WO2020104183A1 - Steuervorrichtung für eine fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Steuervorrichtung für eine fahrzeugbremsanlage

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WO2020104183A1
WO2020104183A1 PCT/EP2019/080189 EP2019080189W WO2020104183A1 WO 2020104183 A1 WO2020104183 A1 WO 2020104183A1 EP 2019080189 W EP2019080189 W EP 2019080189W WO 2020104183 A1 WO2020104183 A1 WO 2020104183A1
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WO
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wheels
control device
vehicle
wheel
brake system
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Application number
PCT/EP2019/080189
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English (en)
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Inventor
Andreas Roth
Original Assignee
Audi Ag
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Publication date
Application filed by Audi Ag filed Critical Audi Ag
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/06—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying vehicles
    • B60P3/07—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying vehicles for carrying road vehicles
    • B60P3/073—Vehicle retainers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking

Definitions

  • the invention relates to a control device for controlling a hydraulic and / or electro-hydraulic vehicle brake system of a motor vehicle with wheels according to the preamble of claim 1.
  • Each motor vehicle has two independent brake systems, a parking brake and a service brake.
  • the service brake is used to decelerate a vehicle. It can be graduated and affects all wheels of the entire vehicle.
  • a hydraulic service brake is designed as a two- or multi-circuit brake system to prevent failure.
  • a large number of electronically controlled auxiliary systems intervene automatically as soon as the vehicle threatens to become unstable during dynamic maneuvers.
  • the driving dynamics control, or electronic stabil ity control (ESC) or often abbreviated to “ESP” for the electronic stability program counteracts the vehicle's breaking out, for example, by targeted braking of individual wheels.
  • ESC is an extension and linkage of the anti-lock braking system (ABS), whereby the ESC and ABS functions work together both via the electronic control and via mechanical subsystems of the brake system.
  • ABS anti-lock braking system
  • a parking brake secures a parked vehicle by permanently locking the wheels of at least one axle.
  • Electromechanical parking brakes usually a switch connected to a control device in the driver's control panel have, gradually replace conventional, purely mechanical parking brakes, which are also known as a hand brake or parking brake.
  • the control device can control a hydraulic intervention units, which ensures the locking of the wheels and allows the parking brake to be released with less force.
  • DE 10 2009 053 964 A1 discloses an electromechanical parking brake which is controlled in such a way that it generates a hydraulic pressure with which all the wheels of a vehicle can be locked. Hydraulic pressure is maintained when the vehicle is parked.
  • JP 2006103353 A describes a parking brake function for a vehicle in which a hydraulic cylinder of the brake is pressurized in order to brake all the wheels of the vehicle. Then the hydraulic cylinder can be fixed and the pressure is increased further.
  • DE 10 2004 013 662 A1 describes a mechanism that blocks the master brake cylinder during transport.
  • this invention does not prevent the above-described rolling movements of the wheels.
  • Another transport safety measure is the oiling of the wheel bearing units before the transfer.
  • a disadvantage of this method is that in the case of wheel bearing units which have a higher temperature, the oil diffuses and, consequently, chassis contamination in the wheel bearing area. This often leads to incorrect complaints and incorrect removal of the wheel bearings.
  • DE 10 2008 034 767 A1 describes blocking pieces which are elaborately inserted manually between the additional spring and the shock absorber cap in order to avoid pittings before shipping.
  • a major disadvantage of the blocking pieces is that they only work to a limited extent when the vehicle body is deflected, but not when it rebounds. Further disadvantages are the complex installation and removal as well as the return delivery of the blocking pieces to the factory.
  • a known measure of transport security is the activation of a transport mode in vehicles.
  • the conventional transport mode is a special function of the vehicle's energy management. In the transport mode, the quiescent current requirement of the various systems of the vehicle is minimized, so that the limited range of functions protects the battery when the vehicle is parked for a longer period of time or during transport.
  • the invention is based on the object, a control device for a hydraulic and / or electrohydraulic vehicle brake system according to the kind specified in the preamble of claim 1 in such a way that the risk of wheel bearing transport damage is reduced for longer transport routes of motor vehicles.
  • a hydraulic and / or electrohydraulic vehicle brake system of a motor vehicle with wheels can be controlled via a control device during operation of the motor vehicle in order to individually brake all of the wheels of the motor vehicle via intervention provided on the wheels.
  • the control device processes incoming signals from various sensors, for example speed sensors attached to the wheels, and activates brake intervention on the individually controlled wheels, depending on the driving situation, in order to provide more stability in critical driving situations, for example.
  • the control device controls the vehicle brake system in such a way that the engagement units provided on the wheels on the wheels of at least one axle apply a braking effect when the vehicle is switched off, in particular when the vehicle is in the transport mode (ie terminal 30 t active).
  • the proposed control device provides that the hydraulic unit of the vehicle brake system of a parked vehicle feeds a blocking pressure into the engagement units of the wheels in order to block them so strongly that a rolling movement of the wheels during transport of the vehicle is prevented.
  • the forces acting on the vehicle in the z direction, caused by the mass acceleration of the motor vehicle, for example by truck transport on an uneven roadway, or on the impacted rail path, for example in the course of maneuvers of the rail transport wagons, which usually deflect / rebound of the vehicle body are accommodated via several rubber-metal bearings. As a result, they are distributed over more robust chassis elements.
  • the blocking pressure in the engagement units keeps damaging forces, which cause ball damage and inner and / or outer ring damage to the wheel bearing unit, away from the wheel bearing unit. This advantageously leads to a reduction in premature wheel bearing failures and a reduction in warranty costs.
  • the braking effect is provided via the engagement units on the respective wheels of a front axle of the motor vehicle.
  • the hydraulic unit feeds a blocking pressure into the brake calipers on the front axle.
  • the hard locking of the front wheels prevents them from rolling when the vehicle body is rebounded.
  • the forces acting on the motor vehicle are introduced via rubber-metal bearings, for example via wishbone bearings, shock absorber bearings, subframe bearings and / or stabilizer bearings, into more robust chassis elements. This makes it possible to reduce early failures of wheel bearings.
  • this component damage is preferably shown on the wheel bearing units of the front axle, which due to the design has a higher axle load in most cases and consequently higher component stress in the form of wheel contact forces with superimposed drive forces, for example in front-wheel drive motor vehicles. subject to.
  • the blocking of the front wheels advantageously increases the durability and long-term quality of the wheel bearings.
  • the braking effect is provided via the engagement units on the wheels of the front axle and the rear axle of the motor vehicle.
  • the hydraulic unit feeds a blocking pressure in all calipers of the wheels of the motor vehicle, which prevents the rolling movement of the wheels.
  • forces and moments are introduced via several rubber-metal bearings in the chassis and are distributed in more robust chassis elements. Damaging forces are advantageously kept away from the wheel bearing units, as a result of which transport damage to the wheel bearings is reduced.
  • the control device of the vehicle brake system is provided for receiving command signals from a BUS system.
  • the BUS system enables the control device to communicate with the vehicle periphery in an expanded manner. By networking several control units, they can exchange information with one another and process mutual signals.
  • the command signals preferably contain a control signal from a control unit. Based on the position of the control signal, the control device can control the engagement units arranged on the wheels of the parked vehicle via the brake hydraulics and cause the wheels to lock.
  • the control unit has an interface for central locking.
  • the brake calipers are advantageously pressurized by an additional central locking option.
  • the time control of the brake calipers by means of an extended central locking function enables the vehicle, for example, after the Loading onto a truck / rail wagon is put into a transport mode that blocks the wheels. By activating the transport mode, a blocking pressure is fed into the engagement units of the wheels. As a result, the micro roll movement of the wheels during the transfer is prevented and wheel bearing transport damage is largely avoided.
  • the blocked wheels serve as an immobilizer, which is advantageously activated / deactivated via the central locking system.
  • control unit is designed as a workshop diagnostic tool. It is known from the prior art that various vehicle systems can be put centrally into a transport mode in which the electrical system of the vehicle has limited functionality via a workshop diagnostic tool. That is e.g. B. useful before a long standstill or transport of the vehicle to save the battery.
  • the intervention units are controlled according to the invention in the context of a workshop diagnostic tool via an expansion option of the conventional transport mode, the wheels of the parked vehicle being hard blocked in order to prevent the smallest rolling movements that result in wheel bearing damage.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a rolling movement of a wheel, caused by the kinematic axis changes using the example a MacPherson front axle when compressing / rebounding the vehicle body;
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a MacPherson front axle
  • Fig. 3 is a schematic representation of a Steuerervor device according to the invention for a hydraulic and / or electro-hydraulic vehicle brake system of a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a sprung wheel 12 of a parked vehicle 13 on the left.
  • a vertical diameter 14 of the wheel 12 corresponds to a marking 16 on the wheel arch.
  • the illustration on the right shows that the deflection of the vehicle body from the z coordinate of the initial state causes a rolling movement 18 on the wheel 12.
  • Wheel load fluctuations due to vehicle body acceleration, for example during vehicle transport, lead to kinematic and elastokinematic changes and thus to micro-rolling movements on the wheel. Due to the intentional caster of the wheels 12, the changes in the axle kinematics cause the wheel 12 to rotate slightly forwards or backwards.
  • FIG. 2 shows a wheel suspension 40 with a MacPherson strut 42, which is connected to the body 46 of the vehicle 13 via a screw connection 44.
  • the strut axis 48 is inclined forward in the direction of travel FR, so that an angle a (also called caster angle) is formed between the strut axis 48 and a perpendicular 50 to the road surface 52.
  • the wheel contact point 54 lies vertically below the wheel center 56 on the road surface 52, it usually being in the direction of travel FR behind the after running point 58 (ie the point of penetration of the strut axis 48 through the road surface 52).
  • the distance between the wheel contact point 54 and the caster point 58 is referred to as the caster section 60, which is dependent on the caster angle ⁇ and on the kinematic and / or elastokinematic change in the wheel axis.
  • the wheel 12 runs after the spring leg axis 48. Vehicle body accelerations along the lines of action 62, for example during vehicle transport, lead to kinematic and elastokinematic changes, in particular to vibrations of the suspension spring 64. As a result, the wheel 12 is pulled behind the overtravel 60. This leads to micro-rolling movements on the wheel 12 and damage, in particular the above-mentioned fittings, to the wheel bearing components.
  • Fig. 3 shows a graphical representation of a Steuerervor device 10 according to the invention for a generally designated 20 hy and / or electrohydraulic brake system of a vehicle 13.
  • a hydraulic device 22 has four hydraulic channels 24 for mechanical control of each one engagement unit 26.
  • An engagement unit 26 is arranged on each wheel 12 of the vehicle 13 and is provided for blocking the respective wheel 12. According to the invention, the tax Direction 10 is provided to hard block the wheels 12 of a parked vehicle 13 via the respective engagement units 26.
  • the control device 10 is provided for receiving command signals from a BUS system 28, in particular a CAN bus.
  • the command signals can contain a control signal from a control unit 30.
  • the control unit 30 is designed, for example, as a workshop diagnostic tool 30 via which a transport mode of the vehicle 13 can be activated.
  • An expansion option of the conventional transport mode in which the electrical system of the vehicle 13 functions to protect the battery only to a limited extent, is provided for controlling the engagement units 26 of the wheels 12 of the parked vehicle 13.
  • the wheels 12 of the parked vehicle 13 are blocked hard by the hydraulic device 22 feeding a blocking pressure into the hydraulic lines 24. As a result, the smallest rolling movements 18 which result in wheel bearing damage are prevented. It is conceivable that only the wheels 12 of the front axle 32 are blocked. Alternatively, it is possible that the wheels 12 of the front axle 32 and the wheels 12 of the rear axle 33 are blocked.
  • the control device 10 can also process command signals from a control unit 34, which has an interface to the central locking, via the BUS system 28.
  • An additional option of central locking means that the engagement units 26 are pressurized by the control device 34 actuating the hydraulic device.
  • a control of a handle unit 26 by means of central locking enables, for example, to activate a transport mode of the vehicle after loading onto a truck / rail wagon, via which a blocking pressure is fed into the engagement units 26 of the wheels 12.
  • This transport mode which can be initiated via the control device 34 communicating with the central locking system, prevents the micro roll 18 of the wheels 12 during the transfer. tion. As a result, transport damage to the wheel bearings are largely avoided.
  • the blocked wheels 12 serve as an immobilizer re, which is initiated in a simple manner via the additional central locking option described above.

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Abstract

Steuervorrichtung (10) zum Steuern einer hydraulischen und/oder elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage (20) eines Kraftfahrzeuges (13) mit Rädern (12), wobei die Fahrzeugbremsanlage (20) während des Betriebs des Kraftfahrzeuges (13) zum individuellen Bremsen aller Räder (12) über an den jeweiligen Rädern (12) angeordneten Eingriffseinheiten (26) vorgesehen ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuervorrichtung (10) derart ansteuerbar ist, dass die vorgesehenen Eingriffseinheiten (26) an den Rädern (12) mindestens einer Achse (32, 33) im ausgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeuges (13) eine Bremswirkung aufbringen.

Description

Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern einer hydrauli schen und/oder elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahr zeuges mit Rädern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In jedem Kraftfahrzeug sind zwei voneinander unabhängige Bremssysteme, eine Feststellbremse und eine Betriebsbremse, vorhanden.
Die Betriebsbremse dient zur Verzögerung eines Fahrzeuges. Sie ist abstuf- bar und wirkt auf alle Räder des gesamten Fahrzeuges. Zur Ausfallsicherung ist eine hydraulisch betätigte Betriebsbremse als eine Zwei- oder Mehrkreis- bremsanlage ausgeführt. Eine Vielzahl von elektronisch gesteuerten Hilfssys temen greifen automatisch ein sobald das Fahrzeug bei dynamischen Manövern droht instabil zu werden. Die Fahrdynamikregelung, bzw. Electro nic Stabil ity Control (ESC) oder häufig auch mit„ESP“ für Elektronisches Stabilitätsprogramm abgekürzt, wirkt dem Ausbrechen des Fahrzeuges bei- spielsweise durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder entgegen. ESC ist eine Erweiterung und Verknüpfung des Antiblockiersystems (ABS), wobei die ESC- und ABS-Funktionen sowohl über die elektronische Regelung als auch über mechanische Teilsysteme der Bremsanlage Zusammenarbeiten. Im Gegensatz zur Betriebsbremse sichert eine Feststellbremse ein abgestell tes Fahrzeug durch eine dauerhafte Blockierung der Räder von mindestens einer Achse. Elektromechanische Feststellbremsen, die gewöhnlich einen mit einer Steuervorrichtung verbundenen Schalter im Bedienfeld des Fahrers aufweisen, ersetzen nach und nach herkömmliche, rein mechanische Fest stellbremsen, die auch als Handbremse oder Parkbremse bekannt sind. Die Steuervorrichtung kann über eine Hydraulik Eingriffseinheiten steuern, die die Blockierung der Räder sicherstellt und ein Auslösen der Feststellbremse mit weniger Kraft erlaubt.
Die DE 10 2009 053 964 A1 offenbart beispielsweise eine elektromechani sche Feststellbremse, die derart angesteuert ist, dass sie einen hydrauli schen Druck erzeugt, mit dem alle Räder eines Fahrzeuges feststellbar sind. Der hydraulische Druck wird aufrechterhalten, wenn das Fahrzeug abgestellt ist.
Die JP 2006103353 A beschreibt eine Parkbremsfunktion für ein Fahrzeug bei der ein Hydraulikzylinder der Bremse unter Druck gesetzt wird, um alle Räder des Fahrzeuges zu bremsen. Danach lässt sich der Hydraulikzylinder festsetzen und der Druck wird weiter erhöht.
Herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlagensysteme sind so konzipiert, dass sie beim Transport von Fahrzeugen Mikro- Radbewegungen, d.h. kleinste Drehbewegungen an den vier Rädern nicht ausschließen können. Insbesondere dann, wenn nur eine Achse des Fahr zeuges, beispielsweise die Räder der Hinterachse gegen Weg rollen mit der Feststellbremsanlage (FBA) gesichert sind. Ein bekanntes Problem bei der Überführung von Neufahrzeugen sind die Anregungen des Fahrzeuges in vertikale Richtung, die ein Ein- und Ausfedern des Fahrzeugaufbaus bewir ken. Konstruktionsbedingt führt das Ein-/Ausfedern zu achskinematischen Nachlaufveränderungen, die kleinste Rollbewegungen der Räder zur Folge haben. Durch den im Fährbetrieb gewünschten Nachlauf der Räder drehen sich die Radlager bei den ständigen Mikrobewegungen der Räder während des Transports leicht nach vorne, bzw. nach hinten. Das kann Kugelschäden sowie Innen- und/oder Außenringschäden an den Radlagereinheiten verur- Sachen. Im ungünstigsten Fall ist das ständige Überrollen auf eine Radlager kugel des Radlagerkäfigs und auf die dazugehörige Radlagerinnenring/- außenringposition beschränkt. Diese sehr kleinen, lokalen Stillstandmarkie rungen werden Pittings genannt. Im späteren Fährbetrieb können Pittings zu vorzeitigen Radlagerausfällen in Kundenhand führen. Insbesondere kommt es später bei rotierendem Rad zu Materialabplatzungen der vergüteten Rad lagerkugeln und Materialablösung in den Laufringoberflächen sowie verstärk ter Geräuschentwicklung. Das führt vermehrt zu Beanstandungen und erhöhten Gewährleistungskosten.
Beim Versand von Fahrzeugen gibt es verschiedene Maßnahmen zur Trans portsicherung. In der DE 10 2004 013 662 A1 ist beispielweise ein Mecha nismus beschrieben, der den Hauptbremszylinder während des Transports blockiert. Diese Erfindung bewirkt jedoch kein Unterbinden der oben be schriebenen Rollbewegungen der Räder.
Eine weitere Transportsicherungmaßnahme ist die Beölung der Radlagerein heiten vor der Überführung. Nachteilig an dieser Methode ist, dass es bei Radlagereinheiten, die eine höhere Temperatur aufweisen, zu einer Diffusion des Öls und folglich zu Fahrwerkverschmutzungen im Radlagerbereich kommt. Das führt oftmals zu Fehlbeanstandungen und Fehlausbauten der Radlager.
Ferner beschreibt die DE 10 2008 034 767 A1 Blockierstücke, die zur Ver meidung von Pittings vor dem Versand aufwändig zwischen Zusatzfeder und Stoßdämpferkappe manuell eingesteckt werden. Ein wesentlicher Nachteil der Blockierstücke ist, dass sie nur bedingt beim Einfedern, jedoch nicht beim Ausfedern des Fahrzeugaufbaus, wirken. Weitere Nachteile sind der aufwändige Ein- und Ausbau sowie die Rücklieferung der Blockierstücke an das Werk. Eine bekannte Maßnahme der Transportsicherung ist das Aktivieren eines Transportmodus bei Fahrzeugen. Der herkömmliche Transportmodus ist eine Sonderfunktion des Energiemanagements des Fahrzeuges. Im Transport modus ist der Ruhestrombedarf der verschiedenen Systeme des Fahrzeuges minimiert, so dass der beschränkte Funktionsumfang bei längerer Standzeit bzw. Transport des Fahrzeuges die Batterie schont.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steuervorrichtung für eine hydraulische und/oder elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubil den, dass bei längeren Transportwegen von Kraftfahrzeugen die Gefahr von Radlager-Transportschäden verringert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
In bekannter Art und Weise ist eine hydraulische und/oder elektrohydrauli sche Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeuges mit Rädern während des Betriebs des Kraftfahrzeuges über eine Steuervorrichtung ansteuerbar, um alle Räder des Kraftfahrzeuges über an den Rädern vorgesehene Eingriffs einheiten individuell zu bremsen. Die Steuervorrichtung verarbeitet einge hende Signale von verschiedenen Sensoren, beispielsweise an den Rädern angebrachte Drehzahlsensoren, und aktiviert je nach Fahrsituation einen Bremseneingriff an den einzeln angesteuerten Rädern, um so beispielsweise für mehr Stabilität in kritischen Fahrsituationen zu sorgen.
Erfindungsgemäß ist vorgeschlagen, dass die Steuervorrichtung die Fahr zeugbremsanlage derart ansteuert, dass die an den Rädern vorgesehenen Eingriffseinheiten an den Rädern mindestens einer Achse eine Bremswir kung im ausgeschalteten Zustand des Fahrzeuges aufbringen, insbesondere wenn sich das Fahrzeug im Transportmodus befindet (d.h. Klemme 30 t aktiv). Die vorgeschlagene Steuervorrichtung sieht vor, dass die Hydraulik einheit der Fahrzeugbremsanlage eines abgestellten Fahrzeuges einen Blo ckierdruck in die Eingriffseinheiten der Räder einspeist, um diese derart stark zu blockieren, dass eine Rollbewegung der Räder beim Transport des Fahr zeuges unterbunden wird. Die in z-Richtung auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte, verursacht durch die Massenbeschleunigung des Kraftfahrzeuges, beispielsweise mit dem LKW-Transport auf unebener Fahrstraße, oder auf dem stoßbeaufschlagten Schienenweg, beispielsweise im Rahmen von Ran giermanövern der Bahntransportwagen, die üblicherweise ein Ein-/Ausfedern des Fahrzeugaufbaus bewirken, werden über mehrere Gummi-Metall-Lager aufgenommen. Hierdurch verteilen sie sich auf robustere Fahrwerkselemen te. Der Blockierdruck in den Eingriffseinheiten hält schädigende Kräfte, die Kugelschäden sowie Innen- und/oder Außenringschäden an der Radla gereinheit verursachen, von der Radlagereinheit fern. In vorteilhafter Weise führt das zu einer Reduzierung von vorzeitigen Radlagerausfällen und einer Senkung der Gewährleistungskosten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bremswirkung über die Eingriffseinheiten an den jeweiligen Rädern einer Vorderachse des Kraftfahr zeuges vorgesehen. Die Hydraulikeinheit speist einen Blockierdruck in die Bremssättel der Vorderachse ein. Die harte Blockierung der Vorderräder verhindert deren Rollbewegung beim Ein-ZAusfedern des Fahrzeugaufbaus. Die auf das Kraftfahrzeug wirkenden Kräfte werden über Gummi-Metall- Lager, beispielsweise über Querlenkerlager, Stoßdämpferlager, Hilfsrahmen lager und/oder Stabilisatorlager in robustere Fahrwerkselemente eingeleitet. Dadurch ist es möglich Frühausfälle von Radlagern zu reduzieren. Diese Bauteilschäden zeigen sich erfahrungsgemäß vorzugsweise an den Radla gereinheiten der Vorderachse, die konstruktionsbedingt in den meisten Fäl len eine höhere Achslast hat und folglich einer höheren Bauteilbeanspruchung in der Form von Radaufstandskräften mit überlagerten Antriebskräften, beispielsweise bei frontangetriebenen Kraftfahrzeugen, unterliegt. Die Blockierung der Vorderräder erhöht in vorteilhafter Weise die Dauerhaltbarkeit und Langzeitqualität der Radlagerung.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Bremswirkung über die Eingriffseinheiten an den Rädern der Vorderachse sowie der Hinterachse des Kraftfahrzeuges vorgesehen. Die Hydraulikeinheit speist in alle Brems sättel der Räder des Kraftfahrzeuges einen Blockierdruck, der die Rollbewe gung der Räder unterbindet. Hierdurch sind Kräfte und Momente über mehrere Gummi-Metall-Lager des Fahrwerkes eingeleitet und verteilen sich in robustere Fahrwerkselemente. In vorteilhafter Weise sind schädigende Kräfte von den Radlagereinheiten ferngehalten, wodurch Transportschäden der Radlager verringert sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuervorrichtung der Fahrzeugbremsanlage zum Empfang von Befehlssignalen aus einem BUS- System vorgesehen. Das BUS-System ermöglicht eine erweiterte Kommuni kationsfähigkeit der Steuervorrichtung mit der Fahrzeugperipherie. Durch die Vernetzung mehrerer Steuereinheiten können diese miteinander Informatio nen austauschen und gegenseitige Signale verarbeiten.
Vorzugsweise enthalten die Befehlssignale ein Stellsignal aus einer Steuer einheit. Basierend auf der Stellung des Stellsignals kann die Steuervorrich tung über die Bremshydraulik die an den Rädern angeordneten Eingriffseinheiten des abgestellten Fahrzeuges steuern und eine Blockierung der Räder herbeiführen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Schnittstelle zur Zentralverriegelung auf. In vorteilhafter Weise erfolgt die Druckbeaufschla gung der Bremssättel durch eine zusätzliche Zentralverriegelungsoption. Die zeitliche Ansteuerung der Bremssättel mittels einer erweiterten Zentralverrie gelungsfunktion ermöglicht, dass das Fahrzeug beispielsweise nach der Verladung auf einen LKW / Bahnwaggon in einen Transportmodus gebracht wird, der die Räder blockiert. Durch das Aktivieren des Transportmodus wird ein Blockierdruck in die Eingriffseinheiten der Räder eingespeist. Hierdurch ist die M i kro- Rol I beweg u ng der Räder während der Überführung unterbun den und Radlager-T ransportschäden sind weitestgehend vermieden.
Ferner ist es möglich, die eingeleitete Druckbeaufschlagung der Eingriffsein heiten der Räder als Diebstahlschutz zu verwenden. Dabei dienen die blo ckierten Räder als eine Wegfahrsperre, die in vorteilhafter Weise über die Zentralverriegelung aktiviert/deaktiviert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit als ein Werk stattdiagnosetool ausgebildet. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass verschiedene Fahrzeugsysteme zentral über ein Werkstattdiagnosetool in einen Transportmodus, bei dem das elektrische System des Fahrzeuges begrenzte Funktionalität aufweist, versetzbar sind. Das ist z. B. vor längerer Standzeit bzw. Transport des Fahrzeuges sinnvoll oder notwendig, um die Batterie zu schonen. Die Ansteuerung der Eingriffseinheiten erfolgt erfin dungsgemäß im Rahmen eines Werkstattdiagnosetools über eine Erweite rungsoption des herkömmlichen Transportmodus, wobei die Räder des abgestellten Fahrzeuges hart blockiert sind, um kleinste Rollbewegungen, die Radlagerschäden zur Folge haben, zu unterbinden.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeutet:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rollbewegung eines Rades, verursacht durch die kinematischen Achsveränderungen am Beispiel einer MacPherson Vorderachse, beim Ein-/Ausfedern des Fahrzeug- aufbaus;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer MacPherson Vorderachse; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuervor richtung für eine hydraulische und/oder elektrohydraulische Fahrzeug bremsanlage eines Kraftfahrzeuges.
In Fig. 1 ist links eine schematische Darstellung eines ausgefederten Rades 12 eines abgestellten Fahrzeuges 13 gezeigt. Ein senkrechter Durchmesser 14 des Rades 12 korrespondiert mit einer Markierung 16 am Radlauf. In der rechten Darstellung ist gezeigt, dass das Einfedern des Fahrzeugaufbaus von der z-Koordinate des Ausgangszustandes eine Rollbewegung 18 am Rad 12 verursacht. Radlastschwankungen durch Fahrzeugaufbaubeschleu nigung, beispielsweise beim Fahrzeugtransport, führen zu kinematischen und elastokinematischen Veränderungen und damit zu Mikro-Rollbewegungen am Rad. Konstruktionsbedingt führen geringe Ein-/Ausfederbewegungen des Fahrzeugaufbaus während des Transports zu Achskinematikveränderungen. Durch den gewollten Nachlauf der Räder 12 verursachen die Achskinematik veränderungen eine leichte Drehung des Rades 12 nach vorne, bzw. nach hinten. Diese kleinen Rollbewegungen 18 in Umfangsrichtung des Rades 12 führen am Radlager zu Stillstandmarkierungen (auch Pittings genannt), die durch Mikro-Eindrückungen von Radlagerbauteilen verursacht sind. Im un günstigsten Fall beschränken sich die Rollbewegungen 18 ausschließlich auf eine Radlagerkugel des Radlagerkäfigs und auf die dazugehörende Radla- gerinnenring-ZRadlageraußenring-Position. Im späteren Fährbetrieb führt das ständige Überfahren der Stillstandsmarkierungen zu einer Geräuschentwick lung des Radlagers im Fährbetrieb beim rechts/links Lenken und zu Materi- alabplatzungen der vergüteten Radlagerkugeln sowie in den Laufringoberflächen . In Fig. 2 ist eine Radaufhängung 40 mit einem MacPherson-Federbein 42 dargestellt, das über eine Schraubverbindung 44 mit der Karosserie 46 des Fahrzeugs 13 verbunden ist. Konstruktionsbedingt kommt es insbesondere bei dieser Ausführungsform zu Achskinematikveränderungen bei geringen Ein-/Ausfederbewegungen des Fahrzeugaufbaus während des Transports. Die Federbeinachse 48 ist unten in Fahrtrichtung FR nach vorne geneigt, so dass zwischen der Federbeinachse 48 und einer Senkrechten 50 zur Fahr bahnfläche 52 ein Winkel a (auch Nachlaufwinkel genannt) entsteht. Der Radaufstandspunkt 54 liegt senkrecht unter der Radmitte 56 auf der Fahr bahnfläche 52, wobei er üblicherweise in Fahrtrichtung FR hinter dem Nach laufpunkt 58 (d.h. der Durchstoßpunkt der Federbeinachse 48 durch die Fahrbahnfläche 52) liegt. Der Abstand zwischen dem Radaufstandspunkt 54 und dem Nachlaufpunkt 58 ist als Nachlaufstrecke 60 bezeichnet, die vom Nachlaufwinkel a sowie von der kinematischen und/oder elastokinemati- schen Veränderung der Radachse abhängig ist. Das Rad 12 läuft der Feder beinachse 48 also nach. Fahrzeugaufbaubeschleunigungen entlang der Wirklinien 62, beispielsweise beim Fahrzeugtransport, führen zu kinemati schen und elastokinematischen Veränderungen, insbesondere zu Schwin gungen der Tragfeder 64. Dadurch wird das Rad 12 über die Nachlaufstrecke 60 hinterhergezogen. Hierdurch kommt es zu Mikro-Rollbewegungen am Rad 12 und zu Beschädigungen, insbesondere die o.g. Pittings, an den Rad lagerbauteilen.
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuervor richtung 10 für eine insgesamt mit der Bezugsziffer 20 bezeichneten hydrau lischen und/oder elektrohydraulischen Bremsanlage eines Fahrzeuges 13. Eine Hydraulikvorrichtung 22 weist vier Hydraulikkanäle 24 zur mechani schen Steuerung von jeweils einer Eingriffseinheit 26 auf. An jedem Rad 12 des Fahrzeugs 13 ist eine Eingriffseinheit 26 angeordnet, die zum Blockieren des jeweiligen Rades 12 vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die Steuervor- richtung 10 dazu vorgesehen, die Räder 12 eines abgestellten Fahrzeuges 13 über die jeweiligen Eingriffseinheiten 26 hart zu blockieren.
Die Steuervorrichtung 10 ist zum Empfang von Befehlssignalen aus einem BUS-System 28, insbesondere einem CAN-BUS, vorgesehen. Die Befehls signale können ein Stellsignal aus einer Steuereinheit 30 enthalten. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 30 beispielsweise als ein Werkstattdiagnosetool 30 ausgebildet über das ein Transportmodus des Fahrzeuges 13 aktivierbar ist. Eine Erweiterungsoption des herkömmlichen Transportmodus, bei dem das elektrische System des Fahrzeuges 13 zur Schonung der Batterie nur begrenzt funktioniert, ist zur Ansteuerung der Eingriffseinheiten 26 der Räder 12 des abgestellten Fahrzeuges 13 vorgese hen. Dabei werden die Räder 12 des abgestellten Fahrzeuges 13 hart blo ckiert, indem die Hydraulikvorrichtung 22 einen Blockierdruck in die Hydraulikleitungen 24 einspeist. Hierdurch sind kleinste Rollbewegungen 18, die Radlagerschäden zur Folge haben, unterbunden. Es ist denkbar, dass ausschließlich die Räder 12 der Vorderachse 32 blockiert sind. Alternativ ist es möglich, dass die Räder 12 der Vorderachse 32 sowie die Räder 12 der Hinterachse 33 blockiert sind.
Die Steuervorrichtung 10 kann über das BUS-System 28 auch Befehlssigna le von einer Steuereinheit 34 verarbeiten, die eine Schnittstelle zur Zentral verriegelung aufweist. Durch eine zusätzliche Option der Zentralverriegelung erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Eingriffseinheiten 26, indem das Steu ergerät 34 die Hydraulikvorrichtung ansteuert. Eine Ansteuerung der Ein griffseinheiten 26 mittels Zentralverriegelung ermöglicht beispielsweise, einen Transportmodus des Fahrzeugs nach der Verladung auf einen LKW / Bahnwaggon zu aktivieren, über den ein Blockierdruck in die Eingriffseinhei ten 26 der Räder 12 eingespeist wird. Dieser Transportmodus, der über das mit der Zentralverriegelung kommunizierende Steuergerät 34 einleitbar ist, unterbindet die M i kro- Rol I beweg u ng 18 der Räder 12 während der Überfüh- rung. Hierdurch sind Transportschäden der Radlager weitestgehend vermie den.
Ferner ist es möglich, die eingeleitete Druckbeaufschlagung der Eingriffsein- heiten 26 der Räder 12 als Diebstahlschutz für ein abgestelltes Fahrzeug 13 zu verwenden. Dabei dienen die blockierten Räder 12 als eine Wegfahrsper re, die auf einfache Weise über die zusätzliche Zentralverriegelungsoption, die oben beschrieben ist, eingeleitet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Steuervorrichtung (10) zum Steuern einer hydraulischen und/oder elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage (20) eines Kraftfahrzeu ges (13) mit Rädern (12), wobei die Fahrzeugbremsanlage (20) wäh rend des Betriebs des Kraftfahrzeuges (13) zum individuellen Bremsen aller Räder (12) über an den jeweiligen Rädern (12) ange ordneten Eingriffseinheiten (26) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuervorrichtung (10) derart ansteuerbar ist, dass die vorgesehe nen Eingriffseinheiten (26) an den Rädern (12) mindestens einer Ach se (32, 33) im ausgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeuges (13) eine Bremswirkung aufbringen.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremswirkung über die Eingriffseinheiten (26) an den Rädern (12) der Vorderachse (32) durchgeführt ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bremswirkung über die Eingriffseinheiten (26) an den Rädern (12) der Vorderachse (32) sowie der Hinterachse (33) des Kraftfahrzeuges (13) durchgeführt ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuervorrichtung (10) der Fahrzeugbremsanlage (20) zum Emp fang von Befehlssignalen aus einem Bus-System (28) vorgesehen ist.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Befehlssignale ein Stellsignal aus einer Steuereinheit (30, 34) ent halten.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (34) eine Schnittstelle zu einer Zentralverriegelung aufweist.
7. Steuervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit als ein Werkstattd iag nosetool (30) ausgebildet ist.
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