Bremsmomentregelkreis ABS/ABD - ABS/ETS Funktion

ABS/ABD Steuergerät

mit Relais

für Rückförder-

pumpe und

Aktivierung der

integrierten

Magnetventile

Drehzahlgeber VL

Drehzahlgeber VR

Drehzahlgeber HR

Bremslichtschalter, 2-polig

Hydraulikeinheit ABS/ABD

Rückförderpumpe

Magnetventile

Sicherheitslampe ABS

(Sila ABS)

Info-Anzeige-ABD

Diagnosedose, 38-polig

Drehzahlgeber HL

Allgemeine Beschreibung

Das Steuergerät ABS/ABD steuert die verschiedenen Funktionen der Hydraulikeinheit. Die Spannungsversorgung des Steuergerä-tes erfolgt direkt über die Sicherung F5.

Eingangsignale des Steuergerätes:

 Drehzahlgeber

 Bremslichtschalter

Die Eingangssignale werden im Steuergerät verarbeitet. Durch die Auswertung dieser Information können die Ausgangssignale zu den folgenden Komponenten gesteuert werden:

 Magnetventile über Relais

 Rückförderpumpe über Relais

 Sila-ABS

 Info-Anzeige-ABD

Das Steuergerät ABS/ABD entscheidet anhand der Eingangs-signale die vom Hydrauliksystem durchzuführenden Funktionen

 Normal Betrieb

 Druckaufbau ABS/ABD

 Druckhalten ABS/ABD

 Druckabbau ABS/ABD

Fahren unter normale Bedingungen

Unter normalen Betriebsbedingungen, d.h. keine Differenzge-schwindigkeit der einzelnen Räder vorhanden, befinden sich alle Magnetventile des Hydrauliksystems ABS/ABD in Ausgangslage. Das System ist betriebsbereit.

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ABS-Betrieb

Nach Einschalten der Zündung und nach Erreichen einer Geschwindigkeit von 6 km/h ist das ABS betriebsbereit. Alle Bremsvorgänge im Blockierbereich werden ab einer Regel-geschwindigkeit von 8 km/h durchgeführt.

Regelungsarten im ABS

Aufgrund unterschiedlicher Fahrzeugkonstruktionen mit unterschiedlichen Achsbelastungen und unterschiedlichem dynamischen Verhalten beim Bremsen sind auch unterschiedliche Regelungsarten erforderlich, die je nach Bedarf angewandt und kombiniert werden können.

Es kommen folgende Regelungsarten zur Anwendung:

An der Vorderachse  < 50 km/h Individual-Regelung (IR)

> 50 km/h Voll-GMA (dauernd wirksame Giermomentabschwächung)

An der Hinderachse  < 30 km/h Select-Low-Regelung (SL)

< 30 km/h Individual-Regelung (IR)

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Individual-Regelung (IR)

Beide Räder einer Achse werden vollkommen unabhängig voneinander (individuell) geregelt.

Die Bremswirkung jedes Rades wird so auf die vorhandenen Kraftschlußverhältnisse geregelt, daß diese maximal ausgenutzt werden.

Diese Regelungsart ergibt die bestmögliche Bremswirkung bei allen Fahrbahnzuständen. Dadurch entsteht bei ABS-Bremsung auf μ-split ein starkes Giermoment, welches vom Fahrer bei einer ABS-Regelung an der VA ein starkes Gegenlenken erfordert.

Deshalb wird an der VA eine sogenannte ”Anbrems-Giermoment-abschwächungs-Regelungsart” angewandt, die die Bremskraft des Rades auf dem hohen Reibwert anfangs etwas verzögert, so daß das Fahrzeug leichter beherrschbar ist.

Select-Low-Regelung (SL)

Beide Räder einer Achse werden so geregelt, daß bei unter-schiedlichen Kraftschlußverhältnissen am rechten und linken Rad beide Räder nach dem Rad geregelt werden, welches den niedrigsten Kraftschluß hat. Das Rad, welches den höheren Kraftschluß hat, ist unterbremst und hat dadurch eine bessere Seitenführung, was der Fahrstabilität zugute kommt.

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Dauernd wirksame Giermomentabschwächung (Voll-GMA)

Bei Bremsungen auf unterschiedlichen Reibwerten entsteht bei unterschiedlich übertragbaren Bremskräften ein Giermoment (Drehung des Fahrzeuges um die Hochachse in Richtung des höheren Reibwertes).

Um dieser Reaktion entgegenzuwirken, wird an dem Rad mit dem höheren Reibwert die max. möglich zu übertragende Bremskraft bewußt verlangsamt aufgebaut, um damit die Gierreaktion des Fahrzeuges zu verlangsamen. Der Fahrer erhält somit die Möglichkeit des Gegenlenkens.

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Das Regelspiel

Begriffe:

Referenzgeschwindigkeit

Sie ist eine Bezugsgröße zur Ermittlung des Bremsschlupfes. Sie liegt im elektronischen Steuergerät, zum Vergleich zur Radge-schwindigkeit, permanent an, und wird vom elektronischen Steuergerät selbst aus den erzeugten Radgeschwindigkeitssignalen ständig neu errechnet.

Schlupfschwelle

Der Radschlupf ist der Unterschied zwischen der Referenz-geschwindigkeit und der tatsächlichen Radgeschwindigkeit. Beim Überschreiten bestimmter Grenzwerte (Schlupfschwellen) besteht Blockiergefahr.

Das Regelspiel an einem Beispiel

Beschrieben wird der Regelzyklus an einem Rad. Je nach Fahr-bahnbeschaffenheit laufen ca. 4 ...10 Regelzyklen pro Sekunde ab. Der Regelverlauf ist an den anderen Rädern gleich.

Durch die, aus der Radgeschwindigkeit erzeugte Wechselspan-nung, werden in dem elektronischen Steuergerät Raddreh-, Ver-zögerungs- und Beschleunigungssignale gewonnen. Durch Ver-knüpfung der einzelnen Radgeschwindigkeiten wird eine soge-nannte Referenzgeschwindigkeit gebildet, die die angenäherte Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt. Aus dem Vergleich der Rad-geschwindigkeit und der Referenzgeschwindigkeit werden

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Schlupfsignale abgeleitet. Neigt ein Rad durch zu hohen Druck im Bremszylinder zum Blockieren, ein Zustand der über den Radge-schwindigkeitsverlauf (Radschlupf) erkannt wird, dann wird der Druck konstant gehalten d.h. eine weitere Druckerhöhung ist nicht möglich.

Falls weiterhin eine Blockierneigung vorhanden ist, weil der kon-stante Druck noch zu hoch ist, wird durch das Öffnen des Mag-netventils (AV..) der Druck abgesenkt. Gleichzeitig wird die im Speicher vorhandene Bremsflüssigkeit durch die Rückförderpum-pe in den Bremskreis vor den Hauptbremszylinder zurückge-pumpt. Ist der Druck so niedrig, daß sich das Rad wieder be-schleunigen will, erfolgt kein weiterer Druckabbau, sondern der Druck wird erneut konstant gehalten.

Überschreitet die Wiederbeschleunigung des Rades einen Schwellwert, dann wird der Druck durch das Öffnen des Ein-laßventils im Magnetventil zwischenzeitlich wieder erhöht. Der Druck übersteigt dabei nicht den durch die Fußkraft erzeugten Druck im Hauptbremszylinder.

Durch entsprechende Signale des elektronischen Steuergerätes können in der Hydraulikeinheit die drei Regelphasen

 Druckaufbau

 Druckhalten

 Druckabbau

angesteuert werden.

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Regelphasen bei ABS-Bremsung

Druckaufbauphase

In der Druckaufbauphase kann der Druck über das geöffnete Magnetventil (EV) bis zu dem vom Hauptbremszylinder aufge-bauten Druck erhöht werden.

Druckhaltephase

In der Druckhaltephase, die jeder Druckabbauphase vorangeht, wird der Druck von der Hydraulikeinheit zu den Radbremsen konstant gehalten, weil Aus- und Einlaß im Magnetventil (EV) und Auslaßventil im Magnetventil (AV) geschlossen sind.

Druckabbauphase

Während der Druckabbauphase bleibt das Magnetventil (EV) gesperrt. Die Bremsflüssigkeit wird über das geöffnete Druckab-bauventil (AV), einen Speicher und dem Rückschlagventil (RVR) von der Rückförderpumpe (RFP), gegen den vorhandenen Druck im Bremskreis vor dem Hauptbremszylinder, um dessen Volumen nicht zu erschöpfen, zurückgepumpt.

Das Regelspiel wiederholt sich bei einer geregelten Bremsung fortlaufend bis zum Lösen des Bremspedals bzw. bis kurz vor Stillstand des Fahrzeuges.

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Regelphasen bei ABD-Bremsung

Druckaufbauphase

In der Druckaufbauphase wird von der Rückförderpumpe Bremsflüssikeit über den Hauptbremszylinder angesaugt und in den Bremskreis des abzubremsenden Rades gepumpt. Dadurch findet eine stetige Erhöhung des Bremsdrucks im Radbrems-zylinder, bis zu max. 170 bar, begrenzt durch das im Umschalt-ventil (USV) integrierte Druckbegrenzungsventil, statt.

Druckhaltephase

In der Druckhaltephase, die jeder Druckabbauphase vorangeht, wird der Druck von der Hydraulikeinheit zu den Radbremsen konstant gehalten, indem das ASV- und USV Magnetventil geschlossen ist. Die ABS Radventile (EV, AV) sind dabei nicht angesteuert.

Druckabbauphase

Der Druckabbau wird über das USV realisiert. Durch getaktetes Ansteuern wird der Druck im Bremskreis vom Rad in den Hauptbremszylinder zurück abgebaut.

Das Regelspiel wiederholt sich bis die Differenzgeschwindigkeit < 6 km/h oder die maximale Regelgeschwindigkeit von 50km/h erreicht ist, wobei ein laufender Regelvorgang erst zuende geführt wird.

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