von den Sensorsignalen der dem einen Rad und dem anderen Rad zugeordneten Raddrehzahlsensoren gesteuert wird.
Damit wird das Backup-Ventil des einen Kanals, welches beim Stand der Technik lediglich im gestörten Betrieb in Durchlassstellung geschaltet wird, auch im ungestörten Betrieb in Durchlassstellung geschaltet, um einen kanalweise getrennten Druck in der Arbeitskammern der Relaisventile der Kanäle erzielen zu können, um beispielsweise eine kanalweise separate Schlupfregelung oder Schlupfsteuerung für jeden Kanal zu realisieren, obwohl nur ein einziger Drucksensor für mehrere Kanäle vorhanden ist.
Dabei sind die beiden Backup-Ventile nicht wie bei DE 40 30 980 A1 parallel in die vom Fußbremsmodul führende Steuerdruckleitung geschaltet, sondern seriell, d.h. dass das Backup-Ventil des einen Kanals den vom Fußbremsmodul erzeugten und fahrerwunschabhängigen Steuerdruck nur dann in die Steuerkammer des dem einen Kanal zugeordneten Relaisventils einsteuern kann, wenn auch das dem anderen Kanal zugeordnete Backup-Ventil in Durchlassstellung geschaltet wird. Diese Verschaltung kann auf einfache Weise durch Vorsehen von entsprechenden Kanalbohrungen in dem die Ventile aufnehmenden Ventilblock hergestellt werden.
Folglich werden die ohnehin notwendigen Backup-Ventile im Sinne einer vorteilhaften Funktionsvereinigung einerseits im Rahmen des ungestörten Betriebs und andererseits auch im gestörten Betrieb geschaltet. Weil eine gestörte Elektrik außerordentlich selten vorkommt, wird dadurch die Funktionsfähigkeit der Backup-Ventile bereits im ungestörten Betrieb getestet.
Andererseits kommt für mehrere Kanäle nur ein einziger Drucksensor zum Einsatz, was einen Wegfall von druckleitenden Kanälen, eines Drucksensors und der Verkabelung des Drucksensors bedingt. Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass ein unterschiedliches Raddrehzahlverhalten des dem einen Kanal zugeordneten Rades des und des dem anderen Kanal zugeordneten Rades, beispielsweise bei μ-split Bedingungen, eher selten vorkommt, wogegen eine Gleichlaufregelung der beiden Kanäle bei gleichem Drehverhalten der Räder den Regelfall darstellt.
Das Verfahren zum Betreiben des elektro-pneumatischen Druckregelmoduls sieht vor, dass ausgehend von einem im Steuergerät gespeicherten wenigstens dreidimensionalen Kennfeld, in welchem die Abhängigkeit einer Öffnungsdauer des Einlassventils und/oder einer Öffnungsdauer des Auslassventils von einem Soll-Arbeitsdruck und von einem Ist-Arbeitsdruck abgelegt ist,
- bei Einsteuerung von gleiches Raddrehverhalten des einen Rades und des anderen Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät das Backup-Ventil des einen Kanals vom Steuergerät in Durchlassstellung geschaltet wird, um die Steuerkammer des Relaisventils des einen Kanals mit der Steuerkammer des Relaisventils des anderen Kanals zu verbinden, der Ist-Arbeitsdruck in der Arbeitskammer des Relaisventils des einen Kanals oder in der Arbeitskammer des Relaisventils des anderen Kanals mittels des einzigen Drucksensors gemessen und ein entsprechendes Ist- Arbeitsdrucksignal an das Steuergerät für eine synchrone Druckregelung in allen Kanälen gemeldet wird,
- bei Einsteuerung von ein unterschiedliches Raddrehverhalten des einen Rades und des anderen Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät das in der Druckmittelverbindung angeordnete Backup-Ventil des eines Kanals in Sperrstellung geschaltet wird, um die Steuerkammer des Relaisventils des einen Kanals von der Steuerkammer des Relaisventils des anderen Kanals zu trennen und
- der Ist-Arbeitsdruck in der mit dem Drucksensor in Verbindung stehenden einen Arbeitskammer des Relaisventils des einen Kanals oder in der mit dem Drucksensor in Verbindung stehenden anderen Arbeitskammer des Relaisventils des anderen Kanals gennessen und ein Ist-Arbeitsdrucksignal für den einen Kanal oder für den anderen Kanal an das Steuergerät gemeldet wird, um im Rahmen einer Druckregelung des einen Kanals oder des anderen Kanals einen Arbeitsdruck für den einen Bremsaktuator oder für den anderen Bremsaktuator zu erzeugen,
- anhand des Kennfelds abhängig vom Wert des Soll-Arbeitsdrucks und abhängig vom Wert des im Laufe einer noch unter gleichem Raddrehverhalten stattgefundenen Bremsung vorliegenden Ist-Arbeitsdrucks die Öffnungsdauer des Einlassventils und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils der elektro-pneumatischen Ventileinheit des anderen Kanals oder die Öffnungsdauer des Einlassventils und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils der elektro-pneumatischen Ventileinheit des einen Kanals ermittelt und das Einlassventil oder das Auslassventil für die ermittelte Öffnungsdauer geöffnet wird, um in der Arbeitskammer des Relaisventils des anderen Kanals oder in der Arbeitskammer des Relaisventils des einen Kanals im Rahmen einer Drucksteuerung des anderen Kanals oder des einen Kanals einen Arbeitsdruck für den anderen Bremsaktuator oder für den einen Bremsaktuator zu erzeugen.
Das Kennfeld, in welchem die Abhängigkeit einer Öffnungsdauer des Einlassventils und/oder einer Öffnungsdauer des Auslassventils von einem Soll- Arbeitsdruck und von einem Ist-Arbeitsdruck abgelegt ist, wird bevorzugt end- of-line programmiert und gibt die anhand der baulichen Randbedingungen vorhandene Gesetzmäßigkeit wider, wonach beispielsweise ein Öffnungsimpuls bestimmter Zeitdauer des Einlassventils einen bestimmten Steuerdruck in der Steuerkammer des zugeordneten Relaisventils erzeugt, woraufhin das Relaisventil einen bestimmten Ist-Arbeitsdruck aussteuert, der gemessen werden kann. Da der Öffnungsimpuls, mit dem das Einlassventil vom Steuergerät beaufschlagt wurde, einem bestimmten Bremsanforderungssignal und daher auch einem bestimmten Soll-Arbeitsdruck entspricht, ist eine Relation zwischen der Zeitdauer des Öffnungsimpulses, dem zu erwartenden Ist-Arbeitsdruck und dem Soll-Arbeitsdruck gegeben, welche in dem Kennfeld abgebildet ist. Somit kann beispielsweise ein zu erwartender Ist-Arbeitsdruck anhand des Kennfelds abhängig von der Bremsanforderung (Soll-Arbeitsdruck) und von der Zeitdauer der Schaltvorgänge der Einlass- und Auslassventile ermittelt werden, ohne dass hierfür ein Drucksensor zur Messung dieses Ist-Arbeitsdrucks notwendig wäre. Umgekehrt kann anhand des Kennfelds abhängig vom Wert des Soll- Arbeitsdrucks (Bremsanforderung) und abhängig vom Wert des im Laufe einer noch unter gleichem Raddrehverhalten stattgefundenen Bremsung vorliegenden und dann noch vom Drucksensor gemessenen Ist-Arbeitsdrucks die Öffnungsdauer des Einlassventils und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils des anderen Kanals ermittelt werden, welcher bei unterschiedlichem Raddrehverhalten vom Drucksensor abgeschnitten ist. Diese anhand des Kennfelds bestimmte Öffnungsdauer bestimmt dann den tatsächlichen Ist-Arbeitsdruck in der Arbeitskammer des Relaisventils des anderen Kanals, wenn ein unterschiedliches Raddrehverhalten vorliegt und keine synchrone Regelung der Kanäle mehr stattfindet.
Der Wert für den Soll-Arbeitsdruck wird dabei bevorzugt von einem ABS- (Anti- blockiersystem), ESP- (Elektronisches Stabilitätsprogramm), ASR- (Antriebsschlupfregelung) oder ACC- (Adaptive Cruise Control) System und/oder fah- rerwunschabhängig erzeugt, d.h. der Soll-Arbeitsdruck stammt direkt von einem Betriebsbremswertgeber wie dem pneumatischen Kanal eines Fußbremsmoduls.
Durch diese Maßnahmen findet daher bei gleichem Raddrehverhalten eine synchrone Regelung des Arbeitsdrucks statt, während bei unterschiedlichem Raddrehverhalten nur in dem den einzigen Drucksensor aufweisenden Kanal eine Regelung des Arbeitsdrucks verwirklicht und in dem Kanal ohne Drucksensor der Arbeitsdruck kennfeldbasiert gesteuert wird. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung möglich.
Besonders bevorzugt stehen die Arbeitskammer des Relaisventils des einen Kanals mit der Arbeitskammer des Relaisventils des anderen Kanals mittels wenigstens einer Drossel in Strömungsverbindung. Dadurch findet ein Druckausgleich zwischen den beiden Arbeitskammern statt, was bei gleichem Raddrehverhalten links und rechts auch eine vorteilhaft gleiche Bremswirkung rechts und links bedingt. Zudem können Druckdifferenzen durch toleranz- oder dichtungsbedingt unterschiedliche Geometrien der Relaisventile ausgeglichen werden. Andererseits stellt sich ein Druckausgleich durch die Drossel bekanntermaßen erst allmählich ein, so dass der langsame Druckausgleich beispielsweise eine im Rahmen eines kurzzeitigen ABS-Betriebs mit unterschiedlichem Raddrehverhalten vorhandene Druckdifferenz in den Arbeitskammern der Relaisventile verschiedener Kanäle wenig beeinflusst.
Beispielsweise sind die das Raddrehverhalten der unterschiedlichen Kanäle de- tektierenden Raddrehzahlsensoren von einem ABS-, ASR, ESP- oder ACC- System umfasst, so dass die Signale dieser bereits vorhandenen Raddrehzahlsensoren auch für die Drucksteuerung in dem Kanal ohne eigenen Drucksensor herangezogen werden können, ohne dass hierfür zusätzliche Bauteile notwendig sind.
Genaueres geht aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.
Zeichnung
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen schematischen Aufbauplan eines elektro- pneumatischen Druckregelmoduls gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig .1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines elektro-pneumatischen Druckregelmoduls 1 eines elektronischen Bremssystems (EBS) eines Nutzfahrzeugs dargestellt, welches beispielsweise den Arbeits- oder Bremsdruck in den Brem- saktuatoren der Hinterachse eines Nutzfahrzeugs abhängig von einem elektrischen und pneumatischen Bremsanforderungssignal erzeugt, welches beispielsweise in dem elektrischen Hinterachsekanal und in dem pneumatischen Kanal eines hier nicht gezeugten Fußbremsmoduls gebildet wird.
Das Druckregelmodul 1 umfasst beispielsweise zwei Kanäle, einen Kanal 3a für den Bremsaktuator des rechten Rades der Hinterachse und einen anderen Kanal 3b für den Bremsaktuator des linken Rades.
Das Druckregelmodul 1 wird folglich in bekannter Weise im ungestörten Betrieb elektrisch und bei einer Störung in der Elektrik, beispielsweise bei einem Spannungsausfall pneumatisch gesteuert.
Das Druckregelmodul 1 hat einen Ventilblock 2 und je Kanal eine von einem elektronischen Steuergerät 4 steuerbare elektro-pneumatische Ventileinheit 6a, 6b mit je einem Backup-Ventil 8a, 8b, je einem Einlassventil 10a, 10b und je einem Auslassventil 12a, 12b sowie wenigstens je ein Relaisventil 14a, 14b mit einer Steuerkammer 16a, 16b und einer Arbeitskammer 18a, 18b, wobei die elektro- pneumatische Ventileinheit 6a, 6b jeweils das zugeordnete Relaisventil 14a, 14b pneumatisch steuert.
Die Backup-Ventile 8a, 8b, die Einlassventile 10a, 10b und die Auslassventile 12a, 12b sind bevorzugt 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die Einlass- und Auslassventile 10a, 10b, 12a, 1 2b in der stromlosen Grundstellung federbelastet in Sperrstellung und bestromt in Durchlassstellung schalten und die Backup-Ventile 8a, 8b in der stromlosen Grundstellung federbelastet in Durchlassstellung und bestromt in Sperrstellung schalten. Diese elektromagnetischen Ventile 8a, 8b, 10a, 10b, 12a, 12b, 16a, 16b werden von dem elektronischen Steuergerät 4 angesteuert.
Von dem hier aus Maßstabsgründen hier nicht gezeigten Fußbremsmodul führt eine Steuerdruckleitung 18 an einen Anschluss 20b des dem anderen Kanal 3b zugeordneten Backup-Ventils 8b heran. Bei einer Störung in der Elektrik wird dieses Backup-Ventil 8b stromlos und daher in Durchlassstellung geschaltet, wodurch der vom Fußbremsmodul herangeführte Steuerdruck an seinen anderen Anschluss 22b geschaltet wird, welcher mit einem im Ventilblock 2 ausgebildeten Druckluftkanal 24 in Verbindung steht.
An diesen Druckluftkanal 24 sind einerseits die Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b des einen Kanals 3a und des anderen Kanals 3b angeschlossen. Andererseits ist in diesem Druckluftkanal 24 auch das Backupventil 8a des einen Kanals 3a angeordnet, welches mit seinem einen Anschluss 26a mit der Steuerkammer 16a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a und mit seinem anderen Anschluss 28a mit der Steuerkammer 16b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b in Verbindung steht.
Somit ist das Backup-Ventil 8b des anderen Kanals 3b dem Druckluftkanal 24 und dem Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a derart vorgeschaltet, dass der Druckluftkanal 24 und das Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a lediglich mittels des Backup-Ventils 8b des anderen Kanals 3b mit dem vom Fahrerwunsch abhängigen Steuerdruck versorgbar sind. Durch die Backup-Ventile 8a, 8b sind daher zunächst die Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b mit dem Fußbremsmodul und damit mit dem dort erzeugten Steuerdruck in Verbindung bringbar.
Die Einlassventile 10a, 10b sind einerseits jeweils an einen Druckluftvorrat 30 der Hinterachse angeschlossen, andererseits münden sie m it ihren anderen Anschlüssen in die Steuerkammern 16a, 16b der zugeordneten Relaisventile 14a, 14b. Die Auslassventile 12a, 12b stehen einerseits ebenfalls einerseits mit den Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b in Verbindung. Weiterhin sind sie an Drucksenken 32 wie schallgedämpfte Entlüftungen angeschlossen.
In bekannter weise können die Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b durch Schalten der Einlass- und Auslassventile 10a, 10b, 12a, 12b be- oder entlüftet werden, um in Arbeitskammern 34a, 34b der Relaisventile 14a, 14b entsprechende Arbeitsdrücke zu erzeugen . Im Rahmen einer schlupfgeregelten Bremsung können die Einlass- und Auslassventile 10a, 10b, 12a, 12b auch getaktet angesteuert werden, insbesondere zum Druckhalten, Drucksenken und Drucksteigern des Arbeitsdrucks in den Arbeitskammern 34a, 34b, welche mit Bremskammern der hier nicht gezeigten Bremsaktuatoren des rechten und linken Rades in Verbindung stehen. Die Funktion solcher Relaisventile14a, 14b ist hinreichend bekannt. Deshalb soll hier im Einzelnen nicht mehr darauf eingegangen werden.
Weiterhin sind ein dem rechten Rad oder dem andern Kanal 3b zugeordneter Raddrehzahlsensor 36b und wenigstens ein dem linken Rad oder dem einen Kanal 3a zugeordneter Raddrehzahlsensor 36a vorgesehen, wobei jeder Raddrehzahlsensor 36a, 36b Sensorsignale in das Steuergerät 4 einsteuert, welche das Raddrehverhalten des ihm zugeordneten Rades repräsentieren. Im Steuergerät 4 ist weiterhin ein dreidimensionales Kennfeld gespeichert, in welchem die Abhängigkeit einer Öffnungsdauer der Einlassventile 10a, 10b und/oder einer Öffnungsdauer der Auslassventile 12a, 12b von einem Soll-Arbeitsdruck und von einem Ist- Arbeitsdruck abgelegt ist.
Dem Druckregelmodul 1 ist lediglich ein einziger Drucksensor 38 zugeordnet, welcher beispielsweise mit der Arbeitskammer 34a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a in Verbindung steht und folglich den dort herrschenden Arbeitsdruck misst.
Nicht zuletzt steht die Arbeitskammer 34a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a mit der Arbeitskammer 34b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b mittels einer Drossel 40 in Strömungsverbindung.
Die Funktionsweise des Druckregelmodus 1 ist dann wie folgt: Im ungestörten Betrieb, d .h . bei intakter Spannungsversorgung und intaktem Steuergerät 4 wird das in dem Druckluftkanal 24 zwischen den Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b angeordnete Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a vom Steuergerät 4 abhängig von den Sensorsignalen der dem rechten Rad und dem linken Rad zugeordneten Raddrehzahlsensoren 36a, 36b wie im Folgenden beschrieben gesteuert. Das Backup-Ventil 8b des anderen Kanals 3b bleibt im ungestörten Betrieb geschlossen, um eine Einsteuerung des vom Fußbremsmodul gebildeten Steuerdrucks in die Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b zu verhindern.
Bei Einsteuerung von gleiches Raddrehverhalten des rechten Rades und des linken Rades repräsentierenden Sensorsignalen durch die Raddrehzahlsensoren 36a, 36b in das Steuergerät 4 wird das Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a vom Steuergerät 4 in Durchlassstellung geschaltet, um die Steuerkammer 16a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a mit der Steuerkammer 16b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b zu verbinden. Darüber hinaus wird der Steuerdruck in den Steuerkammern 16a, 16b der Relaisventile 14a, 14b durch Schalten der Einlass- und Auslassventile 10a, 10b, 12a, 12b gebildet, wobei diese Ventile vom Steuergerät 4 entsprechend der Vorgabe durch das Bremsanforderungssignal gesteuert werden. Als Folge des in den Steuerkammern 16a, 16b anstehenden Steuerdrucks wird ein Ist-Arbeitsdruck in den Arbeitskammern 34a, 34b der Relaisventile 14a, 14b gebildet, wobei der Ist-Arbeitsdruck in der Arbeitskammer 34a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a mittels des einzigen Drucksensors 38 gemessen und ein entsprechendes Ist-Arbeitsdrucksignal an das Steuergerät 4 für eine synchrone Druckregelung in beiden Kanälen 3a, 3b gemeldet wird. Mit anderen Worten wird die Differenz zwischen dem gemessenen Ist-Arbeitsdruck und dem Soll-Arbeitsdruck, welcher beispielsweise von einer Schlupfregeleinrichtung wie ABS-, ASR- oder ESP und vom Bremsanforderungssignal des Fahrers vorgegeben wird, für beide Kanäle 3a, 3b synchron ausgeregelt. Bei Einsteuerung von ein unterschiedliches Raddrehverhalten des rechten Rades und des linken Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät 4 wird das in dem Druckluftkanal 24 angeordnete Backup-Ventil 8a des eines Kanals 3a in Sperrstellung geschaltet, um die Steuerkammer 16a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a von der Steuerkammer 16b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b zu trennen. Das Backup-Ventil 8b des anderen Kanals 3b bleibt weiterhin geschlossen. Außerdem wird der Ist-Arbeitsdruck in der mit dem Drucksensor 38 in Verbindung stehenden Arbeitskammer 34a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a gemessen und ein Ist-Arbeitsdrucksignal für den einen Kanal 3a an das Steuergerät 4 gemeldet, um im Rahmen einer Druckregelung des einen Kanals 3a einen Arbeitsdruck für den einen Bremsaktuator zu erzeugen.
Dann wird anhand des im Steuergerät 4 gespeicherten Kennfelds abhängig vom vorgegebenen Wert des Soll-Arbeitsdrucks, welcher beispielsweise von einer Schlupfregeleinrichtung wie ABS-, ASR- oder ESP und vom Bremsanforderungssignal des Fahrers vorgegeben wird und abhängig vom Wert des im Laufe einer noch unter gleichem Raddrehverhalten stattgefundenen Bremsung vorliegenden Ist-Arbeitsdrucks, welcher noch im Rahmen einer vorangehenden synchronen Druckregelung beider Kanäle 3a, 3b bei noch geöffnetem Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a durch den einzigen Drucksensor 38 gemessen werden konnte, die Öffnungsdauer des Einlassventils 10b und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils 12b des anderen Kanals 3b ermittelt. Das Einlassventil 10b oder das Auslassventil 12b des anderen Kanals 3b wird sodann für die ermittelte Öffnungsdauer geöffnet, um in der Arbeitskammer 34b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b im Rahmen einer Drucksteuerung einen Arbeitsdruck für den anderen Bremsaktuator zu erzeugen. Das zunächst end-of-line programmierte Kennfeld wird bevorzugt im Bremsbetrieb im Sinne eines„lernfähigen" Kennfelds bei synchronem und geregeltem Gleichlauf der beiden Kanäle 3a, 3b (gleiches Raddrehverhalten) laufend korrigiert, um es an veränderte Randbedingungen anzupassen. Bei gestörtem Betrieb, d.h. bei fehlerhafter Spannungsversorgung oder defektem Steuergerät 4 sind sämtliche 2/2-Wege-Magnetventile 8a, 8b, 10a, 10b, 12a, 12b stromlos geschaltet, so dass die Einlassventile 10a, 10b und die Auslassventile 12a, 12b federbelastet in die in der Figur gezeigte Sperrstellung und die beiden Backup-Ventile 8a, 8b in die in der Figur gezeigte Durchlassstellung schalten. Dann kann der vom Fußbremsmodul herangeführte pneumatische Steuerdruck zunächst das offene Backup-Ventil 8b des anderen Kanals 3b passieren und so in die Steuerkammer 16b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b sowie in den Druckluftkanal 24 einströmen. Vom Druckluftkanal 24 gelangt der Steuerdruck über das offene Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a auch in die Steuerkammer 16a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a. In der Folge wird synchron ein im wesentlichen identischer Arbeitsdruck in den Arbeitskammern 34a, 34b der beiden Relaisventile 14a, 14b erzeugt, welcher an die entsprechenden Bremsaktua- toren weitergeleitet wird. Da das Steuergerät 4 in diesem Fall nicht funktionsfähig ist, kommt es auf den Drucksensor 38 nicht an, so dass der Arbeitsdruck nur abhängig von der Bremsanforderung und ungeregelt gebildet wird.
Gemäß einer weiteren, hier nicht gezeigten Ausführungsform steht der einzige Drucksensor 38 nicht mit der Arbeitskammer 34a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a, sondern mit der Arbeitskammer 34b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b in Verbindung und misst den dort herrschenden Ist-Arbeitsdruck.
Dann wird bei Einsteuerung von gleiches Raddrehverhalten des einen Rades und des anderen Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät 4 das Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a vom Steuergerät 4 wiederum in Durchlassstellung geschaltet, um die Steuerkammer 16a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a mit der Steuerkammer 16b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b zu verbinden. Weiterhin wird der Ist-Arbeitsdruck in der Arbeitskammer 34b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b mittels des einzigen Drucksensors 38 gemessen und ein entsprechendes Ist-Arbeitsdrucksignal an das Steuergerät 4 für eine synchrone Druckregelung in beiden Kanälen 3a, 3b gemeldet. Bei Einsteuerung von ein unterschiedliches Raddrehverhalten des einen Rades und des anderen Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät 4 wird das in der Druckmittelverbindung 24 angeordnete Backup-Ventil 8a des einen Kanals 3a in Sperrstellung geschaltet wird, um die Steuerkammer 16a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a von der Steuerkammer 16b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b zu trennen, wie beim vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben.
Jedoch wird der Ist-Arbeitsdruck in der mit dem Drucksensor 38 in Verbindung stehenden anderen Arbeitskammer 34b des Relaisventils 14b des anderen Kanals 3b gemessen und ein Ist-Arbeitsdrucksignal für den anderen Kanal 3b an das Steuergerät 4 gemeldet, um im Rahmen einer Druckregelung des anderen Kanals 3b einen Arbeitsdruck für den anderen Bremsaktuator zu erzeugen.
Schl ießlich wird anhand des Kennfel d s a b h ä n g ig vo m Wert d es So l l- Arbeitsdrucks und abhängig vom Wert des im Laufe einer noch unter gleichem Raddrehverhalten stattgefundenen Bremsung vorliegenden Ist-Arbeitsdrucks die Öffnungsdauer des Einlassventils 10a und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils 12a der elektro-pneumatischen Ventileinheit 6a des einen Kanals 3a ermittelt und das Einlassventil 10a oder das Auslassventil 12a für die ermittelte Öffnungsdauer geöffnet wird, um in der Arbeitskammer 34a des Relaisventils 14a des einen Kanals 3a im Rahmen einer Drucksteuerung des einen Kanals 3a einen Arbeitsdruck für den einen Bremsaktuator zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Drehzahlauswertung der Raddrehzahlsensoren 36a, 36b nicht durch das dem Druckregelmodul 1 zugeordnete Steuergerät 4, sondern beispielsweise durch ein zentrales Steuergerät, beispielsweise ein ABS-Steuergerät, welches mit dem Steuergerät 4 des Druckregelmoduls 1 kommuniziert, um ihm die Raddrehzahlinformation zu übermitteln.
Den Ausführungsformen gemein ist, dass bei einer schnellen Bremsbetätigung, d . h . bei e in er ein e g ewisse Grenzbetätig u ngsgeschwi nd igkeit oder - beschleunigung überschreitenden Bremsbetätigung die Einlassventile 10a, 10b und die Auslassventile 12a, 12b abhängig vom Signal des Drucksensors 38 vom Steuergerät 4 synchron angesteuert werden.
Demgegenüber werden bei einer langsamen Bremsbetätigung, d.h. bei einer die Grenzbetätigungsgeschwindigkeit oder -beschleunigung erreichenden oder un- terschreitenden Bremsbetätigung die Einlassventile 10a, 10b und die Auslassventile 12a, 12b einzeln oder separat angesteuert.
In beiden Fällen werden eventuelle Druckunterschiede in den Steuerkammern 16a, 1 6b dann durch die dann offene Verbindung durch den Druckluftkanal 24 ausgeglichen.
Bezugszeichenliste
Druckregelmodul
Ventilblock
a/b Kanal
Steuergerät
a/b Ventileinheit
a/b Backup-Ventil
a/b Einlassventil
a/b Auslassventil
a/b Relaisventil
a/b Steuerkammer
Steuerdruckleitung
b Anschluss
b Anschluss
Druckluftkanal
a Anschluss
a Anschluss
Druckluftvorrat
Drucksenke
a/b Arbeitskammer
a/b Raddrehzahlsensor
Drucksensor
Drossel

Claims

Patentansprüche
1 . Elektro-pneumatisches Druckregelmodul (1 ) für eine druckmittelbe- tätigte Bremsanlage eines Fahrzeugs mit wenigstens zwei Kanälen (3a, 3b), welches im ungestörten Betrieb elektrisch und bei einer Störung in der Elektrik pneumatisch gesteuert wird, wobei
a) je Kanal (3a, 3b) eine von einem elektronischen Steuergerät (4) steuerbare elektro-pneumatische Ventileinheit (6a, 6b) mit wenigstens einem Backup-Ventil (8a, 8b), einem Einlassventil (10a, 10b) und einem Auslassventil (12a, 12b) sowie wenigstens ein Relaisventil (14a, 14b) mit einer Steuerkammer (16a, 16b) und einer Arbeitskammer (34a, 34b) vorgesehen ist und die elektro-pneumatische Ventileinheit (6a, 6b) das Relaisventil (14a, 14b) pneumatisch steuert,
b) das Backup-Ventil (8a, 8b) bei einer Störung in der Elektrik einerseits mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines von einem Fahrerwunsch abhängigen Steuerdrucks und andererseits mit der Steuerkammer (16a, 16b) des dem betreffenden Kanal (3a, 3b) zugeordneten Relaisventils (14a, 14b) in Verbindung bringbar ist,
c) die Arbeitskammer (34a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) mit wenigstens einem, wenigstens einem Rad zugeordneten einen pneumatischen Bremsaktuator und die Arbeitskammer (34b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) mit wenigstens einem anderen, wenigstens einem anderen Rad zugeordneten pneumatischen Bremsaktuator in Verbindung steht,
d) wenigstens eine sich zwischen der Steuerkammer (16a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) und der Steuerkammer (16b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) erstreckende Druckmittelverbindung (24) vorgesehen ist,
e) in der Druckmittelverbindung (24) das Backup-Ventil (8a) des einen Kanals (3a) angeordnet ist, f) wenigstens ein dem einen Rad zugeordneter Raddrehzahlsensor (36a) und wenigstens ein dem anderen Rad zugeordneter Raddrehzahlsensor (36b) vorgesehen ist, wobei jeder Raddrehzahlsensor (36a, 36b) Sensorsignale erzeugt, welche das Raddrehverhalten des ihm zugeordneten Rades repräsentieren, dadurch gekennzeichnet, dass
g) das Backup-Ventil (8b) des anderen Kanals (3b) der Druckmittelverbindung (24) und dem Backup-Ventil (8a) des einen Kanals (3a) derart vorgeschaltet ist, dass die Druckmittelverbindung (24) und das Backup-Ventil (8a) des einen Kanals (3a) lediglich mittels des Backup-Ventils (8b) des anderen Kanals (3b) mit dem vom Fahrerwunsch abhängigen Steuerdruck versorgbar sind,
h) lediglich ein einziger Drucksensor (38) vorgesehen ist, welcher mit der Arbeitskammer (34a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) oder mit der Arbeitskammer (34b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) in Verbindung steht, und
i) im ungestörten Betrieb das in der Druckmittelverbindung (24) zwischen den Steuerkammern (16a, 16b) der Relaisventile (14a, 14b) angeordnete Backup-Ventil (8a) des einen Kanals (3a) vom Steuergerät (4) abhängig von den Sensorsignalen der dem einen Rad und dem anderen Rad zugeordneten Raddrehzahlsensoren (36a, 36b) gesteuert wird.
2. Druckregelmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass a) der eine Anschluss (20b) des Backup-Ventils (8b) des anderen Kanals (3b) mit der Einrichtung zur Erzeugung des von einem Fahrerwunsch abhängigen Steuerdrucks und der andere Anschluss (22b) des Backup-Ventils (8b) des anderen Kanals (3b) mit der Steuerkammer (16b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) verbunden ist, b) der eine Anschluss (28a) des Backup-Ventils (8a) des einen Kanals (3a) mit der Steuerkammer (16a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) und der andere Anschluss (26a) des Backup-Ventils (8a) des einen Kanals (3a) mit dem anderen Anschluss (22b) des Backup-Ventils (8b) des anderen Kanals (3b) sowie mit der Steuerkammer (16b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) verbunden ist.
3. Druckregelmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitskammer (34a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) mit der Arbeitskammer (34b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) mittels wenigstens einer Drossel (40) in Strömungsverbindung steht.
4. Druckregelmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassventile (10a, 10b), die Auslassventile (12a, 12b) und die Backup-Ventile (8a, 8b) jeweils als 2/2-Wege-Magnetventil mit einer Sperrstellung und einer Durchlassstellung ausgebildet sind.
5. Druckregelmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Raddrehzahlsensoren (36a, 36b) von einem ABS-, ASR, ESP- oder ACC-System umfasst sind.
6. Verfahren zum Betreiben des elektro-pneumatischen Druckregelmoduls (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einem im Steuergerät (4) gespeicherten wenigstens dreidimensionalen Kennfeld, in welchem die Abhängigkeit einer Öffnungsdauer des Einlassventils (10a, 10b) und/oder einer Öffnungsdauer des Auslassventils (12a, 12b) von einem Soll-Arbeitsdruck und von einem Ist-Arbeitsdruck abgelegt ist, a) bei Einsteuerung von gleiches Raddrehverhalten des einen Rades und des anderen Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät (4) das Backup-Ventil (8a) des einen Kanals (3a) vom Steuergerät (4) in Durchlassstellung geschaltet wird, um die Steuerkammer (16a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) mit der Steuerkammer (16b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) zu verbinden, der Ist-Arbeitsdruck in der Arbeitskammer (34a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) oder in der Arbeitskammer (34b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) mittels des einzigen Drucksensors (38) gemessen und ein entsprechendes Ist-Arbeitsdrucksignal an das Steuergerät (4) für eine synchrone Druckregelung in allen Kanälen (3a, 3b) gemeldet wird,
b) bei Einsteuerung von ein unterschiedliches Raddrehverhalten des einen Rades und des anderen Rades repräsentierenden Sensorsignalen in das Steuergerät (4) das in der Druckmittelverbindung (24) angeordnete Backup-Ventil (8a) des eines Kanals (3a) in Sperrstellung geschaltet wird, um die Steuerkammer (16a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) von der Steuerkammer (16b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) zu trennen und
b1 ) der Ist-Arbeitsdruck in der mit dem Drucksensor (38) in Verbindung stehenden einen Arbeitskammer (36a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) oder in der mit dem Drucksensor (38) in Verbindung stehenden anderen Arbeitskammer (34b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) gemessen und ein Ist- Arbeitsdrucksignal für den einen Kanal (3a) oder für den anderen Kanal (3b) an das Steuergerät (4) gemeldet wird, um im Rahmen einer Druckregelung des einen Kanals (3a) oder des anderen Kanals (3b) einen Arbeitsdruck für den einen Bremsaktuator oder für den anderen Bremsaktuator zu erzeugen,
b2) anhand des Kennfelds abhängig vom Wert des Soll-Arbeitsdrucks und abhängig vom Wert des im Laufe einer noch unter gleichem Raddrehverhalten stattgefundenen Bremsung vorl iegenden Ist- Arbeitsdrucks die Öffnungsdauer des Einlassventils (10b) und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils (12b) der elektro- pneumatischen Ventileinheit (6b) des anderen Kanals (3b) oder die Öffnungsdauer des Einlassventils (10a) und/oder die Öffnungsdauer des Auslassventils (12a) der elektro-pneumatischen Ventileinheit (6a) des einen Kanals (3a) ermittelt und das Einlassventil (10a, 10b) oder das Auslassventil (12a, 12b) für die ermittelte Öffnungsdauer geöffnet wird, um in der Arbeitskammer (34b) des Relaisventils (14b) des anderen Kanals (3b) oder in der Arbeitskammer (34a) des Relaisventils (14a) des einen Kanals (3a) im Rahmen einer Drucksteuerung des anderen Kanals (3b) oder des einen Kanals (3a) einen Arbeitsdruck für den anderen Bremsaktuator oder für den einen Bremsaktuator zu erzeugen.
7. Verfahren zum Betreiben eines Druckregelmoduls nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld im Bremsbetrieb an- gepasst wird.
8. Verfahren zum Betreiben eines Druckregelmoduls nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für den Soll- Arbeitsdruck von einem ABS-, ESP-, ASR- oder ACC-System und/ oder fahrerwunschabhängig erzeugt wird.
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