DE2243260C2

DE2243260C2 -

Info

Publication number: DE2243260C2
Application number: DE2243260A
Authority: DE
Inventors: Heinz 6906 Leimen De Leiber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1972-09-02
Publication date: 1987-07-02
Also published as: GB1444940A; IT993023B; US3909070A; FR2197753B1; DE2243260A1; FR2197753A1; SE395245B

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem mit gemeinsamer Regelung des Bremsdruckes an mehreren Rädern, vorzugsweise den Rädern einer Achse eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Stand der Technik

Ein derartiges Antiblockierregelsystem ist aus der US-PS 35 35 004 bekannt. Dort wird dem Steuerkanal normalerweise die der Geschwindigkeit des langsamer drehenden Fahrzeugrades entsprechende Spannung (select-low) zugeführt. Eine Umschaltung auf select-high-Regelung, d. h. die Zuführung der der Geschwindigkeit des schneller drehenden Rades entsprechenden Spannung wird bewirkt, wenn und solange die Räder mit wesentlich unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen, also sich auf Untergrund mit wesentlich unterschiedlichem Reibkoeffizienten befinden. Bei einem solchen Untergrund würde bei select-low-Regelung das eine Rad nur unwesentlich zur Abbremsung beitragen. Der bekannten Anordnung liegt die Aufgabe zugrunde, Regelungskanäle einzusparen, um damit das Antiblockierregelsystem zu verbilligen.

Aus der DE-OS 20 63 095 ist es für die Radbremsen einer Achse bekannt normalerweise select-high-Betrieb wirksam zu machen, jedoch bei Kurvenfahrt auf select-low-Betrieb umzuschalten.

Aufgabe und Lösung

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ausgehend von dem Antiblockierregelsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ein einfaches und wirksames Konzept für die gemeinsame Regelung des Bremsdruckes an den Rädern einer Achse anzugeben, das eine gute Bremswirkung zeigt und das auch in der Kurve eine große Stabilität garantiert und eine große Kurvengrenzgeschwindigkeit zuläßt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere für die Hinterachse von Fahrzeugen, wie PKW, LKW und Anhänger geeignet. Von besonderem Interesse ist sie für die Bremsregelung von Sattelzügen, wegen der vom Auflieger herrührenden Querkräfte.

Vorteilhafte Ausgestaltungen

Günstig ist es, die Zeitdauer, während der auf select-high-Betrieb umgeschaltet wird, von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Fahrzeugverzögerung abhängig zu machen und zwar derart, daß mit kleiner werdender Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Fahrzeugverzögerung die Zeitdauer ansteigt. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Umschaltung auf select-high- Betrieb zu verhindern, wenn die Fahrzeugverzögerung einen bestimmten Wert unterschreitet und das Lenkrad eingeschlagen ist bzw. beim Sattelzug der Auflieger gegenüber der Zugmaschine in einen bestimmten Winkel abgeknickt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich in vorteilhafter Weise durch einen Vergleicher mit umschaltbarer Vergleichsgröße realisieren, dem einerseits in an sich bekannter Weise eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsspannung zugeführt wird und außerdem noch der arithmetische Mittelwert der den beiden Radgeschwindigkeiten entsprechenden Spannungen. Bei der select-low-Regelung wird der Mittelwert mit einem wesentlichen Anteil der der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherten Spannung verglichen, wie z. B. 95%; das bedeutet, daß der Vergleicher ein Regelsignal abgibt, wenn z. B. eine der Radspannungen 10% kleiner als die Bezugsspannung ist. Bei der select-high-Regelung dient ein Anteil, der kleiner als die Hälfte der Bezugsspannung ist, als Vergleichsgröße, z. B. 45% der Bezugsspannung. Geht man davon aus, daß das eine Rad blockiert, so erscheint ein Regelsignal, wenn die Drehgeschwindigkeit des anderen Rades wieder um mehr als 10% vom Sollwert abweicht. Die Umschaltung von der großen auf die kleine Vergleichsgröße wird vorzugsweise vom Ausgangssignal des Vergleichers selbst bewirkt. Dieses wird einem Zeitglied zugeführt, das das Eingangssignal auf eine vorgegebene Zeit verlängert. Um ein weiteres, neues Setzen des Zeitgliedes zu verhindern, wird dem Zeitglied ein Gatter vorgeschaltet, das ab dem Auftreten eines Ausgangssignales des Zeitgliedes gesperrt wird. Hierzu kann man ein bistabiles Glied verwenden, das durch das Ausgangssignal des Zeitgliedes gekippt wird und dann das Gatter sperrt. Rückgekippt wird dieses bistabile Glied durch das erste nach dem Ende des Ausgangssignales des Zeitgliedes auftretende Verschwinden des Ausgangssignales des Vergleichers.

Um die Zeit, in der select-high-Regelung wirksam ist, steuerbar zu machen, wird günstigerweise das Zeitglied steuerbar ausgebildet.

Figurenbeschreibung

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 2 enthält Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise der Erfindung.

Über ein Bremspedal 1 wird ein Tandembremszylinder 2 eines Fahrzeuges betätigt. Es ist hier jedoch nur der zu den Hinterrädern führende Bremskreis mit einer Bremsleitung 3 und den beiden Bremszylindern 4 und 4′ gezeigt. In die Bremsleitung ist ein Einlaß-/Auslaßventil 5 zur Bremsdruckregelung eingeschaltet. Die bei der Regelung ausgelassene Bremsflüssigkeit wird über eine Rückförderleitung 6 mittels einer Pumpe 7 rückgefördert.

Mit 8 und 9 sind zwei den nicht dargestellten Hinterrädern zugeordneten Sensoren bezeichnet, mit 10 und 11 zwei Wandler zur Erzeugung von von der Drehgeschwindigkeit abhängigen Gleichspannungen U ₁ bzw. U ₂. In einem Glied 12 wird hieraus in an sich bekannter Weise eine dem Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Spannung erzeugt. Diese wird in der Praxis meist an den nicht dargestellten Vorderrädern gewonnen und auch zur Hinterradregelung mitbenutzt. In einem Glied 13 wird der Mittelwert der beiden Gleichspannungen gebildet. Die Ausgangsspannungen der beiden Glieder 12 und 13 werden einem Vergleicher 14 zugeführt, der sich auf zwei Vergleichsstufen umschalten läßt. Bei der normalerweise gültigen Stufe λ₁ wird die gemittelte Spannung mit z. B. 95% der Bezugsspannung verglichen, bei der Stufe λ₂ z. B. mit dem Wert 45% der Bezugsspannung.

Bei Unterschreiten dieser Werte in den einzelnen Stufen erhält man ein Ausgangssignal am Vergleicher 14, das über einen Verstärker 15 das Ventil 5 umschaltet. Das bei einsetzender Regelung, also bei erstmaligem Unterschreiten der 95%-Schwelle, auftretende Ausgangssignal des Vergleichers gelangt über ein durchlässiges UND-Gatter 16 zum Zeitglied 17, daß das ankommende Signal um einen vorgegebenen Zeitwert von z. B. 20 msec verzögert und ein Ausgangssignal vorgegebener Länge angibt (z. B. einige 100 msec). Dieses Ausgangssignal schaltet auf die λ₂-Stufe, was einer Umschaltung auf select-high gleichkommt. Gleichzeitig kippt das Ausgangssignal des Zeitgliedes 17 ein bistabiles Glied 18 in eine Lage, in der es über ein ODER-Gatter 19 über den invertierten Eingang sperrt. Damit kann das Zeitglied nicht mehr neu gesetzt werden und die vorgegebene Zeit für die select-high-Regelung läuft ab. Das bistabile Glied 18 wird nach Beendigung des Ausgangssignales des Zeitgliedes durch das Verschwinden (wegen dem Inversionsglied 20) des Ausgangssignales des Vergleichers 14 rückgekippt, so daß ein folgendes Ausgangssignal des Vergleichers 14 die select-high-Regelung wieder einleiten kann.

Anhand der Diagramme der Fig. 2 soll die Wirkungsweise der Erfindung verdeutlicht werden. In der Fig. 2 der Zeichnung sind verschiedene Verläufe über der Zeit aufgetragen, wobei eine Fahrbahn mit unterschiedlichem μ vorausgesetzt ist. Mit V _F ist die Fahrzeuggeschwindigkeit eines gebremsten Fahrzeuges, mit V _R und V _L die beiden Radgeschwindigkeiten dessen Hinterräder, mit V _M die gemittelte Geschwindigkeit, mit S₁ und S₂ die beiden Schwellen (95% und 45% der Fahrgeschwindigkeit) und mit P der Bremsdruck bezeichnet.

Man erkennt aus der Fig. 2, daß die beiden Radgeschwindigkeiten V _R und V _L bei steigendem Bremsdruck P sich von der Fahrzeuggeschwindigkeit entfernen, also einen Schlupf aufweisen. Bei t₁ unterschreitet die gemittelte Geschwindigkeit V _M die Schwelle S₁. Nach der durch das Zeitglied 17 bedingten Verzögerungszeit T₁, in der der Bremsdruck abgesenkt wird, wird dann auf select-high-Regelung umgeschaltet, d. h. die Schwelle S₂ wird wirksam. Der Bremsdruck P steigt damit wieder an, bis die mittlere Geschwindigkeit V _M die Schwelle S₂ unterschreitet. Das rechte Rad ist hier schon blockiert und die Geschwindigkeit des linken Rades wird geregelt, bis nach der Zeit T₂ wieder auf select-low rückgeschaltet wird. Damit ist wieder die Schwelle S₁ gültig, der Bremsdruck wird abgesenkt (bis V _M die Schwelle S₁ überschreitet) und die Radgeschwindigkeit V _R wächst wieder an. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich, sobald V _M wieder die Schwelle S₁ unterschreitet.

Wie bereits erwähnt, kann man die Zeit, für die die select-high-Regelung wirksam ist, noch in ihrer Länge (z. B. zwischen 200 msec und 1 sec) variieren. Dies ist in Fig. 1 angedeutet durch eine Zuführung der Bezugsspannung zum Zeitglied 17 (über ein ODER-Gatter 21), die ja ein Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit und damit Bezugsspannung verringert sich die Zeitdauer, in der select-high-Betrieb wirksam ist. Mittels des Diskriminators 22 kann man aus der Bezugsspannung auch noch die Fahrzeugverzögerung gewinnen, die ebenfalls zur Steuerung der Zeitkonstanten des Zeitgliedes 17 dient.

Mittels eines UND-Gatters 23 kann die Umschaltung auf die select-high- Regelung verhindert werden, wenn aufgrund einer geringen Fahrzeugverzögerung ein Signal zu einer Klemme 24 und aufgrund eines Lenkradeinschlages oder eines Knickwinkels beim Sattelschlepper ein Signal zu einer Klemme 25 gelangt.

Claims

1. Antiblockierregelsystem mit gemeinsamer Regelung des Bremsdrucks an mehreren Rädern, insbesondere den Rädern einer Achse, enthaltend den einzelnen Rädern zugeordnete Meßwertgeber zur Überwachung des Radbewegungsverhaltens, eine einen Regelkanal aufweisende Auswerteschaltung, der die Signale der Meßwertgeber zugeführt werden und die daraus jeweils ein Steuersignal erzeugt und eine Drucksteuereinheit, der dieses Steuersignal zur Variation des Bremsdrucks der mehreren Rädern zugeführt wird, wobei die Auswerteschaltung ein Umschaltglied enthält, um bei Auftreten von vorgegebenen Fahrzuständen von der normalerweise eingeschalteten Regelungsart "select-low", bei der das Verhalten des zuerst Blockierneigung anzeigenden Rads die Regelung bestimmt, auf die Regelungsart "select-high", bei der das zuletzt Blockierneigung zeigende Rad die Regelung bestimmt, umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Zeitglied (17) vorgesehen ist, dem das Steuersignal zugeführt wird und das dieses Signal um eine vorbestimmte Zeit T₁ verzögert weitergibt,
b) das Ausgangssignal des Zeitgliedes (17) dem Umschaltglied (Vergleicher 14) zum Umschalten auf "select-high"-Betrieb zugeführt wird,
c) die Länge T₂ des dem Umschaltglied (Vergleicher 14) zugeführten Ausgangssignals des Zeitglieds (17), das die Zeitdauer des "select-high"-Betriebs bestimmt, durch ein weiteres Zeitglied (17) bestimmt ist.

2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beeinflussung der Zeitkonstanten des weiteren Zeitglieds (17) die Zeitdauer T₂, in der der select-high-Betrieb wirksam ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert wird (über ODER-Gatter 21) und zwar derart, daß die Zeitdauer T₂ mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beeinflussung der Zeitkonstanten des weiteren Zeitglieds (17) die Zeitdauer T₂, in der der select-high-Betrieb wirksam ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung variiert wird (Diskriminator 22, ODER-Gatter 21) und zwar derart, daß sie mit abnehmender Fahrzeugverzögerung zunimmt.

4. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf den select-high-Betrieb verhindert wird (UND-Gatter 16), wenn die Fahrzeugverzögerung einen bestimmten Wert unterschreitet und das Lenkrad um wenigstens einen bestimmten Winkel eingeschlagen bzw. bei einem Sattelzug wenigstens ein bestimmter Knickwinkel auftritt (UND-Gatter 23, Klemmen 24 und 25).

5. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Umschaltglied ein Vergleicher (14) vorgesehen ist, dem eine der Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Bezugsspannung (aus 12) und der Mittelwert der beiden den Radgeschwindigkeiten entsprechenden Spannungen (aus 13) zugeführt werden und daß bei select-low-Betrieb die gemittelte Spannung mit einem großen Anteil (insbesondere Prozentsatz) (S₁) der Bezugsspannung verglichen wird, während bei select-high-Betrieb ein Anteil kleiner der Hälfte der Bezugsspannung als Vergleichsgröße dient (S ₂ )

6. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von der großen auf die kleine Vergleichsgröße durch das Auftreten des als Steuersignal benutzten Ausgangssignals des Vergleichers (14) ausgelöst wird, das dem Zeitglied (17) zugeführt wird.

7. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeitglied (17) ein Gatter (16) vorgeschaltet ist, das durch das Ausgangssignal der Zeitglieder (17) gesperrt wird.

8. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Zeitgliedes (17) ein bistabiles Glied (18) kippt, das seinerseits das Gatter (16) sperrt, und daß die Rücksetzung des bistabilen Gliedes (18) durch das Verschwinden des Ausgangssignales des Vergleichers (14) nach dem Ende des Ausgangssignales des Zeitgliedes (17) bewirkt wird.

9. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch seine Anwendung zur Regelung des Bremsdruckes der Räder an der Hinterachse (Bremsen 4,4-) eines Fahrzeuges.