DE1901476A1

DE1901476A1 - Antiblockierregler

Info

Publication number: DE1901476A1
Application number: DE19691901476
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Werner Fink; Erwin Schlitz; Guenther Werner
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1969-01-14
Filing date: 1969-01-14
Publication date: 1970-07-30
Also published as: US3652136A; FR2028305B1; GB1240442A; FR2028305A1

Description

190H76

ALFRED TEVES GMBH P 3608 Frankfurt/Main Pat/Mi/bs

18. Des. 1968

ANTIBLOCKIERREGLER

Die Erfindung besieht sich auf einen Antiblockierregler sur Beeinflussung des Druckes in Brem«kreisen mit einem Drehversögerungssensor und einem Regler, der in Abhängigkeit von der Drehbeschleunigung bzw. Drehverzögerung des Rades ein Signal abgibt, durch das ein Stellglied betätigt wird zur Beeinflussung der Regelstrecke, d.h. des hydraulischen Brenn «kreises.

Es wurde ein Antiblockierregler nach dem Beschleunigung β Verzöge rung sschwellenprinsip vorgeschlagen, der ein Einlaß- und ein Auslaßventil als Stellglieder besitzt und dessen Arbeitezyklus in folgender Weise ablauft:

Beim überschreiten einer Drehverzögerungeschwelle schließt das Einlaßventil und öffnet das Auslaßventil; bei Unterschreiten der Drehverzöge rung s schwelle schließt das Auslaßventil; das Einlaßventil öffnet entweder, wenn vom Unterschreiten der unteren Drehverzögerung β schwelle ab eine bestimmte Zeit vergangen ist, ohne daß die Beschleunigung »schwelle überschritten wurde oder wenn die Beschleunigungsschwelle nach anfänglicher Überschreitung unterschritten wird. Dabei erreicht die Radgeschwindigkeit bei jedem Regelzyklus wieder nahezu die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Wenn man das Diagramm der Fig. 1 betrachtet, in dem der Reibwert/" aber dem Schlupf aufgetragen iet, so bedeutet das, daß wenn infolge zu starker Drehverzögerung, der Schlupfwert, der dem maximalen Reibwert entspricht überschritten wird, der erste Regelzyklus beginnt und der Arbeitspunkt vom Punkt A in Richtung B wandert. Nach Absenken des Bremsdruckes nimmt die Radgeschwindigkeit jedoch wieder zu, d.h. das Rad wird wieder beschleunigt. Der Arbeitspunkt im /f -Schlupf-Diagramm wandert zurück von Richtung B über den Maximalpunkt A in Richtung 0 und erst wenn der Schlupf d.h. der Unterschied zwischen Radgeschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit nahezu 0 geworden ist, setzt eine neue Bremsung ein.

Es ist offensichtlich, daß auf diese Weise der Bremsweg über das nötige Maß verlängert wird. Ein gewisser Schlupf ist während der gesamten Bremsung durchaus wünschenswert, und anzustreben ist eine Regelung, die auf den maximalen Reibwert beim Umkehrpunkt A der/t -Schlupf-Kurve regelt.

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Wenn, um «in Blockieren su verhindern, der Druck im Brems· kreis vermindert wird, erfahrt das Rad eine Beschleunigung« die ihren Maximalwert hat, wenn der Reibungskoeffizient zwischen Reifen und Fahr balm am grüßten ist, also auch der günstigste Zeitpunkt für eine erneute Bremsung gekommen ist.

Die Aufgabe der Erfindung, nämlich das Rad nicht mehr bei jedem Regelsyklus wieder bis auf die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit su beschleunigen, sondern durch eine Regelung der Verzögerung eine Bremsung bei maximalem Reibwert »u erreichen, wodurch sich der Bremsweg wesentlich verkürzt, wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Druckminderung im Bremskreis abhängig von einer oder mehreren Verzögerungeschwellen und die Druckerhöhung abhängig vom Wieder-Beschleunigung smaxirnum des Rade β geschieht.

Dem Drehverzögerungseensor eines jeden Rades sind zwei Funktions-Einheiten parallel nachge schaltet, die beide ein Zeitglied ansteuern, wobei die Funktionseinheit vom Charakter eines elektronischen Schalters außerdem direkt das Stellglied beeinflußt.

Die eine Funktions-Einheit hat den Charakter eines elektronischen

Schalters und die andere Funktion s- Einheit hat den Charaktereines Differenziergliedes.

In die Verbindungen zwischen elektronischem Schalter und Einlaßventil und elektronischem Schalter und Auslaßventil ist jeweils ein Endverstärker geschaltet.

Die Drucksteuerelemente sind entweder abhängig von einer Verzögerungsechwelle gleichzeitig oder abhängig von mehreren Verzögerungsschwellen einzeln zu betätigen.

Das Einlaßventil ist am Ende eines jeden Regelzyklus entweder nach Ablauf einer im Zeitglied festgelegten Zeit oder abhängig vom Beschleunigungemaximum des Rades zu öffnen.

Regler und Stellglied können elektrisch, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch kombiniert aufgebaut sein.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm, in dem der Reibwert ju. übeT dem Schlupf aufgetragen ist. '

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem der Verlauf der Verzögerung bsw. der Beschleunigung über der Zeit aufgetragen ist.

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Der gestrichelte Linienzug veranschaulicht das seitliche Auftreten des Signals sur Wiederbeschleunigung d.h. des Aasgang β signal s an der Funktion β-Einheit vom Charakter eines Differenzier giiede β.

Fig. 3 se igt ein Diagramm, in dem Fahrzeug- und Radgeschwindigkeit aber der Zeit aufgetragen sind.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des Reglers. Grundsatzlich soll der Regelvorgang folgendermaßen ablaufen:

Wenn entsprechend dem Funktion β-Diagramm in Fig. 3 während einer Bremsung die Drehgeschwindigkeit des Rades zu schnell unter die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs fallt, nimmt das Ausgangssignal des Verzögerung smeßgerates so stark zu, dall die VerzÖgerungsschwelle (siehe Fig. Z) überschritten wird und der Regler das Stellglied ansteuert, d.h. in unserem Falle das Einlaßventil wird geschlossen, das Auslaßventil wird geöffnet, soda β der Druck im Bremskreis abfallen kann. Die Drehver zöge rung kann infolge eines gewollten lang «am en Druckabbaus noch ansteigen.

Bei Unterschreiten der Verzögerungsschwelle schließt das Auslaßventil, während das Einlaßventil durch ein Zeitglied noch erregt, also geschlossen bleibt. Währenddessen steigt die Beschleunigung des Rades weiter und erreicht bei denn durch äußere Umst&nde gegebenen maximalen Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn ihrerseits ihr Maximum. In- Gegensatz zu der im Stand der Technik eingangs genannten Lösung wird das Einlaßventil nicht erst geöffnet wenn die Beschleunigung wieder sehr gering geworden ist, uad damit Radgeschwindigkeit und Fahrzeuggeschwindigkeit nahezu gleich sind, sondern wenn das Maximum der Beschleunigung und damit optimale Reibverhältnis se festgestellt werden (Punkt A in Figur 1). -

Dieser Zeitpunkt wird ermittelt, indent grundsätzlich durch ein Differenzierglied die Ableitung der Beschleunigung gebildet wird. Der gestrichelte Linienzug in Fig. 2 veranschaulicht das zu diesem Zeitpunkt an dieser elektronischen Einheit auftretende Ausgangssignal.

Wird nach erneuter Bremsung die Verzüge rungs schwelle wieder Ober schritte«, beginnt ein neuer Regelsyklus. Wie aus dem Diagramm der Figur 3, in dem die Rad-und Fahrzeuggeschwindigkeit Ober <deT Zeit aufgetragen sind, zu ersehen ist, wird die zur Abbrransung nötige Zeit und damit der Bremsweg verkürzt. Der geatrichelte Kurvenverlauf entspricht der Regelung nach dem alten Priasip der Beschleunigungsschwellen.

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Um eine zu starke Drucküberhöhung vor Einsetzen de α Regelzyklus zu vermeiden, ist es möglich, eine zweite Verzögerung·· •chwelle vorzusehen, soda! da· Einlaßventil bei Erreichen einer geringeren Verzögerung geschlossen wird, wahrend das Auslaiventil geschlossen bleibt, bis unter konstantem Bremsdruck die ursprüngliche Verzögerungsschwelle erreicht wird und das Auslaßventil geöffnet wird. In diesem Falle muß weniger Druckmittel aus dem ßremskreie entnommen werden, um ein Blockieren des Rades eu vermeiden und es wird schneller der Maximalwert der Wiederbeechleunigung erreicht. Auch diese Maßnahme tragt also das« bei, den Bremsweg zu verkürzen.

Die Regelung lauft dann im Prinzip in folgender Weise ab:

Bei Beginn der Bremsung sind Einlaßventil geöffnet und Auslaßventil geschlossen. Erreicht infolge au starken Bremsdruckes die Drehverzögerang ihren unteren Schwellenwert, wird das Einlaßventil geschlossen, das Auslaßventil bleibt geschlossen.

Der Bremsdruck kann nicht weiter ansteigen, wahrend die Verzögerung infolge der gegebenen Ansprechzeit weiter ansteigt und die obere Verzögerungsechwelle erreicht und das Auslaßventil geöffnet wird. Durch die Druckerniedrigung im Brenn skreis überschreitet die Drehverzögerung ihren Maximalwert, die obere Verzögcrungsschv/elle wird unterschritten und das Auslaßventil geschlossen, das Einlaßventil bleibt durch ein Halteglied geschlossen bis die maximal mögliche Beschleunigung festgestellt ist und öffnet dann zu einer neuen Bremsung.

k Die Erfindung laßt verschiedene Ausführungen zu. Die Raddrehverzögerung bzw. Raddrehbeschleunigung kann grundsätzlich elektrisch, rrechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch kombiniert erfolgen, ebenso kann die Signalverarbeitung und die Betätigung des Stellgliedes, d.h. der Drucksteuerelemente auf eine der genannten Arten oder kombiniert erfolgen.

Anhand des Blockschaltbildes in Fig. 4 wird als Beispiel ein elektronisch angeführter Antiblockierregler der einfachen Art ohne zweite Verzöge rung β schwelle beschrieben.

Ein an jedem Rad vorgesehener Sensor 1 gibt ein der Drehverzögerung bzw. Drehbeschleunigung proportionales elektrisches Signal ab, das als Eingangsgröße zwei weiteren elektronischen Einheiten zugeführt wird, von denen die eine im wesentlichen den Charakter eines elektronischen Schalters 2, die andere den Charakter eines Differenziergliedes 3 besitzt.

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Die Ausginge beider Einheiten 2 «ad 3 sind so an ein Zeitglied 4 auge schlossen« daß bei einem, infolge einer bestimmten Verzögerung des Rades am Ausgang des elektronischen Schal* ters 2 auftretenden Signals, das Zeitglied 4 eingeschaltet wird und beim Auftreten eines Ausgangs signals am Differenzierglied 3 das Zeitglied 4 ausgeschaltet wird. Außerdem steuert der Ausgang des elektronischen Schalters 2 über die Leitungen 5 und 6 direkt die Endverstärker 7 und 8 zur Betätigung des Einlaßventils 9 und des Auslaßventils 10 an.

Tritt am Rad eine zu starke Verzögerung auf, so wird das Ausgangssignal am Sensor 1 hoch genug um den elektronischen Schalter 2 in Arbeitsstellung su schalten; das Ausgangasignal der elektronischen Einheit 2 speist einerseits das Zeitglied 4 und steuert über die Leitungen 5 und 6 die Endverstärker 7 und δ an, wodurch Einlaßventil 9 und Auslaßventil 10 erregt werden; das Einlaßventil 9 wird geschlossen, das Auslaßventil 10 wird geöffnet und der Bremsdruck im hydraulischen Bremskreis wird abgebaut.

Das Maß der Verzögerung wird wieder geringer. Bei Unterschreiten der Verzögerungeschwelle fällt der elektronische Schalter 2 in seine Ausgangsstellung zurück und das Einlaßventil 9 bleibt durch das Zeitglied 4 geschlossen, während das Auslaßventil 10 wieder geschlossen wird. Durch die Verminderung des Bremsdruckes erfährt das Rad eine Beschleunigung, die ebenfalls vom Sensor 1 registriert wird. Durch Differentiation des Beschleunigungssignals in der elektronischen Einheit 3 wird festgestellt, wann die Drehbeschleunigung ihren Maximalwert erreicht, dann gibt die elektronische Schaltung 3 ein Ausgangssignal ab und das Zeitglied 4 wird ausgeschaltet, das Einlaßventil 9 öffnet und eine neue Bremsung kann beginnen.

Die Funktion der elektronischen Schalteinheit 3 ist im wesentlichen eine Differenzierschaltung, jedoch mit der Eigenschaft, daß nur dann ein Ausgang ssignal abgegeben wird, wenn das Beschleunigung s-Maximum überschritten ist.

Die elektronische Schaltung 3 gibt also ein Ausgang β signal ab, wenn die Radbeschleunigung um/*--Schlupf-Diagramm vom Maximum A in Richtung 0 verläuft. Siehe Ausgangs signal der Schalteinheit 3 in Fig. 2.

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Ee wird also nur der abfallende Kurventeil des Beechleunigungseignals differenziert, während der ansteigende Kurventeil nicht ausgewertet wird d.h. absichtlich unterdrückt wird. Es findet also nur ein Differensiervorgang während der halben positiven Signalhalbwelle (Beschleunigung) statt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Bremsweg verkürzt wird, indem das Rad nicht bei jedem Regelzyklus wieder auf die volle Fahrzeuggeschwindigkeit beschleunigt wird.

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Claims

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ALFRED TEVES GMBH J P 3608

Fraakf»rt/Maia Pat/Mi/bs

Patentansprüche

Antiblockierregler sur Beeinflussung dee Drucke* in Bremekrelsen mit einem DrehverzOgerungssensor und einem Regler, der in Abhängigkeit von der Drehbeechleunigung bzw. Drehversagerung eines Rades ein Signal abgibt, durch das •in Stellglied betätigt wird sur Beeinflussung der Regelstrecke, d.h. des Bremskreises dadurch gekennzeichnet, daß die Druckminderung im Bremskreis abhängig von einer oder mehreren Verzögerungsschwellen und die Druckerhöhung A abhlngig vom Wieder- Beschleunigung · maxi mum dee Rades geschieht.

2. Antiblockierregler nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daJ dem Drehversögerungesensor (1) eines jeden Rades xwei Funktions-Einheiten (2, 3) parallel nachgeschaltet sind, die beide ein Zeitglied (4) ansteuern, wobei die Funktions-Einheit vom Charakter eines elektronischen Schalters (2) außerdem direkt das Stellglied (9, 10) beeinflmflt.

3. Antiblockierregler nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dal die eine Funktion β-Einheit den Charakter eines elektronischen Schalters (2) und die andere Funktionseinheit den Charakter eines Differensiergliedes (3) hat.

4. Antiblockierregler nach den Ansprüchen 1, 2und 3 dadurch gekenn se Ichnet, dal in die Verbindungen χ wischen elektronischem Schulter (2) und Einlaiventil (9) und elektronischem Schalter (2) «ad Auslaßventil (10) jeweils ein Endverstärker (7 und 8) geschaltet ist.

5. Antiblockierregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprachen dadurch gekennzeichnet, dafl die Drecketeuerele- λ meate (9* 10) abhaogig von einer Ve r söge rung β schwelle gleichseitig a» betitigem sind.

4. *A*Üblockierregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Aaeprflche dadurch gekennzeichnet, dai die Drucksteuerele- λ

meate (9* 10) abhängig von mehreren Ve rsogerungsschwellen eimseln m beutigen sind.

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7. Antiblockierregler nach einerr oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß am Ende

des Regelzyklus das Einlaßventil (9) entweder nach Ablauf /\

einer im Zeitglied (4) festgelegten Zeit oder abhängig vom Beschleunigungsmaximum des Rades zu öffnen ist.

8. Antiblockier regler nach einerr oder rrehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Regler und Stellglied elektrisch, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch kombiniert aufgebaut sind.

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