DE2243260C2 - - Google Patents
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- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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Description
Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem mit gemeinsamer
Regelung des Bremsdruckes an mehreren Rädern, vorzugsweise den Rädern
einer Achse eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruches 1.
Ein derartiges Antiblockierregelsystem ist aus der US-PS 35 35 004
bekannt. Dort wird dem Steuerkanal normalerweise die der Geschwindigkeit
des langsamer drehenden Fahrzeugrades entsprechende Spannung
(select-low) zugeführt. Eine Umschaltung auf select-high-Regelung, d. h.
die Zuführung der der Geschwindigkeit des schneller drehenden Rades
entsprechenden Spannung wird bewirkt, wenn und solange die Räder mit
wesentlich unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen, also sich auf
Untergrund mit wesentlich unterschiedlichem Reibkoeffizienten befinden.
Bei einem solchen Untergrund würde bei select-low-Regelung das eine Rad
nur unwesentlich zur Abbremsung beitragen. Der bekannten Anordnung
liegt die Aufgabe zugrunde, Regelungskanäle einzusparen, um damit das
Antiblockierregelsystem zu verbilligen.
Aus der DE-OS 20 63 095 ist es für die Radbremsen einer Achse bekannt
normalerweise select-high-Betrieb wirksam zu machen, jedoch bei Kurvenfahrt
auf select-low-Betrieb umzuschalten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ausgehend
von dem Antiblockierregelsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1
ein einfaches und wirksames Konzept für die gemeinsame Regelung des
Bremsdruckes an den Rädern einer Achse anzugeben, das eine gute Bremswirkung
zeigt und das auch in der Kurve eine große Stabilität garantiert
und eine große Kurvengrenzgeschwindigkeit zuläßt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.
Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere für die Hinterachse von
Fahrzeugen, wie PKW, LKW und Anhänger geeignet. Von besonderem Interesse
ist sie für die Bremsregelung von Sattelzügen, wegen der vom Auflieger
herrührenden Querkräfte.
Günstig ist es, die Zeitdauer, während der auf select-high-Betrieb umgeschaltet
wird, von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Fahrzeugverzögerung
abhängig zu machen und zwar derart, daß mit kleiner werdender
Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Fahrzeugverzögerung die Zeitdauer
ansteigt. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Umschaltung auf select-high-
Betrieb 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 Fahrzeuggeschwindigkeit
angenäherte Bezugsspannung zugeführt wird und außerdem noch der
arithmetische 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%; 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. 45% der Bezugsspannung. Geht man 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 Gatter vorgeschaltet, das
ab dem Auftreten eines Ausgangssignales des Zeitgliedes gesperrt wird.
Hierzu kann man ein bistabiles Glied verwenden, das durch das Ausgangssignal
des Zeitgliedes gekippt wird und dann das Gatter sperrt. Rückgekippt
wird dieses bistabile Glied durch das erste nach dem Ende des
Ausgangssignales des Zeitgliedes auftretende Verschwinden des Ausgangssignales
des Vergleichers.
Um die Zeit, in der select-high-Regelung wirksam ist, steuerbar zu
machen, wird günstigerweise das Zeitglied steuerbar ausgebildet.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 2
enthält Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise der Erfindung.
Über ein Bremspedal 1 wird ein Tandembremszylinder 2 eines Fahrzeuges
betätigt. Es ist hier jedoch nur der zu den Hinterrädern führende Bremskreis
mit einer Bremsleitung 3 und den beiden Bremszylindern 4 und 4′
gezeigt. In die Bremsleitung ist ein Einlaß-/Auslaßventil 5 zur Bremsdruckregelung
eingeschaltet. Die bei der Regelung ausgelassene Bremsflüssigkeit
wird über eine Rückförderleitung 6 mittels einer Pumpe 7
rückgefördert.
Mit 8 und 9 sind zwei den nicht dargestellten Hinterrädern zugeordneten
Sensoren bezeichnet, mit 10 und 11 zwei Wandler zur Erzeugung von von
der Drehgeschwindigkeit abhängigen Gleichspannungen U 1 bzw. U 2. In einem
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. In einem Glied 13 wird der Mittelwert
der beiden Gleichspannungen gebildet. Die Ausgangsspannungen
der beiden Glieder 12 und 13 werden einem Vergleicher 14 zugeführt, der
sich auf zwei Vergleichsstufen umschalten läßt. Bei der normalerweise
gültigen Stufe λ₁ wird die gemittelte Spannung mit z. B. 95% der Bezugsspannung
verglichen, bei der Stufe λ₂ z. B. mit dem Wert 45% der
Bezugsspannung.
Bei Unterschreiten dieser Werte in den einzelnen Stufen erhält man ein
Ausgangssignal am Vergleicher 14, das über einen Verstärker 15 das
Ventil 5 umschaltet. Das bei einsetzender Regelung, also bei erstmaligem
Unterschreiten der 95%-Schwelle, auftretende Ausgangssignal des Vergleichers
gelangt über ein durchlässiges UND-Gatter 16 zum Zeitglied 17,
daß das ankommende Signal um einen vorgegebenen Zeitwert von z. B. 20 msec
verzögert und ein Ausgangssignal vorgegebener Länge angibt (z. B.
einige 100 msec). Dieses Ausgangssignal schaltet auf die λ₂-Stufe, was
einer Umschaltung auf select-high gleichkommt. Gleichzeitig kippt das
Ausgangssignal des Zeitgliedes 17 ein bistabiles Glied 18 in eine Lage,
in der es über ein ODER-Gatter 19 über den invertierten
Eingang sperrt. Damit kann das Zeitglied nicht mehr neu gesetzt
werden und 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 Inversionsglied 20) des
Ausgangssignales des Vergleichers 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
μ vorausgesetzt ist. Mit V F ist die Fahrzeuggeschwindigkeit
eines gebremsten Fahrzeuges, mit V R und V L die beiden Radgeschwindigkeiten
dessen Hinterräder, mit V M die gemittelte Geschwindigkeit, mit
S₁ und S₂ die beiden Schwellen (95% und 45% der Fahrgeschwindigkeit)
und mit P der Bremsdruck bezeichnet.
Man erkennt aus der Fig. 2, daß die beiden Radgeschwindigkeiten V R und
V L bei steigendem Bremsdruck P sich von der Fahrzeuggeschwindigkeit
entfernen, also einen Schlupf aufweisen. Bei t₁ unterschreitet die gemittelte
Geschwindigkeit V M die Schwelle S₁. Nach der durch das Zeitglied
17 bedingten Verzögerungszeit T₁, in der der Bremsdruck abgesenkt
wird, wird dann auf select-high-Regelung umgeschaltet, d. h. die Schwelle
S₂ wird wirksam. Der Bremsdruck P steigt damit wieder an, bis die mittlere
Geschwindigkeit V M die Schwelle S₂ unterschreitet. Das rechte Rad
ist hier schon blockiert und die Geschwindigkeit des linken Rades wird
geregelt, bis nach der Zeit T₂ wieder auf select-low rückgeschaltet wird.
Damit ist wieder die Schwelle S₁ gültig, der Bremsdruck wird abgesenkt
(bis V M die Schwelle S₁ überschreitet) und die Radgeschwindigkeit V R
wächst wieder an. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich, sobald V M
wieder die Schwelle S₁ unterschreitet.
Wie bereits erwähnt, kann man die Zeit, für die die select-high-Regelung
wirksam ist, noch in ihrer Länge (z. B. zwischen 200 msec und 1 sec)
variieren. Dies ist in Fig. 1 angedeutet durch eine Zuführung der Bezugsspannung
zum Zeitglied 17 (über ein ODER-Gatter 21), die ja ein Maß
für die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit
und damit Bezugsspannung verringert sich die Zeitdauer, in der
select-high-Betrieb wirksam ist. Mittels des Diskriminators 22 kann man
aus der Bezugsspannung auch noch die Fahrzeugverzögerung gewinnen, die
ebenfalls zur Steuerung der Zeitkonstanten des Zeitgliedes 17 dient.
Mittels eines UND-Gatters 23 kann die Umschaltung auf die select-high-
Regelung verhindert werden, wenn aufgrund einer geringen Fahrzeugverzögerung
ein Signal zu einer Klemme 24 und aufgrund eines Lenkradeinschlages
oder eines Knickwinkels beim Sattelschlepper ein Signal zu
einer Klemme 25 gelangt.
Claims (9)
1. Antiblockierregelsystem mit gemeinsamer Regelung des Bremsdrucks
an mehreren Rädern, insbesondere den Rädern einer Achse, enthaltend
den einzelnen Rädern zugeordnete Meßwertgeber zur Überwachung
des Radbewegungsverhaltens, eine einen Regelkanal aufweisende
Auswerteschaltung, der die Signale der Meßwertgeber zugeführt
werden und die daraus jeweils ein Steuersignal erzeugt
und eine Drucksteuereinheit, der dieses Steuersignal zur Variation
des Bremsdrucks der mehreren Rädern zugeführt wird, wobei
die Auswerteschaltung ein Umschaltglied enthält, um bei Auftreten
von vorgegebenen Fahrzuständen von der normalerweise eingeschalteten
Regelungsart "select-low", bei der das Verhalten des zuerst
Blockierneigung anzeigenden Rads die Regelung bestimmt, auf die
Regelungsart "select-high", bei der das zuletzt Blockierneigung
zeigende Rad die Regelung bestimmt, umzuschalten, dadurch gekennzeichnet,
daß
- a) ein Zeitglied (17) vorgesehen ist, dem das Steuersignal zugeführt wird und das dieses Signal um eine vorbestimmte Zeit T₁ verzögert weitergibt,
- b) das Ausgangssignal des Zeitgliedes (17) dem Umschaltglied (Vergleicher 14) zum Umschalten auf "select-high"-Betrieb zugeführt wird,
- c) die Länge T₂ des dem Umschaltglied (Vergleicher 14) zugeführten Ausgangssignals des Zeitglieds (17), das die Zeitdauer des "select-high"-Betriebs bestimmt, durch ein weiteres Zeitglied (17) bestimmt ist.
2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Beeinflussung der Zeitkonstanten des weiteren Zeitglieds
(17) die Zeitdauer T₂, in der der select-high-Betrieb wirksam
ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert wird
(über ODER-Gatter 21) und zwar derart, daß die Zeitdauer T₂
mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Beeinflussung der Zeitkonstanten des weiteren
Zeitglieds (17) die Zeitdauer T₂, in der der select-high-Betrieb
wirksam ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung variiert
wird (Diskriminator 22, ODER-Gatter 21) und zwar derart, daß sie
mit abnehmender Fahrzeugverzögerung zunimmt.
4. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf den select-high-Betrieb
verhindert wird (UND-Gatter 16), wenn die Fahrzeugverzögerung
einen bestimmten Wert unterschreitet und das Lenkrad um wenigstens
einen bestimmten Winkel eingeschlagen bzw. bei einem Sattelzug
wenigstens ein bestimmter Knickwinkel auftritt (UND-Gatter 23,
Klemmen 24 und 25).
5. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Umschaltglied ein Vergleicher (14) vorgesehen
ist, dem eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsspannung
(aus 12) und der Mittelwert der beiden den Radgeschwindigkeiten
entsprechenden Spannungen (aus 13) zugeführt
werden und daß bei select-low-Betrieb die gemittelte Spannung mit
einem großen Anteil (insbesondere Prozentsatz) (S₁) der Bezugsspannung
verglichen wird, während bei select-high-Betrieb ein
Anteil kleiner der Hälfte der Bezugsspannung als Vergleichsgröße
dient (S 2 )
6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschaltung von der großen auf die kleine Vergleichsgröße
durch das Auftreten des als Steuersignal benutzten Ausgangssignals
des Vergleichers (14) ausgelöst wird, das dem Zeitglied (17)
zugeführt wird.
7. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Zeitglied (17) ein Gatter (16) vorgeschaltet ist, das
durch das Ausgangssignal der Zeitglieder (17) gesperrt wird.
8. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal des Zeitgliedes (17) ein bistabiles Glied
(18) kippt, das seinerseits das Gatter (16) sperrt, und daß die
Rücksetzung des bistabilen Gliedes (18) durch das Verschwinden
des Ausgangssignales des Vergleichers (14) nach dem Ende des Ausgangssignales
des Zeitgliedes (17) bewirkt wird.
9. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet
durch seine Anwendung zur Regelung des Bremsdruckes der
Räder an der Hinterachse (Bremsen 4,4-) eines Fahrzeuges.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |