DE3201045A1 - "antiblockiersystem fuer fahrzeuge" - Google Patents

Description

• "Antiblockiersystem für Fahrzeuge"
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockiersystem für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen, mit vier Regelkanälen, mit einem Sensor für jedes Rad und mit Individual- bzw. modifizierter Individual-Regelung der Radbremsen an der Vorderachse.
• Die Aufgabe eines Antiblockiersystems (ABS) in Fahrzeugen ist, sicherzustellen, daß beim vollen Betätigen der Betriebs Bremsanlage die Räder durch gesteuerte Bremsmomentenstufungen nicht mehr blockieren können. Ein solcherart ausgerüstetes Fahrzeug ist auch beim Bremsen, bis auf wenige Extremfäl.
• le, voll lenkfähig.
• Ein Antiblockiersystem (ABS) besteht aus einem oder mehreren Sensoren zur Erfassung des Bewegungszustandes eines oder mehrerer Räder, aus einer Auswerte- und Regelelektronik und einem oder mehreren Stellgliedern, wobei unter einem Regelkanal der die Signale wenigstens eines Sensors auswertende Anteil der Auawerteelektronik sowie das von den genannten Komponenten mittels der zugeordneten Regelelektronik ge- steuerte Stellglied für die Modulation des Bremsdruckes in der Bremsleitung des oder der von dem Stellglied zu regelnden Rades bzw. Räder verstanden wird.
• In der Praxis sind verschiedene Regelungs-Philosophien reali siert worden. Darunter ist die Zuordnung der einzelnen Radbremsen des Fahrzeuges zu den regelnden Stellgliedern der Blockierschutzanlage zu verstehen. Als tchnisch vollwertiges" System könnte man bei einem 2'Vierrad"-Fahrzeug ein Blockierschutzsystem ansehen, bei welchem jedes einzelne Rad durcll ein eigonts Stellglied geregelt wird (Individuelle Regelung = IR).
• Der Vorteil eines IR-Systems liegt darin, daß die physikalisch zur Verfügung stehenden Reibbeiwerte zwischen Reifen und Fahrbahn - unter Wahrung der Seitenführungs-Priorität -optimal für höchste Verzögerungen, d. h., für kürzeste Bremswege genutzt werden können. Allerdings hat das IR-System auch Nachteile, und zwar dann, wenn die Griffigkeitsverhältnisse der Räder der linken un<i rechten Fahrzeugseite große Unterschiede aufweisen. In diesem Fall wird von der Antibloekiereinrichtung die jeweils m;iximal mögliche Bremskraft eingesteuert, was unter den gegebenen Verhältnissen zu einem relativ starken Giermoment führt. Es muß durch Seitenführungskräfte an den Rädern aufgefangen werden, was zu starken notwendigen Lenkkorrekturen führt. Diese Lenkkorrekturen sind dabei auch bei Fahrzeugen mit Lenkrollradius = null notwendig, allerdings dann geringer und mit. entsprechend geringerem Kraftaufwand.
• Im Rahmen der Blockierschutz-Entwicklung wurde bereits früh erkannt, daß ein solches Voll-Regelungssystem, bezogen auf das riesige Spektrum der möglichen Bremssituationen, nicht immer das Optimum des Möglichen darstellt.
• In manchen Situationen wäre beispielsweise ein Regelungssystem besser, bei welchem zugunsten verbesserter Spurhaltung ein nicht volles Ausnutzen der Bremskräfte an dem "am besten bremsen könnenden Rad" erfolgen würde.
• Wenn man diesen Gedanken bis zu seinem absoluten Extrem weiterverfolgt, käme man zu der sogenannten "Select-low-Reglung (SLR)", bei welcher die Bremsdrücke an einer Achse immer gleich groß eingeregelt werden, wobei die absolute Größe jedoch von dem Rad bestimmt wird, welches zuerst an den Blockierzustand herangeführt wird.
• Dieses SLR-System erbringt zwar optimale Richtungs-Stabilität des Fahrzeuges auf Fahrbahnen mit stark unterschiedlichen Griffigkeitswerten links/rechts (p-Split), benötigt aber hierbei die längsten Bremswege bis zum Stillstand.
• Auferrund der hier geschilderten Erkenntnisse haben sich im Zuge der Entwicklung Regel-Philosophien herauskristallisiert die zwischen der IR- und der SLR-Philosophie liegen. Diese Regel-Philosophien können "Modifizierte Individual-Regelung (MIR)" genannt werden.
• Gegenwärtig steht für mehrere PKW- und NFZ-Typen mit zwei Achsen ein Antiblockiersystem mit drei oder mit vier Regelkanälen zur Verfügung. Für Nutzfahrzeuge mit drei Achsen stellt sich das Problem, entweder ein Antiblockiersystem mit 6 Regelkanälen zu schaffen oder auf vorhandene Systeme mit 4 Regelkanälen zurückzugreifen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Antiblockiersystem zu schaffen, welches unter Verwendung eines 4-Kanal-Antiblockiersystems geeignet ist, alle Räder von Dreiachsfahrzeugen, Tandem- und Liftachsen eingeschlossen, beim Bremsen mit Sicherheit blockierfrei zu halten.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils für die linken und die rechten Radbremsen beider Hinterachsen ein gemeinsamer Regel-Kanal mit jeweils zwei Sensoreingängen vorgesehen ist.
• Durch die seitenweise Select-Low-Regelung der "Tandem-Räder" wird weder in Kurven noch auf Fahrbahnen mit krassem CCSplit normalerweise eine Bremswegverlängerung eintreten.
• Dies könnte nur dann auftreten, wenn der Kraftscflnßbedarf der ersten und der zweiten Hinterachse in Funktion der Abbremsung stark uiittrschiedlicJie Werte nnnllehmen würde. Deshalb eignet sich diese Anlage besonders gut für Fahrzeuge, bei welchen der Kraftschlußbedarf an beiden Achsen des Tandemachsaggregates etwa gleiche Werte über der Fahrzeugabbremsung aufweist.
• Bei Fahrzeugen mit Liftachse muß im Zustand mit geliftet er Achse eine entsprechende Umschaltung in der Auswerteelektronik erfolgen, damit nicht beim Bremsen durch fehlende Geschwindigkeitssignale der Räder der Liftachse die Sicherheitsschaltung fäischlicherweise eine Störung in der Bremsanlage annimmt.
• Für Fahrzeuge mit einer Liftachse ist deshalb ein Indikationsschalter vorgesehen, welcher den Liftzustand der Liftachse erkennt und ein entsprechendes Signal an die Auswerte- und Regelelektronik gibt.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer schematischen Zeichnung zu entnehmen. Es bezieht sich auf ein Nutzfahrzeug mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen, von denen eine eine Liftachse ist.
• Die Radbremsen sind des besseren Verständnisses wegen als Scheibenbremsen mit den Bremsscheiben 1 und 2 für die Vorderachse, 3 und 4 für die erste Hinterachse sowie 3' und 4' für die zweite, als Liftachse ausgebildete Hinterachse, sowie mit entsprechenden Bremssätteln B1...B4' und Radbremszylindern K1...K4' dargestellt. Die Druckbeaufschlagung erfolgt in der Weise, daß der Fahrer auf das Bremspedal 5 tritt. Der dadurch eingesteuerte, eventuell durch einen Bremskraftverstärker 6 verstärkte Bremsdruck wird über die Leitung 7 den Regelkanälen 8 - K1 und 9 - K2 für die Vorderachse und über die Leitung 10 den Regelkanälen 11 - K3 und K3' und 12 - K4 und K4' für die Hinterachse zugeleitet.
• Dabei kann es von Vorteil und/oder zur Erfüllung gesetzlicher Vorschriften erforderlich sein, daß der vom Fahrer eingesteuerte Bremsdruck durch eine automatisch lastabhängige Bremskraftregelung (ALB), abhängig von dem Beladungsgrad des Fahrzeuges verändert wird. Die Ermittlung des Beladungsgrades erfolgt meist durch Messung der Federlasten der Hinterachsen, wobei in der Regel eine Veränderung des zu den Kolben K3 bis K4' der Hinterachsbremsen geleiteten Druckes durch einen entsprechenden ALB-Regler 16 ausreicht.
• In manchen Fällen kann eine zusätzliche, ebenfalls lastabhängige Veränderung des Druckes der Vorderradbremsen weitere Vorteile bringen. Die hier beispielsweise dargestellte Vord ?ruchYnli.treCEelune5 (Vori<,raciis-ALB) wird vermittels e alles vom lSinterachs-ALB-Regler 16 gesteuerten Vorderachs-ALB-Reglers 17 erwirkt.
• Der von den Stellgliedern 8 und 9 für die Radbremsen der Vorderachse entsprechend den Sensorsignalen modifizierte Bremsdruck gelangt in die zugehörigen Radbremszylinder K1, K2, um dort, je nach IR- oder MIR-Philosophien geregelt, die nicht dargestellten Bremsbeläge gegen die Bremsscheiben 1 bzw. 2 zu drücken. Weiters führt vom "Bremsventil" 6 eine Leitung 10 - gegebenenfalls über den zuvor genannten ALB-Regler 16 - zu den Stellgliedern 11 und 12 der Regelkanäle filr die Radbremsen der Hinterachsen.
• Die beiden Hinternachsen werden erfindungsgemäß seitenweiseselect-low (SSLR) geregelt. Für die rechte Seite mit den Bremsscheiben 3 und 3' geschieht dies folgendermaßen: Die Bewegungen der beiden Räder (Bremsscheiben 3 und 3') werden von den Sensoren S3 und S3' abgefühlt. Deren Signale werden in dem Regelkanal verarbeitet, dessen Stellglied 11 den Druck für die Radbremszylinder K3 und K3' entsprechend moduliert, wodurch ein Blockieren dieser Räder ausgeschlossen wird. Dasselbe geschieht bezüglich der linken Seite über die Sensoren S4 und S4t, Regelkanal mit Stellglied 12 und K4 sowie K4'.
• Da bei dem Ausführungsbeispiel vorausgesetzt ist, daß der Kraftschlußbodrf an der zweiton unter der dritten Fahrzeugachse ungleich ist, sind in den Bremsdruckleitungen zwischen den Stellgliedern 11, 12 und den Radbremszylindern K3' und K4' einer beider Fahrzeugachsen dieAnpassungsventile 13, 14 vorgesehen, welche den Druck in den Bremszylindern einer dieser Fahrzeugachsen gegenüber dem Druck in den Bremszylindern der anderen Fahrzeugachse in einem bestimmten nicht unbedingt konstanten Verhältnis halten. Da weiter vorausgesetzt war, daß eine Hinterachse eine Liftachse ist, ist ein Indikationsschalter 15 vorgesehen, welcher im Falle, daß diese Achse geliftet ist, der Auswerteelektronik 18 für die betroffenen Regelkanäle ein Signal übermittelt, wodurch beispielsweise das fehlende Geschwindigkeitssignal der Sensoren S3' und S4' dieser Achse durch dasjenige der Sensoren S3 und s4 der Räder der noch tragenden Achse des Tandem" substituirt wird. Dadurch ergeben sich weder für die Regelungsphilosophie, für die Regelgüte noch für die Sicherheitsschaltung negative Konsequenzen.
• Das Signal des Indikationsschalters kann auch dazu benutzt werden, die Bremsdruckleitungen zu den Radbremsen der Liftachse zu sperren, so daß die Räder bei gelifteter Achse nicht gebremst werden. Dies ist dann von Vorteil, wenn diese Räder trotz geliefteter Achse z. B. infolge unebener Faltrbahn mit derselben kurzzeitig in Berührung kommen und das Fahrzeug dann gerade gebremst wird.
• Leerseite

Claims (4)

1. Ansprüche 1. Antiblockiersystem für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge mit einer Vorderachse und zwei Hinterachsen, mit vier Regelkanälen, mit einem Sensor für jedes Rad und mit Individual- bzw. modifizierter Individual-Regelung der Radbremsen an der Vorderachse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils für die linken (4, 4') und die rechten Radbremsen (3, 3') beider Hinterachsen ein gemeinsamer Regelkanal (12, 18 bzw. 11, 18) mit jeweils zwei Sensoreingängen vorgesehen ist.
2. 2. Antiblockiersystem nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der Bremsdruckzuleitung jeder Radbremse (3', 4') einer der beiden Hinterachsen ein Anpassungsventil (13, 14) vorgesehen ist.
3. 3. Antiblockiersystem nach Anspruch 1 , insbesondere für Fahrzeuge mit einer Liftachse, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Indikationsschalter (15) vorgesehen ist, welcher den Liftzustand der Liftachse erkennt und ein entsprechendes Signal an die Auswerte- und Regelelektronik (18) gibt.
4. 4. Antiblockiersystem nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bremsdruckleitungen zu den Radbremsen (31, 4') der Liftachse gesperrt sind, solange sich diese Achse in angehobenem Zustand befindet und der Indikationsschalter (15) ein Signal abgibt.