DE1755578B2 - Vorrichtung zum verhindern des blockierens von fahrzeugraedern - Google Patents

Description

tialquotienten der Geschwindigkeit, also der Verzöge- 65 Schlupf von 100 ⁰Zo bedeutet Blockierung des Rrdcs, rung des Fahrzeugrades. Mit dieser Vorrichtung soll also meist geringen Reibwert und Manövrierunfähigkeit des Fahrzeuges.

Sobald das Rad blockieren will, steigt die Winkcl-

erreicht werden, daß die Bremsen wieder angelegt werden, bevor Rad- und Fahrzeuggeschwindigkeit

If

verzögerung des Fahrzeugrades stark an, ihren Ver- Kanäle 17 und 20 an beiden Stirnflächen derselbe

lauf erhält man analog durch den mit dem Fahrzeug- Öldruck aufgebaut wird.

rad umlaufenden Meßfühler. Ein nachgeschaltetes Bei Ansprechen der Regelung bewegt sich der Dirterenziergüed liefert den Spamiungsveriauf ent- Schieber ü durch die magnetische Energie der sprechend dem Ruck ψ als dritte Ableitung des Dreh- 5 Tauchspule in Richtung A gegen den vorgegebenen winkeis ψ. Der prinzipielle Verlauf der einzelnen Öldruck, bis sich ein Gleichgewicht zwischen Öl-Spannungen ist aus Diagramm 5 zu ersehen. druck einerseits und Öldruck plus Schubkraft der

Im zeitlichen Verlauf liegt das Maximum des Spule andererseits einstellt. (Die Kraft der Feder 13

Ruckes vor dem der Verzögerungskurve, eignet sich ist zu vernachlässigen.) Während der ersten Regel-

also besonders gut als empfindliches Steuersignal des io stufe wird die Verbindung zwischen Kanal 16 und 19

Reglers; da das Maximum über dem Wendepunkt unterbrochen, so daß der Bremsdruck lediglich nicht

der Verzögerungskurve liegt, spricht die Regelung weiter ansteigen kann. Herrscht immer noch Über-

vor dem Blockieren des Rades an. druck im Bremskreis, wird in der zweiten Stufe eine

Übersteigt der Ruck einen festzulegenden Grenz- Verbindung zwischen Kanal 18 und 19 hergestellt, wert, so ist die Differenz zwischen Istwert und 15 so daß Bremsflüssigkeit in den Vorratsbehälter zuGrenzwert ein Maß dafür, um wieviel das Moment rückfließen kann.

der Bremse vermindert werden muß, um den gefor- Steigt der Reibwert zwischen Fahrbahn und Rei-

derten Reibwert zwischen Fahrbahn und Reifenauf- fenaufstandsfläche wieder an, entsteht ein Ruck mit

Standsfläche aufrechtzuerhalten. (Den maximalen umgekehrtem Vorzeichen; infolgedessen läßt die

Reibwert ergäbe Ruck gleich 0). Das Steuersignal 20 Kraft der Spule nach. Ein neues Gleichgewicht am

steuert dann eine Steuerungseinrichtung an, der bei Schieber 11 stellt sich ein; der Bremsdruck kann

der Ruckschwelle in Arbeitsstellung kippt; deren ver- wieder ansteigen.

stärkte Ausgangsspannung betätigt ein elektromagne- Das in Fig. 1 gezeigte Ventil hat den großen

tisches Ventil, um den Überdruck aus dem Brems- Nachteil, daß der Regelvorgang abhängig wird von

kreis abzulassen oder im entgegengesetzten Fall 25 der Fußkraft, die der Regelung entgegenwirkt. Um

Druck hineinzugeben. Die Lösung des Problems dies auszuschalten, kann das Ventil in Fig. 2 zur

durch einen Regelkreis bewirkt eine EinpendHung Anwendung kommen.

der Regelgröße auf den Sollwert oder ermöglicht In Ruhestellung ist der Schieber druckausgeglichen

auch eine aperiodische Annäherung. über die Kanäle 26, 27a, 27 b, 27 c, 29 und 30. Bei

Die Erfindung läßt verschiedene Ausfühiungs- 30 Betätigung des Bremspedals 1 ist eine normale Brem-

formen zu. Fig. 1 zeigt ein schematischcs Blockbild sung über die Kanäle 26, 27a, 27ύ und 29 möglich.

der Anordnung. Mit Betätigung des Bremspedals 1 Bei Ansprechen der Regelung, d. h. Schließen der

wird über den Schalter 9 der Regelkreis singe- Kanäle 26 und 27/;, kann aus der Kummer λ über

schaltet. Ein mit dem Rad umlaufender Gleichstrom- den Kanal 27c Öl in ein elastisches Glied ;■ (Speicher

generator 2 gibt eine der Drehzahl proportionale 35 oder Schlauchleitung) fließen, andererseits aber durch

Spannung ab, die in einem Integrierglieds geglättet die Fußkraft nicht über denselben Weg höherer Druck

wird. in der Kammer <x (Bremse) aufgebaut werden. In der

Zur Messung der Drehverzögerung ist am Eingang zweiten Stufe der Regelung kann analog zur vorbe-

des Reglers ein Differenziergiied 6 angeordnet, dem schriebenen Lösung Bremsflüssigkeit über die Kanäle

ein zweites Differenziergiied 7 nachgeschaltet ist, des- 40 29 und 28 zurückfließen.

sen Ausgangsspannung analog dem Ruck ip verläuft Das Rückschlagventil β öffnet, wenn der Brems-

und als Steuersignal eine Steuereinrichtung 8 an- druck vom Pedal unter den Druck in der Leitung 29

steuert. Erreicht der Ruck seinen Grenzwert, kippt sinkt.

der Schalter 8 in seine Arbeitsstellung und gibt eine in Um den Nachteil des äußeren elastischen Gliedes

einem gewissen Bereich der Steuerspannung propor- 45 auszuschalten, muß das in F i g. 3 dargestellte Ven-

tionale Ausgangsspannung ab, die im Verstärker 10 til angewendet werden. Der Regelvorgang wird von

verstärkt wird, um ein elektromagnetisch betätigtes der Fußkraftsteigerung unabhängig gemacht, indem

Ventil 4 als Stellglied für den hydraulischen Brems- in die Schieberzwischenräume 41 und 42 Federn ge-

kreis als Regelstrecke zu betätigen. Bei Ansprechen bracht werden, die als Druckspeicher wirken. In

des Ventils wird zunächst die Zufuhr von Brems- 50 Ruhestellung und bei normaler Bremsung über die

flüssigkeit in den Bremskreis gesperrt und dann zur Kanäle 36, 36a, 36 6 und 39 werden die Federn in

Minderung des Druckes Bremsflüssigkeit ins Vor- den Räumen 41, 42 zusammengedrückt, da diese

ratsgefäß abgelassen. Sinkt das Steuersignal am Ein- nicht druckausgeglichen sind, der Druckausgleich an

gang des Schalters 8 unter seinen Grenzwert, kippt den anderen Schieberflächen erfolgt über die Kanäle

der Schalters selbsttätig in seine Ausgangsstellung 55 36, 36c und 36a, 36, 39, 40. Der gesamte Schieber

zurück. des Ventils liegt durch die Feder 33 am Anschlag 32.

Das Ventil 4 besteht aus einem Tauchspulenma- Bei Beginn der Regelung wird zunächst der Zufluß

gneten 14, dessen Energie über eine Stange 15 auf von Bremsflüssigkeit über Kanal 36 abgeschnitten. In

den Schieber 11 übertragen wird, der in einem Zy- der zweiten Stufe der Regelung öffnet der Kanal 37 b,

linder läuft. Gegen den Anschlag 12 wird er durch 60 und dus dem Bremskreis kann Bremsflüssigkeit über

eine schwache Feder 13 gedrückt, die auf dem Zylin- die Kanäle 39, 37 b und 37 ο oder 37 c in die Räume

derboden ruht. Bei Betätigung des Bremspedals 1 42, 41 fließen, wobei die Federn entlastet werden,

pflanzt sich der Druck zunächst über Kanal 16 und Das Rückschlagventil β öffnet wiederum, wenn der

19 direkt bis zu den Bremsbacken fort. Der Schieber Bremsdruck vom Pedal unter den Druck in der Lei-

befindet sich mvh im Gleichgewicht, da über die 65 tung 39 sinkt.

Hierzu 4 Slatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verhindern des Blockierens von Fahrzeugrädem mit einem mit dem Fahrzeugrad verbundenen Meßfühler, durch den ein der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades proportionales Spannungssignal erzeugbar ist, welches einer elektrischen Auswerteschaltung mit zwei Differenziergliedern zur Erzeugung eines Steuersignals zuleitbar ist und mit einer durch das

wieder gleich groß sind. Es wird damit jedoch nich verhindert, daß das Rad zunächst blockiert.

Ein bekannter Nachteil des verzögerungsabhän gigen Bremsdruckabbaues ist, daß wenn die Verzöge rungsschwene hoch gewählt wird, was bei hohen Reibwert zwischen Fahrbahn und Reifenaufstands fläche günstig ist, die Gefahr besteht, daß bei einei plötzlichen Verschlechterung z. B. der Fahrbahn beschaffenheit die Verzögerungsschwelle unterwan

Steuersignal betätigbaren Steuereinrichtung zur io dert wird und das Rad dennoch zum Blockierer Beeinflussung der auf das Fahrzeugrad wirken- kommt. Wird dagegen eine niedrige Verzögerungsden Bremskraft, so daß ein Wiedererhöhen der schwelle gewählt, so spricht der Regler in den mei Bremskraft beim Überschreiten eines Grenzwertes sten Fällen zu früh an, und es verlängert sich un durch die zweite Ableitung des der Drehgeschwin- nötig der Bremsweg. Eine optimale Bremsung ist alsc digkeit proportionalen Spannungssignals möglich 15 nicht möglich.

ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dei

Umschaltung der Steuereinrichtung, die zwischen eingangs genannten Art derart weiterzubilden, da£ Haupt- und Radbremszylinder geschaltet ist, zur schon vor dem eigentlichen Blockieren der Rädei Reduzierung der auf das Fahrzeugrad wirkenden eine Bremsdruckabsenkung beginnt und daß währenc Bremskraft erfolgt, wenn die zweite Ableitung des 20 der Bremsung die Räder auf den optimalen Schlupfder Drehgeschwindigkeit proportionalen Span- wert geregelt werden.

nungssignals einen vorgegebenen Grenzwert über- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Umschreitet, schaltung der Steuereinrichtung, die zwischen Haupt-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- und Radbremszylinder geschaltet ist, zur Reduzieruni; net dadurch, daß ein Druckspeicher (;-) in die 25 der auf das Fahrzeugrad wirkenden Bremskraft er-Verbindungsleitung (17) zwischen einer Zufluß- folgt, wenn die zweite Ableitung des der Drehleitung (16) und Kammer (\) eingebaut ist und geschwindigkeit proportionalen Spannungssignals während des Regelvorganges einen Druckaufbau einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

durch Fußkraft in der Kammer (λ) verhindert. Da im zeitlichen Verlauf das Maximum des zwei-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- 30 ten Differentialquotienten der Geschwindigkeit vor

dem der Verzögerung liegt, eignet sich dieser zweite Differentialquotient besonders gut als empfindliche Regelgröße, die ein gefährliches Unterwandern der

Schwelle ausschließt und dennoch hoch genug ge

net dadurch, daß die Federn in den Räumen (41. 42) des Stellgliedes als Druckspeicher dienen.

4. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Rückschlagventil (/?), welches die Leitungen (36 und 35 wählt werden kann, um keinen Bremsweg zu ver-36 b) verbindet, bei Minderung der Fußkraft schenken. Es ist damit sichergestellt, daß der Rcgelöfinet. zyklus beginnt, bevor die Räder vollständig blockie-

ren. Somit werden sie auf einen Schlupfwert geregelt,

der dem maximalen Reibwert entspricht.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver- 40 Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unterhindern des Blockierens von Fahrzeugrädern mit ansprüchen, die in Verbindung mit dem Haupteinem mit dem Fahrzeugrad verbundenen Meßfühler, ansprach besonders günstige Ausführungsformen bedurch den ein der Drehgeschwindigkeit des Fahr- inhalten. Nachfolgend sind verschiedene Ausfühfceugrades proportionales Spannungssignal erzeur.bar rungsformen beschrieben, wobei zunächst die prinzi-Ist, welches einer elektrischen Auswerteschaltung mit 45 picllen Zusammenhänge d'tauten sind,
p.wei Differenziergliedern zur Erzeugung eines Steuer- Die Abhängigkeit des Reibwertes μ vom Schlupf

Signals zuleitbar ist, und mit einer durch das Steuer-Signal betätigbaren Steuereinrichtung zur Beeinflussung der auf das Fahrzeugrad wirkenden Bremskraft, So daß ein Wiedererhöhen der Bremskraft beim Überschreiten eines Grenzwertes durch die zweite Ableitung des der Drehgeschwindigkeit proportionalen Spannungssignals möglich ist.

Eine solche Vorrichtung ist durch die DT-AS 11 70 994 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung Wird das dem zweiten Differentialquotient der Geschwindigkeit gewonnene Steuersignal nur für das Wiederanlegen der Bremsen während eines Regelzyklus benutzt. Im Abschnitt des Regelzyklus, währenddessen der Bremsdruck zur Vermeidung von Schleudern oder Gleiten gesenkt werden muß, wird das Steuersignal des zweiten Differentialquotienten unterdrückt. Das Absinken des Bremsdruckes erfolgt in bekannter Weise abhängig vom ersten Differcn-

_{s =} ΐι—Ί. unter verschiedenen äußeren Bedingungen ist aus Fi g. 4 zu ersehen.

a — nasse Straße.

b = trockene Straße,

c — vereiste oder verschneite Straße,

d = Entwicklungstendenz der Reifenhersteller.

In der Definitionsgleichung des Schlupfes bedeuten

φ₀ = Drehwinkel eines ohne Schlupf bewegten

Rades,
φ = Drehwinkel eines mit Schlupf bewegten Rades.

Der genaue Verlauf der Kurve ist von äußeren Bedingungen wie Fahlbahnbeschaffenheit, Anfangsgeschwindigkeit usw. abhängig und kann für jeden Fall nur durch Versuche ermittelt werden. Ein