WO1999028173A1 - Bremsanlage mit einem hinterachs-blockierverhinderer - Google Patents

Bremsanlage mit einem hinterachs-blockierverhinderer Download PDF

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WO1999028173A1
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Helmut Fennel
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • Y10S303/06—Axle differential control

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle brake system with a system that controls or regulates the brake pressure or the braking force in the rear wheel brakes, which prevents the rear wheels from locking, with speed sensors and with an electronic circuit for evaluating the sensor signals and generating them brake pressure or brake force control signals for the anti-lock device.
  • ABS anti-lock protection
  • the driver is warned of impending instability or an excessive drive torque so that he can reduce the drive torque of the vehicle engine by reducing the actuating force exerted on the accelerator pedal and can thus actively intervene in the regulation or control circuit.
  • the driver's involvement is relatively uncritical, because if the drive torque is too high, it is only difficult to start, but a dangerous situation does not occur.
  • the present invention is based on the object of reducing the manufacturing outlay for a regulated motor vehicle brake system of the type mentioned at the outset, without thereby imposing too much on the driver or even endangering the function of the system and / or the safety of the vehicle .
  • the invention is therefore based on the knowledge that a technically advanced brake system which can be implemented with comparatively little effort is obtained if a rear-axle anti-lock device (in short: HA-ABS) with a complete ABS sensor system, namely with three or four speed sensors, equipped and also warns the driver, at the latest when the second front wheel also threatens to lock.
  • HA-ABS rear-axle anti-lock device
  • ABS sensor system namely with three or four speed sensors
  • the brake system according to the invention is in principle a rear wheel locking device (HA-ABS), which by means of two additional sensors, which detect the turning behavior of the front wheels, and by means of advanced electronics or software, as well as an optical or acoustic warning system, form a fully-fledged control system, namely an anti-lock device and one EBV regulation was added.
  • H-ABS rear wheel locking device
  • a full vehicle condition analysis can be carried out by detecting, evaluating and comparing the turning behavior of the individual wheels, the results of which then flow into the control.
  • the rotational behavior of the individual vehicle wheels is detected with the aid of three or four wheel-specific speed sensors S1 to S4.
  • the rear wheel sensors if it is a vehicle with a rear axle drive, a single differential sensor can suffice.
  • the signals After conditioning the sensor signals in a conditioning circuit 1, the signals are evaluated in a known manner in a circuit 2, logically linked and analyzed. For example, a vehicle reference speed v REF , Slip signals ⁇ , wheel and vehicle deceleration signals b, further time derivatives of individual signals, etc. are formed. On the basis of these signals, which are based on the turning behavior of the individual wheels, an extensive analysis of the current vehicle condition and the driving situation, for example the current driving stability, the impending instabilities, the condition of the road surface can be carried out.
  • a bad road detection symbolized in the figure by a block 3, is also possible.
  • control logic 4 The results of the sensor signal evaluation and the analyzes are then processed in control logic 4 on the basis of simple or complex algorithms, with the aim of obtaining brake pressure control signals with which hydraulic valves or other actuators 5, 6 that control the brake pressure or the braking force can be controlled influence on one rear wheel each. With the help of the valves or actuators 5, 6, the locking of the rear wheels is finally prevented, so that their stability is ensured and the EBV control is carried out.
  • a display and warning system 6, 7 is also connected to the evaluation and analysis circuit 2.
  • This consists of an optical or acoustic warning signal generator 7 and a vehicle status indicator 8.
  • the warning signal generator 7 sounds or lights up, even if the second pre block or threaten to block the wheel (and thus both front wheels). It can be very useful and can be implemented with relatively little effort to vary the intensity (volume or luminosity of the warning signal generator 7) as a function of the particular driving situation, of the current vehicle speed or of the danger of the respective situation assessed in another way.
  • the invention makes it possible to implement a relatively simple, inexpensive system which, in contrast to the known full-fledged ABS systems which act on all four wheels, only prevents the rear wheels from locking, but with additional information sources , namely through the full sensor equipment, and through the optical signaling of critical conditions, such as the impending blocking of the front wheels, and through the participation of the driver to an (almost) full-fledged system.

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Abstract

Bei einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem den Bremsdruck oder die Bremskraft an den Hinterrädern steuerden oder regelnden System (HA-ABS), das ein Blockieren der Hinterräder verhindert, sind die Vorderräder und die Hinterräder individuell mit Drehzahlsensoren (S1 bis S4) ausgerüstet. Auf Basis der Drehzahlsensorsignale und mit Hilfe des das Blockieren der Hinterräder verhindernden Systems (HA-ABS) wird außerdem die Verteilung der Bremskraft auf Vorder- und Hinterachse (EBV-Funktion) gesteuert oder geregelt. Ferner ist ein Anzeige- und/oder Warnsystem vorhanden (7, 8), das dem Fahrzeugführer das drohende Blockieren eines Vorderrades oder des zweiten Vorderrades signalisiert.

Description

Bremsanlage mit einem Hinterachs-Blockierverhinderer
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem den Bremsdruck oder die Bremskraft in den Hinterradbremsen steuernden oder regelnden System (HA-ABS), das ein Blockieren der Hinterräder verhindert, mit Drehzahlsensoren und mit einer elektronischen Schaltung zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Bremsdruck- oder Bremskraftsteuersignalen für den Blockierverhinderer.
Bremsanlagen mit Blockierschutz (ABS) sind heutzutage nahezu Standard. Es ist jedoch auch bereits bekannt, einen Blockierschutzverhinderer lediglich für die Hinterräder vorzusehen, weil ein Blockieren der Hinterräder bekanntlich mit Schleudergefahr einhergeht und weil sich die Belastung der Hinterachse je nach Insassenzahl oder in Abhängigkeit von der Zuladung in sehr weiten Grenzen ändern kann. Die Beschränkung des Regelungssystems auf die Hinterräder führt natürlich, dies ist der einzige Vorteil, zu erheblichen Einsparungen im Vergleich zu einem auf alle Räder wirkenden System. Der Herstellungsaufwand sind auch heute noch bei mittleren und kleineren PKW, Klein-LKW (light trucks) etc. ein entscheidender Grund für den Einbau bzw. den Verzicht auf ein ABS. Zur Vereinfachung und Verbilligung eines Antriebsschlupf- Regelungssystems, wurde auch schon vorgeschlagen, den Fahrer in den Regelungskreis einzubeziehen (DE 35 27 532 C2 ) . Hierzu wird dem Fahrer eine drohende Instabilität bzw. ein zu hohes Antriebsmoment signalisiert, damit er durch Reduzieren der auf das Gaspedal ausgeübten Stellkraft das Antriebsmoment des Fahrzeugmotors verringern und damit aktiv in den Regelungs- oder Steuerungskreis eingreifen kann. Bei einem solchen System ist die Fahrermitwirkung relativ unkritisch, weil bei zu hohem Antriebsmoment lediglich das Anfahren erschwert wird, eine gefährliche Situation dagegen nicht eintritt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Herstellungs-Aufwand für eine geregelte Kraftfahrzeug- Bremsanlage der eingangs genannten Art auf ein Minimum zu reduzieren, ohne dadurch dem Fahrer zu viel zuzumuten oder gar die Funktion des Systems und/oder Sicherheit des Fahrzeugs zu gefährden.
Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe durch die in den beigefügten Ansprüchen beschriebene Kraftfahrzeug-Bremsanlage gelöst werden kann, deren Besonderheit darin besteht, daß die Vorderräder und die Hinterräder individuell mit Drehzahlsensoren ausgerüstet sind, daß auf Basis der Drehzahlsignale und mit Hilfe des das Blockieren der Hinterräder verhindernden Systems die Bremskraftverteilung auf die Räder der Vorderachse und der Hinterachse steuerbar oder regelbar ist und daß schließlich ein Anzeige- und/oder Warnsystem vorhanden ist, welches dem Fahrzeugführer das drohende Blok- kieren eines Vorderrades oder des zweiten Vorderrades signalisiert .
Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß man zu einer technisch fortschrittlichen, mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbaren Bremsanlage gelangt, wenn man einen Hinterachs-Blockierverhinderer (kurz: HA-ABS) mit einer vollständigen ABS-Sensorik, nämlich mit drei oder vier Drehzahlsensoren, ausstattet und außerdem den Fahrer warnt, spätestens dann, wenn auch das zweite Vorderrad zu blockieren droht. Eine solche Anlage ist trotz ihres einfachen Auf- baus und des geringen Herstellungsaufwandes sowohl zur elektronischen Regelung der Bremskraftverteilung (EBV- Regelung), als auch zur Blockierschutzregelung der Hinterräder und zur Warnung vor einer Instabilität (oder vor einem drohenden Blockieren ) der Vorderräder und der damit einhergehenden Gefährdung der Lenkfähigkeit in der Lage.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist im Prinzip ein Hinterradblockierverhinderer (HA-ABS), der durch zwei zusätzliche Sensoren, die das Drehverhalten der Vorderräder erfassen, und durch erweiterte Elektronik oder Software sowie durch ein optisches oder akustisches Warnsystem zu einem vollwertigen Regelungssystem, nämlich einem Blockierverhinderer und einer EBV-Regelung, ergänzt wurde. it Hilfe der drei oder vier Drehzahlsensoren, die die erfindungsgemäße Bremsanlage enthält, läßt sich durch Erfassen, Auswerten und Vergleichen des Drehverhaltens der einzelnen Räder eine volle Fahrzeugzustandsanalyse durchführen, deren Ergebnisse dann in die Regelung einfließen. Auf Basis der derart verarbeiteten und verknüpften Sensorsignale ist z.B. auch eine Schlechtweg-Erkennung realisierbar, also die Gewinnung eines Signals, mit dem die Regelung der jeweiligen Straßensituation noch besser angepaßt werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den folgenden Erläuterungen anhand der beigefügten Abbildung hervor, die in symbolischer Darstellungsweise die wesentlichen elektronischen Komponenten einer Bremsanlage der erfindungsgemäßen Art wiedergibt und zur Erläuterung der Funktionsweise einer solchen Bremsanlage dient.
Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Drehverhalten der einzelnen Fahrzeugräder mit Hilfe von drei oder vier radindividuellen Drehzahlsensoren Sl bis S4 erfaßt. Anstelle der Hinterradsensoren kann auch, wenn es sich um ein Fahrzeug mit Hinterachsantrieb handelt, ein einziger Differentialsensor genügen.
Nach Aufbereitung der Sensorsignale in einer Aufbereitungsschaltung 1 werden die Signale in bekannter Weise in einer Schaltung 2 ausgewertet, logisch verknüpft und analysiert. Es werden z.B. eine Fahrzeug-Referenzgeschwindigkeit vREF, SchlupfSignale λ, Rad- und Fahrzeugverzögerungssignale b, weitere zeitliche Ableitungen einzelner Signale usw. gebildet. Auf Basis dieser Signale, die auf dem Drehverhalten der einzelnen Räder beruhen, läßt sich eine weitgehende Analyse des momentanen Fahrzeugzustandes und der Fahrsituation, z.B. der momentanen Fahrstabilität, der drohenden Instabilitäten, der Fahrbahnbeschaffenheit durchführen.
Eine Schlechtwegerkennung, symbolisiert in der Abbildung durch einen Block 3, ist ebenfalls möglich.
Die Ergebnisse dieser der Sensorsignalauswertung und der Analysen werden dann in einer Regellogik 4 auf Basis einfacher oder komplexer Algorithmen verarbeitet, mit dem Ziel, Bremsdrucksteuersignale zu erhalten, mit denen hydraulische Ventile oder andere Aktuatoren 5,6 angesteuert werden können, die den Bremsdruck oder die Bremskraft an jeweils einem Hinterrad beeinflussen. Mit Hilfe der Ventile oder Aktuatoren 5,6 wird schließlich das Blockieren der Hinterräder verhindert, damit deren Stabilität gewährleistet und die EBV-Regelung durchgeführt.
Nach dem abgebildeten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist außerdem an die Auswertungs- und Analyseschaltung 2 ein Anzeige- und Warnsystem 6,7 angeschlossen. Dieses besteht hier aus einem optischen oder akustischen Warnsignalgeber 7 und aus einer Fahrzeug-Zustandsanzeige 8. Der Warnsignalgeber 7 ertönt oder leuchtet auf, wenn auch das zweite Vor- derrad (und damit beide Vorderräder) blockieren oder zu blockieren drohen. Es kann durchaus sinnvoll sein und läßt sich mit relativ geringem Aufwand realisieren, die Intensität (Lautstärke oder Leuchtkraft des Warnsignalgebers 7) in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation, von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit oder von der auf andere Weise bewerteten Gefährlichkeit der jeweiligen Situation zu variieren .
Wie der vorstehenden Erläuterung zu entnehmen ist, ermöglicht die Erfindung die Realisierung eines relativ einfachen, billigen Systems, das im Gegensatz zu den bekannten vollwertigen ABS-Systemen, die auf alle vier Räder wirken, nur das Blockieren der Hinterräder verhindert, das jedoch durch zusätzliche Informationsquellen, nämlich durch die volle Sensorausstattung, und durch die optische Signalisierung kritischer Zustände, wie des drohenden Blockierens der Vorderräder, und durch Mitwirkung des Fahrers zu einem (nahezu) vollwertigen System ausgebaut worden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem den Bremsdruck oder die Bremskraft an den Hinterrädern steuernden oder regelnden System, das ein Blockieren der Hinterräder verhindert, mit Drehzahlsensoren und mit einer elektronischen Schaltung zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Bremsdruck- oder Bremskraft-Steuersignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder und die Hinterräder individuell mit Drehzahlsensoren (Sl bis S4) ausgerüstet sind, daß auf Basis der Drehzahlsensorsignale und mit Hilfe des das Blockieren der Hinterräder verhindernden Systems die Bremskraftverteilung auf die Räder der Vorderachse und der Hinterachse steuerbar und regelbar ist und daß ein Anzeige- und/oder Warnsystem (7,8) vorhanden ist, daß dem Fahrzeugführer das drohende Blockieren eines Vorderrades oder des zweiten Vorderrades signalisiert.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit Hinterrad-Antrieb anstelle der individuellen Hinterradsensoren ein gemeinsamer Differentialsensor vorgesehen ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockieren des zweiten Vorderrades optisch und/oder akustisch signalisierbar ist, wobei die Intensität des Signals in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc. oder der jeweiligen Gefahrenlage variierbar ist.
PCT/EP1998/007248 1997-11-27 1998-11-12 Bremsanlage mit einem hinterachs-blockierverhinderer WO1999028173A1 (de)

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