DE3637594A1 - Fahrzeug mit vierradantrieb und antiblockier-bremssystem sowie zugehoeriges betriebsverfahren - Google Patents
Fahrzeug mit vierradantrieb und antiblockier-bremssystem sowie zugehoeriges betriebsverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit Vierradantrieb und
Antiblockier-Bremssystem, mit Vorder- und Hinterachsen, welche
gekoppelt sind durch eine Energieübertragungsanordnung, die
in der Lage ist, die Vorder- und Hinterachse direkt zu koppeln,
ferner eine an jedes Vorder- und Hinterrad angefügte
Bremse sowie ein hydraulisches Bremssystem zur Steuerung des
auf die Räder ausgeübten hydraulischen Drucks jeder Bremse,
wobei das hydraulische Bremssystem eine Antiblockier-Steuereinrichtung
umfaßt, die dafür vorgesehen ist, den hydraulischen
Bremsdruck so zu steuern, daß er vermindert werden
kann, um ein Blockieren der Räder zu verhindern.
Die Erfindung betrifft ferner das Betriebsverfahren des
Antiblockier-Bremssystems.
Hinsichtlich der Verbesserung verschiedener Aspekte der Merkmale
und Laufeigenschaften von Fahrzeugen mit Vierradantrieb
beim Fahren auf Straßenflächen, welche einen niedrigen
Reibungskoeffizienten aufweisen, hat es einen kontinuierlichen
Entwicklungsprozess gegeben, und ferner sind Versuche unternommen
worden, solche Fahrzeuge mit Vierradantrieb mit einem
Antiblockier-Bremssystem auszustatten.
Im allgemeinen gibt es bei Antiblockier-Bremssystemen nach
dem Stand der Technik keine Probleme in Fällen, in denen ein
Fahrzeug mhit Vierradantrieb auf die folgenden Betriebsarten
eingestellt wird: ein Verriegelungsmechanismus in der nichtoperativen
Betriebsart, bei welcher die Vorder- und Hinterachse
an eine Antriebseinheit gekoppelt sind mittels eines
Differentials, das den Verriegelungsmechanismus umfaßt; sowie
eine Auskupplungs-Betriebsart, bei welcher entweder die
Vorderachse oder die Hinterachse mit der Antriebseinheit gekoppelt
ist und gleichzeitig die andere Achse mit der Antriebseinheit
über eine Kupplung gekoppelt ist, welche manuell
in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird.
Jedoch tritt das folgende Problem auf, wenn ein Fahrzeug mit
Vierradantrieb mit einem Antiblockier-Bremssystem nach dem
Stand der Technik auf eine Betriebsart eingestellt wird, in
welcher das Differential blockiert ist oder die Kupplung
eingekuppelt ist. Wenn nämlich während eines Vierradantriebs-
Betriebs die auf die Vorderräder ausgeübte Bremskraft auf
die Hinterräder übertragen wird, besteht eine Neigung zu
gegenseitiger Beeinflussung der Vorderräder und der Hinterräder,
was es schwierig macht, eine zufriedenstellende
Antiblockierwirkung zu erzielen.
Dementsprechend ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung
eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb mit einem Antiblockier-
Bremssystem, das in der Lage ist, die Antiblockiersteuerung
der Vorder- und Hinterräder wirksam durchzuführen in der
Vierradantriebs-Betriebsart, in welcher die Vorderachse und
die Hinterachse direkt miteinander gekoppelt sind.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer
Antiblockier-Steuereinrichtung, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Antiblockier-Steuereinrichtung einen Vorderrad-
Steuerabschnitt zur Steuerung des auf die Vorderradbremsen
ausgeübten hydraulischen Bremsdrucks und einen
Hinterrad-Steuerabschnitt zur Steuerung des auf die Hinterradbremsen
ausgeübten hydraulischen Bremsdrucks umfaßt, wobei
der Hinterrad-Kontrollabschnitt den hydraulischen Bremsdruck
auf einem niedrigeren Niveau hält, wenn die Energieübertragungsanordnung
einen Direktkopplungszustand aufrechterhält,
im Vergleich zu dem Bremsdruck im ungekoppelten Zustand.
Wenn bei einem derartigen Aufbau eine Antiblockier-Steuertätigkeit
vorgenommen wird, während die Energieübertragungsanordnung
in einer Vierradantriebs-Betriebsart direkt gekoppelt
ist, wird das auf die Hinterräder wirkende Bremsmoment
auf einem niedrigeren Niveau gehalten als der Antriebskraft,
welche die Straßenfläche unterhalb der Hinterräder
reaktiv auf diese ausübt, womit die gegenseitige
Störung der Hinterräder und der Vorderräder auf ein Mindestmaß
gesenkt wird und dadurch eine wirksame Antiblockiersteuerung
ermöglicht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schemabild eines Antriebssystems, das eine
erste Ausführungsform eines Antiblockier-Bremssystems
enthält;
Fig. 2 ein Schemabild eines Bremssystems, das die erste
Ausführungsform enthält;
Fig. 3 ein Schaltbild eines Vorderrad-Steuerabschnitts,
der einen Teil der ersten Ausführungsform bildet;
Fig. 4 ein Schaltbild eines Hinterrad-Steuerabschnitts,
der einen Teil der ersten Ausführungsform bildet;
Fig. 5 ein der Fig. 4 ähnliches Schaltbild eines Hinterrad-
Steuerabschnitts, der einen Teil einer zweiten
Ausführungsform bildet;
Fig. 5A ein Diagramm der Wellenformen einer Verzögerungsschaltung,
die in dem in Fig. 5 enthalten Hinterrad-
Steuerabschnit enthalten ist;
Fig. 6 ein der Fig. 4 ähnliches Schaltbild eines Hinterrad-
Steuerabschnitts, der einen Teil einer dritten
Ausführungsform bildet; und
Fig. 7 ein der Fig. 1 ähnliches Schemabvild eines Antriebssystems,
das eine vierte Ausführungsform enthält.
Das Schemabild der ersten Ausführungsform in Fig. 1 zeigt
ein rechtes und ein linkes Vorderrad Wfr, Wfl und ein rechts
und ein linkes Hinterrad Wrr, Wrl, die jeweils an den Vorder-
und den Hinterabschniten eines (nicht gezeigten) Fahrzeugkörpers
gelagert sind.
Eine rechte und eine linke Vorderachse Afr, Afl, welche mit
dem rechten bzw. linken Vorderrad Wfr, Wfl verbunden sind,
sind miteinander gekoppelt über ein vorderes Differential Df,
während eine rechte und eine linke Hinterachse Arr, Arl,
welche mit dem rechten bzw. linken Hinterrad Wrr, Wrl verbunden
sind, miteinander über ein hinteres Differential Dr
gekoppelt sind.
Das vordere und das hintere Differential Df und Dr sind miteinander
gekoppelt über eine Energieübertragungsanordnung T
mit einer vorderen Antriebswelle Pf, die mit einem Eingang
des vorderen Differentials Pf verbunden ist, einer hinteren
Antriebswelle Pr, die mit einem Eingang des hinteren
Differentials Dr verbunden ist, sowie einem hinterenDifferential
Dc, welches die vordere und die hintere Antriebswelle
Pf und Pr aneinander koppelt. Eine Antriebseinheit P mit
einem (nicht gezeigten) Motor und einem (nicht gezeigten)
Schaltgetriebe ist mit einem Eingang des mittleren Differential
Dc verbunden.
Das mittlere Differential Dc ist mit einem Verriegelungsmechanismus
1 versehen. Wenn der Verriegelungsmechanismus 1
betätigt wird, wird das Fahrzeug in die Vierradantriebs-
Betriebsart versetzt, in welcher die vordere und die hintere
Antriebswelle Pf und Pr direkt miteinander gekoppelt sind
in der Weise, daß die auf die Vorderräder Wfr, Wfl wirkende
Bremskraft direkt auf die Hinterräder Wrr, Wrl übertragen wird.
Ein Betätigungsdetektor 2 ist so angeordnet, daß er die Betätigung
des Verriegelungsmechanismus 1 ermittelt.
An die Vorderräder Wfr, Wfl und die Hinterräder Wrr und Wrl
sind Bremsen Bfr und Bfl bzw. Brr und Brl angefügt.
In Fig. 2 umfaßt ein hydraulisches Bremssystem 7 zur Steuerung
des auf die Bremsen Bfr, Bfl, Brr und Brl ausgeübten
hydraulischen Drucks einen Tandemhautpzylinder 8 mit zwei
Auslaßöffnungen 8 a und 8 b, ferner Modulatoren Mfl, Mrr zur
Regelung des hydraulischen Drucks, der von der Auslaßöffnung
8 a geliefert wird, und Übertragung des so geregelten Drucks
auf die linkde Vorderradbremse Bfl und die rechte Hinterradbremse
Brr und Modulatoren Mfr und Mrl zur Regelung des von
der Auslaßöffnung 8 b gelieferten hydraulischen Drucks und
Überragung des so geregelten Drucks auf die rechte Vorderradbremse
Bfr und die linke Hinterradbremse Brl. Das hydraulische
Bremssystem 7 umfaßt ferner eine Antiblockier-Steuereinrichtung
9 zur Steuerung der Tätigkeit jedes der Modulatoren
Mfr, Mfl, Mrr und Mrl zur Verhinderung der Blockierung
jedes Rades.
Die Antiblockier-Steuereinrichtung 9 umfaßt einen Vorderrad-
Steuerabschnitt 9 a zur Einzelsteuerung der Modulatoren Mfr
und Mfl für die Vorderräder Wfr, Wfl und einen Hinterrad-
Steuerabschnitt 9 b zum Vorsehen einer Synchronsteuerung der
Modulatoren Mrr und Mrl für die Hinterräder Wrr und Wrl.
Jeweilige Detektoren 10 r und 10 l ermitteln die Drehgeschwindigkeit
der Vorderräder Wfr, Wfl und liefern die ermittelten
Signale an den Vorderrad-Steuerabschnitt 9 a, während jeweilige
Detektoren 11 r und 11 l die Drehgeschwindigkeit der Hinterräder
Wrr, Wrl ermitteln und die ermittelten Signale an dem
Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b liefern. Ein Betätigungsdetektor
2, welcher ermittelt, ob der Verriegelungsmechanismus 1 betätigt
ist oder nicht, liefert das so ermittelte Signal an
den Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b.
Der Aufbau des Vorderrad-Steuerabschnitts 9 a wird nachfolgend
anhand von Fig. 3 beschrieben. In dem Steuerabschnitt 9 a
weise
die Elemente, die dem Modulator Mfl zugeordnet sind,
im Grundprinzip den gleichen Aufbau auf wie die Elemente, die dem
Modulator Mfr entsprechen. Daher bezieht sich die folgende
Beschreibung auf die Bauelemente mit dem Suffix 1, die den
Modulator Mfl betreffen, während die den Modulator Mfr betreffenden
Bauelemente mit dem Suffix r bezeichnet sind und
lediglich dargestellt sind, während ihre Beschreibung im
einzelnen übergangen wird.
Um die beginnende Blockierung der Räder festzustellen, das
heißt, ob die Räder sich an dem Punkt bfinden, an dem sie
gerade im Begriff stehen, blockiert zu werden, oder nicht,
wird ein auf die von dem Detektor 10 l ermittelte Radgeschwindigkeit
V W hinweisendes Signal einem Umkehreingang
eines ersten Komparators 13 l und gleichzeitig einer Operatorschaltung
12 l zugeführt. Die Operatorschaltung 12 l wirkt als
Differenzierglied und erzeugt ein Radbeschleunigungssignal
W , welches einem Umkehreingang eines zweiten Komparators
14 l und einem nicht umgekehrten Eingang eines dritten Komparators
15 l zugeführt wird. Der erste Komparator 13 l vergleicht
eine Bezugsradgeschwindigkeit V R und die Radgeschwindigkeit
V W ; falls V R ≦λτV W , erzeugt der erste Komparator 13 l
ein Ausgangssignal λ als Hinweis auf einen Befehl zur Verminderung
des Bremsöldrucks. Der zweite Komparator 14 l vergleicht
eine Bezugsradverzögerung - WO und die Radbeschleunigung
W ; falls - WO ≦λτ W , erzeugt der zweite Komparator
14 l ein Ausgangssignal β als Hinweis auf einen Befehl zur
Verminderung des Bremsöldrucks. Ferner vergleicht der dritte
Komparator 15 l eine Bezugsradbeschleunigung + WO und die
Radbeschleunigung W ; falls W ≦λτ+ WO , erzeugt der dritte
Komparator 15 l ein Ausgangssignal α. Das Signal α zeigt
an, ob die Radgeschwindigkeit V W zunimmt oder nicht, und auf
der Basis des Signals α wird eine Entscheidung getroffen
über die Zeiteinstellung für den Beginn der Verminderung des
hydraulischen Bremsdrucks.
Die Ausgangsklemme des ersten Komparators 13 l ist mit einer
Eingangsklemme eines UND-Gatters 16 l und einer Eingangsklemme
eines ODER-Gatters 17 l vebunden. Die Ausgangsklemme des
zweiten Komparators 14 l ist mit Eingangsklemmen des UND-
Gatters 16 l und des ODER-Gatters 17 l verbunden. Die Ausgangsklemme
des dritten Komparators 15 l ist mit einer Eingangsklemme
des ODER-Gatters 17 l verbunden.
Die Ausgangsklemme des UND-Gatters 16 l ist invertiert mit
Eingangsklemmen von UND-Gattern 18 l und 19 l und mit einer
Ausgangsklemme 20 l gerbunden. Die Ausgangsklemme des ODER-
Gatters 17 l ist mit einer Eingangsklemme des UND-Gatters 18 l
verbunden. Die Ausgangsklemme des UND-Gatters 18 l ist verbunden
mit der Ausgangsklemme 22 l und invertiert mit der
Eingangsklemme des UND-Gatters 19 l. Ferner ist die Ausgangsklemme
des UND-Gatters 19 l verbunden mit einer Ausgangsklemme
21 l.
In dem Vorderrad-Steuerabschnitt 9 a mit dem beschriebenen
Aufbau wird ein Signal, das auf einen Befehl zur Verminderung
des Bremsöldrucks hinweist, der Ausgangsklemme 20 l und einer
Ausgangsklemme 20 r zugeführt; ein Signal, das auf einen
Befehl zur Erhöhung des Bremsöldrucks hinweist, wird der
Ausgangsklemme 21 l und einer Ausgangsklemme 21 r zugeführt;
und ein Signal, das auf einen Befehl zur Aufrechterhaltung
des Bremsöldrucks auf einen konstanten Pegel hinweist, wird
der Ausgangsklemme 22 l und einer Ausgangsklemme 22 r zugeführt.
Der Modulator Mfl wird betätigt in Reaktion auf die von den
Ausgangsklemmen 20 l, 21 l und 22 l zugeführten Signale, während
der Modulator Mfr in Reaktion auf die von den Ausgangsklemmen
20 r, 21 r und 22 r zugeführten Signale betätigt wird, und dies
sorgt für eine einzelne Antiblockiersteuerung der Bremsen
Bfl und Bfr.
Der Aufbau des Hinterrad-Kontrollabschnitts 9 b wird nachfolgend
anhand von Fig. 4 beschrieben. Da aber der Aufbau des
Hinterrad-Steuerabschnitts 9 b dem des Vorderrad-Steuerabschnitts
9 a ähnlich ist, werden der Einfachheit halber
gleiche Symbole verwendet, um die den Elementen in dem
Vorderrad-Steuerabschnitt 9 a gleichen oder entsprechenden
Elemente ohne Verwendung der Suffixe 1 und r zu bezeichnen.
Es ist besonders zu beachten, daß die durch die Detektoren
11 r und 11 l ermittelten Radgeschwindigkeiten einer Niedriggeschwindigkeits-
Wählschaltung 23 zugeführt werden, und die
durch diese ausgewählte niedrigere Radgeschwindigkeit wird
einem ersten Komparator 13 und einer Operatorschaltung 12
zugeführt. Im einzelnen wird die Antiblockiersteuerung
durchgeführt an demjenigen linken oder rechten Hinterrad Wrr,
Wrl, welches eher blockiert werden kann, nämlich dem Rad,
welches die niedrigere Radgeschwindigkeit von beiden aufweist,
und die Tätigkeiten der Modulatoren Mrr und Mrl werden
synchron gesteuert in Reaktion auf die an den Ausgangsklemmen
20, 21 und 22 gelieferten Steuersignale.
Ferner sind in dem Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b ein Flip-
Flop 24, UND-Gatter 25, 26 und ein ODER-Gatter 27 zwischen
die Ausgangsklemme des ersten Komparators und eine Eingangsklemme
des ODER-Gatters 17 zwischengeschaltet. Insbesondere
ist die Ausgangsklemme des ersten Komparators 13 mit einer
Setzeingangsklemme S des Flip-Flop 24 und einer Eingangsklemme
des UND-Gatters 25 verbunden. Das von dem Betätigungsdetektor
2 ermittelte Signal wird einer Eingangsklemme des
UND-Gatters 26 und invertiert der anderen Eingangsklemme des
UND-Gatters 25 zugeführt. Eine Setzausgangsklemme Q des
Flip-Flop 24 ist mit der anderen Eingangsklemme des UND-
Gatters 26 verbunden. Die Ausgangsklemmen der UND-Gatter 25
und 26 sind mit den Eingangsklemmen des ODER-Gatters 27 verbunden,
und die Ausgangsklemme des ODER-Gatters 27 ist mit
einer Eingangsklemme des ODER-Gatters 17 verbunden.
Ferner ist ein Bremsbetätigungsdetektor 29 mit einer Rückstelleingangsklemme R
des Flip-Flop 24 invertiert verbunden;
der Detektor 29 ist dafür vorgesehen ein Hochpegel-
Ausgangssignal zu erzeugen, wenn er den mit einem Bremspedal
28 (siehe Fig. 2) durchgeführten Bremsvorgang ermittelt.
Gemäß diesem Aufbau liefert, wenn der Verriegelungsmechanismus
nicht in Betrieb ist, das UND-Gatter 26 ein Niedrigpegel-
Ausgangssignal auf der Basis des von dem Betätigungsdetektor
2 ermittelten Niedrigpegelsignals, während dann, wenn das
Signal λ des ersten Komparators 13 auf hohem Pegel ist, das
Ausgangssignal des UND-Gatters 25 einen hohen Pegel annimmt
und über das ODER-Gatter 27 dem ODER-Gatter 17 eingegeben
wird. Wenn andererseits der Verriegelungsmechanismus 1 in
Betrieb ist, liefert der Betätigungsdetektor 2 ein Hochpegelsignal
und das Ausgangssignal des UND-Gatters 25 nimmt einen
niedrigen Pegel an, unabhängig von dem Pegel des Ausgangssignal
des ersten Komparators 13. Wenn sich während dieser
Zeit das Ausgangssignal λ des ersten Komparators 13 auf
hohen Pegel befindet, erhält das Ausgangssignal von der
Setzausgangsklemme Q des Flip-Flop 24 einen hohen Pegel, bis
das Ausgangssignal des Bremsbetätigungsdetektors 29 bei Beendigung
des Bremsvorgangs einen niedrigen Pegel annimmt.
Daher liefert während dieser Zeit das UND-Gatter 26 ein
Hochpegelsignal über das ODER-Gatter 27 an das ODER-Gatter 17.
Wenn ein Antiblockier-Steuervorgang in der direkt gekoppelten
Vierradantriebs-Betriebsart vorgenommen wird, nimmt das
Ausgangssignal des UND-Gatters 19, das heißt das Ausgangssignal
an der Ausgangsklemme 21 nie einen hohen Pegel an, und
der auf die entsprechenden Hinterradbremsen Brr und Brl ausgeübte
hydraulische Druck wird vermindert oder auf konstantem
Niveau gehalten, bis der Bremsvorgang beendet ist.
Nachfolgend wird der Betrieb der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wenn der Verriegelungsmechanismus 1 nicht in Betrieb ist
und die Räder im Begriff stehen blockiert zu werden, werden die
Vorderradbremsen Bfr und Bfl einzeln gesteuert durch den
Vorderrad-Steuerabschnitt 9 a, und die Hinterradbremsen Brr
und Brl werden synchron gesteuert durch den Hinterrad-Steuerabschnitt
9 b. Da das Ausgangssignal des UND-Gatters 26 in
dem Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b sich immer auf niedrigem
Pegel befindet, ist ferner die Wirkung des Hinterrad-Steuerabschnitts
9 b im wesentlichen die gleiche wie die des Vorderrad-
Steuerabschnitts 9 a.
Wenn ein Antiblockier-Steuervorgang in einer direkt gekoppelten
Vierradantriebs-Betriebsart vorgenommen wird, in welcher
der Verriegelungsmechanismus 1 betätigt ist, wird der hydraulische
Bremsdruck in dem Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b auf
niedrigerem Niveau gehalten als in dem Vorderrad-Steuerabschnitt
9 a, obwohl letzterer die gleiche Steuerung wie im
unbetätigten Zustand des Verriegelungsmechanismus 1 liefert.
Wenn aufgrund einer Verminderung des Bremsöldrucks keine
Möglichkeit zu einer Radblockierung besteht, nehmen die
Signale β und λ in dem Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b jeweils
einen niedrigen Pegel an, wogegen während des Bremsvorgangs
das Ausgangssignal des UND-Gatters 18 einen hohen
Pegel annimmt, da das Ausgangssignal des ODER-Gatters 17
sich auf hohem Pegel befindet, so daß das Ausgangssignal 22
ein Signal als Hinweis auf einen Befehl liefert, den hydraulischen
Bremsdruck auf konstantem Niveau zu halten. Daher
wird der auf jede Hinterradbremse Brr und Brl ausgeübte
hydraulische Bremsdruck auf einem niedrigerem Pegel gehalten
als der Bremsdruck der Vorderradbremsen Bfr und Bfl, und das
Eintreten des Rutschens wird dadurch vermindert. Folglich wird
der Einfluß der Vorräder Wfr und Wfl auf die Hinterräder
Wrr und Wrl niedrig gehalten, wodurch eine optimale Antiblockiersteuerung
ermöglicht wird.
Wenn die Zustände der Straßenfläche sich während des Bremsvorgangs
verändern, wird der Reibungskoeffizient der Straßenfläche
gelegentlich vermindert. Wenn in diesem Fall der
Bremsdruck auf konstantem Niveau gehalten wird, wie oben beschrieben,
wird der Bredsdruck gelegentlich zu hoch. Wenn
während dieser zeit geurteilt wird, daß die Räder gerade
im Begriff stehen wiederum blockiert zu werden, werden Hochpegelsignale
λ und β an den Ausgängen des ersten und
zweiten Komparators 13 bzw. 14 geliefert, und auf diese
Weise wird der Bremsdruck vermindert.
Während des direkt gekoppelten Vierradantriebs-Betriebs
können, da der Vorderrad-Steuerabschnitt 9 a die Vorderradmodulatoren
Mfr und Mfl einzeln steuert, ausgezeichnete
Wirkungen hinsichlich Bremsstrecke und Fahrstabilität geschaffen
werden. Wenn die Vorderräder Wfr, Wfl und die
Hinterräder Wrr, Wrl starr miteinander verbunden sind, neigt
die auf die Vorderräder Wfr, Wfl wirkende Bremskraft dazu,
sich auf die Hinterräder Wrr, Wrl auszuwirken. In einem
Hochpegel-Steuersystem, in welchem die Modulatoren Mfr und
Mfl synchron gesteuert werden auf der Basis der höheren
der Geschwindigkeiten der Vorderräder Wfr und Wfl, werden
daher die Geschwindigkeiten der Hinterräder Wrr und Wrl
niedriger als die Geschwindigkeiten der Vorderräder Wfr und
Wfl, welche mit höherer Geschwindigkeit rotieren, was zu
einer Zunahme des Vorkommens von Rutschen und zur Verschlechterung
der Fahrstabilität führt. In einem Niedrigpegel-
Steuersystem, in welchem die Modulatoren Mfr und Mfl synchron
gesteuert werden auf der Basis einer niedrigeren Vorderradgeschwindigkeit,
wodurch sich gelegentlich die Bremsstrecke verlängert.
Als Abwandlung der ersten Ausführungsform kann der Flip-Flop
24 so angeordnet werden, daß er ein Hochpegelsignal in der
Zeit abgibt, wenn das Signal λ abgefallen ist, oder während
der Zeit, in welcher das Signal β steigt und fällt.
Fig. 5 ist ein Schaltbild der zweiten Ausführungsform, in
welcher gleiche Symbole verwendet werden, um den Elementen
in der beschriebenen ersten Ausführungsform gleiche oder entsprechende
Elemente zu bezeichnen. In dem in Fig. 5 dargestellten
Hinterrad-Steuerabschnitt 9 b ist an Stelle des in
der ersten Ausführungsform verwendeten Flip-Flop 24 eine
Verzögerungsschaltung 30 zwischen dem ersten Komparator 13
und dem UND-Gatter 26 angeordnet. Wenn ein Signal wie das
in Fig. 5A (a) gezeigte in die Verzögerungsschaltung
30 eingeben wird, erzeugt diese ein Ausgangssignal, welches
einen hohen Pegel hat während der Zeit, in der das Signal
(a) einen hohen Pegel hat und welches den hohen Pegel aufrechterhält
über eine vorbestimmte Zeitspannen T (zum Beispiel
0,5 bis 1 s) nach dem Abfall des Eingangssignals (a).
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird, wenn der Antiblockier-
Steuervorgang vorgenommen wird, der Bremsöldruck auf einem
niedrigeren Niveau gehalten, bis die Zeitspanne T verstrichen
ist, nachdem die Gefahr der Blockierung der Hinterräder
Wfr, Wfl aufgehört hat. Auch bei dieser Anordnung wird
die gegenseitige Beeinflussung der Hinterräder Wrr, Wrl und
der Vorderräder Wfr, Wfl niedrig gehalten, und dies ermöglicht
eine optimale Antiblockiersteuerung.
In Abwandlung der zweiten Ausführungsform kann das Signal β
durch die Verzögerungsschaltung 30 über die vorbestimmte
Zeitspanne T auf hohem Pegel gehalten werden.
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der dritten Ausführungsform,
in welcher die gleichen Symbole verwendet werden, um den
Elementen in den oben beschriebenen Ausführungsformen gleiche
oder entsprechende Elemente zu bezeichnen. Ein Schalterkreis
32 wird verwendet, um einen Umkehreingang des ersten Komparators
13 wahlweise entweder die Bezugsradgeschwindigkeit V R
oder eine Bezugsradgeschwindigkeit V R ′ zuzuführen, welche
größer ist als die Bezugsradgeschwindigkeit V R , während ein
Schalterkreis 33 einem Umkehreingang des zweiten Komparators
14 wahlweise entweder die Bezugsradverzögerung - WO oder
eine Bezugsradverzögerung - WO ′ zuführt, welche größer ist
als die Bezugsradverzögerung -V WO . Die Schalterkreise 32 und
33 werden durch eine Antriebsschaltung 31 geschaltet, und
wenn der Betätigungsdetektor 2 ein Hochpegel-Ausgangssignal
liefert, das heißt in der direkt gekoppelten Vierradantriebs-
Betriebsart treibt die Antriebsschaltung 31 die Schalterkreise
32 und 33 so an, daß die größeren Bezugswerte V R ′
und - WO ′ als Bezugswerte des ersten und zweiten Komparators
13, 14 verwendet werden können.
Gemäß der dritten Ausführungsform nehmen in der direkt gekoppelten
Vierradantriebs-Betriebsart die Singale λ und β
als Hinweis auf einen Befehl zur Verminderung des Bremsöldrucks
prompter einen hohen Pegel in dem Hinterrad-Steuerabschnitt
9 b als in dem Vorderrad-Steuerabschnitt 9 a an. Da
der auf die Hinterradbremsen Brr, Brl ausgeübte hydraulische
Druck auf einem niedrigeren Niveau gehalten wird als der
Druck der Vorderradbremsen Bfr, Bfl, wird daher die Interferenz
der Hinterräder Wrr, Wrl mit den Vorderrädern Wfr, Wfl
niedrig gehalten, was eine optimale Antiblockier-Steuerung
ermöglicht.
In den beschriebenen Ausführungsformen werden zwar die Hinterradbremsen
Brr, Brl durch ein Niedrigwählsystem synchron gesteuert,
sie können aber auch einzeln gesteuert werden.
Fig. 7 ist ein Schemabild der vierten Ausführungsform, in
welcher gleiche Symbole verwendet werden, um den Elementen in
den oben beschriebenen Ausführungsformen gleiche oder entsprechende
Elemente zu bezeichnen.
Wie gezeigt, ist die Antriebseinheit P mit einem Eingang
des vorderen Differential Df verbunden. Die Antriebseinheit P
und das hintere Differential Dr sind über eine Energieübertragungsanordnung
T′ miteinander gekoppelt, welche die vordere
Antriebswelle Pf, die hintere Antriebswelle Pr und eine
Kupplung 41 umfaßt, welche die Antriebswellen Pf und Pr miteinander
koppelt. Die Kupplung 41 läßt sich manuell betätigen;
wenn sie eingekuppelt wird, wird das Fahrzeug in die direkt
gekoppelte Vierradantriebs-Betriebsart versetzt, in welcher
die auf die Vorderräder Wfr, Wfl wirkende Bremskraft direkt
auf die Hinterräder Wrr, Wrf übertragen sind. Die Kupplung 41
umfaßt ferner einen Betätigungsdetektor 2′, der dafür vorgesehen
ist zu ermitteln, wann die Kupplung 41 betätigt wird.
Der auf jede Bremse Bfr, Bfl, Brr und Brl ausgeübte hydraulische
Druck wird durch das in Fig. 2 gezeigte hydraulische
Bremssystem 7 gesteuert, und außerdem umfaßt das hydraulische
Bremssystem 7 die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigte Antiblockier-
Steuereinrichtung.
Wenn bei der vierten Ausführungsform der Bremsvorgang
in der direkt gekoppelten Vierradantriebs-Betriebsart vorgenommen
wird, in welcher die Kupplung 41 eingekuppelt ist,
wird der auf die jeweiligen Hinterradbremsen Brr, Brl ausgeübte
hydraulische Druck auf einen niedrigen Pegel eingestellt
und daher wird die Interferenz der Vorderräder Wfr, Wfl mit
den Hinterrädern Wrr, Wrl niedrig gehalten, wodurch eine
optimale Antiblockiersteuerung ermöglicht wird.
Die Erfindung ist zwar anhand spezieller Ausführungsformen
beschrieben worden; es leuchtet aber dem Fachmann ein, daß
zahlreiche Abwandlungen und Veränderungen innerhalb des
Rahmens und Gedankens der Erfindung vorgenommen werden können.
Claims (19)
1. Fahrzeug mit Vierradantrieb und Antiblockier-Bremssystem,
mit Vorder- und Hinterachsen, an welchen jeweilige linke und
rechte Räder mit entsprechenden Bremsen angebracht sind, einer
Energieübertragungsanordnung zwischen den Achsen, die dazu
dient, die Achsen wahlweise in direkter Antriebsbeziehung zu
koppeln oder so zu entkoppeln, daß nur eine der Achsen angetrieben
wird, einem hydraulischen Bremssystem zur Steuerung des
auf die Bremsen ausgeübten hydraulischen Bremsdrucks, einer
Antiblockier-Steuereinrichtung in dem hydraulischen Bremssystem
zur Steueurung des hydraulischen Bremsdrucks zwecks Verminderung
des auf die Bremsen ausgeübten Drucks, wenn das entsprechende
Rad im Begriff steht, blockiert zu werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antiblockier-Steuereinrichtung
(9) einen Vorderrad-Steuerabschnitt (9 a) zur Steuerung des
auf die Bremsen (Bfr, Bfl), die mit den Rädern (Wfr, Wfl) auf
der Vorderachse (Afr, Afl) verknüpft sind, ausgeübten Drucks
umfaßt sowie einen Hinterrad-Steuerabschnitt (9 b) zur Steuerung
des auf die Bremsen (Brr, Brl), die mit den Rädern (Wfr,
Wrl) auf der Hinterachse (Arr,Arl) verknüpft sind, ausgeübten
hydraulischen Drucks, und daß der Hinterrad-Steuerabschnitt
(9 b) eine Einrichtung umfaßt, die dazu dient, den auf die
Bremsen (Brr, Brl) der Räder (Wrr, Wrl) auf der Hinterachse
(Arr, Arl) ausgeübten hydraulischen Bremsdruck auf einem
niedrigeren Niveau zu halten, wenn die Energieübertragungsanordnung
(T) die Achsen (Afr, Afl, Arr, Arl) in direkter Antriebsbeziehung
aneinander koppelt,
im Vergleich zu dem Niveau in dem Fall, in dem die Energieübertragunsanordnung (T) die Achsen (Afr, Afl, Arr, Arl)
entkoppelt.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hinterrad-Steuerabschnitt (9 b) die Bremsen (Brr, Brl) an den
Rädern (Wrr, Wrl) auf der Hinterachse (Arr, Arl) synchron
steuert.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung in dem Hinterrad-Steuerabschnitt (9 b) logische
Elemente umfaßt, die tätig sind, um ein Ausgangssignal zu erzeugen,
welches eine Zunahme des Bremsdrucks in den Bremsen
(Brr, Brl) an der Hinterachse (Arr, Arl) verhindert, wenn
die Achsen (Afr, Afl, Arr, Arl) aneinander gekoppelt sind.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Betätigungsdetektor
(2) zum Abtasten der Kopplung der Achsen
(Afr, Afl, Arr, Arl), welcher mit den logischen Elementen
verbunden ist, um das Ausgangssignal zu erzeugen, wenn die
Achsen (Afr,Afl,Arr,Arl) aneinander gekoppelt sind.
5. Fahrzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Bremsbetätigungsdetektor
zu Ermittlung eines Bremsvorgangs, wobei
der Bremsbetätigungsdetektor (29) mit den logischen Elementen
verbunden ist, um das Ausgangssignal aufrechtzuerhalten,
während der Bremsvorgang stattfindet.
6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
logischen Elemente einen Flip-Flop (24) umfassen, der mit
dem Bremsbetätigungsdetektor (29) verbunden ist.
7. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
logischen Elemente eine Verzögerungsschaltung (30) umfassen,
um den hydraulischen Bremsdruck, der auf die Bremsen (Brr, Brl)
der Räder (Wrr, Wrl) auf der Hinterachse (Arr, Arl) ausgeübt
wird, auf dem niedrigeren Niveau zu halten über eine
vorbestimmte Zeitspanne (T), nachdem der Bremsdruck vermindert
worden ist in Reaktion auf das Abtasten der Blockierung der
Bremse (Brr, Brl) eines der Räder (Wrr, Wrl) auf der Hinterachse
(Arr, Arl).
8. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
logischen Elemente Komparatoren (13, 14) umfassen, welche
zwei Pegel von Setzeingangsgrößen aufweisen, ferner Schalteinrichtungen
(32, 33), die dazu dienen, zwei Pegel von
Setzeingangsgrößen auf die Komparatoren (13, 14) zu schalten,
sowie eine Antriebsschaltung (31), die mit dem Betätigungsdetektor
(2) gekoppelt ist, um die Schalteinrichtungen (32,
33) in Reaktion auf die Kopplung und Entkopplung der Achsen
(Afr, Afl, Arr, Arl) zu schalten.
9. Fahrzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Radgeschwindigkeitsdetektoren
(11 r, 11 lö) zum Abtasten der Drehgeschwindigkeit
der Räder (Wrr, Wrl) auf der Hinterachse (Arr,
Arl) und eine Niedriggeschwindigkeits-Wählschaltung (23),
die mit den Radgeschwindigkeitsdetektoren (11 r, 11 l) verbunden
ist und dazu dient, an die logsichen Elemente ein Ausgangssignal
zu liefern, das für die Geschwindigkeit des langsameren
Rades repräsentativ ist.
10. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Energieübertragungsantordnung (T) ein Differential (Dc)
mit einem Verriegelungsmechanismus (1) umfaßt.
11. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Energieübertragungsanordnung (T′) eine Kupplung (41) umfaßt,
welche manuell eingekuppelt und ausgekuppelt wird.
12. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung in dem Hinterrad-Steuerabschnitt (9 b) den Bremsdruck,
der auf die Bremsen (Brr, Brl) der Räder (Wrr, Wrl)
auf der Hinterachse (Arr, Arl) ausgeübt wird, auf einem
niedrigeren Niveau hält als den Bremsdruck der auf die
Bremsen (Bfr, Bfl) der Räder (Wfr, Wfl) auf der Vorderachse
(Afr, Afl) ausgeübt wird, wenn die Achsen (Afr, Afl, Arr, Arl)
miteinander gekoppelt sind.
13. Verfahren zur Steuerung des hydraulischen Bremsdrucks,
der den Bremsen an den Vorder- und Hinterrädern auf der
Vorderachse bzw. Hingerachse eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb
zugeführt wird, in welchem die Vorder- und Hinterachse
wahlweise in der Vierrad- und der Zweirad-Antriebsart gekoppelt
und entkoppelt werden können, dadurch gekennzeichnet,
daß den Bremsen durch ein hydraulisches Bremssystem hydraulischer
Bremsdruck zugeführt wird, daß der auf die jeweiligen
Vorder- und Hinterräder ausgeübte hydraulische Bremsdruck
getrennt und unabhängig voneinander gesteuert wird, und daß
der auf die Bremsen der Hinterräder ausgeübte hydraulische
Bremsdruck auf einem niedrigeren Pegel gehalten wird, wenn
die Achsen in der Vierrad-Antriebsart miteinander gekoppelt
sind, im Vergleich zu dem Bremsdruck, wenn die Achsen entkoppelt
sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch manuelles
Einkuppeln und Auskuppeln einer Kupplung, um die Kopplung
bzw. Entkopplung der Achsen zu bewirken.
15. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Verriegeln
und Entriegeln eines Differential, um die Kopplung
bzw. Entkopplung der Achsen zu bewirken.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der hydraulische Bremsdruck an einem Anstieg gehindert wird,
wenn die Achsen miteinander gekoppelt sind.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der hydraulische Bremsdruck den Bremsen an den Vorderrädern
auf der Basis der Abtastung einer im Begriff stehenden
Blockierung der Vorderräder derart zugeführt wird, daß der
Bremsdruck vermindert wird, wenn Blockierzustände abgetastet
werden, der auf die Bremsen an den Hinterrädern ausgeübte
hydraulische Bremsdruck auf dem niedrigen Niveau gehalten wird,
wenn die Achsen miteinander gekoppelt sind, und der Druck
vermindert wird, wenn die Blockierzustände der Hinterräder
abgetastet weden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
der auf die Bremsen an den Hinterrädern ausgeübte verminderte
Bremsdruck über eine vorbestimmte Zeitspanne aufrechterhalten
wird, nachdem die Blockierzustände nicht mehr ermittelt
worden sind.
19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der auf die Bremsen der Hinterräder ausgeübte hydraulische
Bremsdruck kleiner ist als der auf die Vorderräder ausgeübte
Bremsdruck, wenn die Achsen miteinander gekoppelt sind.
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