DE2243260A1

DE2243260A1 - Antiblockierregelsystem fuer die gemeinsame regulierung des bremsdruckes an mehreren raedern

Info

Publication number: DE2243260A1
Application number: DE2243260A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1972-09-02
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2243260C2; IT993023B; GB1444940A; FR2197753B1; FR2197753A1; US3909070A; SE395245B

Description

TELDIX GmbH

6900 Heidelberg
Grenzhöfer Weg. 36

Heidelberg, den 1?· Aug. 72 E/Pt-Ka/Pr E-260

Antiblockierregelsystem für die gemeinsame Regulierung des Bremsdruckes an mehreren Rädern

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem für die gemeinsame Regulierung des Bremsdruckes ah'mehreren Rädern, vorzugsweise den Rädern einer Achse eines Fahrzeuges, bei dem abwechselnd in Abhängigkeit vom Auftreten einer Blockierneigung an dem zuerst Blockierneigung zeigenden Rad (select lov:) bzw. an allen Rädern (select high) der Bremsdruck variiert wird.

Stand der Technik:

Ein derartiges Antiblockierregelsystem ist aus der US-Patentschrift 3 535 004 bekannt. Dort wird dem Steuerkanal normalerweise die der Geschwindigkeit des langsamer drehenden I'ahrzeugx^ades entsprechende Spannung (select low) zugeführt. Eine Umschaltung auf select-high-Regelung, d. h. die

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Zuführung der der Geschwindigkeit des schneller drehenden Rades entsprechenden Spannung wird bewirkt, wenn und solange die Räder mit v/esentlich unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen, also sich auf Untergrund mit v/esentlich unterschiedlichem Reibkoeffizienten befinden. Bei einem solchen Untergrund wurde bei Select-low-Regelung das eine Rad nur unwesentlich zur Abbremsung beitragen. Der bekannten Anordnung liegt die Aufgabe zugrunde, Regelungskanäle einzusparen um damit das Antiblockierregelsysten zu verbilligen. In der deutschen Patentanmeldung P 2"> 19 5V0.4-21 ist auch schon vörgeschlaren worden, bei der resBeir.r^rsen Regelung äec Bremsdruckes von der normalerweise wirkser.en Regelungsart select-high dann auf die Regelungsart select-low unzuschalten, wenn Querbeschleunigungen auftreten oder zu erwarten sind; hier sollen die Nachteile der Regelungsart select-high bei Kurvenbremsung beseitigt werden.

Aufgabe und Lösung;:

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein einfaches und wirksames Konzept für die geraeinso.-.e Rorelung des Bremsdruckes an den Rädern einer Achse anzugeben, das auch in der Kurve eine große Stabilität garantiert und eine große Kurvengrenzgeschwindigkeit zuläßt.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebener. Merkmale erreicht.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere für die Hinterachse von Fahrzeugen, v:ie PKW, LKV/ und Anhänger geeignet. Von besonderem Interesse ist sie für die Bremsregelung von Sattelzügen, wegen der von Auflieger herrührenden Querkräfte.

Vorteilhafte

Günstig ist es, die Umschaltung auf select-high nicht sofort bei Auftreten des Regelsignales, sondern etwas verzögert (z.B. 20 msec) vorzunehmen. Von Vorteil ist es auch, die Zeit, während der auf select-high umgeschaltet bleibt, von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Fahrzeugver-

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zögerung abhängig zu machen und zwar derart, daß mit kleiner werdender Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Fahrzeugverzögerung die Zeit ansteigt. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Unschal tung·auf select-high zu verhindern, wenn die Fahrzeugverzögerung einen bestimmten Wert unterschreitet und das Lenkrad eingeschlagen ist bzw. beim Sattelzug der Auflieger gegenüber der Zugmaschine in einen bestimmten Winkel abgeknickt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich in vorteilhafter Weise durch einen Vergleicher mit umschaltbarer Vergleichsgröße realisieren, dem einerseits in an sich bekannter Weise eine der Fahrzeug schwindigkeit angenäherte Bezugsspannung zugeführt wird und außerdem noch der arithnetische Mittelwert der den beiden Radgeschwindigkeiten entsprechenden Spannungen. Bei der Select-low-Regelung wird der Mittelwert mit einem wesentlichen Anteil der der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherten Spannung verglichen, wie z.B. 95 ⁰M das bedeutet, daß der Vergleicher ein Regelsignal abgibt, wenn z. B. eine der Radspannungen 10 % kleiner als -die Bezugsspannung ist. Bei der select-high-Regelung dient ein Anteil, der kleiner als die Hälfte der Bezugsspannung ist, als Vergleichsgröße,z.B. 4-5 % der Bezugsspannung. Geht man hier davon aus, daß das eine Rad blockiert, so erscheint ein Regelsignal, wenn die Drehgeschwindigkeit des anderen Rades wieder um mehr als 10 %"vom Sollwert abweicht. Die Umschaltung von der großen auf die kleine Vergleichsgröße wird vorzugsweise vom Ausgangssignal des Vergleichers selbst bewirkt. Dieses wird einem Zeitglied zugeführt, das das Eingangssignal auf eine vorgegebene Zeit verlängert. Um ein weiteres, neues Setzen des Zeitgliedes zu verhindern, wird dem Zeitglied ein Tor vorgeschaltet, das ab dem Auftreten eines Ausgangssignales des Zeitglicdes gesperrt wird. Hierzu kann man ein bistabiles Glied verwenden, das durch das Ausgangssignal des Zeitgliedes gekippt wird und dann das Tor sperrt. Rückgekippt wird dieses bistabile Glied durch ' das erste nach dem Ende des Ausgangssignales des Zeitgliedes auftretende Verschwinden des Ausgangssignales des V'ergleichers.

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Um die Zeit, in der select-high-Regelung wirksam ist, steuerbar zu machen, wird günstigerweise das Zeitglied steuerbar ausgebildet. Um bei Lenkradeinschlag ibzw. Knickwinkel und geringer Fahrzeugverzögerung die Umschaltung auf select-high zu verhindern, kann man ein Tor, in der Umsteuerleitung sperren. . !

Figurenbeschreibung:

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 2 enthält Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise ■ ' der Erfindung.

über das Bremspedal 1 wird ein Tandembremsy ζ linder 2 ein"es Fahrzeuges betätigt. Es ist hier jedoch nur der zu den Hinterrädern führende Bremskreis mit der Bremsleitung 3 und den beiden Bremszylindern 4 und 4· gezeigt. In die Bremsleitung ist ein Einlaß-/Außlaßventil 5 zur Bremsdruckregelung eingeschaltet. Die bei der Regelung ausgelassene Bremsflüssigkeit wird über die Rückförderleitung 6 mit Pumpe 7 rückgefördert.

Mit 8 und 9 sind die beiden den nicht dargestellten Hinterrädern zugeordneten Sensoren bezeichnet, mit 10 und 11 die beiden Wandler zur Erzeugung von von der Drehgeschwindigkeit abhängigen Gleichspannungen. Im Glied 12 wird hieraus in an sich bekannter Weise eine dem Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Spannung erzeugt. Diese wird in der Praxis meist an den nicht dargestellten Vorderrädern gewonnen und auch zur Hinterradregelung mitbenutzt. Im Glied 13

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wird der Mittelwert der beiden Gleichspannungen 1 * 2 gebildet. Die Ausgangsopannungen der beiden Glieder 12 und 13 v/erden dem Vorgleicher 14 zugeführt, der sich auf zwei Vergleichsstufen umschalten läßt. Bei der normalerweise gültigen Stufe Jl^ wird die gemittelte Spannung mit z.B. 95 % der Bezugsspannung verglichen, bei der Stufe Λ. ~ z.B. mit dem Wert 45 % der Bezugsspannung.

Bei Unterschreiten dieser Werte in den einzelnen Stufen erhält man ein Ausgangssignal am Vergleicher, das über den

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Verstärker 15 clas Ventil 5 umschaltet. Das bei einsetzender Regelung, also bei erstmaligem Unterschreiten der 95 %-Schwelle, auftretende Ausgangssignal des Vergleichers gelangt über das durchlässige Tor 16 zum Zeitglied 17, das das ankommende Signal um einen vorgegebenen Zeitwert von z.B. 20 msec verzögert und ein Ausgangssignal vorgegebener Länge abgibt (z.B. einige 100 msec). Dieses Ausgangssignal schaltet auf die tA^-stufe, was einer Umschaltung auf select-high gleichkommt. Gleichzeitig kippt das Ausgangssignal des Zeitgliedes 17 das bistabile Glied 18 in eine Lage, in der es über das ODER-Gatter 19 das Tor 16 über den negierten Eingang sperrt. Damit kann das Zeitglied nicht mehr neu gesetzt werden, die vorgegebene Zeit für die select-high-Regelung läuft ab. Das bistabile Glied 18 wird nach Beendigung des Ausgangssignales des Zeitgliedes durch das Verschwinden (wegen dem Negationsglied 20) des Ausgangss.ignales des Vergleichsgliedes 14- rückgekippt, so daß ein folgendes Ausgangssignal des Vergleichers 14- die select-high-Regelung wieder einleiten kann.

Anhand der Diagramme der Fig. 2 soll die Wirkungsweise der Erfindung verdeutlicht werden. In der Fig. 2 der Zeichnung sind verschiedene Verläufe über der Zeit aufgetragen, wobei eine Fahrbahn mit unterschiedlichem M vorausgesetzt ist. Mit v™ ist die Fahrzeuggeschwindigkeit eines gebremsten Fahrzeuges, mit v„ und v-r die beiden Radgeschwindigkeiten dessen Hinterräder, mit v« die gemittelte Geschwindigkeit mit S^ und So die beiden Schwellen (95 % und 4-5 % der Fahrzeuggeschwindigkeit) und mit P der Bremsdruck bezeichnet.

Man erkennt aus der Fig. 2, daß die beiden Radgeschwindigkeiten Vg und v-r bei steigendem Bremsdruck P sich von der Fahrzeuggeschwindigkeit entfernen, also einen Schlupf aufweisen. Bei ty. unterschreitet die gemittelte Geschwindigkeit ν« die Schwelle S^♦ Nach der durch das Zeitglied 17 bedingten Verzögerungszeit T^, in der der Bremsdruck abgesenkt wird, wird dann auf select-high-Regelung umgeschaltet, d.h. die Schwelle Sp wird wirksam. Der Bremsdruck P steigt damit

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wieder an, bis v^ die Schwelle Sg unterschreitet. Das rechte Rad hat hier schon blockiert und die Geschwindigkeit des linken Rades wird geregelt, bis nach der Zeit T₂ wieder auf select-low rückgeschaltet v/ird. Damit ist wieder S,. gültig, der Bremsdruck wird abgesenkt (bis v,, die Schwelle S_x, überschreitet) und die Radgeschwindigkeit v_ß wächst wieder an. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich, sobald v„ wieder die Schwelle S^ unterschreitet.

Wie bereits erwähnt, kann man die Zeit, für die die selecthigh-Regelung wirksam ist, noch in ihrer Länge (z.B. zwischen 200 msec und 1 see) steuern. Dies ist in Pig. 1 angedeutet durch eine Zuführung der Bezugsspannung zum Zeitglied 17 (über das Oder-Gatter 21), die ja ein Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit und damit Bezugsspannung verringert sich die Zeitspanne, in der select-high wirksam ist,. Mittels des Diskriminator 22 kann man aus der Bezugsspannung auch noch die Fahrzeugverzögerung gewinnen, die ebenfalls zur Steuerung der Zeitkonstanten des Gliedes 17 dient.

Mittels des UHD-Gatters 23 kann die Umschaltung auf die Select-high-Regelung verhindert v/erden, wenn aufgrund einer geringen Fahrzeugverzögerung ein Signal zur Kleauae 24 und aufgrund eines Lenkradeinachlages oder eines Rnicttfinkels beim Sattelschlepper ein Signal zur Klemme 25 gelangt.

Die erfindungsgemäße abwechselnde Regelung ist insbesondere für die Regelung der Radbrensen der Hinterachse eines Fahrzeuges gedacht. Man kann diene Regelung noch verbessern, wenn man bei Auftreten einer vorgegebenen Druckdifferenz an den geregelten Bremsen der Vorderachse zeitweise an den Bremsen der Hinterräder einen Druck einsteuert, der unter dem mittleren Druck bei select-high-Betrieb ist und z.B. 40 % dieses Druckes beträgt. Diese Zusatzregelung kann man auch noch davon abhängig machen, ob dä3 Lenkrad nicht oder nur wenig eingeschlagen ist. Bei der Gewinnung des einzu-

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steuernden Druckes kann man von dem Druck bei select-lov/-Be.trieb ausgehen und diesen entsprechend erhöhen. Es ist jedoch auch möglich von dem mittleren Druck bei selecthigh auszugehen, und nur einen Anteil über eine bestimmte Zeit v/irken zu lassen. Der eingesteuerte Druck sollte wenigstens für die Länge der select-high-Zeit (einige 100 msec.) wirksari sein, gegebenenfalls auch langer.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansp r*ü c h q

1.\Antiblockierregelsystem für cie gemeinsame Regulierung des Bremsdruckes an mehreren Rädern» vorzugsweise den Rädern einer Achse eines Fahrzeuges, bei dem abwechselnd in Abhängigkeit vom Auftreten einer Blockierneigung an dem zuerst Blockierneigung zeigenden Rad (select-low) bzw. an allen Rädern (select-high) der Bremsdruck variiert wird, dadurch gekennzeichnet! daß/der normalerweise eingeschalteten Rogeluxigsart "select-low" bei Autreten eines Regelsignales für eine vorgegebene Zeit auf die Regelungcart "select-high" umgeschaltet wird.

2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf "select-high" nach einer vorgegebenen Zeit (z.B. 20 msec) erfolgt.

5· Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zei't, in der die select-high-Regelung wirksam ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert wird und zwar der-, art, daß die Zeit mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.

4. Antiblock.ierregelsyntem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit, in der die selecthigh-Regolung wirksam ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung variiert wird und zwar derart, daß sie mit abnehmender Fahrzeugverzögerung zunimmt.

5· Antiblockierregelcystem nach einem der Ansprüche 1-4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf die select-high-Regelung verhindert wird, wenn die Fahrzeugverzögerung einen bestimmten Wert unterschreitet und das Lenkrad um wenigstens einen bestimmten Winkel eingeschlagen bzw. beim Sattelzug wenigstens ein bestimmter Knickwinkel auftritt.

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6* Antiblockierregelsyutem nach, einem der Ansprüche 1-5, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Vergleichsglied vorgesehen ist, dem eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsspannung und der Mittelwert der beiden den Radgeschwindigkeiten entsprechenden Spannungen zugeführt werden und daß "bei der select-low-Regelung die gemittelte Spannung mit einem großen Anteil (insbesondere Prozentsatz) der der Fahrzeugspannung entsprechenden Spannung verglichen wird, während bei der select-high-Regelung als Vergleichsgröße ein Anteil kleiner der Hälfe als Vergleichsgröße dient.

7· Antiblockierregelsyr.-.tem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von der großen auf die kleine Vergleichsgröße durch das Auftreten eines Ausgangssignales des Vergleichsgliedes ausgelöst wird.

8. Antiblockierregelsystera nach Anspruch 7■> dadurch geker.n zeichnet, daß ein Zeitglied vorgesehen ist, den das Au"-gangssignal zugeführt wird und das die L^:Inge der Umschaltung auf select-high-Regolung bestimmt.

9· Antiblockierregelsystem nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß dem ^zeitglied ein Tor vorgeschaltet■ist, das nach Erscheinen eines Ausgangssignales des Zoitgliedes gesperrt wird.

10. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal" des Zeitgliedes ein bistabiles Glied kippt, das seinerseits das Tor sperrt, und daß die Rücksetzung des bistabilen Gliedes durch das Verschwinden eines Ausgangssignales des Vergleichers nach Ende des Ausgang'·3ignales des Zcitcliedes bcvjirkt wird.

11.Antiblockierregelsystern nach einem der Ansprüche J oder 4 und 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied in seiner Verlängerungszeit steuerbar ausgebildet ist, wobei eine von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der

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Fahrzeugverzögerung abhängige Spannung als Steuergröße

dient.

12. Antiblockierregelsysten nach einem der Ansprüche 5» 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf die kleine Vergleichsgröße bei Auftreten einer nentimnten Fahrzeugverzögerung und einem Lenkradeinschlag bzw. einem Knickwinkel verhindert wird.

13. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 - 12, gekennzeichnet durch seine Anwendung ■ zur Regelung de" Bremsdruckes der Räder an der Hinterachse eines Fahrzeuges.

14. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 131 dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftrete.1 einer vorgegeber.·'::; Druckdifferenz an den'Bremsen der Vorderrüder des F-yni-xeur/.-:- zeitv.'eise an den Bremsen der Hinterräder ein Dru^.k eir_- gesteucrt wird, der unter den niotloren Druck bei der selcct-high-Regelung liegt (z.B. bei etv:a 40 %).

15· Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1Λ-, da lurch gekenr.zeichiiet, daß bei der Gev/in.-mr.^ aerj einzuGteuorrjCt-:. Druckes von dem Druck bei select-lov:-Betrieo f.u::r:-"·,"c.-pen v.'ird.

1-6. Ar. t i c lock i errege 1 sys tem nach Zuspruch 1^, dadurch gekennzeichnet, da'j bei der Gcv/ii-^urig der einsustc^or^ai-r. Druckes von dem Druck bei select-high-Betrieb aiisije^ar.-gen v:ird.

17· Antiblockierregelsystc-ra nach einem der Ansprüche 1^;i-16, dadurch gekennzeichnet, daß der einj^esteuerte Druck wenigstens far die select-high-Zeit v;irksan bleibt.

Heidelberg, den 17· August 1972
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