DE2133547C2

DE2133547C2 - Bremskraftregelung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2133547C2
Application number: DE2133547A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 7050 Waiblingen Burckhardt; Hellmut Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Krohn
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-07-06
Filing date: 1971-07-06
Publication date: 1982-01-21
Also published as: JPS5815338B1; IT1045421B; FR2144829B2; US3797893A; FR2144829A2; DE2133547A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremskraftregelung für Kraftfahrzeuge, mit einem jedem Rad zugeordneten Fühler zum Messen des augenblicklichen Drehverhaltens, dessen Signale in einer Auswerteschaltung aufbereitet und mit vorgegebenen Drehverzögerungs-, Beschleunigungs- und/oder Schlupfschwellen verglichen werden, wobei die Auswerteschaltung beim Über- bzw. Unterschreiten der Schwellen Signale zum Betätigen von dem Rad zugeordneten Ein- und Auslaßventilen abgibt, wodurch der Bremsdruck zur Vermeidung des Radblockierens fällt, konstant bleibt oder steigt. Ihre Anwendung ist vor allem für Nutzfahrzeuge von Bedeutung, insbesondere dann, wenn diese zudem noch einen kurzen Radstand aufweisen.

Die Anwendung von Bremskraftregelungen bei Nutzfahrzeugen mit hochliegendem Schwerpunkt stößt auf beträchtliche Schwierigkeiten. Die Bremsen eines Nutzfahrzeuges müssen so abgestimmt sein, daß das Fahrzeug in vollbeladenem Zustand ausreichend schnell und mit erträglichen Pedalkräiten abgebremst werden

ίο kann. Erfüllt man diese Forderung, so besteht insbesondere bei Fahrzeugen mit hochliegendem Schwerpunkt und kurzem Radstand die Gefahr, daß sie im entladenen Zustand überbremst werden und unter Umständen nach vorn kippen, d. h. also im schlimmsten Fall sogar einen Kopfstand machen. Diese Gefahr wird deswegen besonders groß, weil die Vorderräder infolge der Bremskraftregelung besonders große Bremskräfte übertragen können.

Aus der DE-OS 19 37 123 ist eine Bremkraftregelung für Fahrzeuge bekannt, welche dem Radschlupf und der Radbeschleunigung bzw. -verzögerung zugeordnete Signale zu Steuerimpulsen für die Radbremsen verarbeitet, um damit einen möglichst kurzen Bremsweg bei Vermeidung des Blockierens der Räder herbeizuführen.

Maßnahmen zur Vermeidung eines Kopfstandes des Fahrzeuges sind dabei jedoch nicht vorgesehen.

Desweiteren ist aus der DE-PS 5 18 585 eine Laufradbremse für Flugzeuge bekannt, bei welcher zur Vermeidung eines Kopfstandes der Druck auf den Schwaiizsporn zur Regelung des Bremsdruckes herangezogen wird und bei Entlastung des Spornes sofort die Bremsen gelöst werden. Diese Methode kann jedoch auf Straßenfahrzeuge nicht übertragen werden, wenn ein möglichst kurzer Bremsweg gefordert wird.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Bremskraftregelung, wie sie beispielsweise in der DE-OS 19 37 123 beschrieben ist, so weiterzubilden, daß sie auch für Nutzfahrzeuge mit hochliegendem Schwerpunkt bzw. kurzem Radstand angewendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Wenn das Fahrzeug einen Kopfstand machen will, werden zunächst die Hinterräder entlastet und heben dann ab. Sie sind also nicht mehr in der Lage, irgendwelche Kräfte auf die Fahrbahn zu übertragen bzw. von der Fahrbahn aufzunehmen. Dies führt zu einer schnellen Drehzahlabsenkung der Hinterräder auch dann, wenn durch die Bremskraftregelung der Bremsdruck als Folge der Blockierntigung auf Null abgesenkt wird. Insbesondere tritt keine Wiederbeschleunigung der Räder bis zur Fahrgeschwindigkeit ein, da eine solche Wiederbeschleunigung nur durch Übertragung von Tangentialkräften von der Fahrbahn auf den Reifen möglich ist.

Werden in dem beschriebenen Zustand die Vorderradbremsen nicht gelöst, kippt das Fahrzeug immer weiter nach vorn bis es auf dem Kopf steht. Dieser Vorgang nimmt zwar eine beträchtliche Zeit in Anspruch, jedoch nicht soviel, daß der Normalfahrer richtig reagieren könnte.

Eine Bremskraftregelung bietet nun die Möglichkeit, diesen Zustand meßtechnisch zu erfassen. Es tritt nämlich bei diesem Zustand kein Wiederbeschleunigungssignal an den Hinterrädern auf. Ein ähnlicher

Zustand kann zum Beispiel auch beim Übergang von griffiger Straße auf Glatteis vorkommen, solange der Bremsdruck vom Regelsystem noch nicht genügend abgebaut ist. Selbst in diesem letztgenannten Fall tritt

aber dieser Zustand nur kruzzeitig (z. B. ca. 100 ms auf). Wird also vom Regelsystem nach einer etwas längeren Zeit z.B. nach 200—300ms keine Wiederbeschleunigung der Hinterräder gemeldet, so ist dies ein sicheres Zeichen, daß die Hinterachse abgehoben nut Soll nun ein weiteres Kippen bis zum Kopfstand vermieden werden, so muß in diesem Fall der Bremsdruck an den Vorderrädern abgesenkt werden, und zwar soweit, bis infolge erneuten Fahrbahnkontaktes die Hinterräder ein Wiederbeschleunigungssignal liefern. Danach wird zunächst der Vorderradbremsdruck gehalten, bis an den Hinterrädern die Schlupfschwelle oder Wiederbeschleunigungsschwelle des verwendeten Bremskraftregelsystems unterschritten wird. Dann erfolgt der weitere Abbau der Vorderrad- bzw. Hinterradbremsdrücke in üblicher Weise.

Die Erfindung hat also den allgemeinen Gedanken zum Inhalt, daß bei einer Bremskraftregelung für Fahrzeuge mit hochliegendem Schwerpunkt und insbesondere kurzem Radstand, eine zusätzliche logische Verknüpfung vorgesehen ist, welche den Druck an den Vorderradbremsen absenkt, wenn innerhalb einer bestimmten Wartezeit ein die Bodenhaftung der Hinterräder symbolisierendes Signal nicht eintrifft.

Auf diese Weise ist es möglich, die Tendenz zum Kippen bereits frühzeitig zu erfassen und durch rechtzeitige Gegenmaßnahmen das Kippen selbst und vor allem den Kopfstand zu verhindern.

Im einzelnen wird für eine Bremskraftregelung mit einer reinen Beschleunigungsregelung oder einer kombinierten Beschleunigungs-Schlupf-Regelung vorgesehen, daß durch die zusätzliche logische Verknüpfung der Druck an den Vorderradbremsen abgesenkt wird, wenn nach einer Wartezeit von etwa 200 — 300 ms — beginnend nach Ablauf der auf ein Druckabsenkungssignal an den Hinterrädern folgenden Filterzeit — an den Hinterrädern kein Wiederbeschleunigungssignal auftritt. Für eine Bremskraftregelung mit einer reinen Schlupfregelung oder mit einer Schlupfführung der Hinterräder schlägt die Erfindung vor, daß durch die zusätzliche logische Verknüpfung der Druck an den Vorderradbremsen abgesenkt wird, wenn nach einer Wartezeit von etwa 100-200 ms — beginnend mit dem Druckabbausignal beim Überschreiten der oberen Schlupfschwelle der Hinterräder — an den Hinterrädern keine Unterschreitung einer Schlupfschwelle signalisiert wird.

Bei Fahrzeugen mit sehr geringem Trägheitsmoment um die Querachse ist die angegebene Wartezeit von ca. 200-300 ms unter Umständen etwas lang. In einem solchen Fall kann es zweckmäßig sein, bereits vorsorglich in die normale Regelung einzugreifen, bevor die Hinterräder eindeutig abgehoben haben. Dies kann nach einer weiteren Ausgestaltung so geschahen, daß bei Druckabsenksignalen an beiden Hinterrädern an den Vorderrädern die Druckaufbausignale der normalen Regelung gestoppt werden, während die Druckabbausignale ungehindert durchgelassen werden. Damit ist während der Dauer der Druckabsenksignale an den Hinterrädern eine weitere Anhebung des herrschenden Druckes an den Vorderradbremsen verhindert.

Je nach Fahrzeugtyp wird es richtig sein, die

Regelungsbeeinflussung bereits durch ein Hinterrad oder erst durch beide Hinterräder in Tätigkeit zu setzen,

d. h. die zusätzliche logische Verknüpfung spricht bereits auf das Signal eines oder erst auf die Signale beider Hinterräder an. Insbesondere bei Bremsung während Kurvenfahrt kann die Beeinflussung durch nur ein Hinterrad von Vorteil sein.

Es liegt dabei noch im Rahmen der Eifindung, wenn

ίο der Druckabbau an den Vorderradbremsen intermittierend, d. h. also durch ein sogenanntes »Pulsen« erfolgt. Das Diagramm der Zeichnung dient zur Erläuterung der Wirkungsweise. Danach verläuft bei einer normalen Bremsung mit einer Bremskraftregelung die Radgeschwindigkeit entsprechend der voll ausgezogenen Kurve 10. Bei einer reinen Beschleunigungs- oder einer kombinierten Beschleunigungs-Schlupf-Regelung wird nun z. B. am Punkt 11 die Beschleunigungsschwelle der Bremskraftregelung überschritten und nach Ablauf der Filterzeit TF — durch welche Störsignale oder Störimpulse ausgeschaltet werden — beginnt am Punkt 12 die Druckabsenkung an den Hinterradbremsen. An diesem Punkt beginnt auch eine Wartezeit Wl zu laufen, die etwa 200 — 300 ms betragen möge.

Wenn nun die Hinterräder ihre Bodenhaftung behalten, dann werden sie infolge der Druckabsenkung an den Bremsen von der Fahrbahn her wieder beschleunigt und zum Beispiel am Punkt 13 wird das Wiederbeschleunigungssignal abgegeben. Dieses Wiederbeschleunigungssignal liegt also zeitlich innerhalb der Wartezeit IVl, d. h. mit anderen Worten die Hinterräder haben ihre Bodenhaftung behalten und es besteht keinerlei Gefahr des Kippens nach vorn. Die Regelung kann also dann normal weiterverlaufen.

Wenn aber jetzt die Hinterräder vom Boden abgehoben haben, so tritt eine Wiederbeschleunigung nicht ein. In diesem Fall verläuft die Radgeschwindigkeit in ihrem zweiten Teil nicht nach der voll ausgezogenen Kurve 10, sondern nach der strichpunktiert dargestellten Kurve 10a. In diesem Fall tritt also Keine Wiederbeschleunigung der Hinterräder ein; es wird somit innerhalb der Wartezeit WX auch kein entsprechendes Wiederbeschleunigungssignal eintreffen. Infolgedessen wird am Ende der Wartezeit, d. h. unmittelbar in Punkt 14 oder kurz danach durch die Regelung der Druck an den Vorderradbremsen abgebaut.

Bei einer reinen Schlupfregelung oder reiner Schlupfführung der Hinterräder verläuft die Regelung im Prinzip genauso. Jedoch beginnt die Wartezeit W2 erst am Punkt 15, nämlich mit dem Druckabbausignal beim Überschreiten der oberen Schlupfschwelle der Hinterräder. Behalten nun diese ihre Bodenhaftung, so wird das Rad wieder beschleunigt und am Punkt 16 innerhalb der Wartezeit W2 wird bereits diese Schlupfschwelle wieder unterschritten. Tritt jedoch eine solche Unterschreitung nicht ein, — weil nämlich die Hinterräder abgehoben haben — so wird nach Ablauf der Wartezeit W2 wiederum am Punkt 14 oder unmittelbar danach der Druck an den Vorderradbremsen abgebaut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremskraftregelung für Kraftfahrzeuge, mit einem jedem Rad zugeordneten Fühler zum Messen des augenblicklichen Drehverhaltens, dessen Signale in einer Auswerteschaltung aufbereitet und mit vorgegebenen Drehverzögerungs-, Beschleunigungs- und/oder Schlupfschwellen verglichen werden, wobei die Auswerteschaltung beim Ober- bzw. Unterschreiten der Schwellen Signale zum Betätigen von dem Rad zugeordneten Ein- und Auslaßventilen abgibt, wodurch der Bremsdruck zur Vermeidung des Radblockierens fällt, konstant bleibt oder steigt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fahrzeugen mit kurzem Radstand und hohem Schwerpunkt in der Auswerteschaltung eine zusätzliche logische Verknüpfung vorgesehen ist, die den Druck an den Vorderradbremsen dann absenkt, wenn innerhalb einer bestimmten Wartezeit von etwa 100 bis 300 ms ein die Bodenhaftung der Hinterräder symbolisierendes Signal nicht auftritt.

2. Bremskraftregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bodenhaftung der Hinterräder symbolisierende Signal ein Wiederbeschleunigungssignal ist, und daß die Wartezeit mit dem Beginn der Druckabsenkung zu laufen beginnt.

3. Bremskraftregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer reinen Schlupfregelung oder einer reinen Schlupfführung der Hinterräder die zusätzliche logische Verknüpfung den Druck an den Vorderradbremsen dann absenkt, wenn nach einer Wartezeit von etwa 100 — 200 ms — beginnend mit dem Druckabbausignal beim Überschreiten einer oberen Schlupfschwelle der Hinterräder — an den Hinterrädern keine Unterschreitung dieser Schlupfschwelle festgestellt wird.

4. Bremskraftregeiung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus der Blockierschutz-Regelung stammenden Druckabbausignal an den Hinterrädern die Druckaufbausignale für die Vorderräder gesperrt und nur die Druckabbausignale durchgelassen werden.

5. Bremskraftregelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche logische Verknüpfung bereits auf das Signal eines oder erst auf die Signale beider Hinterräder anspricht.

6. Bremskraftregelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabbau an den Vorderradbremsen pulsend erfolgt.