Elektronisches Bremsdruckregelsystem

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bremsdruckregelsystem nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Stand der Technik:

Motorisierte Einspurfahrzeuge wie z.B. Motorräder oder Motorroller, aber auch Kleinkraftfahrzeuge wie Quads oder Dreiradfahrzeuge werden neuerdings vermehrt mit elektronischen Bremsdruckregelsystemen ausgestattet, um die Lenkbarkeit derartiger Fahrzeuge auch unter extremen Verzögerungsbedingungen aufrecht zu halten. Diese Systeme verhindern ein Blockieren der Fahrzeugräder während eines Bremsvorgangs, indem sie den Bremsdruck in den Radbremsen an die an den zugeordneten Rädern vorherrschenden Schlupfverhältnisse anpassen. Zu diesem Zweck ist ein

Druckmittelaggregat vorhanden, welches einen, mit elektronisch ansteuerbaren Druckmittelsteuerkomponenten bestückten Gehäuseblock und ein elektronisches Bremsdrucksteuergerät umfasst. Das Bremsdrucksteuergerät wertet Daten z.B. von Raddrehzahlsensoren und von Bremsdrucksensoren aus und ermittelt aus den Messwerten eine bedarfsgerechte Ansteuerung der Druckmittelsteuerkomponenten bzw. nimmt diese Ansteuerung bedarfsgerecht vor.

In einer Ausbaustufe sind derartige Bremsdruckregelsysteme um eine

Fahrdynamikregeleinrichtung erweiterbar. Diese Fahrdynamikregeleinrichtung stabilisiert das Fahrzeug während kritischen Fahrzuständen selbsttätig, d.h. ohne Mitwirkung des Fahrers. Sie ist dazu mit einer Dynamiksteuerungselektronik ausgestattet, welche fahrdynamische Kenngrößen des Fahrzeugs erfasst, auswertet und an das elektronische Bremsdrucksteuergerät zwecks eines Bremsdruckaufbaus oder einer Bremsdruckanpassung weiterleitet. Die Dynamiksteuerungselektronik ist bei der oben genannten Fahrzeugkategorie eine vom Druckmittelaggregat unabhängige Baueinheit, die meist räumlich beabstandet vom Druckmittelaggregat am jeweiligen Fahrzeug angeordnet ist. Grund dafür ist, dass die Dynamiksteuerungselektronik u.a. mit Beschleunigungssensoren bestückt ist, deren bestimmungsgemäße Funktion durch fahrzeugseitige Störschwingungen, wie sie z.B. der Fahrzeugmotor erzeugt, beeinträchtigt werden kann. Eine Platzierung der Dynamiksteuerungselektronik am Fahrzeug ist deshalb derart vorgenommen, dass sie möglichst gut von Motorschwingungen entkoppelt ist, was allerdings bei den genannten Fahrzeugen bauartbedingt nur begrenzt möglich ist bzw. eine relativ aufwändige Suche nach einem dahingehend geeigneten Anbauort am Fahrzeug erfordert.

Bremsdrucksteuergerät und Dynamiksteuerelektronik kommunizieren bei bekannten Systemen über eine extern ausgeführte Leitungsungsverbindung miteinander.

Bei konventionellen Personenkraftwagen ist es demgegenüber üblich, die

Dynamiksteuerungselektronik der Fahrdynamikregelung in die Regelungselektronik des Bremsdrucksteuergeräts zu integrieren. Diese Maßnahme ist aufgrund der geringeren Stückzahlen bei Kleinkraftfahrzeugen oder Motorrädern aus Kostengründen nicht umsetzbar bzw. würde verschiedene Steuergeräteversionen, in jeweils nochmals geringerem Produktionsumfang notwendig machen. Bei Kleinkraftfahrzeugen zählt eine Fahrdynamikregelung zu den Wahlausstattungen, während sie bei

Personenkraftfahrzeugen meist zur Standardausstattung gehört und dementsprechend in deutlich höheren Stückzahlen und zu entsprechend geringeren Kosten herstellbar ist.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein elektronisches Bremsdruckregelsystem vorzuschlagen, das optional eine Zusatzausstattung mit einer Fahrdynamikregeleinrichtung gestattet, ohne jedoch im Falle einer vorhandenen Fahrdynamikregeleinrichtung Nachteile hinsichtlich Montageaufwand am Fahrzeug oder hinsichtlich Funktionseinschränkungen aufgrund einwirkender fahrzeugseitiger Störschwingungen aufzuweisen.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mit elektronsichen Bremsdruckregelsystemen ausgestattete Fahrzeuge, insbesondere Einspurfahrzeuge oder motorisierte Kleinkraftfahrzeuge, wahlweise und kostengünstig um eine Fahrdynamikregeleinrichtung erweiterbar sind, ohne dadurch beim

Fahrzeughersteller einen Mehraufwand hinsichtlich Montage und/oder Platzierung einer dazu notwendigen Dynamiksteuerungselektronik zu erfordern.

Bremsdruckgeregelte Fahrzeuge mit oder ohne Fahrdynamikregelung greifen letztlich auf dieselben Basiskomponenten zurück und können deshalb trotz geringer

Einzelstückzahlen parallel nebeneinander kostengünstig am Markt angeboten werden. Die Befestigung der Komponenten Druckmittelaggregat und/oder

Dynamiksteuerungselektronik am Fahrzeug erfolgt unabhängig vom

Ausstattungsumfang und gewährleistet dennoch eine schwingungstechnische

Entkoppelung der dahingehend besonders empfindlichen Fahrdynamikregelung.

Erfindungsgemäß ist eine Dynamiksteuerungselektronik einer Fahrdynamikregelung dazu am Druckmittelaggregat befestigt und bildet zusammen mit dem Gehäuseblock und dem elektronischen Bremsdrucksteuergerät des Druckmittelaggregats eine beim Aggregatehersteller vormontierbare und am Fahrzeug verankerbare Baueinheit.

Mit einer derartigen Baueinheit ist die Art der Befestigung der

Dynamiksteuerungselektronik seitens des Aggregateherstellers definiert und hinsichtlich der Entkoppelung möglicher fahrzeugseitiger Störschwingungen optimiert. Weil das Druckmittelaggregat zur Bremsdruckregelung seinerseits bereits durch schwingunsgdämpfende Maßnahmen am Fahrzeug befestigt ist und gegenüber der Dynamiksteuerungselektronik der Fahrdynamikregeleinrichtung eine deutlich größere Masse aufweist, ist eine Übertragung von fahrzeugseitigen Störschwingungen über das Druckmittelaggregat auf die Dynamiksteuerungselektronik wirksam gedämpft. Die Dynamiksteuerelektronik ist in anderen Worten derart entkoppelt, dass

Störschwingungen keinen negativen Einfluss auf die Funktion oder die Lebensdauer der elektronischen Fahrdynamikregelung haben. Die bislang notwendige aufwändige Suche nach einem geeigneten Einbauort für die Dynamiksteuerungselektronik einer Fahrdynamikregelung am Fahrzeug entfällt ebenso ersatzlos, wie evtl. zusätzliche Halterungen zur schwingungsdämpfenden Befestigung der

Dynamiksteuerungselektronik am Fahrzeug. Zudem ermöglicht eine erfindungsgemäße Anordnung der Dynamiksteuerungselektronik am Gehäuseblock und/oder am

Steuergerät der Blockierschutzeinrichtung kürzeste Leitungsverbindungen zwischen der Dynamiksteuerungselektronik und dem elektronischen Steuergerät. Dies reduziert die Kosten für die Leitungsverbindung, senkt den Montageaufwand für die

Leitungsverlegung und vermindert unter Alltagsbedingungen die Beschädigungsgefahr. Ungeachtet dessen erlaubt die Erfindung ein paralleles Angebot von

Bremsdruckregelsystemen am Markt, die wahlweise mit oder ohne

Fahrdynamikregeleinrichtung ausgestattet und ohne Mehraufwand am Fahrzeug befestigt werden können.

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

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert. Dabei sind die einander entsprechenden Bauteile oder Baugruppen der jeweiligen Figuren 1 bis 6 mit einheitlichen Bezugsziffern versehen.

Dargestellt in den Figuren ist jeweils ein Druckmittelaggregat eines elektronischen Bremsdruckregelsystems mit einem Gehäuseblock, einem elektronischen

Bremsdrucksteuergerät und einer Dynamiksteuerungselektronik, wobei: gemäß den Figuren 1 und 2 diese Dynamiksteuerungselektronik unmittelbar am Gehäuseblock des Druckmittelaggregats befestigt ist; gemäß Figur 3 die Dynamiksteuerungselektronik mittelbar am Gehäuseblock des Druckmittelaggregats befestigt ist; gemäß Figur 4 die Dynamiksteuerungselektronik an einem Schenkel einer am

Gehäuseblock angebrachten Konsole befestigt ist; gemäß Figur 5 die Dynamiksteuerungselektronik an einer Außenseite des

Bremsdrucksteuergeräts des Druckmittelaggregats befestigt ist und gemäß den Figuren 6 und 7 die Dynamiksteuerungselektronik im Inneren des

Bremsdrucksteuergeräts befestigt ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Figuren 1 und 2 zeigen in schematisch vereinfachter Darstellung ein

Druckmittelaggregat 10 eines elektronischen Bremsdruckregelsystems, bestehend aus einem Gehäuseblock 12, einem elektronischen Bremsdrucksteuergerät 14 und einem Elektromotor 16, jeweils dargestellt in einer Frontal- und einer Seitenansicht. Der Gehäuseblock 12 ist quaderförmig gestaltet und weist eine erste Außenfläche, an der das Bremsdrucksteuergerät 14 angebracht ist, sowie eine der ersten Außenfläche gegenüberliegende zweite Außenfläche auf, an welcher der Elektromotor 16 angebracht ist. Das Bremsdrucksteuergerät 14 steht seitlich gegenüber einer ersten Seitenfläche des Gehäuseblocks 12 vor und ist an diesem vorstehenden Bereich mit einem Gerätestecker 18 versehen. Über den Gerätestecker 18 ist das

Druckmittelaggregat 10 z.B. mit einer Spannungsversorgung und mit Signalleitungen kontaktierbar, durch welche das Bremsdrucksteuergerät 14 exemplarisch Bremsdruckoder Raddrehzahlinformationen erfasst und weiter verarbeitet. Aus den Sensordaten ermittelt das Bremsdrucksteuergerät 14 Ansteuersignale zur Betätigung elektronisch ansteuerbarer Druckmittelsteuerkomponenten, wie beispielsweise Magnetventilen oder Pumpen. Letztere sind nicht erkennbar am Gehäuseblock 12 angeordnet und steuern den Bremsdruck in Radbremsen, welche über nicht dargestellte druckmittelführende Leitungen an den Gehäuseblock 12 angeschlossen sind. Eine Steuerung des

Bremsdrucks erfolgt nach der Maßgabe ein Blockieren der den Radbremsen zugeordneten Räder des Fahrzeugs zu verhindern. Zur Bremsdruckregelung ist der Gehäuseblock 12 mit Pumpen bestückt, welche vom Elektromotor 16 nach Bedarf betätigt werden. Dazu ist der Elektromotor 16 mit dem Bremsdrucksteuergerät 14 elektrisch kontaktiert.

Das Druckmittelaggregat 10 ist darüber hinaus mit einer Dynamiksteuerungselektronik 20 einer Fahrdynamikregelung ausgestattet. Diese Dynamiksteuerungselektronik 20 ist gemäß den Figuren 1 und 2 unmittelbar am Gehäuseblock 12 des

Druckmittelaggregats 10 befestigt und weist ein zur Umgebung hin abgeschlossenes Elektronikgehäuse 22 auf. Am Elektronikgehäuse 22 sind Befestigungslaschen 24 mit daran ausgebildeten Durchstecköffnungen 26 für Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, angeformt, so dass das Elektronikgehäuse 22 konventionell am

Gehäuseblock 12 verankert werden kann.

Das Elektronikgehäuse 22 der Dynamiksteuerungselektronik 20 verfügt über einen eigenen Gerätestecker 28 und ist dadurch unabhängig vom Bremsdrucksteuergerät 14 an eine Spannungsversorgung anschließbar. Im Inneren des Elektronikgehäuses 22 sind nicht erkennbar Sensorelemente auf wenigstens einer Leiterplatte angeordnet, welche Kenngrößen erfassen, die den Fahrzustand des Fahrzeugs repräsentieren. Derartige Sensorinformationen können beispielsweise bei einem Einspurfahrzeug die Schräglage, die Fahrzeugbeschleunigung oder die Drehrate des Fahrzeugs, jeweils in den verschiedenen Raumachsen gemessen, sein. Die Dynamiksteuerelektronik 20 wertet diese Sensorinformationen elektronisch aus und ermittelt Ansteuersignale an das Bremsdruckregelsystem, durch welche sich der Fahrzustand des Fahrzeugs bei Bedarf stabilisieren lässt. Über eine extern ausgeführte Leitungsverbindung (nicht dargestellt) von der Dynamiksteuerungselektronik 20 zum Bremsdrucksteuergerät 14 werden diese Ansteuersignale an das Bremsdrucksteuergerät 14 weitergeleitet und bei der Einstellung des Bremsdrucks berücksichtigt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Dynamiksteuerungselektronik 20 unmittelbar am Gehäuseblock 12 des Druckmittelaggregats 10 befestigt. Diese

Befestigung ist relativ einfach anhand konventioneller Befestigungsmittel dargestellt und hat den Vorteil, dass Temperaturänderungen in der Umgebung keinen

wesentlichen Einfluss auf das Schwingungsverhalten des Druckmittelaggregats 10 sowie der daran angebauten Dynamiksteuerungselektronik 20 haben. Weil das Druckmittelaggregat 10 seinerseits bereits schwingungstechnisch gegenüber einem Fahrzeugmotor entkoppelt an einem Fahrzeug verankert ist, ist eine störungsfreie Funktion, d.h. eine zuverlässige Erfassung bzw. Auswertung der fahrdynamischen Kenngrößen durch die Dynamiksteuerungselektronik 20 gewährleistet.

Sollten die an der Dynamiksteuerungselektronik 20 unter Betriebsbedingungen auftretenden Schwingungsimpulse dennoch unzulässig hoch sein, so kann die in der Figur 3 dargestellte alternative Befestigungsmethode gewählt werden.

Dabei ist zwischen der Dynamiksteuerungselektronik 20 und dem Gehäuseblock 12 des Druckmittelaggregats 10 ein zusätzliches Dämpfungselement 30 vorgesehen. Als Dämpfungselement 30 kann beispielsweise ein plattenförmig ausgebildetes

Elastomerteil vorgesehen werden, dessen Außenabmessung auf die Auflagefläche der Dynamiksteuereinrichtung 20 am Gehäuseblock 12 abgestimmt ist. Die

Dämpfungseigenschaften des Elastomerteils lassen sich durch eine gezielte Auswahl des Elastomermaterials, durch die Dimensionierung, insbesondere der Scheibendicke des Dämpfungselements 30 und/oder durch konstruktive Maßnahmen wie

beispielsweise ausgebildete Ausnehmungen oder Versteifungen am

Dämpfungselement 30 anwendungsspezifisch festlegen.

Figuren 4 zeigt eine weitere Alternative zu einer schwingungsentkoppelten Befestigung der Dynamiksteuerungselektronik 20 am Gehäuseblock 12 des Druckmittelaggregats 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Winkelkonsole 32 vorgesehen, die mit einem ersten Schenkel 32a an der den Elektromotor 16 aufweisenden Außenseite des Gehäuseblocks 12 verankert ist und die an einem den Gehäuseblock 12 seitlich überragen Abschnitt einen rechtwinklig zum ersten Schenkel 32a abgewinkelten zweiten Schenkel 32b aufweist, welcher einen Flansch zur Befestigung des

Elektronikgehäuses 22 der Dynamiksteuerungselektronik 20 ausbildet. Zwischen dem zweiten Schenkel 32b der Winkelkonsole 32 und der zugewandten Seitenfläche des Gehäuseblocks 12 besteht ein Luftspalt, wodurch der Übergang vom ersten zum zweiten Schenkel der Winkelkonsole als Gelenk wirkt, welches den zweiten Schenkel 32b schwingungstechnisch gegenüber dem ersten Schenkel 32a abkoppelt. Folglich werden evtl. Schwingungen des Druckmittelaggregats 10 allenfalls gedämpft auf den Flansch bzw. auf die am Flansch befestigte Dynamiksteuerelektronik 20 übertragen. Durch konstruktive Ausgestaltung des Übergangs vom ersten Schenkel 32a zum zweiten Schenkel 32b der Winkelkonsole 32, sowie durch die Abmessungen und/oder die Materialauswahl für die Winkelkonsole 32 kann deren Dämpfungswirkung anwendungsspezifisch festgelegt werden. Die Winkelkonsole 32 wirkt zusätzlich zu der ohnehin vorhandenen Abkoppelung des Druckmittelaggregats 10 gegenüber der Fahrzeugkarosserie und bewirkt zusätzlich eine Entkoppelung der

Dynamiksteuerungselektronik 20 gegenüber dem Druckmittelaggregat 10.

Figur 5 zeigt eine Variante, bei welcher die Dynamiksteuerungselektronik 20 nicht mehr am Gehäuseblock 12 des Druckmittelaggregats 10 sondern vielmehr am Gehäuse des Bremsdrucksteuergeräts 14 festgelegt ist. Dieses Gehäuse ist beispielhaft an einer vom Elektromotor abgewandten Außenseite mit einer Ausformung versehen, in welche die Dynamiksteuerungselektronik 20 mit ihrem Elektronikgehäuse 22 und dem daran ausgebildeten Gerätestecker 28 zumindest abschnittsweise derart eingebettet ist, dass der Gerätestecker 28 zum Aufstecken eines Gegensteckers weiterhin zugänglich ist. Die Verankerung der Dynamiksteuerungselektronik 20 am Gehäuse des

Bremsdrucksteuergeräts 14 erfolgt auf konventionelle Weise, beispielsweise durch wenigstens eine Schraubverbindung indem dieses Bremsdrucksteuergerät 14 mit beispielsweise mit Stehbolzen ausgestattet ist, in welche die Befestigungsschrauben der Dynamiksteuerungselektronik 20 eingeschraubt werden können. Ein Vorteil dieser Variante ist, dass keine separate Haltekonsole zur Befestigung der

Dynamiksteuerungselektronik 20 notwendig ist und dass die Dynamiksteuerungselektronik 20 ihrerseits platzsparend und gegen äußere

Beschädigungen geschützt am Druckmittelaggregat 10 befestigt ist.

Bei den in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsvarianten ist die

Dynamiksteuerungselektronik 20 ohne eigenes Elektronikgehäuse ausgeführt und besteht demnach aus einer Leiterplatte 34, welche mit den oben erläuterten Sensoren und den elektronischen Bauteilen zur Auswertung der erfassten Sensordaten bestückt ist. Diese Leiterplatte 34 ist im Inneren des Gehäuses des Bremsdrucksteuergeräts 14 untergebracht und an einer dem Bremsdrucksteuergerät 14 zugeordneten zweiten Leiterplatte 36 befestigt. Gemäß den Ausführungsbeispielen kann die Leiterplatte 34 der Dynamiksteuerungselektronik 20 senkrecht bzw. stehend oder parallel bzw. liegend zur Leiterplatte 36 des Bremsdrucksteuergeräts 14 angeordnet sein. Im zuletzt genannten Fall ist die Leiterplatte 36 des Bremsdrucksteuergeräts 14 mit Kontakpins 38 versehen, auf weiche die Dynamiksteuerungselektronik 20 aufgesteckt und elektrisch an das Bremsdrucksteuergerät 14 angeschlossen ist. Bei beiden

Ausführungsbeispielen wird demnach gleichzeitig mit der Befestigung der Leiterplatte 34 der Dynamiksteuerungselektronik 20 an der Leiterplatte 36 des

Bremsdrucksteuergeräts 14 eine elektrische Verbindung zwischen den Leiterplatten bzw. zwischen den Steuergeräten hergestellt, so dass bei diesen

Ausführungsbeispielen eine externe Leitungsverbindung eingespart wird.

Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen denkbar, ohne vom Grundgedanken der Erfindung

abzuweichen.