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Antiblockierregelsystem Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem,
bei dem aus dem Drehbewegungsverhalten der Fahrzeugräder Regel signale zur Variation
des Bremsdrucks gewonnen werden und bei dem die Lenkung des Fahrzeugs mit einem
vom Lenkradwinkel oder dessen Änderung beeinflußtes Schaltglied versehen ist.
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Stand der Technik Die bekannten Antiblockierregelsysteme, bei denen
die Radverzögerung und gegebenenfalls die Radbeschleunigung und/oder der Radschlupf
gemessen wird und aus diesen Signalen Regel signale für die Variation des Bremsdruckes
gewonnen werden, arbeiten bei Geradeausfahrt und auch bei Bremsung in Kurven im
-allgemeinen völlig ausreicnend.
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Probl embe schreibung Es ist bekannt, daß die Kurvenbremsung in Grenzsituationen
wegen der bei steigendem Radschlupf sich vermindernden
Seitenkraft
besondere Probleme mit sich bringt.
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Ubliche Bremsregler arbeiten bei Schlupfwerten um 10 - 15 ; diese
Werte erhöhen sich im unteren Geschwindigkeitsbereich meist wesentlich. Diese Schlupfwerte
lassen für die meisten Kurvenbremsungen eine Bremsung nahe der Grenzgeschwindigkeit
zu. Andere Verhältnisse liegen jedoch bei niedrigen Kraftschlußbeiwerten und bei
einer sich in iahrtrichtung verengenden Kurve (Hundekure) vor. Reicht hier die aus
der Bremsregelung resultierende Seitenkraft nicht aus, so versucht der Fahrer durch
Vergröberung des Lenkwinkels die Kurvenbahn einzuhalten, was im allgemeinen zu einer
Abnahme der maximal übertragbaren 8eitenkraft führt.
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Autgsbe und Lösu Die der erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht
darin, die Seitenkraft des Fahrzeugs in solchen Fällen zu erhöhen. Dies wird durch
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.
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Das Wesen der Erfindung liegt also darin, daß die besondere Situation
durch einen bestimmten Lenkradeinschlag oder eine bestimmte Anderungsgeschwindigkeit
des Ienkradeinschlags einerseits und durch das Erfassen, ob das Regelsystem arbeitet,
andererseits erfaßt wird und daß aufgrund des Erfassens unabhängig vom Arbeiten
des Reglers in seiner üblichen Arbeitsweise eine Druckabsenkung herbeigeführt wird,
was gleichbedeutend mit einer Verringerung des Radschlupfes ist, mit dessen Erniedrigung
die Seitenkraft steigt.
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Bei der Erfindung ist somit, wenn der Lenkradwinkel erfaBt werden
soll, eine ähnliche Einrichtung zur Erfassung des Lenkradwinkels notwendig, wie
bei den Antiblockierreglern
der Offenlegungsschriften 1 943 966
und 2 007 097. Während dort jedoch der Blockierregler durch das Schaltsignal bei
Lenkradeinschlag erst eingeschaltet wird, wird bei der Erfindung von einem bei jeder
Voilbremsung arbeitenden Regler au-sgegangen, dessen üblichen Regelsignale jedoch
erfindungsgvmäß unwirksam sind, während dann Sonderregelsignale zum Druckabbau erzeugt
werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen Die erfindungsgemäße prinzipielle Lösung
kann auf zwei verschiedenen Wegen gelöst werden. Gemäß dem einen Wege wird das aus
dem Lenkradwinkel beim Arbeiten des Reglers abgeleitete Sondersignal direkt zur
Druckabsenkung benutzt, was bei Verwendung von ilagnetventilen zur Druckregelung
durch Uberlagern des Sondersignals über die Reglersignale erfolgen kann. Gemäß dem
anderen Weg wird das Sondersignal dazu benutzt, den Regler auf eine Regelung auf
kleinenSchlupf (Sollwert) umzuschalten, was bei Verwendung eines SchlupX-reglers
(Vergleich einer der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Größe mit einer der
Radgeschwindigkeit entsprechenden Größe) durch Umschalten der Schlupf schwelle auf
einen kleineren Wert erfolgen kann. Auch hier ist damit sofort eine Druckabsenkung
verbunden.
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Das Kriterium darüber, ob die Regelung wirksam ist, kannvom Regler
oder den Reglern für die Achse der Hinterräder und/oder von den Reglern der Vorderachse
abgeleitet werden. Bei Verwendung von Mägnetventilen zur Wege-lang kann beispielsweise
das Ansprechen eines der Ventile als Zeichen für die Regelung benutzt werden. Dieses,
das Arbeiten der Regelung anzeigende Signal-tann einem Zeitglied zur Verlangerung
um z.B 40 msec. zugeführt werden.
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Man kann gemäß weiterer Erfindung noch zusätzliche Kriterien heranziehen,
die für die Druckabsenkung erfüllt sein müssen. So kann man zum Beispiel die Druckabssenkung
durch das Sondersignal davon abhängig machen, ob der vorhandene Kraftschlußbeiwert
unter einem bestimmten Wert (z.B. 0,5) liegt, was man durch Messung der vorhandenen
IaIirzeugverzögerung oder des geregelten Bremsdrucks ermitteln kann, da ja diese
Meßwerte von /U abhängig sind. Auch kann man die Druckabsenkung davon abhängig machen,
ob eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten ist. Bei niedriger Fahrzeuggescllwindigkeit
kann ja auf die Druckabsenkung verzichtet werden.
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Auch die auf das Fahrzeug wirkende Querkraft kann mit eicbezogen werden.
So ist es beispielsweise möglich, eine dem lenkradeinschlag entsprechende Größe
und eine der Querkraft entsprechende Größe miteinander zu vergleichen und den Verglcichsmitteln
einen bestimmten Grenzzusammenhang vorzugeben. Wird der bei jedem Lenkradeinschlag
vorgegebenc querkraftwert überschritten, so wird die Druck absenkung eingeleitet.
Hier ist also ein von der Querkraft abhängiger Lenkradwinkel Kriterium für die ruckabsenkung.
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Die oben aufgeführten Zusatzkriterien können auch kombiniert zum Einsatz
kommen. So ist es z.B. möglich, (immer Xegelbetrieb vorausgesetzt) bei einem relativ
großen Lcnradeinschlag die Druckabsenkung ohne zusätzliche Kriterien einzuleiten
und zusätzlich auch bei einem kleineren Lenkradeinschlag schon die Druckabsenkung
vorzunehmen, wenn zusätzlich eine relativ hohe kahrzeuggeschwindigkeit und/ oder
eine geringe Fahrzeugverzögerung bzw. ein geringer geregelter Bremsdruck vorhanden
ist.
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Die erzeugten Sondersignale können zeitlich begrenzt werden, um keinen
zu starken Druckabbau zu erhalten. Man kann sie auch bei Abbau des Drucks auf einen
bestimmten Prozentsatz des Ausgangswert enden lassen (z.B. 30 >).
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Erfaßt man zusätzlich die Richtung des Lenkradeinschlags (z.B. zwei
Schalter), so kann man die Absenkung auch nur an dem entlasteten Rad wirksam werden
lassen.
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Das Sondersignal kann nur auf die Bremsen der Vorderachse, nur die
der Hinterachse oder auch auf die der-Vorderachse und eines Hinterrads wirken. Das
Regelkriterium kann man auch nur von der Hinterachse ableiten.
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Die Wirksamkeit des so,wie oben beschrieben, erzeugten Sondersignals
kann zusätzlich noch dann unterdrückt werden, wenn die Fahrzeugräder nicht beschleunigen,
also kein entsprechendes Signal vorhanden ist.
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Da die Lenkwinkeländerungsgeschwindigkeit der vorgegebenen Größe nur
kurzzeitig auftritt, muß man bei der durch diese Signale ausgelösten Druckabsenkung
eine Signalverlängerung z.B. auf 1 sec. mittels eines Zeitglied-es bewirken. Die
Verlängerungszeit kann man von der E'ahrzeugverzögerung oder der Höhe des geregelten
Bremsdrucks abhängig-machen derart, daß die Verlängerung mit abnehmende Druck bzw.
abnehmender Verzögerung anwächst.
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Gemäß weiterer Erfindung kann man das so erzeugte Sondersignal zur
Druckabsenkung noch dazu benützen, die Benkradverdrehung1 insbesondere im Sinne
einer Vergrößerung des Benkradwinkels zu erschweren, was dadurch geschehen kann,
daß man eine Bremse an der Lenkung wirksam macht oder die Servoverstärkung abschaltet;
diese Erschwerung der Lenkradyerdrehung ist besonders im Bereich kleinen Kraftschlußbeiwerts
wegen der Abnahme der maximalen Seitenkraft-nach größerem Lenkwinkel hin von Interesse.
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Anhand von in der Zeichnungdargestellten Ausführungsbeispielen soll
die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 ein mit einer Ausführungsform
der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel eines Blockierreglers,
Fig.
2 und 3 weitere Ausfhrungsformen der Erfindung.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die beiden Sensoren der Vorderräder
4 und 5 mit 1 und 2 und der gemeinsame Sensor für die Hinterräder 6 mit 3 bezeichnet.
Die Impuisfolgen dieser Sensoren werden in den Wandlern 7 bis 9 in den Raddrehgeschwindigkeiten
proportionale Spannungen verwandelt. In den beiden Spcichergliedern 10 und 11, die
z.B. sich immer auf die anliegende Spannung aufladen, jedoch mit vorgegebener Steigung
entladen, werden der Fahrzeuggeschwindigkeit annähernd entsprecnende Spannungen
gewonnen, von denen im Glied 12 die jeweils größere ausgewählt wird.
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Diese Bezugsgrößc sowie die drei den Radgeschwindigkei ten entsprechenden
Spannungen werden der Auswerteschaltung 13 zugeführt, in der aus den eingegebenen
Slgnalen Schaltsiale für die den Sensoren 1 bis 3 zugeordneten Einlaßventile E1
bis B3 und Auslaßventile A bis A3 gewonnen werden.
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Die Art der Regelung ist für die Erfindung an sich unwesentlich. Hier
wurde eine gemischte Regelung unter Verwendung von Schlupfaignalen und Verzögerungs-/Beschleunigungasignalen
unterstellt. Auch ist es für die Erfindung unerheblich, ob - wie dargestellt - mehrere
Regelkanäle vorhanden sind oder ob die Sensorsignale nacheinander iiber einen Kanal
zum Auswerten gelangen.
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Wird nun voll gebremst, so daß der Regler arbeitet, so liefert die
Auswerteschaltung 13 über die Leitung 14 ein Signal, das im Zeitglied 15, um z.B.
40 msec. verlängert wird und das das UND-Gatter 16 für Signale am anderen Eingang
durchlassig macht. Der andere Eingang kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
ein Signal erhalten, wenn ein bestimmter großer Lenkradeinschlag
vorliegt.
Dieses Signal wird im Geber 17 erzeugt. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 16 kann
man direkt den ODER-Gattern 18 zuführen. Es werden dann alle Ventile erregt und
es kommt zur Druckabsenkung. beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Druckabsenkung
auch ausgelöst, wenn bei einem vom Geber 19 angezeigten kleineren Lenkradeinschlag
die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert (z.B. 30. km/h) überschreitet.
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Hierzu wird die der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Bezugsspannung
der Schwellwertstufe 20 zugeführt.
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Das UND-Gatter 21 gibt bei Vorliegen des kleineren Lentradeinschlags
und bei gleichzeitigem Vorliegen einer relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeit ein
Signal zum UND-Gatter 16. Das Gleiche passiert auch, wenn bei brschreiten des kleinen
Lenkradwinkels die Fahrzeugverzögerung gering ist (also geringes /U vorliegt). Hierzu
wird die Bezugaspannung -differenziert (Differenzierglied 22) und ein Signal erzeugt,
wenn eine Fahrzeugverzöge rung kleiner z.B. 0,3 g vorliegt (was bei geglättçter
Bezugsspannung möglich ist). Pian konnte die Fahrzeugverzögerung auch durch direkte
Messung der B&hrzeugverzögerung gewinnen oder aus den geregelten Druckwert auf
die Fahrzeugverzögerungen schließen.
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Weiterhin ist beim Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 noch ein UND-Gatter
23 vorgesehen, das die Ausgangssignale des UND-Gatters 16 nur wirksam werden läßt,
wenn wenigstens eines der Fahrzeugräder einen vorgegebenen Beschleunigungswert oder
Schlupf überschreitet. Die in der Auswerteschaltung 13 gewonnenen Beschleunigungssignale
werden hierzu dem ODER-Gatter 24 zugeführt. Hierdurch wird ein unterbrochener Druckabbau
erzielt.
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Schließlich ist in Fig. 1 noch angedeutet, daß man die gewonnenen
Signale dazu benutzen kann, die Lenkraddrehung zu erschweren. Hierzu wird das Signal
einem Glied 25 zugeführt, das z.B. eine Bremse für die Benkradwelle 26 enthält,
die dann wirksam wird.
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Man kann das Sondersignal für die Druckabsenkung such unter Zuhilfenahme
der Geschwindigkeit der Lenkraddrehung erzeugen; dies zeigt Fig. 2, wo dem UND-Gatter
2<? neben dem über die Leitung 14 und Zeitglied 15 konmenden Signal noch über
die Klemme 28 ein Signal zugeführt wird, wenn die Änderungsgeschwindigkeit einen
bestimmten Wert überschreitet. Das über die Klemme 29 zugeführte Signal tritt auf,
wenn eine bestimmte Fahrzeugverzögerung nicht erreicht wird. Das bei Auftreten der
drei Eingangssignale auftretende Ausgangssignal des UND-Gatters 27 wird im Zeitglied
30 um z.B. 1 sec. verlängert. Man kann - wie gestrichelt angedeutet - das Fahrzeugverzögerungssignal
auch zur Einstellung der Zeit des Zeitgliedes 30 benutzen, wobei eine kleinere bahrzeugverzögerung
eine größere Verlängerung mit sich bringt.
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Das Signal an der Klemme 31 wird dann den ODER-Gattern 18 zugeleitet.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird dem UND-Gatter 34 neben dem
den Negelbetrieb anzeigenden Signal (Leitung 14) ein Signal des Verglelchers 32
zugeleitet, wenn die auf das Fahrzeug wirkende Querkraft den für den augenblicklichen
Lenkradeinschlag vorgegebenen Wert überschreitet. Hierzu werden dem Vergleicher
32 einmal eine dem Lenkradeinschlag entsprechende Spannung und eine der vorhandenen
Querkraft (Kraftmesser 33) entsprechende Spannung zugeführt. Das Ausgangssignal
entsteht, wenn die Querkraft eine vorgegebene zulässige Abhängigkeit der beiden
Großen voneinander überschreitet.
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- Patent ansprüche -