DE2424217C2 - Antiblockierregelsystem für Vierradfahrzeuge - Google Patents

Description

d) in der Auswerteschaltung (13) Schaltmittel (20—25) vorhanden sind, die im Verlaufe der Regelung zeitweise eine andere Regelungsart wirksam machen, bei der das Bremsdrucksteuersignal nur mit dem Auftreten der Blockierneigung an beiden Rädern (1,4) ausgegeben wird (select-high),

e) in der Bremsleitung des nicht in die Regelung einbezogenen Hinterrades (3) ein normalerweise geöffnetes Sperrventil (14) eingeschaltet ist, das abhängig vom Erfassen der Blockierneigung geschlossen wird.

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2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (20—25), die zeitweise eine andere Regelungsart wirksam machen, derart ausgelegt sind, daß bei jedem Regelbeginn select-low-Regelung wirksam ist.

3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden überwachten Rädern (1, 4) abgeleiteten Signale abwechselnd im Rhythmus der Umschaltung zwischen select-low- und select-high-Regelung der Auswerteschaltung (20—25) zugeführt werden.

4. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vom angetriebenen Rad (1) abgeleitete Signal am Achsausgleichsgetriebe (6) gewonnen wird.

5. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Sperrventils (14) in die Sperrstellung zeitgleich mit dem ersten Ansteuern der Bremsdruck-Steuereinheit (10) erfolgt.

6. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschaliung des Sperrventils (14) in die Normalstellung am Ende eines Bremsvorganges erfolgt.

7. Antiblockierregelsystem nach einem der An-Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschaltung des Sperrventiles (14) in die Normalstellung auch bei Auftreten eines über eine vorgegebene Zeit hinaus andauernden Schlupfsignales an dem in die Druckregelung einbezogenen Vorderrad (1) erfolgt.

8. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Querbeschleunigungsgeber (40) am Fahrzeug vorgesehen ist und daß Schaltmittel (41 —49) vorgesehen sind, die bei einer vorgegebenen Verkleinerung des Querbeschleunigungsbetrages innerhalb einer vorgegebenen Zeit (bestimmter Querruck) eine Druckabsenkung in dem geregelten Bremskreis (8) bewirken.

9. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß ein Lenkwinkelgeber (bei 30) am Fahrzeug vorgesehen ist und daß Schaltmittel (31—34 und 25) vorgesehen sind, die ab Erreichen eines vorgegebenen Grenzlenkwinkels eine Druckabsenkung in dem geregelten Bremskreis bewirken.

10. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzlenkwinkel in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit änderbar ist, derart, daß mit größer werdender Geschwindigkeit der Grenzlenkwinkel kleiner wird.

11. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrzeuglängsverzögerungsgeber vorgesehen ist, und daß der Grenzlenkwinkel in Abhängigkeit von der Fahrzeuglängsverzögerung änderbar ist, derart, daß mit größer werdender Fahrzeuglängsverzögerung der Grenzlenkwinkel anwächst.

12. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (30—34,25) die die Druckabsenkung im geregelten Bremskreis bewirken mit dem Sperrventil (14) derart verbunden sind, daß mit der Druckabsenkung ein öffnen des Sperrventils (14) erfolgt

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem für Vierradfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Ein derartiges Antiblockierregelsystem ist aus der Zeitschrift »auto-motor-sport«, Heft 26,1973, Seiten 20 und 22, bekannt. Ausgehend von der Tatsache, daß die Einführung von Antiblockierreglern durch deren Preis behindert wird, wird dort primär ein Antibiockierregler beschrieben, bei dem nur der Druck an den Hinterrädern des Fahrzeuges geregelt wird und zwar mit Hilfe von zwei diesen Rädern zugeordneten Fühlern sowie mit einer select-low-Regelung. Hier hat man beim Überbremsen blockierte und damit unlenkbare Vorderräder des Fahrzeugs.

Nebenbei ist in der Veröffentlichung noch angedeutet, daß man anstelle von zwei Hinterrädern auch nur die Räder einer Fahrzeugdiagonale bei Vorhandensein eines negativen Lenkrollradius regeln kann. Hier wird wegen der Überbremsung der Vorderachse das in die Regelung einbezogene Vorderrad die Regelung beherrschen. Es blockieren hier beim Überbremsen die Räder der ungeregelten Diagonale, das in die Regelung einbezogene Vorderrad ist geregelt und damit ist die Lenkfähigkeit erhalten und das zweite Hinterrad wird im allgemeinen nur wenig zur Bremsung beitragen. Insbesondere bei Wasserglätte ergeben sich bei diesem Antiblokkierregelsystem Stabilitätsprobleme, da die geregelte Diagonale infolge der geringen Bremswirkung des Vorderrades nahezu drucklos ist und damit an der Hinterachse ein großer Bremskraftunterschied entsteht.

Eine diagonale Bremskreisaufteilung und eine Antiblockierregelung einer Diagonale nach select-low ist auch aus der DE-OS 21 24 052 bekannt.

Außerdem verhält sich ein mit diesem einfachen Sy-

stem ausgerüstetes Fahrzeug bei inhomogenen Fahrbahnen in der Fahrstabilität sehr unterschiedlich, z. B. tritt Instabilität ein, wenn bei ungleichen Fahrbahnbedingungen zwischen linker und rechter Seite das ungeregelte Hinterrad auf der Seite des höheren Kxaftschlußbeiwert läuft.

Die Bremswirkung dieses nach select-low arbeitenden Reglers ist außerdem in vielen Fällen unzureichend. Bei beladenem Fahrzeug, fester Bremsabstimmung und kleinem Kraftschlußbeiwert ist unter Umständen für die maximale Bremskraft der dreifache Bremsdruck an der Hinterachse notwendig im Vergleich zur Vorderachse. Dieser Faktor wird noch erhöht, wenn im Bereich kleiner Reibung infolge des nicht ausgekuppelten Motors das Motorbremsmoment das für maximale Bremskraft erforderliche Druckniveau an der Vorderachse reduziert. Dasselbe gilt für inhomogene Fahrbahnen, wenn z. B. das Vorderrad einen niedrigen Kraftsdilußbeiwert, das Hinterrad der geregelten Diagonalen dagegen den höheren Kraftschlußbeiwert aufweist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das bekannte Antiblockierregelsystem ohne den Aufwand wesentlich zu erhöhen, hinsichtlich der erzielbaren Bremswirkung und Fahrstabilität zu verbessern.

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

Zwischen den Betriebsarten select-low und selecthigh umzuschalten ist aus der DE-OS 20 36 220 zwar bekannt; dort erfolgt die Umschaltung jedoch für die Räder einer Achse und durch eine eine Querbeschleunigung anzeigende oder andeutende Meßgröße.

Es ist auch aus der DE-OS 20 36 220 bekannt, bei einem blockiergeschützten Fahrzeug mit achsweiser Bremskreisaufteilung den Bremsdruck an den Rädern einer Achse zu regeln und den Bremsdruck an den beiden Rädern der anderen Achse über ein Trennventil mitzusteuern, wobei dieser Bremskreis ein lastabhängiges Regelventil aufweist.

Bei der Erfindung wird durch den Wechsel der Betriebsart zwischen select-low und select-high erreicht, daß die Räder mit geregeltem Bremsdruck eine bessere Bremswirkung hervorrufen, da ja nun auch das in die Regelung einbezogene Hinterrad wesentlich zur Bremsung beiträgt. Andererseits wird durch das zusätzliche Sperrventil in der Leitung zum geregelten Hinterrad erreicht, daß sich die beschriebene Maßnahme zur Verbesserung der Bremswirkung nicht nachteilig auf die Fahrzeugstabilität auswirkt, indem dafür gesorgt wird, daß dieses Rad von Sonderfällen abgesehen, nicht überbremst werden kann. Hierzu wird im Normalfall ab Auftreten einer Blockierneigung an einem Rad und Einsetzen der Regelung eine weitere Druckerhöhung für das nicht geregelte Hinterrad vermieden, also ein vorhandener Druck eingeschlossen. Diese Maßnahme verbessert die Fahrstabilität wesentlich auf inhomogener Fahrbahn. Es sei hier erwähnt, daß unter den im Anspruch 1 erwähnten Begriff, daß vom Radbewegungsverhalten der geregelten Räder abhängige Signale zur Regelung herangezogen werden, auch der Fall verstanden werden soll, daß an der angetriebenen Achse der Sensor zur Gewinnung dieses Signals am Achsausgleichgetriebe angebracht ist, so daß das Bewegungsverhalten beider Räder dieser Achse sensiert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Schaltmittel zur abwechselnden Umschaltung zwischen select-low und select-high derart ausgelegt, daß jeder Regelbeginn durch eine Blokkierneigung an einem Rad, also select-low, ausgelöst wird. Im allgemeinen wird also wegen der statischen Auslegung der Bremsen das zu regelnde Vorderrad den Regelungsbeginn und das Schließen des Magnetventils bewirken. In einfacher Weise läßt sich die abwechselnde Umschaltung auf die beiden Betriebszustände dadurch realisieren, daß man die Signale der beiden Sensoren abwechselnd ausnutzt Da im allgemeinen das Vorderrad eher Blockierneigung zeigt, ist bei Ausnutzung der hiervon abgeleiteten Signale select-iow-Regelung wirksam und bei Anschaltung des anderen Fühlers selecthigh-Regelung. Man kann die Umschaltung zwischen select-low und select-high in vorgegebenen Zeitabständen vornehmen, jedoch z. B. auch nach jedem zweiten Regelzyklus, z. B. bei Auftreten des zweiten die Radbeschieunigung anzeigenden Signals (Zähler) vornehmen, wobei man in diesem Falle vorzugsweise noch eine zeitliche Begrenzung von z. B. 1 see. zusätzlich einführt.

Günstigerweise wird die Umschaltung des Sperrventils in die Sperrstellung zusammen mit dem ersten Ansprechen des Regelventils ausgelöst und die Rückschaltung wird am Ende des Bremsvorganges vorgenommen. Zusätzlich soll entweder ein größerer Schlupf oder ein relativ lange dauerndes Schlupfsignal (z. B. > 1 sec.) an der Vorderachse (beides ist Indiz für Wasserglätte) und/ oder ein starkes Einschlagen der Räder ein öffnen des Sperrventils bewirken.

Vorzugsweise ist noch ein Lenkwinkelgeber oder ein Querbeschleunigungsgeber am Fahrzeug vorgesehen und es wird ein Signal, das bei einem großen Lenkwinkel oder bei einer großen Querbeschleunigungsänderung entsteht, mit in die Druckvariation einbezogen. Die Anordnung ist dabei so ausgelegt, daß das Signal erst entsteht, wenn das Fahrzeug instabil wird, da erst dann solche Lenkwinkel bzw. Querbeschleunigungsänderungen entstehen. Vorzugsweise wird hierzu der Lenkwinkel, ab dem das Signal entsteht, abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemacht und zwar derart, daß mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit der Grenzlenkwinkel, ab dem das Signal entsteht, kleiner ist. Um den Untergrund, auf dem das Fahrzeug läuft, zu berücksichtigen, kann man die Fahrzeugverzögerung bei der Bestimmung des Grenzlenkwinkels mit heranziehen, wobei sich die Fahrzeugverzögerung so auswirkt, daß mit steigendem μ, also steigender Fahrzeugverzögerung der Grenzlenkwinkel größer gemacht wird. Das bei dem Grenzlenkwinkel bzw. durch eine bestimmte Querbeschleunigungsänderung erzeugte Signal wird zur Absenkung des Bremsdrucks im geregelten Bremskreis ausgenutzt, wirkt sich also wie ein Verzögerungs- oder Schlupfsignal aus. Zusätzlich wird wie oben erwähnt, das zusätzliche Sperrventil durch ein solches Signal geöffnet.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 — eine prinzipielle Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;

F i g. 2 — ein Beispiel einer möglichen Auswerteschaltung;

F i g. 3 — eine Abänderung des Beispieles der F i g. 2. In der F i g. 1 ist ein frontangetriebenes Fahrzeug mit den angetriebenen Vorderrädern 1 und 2 und den nicht angetriebenen Hinterrädern 3 und 4 unterstellt. An den Voiderrädern 1 und 2 ist eine Antriebsachse 5 und ein Achsausgleichgetriebe 6 angedeutet. Die Bremsen der Räder 1 und 4 liegen in einem an einem Hauptbremszylinder 7 angeschlossenen Bremskreis (Leitung 8), während die Räder 2 und 3 in einem Bremskreis liegen der zur Leitung 9 gehört.

In die Bremsleitung 8 ist ein 3/3-Wegeventil 10 eingeschaltet, das in der Ausgangsstellung den Druck an den Bremsen der Räder 1 und 4 ansteigen läßt, in einer zweiten Stellung die Verbindung zwischen Hauptbremszylinder 7 und den Bremsen sperrt (Konstanthaltung) und in einer dritten Stellung den zwischen ihm und den Bremsen liegenden Leitungsabschnitt mit einer Rücklaufleitung 11 verbindet, in die eine aus Speicherkammer und elektromotorisch getriebener Rückförderpumpe bestehende Einheit 12 zur Rückförderung der ausgelassenen Bremsflüssigkeit eingeschaltet ist.

Dieses 3/3-Wege-Ventil 10 wird von einer Auswerteschaltung 13 zur gemeinsamen Regelung des Bremsdruckes an den Bremsen der Räder 1 und 4 betätigt. Zur Durchführung des Regeivorgangs erhält die Auswerteschaltung 13 (neben einem Lenkwinkelsignal an der Klemme \Za) Signale, die vom Drehbewegungsverhalten der zu regelnden Räder 1 und 4 abhängig sind, wozu am Rand 4 ein die Radgeschwindigkeit bestimmender Sensor 4a und am Achsausgleichgetriebe ein entsprechender, die Geschwindigkeit des sogenannten Tellerrades bestimmender Sensor 6a vorgesehen sind. Dieser Sensor könnte auch dem Rad 1 zugeordnet sein.

In dem anderen Bremskreis ist in der zum Rad 3 führenden Bremsleitung ein als Sperrventil wirksames Magnetventil 14 eingeschaltet, das normalerweise durchlässig ist und von der Auswerteschaltung 13 in die Sperrstellung gebracht werden kann.

In der F i g. 2 ist die Auswerteschaltung 13 der F i g. 1 detaillierter dargestellt. An den Klemmen 20 und 21 sind die beiden Sensoren 6a und 4a der F i g. 1 angeschaltet. Ein periodisch betätigter Umschalter 22 schaltet abwechselnd die beiden Sensoren an den Auswertekanal, der aus einem Wandler 23, einer Signalaufbereitung 24 und einer Logik 25 besteht. In der Signalaufbereitung 24 werden aus den ankommenden Geschwindigkeitssignalen durch Differenzierer 24a Verzögerungs- und Beschleunigungswerte (—b, +b\ und O2) gewonnen und mittels eines Speichers 246 und der Komperatoren 24c werden Schlupfsignale λ ermittelt Alle diese Signale werden der Logik 25 zugeführt, die hieraus Ansteuersigrale für das 3/3-Wegeventil 10 erzeugt

Das Bremslichtschaltsignal auf einer Klemme 26 bewirkt, daß der Umschalter 22 bei jeder Bremsung zuerst den Sensor 6a der Vorderachse anschaltet d. h. daß wegen der höheren Bremswirkung bei der Einleitung der Regelung an der Vorderachse se!ect-low-Betrieb herrscht. Entsprechend dem mittels des Vorderradsensors ermittelten Radbewegungsverhalten erfolgt eine Regelung des Bremsdruckes an den Rädern 1 und 4. Danach wird auf den anderen Sensor 4a umgeschaltet, was hier einer Umschaltung auf select-high-Betrieb gleichkommt da das Hinterrad erst bei höherem Bremsdruck Blockierneigung zeigt

Beim ersten Ansprechen des 3/3-Wege-Ventils 10 wird ein bistabiles Glied 27 geschaltet, das das Magnetventil 14 in die Sperrstellung bringt Dies bedeutet, daß am rechten Hinterrad über den gesamten Regelvorgang der Druck beibehalten wird, d.e;r bei Auftreten einer Blockierneigung an den Vorderrädern vorhanden war. Normalerweise wird es somit nicht zu einem Blockieren dieses Rades kommen. Rückgeschaltet wird das Magnetventil 14 erst am Ende des Bremsvorganges, wenn durch das Verschwinden des Brernslichtschaltersignales über einen Inverter 28 das bistabile Glied 27 in die Ausgangslage geschaltet wird. Außerdem erfolgt die Rückschaltung hier durch ein Lenkwinkelsignal, dessen Erzeugung unten beschrieben wird Zusätzlich, jedoch hier nicht dargestellt, kann ein lange dauerndes Schlupfsignal die Rückschaltung bewirken (Wasserglätte).

Ein dem Lenkwinkel entsprechendes Signal wird bei 30 zugeführt. Ein Vergleicher 31 gibt an den Ausgängen ein Signal ab, an denen der ihnen zugeordnete, feste Lenkwinkel durch den Istlenkwinkel überschritten wird. Einem Vergleicher 32 wird das Ausgangssignal des Speichers 24Λ, also ein der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal zugeführt. Er gibt an dem Ausgang ein Signal ab, in dessen zugeordneten Geschwindigkeitsbereich die Fahrzeugistgeschwindigkeit liegt. Durch ein Fahrzeugverzögerungssignal könnten entweder die Winkelweite oder die Geschwindigkeitsbereichc verschoben werden.

In den UND-Gattern 33 werden die Ausgangssignale der beiden Vergleicher 31 und 32 derart zusammengefaßt daß am Ausgang eines ODER-Gatters 34 jeweils ein Signal entsteht, wenn bei hoher Geschwindigkeit ein kleiner Lenkwinkel und mittlerer Geschwindigkeit ein mittlerer Lenkwinkel und kleiner Geschwindigkeit ein großer Lenkwinkel überschritten wird. Das am Ausgang des ODER-Gatters 34 entstehende Signal wird der Logik 25 zugeführt und bewirkt wie ein Verzögerungssignal eine Druckabsenkung, so daß alle geregelten Räder ungebremst sind. Hierdurch wird vermieden, daß bei select-high-Betrieb das geregelte Vorderrad zum Blokkieren kommt und damit die Lenkbarkeit verloren geht bzw. es wird eine Verbeserung der Lenkbarkeit erreicht. Zusätzlich wird das bistabile Glied 27 rückgeschaltet und somit das Sperrventil 14 freigegeben.

Bei zusätzlich vorhandener Wasserglätte oder niedrigem μ, was dadurch festgestellt wird, daß bei Bremsbeginn ein hoher Schlupf oder ein Signal über eine bestimmte Zeit am angetriebenen Vorderrad festgestellt wird, wird auf select-high umgeschaltet, also der Sensor 4a des geregelten Hinterrads an die Auswerteschaltung angeschaltet. Gleichzeitig wird das Sperrventil 14 hier freigegeben, um auch das zweite Hinterrad zur Bremsung beitragen zu lassen.

Anhand der Fig.3 soll die Einwirkung der Querbcschleunigung anstelle oder auch zusätzlich zum Lenkwinkel erläutert werden. Der Querbeschleunigungsgcber ist mit 40 ein nachgeschaltetes Filter mit 41 und zwei Differenzierer, die bei einer bestimmten positiven bzw. negativen Querbeschleunigungsänderung ein Signal abgeben, mit 42 und 43 bezeichnet. Zusätzlich sind zur Gewinnung der Querbeschleunigungsrichtung noch zwei Querbeschleunigungsschalter 44 und 45 vorgesehen, die bei einer Querbeschleunigung in die eine oder andere Richtung ein Signal abgeben.

in den UND-Gattern 46 werden diese Signale so zusammengefaßt daß bei einer vorgegebenen Abnahme des Querbeschleunigungsbetrages bei gleichzeitigem Vorliegen eines an einem ODER-Gatter 47 anliegenden Verzögerungs- oder Schlupfsignales unabhängig von der sonstigen Regelung ein bistabiles Glied 48 umgeschaltet wird und damit über ein Zeitglied 49 zum eine Druckerniedrigung bewirkenden Eingang des 3/3-Wege-Ventils 10 gelangt Rückgeschaltet wird das bistabile Glied 48, wenn sich die Querbeschleunigung wieder erhöht bzw. nach einer durch ein Zeitglied 50 gegebenen Zeit Das Zeitglied 49 bewirkt daß nach der Rückschaltung des bistabilen Gliedes 49 die Druckabsenkphase noch für eine kurze Zeit anhält Zusätzlich wird dann das Sperrventil 14 freigegeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Antiblockierregelsystem für ein Vierradfahrzeug

a) mit zwei Bremskreisen, die jeweils auf diagonal gegenüberliegende Räder (1,4 und 2,3) einwirken,

b) wobei in dem einen Diagonalbremskreis eine Bremsdruck-Steuerventileinheit zum gemeinsamen Regeln des Bremsdruckes an beiden Rädern (1,4) eingeschaltet ist,

c) und wobei das Radbewegungsverhalten dieser beiden Räder (1, 4) beinhaltende Signale getreant einer Auswerteschaltung zugeführt werden, die ein Bremsdrucksteuersignal dann erzeugt, wenn wenigstens eines der Räder (1, 4) Blockierneigung zeigt (select-low),

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dadurch gekennzeichnet, daß