DE3839710A1 - Kraftuebertragungssteuerung fuer ein antiblockiersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockiersystem für die Bremsen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein System zur Steuerung der Kraftübertragung des Fahrzeugs, wenn das Antiblockiersystem in Betrieb ist.

Das Antiblockiersystem wird am Bremssystem für die Räder des Fahrzeugs installiert. Das Antiblockiersystem ist vorgesehen, um zu verhindern, daß die Räder vollständig blockieren und damit beim plötzlichen Bremsen oder beim Bremsen auf glatten Flächen, z.B. auf verschneiten Straßen, rutschen bzw. aufschwimmen, um dadurch die Fahrtrichtungs­ stabilität und Lenksteuerung des Fahrzeugs während des Bremsvorganges zu gewährleisten und die Sicherheit des Fahrzeugs zu erhöhen.

In der JP-OS 60-61 354 ist ein Antiblockiersystem angegeben, wo eine Antiblockiersteuereinheit betätigt wird, um die Zu­ führung von Bremsfluid zu den Bremszylindern der Räder zu unterbrechen, um den Bremsfluiddruck in Abhängigkeit von der Geschwindigkeits-Verringerungsrate der Räder und von der relativen Verringerungsrate der Räder zu derjenigen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren. Wenn die Radge­ schwindigkeit durch die Wechselwirkung mit der Straßenober­ fläche zunimmt, so daß sie sich der Fahrzeuggeschwindigkeit nähert, wird dann das Bremsfluid den Bremszylindern wieder zugeführt, um den Druck zu erhöhen. Dieser Vorgang wird wiederholt, um in wirksamer Weise das Fahrzeug zu bremsen, ohne die Räder zu blockieren.

Auf einer Straße jedoch, auf der eine kleine Wechselwirkung eintritt oder ein kleiner Reibungskoeffizient vorliegt, werden die Räder bei geringem Bremsdruck leicht blockiert. Obwohl das Antiblockiersystem betätigt wird, um den Fluid­ druck in den Bremszylindern zu reduzieren, ist eine lange Zeit erforderlich, bis die Räder ihre Geschwindigkeit wie­ der erreichen, weil die Reaktion oder Angriffskraft auf der Straßenoberfläche klein ist. Obwohl ein minimaler Druck aufgewendet wird, nachdem die Radgeschwindigkeit wieder er­ reicht worden ist, ist die Bremswirkung zu groß für die Straßenoberfläche, so daß ein zu großer Rutscheffekt hervor­ gerufen wird, der zu einer unstabilen Lenkung des Fahrzeugs führt. Dieses Phänomen wird noch größer und der negative Effekt schlimmer, wenn eine Motorbremsung auf den Fahrzeug­ körper wirkt.

Wenn die Motorbremsung während des Antiblockiervorganges durchgeführt wird, wirkt die Motorbremsung auf die Räder und hat die Tendenz, sie zu blockieren, obwohl ein Antiblockier­ betrieb stattfindet. Da das Antiblockiersystem so wirkt, daß es den Fluiddruck in dem System in Abhängigkeit von der Ab­ bremsung von der Radgeschwindigkeit reduziert, wird die Effizienz des Antiblockiersystems bei den Bremsen reduziert, wenn die Radgeschwindigkeit durch die Motorbremsung beein­ trächtigt wird. Somit ist es erwünscht, die Störung durch den Betrieb der Motorbremsung zu eliminieren, um für eine ordnungsgemäße und sichere Steuerung des Antiblockiersystems zu sorgen.

Um derartige Störungen zu beseitigen, ist ein System vorge­ schlagen worden, bei dem eine Getriebesteuereinheit in dem Antiblockiersystem vorgesehen ist, um eine Kupplung in der Kraftübertragung zwischen einem Getriebe des Fahrzeuges und den Rädern auszurücken. Das Kraftübertragungssystem von dem Motor zu den Rädern wird nämlich abgetrennt, wenn das Anti­ blockiersystem betätigt wird. Das Abtrennen oder Abschalten des Kraftübertragungssystems, wo die Motorbremsung nicht wirkt, hält solange an, wie das Antiblockiersystem arbeitet. Dabei müssen jedoch spezielle Anschlüsse zur Betätigung der Getriebesteuerung in der Antiblockiersteuereinheit vorge­ sehen sein, so daß sich ein herkömmliches Antiblockiersystem für die Bremsen nicht verwenden läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kraftübertragungs­ steuerung für ein Antiblockiersystem anzugeben, mit der sich eine Kupplung zur Übertragung der Motorkraft auf die Fahrzeugräder steuern läßt, wenn das Antiblockiersystem be­ tätigt wird, ohne daß spezielle Anschlüsse bei der Anti­ blockiersteuereinheit vorgesehen sein müssen.

Gemäß der Erfindung wird eine Kraftübertragungssteuerung für ein Kraftfahrzeug mit Antiblockiersystem für die Bremsen angegeben, wobei das Fahrzeug eine Kupplung aufweist, um die Kraft eines Motors sowohl auf die Vorderräder als auch die Hinterräder zu übertragen. Das System weist dabei fol­ gendes auf: Einen Bremsschalter, der durch das Herunter­ drücken eines Bremspedals des Fahrzeugs geschlossen wird, um ein Bremssignal zu erzeugen; eine Abtasteinrichtung zur Abtastung der Betätigung des Antiblockiersystems und zur Erzeugung eines Antiblockiersignals; und eine Auslöseein­ richtung, die auf das Bremssignal und das Antiblockiersignal anspricht, um die Kupplung zu lösen, um eine Störung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Betätigung der Motorbrem­ sung zu eliminieren und dadurch für eine ordnungsgemäße und sichere Steuerung des Antiblockiersystems zu sorgen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Abtasteinrichtung so ausgelegt, daß sie die Änderung des Pegels eines Aus­ gangssignals einer Steuereinheit in dem Antiblockiersystem für die Bremsen abtastet, wobei das Ausgangssignal geliefert wird, um ein Bremssystem des Fahrzeugs zu betätigen.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Kraftübertragungssystems eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, auf das sich die Erfindung bezieht;

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Brems­ systems gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild in dem Bremssystem; und in

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebes in dem System.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die ein Kraft­ übertragungssystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb zeigt, wobei eine Brennkraftmaschine oder kurz ein Motor 1 im vor­ deren Bereich des Fahrzeugs montiert ist. Der Motor 1 ist betriebsmäßig mit einem Automatikgetriebe 3 über einen Dreh­ momentwandler 2 verbunden. Das Automatikgetriebe 3 ist ferner an eine Übertragungs- oder Verteilereinrichtung 4 ange­ schlossen, die eine Mehrscheibenübertragungskupplung 5 auf­ weist, welche mit einem Magnetventil 5 a betätigt wird (ver­ gleiche Fig. 3).

Die Leistung des Automatikgetriebes 3 wird über die Vertei­ lereinrichtung 4 auf eine vordere Antriebswelle 6 übertragen. Die vordere Antriebswelle 6 ist mit den Vorderrädern über ein vorderes Differential 7 verbunden. Die Leistung des Automatikgetriebes 3 wird außerdem auf eine hintere An­ triebswelle 9 übertragen, und zwar über die Mehrscheiben- Übertragungskupplung 5 und ein hinteres Differential 10, um die Hinterräder 11 anzutreiben.

Fig. 2 zeigt ein Bremssystem für die Vorderräder und Hinter­ räder mit einem Antiblockiersystem, beispielsweise einem elektronischen Bremssteuerungssystem. Dabei ist ein Bremspe­ dal 12 an einen Hauptbremszylinder 13 angeschlossen, um einen Fluiddruck in Abhängigkeit von dem Herunterdrücken des Brems­ pedals 12 zu erzeugen. Der Hauptbremszylinder 13 steht mit einem Modulator 17 des Antiblockiersystems in Verbindung. Der Modulator 17 steht mit den Bremseinrichtungen 14 der Vorderräder 8 und Hinterräder 11 in Verbindung, wobei nur eines der Vorderräder 8 in Fig. 2 dargestellt ist.

Ein Radgeschwindigkeitssensor 16 ist in der Nähe jedes Rades vorgesehen und erzeugt ein Radgeschwindigkeitssignal, das an eine Antiblockier-Steuereinheit 20 des Antiblockiersystems angelegt wird. Ein Ausgangssignal der Steuereinheit 20 wird an den Modulator 27 angelegt. Der Modulator 17 hat eine Mo­ torpumpe 23 (vergleiche Fig. 3) und mehrere, nicht darge­ stellte Ventile, um den Druck zu reduzieren, zu erhöhen bzw. zu halten, um den Bremsfluiddruck zu steuern, wenn das Anti­ blockiersystem in Betrieb ist.

Das System hat außerdem einen normalerweise offenen Bremspe­ dalschalter 15, der durch das Herunterdrücken des Bremspedals 12 geschlossen wird und der an die Steuereinheit 20 ange­ schlossen ist. Eine Getriebesteuereinheit 18 ist in dem System vorgesehen, um ein Betriebsverhältnissignal an das Magnetventil 5 a anzulegen, um die Übertragungskupplung 5 auszurücken.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, die ein elektrisches Schalt­ bild des Bremssystems zeigt, weist die Antiblockier-Steuer­ einheit 20 eine Zentraleinheit oder CPU 21 auf, an die Sig­ nale von dem Bremspedalschalter 15 und dem Radgeschwindig­ keitssensor 16 angelegt werden, welche die Radgeschwindig­ keit repräsentieren.

Die CPU 21 ist an die Basis eines Transistors 22 ange­ schlossen, dessen Emitter geerdet ist. Der Kollektor des Transistors 22 ist über einen Anschluß 28 mit einer Relais­ spule 24 a eines Relais 24 verbunden, das in dem Modulator 17 vorgesehen ist. Die Relaisspule 24 a ist an eine Stromquelle B über einen Zündschalter IGN angeschlossen. Die CPU 21 er­ zeugt ein Ausgangssignal Sm, das an die Basis des Transistors 22 angelegt wird, um ihn leitend zu machen bzw. durchzuschal­ ten. Somit wird die Relaisspule 24 a erregt, um ihren Kontakt 24 b zu schließen und dadurch die Motorpumpe 23 mit der Stromquelle B zu verbinden.

Der Anschluß 28 ist außerdem mit einem Eingang eines Paares von Eingängen eines Komparators 25 in der Getriebesteuerein­ heit 18 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 25 liegt an einer Referenzspannung. Das Ausgangssignal des Kom­ parators 25 wird an einen Eingang T 1 einer Zentraleinheit oder CPU 26 angelegt. Wenn der Eingang T 1 der CPU 26 auf niedrigem Pegel ist, wird die Relaisspule 24 erregt und schließt den Relaiskontakt 24 b, um die Motorpumpe 23 zu be­ tätigen. Dies bedeutet, daß das Antiblockiersystem in Be­ trieb ist.

Ein anderer Eingang T 2 der CPU 26 erhält ein Bremssignal Sb von dem Bremspedalschalter 15. Wenn das Bremspedal 12 heruntergedrückt wird, um den Bremspedalschalter 15 zu schließen, ist der Eingang auf hohem Pegel. Die CPU 26 er­ zeugt ein Betriebssignal für das Magnetventil 5 a der Über­ tragungskupplung 5, wenn der Eingang T 1 auf niedrigem Pegel und der Eingang T 2 auf hohem Pegel ist. Außerdem ist eine Bremsleuchte 19 in der Schaltung vorgesehen, die eingeschal­ tet wird, wenn der Bremspedalschalter 15 geschlossen ist.

Wenn das Bremspedal 12 heruntergedrückt wird, erzeugt der Hauptbremszylinder 13 den Bremsfluiddruck, der der Bremsein­ richtung 14 zugeführt wird, um die Vorderräder 8 und die Hinterräder 11 zu bremsen. Wenn die Verringerungsrate der Radgeschwindigkeit durch das Bremsen einen vorgegebenen Wert überschreitet, so erzeugt die CPU 21 der Antiblockier-Steuer­ einheit 20 ein Ausgangssignal Sm mit hohem Pegel, um den Transistor 22 leitend zu machen bzw. durchzuschalten. Dem­ entsprechend wird die Relaisspule 24 a erregt, so daß der Relaiskontakt 24 b des Relais 24 geschlossen wird.

Somit wird die Motorpumpe 23 angetrieben, um das Antiblockier­ system zu betätigen, um den Fluiddruck in der Bremseinrich­ tung 14 zu halten bzw. zu reduzieren. Dementsprechend nimmt die Radgeschwindigkeits-Verringerungsrate abwechselnd ab bzw. zu, bis die Radgeschwindigkeit sich der Fahrzeugge­ schwindigkeit angleicht. Danach wird der Druck zum Bremsen der Räder vergrößert. Durch Wiederholung dieser Operation kann das Blockieren der Räder verhindert werden.

Auch wenn das Bremspedal 12 losgelassen wird, kann das Anti­ blockiersystem betätigt werden, wenn die Radgeschwindigkeit sich nicht an die Fahrzeuggeschwindigkeit angleicht.

Während der Transistor 22 leitend bzw. durchgeschaltet ist, befindet sich der Anschluß 28 auf niedrigem Pegel, so daß ein Signal SM mit niedrigem Pegel an den Eingang des Kompa­ rators 25 angelegt wird. Der Pegel am anderen Eingang des Komparators 25 ist auf hohem Pegel. Somit legt der Kompara­ tor 25 ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel an den Ein­ gang T 1 der CPU 26 an. Wenn andererseits das Bremspedal 12 heruntergedrückt wird, so daß der Bremspedalschalter 15 ge­ schlossen ist, wird ein Ausgangssignal mit hohem Pegel an den anderen Eingang T 2 angelegt.

Dementsprechend erzeugt die CPU 26 ein Betriebsverhältnis­ signal, welches an das Magnetventil 5 a angelegt wird, um die Übertragungskupplung 5 auszurücken. Somit wird die hin­ tere Antriebswelle 9 von dem Getriebe 3 abgekoppelt, so daß dadurch die Motorbremswirkung auf den Fahrzeugkörper redu­ ziert wird. Somit wird das Antiblockiersystem in ausreichen­ der Weise betätigt, ohne daß es durch die Motorbremse beein­ flußt oder beeinträchtigt wird.

Im folgenden wird auf Fig. 4 Bezug genommen, die den Betrieb zum Unterbrechen der Kraftübertragung auf die Hinterräder be­ schreibt. Dabei wird in Abhängigkeit von dem Signal SM fest­ gestellt, ob das Antiblockiersystem arbeitet. Wenn das Anti­ blockiersystem betätigt wird, d.h. wenn der Signalpegel am Eingang T 1 auf niedrigem Pegel ist, wird weiterhin festge­ stellt, ob der Bremspedalschalter 15 geschlossen ist. Wenn der Bremspedalschalter 15 geschlossen ist, also wenn der Ein­ gang T 2 auf einem Potential mit hohem Pegel liegt, befindet sich das Kraftübertragungssystem in einer Antiblockierbe­ triebsart, wobei nämlich die Übertragungskupplung 5 ausge­ rückt ist.

Die Erfindung kann Anwendung finden auf Fahrzeuge mit Vier­ radantrieb, die eine Übertragungskupplung haben, deren Kapa­ zität oder Leistung veränderbar ist. Bei einem solchen Ge­ triebesystem wird das Verteilungsverhältnis auf die Hinter­ räder verringert, anstatt das Getriebe in der Antiblockier­ betriebsart vollständig abzutrennen. Die Erfindung kann wei­ terhin so modifiziert werden, daß sie Anwendung findet auf ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe mit einem Zusatz­ geschwindigkeitsbereich.

Aus den vorstehenden Darlegungen ergibt sich, daß gemäß der Erfindung ein System angegeben wird, das sich anwenden läßt bei Antiblockiersystemen für Bremseinrichtungen, um das Blockieren der Räder auf Straßen mit niedrigem Reihungs­ koeffizienten zu verhindern, während das Antiblockiersystem arbeitet. Das System läßt sich realisieren durch geringfü­ giges Modifizieren eines herkömmlichen Antiblockiersystems, ohne daß externe Anschlüsse erforderlich sind.

Claims (3)

1. Kraftübertragungssteuerung für ein Kraftfahrzeug mit einem Antiblockiersystem für die Bremsen, wobei das Fahrzeug eine Kupplung (5) aufweist, um die Kraft eines Motors (1) auf die Vorderräder (8) und die Hinterräder (11) zu übertragen, gekennzeichnet durch

• - einen Bremsschalter (15), der durch das Herunterdrücken eines Bremspedals (12) des Fahrzeugs geschlossen wird, um ein Bremssignal (Sb) zu erzeugen;
• - eine Abtasteinrichtung (16) zur Abtastung des Betriebes des Antiblockiersystems und zur Erzeugung eines Anti­ blockiersignals (SM); und
• - eine Auslöseeinrichtung (18, 5 a), die auf das Bremssignal (Sb) und das Antiblockiersignal (SM) anspricht, um die Kupplung (5) zu lösen, um eine Störung oder Beeinträch­ tigung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch den Betrieb der Motorbremse zu eliminieren, damit eine sichere Steuerung des Antiblockiersystems gewährleistet ist.

2. Kraftübertragungssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (18, 5 a) so wirkt, daß sie die Kupplung (5) ausrückt.

3. Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (16) so ausgelegt ist, daß sie eine Änderung des Pegels eines Ausgangssignals einer Steuereinheit (20) in dem Antiblockiersystem abtastet, wobei das Ausgangssignal geliefert wird, um das Brems­ system des Fahrzeugs zu betätigen.