DE10332669A1 - Braking and traction system for motor vehicles, especially all-wheel drive vehicles, wherein axle or wheel switching systems are controlled hydraulically using the braking system hydraulics - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Brems- und Traktionssystem für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Allradantrieb, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a braking and traction system for motor vehicles, especially for motor vehicles with four-wheel drive, according to the generic term of Claim 1.
In modernen Fahrzeugen mit Allradantrieb sind Bremseingriffs- und Traktionskontrollsysteme bekanntermaßen verwendet. Moderne Fahrzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass diese Systeme regelbar sind und zu einer Antriebsmomentenverteilung führen. Dieser geregelte Eingriff erfolgt bei passiven mechanischen Systemen beispielsweise mit Visco-Kupplungen, oder mit elektrisch regelbaren Differentialsperren oder Zuschaltvorrichtungen.In Modern four-wheel drive vehicles are known to use brake engagement and traction control systems. Modern vehicles are characterized by the fact that these systems are controllable and lead to a drive torque distribution. This controlled intervention takes place in passive mechanical systems, for example with visco-couplings, or with electrically adjustable differential locks or connection devices.
Weiterhin sind Allradregelsysteme bekannt, bei denen die Sperrwirkung durch aktiven Bremseinsatz, d.h. durch Abbremsen des durchdrehenden Rades erzielt wird.Farther All-wheel control systems are known in which the blocking effect by active brake application, i. by slowing down the spinning wheel is achieved.
Ein reiner Bremseinsatz hat aber nachteiligermaßen die Wirkung, dass unnötig Energie verloren geht. Au ßerdem wird die Handhabung vom Fahrer als unkomfortabel empfunden.One However, pure brake application disadvantageously has the effect of unnecessary energy get lost. Furthermore The handling is perceived by the driver as uncomfortable.
Weiterhin werden elektronisch regelbare Differentialsperren bzw. Achszuschaltsysteme verwendet, da hier eine gezielte Kontrolle der Antriebsmomentenverteilung erfolgen kann. Nachteil dieser Systeme ist, dass neben den elektronischen Input-Signalen auch Energie in elektrischer und hydraulischer Form notwendig ist, um diese regelbaren Systeme anzusteuern.Farther be electronically controlled differential locks or Achszuschaltsysteme used here as a targeted control of the drive torque distribution can be done. Disadvantage of these systems is that in addition to the electronic Input signals also energy in electrical and hydraulic form necessary to control these controllable systems.
Aus
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Brems- und Traktionssystem für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Allradantrieb, dahingehend zu verbessern, dass die Traktionsregelung apparativ einfacher und wirkungsvoller wird.Of the Invention is therefore the object of a braking and traction system for motor vehicles, especially for Motor vehicles with four-wheel drive, to improve that The traction control apparatus is simpler and more effective.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Brems- und Traktionssystem gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The asked task is in a braking and traction system of the generic type according to the invention the characterizing features of claim 1 solved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the method according to the invention are in the dependent claims specified.
Kern der Erfindung ist hierbei, dass eine oder mehrere Achs- bzw. Radzuschaltsysteme vorgesehen sind, welche hydraulisch aus dem hydraulischen Druckreservoir des Bremsaggregates ansteuerbar sind.core The invention here is that one or more axle or Radzuschaltsysteme are provided, which hydraulically from the hydraulic pressure reservoir the braking unit can be controlled.
Das hydraulische Bremsaggregat übernimmt somit diese Funktion und muss entsprechend erweitert werden. Damit erfolgt eine Konzentration der Funktionalitäten auf das Bremsaggregat. Eine separate Energiezufuhr für die Zuschaltsysteme entfällt. Ferner wird das System kompakt und kostengünstig in der Fertigung.The hydraulic brake unit thus takes over this function and must be extended accordingly. This is done a concentration of functionalities on the brake unit. A separate power supply for the switching systems are eliminated. Further the system becomes compact and inexpensive in production.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die besagten Achs- bzw. Radzuschaltsysteme hydraulisch ansteuerbare Differentialsperren sind. Hierbei werden nun insbesondere die Differentialsperren bei Allradbetrieb auf diese Weise effizient angesteuert.In further inventive embodiment is provided that said axle or Radzuschaltsysteme hydraulically controllable differential locks are. Here are now in particular the differential locks in all-wheel drive in this way efficiently controlled.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die besagten Achs- bzw. Radzuschaltsysteme und/oder Differentialsperren über Inputsignale einer ebenfalls die Radbremsen betätigenden Steuereinrichtung ansteuerbar sind.In further advantageous embodiment is indicated that the said Achs- or Radzuschaltsysteme and / or differential locks via input signals a likewise the wheel brakes actuated control device are controllable.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass die Steuereinrichtung funktional die Brems- und die Traktionskontrollsignale in einem gemeinsamen Verarbeitungslauf verarbeitet.Farther is advantageously configured that the control device functional the brake and the traction control signals in a common Processing run processed.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Steuereinrichtung mit einer Mehrzahl von Sensoren datentechnisch verbunden ist, derart, dass sowohl Brems- und Blockiersignale wie auch Traktionsschlupfsignale gleichermaßen und in derselben Steuereinrichtung verarbeitbar sind.In Advantageous embodiment is specified that the control device with a plurality of sensors is connected by data technology, in such a way that both braking and blocking signals as well as traction slip signals equally and are processable in the same control device.
Weiterhin ist vorteilhaft ausgestaltet, dass das hydraulische Aggregat zum Zweck der Beaufschlagung der Bremssysteme als auch der Achs- bzw. Radzuschaltsysteme und der Differentialsperren entsprechend auf eine höhere Leistungsbereitstellung appliziert ist.Furthermore, it is advantageously configured that the hydraulic unit for the purpose of loading the brake systems and the axle or Radzuschaltsysteme and the differential locks is applied accordingly to a higher power delivery.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Steuereinrichtung derart betreibbar ist, dass mit den eingespeisten Sensorsignalen die aktuelle Verkehrssituation vorausschauend bewertbar und die Achs- bzw. Radzuschaltsysteme und ggfs die Differentialsperren mit regelungstechnischem Vorhalt in verkehrssituationsmäßiger Vorausschau ansteuerbar sind.In Another advantageous embodiment is specified that the control device is operable so that with the supplied sensor signals the current traffic situation can be assessed in a forward-looking manner and the axle or Radzuschaltsysteme and possibly the differential locks with control technology Assumption in traffic situation foresight are controllable.
Neben der apparativen Realisierung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit die verschiedenen Ausgestaltungen gemäß der Ansprüche 2 bis 7 funktional als digitalisierte Maßnahmen abzulegen, d.h. als Softwareprogrammprodukt mit den Funktionen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die mechanischen und mechatronischen Steuerfunktionen auf einem Datenträger oder in einem Datenfile abgelegt sind, welcher in die Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche importierbar, bzw. aus derselben exportierbar ist.Next the apparatus realization of the invention is also possible the various embodiments according to claims 2 to 7 functionally as digitized measures to drop off, i. as a software program product with the functions one of the claims 1 to 7, in which the mechanical and mechatronic control functions on a disk or are stored in a data file, which in the control device importable according to one of the preceding claims, or from the same is exportable.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist bei Umgang mit dem Softwareprogrammprodukt vorgesehen, dass die Funktionen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die besagten mechanischen und mechatronischen Funktionen auf einem via Datennetzwerk abrufbaren Datenfile abgelegt sind, welcher in die Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche importierbar, bzw. aus derselben exportierbar ist.In particularly advantageous embodiment of the invention is in handling with the software program product provided that the functions after one of the claims 1 to 7, the said mechanical and mechatronic functions stored on a data file retrievable via data network, which can be imported into the control device according to one of the preceding claims, or is exportable from the same.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.The The invention is illustrated in the drawing and described in more detail below.
Es zeigt:It shows:
Von
dort aus wird ein Betäitgungssignal
gegeben. Nach unten zu den Positionsnummern
Diese
Elemente entsprechen jedoch dem Stand der Technik und werden daher
hier nicht weiter ausgeführt.
Zum Druckmittelsystem der Bremsanlage gehört auch ein Druckmittelreservoir
Über die
Druckverstärker
Wie oben genannt können dies zuschaltbare bzw. ad hoc zuschaltbare Differentialsperren sein. Wichtig ist hierbei, dass sie druckmittelmäßig vom gleichen Druckmittelsystem versorgt werden. Dadurch entfallen zusätzlichen Druckmittelerzeugungselemente.As mentioned above this be switchable or ad hoc switchable differential locks. Important Here is that they have the same pressure medium system of the same pressure medium system be supplied. This eliminates additional pressure medium generating elements.
Wichtig ist hierbei natürlich, dass das Druckmittelsystem, in diesem Fall das hydraulische Druckmittelsystem des Bremsaggregates um diese Funktion erweitert und angepasst werden muss. Für den höheren Bedarf an Druckmittel muss nunmehr auch das besagte Aggregat ausgelegt werden. D.h. die Pumpen, und die Leitungsquerschnitte müssen an den höheren Bedarf angepasst werden.Important is, of course, that the pressure medium system, in this case the hydraulic pressure medium system of the brake unit can be extended and adjusted by this function got to. For the higher one Need for pressure medium now also said unit has been designed become. That the pumps, and the cable cross sections must be at the higher Need to be adjusted.
Neben
den in der Regel
Desweiteren erhält das hydraulische Aggregat zusätzlich Inputsignale zur Ansteuerung dieser Differentialsperren. Demgemäß muss das hydraulische System in der oben beschriebenen Weise ausgelegt sein, um dem höheren Bedarf an Druckmittel, d.h. dem höheren Bedarf an hydraulischer Energie auch gerecht werden zu können.Furthermore receives the hydraulic unit in addition Input signals for controlling these differential locks. Accordingly, that must hydraulic system be designed in the manner described above to the higher one Demand for pressure medium, i. the higher demand for hydraulic Energy to be fair.
Es wird dabei angenommen, dass das Aktivieren einer Differentialsperre, oder das Zuschalten einer Achse nur in temporären Extremsituationen, wie bei Fahrt auf Eis oder Glätte, oder Offroad, oder bei aggressiver Kurvenfahrt auftritt. Um jedoch in jeder Situation alle Sicherheitsreserven zu haben, muss das hydraulische System auf diesen erfindungsgemäß auch höheren Bedarf an hydraulischer Energie appliziert sein.It is assumed that the activation of a differential lock, or the connection of an axle occurs only in temporary extreme situations, such as driving on ice or smoothness, or off-road, or in aggressive cornering. However, in ever the situation to have all safety reserves, the hydraulic system must be applied to this inventively higher demand for hydraulic energy.
Durch die Verwendung und Erweiterung des Bremsaggregates als Energielieferant und Ansteuerungssystem für Allrad-Komponenten können Fahrzeug-Traktions- und Stabilitätsfunktionen auf das Bremsaggregat konzentriert werden. Die hydraulischen Leitungen können ähnlich oder identisch zu den Bremsleitungen im Fahrzeug installiert werden und gewartet werden.By the use and expansion of the braking unit as an energy supplier and driving system for Four-wheel components can Vehicle Traction and Stability Features be concentrated on the brake unit. The hydraulic lines can be similar or identical to the brake lines to be installed in the vehicle and being repaired.
Die Differentialsperren bzw. die Zuschaltsysteme können auf relativ einfache und bekannte hydraulische Lamellen/Kupplungs- bzw. Sperrsysteme reduziert werden.The Differential locks or the Zuschaltsysteme can be relatively simple and known hydraulic slats / coupling or locking systems reduced become.
Die Differentialsperren bzw. die Zuschaltsysteme können auch präventiv, d.h. vor Auftreten von Schlupf aktiviert werden, z.B. anhand einer Situationserkennung. Dabei sind Sensoren vorgesehen, die Fahrzustän de und Umgebungsparameter aufnehmen und auswerten, und innerhalb einer Auswerteeinheit ggfs auf eine Traktionsunterstützung hin auswerten.The Differential locks or the connection systems can also be preventive, i.e. be activated before the occurrence of slippage, e.g. by means of a Situational awareness. In this case, sensors are provided, the Fahrzustän de and Record and evaluate environmental parameters, and within one If necessary, evaluate the evaluation unit for traction support.
Die Differentialsperren können somit auch proaktiv, d.h. vor Auftreten von Schlupf die Fahrdynamik positiv beeinflussen.The Differential locks can thus also proactive, i. before the occurrence of slip the driving dynamics influence positively.
Hierbei wird deutlich, dass nicht nur eine Zusammenfassung auf eine gemeinsame hydraulische Energiequelle von Vorteil ist, sondern dass sich hierbei auch die elektronische Auswertung zusammenfassen lässt.in this connection It becomes clear that not just a summary on a common hydraulic energy source is beneficial, but that here also summarizes the electronic evaluation.
Je
nach Anzahl der zu regelnden Kupplungen oder Differentialsperren
muss die als ABS/ESP-Steuergerät
ausgelegte Auswerteeinheit
Die anzusteuernden Allrad-Regelkomponenten, d.h. Kupplungen und Differentialsperren, müssen derart ausgelegt sein, dass sie ggfs elektronisch geregelt aber hydraulisch ansteuerbar sind und mit den für Bremsen üblichen Systemdrücken und Ölvolumina bei Betätigung funktionieren.The to be controlled four-wheel drive control components, i. Clutches and differential locks, have to be designed so that they possibly electronically regulated but can be controlled hydraulically and with the system pressures and oil volumes customary for brakes on actuation function.
Die Ansteuerung erfolgt wie bei der Radbremse, z.B. im Traktionsmodus. Bei auftretendem und erwartetem Schlupf wird dieser durch das Steuergerät anhand von Drehzahlen und Fahrzeugparametern erkannt und je nach Situation durch Eingriff in die Radbremse und/oder das Allrad-System eine Korrektur oder eine Gegenmaßnahme eingeleitet, also entweder Rad abbremsen oder Differentialsperre aktivieren.The Activation takes place as in the wheel brake, e.g. in traction mode. When occurring and expected slip this is based on the control unit detected by speeds and vehicle parameters and depending on the situation by intervention in the wheel brake and / or the four-wheel system, a correction or a countermeasure initiated, so either wheel decelerate or differential lock activate.
Im
genannten Beispiel gemäß
Insgesamt entstehen aus der erfindungsgemäßen Auslegung des Druckmittelbedarfes eine Gesamtheit von Vorteilen.All in all arise from the inventive design the pressure medium requirement a set of advantages.
So erfolgt eine Konzentration der Funktionen Traktion, Fahrzeugstabilität auf das Bremsaggregat und dessen hydraulische Energieerzeugung.So A concentration of functions traction, vehicle stability takes place on the Brake unit and its hydraulic power generation.
Weiterhin erfolgt eine Eliminierung separater Ansteuerelemente / Energierzufuhr für die Allradkomponenten.Farther there is an elimination of separate control elements / energy supply for the All-wheel components.
Außerdem wird eine Gewichtsreduktion durch den Einsatz der besagten zentralen Hydraulikeinheit erreicht, die das so ausgestatte Fahrzeug deutlich leichter macht, ohne Einbuße an Funktionalität.In addition, will a weight reduction through the use of said central Hydraulic unit achieved, the so equipped vehicle significantly makes it easier without loss in functionality.
- 11
- DruckmittelreservoirPressure fluid reservoir
- 22
- E/P-UmsetzerI / P converter
- 33
- E/P-UmsetzerI / P converter
- 44
- Druckverstärkerbooster
- 55
- Druckverstärkerbooster
- 66
- Sperrdifferentiallimited slip differential
- 77
- Sperrdifferentiallimited slip differential
- 1010
- BremspedalerieBremspedalerie
- 2020
- Druckverstärkerbooster
- 3030
- Bremsenbrakes
- 4040
- Auswerteeinheitevaluation
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