DE3505268C2 - Blockierschutzelektronik für ein Straßenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blockierschutzelektronik für ein Straßenfahr­ zeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der Blockierschutz soll im Notfall bei starker Bremsung die Räder des Fahrzeugs am Blockieren hindern und so bei möglichst kurzem Bremsweg die Lenkfähigkeit erhalten.

Für PKW wird meist ein Blockierschutz-System verwendet, das an den Vorderrädern mit Individual-Regelung (IR) und an den Hinterrädern nach dem Select-Low- Prinzip (SLR) regelt (Burckhardt, Manfred: Erfahrungen bei der Konzeption und Entwicklung des Mercedes-Benz/Bosch-Anti-Blockier-Systems (ABS). Sonderdruck aus ATZ 81. Jahrgang Nr. 5/1979).

Die Individualregelung an den Vorderrädern ermöglicht einen optimalen kurzen Bremsweg, erzeugt jedoch starke Giermomente bei Bremsungen auf Fahrbahnen mit seitenweisen unterschiedlichem Reibwert (µ-Split). Es ist deshalb erforderlich, diese Giermomente abzuschwächen. Hierzu ist vor allem bei Nutzfahrzeugen be­ kannt, an den Vorderrädern eine modifizierte Individual-Regelung (MIR) vorzusehen, durch welche die Bremskraftunterschiede an den Vorderrädern begrenzt werden (DE-A 28 51 107).

Aus dem Aufsatz Mischke, Arthur: Aufbau und Wirkung des Antiblockiersystems ABS für Nutzfahrzeuge, in: ATZ 83 (1981) 9, Seite 439 bis 446, ist bekannt, bei Nutzfahrzeugen eine Giermomentabschwächung dadurch zu erzielen, daß die Vorderachse nach der modifizierten Individual-Regelung geregelt wird, während die Räder der Hinterachse individuell zu regeln seien.

Bei PKW ist es alternativ zur modifizierten Individual-Regelung an den Vorderrädern üblich, die Richtungsstabilität des Fahrzeugs durch die obenerwähnte Select-Low-Regelung an den Hinterrädern zu gewährleisten. Dies bedeutet einen verringerten Baufaufwand gegenüber einer Individual-Regelung, da nur ein gemeinsames Regelventil für die Hinterachse benötigt wird, wenn beide Hinterradbremsen einem gemeinsamen hydraulischen Bremskreis zugeordnet sind.

Ein derartiges, beim PKW übliches Regelkonzept führt jedoch bei Bremsungen auf Fahrbahnen mit seitenweise unterschiedlichen Reibwerten dann zu einer un­ zureichenden Stabilität des Fahrzeugs, wenn das Differential der angetriebenen Hinterachse formschlüssig gesperrt ist. Dies ist insbesondere bei Nutzfahrzeugen oder PKW mit Allrad-Antrieb möglich. In diesem Fall verhindert die Differential- Sperre, daß das Rad auf dem niedrigeren Reibwert vorzeitig in den Schlupf läuft, wodurch die Select-Low-Regelung den Bremsdruck auch an dem Rad auf dem hohen Reibwert senken würde. Statt dessen wird der Bremsdruck an beiden Rädern erst dann gesenkt, wenn beide Räder - quasi synchron - entsprechende Ver­ zögerungs- oder Schlupfwerte (±b, λ) aufweisen. Dies entspricht angenähert einer Select-High-Regelung (SHR). Dabei wird an beiden Hinterrädern, wie an den individuell geregelten Vorderrädern, der Kraftschluß beim geregelten Bremsen voll ausgenutzt, so daß ein größeres Giermoment als ohne eingelegte Differential­ sperre auf das Fahrzeug wirkt.

Um diese Problematik zu umgehen, ist es denkbar, und von namenhaften Fahrzeug- Herstellern praktiziert, bei Fahrzeugen im Sperren-Betrieb das Blockierschutz- System abzuschalten. Dies ist z. B. bekannt aus der DE-Firmenschrift: Betriebsan­ leitung AUDI 90 QUATTRO, 1984, Seite 108 bis 111.

Ein andere denkbare Möglichkeit besteht darin, beim Ansprechen des Blockier­ schutzes die Sperre(n) sofort zu öffnen.

Bei der ersten Möglichkeit wird also auf die obengenannten Vorteile des Blockier­ schutzes verzichtet. Für die zweiite Methode sind übliche Differentialsperrvorich­ tungen nicht geeignet, so daß eine aufwendige Neukonstruktion nötig wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blockierschutzelektronik der ein­ gangs genannten Art so auszubilden, daß auch beim Einlegen der Differential­ sperre eine ausreichende Fahrstabilität bei geregelten Bremsungen auf Straßen mit unterschiedlichem Reibwert ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 und in den nebengeordneten Patentansprüchen 2 und 3 enthaltende Erfindung gelöst. Die Unteransprüche ent­ halten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Bei Anwendung der Erfindung wird beim Einlegen der Hinterachs-Differentialsperre das Blockierschutz- Regelkonzept in der Weise umgeschaltet, daß anstelle der Individual-Regelung eine modifizierte Individual- Regelung, eine Select-Low-Regelung, oder eine andere Gier- und Lenkmoment abschwächende Regellogik an den Vorderrädern wirkt. Die Select-Low-Regellogik der Hinterräder kann dagegen unverändert erhalten bleiben oder beispielsweise auf Individual-Regelung umge­ schaltet werden, wobei durch die Sperre die Regelung der Hinterräder ohnehin praktisch synchronisiert wird.

Durch die Vorderachsumschaltung wird erreicht, daß die Giermoment-Abschwächung auf seitenweise unter­ schiedlichen Fahrbahnen (µ-Split) nunmehr durch die Vorderachsregelung erbracht wird. Die hierdurch gegenüber der Individal-Regelung verursachte Brems­ wegverlängerung wird dabei in Kauf genommen, zumal andererseits das Sperren der Hinterräder bremsweg­ verkürzend wirkt.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Vorder­ achs-Regelung von Individualregelung (IR) auf Select- Low-Regelung (SLR) umzuschalten, und die Hinterachs­ regelung von Select-Low-Regelung (SLR) auf Individual­ regelung (IR) umzuschalten. Dies würde also eine Ver­ tauschung der Regellogiken von Vorderachs- und Hinter­ achse bedeuten.

Eine dauernde Umschaltung auf beispielsweise eine modifizierte Individual-Regelung (MIR) an den Vorder­ rädern ist dagegen nicht möglich, da damit in Ver­ bindung mit der Hinterachs-Select-Low-Regelung die Bremswege auf Fahrbahnen mit µ-Split zu lang werden würden.

Daß die Differentialsperre eingelegt ist, kann ent­ weder durch geeignete Schalter oder Anzeigesignale (Lampen) der Blockierschutz-Elektronik mitgeteilt werden, oder aus dem synchronen Radverhalten bzw. dem quasi-synchronen Auftreten von Regelsignalen (-b, +b, λ) automatisch von der Blockierschutz- Elektronik erkannt werden.

Letzteres hat den Vorteil, daß keine weiteren Schalt­ signale in die Elektronik eingeleitet werden müssen, wodurch sich ein geringerer Kosten- und Bauaufwand ergibt. Diese automatische Erkennung erfordert aber je einen Sensor an beiden Hinterrädern, wie es von 4-Kanal-Systemen mit Select-Low-Logik schon bekannt ist.

Bei einem PKW-3-Kanal-System mit Kardanwellensensierung wird vorteilhaft der zuerst genannte Schalter zur Sensierung der Differentialsperre eingesetzt.

Claims (8)

1. Blockierschutzelektronik für ein Straßenfahrzeug mit angetriebener Hinterachse und einschaltbarer Differential­ sperre, mit folgenden Merkmalen:

• a) die der Hinterachse zugeordnete Logik der Blockier­ schutzelektronik arbeitet nach dem Select-Low-Prinzip,
• b) die der Vorderachse zugeordnete Logik der Blockier­ schutzelektronik regelt die Vorderräder bei nicht eingeschalteter Differentialsperre individuell,

gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

• c) es ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Einlegen der Differentialsperre erkennt und bei eingelegter Differentialsperre die Logik der Blockierschutz­ elektronik der Vorderachse von Individualregelung (IR) auf modifizierte Individualregelung (MIR) umschaltet.

2. Blockierschutzelektronik für ein Straßenfahrzeug mit ange­ triebener Hinterachse und einschaltbarer Differential­ sperre, mit folgenden Merkmalen:

• a) die der Hinterachse zugeordnete Logik der Blockier­ schutzelektronik arbeit nach dem Select-Low-Prinzip,
• b) die der Vorderachse zugeordnete Logik der Blockier­ schutzelektronik regelt die Vorderräder bei nicht eingeschalteter Differentialsperre individuell,

gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

• c) es ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Einlegen der Differentialsperre erkennt und bei eingelegter Differentialsperre die Logik der Blockierschutz­ elektronik der Vorderachse von Individualregelung (IR) auf Select-Low-Regelung (SLR) umschaltet.

3. Blockierschutzelektronik für ein Straßenfahrzeug mit angetriebener Hinterachse und einschaltbarer Differential­ sperre, mit folgenden Merkmalen:

• a) die der Hinterachse zugeordnete Logik der Blockier­ schutzelektronik arbeitet bei nicht eingeschalteter Differentialsperre nach dem Select-Low-Prinzip,
• b) die der Vorderachse zugeordnete Logik der Blockier­ schutzelektronik regelt die Vorderräder bei nicht eingeschalteter Differentialsperre individuell,

gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

• c) es ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Einlegen der Differentialsperre erkennt und bei eingelegter Differentialsperre die Logik der Blockierschutzelektronik der Vorderachse von Individualregelung (IR) auf Select-Low-Regelung (SLR) und die Logik der Blockierschutz­ elektronik der Hinterachse von Select-Low-Regelung (SLR) auf Individual- Regelung (IR) umschaltet.

4. Straßenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichten zum Erkennen der eingelegten Differentialsperre ein zugeordneter Schalter oder Wegsensor verwendet wird.

5. Straßenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zum Erkennen der eingelegten Differentialsperre ein Teil der Blockier­ schutzelektronik vorgesehen ist, welcher aus den synchronen Radgeschwindigkeiten oder aus dem synchronen Auftreten von Regelsignalen (-b, +b, λ) die eingelegte Differentialsperre erkennt.