DE1935596B2

DE1935596B2 - ANTI-LOCK CONTROL SYSTEM

Info

Publication number: DE1935596B2
Application number: DE19691935596
Authority: DE
Inventors: Hans-Christof 6234 Hattersheim Klein
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1969-07-12
Filing date: 1969-07-12
Publication date: 1976-07-08
Also published as: FR2051709B1; DE1935596A1; GB1242199A; FR2051709A1; JPS5032710B1

Description

2020th

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 läßtThe invention relates to an anti-lock control system, in particular for motor vehicles, to a To prevent the wheels from locking during braking, depending on the comparison value the actual value continuously measured by a sensor and the maximum value specified in the controller Acceleration controls the brake pressure in the brake line and therefore not the negative acceleration can rise above its maximum value

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.When braking, a slip s occurs on the wheel, which is determined by the difference between the translational speed of the vehicle and the rotational speed of the wheel. As can be seen from the diagram according to FIG. 1, the coefficient of friction μ between the tire contact area and the road surface increases in the lower area of the slip s, so the slip that occurs has a beneficial effect on effective braking. If the slip exceeds due to the external braking conditions such. If, for example, the condition of the road surface and the available brake pressure in the brake circuit have a certain value, the coefficient of friction between the tire contact area and the road surface decreases again, which results in an increase in the braking distance. but slips over the lane, i.e. is blocked, the maneuverability of the vehicle is lost. Blocking of one or more wheels occurs particularly during panic braking due to the excessive hydraulic pressure in the brake circuit and also on black ice, where there is a low coefficient of friction between the road and the tires from the start, i.e. the wheel speed drops significantly below the actual vehicle speed.

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. Anti-lock regulators are used to prevent the wheel deceleration during braking beyond that required for the to let the respective external circumstances outgrow critical value, but rather the slip of the wheel to hold the value that causes optimal braking.

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.The ideal control variable of an anti-lock controller is the slip s itself. Since, however, it has previously been difficult to generate a quantity analogous to the slip, the previously known control systems use a value that determines the slip, namely the rotational speed or, in most cases, the rotational acceleration of the vehicle wheel . A sensor continuously measures the momentary rotational acceleration or Drebyer deceleration of the wheel, this value is compared with a threshold value set in the controller and a signal resulting therefrom controls an actuator, which influences the brake pressure in such a way that, if the rotational deceleration is too great, the pressure medium is relaxed in the brake circuit and after a re-acceleration, the pressure is increased again. This process takes place periodically during braking.

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 benutztThe ideas of the present invention are also illustrated using the example of an acceleration threshold controller It should be expressly pointed out, however, that they are generally valid, that is, not to one thing Basic principle are limited, rather for every anti-lock control system apply regardless of which controlled variable it is using

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.In all known anti-lock regulators, the same acceleration threshold values apply to the wheels both axes, which means that the friction coefficient stress is different on the front and rear axles, due to the axle load displacement that occurs during braking and ignored by the deliberately made brake adjustment.

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.This has the disadvantage that, depending on the level of the delay threshold the controller is made to respond once too early by the signal from one of the wheels of the over-braked axle or else the deceleration threshold is undermined and the wheels lock without the control responding.

Aufgabe der Erfindung ist, diesen Mangel zu beseitigen und die unterschiedlichen Reibwertbeanspruchungen an den Rädern von Vorder- und Hinterachse bei der Antiblockierregelung zu berücksichtigen.The object of the invention is to eliminate this deficiency and the different friction coefficient stresses on the wheels of the front and rear axles to be taken into account in the anti-lock brake control.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Patentanspruch angegebene Maßnahme erreicht.According to the invention, this is made possible by the claims specified measure achieved.

Der Grundgedanke ist im folgenden an Hand der Diagramme erläutertThe basic idea is explained below using the diagrams

F i g. 1 zeigt das Reibwert-Schlupf-Diagramm;F i g. 1 shows the coefficient of friction / slip diagram;

F i g. 2 zeigt die Reibwertbeanspruchung an Vorder- und Hinterachse in Abhängigkeit von der Abbremsung a;F i g. 2 shows the coefficient of friction stress on the front and rear axles as a function of braking a;

F i g. 3 zeigt den Geschwindigkeitsverlauf von Fahrzeug und Rädern der Vorder- und Hinterachse über der Zeit.F i g. 3 shows the speed profile of the vehicle and the wheels of the front and rear axles over the Time.

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.As from the fi g. 2, a certain braking a of the vehicle results in different frictional stresses for the wheels on the front and rear axles, and in the case of braking adjustment that is common in Europe, in the case of a braking that is smaller than the braking with the value a °, the friction coefficient on the front axle is greater than on the rear axle.

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.)From Fig. 1 the slip applicable to these coefficients of friction can be determined and it can be seen that the The slip value of the wheels on the front axle is higher than that of the rear axle; that means the wheels of the front axle with increasing deceleration come first to the maximum coefficient of friction μ and into the state of beginning Blockage that leads to the unstable branch of the μ-slip curve. (For the sake of completeness mentions that in American vehicles the brake adjustment leads to overbraking on the rear axle leads, i.e. whose wheels come into the critical slip area first, so there is often one there Anti-lock brake control is only intended for the wheels on the rear axle.)

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.In this determination of the slip values of the wheels from the friction values required by the braking a, it was assumed that the external conditions for the wheels of the front and rear axles are the same during braking. If this were not the case, so the • t-slip curve valid for the respective wheel would have to be considered and there would be an additional shift in the shift values.

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.The diagram according to FIG. 3, in which the speed ν of the vehicle itself and the circumferential speeds R of the wheels of the front and rear axles are plotted against time t. The vehicle and wheels come to a standstill at the same point in time te , but the speeds of the wheels on the two axles are different from each other and from the speed of the vehicle.

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 sindThe speed of the wheels increases in an unsteady transition area, in which the The deceleration and the slip change over time, become stronger and go into a stationary range in where the deceleration and the slip are constant 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.Since, as stated above, the slip on the front axle is greater than that on the rear axle, must be a certain deceleration, the mean deceleration of the front axle wheels in the transition area must be greater than that of the rear axle wheels. this fact is taken into account according to the invention in an anti-lock controller by the delay threshold im Controller for the wheels of the front axle is selected correspondingly higher than for those of the rear axle.

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.As a result of this measure, the front and rear axles are in the transition area when braking begins evaluated equally and the thresholds can be set to an optimal value, so that not the Controller is made to respond at an early stage due to the higher delay on the front axle and This increases the braking distance and increases the energy consumption for the control, but also increases high threshold cannot be infiltrated, so that the control fails because the lower In any case, the threshold of the rear axle wheels initiates the regulation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Anti-lock control system, in particular for motor vehicles in order to prevent the wheels from locking during a braking process, depending on the comparison value aas the by one Sensor continuously measured actual value and the maximum acceleration value specified in the controller controls the brake pressure in the brake line and thereby does not allow the negative acceleration to rise above its maximum value, characterized by that on the vehicle axle, which is due to the known Breras spacing with increasing deceleration, the state of incipient blocking first approaches, the negative one Acceleration threshold is at a higher value than on the other vehicle axis.