DE1935596B2 - Antiblockierregelsystem - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockierregelsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das, um ein Blockieren der Räder während eines Bremsvorgangs zu verhindern, in Abhängigkeit vom Vergleichswert aus dem durch einen Sensor fortlaufend gemessenen Istwert und dem im Regler festgelegten Maximalwert der Beschleunigung den Bremsdruck in der Bremsleitung steuert und dadurch die negative Beschleunigung nicht über ihren Maximalwert steigen läßt

Bei einer Bremsung tritt am Rad ein Schlupf s auf, der bestimmt ist durch die Differenz von Translationsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und Rotationsgeschwindigkeit des Rades. Wie aus dem Diagramm nach F i g. 1 zu ersehen ist, steigt im unteren Bereich des Schlupfes s der Reibwert μ zwischen Reifenaufstandsfläche und Fahrbahn an, der auftretende Schlupf wirkt sich also günstig auf eine wirkungsvolle Bremsung aus. Überschreitet der Schlupf infolge der äußeren Bremsbedingungen wie z. B. Fahrbahnbeschaffenheit und des zur Verfugung gestellten Bremsdruckes im Bremskreis jedoch einen bestimmten Wert, so sinkt der Reibungskoeffizient zwischen Reifenaufstandsfläche und Fahrbahn wieder, was eine Verlängerung des Bremsweges zur Folge hat Steigt der Schlupf schließlich so weit an, daß das Rad nicht mehr abrollen kann, sondern über die Fahrbahn rutscht, also blockiert ist, geht die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs verloren. Ein Blockieren eines oder mehrerer Räder tritt besonders bei Panikbremsungen infolge des überhöhten hydraulischen Druckes im Bremskreis und auch bei Glatteis auf, wo ein niedriger Reibwert zwischen Fahrbahn und Reifen von vornherein gegeben ist, also die Radgeschwindigkeit erheblich unter die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt.

Antiblockierregler dienen dazu, die Radverzögerung während eines Bremsvorgangs nicht über den für die jeweiligen äußeren Umstände kritischen Wert hinauswachsen zu lassen, sondern den Schlupf des Rades auf dem Wert zu halten, der eine optimale Bremsung bewirkt.

Die ideale Regelgröße eines Antiblockierreglers ist der Schlupf s selbst. Da es meßtechnisch bisher jedoch Schwierigkeiten bereitet, eine dem Schlupf analoge Größe zu erzeugen, benutzen die bisher bekanntgewordenen Regelsysteme einen den Schlupf bestimmenden Wert, nämlich die Drehgeschwindigkeit oder in den meisten Fällen die Drehbeschleunigung des Fahrzeugrades. Ein Sensor mißt fortlaufend die momentane Drehbeschleunigung bzw. Drebyerzögerung des Rades, dieser Wert wird mit einem im Regler festgelegten Schwellenwert verglichen und ein daraus resultierendes Signal steuert verstärkt ein Stellglied an, das den Bremsdruck in der Weise beeinflußt, daß bei einer zu starken Drehverzögerung das Druckmittel im Bremskreis entspannt wird und nach einer erfolgten Wiederbeschleunigung der Druck wieder erhöht wird. Dieser Vorgang läuft während einer Bremsung periodisch ab.

Auch die Gedanken der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel eines Beschleunigungsschwellenreglers ausgeführt Es sei aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sie allgemein gültig sind, also nicht auf das eine Grundprinzip beschränkt sind, vielmehr für jedes Antiblockierregelsystem gelten, gleichgültig welche Regelgröße es benutzt

Bei allen bekannten Antiblockierreglern gelten dieselben Beschleunigungsschwellenwerte für die Räder beider Achsen, dadurch wird die unterschiedliche Reibwertbeanspruchung an Vorder- und Hinterachse, bedingt durch die bei der Bremsung auftretende Achslastverlagenuig und durch die bewußt vorgenommene Bremsenabstimmung, außer acht gelassen.

Das hat den Nachteil, daß je nach Höhe des Verzögerungsschwellenwertes der Regler einmal zu früh zum Ansprechen gebracht wird durch das Signal von einem der Räder der überbremsten Achse oder aber die Verzögerungsschwelle unterwandert wird und die Räder blockieren, ohne daß die Regelung anspricht.

Aufgabe der Erfindung ist, diesen Mangel zu beseitigen und die unterschiedlichen Reibwertbeanspruchungen an den Rädern von Vorder- und Hinterachse bei der Antiblockierregelung zu berücksichtigen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Patentanspruch angegebene Maßnahme erreicht.

Der Grundgedanke ist im folgenden an Hand der Diagramme erläutert

F i g. 1 zeigt das Reibwert-Schlupf-Diagramm;

F i g. 2 zeigt die Reibwertbeanspruchung an Vorder- und Hinterachse in Abhängigkeit von der Abbremsung a;

F i g. 3 zeigt den Geschwindigkeitsverlauf von Fahrzeug und Rädern der Vorder- und Hinterachse über der Zeit.

Wie aus der f i g. 2 zu ersehen ist, ergeben sich bei einer bestimmten Abbremsung a des Fahrzeugs für die Räder an Vorder- und Hinterachse unterschiedliche Reibwertbeanspruchungen und zwar ist bei der in Europa üblichen Bremsabstimmung im Fall einer Abbremsung, die kleiner ist als die Abbremsung mit dem Wert a°, die Reibwertbeanspruchung an der Vorderachse größer als an der Hinterachse.

Aus F i g. 1 läßt sich der für diese Reibwerte geltende Schlupf ermitteln und es zeigt sich, daß auch der Schlupfwert der Räder der Vorderachse höher liegt als der der Hinterachse; das bedeutet, die Räder der Vorderachse kommen mit steigender Abbremsung zuerst an den maximalen Reibwert μ und in den Zustand beginnender Blockierung, der auf den instabilen Ast der μ-Schlupfkurve führt. (Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß bei amerikanischen Fahrzeugen die Bremsabstimmung zu einer Überbremsung an der Hinterachse führt, also deren Räder zuerst in den kritischen Schlupfbereich kommen, deshalb ist dort oft eine Antiblockierregelung nur für die Räder der Hinterachse vorgesehen.)

Bei dieser Ermittlung der Schlupfwerte der Räder aus den durch die Abbremsung a geforderten Reibwerten wurde vorausgesetzt, daß die äußeren Bedingungen für die Räder der Vorder- und Hinterachse beim Bremsvorgang gleich sind. Wäre dies nicht der Fall, so müßte die für das jeweilige Rad geltende •t-Schlupfkurve betrachtet werden und es ergäbe sich eine zusätzliche Verschiebung der Schh^fwerte.

Aus den genannten Tatsachen läßt sich das Diagramm nach F i g. 3 entwickeln, in dem die Geschwin- digkeit ν des Fahrzeugs selbst sowie die Umfangsgeschwindigkeiten R der Räder der Vorder- und Hinterachse über der Zeit t aufgetragen sind. Fahrzeug und Räder kommen zum selben Zeitpunkt te zum Stillstand, jedoch sind die Geschwindigkeiten der Räder an den beiden Achsen voneinander und von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verschieden.

Die Geschwindigkeit der Räder nimmt in einem instationären Obergangsbereich, in dem sich auch die Verzögerung und der Schlupf mit der Zeit ändern, starker ab und geht über in einen stationären Bereich, in dem die Verzögerung und der Schlupf konstant sind Da, wie oben ausgeführt, der Schlupf an der Vorderachse größer ist als der an der Hinterachse, muß bei einer bestimmten Abbremsung die mittlere Verzögerung der Vorderachsräder im Obergangsbereich größer sein als die der Hinterachsräder. Diese Tatsache wird erfindungsgemäß in einem Amiblockierregler berücksichtigt, indem der Verzögerungsschwellenwert im Regler für die Räder der Vorderachse entsprechend höher gewählt wird als für die der Hinterachse.

Durch diese Maßnahme werden Vorder- und Hinterachse im Übergangsbereich bei beginnender Bremsung gleich bewertet und die Schwellen können auf einen optimalen Wert eingestellt werden, so daß nicht der Regler durch die höhere Verzögerung an der Vorderachse frühzeitig zum Ansprechen gebracht wird und sich damit der Bremsweg verlängert und der Energieverbrauch für die Regelung steigt, aber auch eine zu hoch eingestellte Schwelle nicht unterwandert werden kann, so daß die Regelung ausfällt, da die niedrigere Schwelle der Hinterachsräder jedenfalls die Regelung einleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Antiblockierregelsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge das, um ein Blockieren der Räder während eines Bremsvorgangs zu verhindern, in Abhängigkeit vom Vergleichswert aas dem durch einen Sensor fortlaufend gemessenen Istwert und dem im Regier festgelegten Maximalwert der Beschleunigung den Bremsdruck in der Bremsleitung steuert und dadurch die negativ« Beschleunigung nicht fiber ihren Maximalwert steigen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Fahrzeugachse, die auf Grund der an sich bekannten Brerasabstanmung mit steigender Abbremsung sich zuerst dem Zustand beginnender Blockierung nähert, die negative Beschleunigungsschwelle auf einem höheren Wert liegt als an der anderen Fahrzeugachse.