DE19814867C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bremskraftaufteilung auf die Achsen eines mit einer Blockierschutzeinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung zur Bremskraftaufteilung auf die Achsen eines mit einer Blockierschutzeinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeuges hat Sensoren (10.1 bis 10.4) für die Raddrehzahlen der Vorder- und Hinterräder, ein mit dem Bremspedal (13) gekoppeltes Fußbremsventil (2), das den Blockierschutzventilen (6.1, 6.2) der Vorderachse einen rein mechanisch/pneumatisch in Abhängigkeit von der Stellung de Bremspedals erzeugten Bremsdruck zuführt. Dieser Bremsdruck wird von einem Sensor (7) gemessen. Die Stellung des Bremspedals (13) wird von einem Sensor (12.1, 12.2) gemessen und ein Druckregelmodul (5) für die beiden Räder der Hinterachse steuert dort über Magnetventile, die von der elektronischen Steuereinheit (8) angesteuert werden, den gewünschten Bremsdruck ein, der von einem Sensor (5.4) gemessen wird. Aus diesen Meßwerten und einer ebenfalls gemessenen, das Motordrehmoment charakterisierenden Größe wird die Fahrzeugmasse bzw. -beladung bestimmt und in Abhängigkeit hiervon die Bremskraftaufteilung geregelt, indem Soll-Werte für die Bremszylinderdrücke von Vorder- und Hinterachse bestimmt werden. Die Regelung der Bremsdrücke an der Vorderachse erfolgt über die Blockierschutzventile (6.1, 6.2), die den Bremsdruck lastabhängig begrenzen bzw. absenken (Fig. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Bremskraftaufteilung auf die Achsen eines mit einer Blockierschutzeinrichtung ausgestatteten Kraft­ fahrzeuges.

Es ist seit langem bekannt, die Bremskraft zwischen Vorder- und Hinterachse von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraft­ wagen, in Abhängigkeit von der Beladung einzustellen (sog. ALB-Funktion).

Aus der zur Bildung der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 3 herangezogenen DE 39 21 309 A1 ist eine Bremsanlage für Nutzfahrzeuge bekannt, bei der die Bremsdruckzumessung achsweise dem Beladungszustand des Fahrzeuges angepaßt wird, wobei eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der. Belastung der Vorder- bzw. Hinterachse die eingesteuerten Bremsdrücke entsprechend erhöht oder vermindert. Der Beladungszustand wird dabei durch Auswerten von Raddrehzahlsignalen und Radbremszylin­ derdrücken elektronisch ermittelt, woraus Reduzierfaktoren zur Erhöhung bzw. Verminderung der Bremsdrücke ermittelt werden.

Die DE 44 24 317 A1 beschreibt ein ABS-System, bei dem die Bremsdrücke der Vorderräder individuell geregelt werden und der Bremsdruck an den Hinterrädern in Abhängigkeit von der Hinterachsbelastung begrenzt wird.

Die DE 196 25 341 A1 beschreibt eine Bremsanlage für Sattelzugmaschinen, welche aufgrund der großen Unterschiede zwischen der Hinterachslast und der Vorderachslast der Zugmaschine den Bremsdruck an der Vorderachse begrenzt, um die Fahrstabilität zu verbessern, d. h. um ein Ausbrechen der Hinterachse zu verhindern.

Aus der DE 42 41 149 A1 ist ein automatisch lastabhängiger Bremskraftregler für Nutzfahrzeuge bekannt, bei dem der eingesteuerte Bremsdruck in Abhängigkeit vom Verschleiß der Bremsen abgesenkt bzw. angehoben wird.

Die DE 37 11 175 A1 mißt die Beladung mittels eines Gestänges aufgrund der Einfederung der Hinterachse des Fahrzeuges und verstellt ein Regelventil über dieses Gestänge.

Die DE 26 22 746 A1 und DE 32 26 074 A1 verwenden Sensoren zur Messung der Achslast und berücksichtigen deren Meßsignale in einer elektronischen Steuereinheit.

Bei Fahrzeugen, die mit einer Luftfederung ausgestattet sind, ist es auch bekannt, den Balgdruck der Luftfederung, der der Achslast proportional ist, einem Steuerventil zuzu­ führen und den Bremsdruck der Hinterachse dadurch lastab­ hängig zu modifizieren.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, allein aus dem Radschlupf oder sonstigen aus den Raddrehzahlsignalen abgeleiteten Meßgrößen eine Bremskraftverteilung zu realisieren in der Annahme, der an den einzelnen Räder auftretende Schlupf lasse Aussagen über die Beladung des Fahrzeuges und die Achslastverteilung zu.

Aus der DE 44 12 430 C1 ist bekannt, daß die Masse und damit die Beladung eines Fahrzeuges auch ohne Lastsensoren bestimmt werden kann, wobei das dort beschriebene Verfahren für das automatische Einstellen der Bremskraftaufteilung zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrzeugmasse eingesetzt wird. Das dort beschriebene Verfahren ist in gleicher Weise auch für Fahrzeuge ohne Anhänger anwendbar, da es prinzipiell nur drei Typen von Sensoren benötigt, die in modernen, mit Blockierschutz ausgerüsteten Fahrzeugen ohnehin vorhanden sind, nämlich Raddrehzahlsensoren, Drucksensoren und einem Sensor in einer elektronischen Dieselsteuerung (EDC für Electronic Diesel Control), aus dem eine Kenngröße der Antriebsenergie, wie z. B. das Motordrehmoment, ableitbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß unter weitestgehender Ausnutzung von im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Sensoren und Bremskomponenten eine optimale Regelung des den Bremszylindern zugeführten Druckes unter Berücksichtigung des Beladungszustandes des Fahrzeuges erreicht wird.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die im Patentanspruch 1 und für die Vorrichtung durch die im Patentanspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.

Grundprinzip der Erfindung ist es, den vom Fußbremsventil in Abhängigkeit von der Stellung des Bremspedals bereitge­ stellten Bremsdruck für die Bremsen der Vorderräder nach den Kriterien einer elektronischen Bremse zu regeln. Hierzu werden Soll- und Ist-Werte des Druckes bestimmt. Der Ist-Wert des Druckes wird von einem Sensor gemessen. In einer konkreten Ausgestaltung ist für den Bremsdruck beider Bremszylinder der Vorderräder nur ein Sensor vorgesehen, der den Eingangsdruck der Blockierschutzventile an beiden Vorderrädern mißt. Aus den Öffnungs- und Schließzeiten der Blockierschutzventile, die für rechtes und linkes Vorderrad durchaus unterschiedlich sein können, läßt sich dann der tatsächlich in den Bremszylindern der einzelnen Vorderräder anstehende Druck errechnen, so daß man im Ergebnis einen Druck-Ist-Wert für den Druck in den Bremszylindern der Vorderräder erhält und damit eine präzise Druckregelung durchführen kann. Der Druck-Soll-Wert hängt von mehreren Größen ab. Einmal von der Stellung des Bremspedals, also der vom Fahrer eingesteuerten Bremsanforde­ rung, was entweder durch einen Stellungssensor für die Stellung des Bremspedales gemessen werden kann oder auch indirekt durch den erwähnten Sensor für den Bremsdruck der Vorderräder. Weiter geht in diesen Soll-Wert für den Bremsdruck der Vorderräder der Beladungszustand des Fahrzeuges ein, der sich in verschiedenen Größen ausdrücken kann, wie z. B. der Gesamtmasse des Fahrzeuges, den einzelnen Achslasten oder auch dem Verhältnis der Achslasten zwischen Vorder- und Hinterachse. Die Gesamtmasse des Fahrzeuges läßt sich aus Meßwerten von Raddrehzahlen, dem Bremsdruck, der indirekt ein Maß für die Bremsenergie ist und einem Meßwert der Antriebsenergie des Motors, wie z. B. dem Motordrehmoment, ermitteln. Das Verhältnis der Achslasten zwischen Vorder- und Hinterachse läßt sich auch allein aus gemessenen Bremsdrücken der Vorder- und Hinterachse und den Raddrehzahlen bestimmen. Ein Vergleich von Soll- und Ist-Wert für den Bremsdruck an den Vorderrädern ergibt dann eine Stellgröße für die Regelung, wobei als Stellglieder die ohnehin im Fahrzeug vorhandenen Blockierschutzventile für die einzelnen Vorderräder verwendet werden. Der Eingangsdruck der Blockierschutzventile ist der gemessene und vom Fußbremsventil bereitgestellte Bremsdruck. Der tatsächlich in den Bremszylindern der Vorderräder herrschende Druck ist bei dieser Regelung höchstens gleich dem Eingangsdruck der Blockierschutzventile oder kleiner als dieser Druck. Man kann mit der Erfindung eine präzise Druckregelung durchführen, die auch vom Beladungszustand des Fahrzeuges abhängig ist, ohne daß eigene Beladungs­ sensoren benötigt werden. Die Bremsanlage ist dabei so ausgelegt, daß der vom Fußbremsventil an der Vorderachse eingesteuerte Bremsdruck an ein voll beladenes Fahrzeug angepaßt ist. Bei teilbeladenem oder leerem Fahrzeug ist dieser Druck zu groß und kann durch die Blockierschutzventile begrenzt bzw. reduziert werden.

Zusätzlich ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß auch der Verschleiß der Bremsbeläge bei der Regelung des Bremsdruckes berücksichtigt wird mit dem Regelziel, einen möglichst gleichmäßigen Bremsbelagverschleiß an Vorder- und Hinterachse zu erzielen. Hierzu sind an allen Bremsen Verschleißsensoren vorgesehen, die ent­ sprechende Signale an die elektronische Steuereinheit liefern. In begrenztem Umfange wird, soweit es der ansonsten optimierte Bremsvorgang zuläßt, die Bremsdruckaufteilung zwischen Vorder- und Hinterachse vom Optimum für die Abbremsung etwas entfernt zugunsten der gleichmäßigeren Abnutzung der Bremsbeläge.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist für die Regelung des Bremsdruckes der Hinterachse ein gemeinsames Druckregelmodul vorgesehen, dem im normalen Betriebsfall eingangsseitig ein Vorratsdruck zugeführt wird und das nur von der elektronischen Steuereinheit angesteuert wird, also unabhängig von dem Druck, der von dem Fußbremsventil bereitgestellt wird. Dieses Druckregelmodul wird auch für die Blockierschutzfunktion verwendet, so daß die sonst üblichen Blockierschutzventile für die beiden Hinterräder entfallen. Das Druckregelmodul für die Hinterachse ist mit einem eigenen Drucksensor ausgestattet, der den Ausgangs­ druck, also den den beiden Hinterachsbremszylindern zugeführ­ ten Druck mißt und an die elektronische Steuereinheit meldet, so daß auch für die Hinterachse eine unmittelbare Druckrege­ lung durchgeführt werden kann, wobei der Soll-Druck bela­ dungsabhängig sowie in Abhängigkeit von einer sensierten Stellung des Bremspedales von der elektronischen Steuer­ einheit bestimmt wird.

Aus Sicherheitsgründen ist bei Ausfall der elektronischen Steuereinheit zusätzlich vorgesehen, daß das dann rein mechanisch/pneumatisch arbeitende Fußbremsventil auch einen von der Vorderachse getrennten Bremskreis aufweist, der den Druck für die Hinterachse bereitstellt, wobei das Druckregelmodul ein ausfallsicheres Magnetventil enthält, das bei Ausfall der elektronischen Steuereinheit diesen Druck direkt zu den Bremszylindern der Hinterachse durchläßt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm der Bremsanord­ nung nach der Erfindung.

Die Bremsanlage hat vier Bremszylinder 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4 für die Bremsen des linken Vorderrades 14.1, des rechten Vorderrades 14.2, des linken Hinterrades 14.3 und des rechten Hinterrades 14.4 des Fahrzeuges. Die Bremszylinder betätigen in bekannter Weise die Bremsen, wie z. B. Scheibenbremsen der einzelnen Räder.

Ein elektropneumatisches Fußbremsventil 2 ist eingangsseitig über Druckleitungen 3.1 bzw. 4.1 mit Druckbehältern 3 bzw. 4 für die Hinterachse bzw. die Vorderachse verbunden. Das Fußbremsventil 2 hat einen herkömmlichen, rein pneumatischen Teil, der entsprechend der Stellung oder dem Pedaldruck des Bremspedales 13 den Bremsdruck in Druckleitungen 3.2 für die Hinterräder und 4.2 für die Vorderräder einstellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Druckmittel Druckluft verwendet. Prinzipiell kann aber auch ein anderes Fluid, wie z. B. Hydrauliköl, verwendet werden. Das Fußbrems­ ventil 2 ist ausgangsseitig über die Druckleitung 3.2 mit einem Druckregelmodul 5 für die Hinterachse und über die Druckleitung 4.2, ein Verzweigungsstück 4.3 und zwei Druckleitungsabschnitte 4.4 und 4.5 mit Blockierschutz­ ventilen (im folgenden "ABS-Ventile") 6.1 bzw. 6.2 verbunden, die ihrerseits über Druckleitungsabschnitte 4.6 und 4.7 mit den Bremszylindern 1.2 bzw. 1.1 verbunden sind. Weiter wird die Druckluft für die Hinterachse unter Umgehung des Fußbremsventils 2 vom Druckbehälter 3 direkt über eine Druckleitung 3.3 dem Druckregelmodul 5 zugeführt.

Das Druckregelmodul 5 ist ausgangsseitig über Druckleitungen 3.4 und 3.5 mit den Bremszylindern 1.3 bzw. 1.4 für die beiden Räder 14.3 und 14.4 der Hinterachse verbunden.

Am Druckregelmodul 5 ist ein Drucksensor 5.4 angebracht, der den Druck mißt, der den Druckleitungen 3.4 und 3.5 zugeführt wird und als elektrisches Signal an eine elek­ tronische Steuereinheit 8 (im folgenden ECU für Electronic Control Unit) als Meßwert ausgibt. Am Druckregelmodul 5 sind drei elektrisch ansteuerbare Magnetventile 5.1, 5.2 und 5.3 vorhanden, die von der ECU 8 angesteuert werden und die Zustände "Druck erhöhen", "Druck halten", "Druck absenken" und - für den Notfallbetrieb - direktes Durch­ schalten des Druckes auf der Druckleitung 3.2 zu den Druck­ leitungen 3.4 und 3.5 gestattet. Im ungestörten Betriebs­ zustand regelt das Druckregelmodul 5 den direkt unter Umgehung des Fußbremsventiles 2 vom Druckbehälter 3 über die Druckleitung 3.3 kommenden Druck mittels der Magnet­ ventile 5.2 und 5.3 entsprechend Steuersignalen von der ECU 8. Im Störungsfall wird über das Magnetventil 5.1 der vom Fußbremsventil rein mechanisch/pneumatisch eingestellte Druck in der Druckleitung 3.2 durch das Druckregelmodul 5 hindurch zu den Bremszylindern 1.3 und 1.4 geleitet.

Das Fußbremsventil 2 hat mindestens einen Sensor und im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Sicherheitsgründen zwei Sensoren 12.1 und 12.2, die die Stellung eines Brems­ pedales 13 abtasten und als elektrisches Signal der ECU 8 zuführen. Die ECU 8 ermittelt aus diesen Signalen sowie weiteren noch im folgenden beschriebenen Signalen den an den Bremszylindern 1.1 bis 1.4 einzusteuernden Bremsdruck und steuert die Magnetventile 5.2 und 5.3 für die Hinterachse so an, daß sich der gewünschte Druck einstellt, der von dem Sensor 5.4 gemessen wird.

An den einzelnen Rädern sind jeweils Drehzahlsensoren 10.1 bis 10.4 vorgesehen, die ein der Drehzahl der einzelnen Räder entsprechendes elektrisches Signal an die ECU 8 liefern. In der ECU 8 werden diese Signale ausgewertet, beispielsweise hinsichtlich Drehzahl, Verzögerung, Beschleu­ nigung, Drehzahldifferenz zwischen einzelnen Rädern etc., woraus unter anderem auch das Verhältnis des Schlupfes zwischen Vorder- und Hinterrädern gegenüber der Fahrbahn und die Abbremsung ermittelt werden kann. Hieraus läßt auch der Beladungszustand des Fahrzeuges ermitteln. Daraus wiederum läßt sich die Bremskraftaufteilung zwischen Vorder- und Hinterachse festlegen und im Ergebnis bei der vom Fahrer vorgewählten Stellung des Bremspedals 13, die der Bremsanforderung entspricht, die Abbremsung und der an den einzelnen Bremszylindern einzusteuernde Druck ermitteln.

Eine Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß auch der an den Bremszylindern 1.1 und 1.2 der Vorderräder 14.1 und 14.2 einzusteuernde Druck lastabhängig, also in Abhängig­ keit vom Beladungszustand des Fahrzeugs, verändert wird, wobei hierfür die ohnehin schon im Fahrzeug vorhandenen ABS-Ventile 6.1 und 6.2 benutzt werden. Zur Realisierung dieses Merkmals ist in der Druckleitung 4.2 zu den ABS- Ventilen 6.1 und 6.2 ein weiterer Drucksensor 7 vorgesehen, der ein dem gemessenen Druck proportionales elektrisches Signal an die ECU 8 liefert. Die ECU 8 steuert ihrerseits Magnetventile 6.5 und 6.6 im ABS-Ventil 6.2 und Magnetventile 6.3 und 6.4 im ABS-Ventil 6.1 an, die die drei Funktionen "Druck erhöhen", "Druck halten" und "Druck absenken" aus­ führen können. Somit wird der auf der Druckleitung 4.2 den Bremszylindern 1.1 und 1.2 der Vorderräder zugeführte Druck durch die ABS-Ventile 6.1 und 6.2 modifiziert, so daß auf den Druckleitungsabschnitten 4.6 und 4.7, die zwischen dem ABS-Ventil 6.2 und dem Bremszylinder 1.2 bzw. dem ABS-Ventil 6.1 und dem Bremszylinder 1.1 liegen, der Druck gegenüber dem Druck auf der Druckleitung 4.2 modi­ fiziert sein kann. Das maximal mögliche Druckniveau für den Vorderachsbremskreis 4.2 bis 4.7 sowie 1.1 und 1.2 wird über das Fußbremsventil 2 pneumatisch eingesteuert. Durch die ABS-Ventile 6.1 und 6.2 wird das an den Brems­ zylindern 1.1 und 1.2 anliegende Druckniveau demgegenüber begrenzt oder verringert, in dem die ABS-Ventile auf "Druck halten" oder "Druck absenken" umgeschaltet werden.

Die ECU 8 kann aus dem vom Sensor 7 gemessenen Druck und den Öffnungs- und Schließzeiten der Magnetventile 6.3, 6.4, 6.5 und 6.6 dann den tatsächlich in den Druckleitungen 4.6 und 4.7 und damit an den Bremszylindern 1.1 und 1.2 anstehenden Druck errechnen.

An den einzelnen Rädern sind Verschleißsensoren 11.1 bis 11.4 für den Verschleiß der Bremsbeläge angebracht, die ein entsprechendes elektrisches Signal an die ECU 8 liefern, die in begrenztem Umfange bei der Bremskraftaufteilung zwischen Vorder- und Hinterachse für einen möglichst gleichmäßigen Verschleiß der Bremsbeläge sorgt.

Eine elektronische Motorsteuerung 9 enthält mindestens einen weiteren Sensor und liefert in an sich bekannter Weise ein Signal an die ECU 8, das dem Motordrehmoment oder einer sonstigen Kenngröße der Antriebsenergie entspricht.

Die Bremsanlage weist schließlich auch eine Feststellbremse auf, die als Federspeicher 15.1 und 15.2 in den Bremszylin­ dern 1.3 und 1.4 integriert ist und die über eine Druck­ leitung 16 angesteuert werden, in die ein Rückschlagventil 17, ein handbetätigbares Steuerventil 18 und ein von diesem angesteuertes Ventil 19 geschaltet ist, welches bei Betäti­ gung durch das Steuerventil 18 Druckluft auf der Druckleitung 16 zu den Federspeicherzylindern 15.1 und 15.2 liefert.

Die Druckluft wird über einen Druckverteiler 20, der ein­ gangsseitig über eine Druckleitung 21 mit einem Druckluft­ erzeuger (nicht dargestellt) verbunden ist, auf die Druck­ leitung 16, zu den Druckbehältern 3 und 4 und ggf. einem weiteren Druckbehälter 22 geliefert, wobei letzterer für den Betrieb weiterer pneumatisch angetriebener Aggregate vorgesehen sein kann. Der Druckverteiler ist in bekannter Weise so aufgebaut, daß die einzelnen Ausgangsleitungen rückwirkungsfrei sind, sich gegenseitig also nicht beein­ flussen.

In folgendem wird die Arbeitsweise der Bremsanordnung nach der Erfindung näher beschrieben.

Betätigt der Fahrer das Bremspedal 13, so wird von dem Fußbremsventil 2 rein mechanisch/pneumatisch in herkömmlicher Weise auf der Leitung 4.2 ein Bremsdruck für die Vorderachse eingesteuert. Weiter wird von den Sensoren 12.1 und/oder 12.2 die Stellung des Bremspedales 13 abgefragt und der ECU 8 gemeldet, die das Druckregelmodul 5 so ansteuert, daß der Bremsdruck für die Hinterachse den Sollwertvorgaben der ECU 8 entspricht. In diesem Drucksollwert für die Hinterachse gehen verschiedene Funktionen ein, unter anderem die Stellung des Bremspedales 13 (Bremsanforderung), der Beladungszustand des Fahrzeuges, ggf. eine Verschleißregelung für die Bremsbeläge. Der eingesteuerte Druck wird von dem Sensor 5.4 gemessen und an die ECU 8 rückgemeldet, die ihrerseits die Ventile 5.2 und 5.3 entsprechend einem Regelalgorithmus ansteuert.

Die ECU überwacht das Drehzahlverhalten der Räder über die Raddrehzahlsensoren 10.1 bis 10.4 und kann daraus sowie den oben genannten weiteren Meßwerten in an sich bekannter Weise auch die Masse bzw. den Beladungszustand des Fahrzeuges bestimmen. In Abhängigkeit von dem so ermittelten Beladungs­ zustand wird dann der vom Fahrer über das Bremspedal 13 und das Fußbremsventil 2 an der Vorderachse, d. h. den Brems­ zylindern 1.1 und 1.2 eingesteuerte Bremsdruck modifiziert. Das Fußbremsventil 2 und die Bremszylinder 1.1 und 1.2 sind hinsichtlich der Vorderachsdruckkennlinie auf ein voll beladenes Fahrzeug abgestimmt. Bei teilbeladenem oder leerem Fahrzeug ist wegen der zwischen Rad und Fahrbahn wirkenden geringeren Normalkraft die übertragbare Bremskraft geringer als bei voll beladenem Fahrzeug, so daß der auf das voll beladene Fahrzeug abgestimmte Bremsdruck zu hoch ist. Dieser Druck wird von dem Drucksensor 7 gemessen.

Die ECU 8 ermittelt dann aufgrund der genannten Parameter, also insbesondere der Stellung des Bremspedales 13 (Bremsan­ forderung) und dem Beladungszustand einen tatsächlich in den Bremszylindern 1.1 und 1.2 einzusteuernden Bremsdruck als Sollwert, der wegen der Auslegung der Bremse für den voll beladenen Zustand stets kleiner als der vom Fußbrems­ ventil 2 eingesteuerte und vom Sensor 7 gemessene Druck ist, wenn das Fahrzeug teilbeladen oder leer fährt. Die Modifikation des auf der Leitung 4.2 eingesteuerten Druckes erfolgt bei der Erfindung ausschließlich über die ABS-Ventile 6.1 und 6.2, die den in den Bremszylindern 1.1 und 1.2 eingesteuerten Druck begrenzen, indem sie während eines Anstieges des Druckes auf der Druckleitung 4.2 bei Erreichen des von der ECU ermittelten Soll-Druckes für die Vorderrad- Bremszylinder auf "Druck halten" schalten oder ggf. durch Umschalten auf die Stellung "Druck absenken" einen zu hoch eingesteuerten Druck in den Vorderachsbremszylindern reduzieren.

Zur Einsparung von Drucksensoren wird hier auf eine direkte Messung des tatsächlich in den Bremszylindern 1.1 und 1.2 eingesteuerten Druckes verzichtet. Der Sensor 7 mißt lediglich den Eingangsdruck an den ABS-Ventilen 6.1 und 6.2, aus dem sich in Verbindung mit den Schaltzeiten der ABS-Ventile 6.1 und 6.2 deren Ausgangsdruck errechnen läßt, was von der ECU 8 durchgeführt wird. Da das Raddrehzahl­ verhalten der Vorderräder von dem Bremsdruck in den Brems­ zylindern abhängt, erfolgt über die Raddrehzahlsensoren 10.1 und 10.2 eine Rückmeldung an die ECU 8, worüber der Regelkreis für die Vorderachse zusätzlich geschlossen ist.

Die eigentliche Regelstrategie ist beliebig. Führungsgröße der Regelung kann die Abbremsung des Fahrzeuges sein. Es kann aber auch eine Verzögerungsregelung oder eine Druck­ regelung durchgeführt werden. Regelziel ist der optimale Bremsdruck in den Bremszylindern 1.1 und 1.2, der von der ECU 8 als Sollwert vorgegeben wird und der mit dem errech­ neten tatsächlichen Bremsdruck in den Radbremszylindern verglichen wird, wobei dieser tatsächliche Druck aus dem vom Sensor 7 gemessenen Druck und den Schaltzeiten der ABS-Ventile ermittelt wird. Sobald der vom Sensor 7 gemessene Druck den von der ECU 8 bestimmten optimalen Druck über­ steigt, erfolgt nur über die ABS-Ventile 6.1 und 6.2 die Druckbegrenzung. Damit kann auch der Vorderachsdruck nach den Kriterien einer elektronischen Bremse beeinflußt werden.

Der Hinterachsdruck wird bei ungestörtem Betrieb allein durch das Druckregelmodul 5 rein nach elektronisch bestimmten Kriterien geregelt, wobei das Druckregelmodul 5 auch die Blockierschutzfunktion übernimmt, so daß separate ABS-Ventile für die Hinterachse entbehrlich sind. Im Störungsfall wird das Druckregelmodul 5 durch das Magnetventil 5.1 umgeschaltet und leitet dann den Druck auf der Druckleitung 3.2 ungeregelt zu den Hinterachsbremsen, wobei dieser Druck vom Fußbrems­ ventil 2 rein mechanisch/pneumatisch entsprechend der Stellung des Bremspedals in herkömmlicher Weise festgelegt ist.

Claims (4)

1. Verfahren zur Bremskraftaufteilung auf die Achsen eines mit einer Blockierschutzeinrichtung ausgestatte­ ten Kraftfahrzeuges, insbesondere Nutzfahrzeuges mit den Schritten:

• a) Messen der Raddrehzahl der Räder von Vorder- und Hinterachse;
• b) Zuführen eines in Abhängigkeit von einer gemessenen Stellung eines Bremspedales bestimmten Bremsdruckes zu den Blockierschutzventilen der Vorderachse;
• c) Messen des den Bremszylindern der Hinterachse zugeführten Bremsdruckes;
• d) Bestimmen der Achslastverteilung des Fahrzeugs aus den Meßwerten der Raddrehzahl und mindestens einem der gemessenen Drücke;
• e) Bestimmen eines Sollwertes des Bremsdruckes an den Bremszylindern der Vorderachse und der Hinterachse unter Berücksichtigung der Achslast­ verteilung und der Stellung des Bremspedales;
• f) Regeln des tatsächlich in den Bremszylindern der Vorderachse herrschenden Bremsdruckes durch Betätigen der Blockierschutzventile der Vorder­ achse, wodurch der Ausgangsdruck der Blockier­ schutzventile kleiner oder höchstens gleich deren Eingangsdruck ist,
• g) Regeln des Bremsdrucks für die Bremsen der Hinterachse durch ein gemeinsames Druckregelmodul in Abhängigkeit von der Stellung des Bremspedales und der Achslastverteilung, wobei dem Druck­ regelmodul ein Vorratsdruck zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der den Blockierschutzventilen der Vorderachse zugeführte Bremsdruck rein mechanisch/pneumatisch eingesteuert wird, wobei dieser Bremsdruck an ein voll beladenes Fahrzeug angepaßt ist,
• b) der Bremsdruck gemessen wird, der den Blockier­ schutzventilen der Vorderachse zugeführt wird, und daß daraus und aus den Schaltzeiten der Blockierschutzventile die an den Bremszylindern der Vorderachse herrschenden Bremsdrücke bestimmt werden,
• c) daß zur Bestimmung der Achslastverteilung mindestens zwei der in Schritt d) gemessenen Meßwerte und eine das Motordrehmoment charak­ terisierenden Meßgröße verwendet werden, und
• d) daß die Blockierschutzfunktion an der Hinterachse allein durch das Druckregelmodul übernommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleiß der Bremsbeläge gemessen wird und die Bremskraftaufteilung innerhalb vorgegebener Grenz­ werte in Abhängigkeit von dem gemessenen Verschleiß vorgenommen wird.

3. Vorrichtung zur Bremskraftaufteilung auf die Achsen eines mit einer Blockierschutzeinrichtung ausgestatte­ ten Kraftfahrzeuges mit

• a) einem Fußbremsventil (2), das Druckmittel mit einem von einem Bremspedal (13) vorgebbaren Druck zu Blockierschutzventilen (6.1, 6.2) für die Vorderräder (14.1, 14.2) leitet,
• b) einem Sensor (12.1, 12.2), der ein der Stellung des Bremspedals (13) entsprechendes elektrisches Signal an eine elektronische Steuereinheit (8) abgibt,
• c) Raddrehzahlsensoren (11.1, 11.2, 11.3, 11.4), die ein der Drehzahl der einzelnen Räder entspre­ chendes Signal an die elektronische Steuereinheit (8) abgeben,
• d) einem ersten der Vorderachse zugeordneten Druck­ sensor (7),
• e) einem gemeinsamen Druckregelmodul (5) zum Regeln des Bremsdruckes der Hinterräder (14.3, 14.4) in Abhängigkeit von der Stellung des Bremspedales und von der Achslastaufteilung, wobei dem Druckregelmodul (5) ein Vorratsdruck zugeführt wird und einem zweiten Drucksensor (5.4), der den Bremsdruck der Hinterräder mißt und ein ent­ sprechendes Signal an die elektronische Steuereinheit (8) abgibt, und
• f) einem dritten Sensor (9), wobei
• g) die elektronische Steuereinheit aus den Raddreh­ zahlen und mindestens einem der gemessenen Drücke eine der Achslastverteilung entsprechende Größe ermittelt und daraus sowie der Stellung des Brems­ pedales Soll-Werte für den Bremsdruck der Vorder­ achse und der Hinterachse bestimmt und die Blockierschutzventile (6.1, 6.2) der Vorderachse zur Regelung des Bremsdruckes in den Bremszylin­ dern (1.1, 1.2) der Vorderachse so ansteuert, daß unter Berücksichtigung der Stellung des Brems­ pedales und der Achslastverteilung der Ausgangs­ druck der Blockierschutzventile (6.1, 6.2) kleiner oder höchstens gleich deren Eingangsdruck ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der erste Drucksensor (7) den Druck mißt, der den Blockierschutzventilen (6.1, 6.2) für die Vorderräder zugeführt wird und ein entsprechendes Signal an die elektronische Steuereinheit (8) abgibt, wobei die Steuereinheit (8) aus dem Signal des ersten Drucksensors (7) und aus Schaltzeiten der Blockierschutzventile (6.1, 6.2) die an den Bremszylindern der Vorderachse herrschenden Bremsdrücke bestimmt,
• b) der dritte Sensor eine das Motordrehmoment des Motors des Kraftfahrzeuges charakterisierende Meßgröße an die elektronische Steuereinheit (8) abgibt und
• c) bei der Bestimmung der Achslastverteilung diese aus den Raddrehzahlen, mindestens einem der gemes­ senen Drücke und dem Motordrehmoment als einem der Antriebsenergie des Motors entsprechenden Meßwert bestimmt wird und
• d) daß das Druckregelmodul (7) auch die Blockier­ schutzfunktion für die Hinterräder übernimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Bremsen Verschleißsensoren (11.1 bis 11.4) vorgesehen sind, die ein dem Bremsbelagverschleiß entsprechendes Signal an die elektronische Steuer­ einheit (8) liefern, wobei die elektronische Steuer­ einheit innerhalb vorgegebener Grenzwerte in Abhängig­ keit von dem gemessenen Verschleiß die Bremskraftauf­ teilung auf die Vorder- und Hinterachse modifiziert.