DE3201045A1 - Antilock brake system for vehicles - Google Patents
Antilock brake system for vehiclesInfo
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Abstract
Description
"Antiblockiersystem für Fahrzeuge""Anti-lock braking system for vehicles"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockiersystem für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen, mit vier Regelkanälen, mit einem Sensor für jedes Rad und mit Individual- bzw. modifizierter Individual-Regelung der Radbremsen an der Vorderachse.The invention relates to an anti-lock braking system for vehicles, especially for commercial vehicles with one front axle and two rear axles, with four control channels, with one sensor for each wheel and with individual or modified Individual control of the wheel brakes on the front axle.
Die Aufgabe eines Antiblockiersystems (ABS) in Fahrzeugen ist, sicherzustellen, daß beim vollen Betätigen der Betriebs Bremsanlage die Räder durch gesteuerte Bremsmomentenstufungen nicht mehr blockieren können. Ein solcherart ausgerüstetes Fahrzeug ist auch beim Bremsen, bis auf wenige Extremfäl.The task of an anti-lock braking system (ABS) in vehicles is to ensure that when the operating brake system is fully actuated, the wheels are controlled by braking torque gradations can no longer block. A vehicle equipped in this way is also with Braking, except for a few extreme cases.
le, voll lenkfähig.le, fully steerable.
Ein Antiblockiersystem (ABS) besteht aus einem oder mehreren Sensoren zur Erfassung des Bewegungszustandes eines oder mehrerer Räder, aus einer Auswerte- und Regelelektronik und einem oder mehreren Stellgliedern, wobei unter einem Regelkanal der die Signale wenigstens eines Sensors auswertende Anteil der Auawerteelektronik sowie das von den genannten Komponenten mittels der zugeordneten Regelelektronik ge- steuerte Stellglied für die Modulation des Bremsdruckes in der Bremsleitung des oder der von dem Stellglied zu regelnden Rades bzw. Räder verstanden wird.An anti-lock braking system (ABS) consists of one or more sensors for recording the state of motion of one or more wheels, from an evaluation and control electronics and one or more actuators, being under a control channel the part of the electronic evaluation system that evaluates the signals from at least one sensor as well as that of the components mentioned by means of the associated control electronics ge controlled actuator for modulating the brake pressure in the Understood brake line of the wheel or wheels to be controlled by the actuator will.
In der Praxis sind verschiedene Regelungs-Philosophien reali siert worden. Darunter ist die Zuordnung der einzelnen Radbremsen des Fahrzeuges zu den regelnden Stellgliedern der Blockierschutzanlage zu verstehen. Als tchnisch vollwertiges" System könnte man bei einem 2'Vierrad"-Fahrzeug ein Blockierschutzsystem ansehen, bei welchem jedes einzelne Rad durcll ein eigonts Stellglied geregelt wird (Individuelle Regelung = IR).Various control philosophies have been implemented in practice been. Below is the assignment of the individual wheel brakes of the vehicle to the to understand regulating actuators of the anti-lock system. As a technically full " System one could see an anti-lock system in a 2'4 wheel "vehicle, in which each individual wheel is controlled by an individual actuator (individual Regulation = IR).
Der Vorteil eines IR-Systems liegt darin, daß die physikalisch zur Verfügung stehenden Reibbeiwerte zwischen Reifen und Fahrbahn - unter Wahrung der Seitenführungs-Priorität -optimal für höchste Verzögerungen, d. h., für kürzeste Bremswege genutzt werden können. Allerdings hat das IR-System auch Nachteile, und zwar dann, wenn die Griffigkeitsverhältnisse der Räder der linken un<i rechten Fahrzeugseite große Unterschiede aufweisen. In diesem Fall wird von der Antibloekiereinrichtung die jeweils m;iximal mögliche Bremskraft eingesteuert, was unter den gegebenen Verhältnissen zu einem relativ starken Giermoment führt. Es muß durch Seitenführungskräfte an den Rädern aufgefangen werden, was zu starken notwendigen Lenkkorrekturen führt. Diese Lenkkorrekturen sind dabei auch bei Fahrzeugen mit Lenkrollradius = null notwendig, allerdings dann geringer und mit. entsprechend geringerem Kraftaufwand.The advantage of an IR system is that the physical to Available coefficients of friction between tires and road surface - while maintaining the Cornering priority - optimal for the highest delays, i.e. i.e., for the shortest Braking distances can be used. However, the IR system also has disadvantages, and if the grip conditions of the wheels of the left and right Vehicle side show big differences. In this case, the anti-blocking device each m; iximal possible braking force is controlled, which under the given conditions leads to a relatively strong yaw moment. It must be supported by cornering forces the wheels are absorbed, which leads to strong steering corrections required. These steering corrections are also necessary for vehicles with a scrub radius = zero, but then less and with. correspondingly less effort.
Im Rahmen der Blockierschutz-Entwicklung wurde bereits früh erkannt, daß ein solches Voll-Regelungssystem, bezogen auf das riesige Spektrum der möglichen Bremssituationen, nicht immer das Optimum des Möglichen darstellt.As part of the anti-lock development, it was recognized early on that that such a full control system, based on the huge range of possible Braking situations, does not always represent the optimum of the possible.
In manchen Situationen wäre beispielsweise ein Regelungssystem besser, bei welchem zugunsten verbesserter Spurhaltung ein nicht volles Ausnutzen der Bremskräfte an dem "am besten bremsen könnenden Rad" erfolgen würde.In some situations, for example, a control system would be better, in which, in favor of improved lane keeping, the braking forces are not fully utilized on the "best braking wheel" would take place.
Wenn man diesen Gedanken bis zu seinem absoluten Extrem weiterverfolgt, käme man zu der sogenannten "Select-low-Reglung (SLR)", bei welcher die Bremsdrücke an einer Achse immer gleich groß eingeregelt werden, wobei die absolute Größe jedoch von dem Rad bestimmt wird, welches zuerst an den Blockierzustand herangeführt wird.If you take this thought to its absolute extreme, one would come to the so-called "select-low control (SLR)", in which the brake pressures are always adjusted to the same size on one axis, but the absolute size is determined by the wheel which is brought to the locked state first.
Dieses SLR-System erbringt zwar optimale Richtungs-Stabilität des Fahrzeuges auf Fahrbahnen mit stark unterschiedlichen Griffigkeitswerten links/rechts (p-Split), benötigt aber hierbei die längsten Bremswege bis zum Stillstand.This SLR system provides optimal directional stability of the Vehicle on lanes with very different grip values left / right (p-split), but requires the longest braking distances to come to a standstill.
Auferrund der hier geschilderten Erkenntnisse haben sich im Zuge der Entwicklung Regel-Philosophien herauskristallisiert die zwischen der IR- und der SLR-Philosophie liegen. Diese Regel-Philosophien können "Modifizierte Individual-Regelung (MIR)" genannt werden.On the basis of the knowledge described here, in the course of the Development rule philosophies crystallized out between the IR and the SLR philosophy. These rule philosophies can be "Modified Individual Regulation." (MIR) ".
Gegenwärtig steht für mehrere PKW- und NFZ-Typen mit zwei Achsen ein Antiblockiersystem mit drei oder mit vier Regelkanälen zur Verfügung. Für Nutzfahrzeuge mit drei Achsen stellt sich das Problem, entweder ein Antiblockiersystem mit 6 Regelkanälen zu schaffen oder auf vorhandene Systeme mit 4 Regelkanälen zurückzugreifen.Currently stands for several types of cars and commercial vehicles with two axles Anti-lock braking system with three or four control channels available. For commercial vehicles with three axes the problem arises, either an anti-lock braking system with 6 control channels or to use existing systems with 4 control channels.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Antiblockiersystem zu schaffen, welches unter Verwendung eines 4-Kanal-Antiblockiersystems geeignet ist, alle Räder von Dreiachsfahrzeugen, Tandem- und Liftachsen eingeschlossen, beim Bremsen mit Sicherheit blockierfrei zu halten.It is the object of the invention to create an anti-lock braking system, which is suitable for all wheels using a 4-channel anti-lock braking system of three-axle vehicles, including tandem and lift axles, when braking Keep security free of blockages.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils für die linken und die rechten Radbremsen beider Hinterachsen ein gemeinsamer Regel-Kanal mit jeweils zwei Sensoreingängen vorgesehen ist.This object is achieved in that in each case for the left and right wheel brakes of both rear axles share a common control channel is provided with two sensor inputs each.
Durch die seitenweise Select-Low-Regelung der "Tandem-Räder" wird weder in Kurven noch auf Fahrbahnen mit krassem CCSplit normalerweise eine Bremswegverlängerung eintreten.Through the page-by-page Select-Low control of the "tandem wheels" Normally, braking distance is not extended either in curves or on lanes with extreme CCSplit enter.
Dies könnte nur dann auftreten, wenn der Kraftscflnßbedarf der ersten und der zweiten Hinterachse in Funktion der Abbremsung stark uiittrschiedlicJie Werte nnnllehmen würde. Deshalb eignet sich diese Anlage besonders gut für Fahrzeuge, bei welchen der Kraftschlußbedarf an beiden Achsen des Tandemachsaggregates etwa gleiche Werte über der Fahrzeugabbremsung aufweist.This could only occur when the need for strength is the first and the second rear axle differ greatly in function of braking Values. This is why this system is particularly suitable for vehicles in which the frictional connection requirement on both axles of the tandem axle assembly is about has the same values over the vehicle deceleration.
Bei Fahrzeugen mit Liftachse muß im Zustand mit geliftet er Achse eine entsprechende Umschaltung in der Auswerteelektronik erfolgen, damit nicht beim Bremsen durch fehlende Geschwindigkeitssignale der Räder der Liftachse die Sicherheitsschaltung fäischlicherweise eine Störung in der Bremsanlage annimmt.In the case of vehicles with a lifting axle, the axle must be in the lifted state a corresponding switchover in the evaluation electronics take place, so that not when If the speed signals from the wheels of the lift axle are missing, the safety circuit brakes mistakenly assumes a fault in the braking system.
Für Fahrzeuge mit einer Liftachse ist deshalb ein Indikationsschalter vorgesehen, welcher den Liftzustand der Liftachse erkennt und ein entsprechendes Signal an die Auswerte- und Regelelektronik gibt.There is therefore an indicator switch for vehicles with a lifting axle provided, which recognizes the lift status of the lift axle and a corresponding one Gives a signal to the evaluation and control electronics.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer schematischen Zeichnung zu entnehmen. Es bezieht sich auf ein Nutzfahrzeug mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen, von denen eine eine Liftachse ist.Further details of the invention are the following description of an exemplary embodiment based on a schematic drawing. It refers to a commercial vehicle with one front axle and two rear axles, of one of which is a lift axle.
Die Radbremsen sind des besseren Verständnisses wegen als Scheibenbremsen mit den Bremsscheiben 1 und 2 für die Vorderachse, 3 und 4 für die erste Hinterachse sowie 3' und 4' für die zweite, als Liftachse ausgebildete Hinterachse, sowie mit entsprechenden Bremssätteln B1...B4' und Radbremszylindern K1...K4' dargestellt. Die Druckbeaufschlagung erfolgt in der Weise, daß der Fahrer auf das Bremspedal 5 tritt. Der dadurch eingesteuerte, eventuell durch einen Bremskraftverstärker 6 verstärkte Bremsdruck wird über die Leitung 7 den Regelkanälen 8 - K1 und 9 - K2 für die Vorderachse und über die Leitung 10 den Regelkanälen 11 - K3 und K3' und 12 - K4 und K4' für die Hinterachse zugeleitet.The wheel brakes are for better understanding than disc brakes with brake discs 1 and 2 for the front axle, 3 and 4 for the first rear axle as well as 3 'and 4' for the second rear axle designed as a lift axle, as well as with corresponding brake calipers B1 ... B4 'and wheel brake cylinders K1 ... K4'. The pressurization takes place in such a way that the driver presses the brake pedal 5 occurs. The activated thereby, possibly by a brake booster 6 The increased brake pressure is supplied to control channels 8 - K1 and 9 - K2 via line 7 for the front axle and via the line 10 the control channels 11 - K3 and K3 'and 12 - K4 and K4 'for the rear axle.
Dabei kann es von Vorteil und/oder zur Erfüllung gesetzlicher Vorschriften erforderlich sein, daß der vom Fahrer eingesteuerte Bremsdruck durch eine automatisch lastabhängige Bremskraftregelung (ALB), abhängig von dem Beladungsgrad des Fahrzeuges verändert wird. Die Ermittlung des Beladungsgrades erfolgt meist durch Messung der Federlasten der Hinterachsen, wobei in der Regel eine Veränderung des zu den Kolben K3 bis K4' der Hinterachsbremsen geleiteten Druckes durch einen entsprechenden ALB-Regler 16 ausreicht.It can be of advantage and / or to meet legal requirements may be required that the brake pressure applied by the driver by an automatic load-dependent braking force control (ALB), depending on the vehicle's load factor is changed. The degree of loading is usually determined by measuring the Spring loads on the rear axles, usually a change in the direction of the pistons K3 to K4 'of the rear axle brakes directed pressure through a corresponding LSV controller 16 is sufficient.
In manchen Fällen kann eine zusätzliche, ebenfalls lastabhängige Veränderung des Druckes der Vorderradbremsen weitere Vorteile bringen. Die hier beispielsweise dargestellte Vord ?ruchYnli.treCEelune5 (Vori<,raciis-ALB) wird vermittels e alles vom lSinterachs-ALB-Regler 16 gesteuerten Vorderachs-ALB-Reglers 17 erwirkt.In some cases, an additional, also load-dependent change can be made the pressure of the front brakes bring further advantages. Here, for example The shown Vord? ruchYnli.treCEelune5 (Vori <, raciis-ALB) is mediated by e everything is effected by the front axle ALB controller 17 controlled by the sintered axle ALB controller 16.
Der von den Stellgliedern 8 und 9 für die Radbremsen der Vorderachse entsprechend den Sensorsignalen modifizierte Bremsdruck gelangt in die zugehörigen Radbremszylinder K1, K2, um dort, je nach IR- oder MIR-Philosophien geregelt, die nicht dargestellten Bremsbeläge gegen die Bremsscheiben 1 bzw. 2 zu drücken. Weiters führt vom "Bremsventil" 6 eine Leitung 10 - gegebenenfalls über den zuvor genannten ALB-Regler 16 - zu den Stellgliedern 11 und 12 der Regelkanäle filr die Radbremsen der Hinterachsen.That of the actuators 8 and 9 for the wheel brakes of the front axle Brake pressure modified in accordance with the sensor signals reaches the associated Wheel brake cylinder K1, K2 to regulate the there, depending on the IR or MIR philosophies to press brake pads, not shown, against the brake disks 1 and 2, respectively. Furthermore leads from the "brake valve" 6 a line 10 - possibly via the aforementioned ALB controller 16 - to the actuators 11 and 12 of the control channels for the wheel brakes the rear axles.
Die beiden Hinternachsen werden erfindungsgemäß seitenweiseselect-low (SSLR) geregelt. Für die rechte Seite mit den Bremsscheiben 3 und 3' geschieht dies folgendermaßen: Die Bewegungen der beiden Räder (Bremsscheiben 3 und 3') werden von den Sensoren S3 und S3' abgefühlt. Deren Signale werden in dem Regelkanal verarbeitet, dessen Stellglied 11 den Druck für die Radbremszylinder K3 und K3' entsprechend moduliert, wodurch ein Blockieren dieser Räder ausgeschlossen wird. Dasselbe geschieht bezüglich der linken Seite über die Sensoren S4 und S4t, Regelkanal mit Stellglied 12 und K4 sowie K4'.According to the invention, the two rear axes are select-low for each side (SSLR) regulated. This is done for the right side with the brake disks 3 and 3 ' as follows: The movements of the two wheels (brake discs 3 and 3 ') will be sensed by sensors S3 and S3 '. Their signals are processed in the control channel, whose actuator 11 adjusts the pressure for the wheel brake cylinders K3 and K3 'accordingly modulated, which prevents these wheels from locking. The same thing happens with respect to the left side via sensors S4 and S4t, control channel with actuator 12 and K4 as well as K4 '.
Da bei dem Ausführungsbeispiel vorausgesetzt ist, daß der Kraftschlußbodrf an der zweiton unter der dritten Fahrzeugachse ungleich ist, sind in den Bremsdruckleitungen zwischen den Stellgliedern 11, 12 und den Radbremszylindern K3' und K4' einer beider Fahrzeugachsen dieAnpassungsventile 13, 14 vorgesehen, welche den Druck in den Bremszylindern einer dieser Fahrzeugachsen gegenüber dem Druck in den Bremszylindern der anderen Fahrzeugachse in einem bestimmten nicht unbedingt konstanten Verhältnis halten. Da weiter vorausgesetzt war, daß eine Hinterachse eine Liftachse ist, ist ein Indikationsschalter 15 vorgesehen, welcher im Falle, daß diese Achse geliftet ist, der Auswerteelektronik 18 für die betroffenen Regelkanäle ein Signal übermittelt, wodurch beispielsweise das fehlende Geschwindigkeitssignal der Sensoren S3' und S4' dieser Achse durch dasjenige der Sensoren S3 und s4 der Räder der noch tragenden Achse des Tandem" substituirt wird. Dadurch ergeben sich weder für die Regelungsphilosophie, für die Regelgüte noch für die Sicherheitsschaltung negative Konsequenzen.Since it is assumed in the embodiment that the frictional connection body at the two-tone below the third vehicle axle is unequal, are in the brake pressure lines between the actuators 11, 12 and the wheel brake cylinders K3 'and K4' one of the two Vehicle axles the adjustment valves 13, 14 are provided, which control the pressure in the brake cylinders one of these vehicle axles compared to the pressure in the brake cylinders of the other Keep the vehicle axle in a certain, not necessarily constant, ratio. Since it was also assumed that a rear axle is a lift axle, there is an indication switch 15 is provided, which in the event that this axis is lifted, the evaluation electronics 18 transmitted a signal for the affected control channels, whereby for example the missing speed signal from sensors S3 'and S4' of this axis that of the sensors S3 and s4 of the wheels of the still supporting axle of the tandem " is substituted. This results in neither for the control philosophy for which Control quality still have negative consequences for the safety circuit.
Das Signal des Indikationsschalters kann auch dazu benutzt werden, die Bremsdruckleitungen zu den Radbremsen der Liftachse zu sperren, so daß die Räder bei gelifteter Achse nicht gebremst werden. Dies ist dann von Vorteil, wenn diese Räder trotz geliefteter Achse z. B. infolge unebener Faltrbahn mit derselben kurzzeitig in Berührung kommen und das Fahrzeug dann gerade gebremst wird.The signal from the indicator switch can also be used to to block the brake pressure lines to the wheel brakes of the lifting axle, so that the wheels cannot be braked when the axis is lifted. This is an advantage when this Wheels in spite of a lifted axle z. B. as a result of uneven folding track with the same briefly come into contact and the vehicle is then being braked.
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| DE19823201045 DE3201045A1 (en) | 1982-01-15 | 1982-01-15 | Antilock brake system for vehicles |
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