DE10113236A1 - Steuervorrichtung für ein Antiblockierbremssystem - Google Patents
Steuervorrichtung für ein AntiblockierbremssystemInfo
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Abstract
Die Erfindung ermöglicht eine Größen- und Gewichtsminderung eines ABS-Aktuators (40), in dem die kinetische Energie eines Positionierungselements (52) eines durch einen Servomotor (M) gedrehten Kurbelmechanismus (50) beim Aufprall gegen ein Anschlagelement (53) gesteuert wird. DOLLAR A Eine ABS-Zurücksteuerung zum Einfahren des Erweiterungskolbens (60) zu einer ABS-Nichtbetriebsstellung durch Drehen des Kurbelmechanismus (50) durch den Servomotor (M) umfasst einen ersten Vorgang zum Betreiben des Servomotors (M) mit einer Position (THETAp), die einer Drehgrenze (THETAlmt) vorausläuft, bei der die Drehung des Kurbelmechanismus durch das Anschlagelement (53) beschränkt wird, als Sollwinkel (THETAt), und einen zweiten Vorgang zum Betreiben des Servomotors (M) durch Aktualisieren des Sollwinkels (THETAt) mit der Drehgrenze (THETAlmt).
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuer/Regelvorrichtung für ein
Antiblockierbremssystem, und insbesondere eine solche
Steuer/Regelvorrichtung für ein Antiblockierbremssystem, bei der der
Bremshydraulikdruck durch den Drehwinkel eines Servomotors gesteuert
bzw. geregelt wird.
Bei modernen Fahrzeugen ist ein Antiblockierbremssystem (ABS) zur
Durchführung einer optimalen Bremsregelung angebracht. Bei dem ABS
wird eine Schlupfrate aus einer Drehzahl eines Rads des fahrenden
Fahrzeugs und der Fahrgeschwindigkeit berechnet, und die Bremskraft wird
auf der Basis der Schlupfrate optimal geregelt.
Bei einem herkömmlichen ABS-System, wie es z. B. in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. Hei 5-79543 (1993) offenbart ist, ist
ein Aktuator für die Antiblockierbremse zum Mindern, Halten und Erhöhen
des Bremshydraulikdrucks zwischen einem Hauptzylinder, der eine
Bremsbetätigung in einen Hydraulikdruck wandelt, und einem
Radbremszylinder angeschlossen. Der Aktuator beinhaltet einen
Servomotor zum Versetzen einer Kurbelwelle des Aktuators auf der Basis
einer Schlupfrateninformation des Fahrzeugs, und die Kurbelwelle öffnet
und schließt ein Sperrventil durch einen Erweiterungskolben, um hierdurch
den auf den Radbremszylinder ausgeübten Bremshydraulikdruck zu regeln.
Anschlagelemente sind zunächst an einer oberen Grenzstellung und einer
unteren Grenzstellung des Drehbereichs der Kurbelwelle vorgesehen. Wenn
die obere Grenzstellung oder die untere Grenzstellung dem Servomotor als
Sollwinkel vorgegeben wird, wird die Kurbelwelle oder ein Element in der
Nähe der Kurbelwelle gedreht, bis ein an einem Teil in der Nähe
vorgesehenes Positionierungselement auf das Anschlagelement prallt.
Wenn bei diesem Stand der Technik eine Sollstellung für den Servomotor
auf die obere Grenzstellung oder die untere Grenzstellung gesetzt wird,
prallt das Positionierungselement mit hoher Geschwindigkeit gegen das
Anschlagelement. Daher muss das Positionierungselement und müssen die
Anschlagelemente eine ausreichende mechanische Festigkeit besitzen, was
eine Größen- und Gewichtsminderung des Aktuators erschwert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuer/Regelvorrichtung für ein
Antiblockierbremssystem anzugeben, das die oben erwähnten Probleme im
Stand der Technik löst und mit dem sich die Größe und das Gewicht des
Aktuators mindern lassen, indem der Aufprall des Positionierungselements
gegen das Anschlagelement gemäßigt wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Steuer/Regelvorrichtung für ein
Antiblockierbremssystem vorgeschlagen, umfassend:
eine eingangsseitige Hydraulikkammer, die mit einem Hauptzylinder verbunden ist,
eine ausgangsseitige Hydraulikkammer, die mit einem Radbremszylinder einer Bremse verbunden ist,
ein Sperrventil zum Verbinden oder Sperren der eingangsseitigen Hydraulikkammer mit bzw. von der ausgangsseitigen Hydraulikkammer,
einen Erweiterungskolben zum Öffnen des Sperrventils, indem er an einer Endseite angeordnet wird, und zum Schließen des Sperrventils unter Volumenvergrößerung der ausgangsseitigen Hydraulikkammer in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite,
einen Kurbelmechanismus zum Versetzen des Erweiterungskolbens,
einen Servomotor zum Drehen des Kurbelmechanismus zu einem unabhängig vorgegebenen Sollwinkel, und
ein Anschlagelement zum Setzen einer Drehgrenze für den Kurbelmechanismus, sodass der Kurbelmechanismus nicht über einen Winkel zum Anordnen des Erweiterungskolbens an der einen Endseite hinaus gedreht wird,
wobei der Erweiterungskolben bei Betrieb des Antiblockierbremssystems in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite versetzt wird und während Nichtbetrieb des Antiblockierbremssystems zu der einen Endseite hin eingefahren wird,
wobei eine Zurücksteuerung zum Einfahren des Erweiterungskolbens zu der einen Endseite umfasst:
einen ersten Vorgang zum Betreiben des Servomotors mit einer der Drehgrenze vorauslaufenden Position als Sollwinkel, und
einen zweiten Vorgang zum Betreiben des Servomotors durch Aktualisieren des Sollwinkels mit der Drehgrenze.
eine eingangsseitige Hydraulikkammer, die mit einem Hauptzylinder verbunden ist,
eine ausgangsseitige Hydraulikkammer, die mit einem Radbremszylinder einer Bremse verbunden ist,
ein Sperrventil zum Verbinden oder Sperren der eingangsseitigen Hydraulikkammer mit bzw. von der ausgangsseitigen Hydraulikkammer,
einen Erweiterungskolben zum Öffnen des Sperrventils, indem er an einer Endseite angeordnet wird, und zum Schließen des Sperrventils unter Volumenvergrößerung der ausgangsseitigen Hydraulikkammer in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite,
einen Kurbelmechanismus zum Versetzen des Erweiterungskolbens,
einen Servomotor zum Drehen des Kurbelmechanismus zu einem unabhängig vorgegebenen Sollwinkel, und
ein Anschlagelement zum Setzen einer Drehgrenze für den Kurbelmechanismus, sodass der Kurbelmechanismus nicht über einen Winkel zum Anordnen des Erweiterungskolbens an der einen Endseite hinaus gedreht wird,
wobei der Erweiterungskolben bei Betrieb des Antiblockierbremssystems in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite versetzt wird und während Nichtbetrieb des Antiblockierbremssystems zu der einen Endseite hin eingefahren wird,
wobei eine Zurücksteuerung zum Einfahren des Erweiterungskolbens zu der einen Endseite umfasst:
einen ersten Vorgang zum Betreiben des Servomotors mit einer der Drehgrenze vorauslaufenden Position als Sollwinkel, und
einen zweiten Vorgang zum Betreiben des Servomotors durch Aktualisieren des Sollwinkels mit der Drehgrenze.
Hierdurch wird zuerst eine der Drehgrenze vorauslaufende Position als
Drehsollwinkel für den Kurbelmechanismus gesetzt, so dass die
Drehgeschwindigkeit des Kurbelmechanismus an der der Drehgrenze
vorauslaufenden Position zunächst einmal reduziert wird. Dann wird der
Sollwinkel aktualisiert, und der Kurbelmechanismus wird wieder zur
Drehgrenze gedreht. Somit ist die kinetische Energie des
Kurbelmechanismus beim Erreichen der Drehgrenze geringer als dann,
wenn die Drehgrenze von Beginn an als der Sollwinkel festgelegt ist. Daher
ist die kinetische Energie des Kurbelmechanismus beim Aufprall auf das
Anschlagelement an der Drehgrenze reduziert.
Bevorzugt liegt die der Drehgrenze vorauslaufende Position innerhalb eines
Winkelbereichs, in dem das Sperrventil in einem offenen Zustand gehalten
werden kann.
Weiter bevorzugt wird in dem zweiten Vorgang der Sollwinkel progressiv
zur Drehgrenze hin aktualisiert.
Erfindungsgemäß lassen sich folgende Effekte erzielen.
- 1. Da zu Beginn eine der Drehgrenze vorauslaufende Position als der Solldrehwinkel des Kurbelmechanismus gesetzt wird, wird die Drehgeschwindigkeit des Kurbelmechanismus an der der Drehgrenze vorauslaufenden Position zunächst einmal reduziert. Danach wird der Sollwinkel aktualisiert, und der Kurbelmechanismus wird erneut zu der Drehgrenze gedreht. Da die Drehgeschwindigkeit des Kurbelmechanismus zunächst einmal reduziert ist, ist die kinetische Energie des Kurbelmechanismus beim Erreichen der Drehgrenze geringer als dann, wenn der Sollwinkel von Beginn an auf die Drehgrenze gesetzt ist. Daher wird die kinetische Energie des Kurbelmechanismus bei dem Aufprall gegen den Anschlagteil bei der Drehgrenze reduziert.
- 2. Da die der Drehgrenze vorauslaufende Position, die zu Beginn den Sollwinkel bildet, in einen Winkelbereich gelegt wird, in dem das Sperrventil im offenen Zustand gehalten werden kann, nämlich einer Stellung, in der sich die Bremsbetätigung durch den Fahrer in der Bremskraft widerspiegelt, beeinflusst die Minderung der Drehgeschwindigkeit des Kurbelmechanismus unmittelbar vor der Drehgrenze die Bremsbetätigung des Fahrers überhaupt nicht.
- 3. Da die Aktualisierung des Sollwinkels von der der Drehgrenze vorauslaufenden Stellung zu der Drehgrenze so ausgeführt wird, dass der Sollwinkel bis zur Drehgrenze progressiv geändert wird, wird die kinetische Energie des Kurbelmechanismus beim Aufprall gegen den Anschlagteil an der Drehgrenze weiter reduziert.
Die Erfindung wird nun in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm des Aufbaus eines
Bremssteuer/regelsystems nach einer Ausführung;
Fig. 2 eine Ansicht des Aufbaus des Hauptteils eines Modulators;
Fig. 3 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Hauptteils einer
Steuereinheit von Fig. 1;
Fig. 4 ein Flussdiagramm des Betriebs der Ausführung;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm des Betriebs der Ausführung; und
Fig. 6 ein Flussdiagramm des Betriebs der Zurücksteuerung.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Bremssteuer/regelsystems nach einer
Ausführung der Erfindung, und die Beschreibung erfolgt hier in Bezug auf
ein Anwendungsbeispiel des Systems bei einem Vorderrad.
Das Bremssystem nach dieser Ausführung umfasst eine Bremsscheibe 10,
die an einer rotierenden Welle des Vorderrads angeordnet ist, einen
Bremshebel 20, der an einem Lenkerhandgriff des Fahrzeugs sitzt, eine
Steuereinheit 30 sowie einen Modulator 40 als Aktuator zum Steuern bzw.
Regeln des Bremshydraulikdrucks.
Ein an einem Bremssattel angebrachter Radbremszylinder 11, der
Bremshydraulikdruck von dem Modulator 40 erhält und eine Bremskraft
erzeugt, und ein Radgeschwindigkeitssensor 12 sind bei der Bremsscheibe
10 angebracht, und die von dem Radgeschwindigkeitssensor 12 erfasste
Drehgeschwindigkeit des Vorderrads wird in die Steuereinheit 30
eingegeben.
Ein Gleichstromservomotor M des Modulators 40 ist mit einem
Kurbelmechanismus 50 verbunden. Wie auch in Fig. 2 gezeigt, umfasst
der Kurbelmechanismus 50 ein Ritzel 51, das axial an der rotierenden Welle
des Gleichstromservomotors M angebracht ist, eine halbkreisförmige
Kurbelverzahnung 52, die mit dem Ritzel 51 in Eingriff steht, eine
Kurbelwelle 41, die die Kurbelverzahnung 52 axial trägt, einen
Kurbelzapfen 44, der durch einen Kurbelarm 42 exzentrisch mit der
Kurbelverzahnung 52 verbunden ist, sowie einen Kurbelarm 46, der mit
dem anderen Ende des Kurbelzapfens 44 verbunden ist, wobei der
Drehbereich der Kurbelverzahnung 52 durch einen Anschlagstift 53
beschränkt ist. Ein Potentiometer 43 als Stellungssensor ist an dem
Kurbelarm 46 angebracht.
Ein Nockenlager 45 ist drehbar an dem Kurbelzapfen 44 angebracht, und es
wird durch die Federkraft einer Rückstellfeder 47, die in einem
Federaufnahmeteil 48 enthalten ist, normalerweise zum einen Ende hin
gedrückt. Ein Erweiterungskolben 60 ist in Kontakt mit dem Nockenlager
45 an einer Stelle angeordnet, die mit der Druckstellung der Rückstellfeder
47 symmetrisch ist bzw. mit deren Druckrichtung fluchtet. Wenn sich das
Nockenlager 45 auf und ab bewegt, wird daher der Erweiterungskolben 60
auf und ab versetzt, um hierdurch ein Sperrventil 61 zu öffnen und zu
schließen.
Ein Sperrventilaufnahmeteil 62, das das Sperrventil 61 enthält, ist über
dem Erweiterungskolben 60 vorgesehen. Ein Hauptzylinder 67 ist mit einer
eingangsseitigen Hydraulikkammer 64 des Sperrventilaufnahmeteils 62
durch eine Rohrleitung 65 verbunden. Der Radbremszylinder 11 ist mit
einer ausgangsseitigen Hydraulikkammer 66 des Sperrventilaufnahmeteils
62 durch einen Rohrleitung 68 verbunden.
Der Hauptzylinder 67 und der Radbremszylinder 11 sind miteinander durch
die Rohrleitung 65, den Modulator 40 und die Rohrleitung 68 verbunden,
und dieser Kanal ist mit Hydrauliköl gefüllt. Der Hauptzylinder 68 wandelt
eine Betätigung des Bremshebels 20 in einen Öldruck und überträgt den
Öldruck auf das Sperrventilaufnahmeteil 62.
Die Steuereinheit 30 steuert den Drehwinkel des Gleichstromservomotors
M auf der Basis von Radgeschwindigkeitsinformation, die aus dem
Radgeschwindigkeitssensor 12 ausgelesen wird, und einem Ausgangswert
des Potentiometers 43, der den Winkel des Kurbelmechanismus 50 in der
jeweiligen Stellung des Kurbelarms 46 darstellt.
Wenn in dem obigen Aufbau das ABS-System nicht arbeitet, ist die
Kurbelverzahnung 52 bis zur Drehgrenze gedreht, die durch den
Anschlagstift 53 begrenzt ist. Daher befindet sich der Erweiterungskolben
60 an der einen Endseite und das Sperrventil 61 ist offen, sodass ein
Bremsdruck in Antwort auf Bremsbetätigung dem Radbremszylinder 11
zugeführt wird.
Wenn das ABS arbeitet, wird die Kurbelverzahnung 52 durch den
Servomotor M verdreht, und der Erweiterungskolben 60 wird zur anderen
Endseite hin abgesenkt. Hierdurch wird das Sperrventil 61 geschlossen,
und das Volumen der ausgangsseitigen Hydraulikkammer 66 wird
entsprechend der Stellung des Erweiterungskolbens 60 erweitert, sodass
der dem Radbremszylinder 11 zugeführte Bremsdruck entsprechend der
Stellung des Erweiterungskolbens 60 reduziert wird.
Obwohl oben der Aufbau des Bremssteuer/regelsystems bei einem
Vorderrad beschrieben wurde, kann ein ähnliches Bremssteuer/regelsystem
auch bei einem Hinterrad angeordnet werden.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Hauptteils der
Steuereinheit 30. Ein Radgeschwindigkeitsberechnungsteil 300 berechnet
die Radgeschwindigkeit Wf auf der Basis eines Ausgangssignals von dem
Vorderradsensor 12. Ein Fahrgeschwindigkeitsberechnungsteil 301
berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Basis der Motordrehzahl
Ne und der eingelegten Gangstufe G oder der Radgeschwindigkeit Wf oder
dgl. Ein Schlupfratenberechnungsteil 302 berechnet eine Schlupfrate λf des
Rads auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit V und der Radgeschwindigkeit
Wf. Ein Sollwinkelbestimmungsteil 303 bestimmt einen Sollwinkel θt für
den Kurbelmechanismus 50 auf der Basis der Schlupfrate λf.
Ein Tastverhältnis-Bestimmungsteil 304 bestimmt ein Tastverhältnis von
Treiberimpulsen, die dem Servomotor M durch eine PID-Regelung zugeführt
werden. Ein Impulserzeugungsteil 305 erzeugt eine Impulsfolge auf der
Basis des so bestimmten Tastverhältnisses. Ein Treiber 306 betreibt den
Servomotor M auf der Basis der so erzeugten Impulsfolge.
Nachfolgend wird der Betrieb der vorliegenden Ausführung anhand der
Flussdiagramme der Fig. 4 und 6 und des Zeitdiagramms von Fig. 5
beschrieben. In Fig. 5 ist die Beziehung zwischen dem Sollwinkel θt und
dem Istwinkel θO des Kurbelmechanismus 50, gesteuert gemäß der
Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit V und der
Radgeschwindigkeit Wf, sowohl für den Stand der Technik als auch die
Erfindung gezeigt.
In Schritt S1 wird ein Wert, der den Nichtbetriebszustand des ABS (AUS-
Wert) in ein später beschriebenes ABS-Flag Fabs gesetzt. In Schritt S2 wird
ein Ausgangssignal von dem Radgeschwindigkeitssensor 12 in das
Radgeschwindigkeitsberechnungsteil 300 aufgenommen und wird die
Radgeschwindigkeit Wf des Vorderrads berechnet. In Schritt S3 wird die
Fahrgeschwindigkeit V in dem Fahrgeschwindigkeitsberechnungsteil 301
erhalten. In dieser Ausführung wird die Fahrgeschwindigkeit V auf der
Basis der Beziehung zwischen der Motordrehzahl Ne und der eingelegten
Gangstufe G erhalten. In Schritt S4 wird die Schlupfrate λf in dem
Schlupfratenberechnungsteil 302 auf der Basis der Radgeschwindigkeit Wf
und der Fahrgeschwindigkeit V berechnet. In Schritt S5 wird die
Radbeschleunigung α durch Differenzieren der Radgeschwindigkeit Wf
berechnet.
In Schritt S6 wird eine Referenzschlupfrate λref, die als Funktion der
Radbeschleunigung a vorliegt, mit der Schlupfrate λf verglichen. Wenn hier
zur Zeit t1 in Fig. 5 die Schlupfrate λf die Referenzschlupfrate λref
überschreitet, geht der Prozess zu Schritt S7 weiter, um das ABS in Betrieb
zu setzen. In Schritt S7 wird ein den Betriebszustand des ABS (EINwert)
repräsentierender Wert in das ABS-Flag Fabs gesetzt.
In Schritt S8 wird in einem ABS-Ausführungsteil 303a des
Sollwinkelbestimmungsteils 303 der Sollwinkel θt für den
Kurbelmechanismus 50 gemäß der Beziehung zwischen der
Fahrgeschwindigkeit V und der Radgeschwindigkeit Wf bestimmt, wie in
Fig. 5 mit unterbrochener Linie gezeigt. In dem
Tastverhältnisbestimmungsteil 304 wird eine PID-Regelung ausgeführt,
durch die der vom Potentiometer 43 erfasste Istwinkel θO des
Kurbelmechanismus 50 mit dem Sollwinkel θt in Übereinstimmung gebracht
wird, und es wird ein Tastverhältnis für die dem Servomotor M zugeführten
Treiberimpulse bestimmt.
In Schritt S9 wird eine Impulsfolge, die von dem Impulserzeugungsteil 305
auf der Basis des Tastverhältnisses erzeugt wird, dem Servomotor M durch
einen Treiber 306 zugeführt. Diese normale ABS-Regelung kann fortgeführt
werden, solange die Schlupfrate λf die Referenzschlupfrate λref
überschreitet.
Danach wird zur Zeit t2 in Fig. 5 die Schlupfrate λf kleiner als die
Referenzschlupfrate λref, und wenn dies in Schritt 6 in Fig. 4 erfasst wird,
geht der Prozess zu Schritt S10 weiter. In Schritt S10 wird das ABS-Flag
Fabs als EIN-Wert gewertet, und der Prozess geht zu Schritt S11 weiter. In
Schritt S11 wird ein Wert, der eine ABS-Zurücksteuerung (Zurückwert)
repräsentiert, in das ABS-Flag Fabs gesetzt. Die ABS-Zurücksteuerung ist
ein Prozess zum Drehen der Kurbelverzahnung 52 zu einer Drehgrenze, die
durch den Anschlagstift 53 beschränkt ist, und Einfahren des
Erweiterungskolbens 60 zur einen Endseite an der Oberseite, um die ABS-
Regelung zu beenden und das Sperrventil 61 wieder zu öffnen.
In Schritt S12 beginnt ein Zurücktimer Trtn zu zählen. In Schritt S13 wird
die ABS-Zurücksteuerung durch ein Zurück-Ausführungsteil 303b des
Sollwinkelbestimmungsteils 303 ausgeführt.
Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der ABS-
Zurücksteuerung zeigt. In Schritt S131 wird unterschieden, ob ein
Sollwinkelfesthaltetimer Tfix gestartet worden ist oder nicht. Weil der
Sollwinkelfesthaltetimer Tfix zu Beginn noch nicht gestartet wurde, wird er
in Schritt S132 gestartet.
In Schritt S133 wird, wie vergrößert an der Unterseite von Fig. 5 gezeigt,
der Sollwinkel θt für den Kurbelmechanismus 50 auf eine Position θp
gesetzt, die der Drehgrenze θlmt vorausläuft, und der Prozess kehrt zurück.
Daher wird im nächsten Schritt S9 eine Steuerung zum Drehen des
Istwinkels θO der Kurbelwelle zu der der Drehgrenze θlmt vorauslaufenden
Position θp ausgeführt. Der Vorlaufwinkel θp wird in einen Winkelbereich
gesetzt, in dem das Sperrventil 61 in einem offenen Zustand gehalten
werden kann.
Zurück zu Fig. 4. In der nächsten Periode geht der Prozess von Schritt
S10 zu Schritt S14 weiter, wo das ABS-Flag Fabs als ein Zurück-Wert
betrachtet wird, und es geht zu Schritt S15 weiter. In Schritt S15 wird
unterschieden, ob ein Zurücktimer Trtn abgelaufen ist oder nicht. Wenn der
Zurücktimer Trtn noch nicht abgelaufen ist, geht es zu Schritt S13 weiter,
und die Zurücksteuerung mit der der Drehgrenze θlmt vorauslaufenden
Position θp als Sollwinkel θt wird fortgeführt.
Danach läuft der Sollwinkelfesthaltetimer Tfix zur Zeit t3 in Fig. 5 ab.
Wenn dies in Schritt S134 der ABS-Zurücksteuerung (Fig. 6) erfasst wird,
geht es zu Schritt S135 weiter, wo der Sollwinkel θt um einen
vorbestimmten Einheitswinkel Δθ näher an die Drehgrenze θlmt gebracht
wird als die gegenwärtige Position θp. In Schritt S136 wird unterschieden,
ob der aktualisierte Sollwinkel θt gleich oder kleiner als die Drehgrenze θlmt
ist oder nicht. Zu Beginn ist der Sollwinkel θt größer (früher) als die
Drehgrenze θlmt, und der Prozess springt zurück. Daher wird im nächsten
Schritt S9 eine Steuerung ausgeführt, um den Istwinkel θO der Kurbelwelle
um den Einheitswinkel Δθ näher an die Drehgrenze θlmt als den
gegenwärtigen Wert zu bringen.
Der Prozess zum progressiven Verkleinern des Sollwinkels θt wird
fortgeführt, bis der Sollwinkel θt die Drehgrenze θlmt erreicht. Daher wird
auch der Drehwinkel des Kurbelmechanismus 50, der auf der Basis des
Sollwinkels θt im Winkel gesteuert wird, ebenfalls zur Drehgrenze θlmt hin
reduziert, wie in Fig. 5 gezeigt.
Wenn dann zur Zeit t4 in Fig. 5 der Sollwinkel θt gleich oder kleiner als
die Drehgrenze θlmt wird und dies in Schritt S136 erfasst wird, wird der
Sollwinkel θt in Schritt S137 bei der Drehgrenze θlmt festgehalten. Das
Tastverhältnisbestimmungsteil 304 führt die PID-Regelung aus, damit der
Istwinkel θO des Kurbelmechanismus 50 mit dem Sollwinkel θt
übereinstimmt, und es wird ein Tastverhältnis von dem Servomotor M
zugeführten Treiberimpulsen bestimmt. Bei der PID-Regelung während der
Zurücksteuerung wird der Verstärkungsfaktor D im Vergleich zur PID-
Regelung in Schritt S8 erhöht, sodass ein abrupter Rücklaufvorgang die
Konvergiereigenschaften nicht beeinträchtigt.
Im nächsten Schritt S9 wird eine Motorsteuerung ausgeführt, damit der
Istwinkel θt mit der Drehgrenze θlmt übereinstimmt. Wenn danach zur Zeit
t5 der Zurücktimer Trtn abläuft und dies in Schritt S15 erfasst wird, wird in
Schritt S16 der Zurücktimer Trtn rückgesetzt. In Schritt S17 wird in das
ABS-Flag Fabs ein AUS-Wert gesetzt.
Somit wird in der vorliegenden Ausführung zur Zeit der Beendigung der
ABS-Regelung durch Bewegen des Kurbelmechanismus 50 zur Drehgrenze
θlmt der Sollwinkel θt nicht von Beginn an auf die Drehgrenze θlmt gesetzt,
sondern wird zunächst einmal auf die Position θp gesetzt, die der
Drehgrenze θlmt vorausläuft, und wird danach mit der Drehgrenze θlmt
aktualisiert. Daher wird die Drehgeschwindigkeit des Kurbelmechanismus
50 unmittelbar vor der Drehgrenze θlmt gesenkt.
Danach wird der Sollwinkel θt aktualisiert, und der Kurbelmechanismus 50
wird erneut zur Drehgrenze θlmt gedreht. Da die Drehgeschwindigkeit des
Kurbelmechanismus 50 zunächst einmal reduziert ist, ist die kinetische
Energie des Kurbelmechanismus 50 beim Erreichen der Drehgrenze θlmt
kleiner als dann, wenn der Sollwinkel θt vom Beginn an auf die Drehgrenze
θlmt gesetzt ist. Daher kann die kinetische Energie der Kurbelverzahnung
52 beim Aufprall gegen den Anschlagabschnitt 53 an der Drehgrenze θlmt
verkleinert werden.
Da ferner die der Drehgrenze θlmt vorauslaufende Position θp in einen
Winkelbereich gesetzt ist, in dem das Sperrventil 61 in dem offenen
Zustand gehalten werden kann, nämlich einer Stellung, in der sich die
Bremsbetätigung durch den Fahrer in der Bremskraft widerspiegelt,
beeinträchtigt die Minderung der Drehgeschwindigkeit des
Kurbelmechanismus 50 unmittelbar vor der Drehgrenze θlmt die
Bremsbetätigung des Fahrers überhaupt nicht.
Obwohl in der vorliegenden Ausführung das Löschen des Festhaltens des
Sollwinkels θt bei der ABS-Zurücksteuerung auf einen Zeitpunkt des
Ablaufens des Sollwinkelfesthaltetimers Tfix gesetzt ist, ist die vorliegende
Erfindung auf diese Einstellung nicht beschränkt. Das Löschen kann auch
auf den Zeitpunkt gesetzt werden, zu dem die Änderungsrate des
Istwinkels θO kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, oder auf den
Zeitpunkt, zu dem die Differenz zwischen dem Sollwinkel θt und dem
Istwinkel θO kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Die Erfindung ermöglicht eine Größen- und Gewichtsminderung eines ABS-
Aktuators 40, in dem die kinetische Energie eines Positionierungselements
52 eines durch einen Servomotor M gedrehten Kurbelmechanismus 50
beim Aufprall gegen ein Anschlagelement 53 gesteuert wird.
Eine ABS-Zurücksteuerung zum Einfahren des Erweiterungskolbens 60 zu
einer ABS-Nichtbetriebsstellung durch Drehen des Kurbelmechanismus 50
durch den Servomotor M umfasst einen ersten Vorgang zum Betreiben des
Servomotors M mit einer Position θp, die einer Drehgrenze θlmt
vorausläuft, bei der die Drehung der Kurbelmechanismus durch das
Anschlagelement 53 beschränkt wird, als Sollwinkel θt, und einen zweiten
Vorgang zum Betreiben des Servomotors M durch Aktualisieren des
Sollwinkels θt mit der Drehgrenze θlmt.
Claims (3)
1. Steuer/Regelvorrichtung für ein Antiblockierbremssystem (ABS),
umfassend:
eine eingangsseitige Hydraulikkammer (64), die mit einem Hauptzylinder (67) verbunden ist,
eine ausgangsseitige Hydraulikkammer (66), die mit einem Radbremszylinder (11) einer Bremse verbunden ist,
ein Sperrventil (61) zum Verbinden oder Sperren der eingangsseitigen Hydraulikkammer (64) mit bzw. von der ausgangsseitigen Hydraulikkammer (67),
einen Erweiterungskolben (60) zum Öffnen des Sperrventils (61), indem er an einer Endseite angeordnet wird, und zum Schließen des Sperrventils (61) unter Volumenvergrößerung der ausgangsseitigen Hydraulikkammer (66) in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite,
einen Kurbelmechanismus (50) zum Versetzen des Erweiterungskolbens (60),
einen Servomotor (M) zum Drehen des Kurbelmechanismus (50) zu einem unabhängig vorgegebenen Sollwinkel (θt), und
ein Anschlagelement (53) zum Setzen einer Drehgrenze (θlmt) für den Kurbelmechanismus (50), so dass der Kurbelmechanismus (50) nicht über einen Winkel zum Anordnen des Erweiterungskolbens (60) an der einen Endseite hinaus gedreht wird,
wobei der Erweiterungskolben (60) bei Betrieb des Antiblockierbremssystems (ABS) in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite versetzt wird und während Nichtbetrieb des Antiblockierbremssystems (ABS) zu der einen Endseite hin eingefahren wird,
wobei eine Zurücksteuerung zum Einfahren des Erweiterungskolbens (60) zu der einen Endseite umfasst:
einen ersten Vorgang zum Betreiben des Servomotors (M) mit einer der Drehgrenze (θlmt) vorauslaufenden Position (θp) als Sollwinkel (θt), und
einen zweiten Vorgang zum Betreiben des Servomotors (M) durch Aktualisieren des Sollwinkels (θt) mit der Drehgrenze (θlmt).
eine eingangsseitige Hydraulikkammer (64), die mit einem Hauptzylinder (67) verbunden ist,
eine ausgangsseitige Hydraulikkammer (66), die mit einem Radbremszylinder (11) einer Bremse verbunden ist,
ein Sperrventil (61) zum Verbinden oder Sperren der eingangsseitigen Hydraulikkammer (64) mit bzw. von der ausgangsseitigen Hydraulikkammer (67),
einen Erweiterungskolben (60) zum Öffnen des Sperrventils (61), indem er an einer Endseite angeordnet wird, und zum Schließen des Sperrventils (61) unter Volumenvergrößerung der ausgangsseitigen Hydraulikkammer (66) in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite,
einen Kurbelmechanismus (50) zum Versetzen des Erweiterungskolbens (60),
einen Servomotor (M) zum Drehen des Kurbelmechanismus (50) zu einem unabhängig vorgegebenen Sollwinkel (θt), und
ein Anschlagelement (53) zum Setzen einer Drehgrenze (θlmt) für den Kurbelmechanismus (50), so dass der Kurbelmechanismus (50) nicht über einen Winkel zum Anordnen des Erweiterungskolbens (60) an der einen Endseite hinaus gedreht wird,
wobei der Erweiterungskolben (60) bei Betrieb des Antiblockierbremssystems (ABS) in einem Schritt des Erreichens der anderen Endseite versetzt wird und während Nichtbetrieb des Antiblockierbremssystems (ABS) zu der einen Endseite hin eingefahren wird,
wobei eine Zurücksteuerung zum Einfahren des Erweiterungskolbens (60) zu der einen Endseite umfasst:
einen ersten Vorgang zum Betreiben des Servomotors (M) mit einer der Drehgrenze (θlmt) vorauslaufenden Position (θp) als Sollwinkel (θt), und
einen zweiten Vorgang zum Betreiben des Servomotors (M) durch Aktualisieren des Sollwinkels (θt) mit der Drehgrenze (θlmt).
2. Steuer/Regelvorrichtung für ein Antiblockierbremssystem nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Drehgrenze (θlmt)
vorauslaufende Position (θp) innerhalb eines Winkelbereichs liegt, in
dem das Sperrventil (61) in einem offenen Zustand gehalten werden
kann.
3. Steuer/Regelvorrichtung für ein Antiblockierbremssystem nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten
Vorgang der Sollwinkel (θt) progressiv zur Drehgrenze (θlmt) hin
aktualisiert wird.
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