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DE2447182C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Bremsdruckes an den Rädern eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Bremsdruckes an den Rädern eines Fahrzeuges

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DE2447182C2
DE2447182C2 DE19742447182 DE2447182A DE2447182C2 DE 2447182 C2 DE2447182 C2 DE 2447182C2 DE 19742447182 DE19742447182 DE 19742447182 DE 2447182 A DE2447182 A DE 2447182A DE 2447182 C2 DE2447182 C2 DE 2447182C2
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DE
Germany
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wheel
slip
pressure
brake
braking
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Application number
DE19742447182
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English (en)
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DE2447182A1 (de
Inventor
Hubertus Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Christ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
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Priority to GB3841875A priority patent/GB1508688A/en
Priority to FR7530034A priority patent/FR2286736A1/fr
Publication of DE2447182A1 publication Critical patent/DE2447182A1/de
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/58—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration responsive to speed and another condition or to plural speed conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1763—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to the coefficient of friction between the wheels and the ground surface
    • B60T8/17633—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to the coefficient of friction between the wheels and the ground surface based on analogue circuits or digital circuits comprised of discrete electronic elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

a) bis zum Erreichen einer vorgegebenen ersten Schlupfschwelle (AJ dem Druck (p„) im Hauptbremszylinder entspricht,
b) nach Überschreiten der ersten Schlupfschwelle (Aa) bis zu einem einer vorgegebenen zweiten Schlupfschwelle (A4) zugeordneten Druckwerten (J)Ri1) abgebaut wird und
c) nach Überschreiten der zweiten Schlupfschwelle (A4) auf dem der zweiten Schlupfschwelle (A4) zugeordneten Wert (pRb) konstant gehalten oder weiter abgebaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbau des Druckes (pR) im Radbremszylinder zwischen den Sidlupfschwellen (A„, A4) lirear erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schlupfschwelle (A11) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (x) und/oder vom Radlenkwinkel (ß{) veränderbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schlupfschwelle (A4) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (x) und/oder vom Radlenkwinkel OS1) veränderbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der zweiten Schlupfschwelle (A4) zugeordnete Druck-Wert (p«4) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (ir) und/oder vom Radlenkwinkel OSi) und/oder vom Druck (pH) im Hauptbremszylinder (6) veränderbar ist.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einem Hauptbremszylinder, auf welchen ein Bremspedal einwirkt und mit einem jedem gebremsten Rad zugeordneten Radbremszylinder, wobei mit dem Hauptbremszylinder ein Druckfühler verbunden ist, der ein dem Druck im Hauptbremszylinder zugeordnetes Ausgangssignal liefert und wobei der Druck in jedem Radbremszylinder abhängig vom Druck im Hauptbremszylinder mittels eines Einlaß- und eines Auslaßventils aufgebaut, konstant gehalten oder abgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Rad (10) eine Elektronik-Einheit (l.\ 20) vorgesehen ist, in welcher aus den Eingangsgrößen Druck (pH) im Hauptbremszylinder (6) und Radschlupf (A) entsprechend dem charakteristischen Funktionsverlauf ein Sollwert (PR,,,/,) für den Druck im Radbremszylinder (9) gebildet wird und daß an die Elektronik-Einheit eine Vergleichs-Einheit (16) angeschlossen ist, welcher der Istwert (ρΛι[,) und der Sollwert (j>r.„,u) zufuhrbar sind und an deren Ausgang ein Steuersignal zum Ansteuern des Bremsdruckreglers (17) abgebbar ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik-Einheit (13) aus einem Speicher (14), und aus einer Multiplizier-Einheit (15) besteht, in welcher die dem jeweiligen Radschlupf (X) zugeordnete Ausgangsgröße / (A) aus dem Speicher (14) mit dem jeweiligen Druck ([·#) im Hauptbremszylinder (S) multipliziert wird, und daß
ίο die Ausgangsgröße der Multiplizier-Einheit der jeweiligen Soliwert (j>RsBu) für den Druck im Radbremszylinder (9) ist
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektronik-Einheit (20) ein Rechner vorgesehen ist, in welchem aus dem Druck (pH ) im Hauptbremszylinder (6) und aus dem Radschlupf (A) mit veränderbaren Schwellwerten (Aa, A4, pRb) der dem charakteristischen Funktionsverlauf zugeordnete Sollwert (Pr30Ii) für den Druck im Radbremszylinder (9) errechnet wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Räder eine gemeinsame Zentralelektronik-Einheit (18) vorgesehen ist, welcher als Eingangsgrößen der Druck (pH ) im Hauptbremszylinder (9), der Radlenkwinkel (/?]) und die Fahrz£Uggeschwindigkeit (x) zuführbar sind und in welcher daraus die jeweiligen Schwellwerte (A0, A4, pRb) für die Rechner der Elektronik-Einheiten (20) jedes Rades (10) gebildet und diesen zugeführt werde/i.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Bremsdruckes an den Rädern eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wie sie der Überbegriff des Anspruchs 6 wiedergibt.
Bei den üblichen Bremsanlagen wird durch Betätigen des Bremspedals im Hauptbremszylinder ein Bremsdruck/^ erzeugt, dem in jedem Radbremszylinder ein Bremsdruck pR entspricht. Dieser preßt die Bremsbacken gegen die Bremsscheibe und erzeugt dort ein Bremsmomeat MB:
/ = Bremsbelag-Reibwert
k = Proportionalitätsfaktor [cm3]
Zwischen Reifen und Fahrbahn kann jedoch nur ein begrenztes, von der Radlast G und dem Kraftschlußbeiwert μ abhängiges Drehmoment Mn:
Mr= μ · G ■ R
R s dynam. Reifenhalbmesser
übertragen werden.
Der für eine gewünschte Fahrzeug-Verzögerung χ erforderliche Kraftschlußbeiwert wird durch
μ = x/g
g = Erdbeschleunigung
bestimmt. Der physikalisch mögliche Kraftschlußbeiwert μ ändert sich jedoch mit dem Bremsschlupf:
λ —
x-R
χ = Fahrzeuggeschwindigkei?
φ = Winkelgeschw. des Rades
und mit der Straßenbeschaffenheit
Der Verlauf des möglichen Kraftschlußbeiwertes α bzw. des vom Rad auf die Straße noch übertragbaren Drehmomentes MR über dem Schlupf λ ist für die meisten Straßenoberflächen von Null bis zu einem Maximalwert ansteigend und dann bis- A=I wieder leicht abfallend. Werden die eingeleiteten Bremsmomente MB ebenfalls in dieses Diagramm eingetragen, so ergeben sich Gerade mit konstantem MB über dem Schlupf, da die Bremsmomente M8 nicht vom Schlupf λ abhängen.
Beim Bremsen stellt sich entweder ein stabiler Gleichgewichtszustand
MB = MR
ein oder, wenn MB größer als der Maximalwert der der momentanen Straßenbeschaffenheit zugeordneten MR-Kurve über dem Schlupf ist ein instabiler Zustand, das Rad läuft in den Blockierzustand mit λ= I.
Ein !Stabiler Gleichgewichtszustand besteht in einem Punkt MB = MR, wenn bei konstantem Bremsmoment Mβ und größer werdendem Schlupf λ das übertragbare Drehmoment MR größer wird, ein instabiler Zustand dagegen, wenn bei gleichen Bedingungen das übertragbare Drehmoment Mg kleiner wird. Ist aber M8 > Mk„„,, so läuft das Rad in den Blockierzustand.
Bei bisherigen normalen Bremsanlagen wie auch bei Bremskraftregelanlagen erfolgt das Steuern oderRegeln des Biremsmomentes durch Parallelverschieben der Bremsmomentgeraden parallel zu der dem Schlupf λ zugeordneten Abszisse dieses Diagramms, wobei durch Verschieben nach oben das Bremsmoment M8 bzw. der Druck pR im Radbremszylinder ansteigt, durch Verschieben nach unten hingegen abfallt. Dabei stellt sich bei normalen Bremsanlagen ein stabiler oder instabiler Gleichgewichtszustand bzw. der Blockierzustand des Rades ein, bei Bremsregelanlagen pendelt der jeweils sich einstellende Zustand entsprechend der Auslegung der Bremsregelanlage meiir oder weniger weit um den dem optimalen Verzögern des Fahrzeuges zugeordneten Momes/tengleichgewiehtszustand. Dies ist ein Nachteil solcher Bremsanlagen. Weitere Nachteile sind dementsprechend nicht optimale Bremswege, Rattergeräusche und Vibrieren infolge hoher Ventilsteuerfrequenzen und dadurch große mechanische Beanspruchung und Verschleiß der Ventile usw.
Aus der DE-OS 21 17 052 ist eine derartige Bremsregelanlage bekannt, bei der durch Vergleich der Bremsdrücke im Hauptbremszylinder und im Radbremszylinder bzw. nach den Vorzeichen der zeitlichen Ableitung von Bremsdruck und Bremswiderstand um den Punkt des maximalen Bremswiderstandes geregelt wird.
Die US-PS 35 08 795 beschreibt eine Bremsregelanlage, welche nach den Vorzeichen der zeitlichen Ableitunßf/n von Bremskraft und Schlupf und dem Vorzeichen der Ableitung der 3:emskrait nach dem Schlupf ebenfalls auf den Punkt des maximalen Bremswiderstandes regelt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches die genannten Nachteile vermeidet, bei dem ein Blockieren der Räder nicht möglich ist, bei dem sich auch im bisher instabilen Bereich ein stabiler Gleichgewichtszustand einstellt, wobei bei Änderung der äußeren Bedingungen ein neuer stabiler Gleichgewichtszustand möglichst schnell erreicht wird und sich die installierte Bremskraftverteilung automatisch auf die u.a. von Straßenneigung und Beladungszustand abhängige ideale Bremskraftverteilung einstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Mit einer nach diesem Verfahren arbeitenden Bremsregelanlage ist es möglich, im gesamten Schlupfbereich stabile Momentengleichgewichtszustände zu erhalten und ein Blockieren der Rader sicher zu verhindern.
Eine von der Erfindung bevorzugte Lösung sieht vor, daß das Absenken des Bremsmomentes zwischen den Schlupfschwellen linear erfolgt.
Da sich der Kraftschlußbeiwert und da<nit das übertragbare Drehmoment sowie die übertragbare Bremskraft und die Seitenführungskraft u. a. mit dem Radlenkwinkel über dem Schlupf ändert, ist vorgesehen, daß die erste Schlupfschwelle und/oder die zweite Schlupfschwelle und/oder der vorgegebene Bremsdruckwert in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder vom Radlenkwinkel und/oder vom Druck im Hauptbremszylinder veränderbar ist.
Bei bekannten Bremskraftregelanlagen sind an den Rädern Sensoren zum Feststellen ihres Drehzustandes vorgesehen, aus welchen der jeweilige Schlupf der Räder gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelbar ist und wobei diese Schlupfwerte durch Vergleich mit fest vorgegebenen Schlupfschwellen zu Ausgangssignalen verknüpft werden, die mit Hilfe von Ventilen den Druck in den Radbremszylindern derart steuern, daß dieser steigt, konstant bleibt oder fallt. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darüber hinaus für jedes Rad eine Elektronik-Einheit vorgesehen, in welcher aus den Eingangsgrößen Druck im Hauptbremszylinder und Radschlupf entsprechend dem charakteristischen Funktionsverlauf ein Sollwert für den Druck im Radbremszylinder gebildet wird und wobei an die Elektronik-Einheit eine Vergleichs-Einheit angeschlossen ist, welcher der Istwert und der Sollwert des Radbremsdruckes zufuhrbar sind und an deren Ausgang ein Steuersignal zum Ansteuern des Bremsdruckreglers abgebbar ist.
Das am Rad angreifende Bremsmoment wird über den zu ihm proportionalen Druck im Radbremszylinder ennittelt.
Bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindu-ng ist vorgesehen, daß die Elektronik-Einheit aus einem Speicher, in welchem der charakteristische Verlauf als Funktion des Schlupfes gespeichert ist, und aus einer Multiplizier-Einheit besteht, in welcher die dem jeweiligen Radschlupf zugeordnete Ausgangsgröße mit dem jeweiligen Druck im Hauptbremszylinder multipliziert wird, und daß die Ausgangsgröße der Misltiplizier-Einheit der jeweilige Sollwert für den Druck im Radbremszylinder ist.
Bei dieser Vorrichtung sind mit dem Funktionsverlauf .
6f auch die Schlupfschwellen unveränderbar und von sich ändernden äußeren Bedingungen wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Radlenkwinkel usw. nicht beeinflußbar. Bei genügend großer Speicherkapazität können ggf.
mehrere charakteristische Funktionsverläufe entsprechend verschiedenen Bedingungen gespeichert und bei Bedarf ausgewählt werden.
Bei einem von der Erfindung bevorzugten Ausführungsbeispiel ist deshalb als Elektronikeinheit ein Rechner vorgesehen, in welchem aus dem Druck im Hauptbremszylinder und dem Radschlupf mit veränderbaren Schwellwerten der dem charakteristischen Funktionsverlauf zugeordnete Sollwert für den Druck im Radbremszylinder errechnet wird.
Zu diesem Zweck ist für alle Räder eine gemeinsame Zentralelektronikeinheit vorgesehen, welcher als Eingangsgrößen der Druck im Hauptbremszylinder, der Radlenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit zuführbar sind und in welcher daraus die jeweiligen Schnellwerte für die Rechner der Elektronik-Einheit jedes Rades gebildet und diesen zugeführt werden. Es ist ohne weiteres möglich, verschiedene Vorrichtungen zu schaffen, welche in analoger oder digitaler Technik nach dem angegebenen Verfahren arbeiten.
Wirkungsweise und Aufbau der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung; des Verfahrens und zweier Ausfuhrungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm mit dem Verlauf der jeweiligen Drehmomente über dem Schlupf,
Fig. 2 ein Diagramm mit dem gewünschten Bremsmomentverlauf,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel mit festen Schlupfschwellen,
Fig. 4 zwei Diagramme der Momenten- und Seitenkraftverläufe unter Berücksichtigung des Radlenkwinkels und
F i g. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel mit veränderbaren Schlupfschwellen.
in Fig. i sind zur Diskussion der Vorgänge bei bekannten ungeregelten und geregelten Bremsanlagen drei von α abhängige, vom Rad auf die Fahrbahn übertragbare Drehmomente MRl bis MRi sowie drei verschiedene über das Bremspedal einleitbare Bremsmomente M81 bis M8i in einem Diagramm über dem Bremsschlupf X aufgetragen. Da die eingeleiteten Bremsmomente M8 nicht vom Bremsschlupf X abhängen, ergeben sich für diese parallele Gerade, welche den von der momentanen Bodenbeschaffenheit abhängenden, übertragbaren Drehmomentenverlauf MR, z. B. MR> mit -j. = 1,0 entsprechend einem trockenen, griffigen Betonbelag, in den Punkten 1, 2 und 3 schneiden. An diesen Punkten herrscht stabiles Gleichgewicht MBl = MR\ usw.. dementsprechend stellt sich am Rad ein zugeordneter Bremsschlupf X] bis Xi und eine bestimmte Fahrzeugverzögerung .ti bis Jc3 ein.
Wird das eingeleitete Bremsmoment MBi bei gleichbleibendem μ = 1,0 auf Af^ erhöht, so stellt sich im Schnittpunkt 2 bei größerem Bremsschlupf X2 wieder ein stabiler Gleichgewichtszustand M82 = MR2 ein. Bei gleichbleibender Bodenbeschaffenheit μ = 1,0 kann somit die Gleichgewichtsbedingung MB = MR bis zu einem maximalen Bremsmoment MBy erfüllt und damit normal gebremst werden.
Ändert sich bei kleineren eingeleiteten Bremsmomenten, z. B. bei M87, während des Bremsvorganges die Bodenbeschaffenheit, z. B. von μ = 1,0 auf μ = 0,6, entsprechend etwa einem trockenen, glatten Asphalibclag, so stellt sich ein neuer Momentengleichgewichtszustand AZg2 = MR2, bei einem größeren Bremsschlupf X2 ein.
Verschlechtert sich die Bodenbeschaffenheit bei gleichbleibendem Bremsmoment M82, z. B. von μ = 0,6 auf μ = 0,2, oder wird bei gleichbleibendem μ = 0,6 das Bremsmoment z. B. won M82 auf MB} erhöht, so ib|nn das eingeleitete Bremsmoment vom übertragbaren Drehmoment nicht mehr auf die Fahrbahn übertragen werden und das Rad blockiert.
Verbessert sich die momentane Bodenbeschaffenheit von μ = 0,2 auf μ = 0,6 bei gleichbleibendem Bremsmoment M8J während des Hinlaufs zum Blockieren, so kann das eingeleitete Bremsmoment M82 im Punkt 4 den Verlauf des übertragbaren Drehmomentes MR2 zwar schneiden und damit wieder einen Gleichgewichtszustand herstellen, aber eine geringfügige Vergrößerung des Bremsschlupfes Ai reicht aus, um das Rad blockieren zu lassen. Im Punkt 4 herrscht also ein instabiler Momentengleichgewichtszustand.
Das Verfahren besteht darin, das Bremsmoment M8 in Abhängigkeit vom Bremsschiupf X so zu regein, daß das weiter oben genannte Stabilitätskriterium auch in Punkten mit bisher instabilem Momentengleichgewicht erfüllt wird. Dies ist der Fall, wenn im betrachteten Punkt die erste Ableitung dMB/d X negativ und negativer als die erste Ableitung dMR/d X ist. In F i g. 1 erfüllt die Gerade G fur den Punkt 4 diese Bedingung.
Für die Anwendung des Verfahrens in der Praxis zeigt F i g. 2 ein Diagramm mit dem gewünschten Verlauf des Bremsmcoientes über dem Schlupf und mit den vom Rad übertragbaren Drehmomentverläufen MR \ bisMR) aus Fig. 1.
Der gewünschte Bremsmomencverlauf M830H über dem Schlupf ist durch zwei Schlupfschwellen Xa und Xb in drei Bereiche unterteilt:
1. 0<X<Xa:
In diesem Bereich findet keine Regelung des Bremsmomentes statt. Das eingeleitete Bremsmoment wird voll auf das Rad übertragen.
2. Xa<X<Xb:
In diesem Bereich wird das Bremsmoment entsprechend der gewünschten Funktion vom vollen Wert bei X0 bis zu einem vorgegebenen Wert Mb bei der zweiten Schlupfschwelle Xb abgesenkt.
In diesem Bereich wird das Bremsmoment Mb konstant gehalten oder weiter abgebaut.
Solange beim Bremsen ein bestimmter Schlupf X11 nicht überschritten wird, greift die Vorrichtung nicht in den Regelvorgang ein. Das eingeleitete Bremsmoment, z. B. MB2 = M830It2 entspricht dem Druck pH2 im Hauptbremszylinder und kann den übertragbaren Drehmomentverlauf, z. B. MR 1, im Punkt 2 schneiden.
Wird bei anderer Straßenbeschaffenheit, also μ = 0,6, mit höherem Druck pHi {= M83 = MBsoin) gebremst, so läuft das Rad im ersten Moment zu höheren Schlupfwerten. Sobald aber die erste Schlupfschwelle Xa überschritten wird, wird der Druck im Radbremszylinder, der bis dahin proportional dem Druck phz war, entsprechend der gewünschten Funktion abgesenkt, so daß sich im Punkt 3' ein stabiler Momentengleichgewichtszustand einpendelt Verbessert sich die Straßenbeschaffenheit auf u= 1,0, so stellt sich ein neuer stabiler Gleichgewichtszustand im Punkt 3 ein. Wird hingegen
der zweite Schnellwert A4 überschritten, was bej entsprechender Auslegung nur zeitweilig beim Überschwingen geschieht, so wird pR ~ MB,oll auf einen Wert pRh = Mh gesenkt, der unterhalt) aller in diesem Bereich vorkommenden /l/Ä-Werte liegt.
Ein erstes Ausführungsbeispid nach der Erfindung ist mit <est vorgegebenen Schluafschwellen A„ und kh sowie mit ebenfalls fest vorgegebenem Wert Mh des Bremsmomentes im dritten Sch! .pfbereich ausgestattet. Den Ist- und Sollwerten MBi., r zw. ΜΒ,οΊ des Bremsmomentes sind die Ist- und Sollwerte pRisl und pR,on des Druckes im Radbremszylinder proportional, im ersten Schlupfbereich bis A0 sind die Istwerte MBI„ und pRls, auch dem Druck pH im Hauptbremszylinder proportional.
F i g. 3 zeigt schematisch den Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels für ein Rad. Über ein Bremspedal 5 erzeugt der Fahrer einen Druck im Hauptbremszylinder 6, der über die Bremsdruckleitung 7 zu den Radbremszylindern 8 der einzelnen Räder und damit auch zum Radbremszylinder 9 des betrachteten Rades 10 gelangt, wo er über Bremsbacken auf die Bremsscheibe des Rades einwirkt. Am Rad ist ein die Winkelgeschwindigkeit φ des Rades ermittelnder Sensor 11 angeordnet. Über eine nicht dargestellte Vorrichtung wird die Fahr-Zeuggeschwindigkeit χ ermittelt und zusammen mit der Winkelgeschwindigkeit φ des Rüdes 10 einer Schaltung 12 zugeführt, welche daraus den Schlupf A des Rades ermittelt. Der so ermittelte Wert des Radschlupfes wird einer Elektronik-Einheit 13 zugeführt, welche aus einem Speicher 14 und einer ^»ultiplizier-Einheit 15 besteht.
Der Speicher 14 besteht beispielsweise aus einem durch eine Diodenmatrix realisierten An^log-Funktionsgeber, in welchem der gewünschte Verlauf stückweise approximierbar ist. Jedem am Eingang erscheinenden Schiupfwcri A zwischen 0 und 1,0 ist im Speicher eine dimensionslose Größe / (A) zwischen 1,0 und 0 zugeordnet mit festen Schlupfschwellen, z. B. A0 =0,1 und Xb = 0,25, wie in F i g. 3 in uem den Speicher darstellenden Rechteck 14 angegeben. Die Größe / (A) wird vom Speicher 14 an den einen Eingang einer analogen Multiplizier-Einheit 15 geliefert, an deren anderen Eingang eine dem jeweiligen DruckpH im Hauptbremszylinder 6 entsprechende elektrische Größe gelangt. In der Multipizier-Einheit 15 werden die beiden Größen miteinander multipliziert, das Ergebnis ist der Sollwert pR,„ii für den Druck im Radbremszylinder.
Auf die Elektronik-Einheit 13 folgt eine Vergleichs-Einheit 16, welche den Druck pRh, im Radbremszylin- so der mit dem SollwertpRsoi, vergleicht und entsprechend diesem Vergleich ein Steuersignal an einen in der Bremsdruckleitung 7 zwischen Hauptbremszylinder 6 und Radbremszylinder 9 angeordneten Bremsdruckregler 17 zur Anpassung von pRls, an pRso„ erzeugt.
Die Elektronik-Einheit 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer nicht dargestellten Schaltung versehen, weiche bei Überschreiten der zweiten Schlupfschwelle Xb die Multiplizier-Einheit 15 ausschaltet und einen vorgegebenen Festwert pRsoU an die Vergleichs-Einheit 16 weitergibt, solange λ > Äb.
Es ist bekannt, daß sich der Kraftschlußbeiwert μ und damit auch das übertragbare Drehmoment MR sowie die übertragbare Bremskraft PR und die Seitenführungskraft Ps mit dem Radlenkwinke!JS1 über dem Schlupfe verändert. Fig. 4 zeigt in zwei übereinanderliegenden Diagiammen diese Zusammenhänge. Im oberen Diagramm ist bei gleichbleibender Fahrbahnbeschaffenheit die Änderung des übertragbaren Drehmoments MR dargestellt, wenn sich der Radlenkwinkel jS, von 0° auf 8° vergrößert. Das untere Diagramm zeigt den Verlauf der zur Verfügung stehenden Seitenführungskraft Ps bei verschiedenen Radlenkwinkeln.
Im oberen Diagramm ist auch der gewünschte SoIlwcrtverlauf des Bremsmomentes eingetragen. Aus dem oberen Diagramm ist ersichtlich, daß sich der Schlupf des Rades von Ai nach A2 vergrößert. Aus dem unteren Diagramm ist dann zu erkennen, daß die zur Verfügung stehende Seitenführungskraft die Größe P52 hat, wenn sich während des Bremsvorganges der Radlenkwinkel von 0°auf 8°geändert hat. Um bei einersolchen Fahrsituation die verfügbare Seitenkraft zu erhöhen, sieht das bevorzugte Verfahren eine zumindest vom Radlenkwinkel abhängige Verschiebung der Schlupfschwellen vor, womit sich dann der in Fig.4 mit unterbrochenen Linien dargestellte Sollwertverlauf für z. B.,/?, = 8° die erhöhte zur Verfügung stehende Seitenfiihrungskraft von der Größe Psl ergibt. Ein anderer, nicht dargestellter Zusammenhang ergibt sich auch für die Abhängigkeit dieser Größen von der Fahrzeuggeschwindigkeit x.
Das in Fig. 5 schematisch dargestellte Ausrührungsbeispiel ist mit Ausnahme der Elektronik-Einheit identisch mit dem in Fig. 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Bremspedal 5, Hauptbremszylinder 6, die Bremsdruckleitung 7 zu den Radbremszylindern 8 und 9 wirken wie beschrieben über den Bremsdruckregler 17 auf das Rad 10, dessen Sensor U eine der Winkelgeschwindigkeit φ des Rades proportionale elektrische Größe an die Schaltung 12 zur Errechnung des Radschlupfes A liefert.
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Zentralelektronik-Einheit 18 vorhanden, in welche für alle Räder die jeweiligen Schlupfschwellen λα und A4 sowie der vorgebbare Wert pRb für den Druck im Radbremszylinder nach Überschreiten der zweiten Schlupfschwelle A6 entsprechend den für jeden Fahrzeugtyp ermittelten Zusammenhängen nach F i g. 4 errechnet werden. Diese Werte werden mit dem Druck pH im Hauptbremszylinder, der Elektronik-Einheit 20 des betrachteten Rades und, durch die Leitungen 19 angedeutet, den nicht dargestellten Elektronik-Einheiten der anderen Räder zugeführt. Die Elektronik-Einheit 20 bei diesem Ausführungsbeispiel besteht aus einem Rechner, der entsprechend dem gewünschten Sollwertverlauf nach Fig. 4 mit den variablen Größen Aa, Xb,pRb und/?// den dem jeweiligen Schlupf Ades betreffenden Rades 10 zugeordneten Sollwert für den Druck pRsoll im Radbremszylinder errechnet und an die Vergleichs-Einheit \6 liefert, welche, wie bereits beschrieben, nach Vergleich mit dem Istwert pRh, ein Steuersignal an den Bremsdruckregler 17 weitergibt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Regeln der Bremskraft an den Rädern eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, wobei der vom Fahrer aufgebrachte Druck im Hauptbremszylinder der Bremsanlage gemessen und mit wenigstens einer weiteren Größe zu einem Sollwert für den Druck im Radbremszylinder jedes zu bremsenden Rades verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf (A) des zu bremsenden Rades ermittelt wird und daß der Druck (pR) im Radbremszylinder entsprechend einer vorgegebenen, vom Schlupf (A) abhängigen Funktion des Druckes (j>H) im Hauptbremszylinder derart geregelt wird, daß er
DE19742447182 1974-10-03 1974-10-03 Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Bremsdruckes an den Rädern eines Fahrzeuges Expired DE2447182C2 (de)

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