DE3636411A1 - Lastabhaengige steuerung fuer druckmittelbetaetigbare bremssysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine lastabhängige Steuerung für druckmittelbetätigbare Bremssysteme nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Steuerungen werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um die Bremskraftregelung bei verschiedenen Beladungszu­ ständen des Fahrzeuges jeweils optimal an die ideale Brems­ kraftverteilungskennlinie anzupassen. Eine gattungsgemäße Steuerung ist aus der EP-00 62 246 bekannt. Bei dieser Steuerung werden als Eingangsgrößen für den Mikroprozessor zum einen die Radlast und zum anderen die hydraulischen Drücke im Hinterachsbremskreis herangezogen. Der hydrau­ lische Druck stellt zwar eine meßbare Einflußgröße dar, zeigt aber nicht die tatsächliche Bremskraft oder das ent­ sprechende Bremsmoment an.

Die Umfangskraft an der Bremse berechnet sich aus:

U = S × C* [N]

wobei S die Zuspannkraft und C* den Bremsenkennwert bezeichnet.

Hieraus ist klar ersichtlich, daß die Schwankungen der Zuspannkraft und des Bremsenkennwertes, der neben der Bremsenkonstruktion von einem sich sehr stark ändernden Reibwert zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe bzw. Bremstrommel abhängig ist, die Genauigkeit der Bremskraftverteilung stark beeinflussen.

Das heißt, durch das Abgreifen des hydraulischen Druckes der dann zur Steuerung herangezogen wird, wird nur eine sehr ungenaue Minderung der Bremskraft erreicht. Deshalb ist es bei einer solchen Steuerung notwendig, diese bei der Bremsenabstimmung und Auslegung zu berücksichtigen. Dabei muß entsprechend der Reibwertänderungen und damit Kennwert­ änderungen die tatsächliche Druckverteilung mit einem großen Sicherheitsabstand zur idealen Druckverteilung fest­ gelegt werden. In der Praxis wird damit sehr viel Brems­ kraft an der zu regelnden Achse verschenkt, dies führt dann zwangsläufig zu längeren Bremswegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Brems­ kraftsteuerung der oben angegebenen Gattung zu schaffen, die sich mit geringem Aufwand kostengünstig installieren läßt und eine bestmögliche Bremskraftverteilung ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steuerung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß als Steuergröße für die Bremskraftregelung der Wert der tatsächlich übertragenen Bremskraft herangezogen wird, ist diese Steuerung unabhängig vom Kennwert, Kon­ struktion und Wirkungsgrad der jeweiligen Radbremse, wo­ durch die Bremskraftverteilung bestmöglich an die Idealver­ teilung angepaßt werden kann.

Durch das Anbringen der Sensoren für die Erfassung der übertragenen Bremskraft an einem Achsteil ist eine wenig aufwendige Installation am Fahrzeug möglich. Durch die Regelung der Drucksteuervorrichtung durch das elektronische Steuerteil und einen elektrischen Antrieb, ist das Ver­ wenden einer Drucksteuervorrichtung möglich, wie sie bei­ spielsweise für die mechanische Ansteuerung über Gestänge, Vorspannfeder und Hebel benutzt wird.

Eine besonders günstige Ausführung ergibt sich, wenn der Ausgangsstrom des elektronischen Steuerteils direkt die Drucksteuervorrichtung regelt. Zur Erfassung der Radlasten ist es besonders günstig, die Sensoren direkt an den Fahr­ werksfedern anzubringen, oder sie an einem der beiden Fahr­ werksfederenden zwischen Fahrwerksfeder und Befestigungs­ teil anzubringen.

Beim Einbau in Fahrzeuge, bei denen bereits elektronische Steuerungen vorhanden sind, können diese entsprechend er­ weitert werden. Bei Fahrzeugen ohne solche vorhandene Steuerungen wird eine separate elektronische Steuerein­ richtung notwendig.

Somit ist die hier aufgeführte Ansteuerung besonders für Fahrzeuge mit ABS-Anlage geeignet. Bekanntlich muß die Grundauslegung der Bremsanlagen auch für ABS-Fahrzeuge alle gesetzlichen Vorschriften erfüllen, für den Fall, daß die ABS-Regelung ausfällt. Bei der hier vorgeschlagenen An­ ordnung werden für die Reglersteuerung der Grundauslegung eigene Sensoren benutzt und nicht solche, die die An­ fahr- und Schlupfregelung steuern. Damit ist eine vom ABS-System unabhängige Steuerung vorhanden, die mit sehr großer Genauigkeit arbeitet.

Die Funktion und weitere vorteilhafte Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung.

Hierzu zeigt

Fig. 1 eine Skizze der erfindungsgemäßen Steuerung,

Fig. 2 eine als Magnetventil ausgebildete Druck­ steuervorrichtung,

Fig. 3 eine alternative Befestigung des Sensors zur Erfassung der Radlast.

Das in Fig. 1 dargestellte Bremssystem setzt sich aus einem Tandemhauptzylinder 1, an den zum einen der Vorderachs­ bremskreis 2 und zum anderen der Hinterachsbremskreis 3 an­ geschlossen ist, den Hinterradbremsen 5 und der zwischen Tandemhauptzylinder 1 und Hinterradbremsen 5 geschalteten Drucksteuervorrichtung 4 zusammen. Die Drucksteuervor­ richtung 4 wird von einer elektronischen Steuereinheit 8 über ein Relais 9 und einen elektrischen Antrieb 10 ange­ steuert. Hierzu ist die Drucksteuervorrichtung 4 in be­ kannter Weise als Druckminderventil mit veränderbarem Um­ schaltdruck ausgeführt, welcher entsprechend der Beauf­ schlagung des Ventilsteuerkolbens 12 vorgegeben wird. Die Beaufschlagung des Ventilsteuerkolbens 12 geschieht über einen Hebel 14 durch die Kraft der Steuerfeder 15. Letzte wiederum ist durch den elektrischen Antrieb 10 veränderbar. Hierdurch ist es möglich, die gleichen Bremskraftregler zu verwenden, wie sie zur lastabhängigen Bremskraftregelung mit mechanischer Ansteuerung eingesetzt werden.

Die elektronische Steuereinheit 8 erhält ihre Eingangs­ größen von den Sensoren 18 und 19, deren Signale abhängig von der Belastung desjenigen Bauteils sind, an welchem sie angebracht sind. Dazu eignen sich beispielsweise Dehnungs­ meßstreifen und dergleichen. Der Sensor 18 dient zur Er­ fassung der Radlast und ist an der Fahrwerksfeder 20 ange­ bracht, die zwischen der Schwinge 21 und dem gefederten Fahrzeugaufbau angeordnet ist. Der Sensor 19 dient der Er­ fassung des übertragenen Drehmomentes am Hinterrad. Dies geschieht durch Detektieren der in der Schwinge 21 über­ tragenen Zugkraft. Die elektronische Steuereinheit 8 ist so programmiert, das sie in Abhängigkeit der beiden Eingangs­ signale die Sensoren 18 und 19 ein Ausgangssignal erzeugt, mit dem die Drucksteuervorrichtung 4 derart angesteuert wird, daß die Bremsdruckverteilung zwischen dem Vorderachs­ bremskreis 2 und dem Hinterachsbremskreis 3 möglichst nahe der idealen Bremskraftverteilung ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführung der Drucksteuervorrichtung 4 als Magnetventil, bei welcher der Hebel und der Feder­ mechanismus aus Fig. 1 entfallen kann. Die Drucksteuer­ vorrichtung 4 ist im Hinterachsbremskreis 3 vorgesehen und das Magnetventil wird durch die Leitung 7 mit der elektro­ nischen Steuereinheit 8 verbunden.

In Fig. 3 ist statt des Sensors 18 an der Fahrwerksfeder, ein Kraftaufnehmer 22 zwischen der Fahrwerksfeder 20 und dem gefederten Fahrzeugaufbau vorgesehen.

Claims (6)

1. Lastabhängige Steuerung für druckmittelbetätigbare Bremssysteme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem Geber- und Nehmerzylinder, mit einer Drucksteuervorrichtung, mit mindestens einem Brems­ kreis, der Nehmerzylinder, Drucksteuervorrichtung und Geberzylinder miteinander verbindet, einer elektro­ nischen Steuereinheit, Sensoren für das Messen der jeweiligen Radlast, dadurch gekennzeich­ net, daß weitere Sensoren (19) vorgesehen und an die elektronische Steuereinheit (8) angeschlossen sind, welche das übertragene Bremsmoment bzw. die beim Bremsen entstehenden Kräfte erfassen.

2. Lastabhängige Steuerung für druckmittelbetätigbare Bremssysteme, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (19) zur Erfassung der Bremskraft an einem Fahrwerks­ teil (21) angebracht sind, das die Bremskraft direkt oder indirekt überträgt.

3. Lastabhängige Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des elektronischen Steuerteils (8) über einen elektrischen Antrieb (10) die Drucksteuer­ vorrichtung (4) regelt.

4. Lastabhängige Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des elektronischen Steuerteils (8) direkt, ohne mechanische Zwischenglieder, auf Druck­ steuervorrichtung wirkt.

5. Lastabhängige Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) zur Radlasterfassung an den Fahr­ werksfedern (20) angebracht sind.

6. Lastabhängige Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) zur Radlasterfassung zwischen Fahr­ werksfedern (20) und gefedertem Aufbau oder zwischen Fahrwerksfeder (20) und Fahrwerksteil (21) angebracht sind.