WO2018091181A1

WO2018091181A1 - Elektronisch schlupfregelbare bremsanlage

Info

Publication number: WO2018091181A1
Application number: PCT/EP2017/074377
Authority: WO
Inventors: Thomas Schmidt; Alfred Strehle; Marko FLINNER; Matthias Schanzenbach
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-05-24
Also published as: DE102016222553A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10). Die Bremsanlage (10) umfasst einen betätigbaren Hauptbremszylinder (16), an den wenigstens eine Radbremse (26a; 26b), die einem Rad (34a, 34b) einer Vorderachse (36) eines Fahrzeugs und wenigstens eine Radbremse (26c; 26d), die einem Rad (34c; 34d) einer Hinterachse (38) des Fahrzeugs zugeordnet ist, trennbar angeschlossen sind. Eine elektronisch ansteuerbare erste Aktuatorik (30) der Bremsanlage (10) dient der Einstellung und Regelung zueinander unterschiedlicher Bremsdrücke in den Radbremsen (26a - 26d) in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Schlupfverhältnisse. Eine elektronisch ansteuerbare zweite Aktuatorik (24) bewirkt die Einstellung und Regelung eines einheitlichen Bremsdrucks an den Radbremsen (26a - 26d) und eine dritte Aktuatorik (42) begrenzt den von der zweiten Aktuatorik (24) erzeugten Bremsdrucks an den, den Rädern (34c; 34d) der Hinterachse (38) zugeordneten Radbremsen (26c; 26d). Eine elektronische Ansteuerung der Aktuatoriken (30, 34, 42) erfolgt durch wenigstens ein elektronisches Steuergerät (22). Erfindungsgemäß weist die dritte Aktuatorik (42) pro Radbremse (26c, 26d) an der Hinterachse (38) wenigstens ein Wegeventil (52c, 52d; 54c, 54d) auf und ferner einen Druckmittelspeicher (56c, 56d). Mit dieser Ausprägung der dritten Aktuatorik (42) lassen sich die Bremsdrücke an den Radbremsen (26c, 26d) der Hinterachse (38) im Störungsfall der ersten Aktuatorik (30) unabhängig voneinander und unabhängig von den Vorgaben der zweiten Aktuatorik (24) modulieren und eine hohe Fahrzeugverzögerung bei gleichzeitig stabilem Fahrzustand des Fahrzeugs erreichen.

Description

Titel

Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektronisch schlupfregelbaren Bremsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bekannt aus der DE 10 2009 001135 AI.

Diese bekannte Bremsanlage umfasst eine erste Aktuatorik, nachfolgend als Primäraktuatorik bezeichnet, in Form eines konventionellen ABS/ESP- Bremssystems zur radindividuellen Modulation des Bremsdrucks in Abhängigkeit der an den Rädern vorherrschenden Schlupfverhältnisse. Die Bremsdrücke der einzelnen Radbremsen sind von der ersten Aktuatorik unabhängig voneinander einstell- bzw. regelbar, weshalb in Verbindung mit einem konventionellen 4- rädrigen Kraftfahrzeug auch von einer 4-Kanal-Regelungsaktuatorik gesprochen wird. Die Bremsanlage ist hierfür u.a. mit einem Hydroaggregat ausgestattet, welches aus einem mit Pumpen und Ventilen bestückten Gehäuseblock sowie einem elektronischen Steuergerät besteht, das diese Pumpen und Ventile in Abhängigkeit von Sensorsignalen, welche die Schlupfverhältnisse an den einzelnen Rädern repräsentieren, ansteuert. Einer jeden Radbremse der

Fahrzeugbremsanlage sind zur Bremsdruckregelung jeweils ein

Bremsdruckaufbauventil und jeweils ein Bremsdruckabsenkventil zugeordnet.

Diese Primäraktuatorik gestattet es, den Fahrzustand eines Fahrzeugs während eines Bremsvorgangs, beim Anfahren oder während des Fahrbetriebs zu stabilisieren, indem es an den Radbremsen den Bremsdruck zumindest soweit reduziert, bis ein evtl. auftretender Radschlupf ein kontrollierbares Maß angenommen hat bzw. gar nicht mehr auftritt. Der Bremsdruck wird dabei von der Primäraktuatorik und dem Fahrer gemeinsam oder unabhängig vom Fahrer erzeugt. Die Primäraktuatorik lässt sich demnach in einem sogenannten teil- oder in einem vollaktiven Modus betreiben.

Weiterhin weist die bekannte Fahrzeugbremsanlage eine zweite Aktuatorik bzw. Sekundäraktuatorik, beispielsweise in Gestalt eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers auf. Diese Sekundäraktuatorik ist typischerweise an den Hauptbremszylinder angeschlossen und dient im Normalbetrieb einer Steigerung des Fahrkomforts, indem sie den Fahrer beim Aufbau eines für einen

Bremsvorgang notwendigen Bremsdrucks unterstützt. Ein elektromechanischer Bremskraftverstärker umfasst dazu einen elektronisch ansteuerbaren Aktuator, welcher eine Fremdkraft zur Betätigung eines Hauptbremszylinders bereitstellt. Die Betätigung des Hauptbremszylinders kann alleine durch die Fremdkraft der Sekundäraktuatorik oder durch eine Kombination dieser Fremdkraft mit einer vom Fahrer bereitgestellten Muskelkraft erfolgen.

Erste und zweite Aktuatorik bzw. Primäraktuatorik und Sekundäraktuatorik bilden demnach zwei zueinander redundante Systeme zur Erzeugung und Modulation eines Bremsdrucks in einer Fahrzeugbremsanlage, wobei diese

Bremsdruckmodulation jeweils mit oder ohne Beteiligung des Fahrers durchgeführt werden kann. Die beiden Aktuatoriken erfüllen damit eine wesentliche Grundvoraussetzung zur Realisierung und Durchführung eines teil- oder vollautomatisierten Fahrbetriebs.

Weil während eines solchen automatisierten Fahrbetriebs der Fahrer lediglich noch eine Kontroll- oder Überwachungsfunktion ausübt, bestehen besonders hohe Anforderungen hinsichtlich der Ausfallsicherheit solcher elektronisch druckregelbarer Fahrzeugbremsanlagen, welche durch ein Vorhalten der beiden erläuterten Aktuatoriken erfüllt werden.

Allerdings ist die Sekundäraktuatorik im Unterschied zur Primäraktuatorik lediglich dazu in der Lage mittelbar durch Betätigung des Hauptbremszylinders alle daran angeschlossenen Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage mit einem einheitlichen Bremsdruck zu versorgen bzw. diesen Bremsdruck einheitlich zu modulieren. Diese Funktionsweise wird in Fachkreisen als 1-kanalige

Regelungsaktuatorik bezeichnet. Dennoch ist eine 1-kanalig ausgelegte

Sekundäraktuatorik ausreichend, um im Falle einer Fehlfunktion der

Primäraktuatorik ein Fahrzeug unter Einhaltung seiner Richtungsstabilität bis zum Stillstand abzubremsen.

Mindestanforderungen zur Längs- oder Richtungsstabilisierung des Fahrzeugs sind dabei die Einhaltung einer Blockierreihenfolge, das heißt einen

Bremsdruckaufbau derart, dass die Radbremsen der Vorderachse zeitlich vor den Radbremsen der Hinterachse ihre Blockiergrenze erreichen, ferner eine Aufrechthaltung der Lenkbarkeit des Fahrzeugs und folglich eine Gewährleistung einer maximalen Blockierzeit der Fahrzeugräder sowie die Möglichkeit eines aktiven bzw. fahrerunabhängigen Aufbaus eines Bremsdrucks. Insbesondere das erwähnte Kriterium der Blockierzeitbegrenzung der Räder führt dazu, dass die maximal erreichbaren Verzögerungswerte des Fahrzeugs von der Bremsleistung abhängen, die von den Radbremsen der Hinterachse umsetzbar ist. Diese umsetzbare Bremsleistung an der Hinterachse ist durch die bei einem Bremsvorgang aus Gründen der Massenträgheit stattfindende dynamische Achslastverlagerung in Richtung der Vorderachse verhältnismäßig niedrig. Da eine Achslasterhöhung an der Vorderachse zwangsweise mit einer

Achslastreduzierung der Hinterachse einhergeht, neigen deren Räder deutlich früher bzw. bei niedrigeren Bremsdrücken zum Blockieren, als die

demgegenüber stärker belasteten Vorderräder. Einem Blockieren der Hinterräder muss durch eine dementsprechende Reduzierung des Bremsdrucks an den Radbremsen der Hinterachse entgegengewirkt werden, wenn die Fahrstabilität des Fahrzeugs nicht gefährdet werden soll.

Aufgrund der erläuterten Eigenschaft der Sekundäraktuatorik alle vorhandenen Radbremsen nur mit einem einheitlichen Bremsdruck beaufschlagen zu können, in Kombination mit einem niedrigen von den Radbremsen der Hinterachse umsetzbaren Bremsdruck, ohne Blockiergefahr der zugeordneten Räder, ergibt sich im Falle eines Bremsvorgangs, bei dem der Bremsdruck aufgrund einer aufgetretenen Fehlfunktion an der Primäraktuatorik von der Sekundäraktuatorik aufgebracht wird, der Nachteil, dass die umsetzbare Gesamtbremsleistung des Fahrzeugs nur relativ gering ausfällt bzw. dass sich konsequenter Weise ein relativ langer Bremsweg des Fahrzeugs einstellt. Dies wirkt sich besonders negativ bei Fahrzeugen aus, bei denen die dynamische Achslastverlagerung in Richtung der Vorderachse bei einem Bremsvorgang, bspw. aufgrund eines hoch liegenden Fahrzeugschwerpunkts, besonders groß ausfällt.

Zu einer Vermeidung dieses Nachteils ist es weiterhin bekannt, gattungsgemäße elektronisch druckregelbare Fahrzeugbremsanlagen mit einer weiteren

Aktuatorik, im Folgenden als dritte Aktuatorik bezeichnet, auszustatten.

Diese dritte Aktuatorik ist eine weitere elektronisch ansteuerbare Einheit, welche im Fehlerfall der Primäraktuatorik aktiviert ist und die den von der

Sekundäraktuatorik bereitgestellten Bremsdruck an den Radbremsen der Hinterachse an die bei diesem Bremsvorgang stattfindende Gewichtsentlastung der Hinterachse anpasst. Eine solche dritte Aktuatorik kann strömungstechnisch zwischen die Primäraktuatorik und die Sekundäraktuatorik geschalten sein oder kann alternativ auch zwischen die Primäraktuatorik und die Radbremsen der Hinterachse geschalten sein. Sie ermöglicht eine elektronische Ansteuerung der Sekundäraktuatorik derart, dass diese einen höheren Bremsdruck, der lediglich von den Radbremsen der stärker belasteten Vorderachse vollumfänglich in eine Bremsleistung umsetzbar ist, bereitstellt, indem sie einen Anstieg des

Bremsdrucks an den Radbremsen der Hinterachse dann verhindert, wenn sich dieser Bremsdruck einem Schwellenwert nähert, ab dem der Bremsdruck nicht mehr vollumfänglich in eine Bremsleistung umsetzbar ist. In anderen Worten hebt die dritte Aktuatorik die ansonsten notwendige Begrenzung des

Bremsdruckniveaus der Fahrzeugbremsanlage auf das niedrigere, von den

Radbremsen der Hinterachse noch umsetzbare Bremsdruckniveau auf und

ermöglicht darüber hinaus, dass die von den Radbremsen der Vorderachse übertragbare Bremsleistung nunmehr in vollem Umfang ausschöpfbar ist. Im

Ergebnis lässt sich auf diese Weise eine insgesamt höhere Gesamtbremsleitung der Fahrzeugbremsanlage und folglich eine deutliche Verkürzung des

Bremsvorgangs bzw. des Bremswegs erreichen.

Vorteile der Erfindung

Eine elektronisch schlupfregelbare Fahrzeugbremsanlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1 ist neben der Primär- und der Sekundäraktuatorik mit einer dritten Aktuatorik ausgestattet, mit welcher sich die Bremsdrücke an den Radbremsen der Hinterachse, im Falle eines Bremsdruckaufbaus durch die 1 -kanalige zweite Aktuatorik infolge einer bestehenden Störung an der ersten Aktuatorik, erfindungsgemäß unabhängig voneinander modulieren lassen.

Anhand der Erfindung lässt sich deshalb selbst bei einem gestörten Betrieb der Primäraktuatorik ein Bremsvorgang mit verhältnismäßig hohe Fahrzeugverzögerung bei gleichzeitig hoher Fahrstabilität des Fahrzeugs durchführen.

Erfindungsgemäß umfasst die dritte Aktuatorik pro Radbremse der Hinterachse wenigstens 2 Wegeventile und ferner wenigstens einen Druckmittelspeicher. Ein erstes Wegeventil steuert jeweils eine zwischen der zugeordneten Radbremse und der ersten Aktuatorik bestehende erste Druckmittelverbindung und ein

zweites Wegeventil jeweils eine zwischen der zugeordneten Radbremse und dem Druckmittelspeicher bestehende zweite Druckmittelverbindung.

Die Wegeventile und der Druckmittelspeicher sind Bauelemente, welche

zumindest annähernd baugleich in der Primäraktuatorik verbaut werden und deshalb in ausreichender Menge und zu günstigen Kosten am Markt zur

Verfügung stehen. Mittels des jeweils ersten Wegeventils ist ein Druckaufbau bzw. ein Druckhalten eines eingestellten Bremsdrucks an einer der Radbremsen der Hinterachse steuerbar, während mit dem jeweils zweiten Wegeventil in Kombination mit dem stromabwärts davon angeordneten Druckmittelspeicher eine vom Volumen einer Speicherkammer des Druckmittelspeichers abhängige Anzahl von

Druckabbauvorgängen steuerbar ist. Ein Druckabbauvorgang erfolgt

beispielsweise dann, wenn der Radschlupf an den, den Radbremsen der Hinterachse zugeordneten Rädern zunimmt und sich folglich die von diesen Radbremsen übertragbare Bremsleistung verringert.

Darüber hinaus ist durch die jeweils zweiten Wegeventile der Zeitpunkt sowie ein Zeitraum zu einer Entleerung der mit Druckmittel befüllten Speicherkammern steuerbar, indem diese zweiten Wegeventile die Druckmittelverbindung der Speicherkammern zum übrigen Bremskreis freigeben, sobald kein Druck an den Radbremsen der Hinterachse mehr ansteht bzw. kein Bremsvorgang

durchgeführt wird.

Um dem abströmenden Druckmittel möglichst wenig Strömungswiderstand entgegen zu stellen, ist dem jeweils ersten Wegeventil ein Rückschlagventil parallel geschalten. Letzteres steuert einen Bypass zum jeweils ersten

Wegeventil und öffnet druckgesteuert, das heißt wenn das Druckniveau radseitig des Rückschlagventils höher ist als auf der von den Radbremsen der

Hinterachse abgewandten Seite. Rückströmendes Druckmittel muss demnach nicht durch die engen Querschnitte des jeweils ersten Wegeventils

hindurchströmen und die Entleerung der Speicherkammer geht relativ schnell vonstatten. Folglich steht die dritte Aktuatorik wieder sehr schnell für einen nachfolgenden, von der zweiten Aktuatorik gesteuerten Bremsvorgang zur Verfügung.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung.

Eine Aktivierung der dritten Aktuatorik ist lediglich dann erforderlich, wenn eine Fehlfunktion der Primäraktuatorik festgestellt wurde und der von der

Sekundäraktuatorik erzeugte Bremsdruck höher ist, als der von den Radbremsen der Hinterachse umsetzbare Bremsdruck, also wenn die Radbremsen der Hinterachse aufgrund der Achslastverlagerung Richtung Vorderachse, infolge des Bremsvorgangs, zu einem unkontrollierten Blockieren neigen. Mit Aktivierung bzw. Ansteuerung der dritten Aktuatorik ist der Bremsdruck an den Radbremsen der Hinterachse radindividuell anpassbar, so dass der jeweilige Bremsdruck von der jeweiligen Radbremsen auch vollumfänglich in eine Bremsleistung umsetzbar ist, d.h. ohne dass es zu einem unkontrollierten Blockieren dieses Rades der Hinterachse kommt.

Die dritte Aktuatorik lässt sich anhand eines eigenen Aktuatorgehäuses getrennt von der Primäraktuatorik und/oder von der Sekundäraktuatorik aufbauen und nutzt eigene zugeordnete druckmittelsteuernde Komponenten. Dies hat zum einen den Vorteil, dass zur erweiterten Funktionsabsicherung einer

erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage die Komponenten der

Primäraktuatorik keinem erhöhten Belastungsprofil ausgesetzt sind.

Weiterhin kann das elektronische Steuergerät der Primäraktuatorik und/oder der Sekundäraktuatorik mit demjenigen für die dritten Aktuatorik zusammengefasst sein oder es können baulich voneinander getrennte Steuergeräte eingesetzt werden.

Die Erfindung ermöglicht demnach eine hohe konstruktive Freiheit in der konstruktiven Umsetzung, bei gleichzeitig überschaubaren Kosten und dennoch kompakter Bauweise sowie einfacher Integrierbarkeit in ein vorhandenes

Bremssystem.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in nachfolgender Beschreibung detailliert erläutert.

Figur 1 zeigt, schematisch vereinfacht, eine der Erfindung zugrunde liegende elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage mit einer ersten Aktuatorik, einer zweiten Aktuatorik und einer dritten Aktuatorik zur Steuerung und Regelung des Bremsdrucks in Radbremsen einer Vorder- und einer Hinterachse eines

Fahrzeugs.

Figur 2 zeigt darüber hinaus den erfindungsgemäßen Aufbau der dritten

Aktuatorik sowie die strömungstechnische Kontaktierung der Komponenten dieser dritten Aktuatorik. Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage 10 nach Figur 1 umfasst u.a. eine bspw. über ein Pedal 12 von einem Fahrer per Muskelkraft betätigbare Betätigungseinheit 14 sowie einen von dieser Betätigungseinheit 14

beaufschlagten Hauptbremszylinder 16, welcher von einem angeschlossenen Reservoir 18 für Druckmittel versorgt wird. Die Betätigungseinheit 14 ist mit einem elektronisch ansteuerbaren Aktuator 20 ausgerüstet, durch welchen die vom Fahrer aufgebrachte Bremskraft per Fremdkraft verstärkt werden kann. Bei diesem Aktuator 20 handelt es sich bspw. um einen elektronisch ansteuerbaren Elektromotor mit nachgeordnetem Getriebe. Eine elektronische Ansteuerung des Elektromotors kann dabei in Abhängigkeit der Betätigung des Pedals 12 oder unabhängig von einer Pedalbetätigung erfolgen. Für den erstgenannten Fall sind Pedalsensoren 13 vorgesehen, welche die Betätigungskraft und/oder den Betätigungsweg und damit einen Bremswunsch eines Fahrers erfassen und deren Sensorsignale von einem elektronischen Steuergerät 22 zur Berechnung der Ansteuersignale für den Elektromotor ausgewertet werden.

Der elektronisch ansteuerbare Bremskraftverstärker bzw. die Betätigungseinheit 14 bildet in Wirkverbindung mit dem Steuergerät 22 innerhalb der

Fahrzeugbremsanlage eine sogenannte zweite Aktuatorik 24 oder

Sekundäraktuatorik aus. Letztere ist durch Betätigung des Hauptbremszylinders 16 mittelbar in der Lage, Radbremsen 26a - 26d der Bremsanlage 10 mit einem einheitlichen Bremsdruck zu beaufschlagen.

Der von dieser zweiten Aktuatorik 24 betätigte Hauptbremszylinder 16 versorgt zwei voneinander getrennte Bremskreise mit Druckmittel und ist über zwei den Bremskreisen zugeordnete Leitungen 28a, 28b an eine erste Aktuatorik oder Primäraktuatorik 30 angeschlossen.

Bei dieser Primäraktuatorik 30 handelt es sich um das Hydroaggregat einer aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannten schlupfregelbaren

Fahrzeugbremsanlage, welche auch unter der Bezeichnung ABS/ESP- Bremsanlage bekannt ist. An diese erste Aktuatorik bzw. Primäraktuatorik 30 sind druckmittelleitend die insgesamt vier Radbremsen 26a - 26d über jeweils eine zugeordnete Bremsleitung 40a - 40d angeschlossen. Jeweils zwei dieser Radbremsen 26a, 26b sind vorgesehen um bei Bedarf Räder 34a, 34b einer Vorderachse 36 bzw. Rädern 34c, 34d einer Hinterachse 38 des Fahrzeugs abzubremsen.

Die Primäraktuatorik 30 ist im Unterschied zur Sekundäraktuatorik 24 in der Lage, die verschiedenen Radbremsen 26a - 26d der Fahrzeugbremsanlage 10 individuell mit unterschiedlichen Bremsdrücken zu versorgen. Dazu verfügt diese Primäraktuatorik 30 u.a. über eine nicht erkennbare, elektromotorisch

antreibbare Druckerzeugereinheit sowie über elektronisch ansteuerbare

Magnetventile. Eine Modulation des Bremsdrucks durch diese Magnetventile erfolgt dabei in Abhängigkeit der Schlupfverhältnisse, die am betreffenden Rad 34 vorherrschen und die von Radsensoren 35 erfasst werden. Deren

Messsignale repräsentieren die jeweiligen Raddrehzahlen und werden dem elektronischen Steuergerät 22 zugeführt und zu Ansteuersignalen für die Druckerzeuger- bzw. -regelkomponenten der ersten Aktuatorik 30 weiter verarbeitet.

Zwei Bremsleitungen 40c, 40d führen über eine dritte Aktuatorik 42 der

Fahrzeugbremsanlage 10 zu den beiden Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38. Diese dritte Aktuatorik 42 ist stromabwärts der Primäraktuatorik 30 und stromaufwärts der Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 angeordnet.

Primäraktuatorik 30, dritte Aktuatorik 42 und die Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 sind demnach hintereinander bzw. in Reihe geschalten.

Im Normalbetrieb der Fahrzeugbremsanlage 10 wird der notwendige Bremsdruck durch eine angepasste elektronisch Ansteuerung der zweiten Aktuatorik bzw. Sekundäraktuatorik 24 in Abhängigkeit von einer Betätigung des Pedals 12 bereitgestellt und ggf. durch elektronische Ansteuerung der ersten Aktuatorik bzw. Primäraktuatorik 30 an die an den Rädern 34a - 34d vorherrschenden Schlupfverhältnisse angepasst. Der Bremsdruckaufbau bzw. die

Bremsdruckmodulation kann dabei mit oder ohne Fahrerbeteiligung

vorgenommen werden, bspw. falls der Fahrzustand des Fahrzeugs oder die Verkehrsbedingungen dies erfordern, oder das Fahrzeug in einem autonomen Fahrbetrieb betrieben wird.

Trotz aller technischen Vorkehrungen sind Störungen an einem solchen bestimmungsgemäßen Betrieb der Fahrzeugbremsanlage 10 nicht

auszuschließen. Im Falle einer auftretenden Störung an der Primäraktuatorik 30 ist die Sekundäraktuatorik 24 imstande einen Bremsdruck selbsttätig aufzubauen um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen. Primäraktuatorik 30 und

Sekundäraktuatorik 24 sind demnach zueinander redundant, bzw. ein Ausfall der ersten Aktuatorik 30 ist durch die zweite Aktuatorik 24 abgesichert. Wie eingangs erläutert, ist die dritte Aktuatorik 42 vorhanden, um das

Bremsdruckniveau an den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 gegenüber dem Bremsdruckniveau an den Radbremsen 26a, 26b der Vorderachse 36 abzusenken, wenn im Fehlerfall der Primäraktuatorik 30 die Sekundäraktuatorik 24 aktiv ist und der von der Sekundäraktuatorik 24 bereitgestellte Bremsdruck von den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 nicht vollumfänglich in eine Bremsleistung umsetzbar ist, also sobald an den Rädern 34c, 34d der

Hinterachse 38 eine Blockiergefahr droht.

Die dritte Aktuatorik 42 wird in diesem Falle vom elektronischen Steuergerät 22 derart angesteuert, dass der Bremsdruck an den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 einer beim Bremsvorgang stattfindenden dynamischen

Verlagerung der Achslast anpasst wird. Durch eine solche Anpassung des Bremsdrucks wird ein vorzeitiges Blockieren der Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 sowie ein damit zwangsweise einhergehender instabiler

Fahrzustand des Fahrzeugs verhindert. Ferner wird einer Verlängerung des Fahrzeugbremswegs entgegen gewirkt. Anders ausgedrückt, senkt die dritte Aktuatorik 42 den Bremsdruck an den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 soweit ab, dass die diesen Radbremsen 26c, 26d zugeordneten Räder 34c, 34d gerade noch abrollen bzw. nicht dauerhaft unkontrolliert blockieren.

Anhand von Figur 2 wird insbesondere der erfindungsgemäße Aufbau dieser dritten Aktuatorik 42 veranschaulicht. In der nachfolgenden Beschreibung sind einander entsprechende Komponenten der Figuren 1 und 2 mit einheitlichen Bezugsziffern versehen.

Figur 2 zeigt, zuoberst angeordnet, die erste Aktuatorik 30, welche über die den beiden Bremskreisen der Bremsanlage 10 zugeordnete Bremsleitungen 28a, 28b mit unter Bremsdruck stehendem Druckmittel versorgt ist. An die erste Aktuatorik 30 sind über Bremsleitungen 40a - 40d insgesamt vier Radbremsen 26a - 26d angeschlossen. Es ist davon auszugehen, dass sich die Radbremsen 26a und 26b an der Vorderachse 36 (Fig.l) des Fahrzeugs befinden, während die Radbremsen 26c und 26d an der Hinterachse 38 (Fig.l) des Fahrzeugs angeordnet sind. Zwischen der ersten Aktuatorik 30 und den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 befindet sich die dritte Aktuatorik 42. Letztere umfasst ein von der ersten Aktuatorik 30 getrennt ausgeführtes Aktuatorgehäuse 50, welches über zweimal zwei Druckmittelanschlüsse mit den Bremsleitungen 40c und 40d und mit den Radbremsen 26c und 26d kontaktiert ist.

Am Aktuatorgehäuse 50 sind pro Radbremse 26c, 26d jeweils ein

Druckaufbauventil 52c, 52d und jeweils ein Druckabsenkventil 54c, 54d angeordnet. Weiterhin ist einer jeden Radbremse 26c, 26d jeweils ein

Druckmittelspeicher 56c, 56d vorgesehen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die beiden Druckmittelspeicher 56c, 56d gegebenenfalls auch zu einem gemeinsamen Druckmittelspeicher zusammengefasst sein können.

Ferner ist einem jeden Druckaufbauventil 54c, 54d ein druckbetätigtes

Rückschlagventil 58c, 58d parallel geschalten. Dieses Rückschlagventil 58c, 58d ist derart im Druckmittelkreis angeordnet, dass es eine Durchflussrichtung von der ersten Aktuatorik 30 zur Radbremse 26c, 26d sperrt bzw. die Gegenrichtung dazu, also von der Radbremse 26c, 26d zur ersten Aktuatorik 30 freigibt, wenn von der Radbremse 26c, 26d in Richtung der ersten Aktuatorik 30 ein

Druckgefälle vorhanden ist. Schließlich ist am Aktuatorgehäuse 50 noch wenigstens ein Drucksensor 60 vorhanden, welcher den jeweils aktuellen Bremsdruck an einer der beiden Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse misst und das entsprechende Messsignal dem elektronischen Steuergerät 22 zuführt.

Bei den Druckaufbauventilen 52c, 52d handelt es sich vorzugsweise um elektromagnetisch betätigbare Wegeventile mit genau einem Zulauf und einem Ablauf, die durch elektronische Ansteuerung eines Ventilaktuators aus einer normal offenen Grundstellung entgegen einer Kraft eines Rückstellmittels in eine Sperrstellung umschaltbar sind. Diese Ausgestaltung ist anhand der

symbolischen Darstellung dieser Wegeventile in der Figur 2 entnehmbar. Die Druckaufbauventile 52c, 52d steuern jeweils eine erste Druckmittelverbindung 46 von der ersten Aktuatorik 30 zu einer der Radbremsen 26c, 26d an der

Hinterachse 38 des Fahrzeugs.

Die Druckabsenkventile 54c, 54d sind ebenfalls elektromagnetisch betätigbar, sind jedoch im Unterschied zu den erläuterten Druckaufbauventilen 52c, 52d aus einer normal geschlossenen Grundstellung, entgegen der Kraft eines

Rückstellmittels, in eine Durchlassposition umschaltbar. In dieser

Durchlassstellung ist die zugeordnete Radbremse 26c, 26d über eine zweite Druckmittelverbindung 48 mit dem Druckmittelspeicher 56c, 56d gekoppelt.

Die vorgesehene dritte Aktuatorik 42 ist im störungsfreien Normalbetrieb der Fahrzeugbremsanlage 10 nicht aktiv. Erst wenn vom elektronischen Steuergerät 22 eine Störung der Primäraktuatorik 30 festgestellt worden ist und der von der Sekundäraktuatorik 24 bereitgestellte Bremsdruck, aufgrund der bei einem Bremsvorgang erfolgenden Achslastverlagerung von den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 nicht mehr vollumfänglich in eine Bremsleistung umgesetzt werden kann, wird auch die dritte Aktuatorik 42 aktiviert. Letzteres ist von den Radsensoren 35 durch die erfolgenden Drehzahländerungen der Räder 34 a - d erfassbar.

Im aktivierten Zustand sperrt die dritte Aktuatorik 42 durch elektronische

Ansteuerung der Druckaufbauventile 52c, 52d die erste Druckmittelverbindung 46 der Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 mit der zweiten Aktuatorik 24. Mit der Absperrung dieser ersten Druckmittelverbindung 46 verharrt der an den Radbremsen 26c, 26d der Hinterachse 38 eingestellte Bremsdruck auf dem vorherrschenden Niveau und es findet kein weiterer Bremsdruckaufbau mehr statt.

Ungeachtet dessen kann parallel dazu kann ein weiterer Bremsdruckaufbau an den Radbremsen 26a, 26b der Vorderachse 36 stattfinden und zwar bis diese Radbremsen 26a, 26b ebenfalls ihre Blockiergrenze erreichen. Allerdings fällt dabei der an der Vorderachse 36 einstellbare Bremsdruck deutlich höher aus, als an der Hinterachse 38, da aufgrund der dynamischen Achslastverlagerung eine Mehrbelastung der Vorderachse 36 mit einer entsprechenden Entlastung der Hinterachse 38 einhergeht.

Ändern sich während eines Bremsvorgangs die Schlupfverhältnisse an den Rädern 34c, 34d der Hinterachse 38 in eine Richtung, welche eine Reduzierung des eingestellten Bremsdrucks erforderlich macht, erfolgt eine elektronische Ansteuerung der Druckabsenkventile 54c, 54d durch das Steuergerät 22. Die Druckabsenkventile 54c, 54d öffnen und geben eine zweite

Druckmittelverbindung 48 zwischen den Radbremsen 26c, 26d und den

Druckmittelspeichern 56c, 56d frei. Über diese zweite Druckmittelverbindung 48 kann Druckmittel aus den Radbremsen 26c, 26d in Richtung Druckmittelspeicher 56c, 56d abströmen, bis der Bremsdruck in den Radbremsen 26c, 26d auf ein Druckniveau abgesunken ist, bei dem keine dauerhafte Blockiergefahr mehr droht.

Die Druckmittelspeicher 56c, 56d können beispielsweise in Gestalt von Balg-, Blasen-, Membran- oder Kolbenspeichern ausgebildet sein. Sie umfassen damit ein von einer elastischen Rückstellkraft beaufschlagtes Trennelement, das eine mit Druckmittel beladbare erste Speicherkammer von einer zweiten

Speicherkammer trennt. Die maximale Volumenaufnahme eines

Druckmittelspeichers 56c, 56d ist naturgemäß durch die Größe der Druckmittel aufnehmenden Speicherkammer begrenzt. Folglich muss im Druckmittelspeicher 56c, 56d zwischengespeichertes Volumen so schnell wie möglich wieder den Bremskreisen zugeführt werden, damit der Druckmittelspeicher 56c, 56d für nachfolgende Bremsvorgänge wieder in vollem Umfang zur Verfügung steht. Eine Entleerung der Druckmittelspeicher 56c, 56d erfolgt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer das Pedal 12 nicht betätigt und zu dem auch kein

fahrerunabhängiger Bremsdruckaufbau durch die erste Aktuatorik 30 und/oder durch die zweite Aktuatorik 24 vorgenommen wird. Falls diese Voraussetzungen erfüllt sind, werden die Druckabsenkventile 54c, 54d der dritten Aktuatorik 42 vom elektronischen Steuergerät 22 angesteuert und werden dadurch in ihre Durchlassstellung umgeschaltet. Druckmittel aus den Druckmittelspeichern 56c, 56d kann somit über die Druckabsenkventile 54c, 54d, durch die Radbremsen 26c, 26d hindurch zu den ohnehin offenen Druckaufbauventilen 52c, 52d und von dort aus weiter durch die erste Aktuatorik 30 hindurch zum Hauptbremszylinder 16 bzw. dem daran angeschlossenen Reservoir 18 abfließen. Nach einer Entleerung der Druckmittelspeicher 56c, 56d wird die elektronische Ansteuerung der Druckabsenkventile 54c, 54d beendet und die Druckabsenkventile 54c, 54d kehren, bedingt durch die Kraft ihres Rückstellmittels, in die Sperrstellung zurück. Die dritte Aktuatorik 42 nimmt sodann wieder die in Figur 2 dargestellte

Grundstellung ein.

Die den Druckaufbauventilen 52c, 52d parallel geschalteten Rückschlagventile 58c, 58d dienen in Zusammenhang mit der Entleerung der Druckmittelspeicher 56c, 56d dazu, dem erläuterten Rückfluss von Druckmittel möglichst wenig Strömungswiderstand entgegen zustellen und den Entleerungsvorgang dadurch möglichst schnell ablaufen zu lassen. Die Rückschlagventile 58c, 58d öffnen druckgesteuert und geben einen Bypass um das jeweilige Druckaufbauventil 52c, 52d frei. Zumindest ein großer Anteil der zurückfließenden Druckmittelmenge strömt damit durch die Rückschlagventile 58c, 58d hindurch ab und wird nicht von den in den Druckaufbauventilen 52c, 52d vorhandenen, engen

Durchflussquerschnitten behindert.

Durch die Rückschlagventile 58c, 58d erfolgt zudem auch ein schneller Abbau des Bremsdrucks in den Radbremsen 26c, 26d, gegen Ende eines von der Sekundäraktuatorik 24 eingeleiteten Bremsvorgangs.

Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen am beschriebenen Ausführungsbeispiel denkbar, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Es sei in diesem Zusammenhang nochmals darauf hingewiesen, dass das in der Beschreibung erwähnte elektronische Steuergerät 22 nicht zwangsweise als einzelnes Steuergerät ausgeführt sein muss, sondern sehr wohl mehrere

Einzelsteuergeräte umfassen kann, die jeweils einer oder mehreren Aktuatoriken 24, 30, 42 zugeordnet sein können. Insbesondere aus Gründen der Redundanz sollten wenigstens zwei elektronisch voneinander getrennte Steuergeräte 22 vorgesehen werden, von denen eines die erste Aktuatorik 30 und/oder die zweite Aktuatorik 24 steuert, während ein zweites Steuergerät vorgesehen ist um die dritte Aktuatorik 42 zu steuern.

Claims

Ansprüche

1. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend

- einen betätigbaren Hauptbremszylinder (16),

an den wenigstens eine Radbremse (26a; 26b), die einem Rad (34a; 34b) einer Vorderachse (36) des Fahrzeugs und

wenigstens eine Radbremse (26c; 26d), die einem Rad (34c; 34d) einer

Hinterachse (38) des Fahrzeugs zugeordnet ist,

angeschlossen sind;

eine elektronisch ansteuerbare erste Aktuatorik (30) zur Einstellung und Regelung zueinander unterschiedlicher Bremsdrücke in den Radbremsen (26a -26d) in Abhängigkeit der jeweils an den Rädern (34a - d) vorliegenden

Schlupfverhältnisse;

eine elektronisch ansteuerbare zweite Aktuatorik (24) zur wenigstens

mittelbaren Einstellung und Regelung eines einheitlichen Bremsdrucks an den Radbremsen (26a - 26d) der Fahrzeugbremsanlage (10);

eine zwischen die zweite Aktuatorik (24) und die wenigstens eine Radbremse (26c, 26d) der Hinterachse (38) geschaltete dritte Aktuatorik (42) zur Begrenzung des Bremsdrucks an der Radbremse (26c, 26d) der Hinterachse (38) und

- wenigstens ein elektronisches Steuergerät (22), welches die elektronische

Ansteuerung der ersten, der zweiten und/oder der dritten Aktuatorik (30, 24, 42) steuert

dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aktuatorik (42) pro Radbremse (26c, 26d) der Hinterachse (38) mit wenigstens einem Wegeventil (52c, 52d; 54c, 54d) ausgestattet ist und wenigstens einen Druckmittelspeicher (56c, 56d) aufweist, wobei das wenigstens eine

Wegeventil (52c, 52d, 54c, 54d) eine zwischen der zugeordneten Radbremse (26c, 26d) und der zweiten Aktuatorik (24) bestehende erste Druckmittelverbindung und eine zwischen der zugeordneten Radbremse (26c, 26d) und dem Druckmittelspeicher (56c, 56d) bestehende zweite Druckmittelverbindung (48) steuert.

2. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im nicht angesteuerten Zustand des Wegeventils (52c, 52d, 54c, 54d) die erste Druckmittelverbindung offen und die zweite Druckmittelverbindung (48) geschlossen ist.

3. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aktuatorik (42) pro Radbremse (26c, 26d) jeweils ein druckbetätigtes Rückschlagventil (58c, 58d) aufweist, das dem Wegeventil (52c, 52d, 54c, 54d) parallel geschaltet ist und das in Flussrichtung von der zweiten Aktuatorik (24) zur Radbremse (26c, 26d) sperrt.

4. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beladung und zur Entleerung des

Druckmittelspeichers (56c, 56d) mit Druckmittel das Wegeventil (52c, 52d, 54c, 54d) elektronisch angesteuert ist.

5. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drucksensor (60) in der dritten Aktuatorik (32) vorgesehen ist, der den Bremsdruck an einer der Radbremsen (26c, 26d) der Hinterachse (38) des Fahrzeugs erfasst.

6. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (52c, 52d; 54c, 54d), der

Druckmittelspeicher (56c, 56d), die Rückschlagventile (58c, 58d) und der

Drucksensor (60) in einem gemeinsamen Aktuatorgehäuse (50) angeordnet sind.

7. Elektronisch schlupfregelbare Bremsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aktuatorik (42) pro Radbremse (26c, 26d) der Hinterachse (38) jeweils genau einen Druckmittelanschluss aufweist, über welchen die dritte Aktuatorik (42) an jeweils einen, einer Radbremse (26c, 26d) der Hinterachse (38) zugeordneten, Anschluss der ersten Aktuatorik (30) angeschlossen ist.