DE2142143A1

DE2142143A1 - Antiblockierregelsystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2142143A1
Application number: DE19712142143
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-08-23
Filing date: 1971-08-23
Publication date: 1973-03-08
Also published as: GB1353717A; DE2142143C2

Description

Antiblockierregelsystem für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem für Fahrzeuge, bei dem (gegebenenfalls zusätzlich zu 'Verzögerungssignalen) Schlupfsignale zur Variation des Bremsdruckes mittels Stellglieder erzeugt werden und bei dem die hierfür benötigte, der Fahrzeuggesctnvindigkeit angenäherte Bezugsgröße durch Mittelwertbildung von den Radgeschwindigkeiten der Räder verschiedener Achsen proportionalen Größen und durch Speicherung der Bezugsgröße in einem Speicher, der einer Raddrehzahlerhöhung unverzögert, dagegen, der Raddrehzahlerniedrigung zumindest zeitweise verzögert folgt.

Es sind Antiblockierregelsystem bekannt, bei denen der Bremsdruck in Abhängigkeit vom Auftreten von Schlupfsignalen geregelt wird. Bei diesen Systemen wird eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsgröße gebildet, mit der die den Geschwindigkeiten der einzelnen Räder entsprechenden Größen verglichen werden. Ist dex· Schlupf 7^s**

^VF " ^VR
( J\,- —rr , wobei Vp die Fahrzeuggeschwindigkeit und

^VF *

v-D die Radgeschwindigkeit ist) größer als ein vorgegebener Wert, dann wird eine Brems-druckabsenkung eingeleitet. Es sind auch Systeme bekannt, bei denen sowohl das Auftreten

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von Verzögerungssignalen als auch das Auftreten eines bestimmten Schlupfwertes die Bremsdruckabsenkung einleiten.

In der Offenlegungsschrift 1 961 7^1 wird vorgeschlagen, die Bezugsgröße für die angetriebenen Räder eines Fahrzeuges aus der Drehgeschwindigkeit wenigstens eines nicht angetriebenen Rades zu gewinnen. Es wird dabei vorausgesetzt, daß dieses nicht angetriebene Fahrzeugrad ein autonomes Regelsystem aufweist. Gemäß einer Ausbildungsform der Offenlegungsschrift wird als Bezugsgröße die der größe-.ren Radgeschwindigkeit der nicht angetriebenen Achse proportionale Größe benutzt. Zur Bezugsgrößenbildung ist hier ^ ein Speicherglied vorgesehen, dem jeweils die der augenblicklich größeren Radgeschwindigkeit entsprechende Größe zugeführt wird und das in seinem Ladezustand Erhöhungen der zugeführten Größe ungedämpft, dagegen schnellen Verkleinerungen der Größe nur gedämpft folgt und zwar derart, daß der Abfall der gespeicherten Größe bei vorausgegangenem schnellen Geschwindigkeitsabfall einer Fahrzeugverzögerung von etwa 1 g entspricht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Methode für die Gewinnung der Bezugsgröße anzugeben, aufgrund deren eine der Fahrzeuggeschwindigkeit noch besser angenäherte Bezugsgröße erhalten wird. Insbesondere soll diese Methode eine Verbesserung dann bringen, wenn aufgrund der herrschenden Untergrundverhältnisse die angetriebenen Räder bei fester Bremsabstimmung nicht voll zur Bremsung beitragen (Teilbremsgebiet), d.h., der Betrag des entsprechenden Schlupfes klein ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß eine der Raddrehzahl wenigstens eines im Bremsdruck geregelten Rades der nicht angetriebenen Achse proportionale Größe einem Speicherglied zugeführt wird, und daß aus dieser gespeicherten Größe und einer der augenblicklichen Drehzahl wenigstens eines der angetriebenen Räder proportionalen Größe der Mittelwert ge-

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bildet wird, der als Bezugsgröße dient.

Die so gebildete Bezugsgröße kann als Bezugsgröße nur für die angetriebenen Räder, jedoch auch für die Regelung aller Räder ausgenutzt werden.

Aus der deutschen Patentschrift'952 270 ist es für Schienenfahrzeuge zwar bekannt, aus den den Umfangsgeschwindigkeiten aller Räder des Fahrzeuges entsprechenden G-rößen den Mittelwert zu bilden und diesen Mittelwert als Vergleichsgröße für alle Radgeschwindigkeiten zu benutzen. Diese einfache Mittelwertbildung ist jedoch nur dort anwendbar, wo alle Räder gleichberechtigt sind und keine angetriebene,und nicht angetriebene Räder vorhanden sind, wie bei einem Kraftfahrzeug. Die Erfindung gegenüber diesem Stand der Technik wird in der derartigen Umgestaltung der Mittelwertbildung gesehen, daß sie bei Fahrzeugen, die angetriebene und nicht angetriebene Räder aufweisen, angewendet werden kann.

Unter dem Ausdruck Mittelwertbildung soll im Zusammenhang mit der Erfindung nicht nur die exakte Bildung einer Größe verstanden werden, die der mittleren Geschwindigkeit der einbezogenen Räder entspricht. Vielmehr sollen mit der verwendeten Ausdrucksweise auch die Fälle umfaßt werden, bei denen die Geschwindigkeiten unterschiedlich stark in die Mittelwertbildung eingehen. Man wird z.B. die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder in der Praxis nur zu· 80 % bis 90 % in die Mittelwertbildung eingehen lassen.

Für die Speicherung der von dem nicht angetriebenen Rad kommenden Größe wird vorzugsweise ein Speicher benutzt, der auf zwei Entladezeitkonstanten umschaltbar ist, von denen die erste derart bemessen ist, daß die im Speicher vorhandene Größe schnellen Drehzahländerungen folgen kann, während die zweite nur einen Abfall der gespeicherten Größe entsprechend der Verminderung des gebremsten Fahrzeuges auf

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Untergrund mit sehr geringem^ zuläßt. Die Umschaltung von der ersten Entladezeitkonstanten auf die zweite wird bei Auftreten von die Blockierneigung des zugehörigen Rades kennzeichnenden Signalen bewirkt. Die Rückumschaltung auf die erste Zeitkonstante erfolgt, wenn kein unzulässiger Schlupf mehr auftritt und vorzugsweise zusätzlich die Wiederbeschleunigungsphase des Rades im wesentlichen beendet ist.

Eine Verbesserung der Bezugsgröße erreicht man, wenn man jedem nicht angetriebenen Rad ein Speicherglied zuordnet und den größeren SpeicherausgaTtgswert in die Mittelwertbildung einbezieht. Werden Speicher gemäß der obigen Beschreibung verwandt, so erfolgt die Zeitkonstantenumschaltung jeweils entsprechend dem Drehbewegungsverhalten des zugehörigen Rades.

Man kann zur Erzielung einer weiteren Verbesserung die größere der den Radgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder proportionalen Größen in die Mittelwertbildung einbeziehen. Diese Größe kann man ebenfalls über einen Speicher führen, der normalerweise den Änderungen der zugeführten Größe folgt, jedoch auf eine Zeitkonstante umschaltbar ist, bei der er lediglich einen Abfall der im Augenblick der Umschaltung zugeführten Größe entsprechend einer Fahrzeugverzögerung auf Untergrund mit sehr geringem^* zuläßt. Diese langsam abfallende Größe wird dann und solange in die Mittelwertbildung einbezogen, wie die' von den angetriebenen Rädern kommende Größe (bzw. ein wesentlicher Teil davon) die von den nicht angetriebenen Rädern kommende Größe übersteigt. Man kann auch, um den den Mittelwert erniedrigenden und damit die Bremsregelung verschlechternden Einfluß der von der Vorderachse kommenden Größe bei schnellem Lenkradeinschlag und Bremsung auf kleinem ic bei einem an den Hinterrädern angetriebenen Fahrzeug auszuschalten, gemäß weiterer Erfindung in diesem Falle die von den Hinterrädern abgeleitete,

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gespeicherte Größe (großes TO alleine als Bezugsgröße benutzen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gewinnung der Bezugsgröße zeigt die Zeichnung., Dort sind die nicht angetriebenen Vorderräder eines Krafti^ragens mit 1a und 1b be- . zeichnet. Diesen Rädern sind Sensoren 2a und 2b und 3a und 3b zugeordnet. Die Sensoren 2a und 2b erzeugen Impulsfolgen, deren Impulsfolgefrequenz der Haddrehgeschwindigkeit proportional ist. Aus diesen Impulsfolgen werden in den Blocks 4a und 4b den Drehgeschwindigkeiten proportionale Gleichspannungen erzeugt. Die Sensoren 3a und 3b liefern beim Auftreten von Verzögerungen und Beschleunigungen bestimmter Größe Signale (-b, +b) an die beiden den Rädern 1a und 1b zugeordneten Regellogiken 5a und 5b. Neben diesen Signalen wird den Regellogiken 5a und 5t> jeweils auch die der Drehgeschwindigkeit des zugehörigen Rades entsprechende Spannung zur Schlupfbestimmung zugeführt. Über die Leitungen Ga und 6b steuern die Regellogiken in Abhängigkeit von den Verzögerungs- und Beschleunigungssignalen sowie von auftretenden Schlupfwerten den auf die nicht dargestellten Bremsen an den Rädern 1a und 1b wirkenden Bremsdruck mittels der Ventilanordnungen 7a und 7b, die beispielsweise aus je einem Einlaß- und einem Auslaßventil bestehen.

An den 'angetriebenen Hinterrädern 8a und 8b des Fahrzeuges sind den Sensoren 2a und 2b entsprechende Sensoren 9a und 9b angeordnet, deren Impulsfolgen in den Blöcken 10a und 10b ebenfalls in Gleichspannungen umgewandelt" werden. Diese den Drehgeschwindigkeiten dieser Räder proportionalen Spannungen werden den diesen Rädern zugeordneten Logiken 11a und 11b zugeführt, in denen in Abhängigkeit von Schlupfwerten die Steuersignale für die Ventilanordnungen 12a und 12b erzeugt werden.

Zur Bestimmung von unzulässigen Schlupii^erten wird in den ·. Hegellogiken 5a und 5"b *bzw_o 11a und 11b eins der Eahrseug» ■.' geschwindigkeit angenäherte Bezugsgröße benötigt. Zu deren

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Erzeugung werden die Ausgangsspannungen der Wandler 4a und 4b Speichergliedern 13a und 13"b zugeführt. Diese Speicherglieder haben die oben erwähnten umsehaltbaren Entladezeitkonstanten und die Umschaltung auf die große Zeitkonstante (langsamer Abfall) wird von den-Logiken aus bei Auftreten einer Blockierneigung am zugehörigen Rad gesteuert. Desgleichen steuern die Logiken die Rückumschaltung auf die kleine Entladezeitkonstante, wenn sich das Fahrzeugrad wieder im stabilen Gebiet befindet (Viederbeschleunigungsphase beendet und kein unzulässiger Schlupfwert). Die jeweils 'größere Ausgangsspannung der Speicher 13a und 13b wird durch das Glied 14 ausgewählt und einem Glied 15 zur Mittelwertbildung zugeführt.

Das Glied 16 wählt von den beiden Ausgangsspannungen der Glieder 10a und 10b die größere aus, die über den Speicher (mit kleinem IT) ebenfalls zum Mittelwertbilder 15 gelangt. Dort wird aus dem größeren Speicherwert der Vorderachse U„ und aus der der größeren Drehgeschwindigkeit der Hinterachse entsprechenden Spannung U„ ein Mittelwert U„ + χ U„-

χ + 1

gebildet_s wobei χ ein wählbarer Faktor ist, der vorzugsweise nahe bei 1 liegt. Dieser Mittelwert wird über das die größere Spannung durchlassende Glied 18 den vier Logiken 5a, 5b, 11a und 11b als Bezugsgröße zugeführt. Er stellt normalerweise im Bremsfall im Mittel eine sehr gute Näherung an den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit dar und läßt eine ausgezeichnete Regelung des Bremsdruckes an den Rädern au.

Lediglich dann, wenn die der größeren Drehgeschwindigkeit an den Hinterrädern entsprechende Spannung um einen vorgegebenen Wert höher liegt als der vom Glied 14 gelieferte größste Speicherwert, wird die Ausgangsspannung des Auswahlgliedes 16 im Speicher 17 gespeichert. Das Steuersignal für die Ifasciiaitung auf die große 'Entladezeitkonstante liefert der Vergleielier 19, in dem die beiden Eingangsspaimuir-

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gen des Mittelwerfbilders 15 verglichen werden» Anstelle des Ausgangssignales· des Speichers 17 kann dem Vergleicher 19 auch das Eingangssignal des Speichers 17 zugeführt wer-■'den. Mit dem Umschalten des Speichers 17 auf die große Entladezeitkonstante kann man auch ein Tor 20 öffnen, das die in 17 gespeicherte Größe durchläßt» Das den größeren anstehenden Wert auswählende Glied Ί8 gibt in diesem Falle die in 17 gespeicherte Spannung an die Logiken weiter, da sie den Mittelwert übersteigt» In diesem Fall, der "bei Bremsen VXX.1 geringem^ und Lenkradeinschlag auftritt, liefern somit die Hinterräder alleine den Bezugswert„ Liefern die Vorderräder wieder den größeren Wert., so wird der Speicher wieder rückumgeschaltet und das Tor 20 wieder geschlossen.

- Patentansprüche -

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Claims

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Patentansprüche

Antiblockierregelsystem für Fahrzeuge, bei dem (gegebenenfalls zusätzlich zu Verzögerungssignalen) Schlupfsignale zur Variation des Bremsdruckes mittels Stellgliedern erzeugt werden und bei dem die hierfür benötigte, der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsgröße durch Mittelwertbildung von den Radgeschwindigkeiten der Räder verschiedener Achsen proportionalen Größen und dixrch Speicherung der Bezugsgröße in einem Speicher, der einer Raddrehzahlerhöhung unverzögert,dagegen der Raddrehzahlerniedrigung zumindest zeitweise verzögert folgt, dadurch gekennzeichnet, daß- eine der Raddrehzahl wenigstens eines im Bremsdruck geregelten Rades der nicht angetriebenen Achse proportionale Größe einem Speicherglied zugeführt wird, und daß aus dieser gespeicherten Größe und einer der augenblicklichen Drehzahl wenigstens eines der angetriebenen Räder proportionalen Größe der Mittel wert gebildet wird, der als Bezugsgi"öße dient.

Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied auf zwei Entladekonstanten umschaltbar ist, von denen die erste derart bemessen ist, daß die im Speicher vorhandene Größe schnellen Drehzahl Verringerungen folgen kann, während die zx%^reite nur einen Abfall der gespeicherten Größe entsprechend der Verminderung des gebremsten Fahrzeuges auf Untergrund mit sehx> geringem u zuläßt, daß die Umschaltung von der ersten Entladekonstante auf die zweite bei Auftreten von die Blockierneigung des zugehörigen Rades kennzeichnenden Signalen bewirkt wird und daß die Rückumschaltung auf die erste Zeitkonstante erfolgt, wenn das Rad sowohl den zulässigen Schlupfwert unterschritten hat, als auch die Wiederbeschleunigungsphase im wesentlichen beendet ist.

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3= Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rad der nicht angetriebenen Achse ein Speicher zugeordnet ist, und daß in die Mittelwertbildung der größere Speicherwerb einbezogen

4. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2 und 3? dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speicher aufgrund des DrehbewegungsVerhaltens des zugehörigen Rades in ihren Zeitkonstanten umgeschaltet werden„

5«. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 - 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die größere der den Radge- schwindigkeiben der angetriebenen Räder proportionale Größen in die Kitbelwertbildung einbezogen wird»

Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 - 5s dadurch gekennzeichnet, daß die von den angetriebenen Rädern in die Mittelwertbildung einbezogene Größe über . einen Speicher geführt wird, der normalerweise den Änderungen der zugeführten Größe folgt, jedoch in einen Zustand umschaltbar ist, in dem er lediglich einen Abfall der im Augenblick der Umschaltung zugeführten Größe entsprechend einer Fahrzeugverzögerung auf Untergrund mit sehr geringem ,U zuläßt und daß der Speicher in diesen* Zustand umgeschaltet wird und damit die langsam abfallende Größe in die Mittelwertbildung einbezogen wird, wenn und solange die von den angetriebenen Rädern kommende Größe um einen vorgegebenen Betrag größer (and gegebenenfalls kleiner)als die von den nicht angetriebenen Rädern kommende Größe ist₀

7» Antibiockierregolnystem nach einem der Ansprüche 1 - 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß die von den angetriebenen Hadern in die Mittelwertbildung einbezogene Größe über einen Speicher geführt wird, der normalerweise den Änderungen der zugeführten Größe folgt, jedoch in einen Zustand umschaltbar ist, in-dem er lediglich einen Abfall

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der im Augenblick der Umschaltung zugeführten Größe entsprechend einer Fahrzeugverzögerung auf Untergrund mit sehi' geringem M zuläßt und daß der Speicher in diesen Zustand umgeschaltet wird und dann der gespeicherte Wert als alleinige Bezugsgröße dienb, wenn und solange die von den angetriebenen Rädern kommende Größe um einen vorgegebenen Betrag, größer, als die von den nicht angetriebenen Rädern kommende Größe ist.

\ Heidelberg, 13. August 1971

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