DE19520807C2 - Antiblockier-Steuersystem - Google Patents

Antiblockier-Steuersystem

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DE19520807C2
DE19520807C2 DE19520807A DE19520807A DE19520807C2 DE 19520807 C2 DE19520807 C2 DE 19520807C2 DE 19520807 A DE19520807 A DE 19520807A DE 19520807 A DE19520807 A DE 19520807A DE 19520807 C2 DE19520807 C2 DE 19520807C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockier-Steuersystem zum Einstellen des Bremsdrucks von an Rädern eines Fahrzeugs angebrachten Radbremsen, wobei die angetriebenen Räder des Fahrzeugs über eine Drehmomenten-Übertragungseinrichtung, umfassend die Antriebswellen der angetriebenen Räder und eine mit einer Antriebseinheit des Fahrzeugs verbundene Antriebswelle, mit der Antriebseinheit in Verbindung stehen. In einem derartigen Antiblockier-Steuersystem werden die Radgeschwindigkeiten gesteuert, indem Drucksteuerzyklen wiederholt werden, die jeweils aus einer Erhöhung, Verringerung und einem Halten eines hydraulischen Bremsdrucks bestehen.
Die US 3,689,120 beschreibt ein Antiblockier-Steuersystem, bei dem das Bremsdrehmoment durch einen Bremsdrehmomentsensor erfaßt wird und eine Radblockierung verhindert werden soll, wenn ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem (erfaßten) Bremsdrehmoment und der Radverzögerung festgestellt wird. Durch entweder Erhöhen des Bremsdrucks in dem Radbremszylinder oder durch Verringerung des Bremsdrehmoments bei einer Verschlechterung des proportionalen Zusammenhangs zwischen dem Bremsdrehmoment und der Radverzögerung ist es möglich, die Radblockierung zu verändern.
Die US 5,333,943 offenbart eine Antiblockier- Steuervorrichtung, bei der das Bremsdrehmoment in einem Rad erfaßt wird und die Bremskraft einer Radbremseneinheit gesteuert wird, um einen Blockierzustand des Rads schnell zu erfassen und somit eine Bremssteuerung mit einem schnellen Reaktionsvermögen durchzuführen. Ein Drehmomentsensor ist auf einer Antriebswelle oder einer Achsenwelle angebracht und kann das Auftreten eines Radrutschens durch eine Änderung der Richtung des Drehmoments anzeigen. Auf Grundlage einer Änderung des Bremsdrehmoments des Rads wird der Radreibungskoeffizient vorhergesagt, um eine Rückkopplungssteuerung für die Bremskraft auszuführen und das Bremsdrehmoment auf ein Zielbremsdrehmoment zu steuern, wodurch die Bremsensteuerung optimiert werden kann.
Die Zeitschrift (Bosch, technische Berichte, Band, 1980, Heft 2) beschreibt den allgemeinen Hintergrund von Antiblockiersystemen, wobei das Trägheitsmoment von Rädern für die Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit als Größe berücksichtigt wird.
In Fig. 21 sind Kurvenverläufe gezeigt, die den Betrieb eines herkömmlichen Antiblockier-Steuersystems zeigen, das beispielsweise in der nachher geprüften japanischen Patentanmeldung JP-O 4-29580 A offenbart ist. In Fig. 21 sind Veränderungen einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vb, einer Radgeschwindigkeit Vw, einer Radbeschleunigung Gw und eines hydraulischen Bremsdrucks P bei der Antiblockiersteuerung dargestellt.
In Fig. 21 beginnt ein Bremsbetrieb und der hydraulische Bremsdruck P steigt an, und die Radgeschwindigkeit Vw beginnt abzunehmen. Danach erreicht die Radbeschleunigung Gw eine voreingestellte Beschleunigung α1 (negativ, oder eine Verzögerung), und zum Zeitpunkt t31 fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit Vw auf λ1 ab, was niedriger als die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vb ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der hydraulische Bremsdruck P geändert, so daß er abnimmt. Mit der Abnahme des hydraulischen Bremsdrucks P steigt die Fahrzeugbeschleunigung Gw wieder an, um zum Zeitpunkt t32 eine voreingestellte Beschleunigung α2 zu erreichen. Zu dieser Zeit wird der hydraulische Bremsdruck P in etwa auf einem voreingestellten Pegel gehalten. Die Radgeschwindigkeit Vw nähert sich dann der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb an. Zum Zeitpunkt t33 fällt die Radbeschleunigung Gw unter eine voreingestellte Beschleunigung α3. Wiederum wird der hyraulische Bremsdruck P geändert, so daß er ansteigt. Demzufolge wird diese Abfolge von Bremssteueroperationen oder der Drucksteuerzyklus, der aus einem Druckanstieg, einem Druckabfall und einem Druckhalten besteht, wiederholt.
Das Antiblockier-Steuersystem mißt die Frequenz bei einer Veränderung der Radgeschwindigkeit Vw. Wenn sie einen vorgegebenen Frequenzwert übersteigt, bestimmt das Antiblockier-Steuersystem, daß die gegenwärtige Straße eine rauhe Straße ist und unterdrückt den Abfall des hydraulischen Bremsdrucks P und hält den hydraulischen Bremsdruck P oder erhöht diesen etwas.
Somit führt das Antiblockier-Steuersystem die Antiblockiersteuerung auf Grundlage der Radgeschwindigkeit Vw und der Radbeschleunigung Gw durch. In einem Fall, daß die Bremskraft abrupt angewendet wird, beispielsweise bei einer Notbremsung, werden die Räder, die mit dem Motor über die Radantriebswellen verbunden sind, abrupt verzögert. Zu dieser Zeit wird der Motor langsamer verzögert als die Räder, da die Trägheitskraft des Motors groß ist. Infolgedessen wird in den Radantriebswellen, die den Motor mit den Rädern verbinden, eine große Torsion erzeugt. Wenn die Radantriebswellen die Torsion aufnehmen, werden die Räder wiederholt beschleunigt und verzögert, d. h. sie vibrieren, und zwar unabhängig von der Bremskraft und der Straßenreaktion.
Das herkömmliche Antiblockier-Steuersystem verringert somit den hydraulischen Bremsdruck unabhängig von den Straßenbedingungen, da die erzeugte Torsion eine Vibration der Räder verursacht. Demzufolge ist der Bremsweg unvermeidbar lang. Wenn ein Fahrzeug auf einer Oberfläche mit einer geringen µ Belastung diese Radvibration erfährt, bestimmt das Antiblockier-Steuersystem fehlerhaft die Oberfläche mit einer geringen µ Belastung als eine schlechte Straßenoberfläche. Das Antiblockier-Steuersystem hält möglicherweise eine größere Bremskraft als die Straßenreaktionskraft. Das Sperren der Räder wird fortgesetzt, und die Fahrzeugstabilität verschlechtert sich.
Somit kann das herkömmliche Antiblockier-Steuersystem häufig die Bremskraft für die gegenwärtigen Fahr- und Straßenbedingungen nicht optimieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Antiblockier-Steuersystem bereitzustellen, welches die Bremskraft der angetriebenen Räder auch bei einer abrupten Anwendung einer Bremskraft ohne eine Erzeugung von Vibrationen steuern kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Antiblockier-Steuersystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Antiblockiersteuerung unter Berücksichtigung des Einflusses eines Torsionsdrehmoments, welches auf die Drehmomenten- Übertragungseinrichtung wirkt, ausgeführt. Eine korrigierte Radbeschleunigung wird verwendet, um die ermittelte Radbeschleunigung aufgrund des auf das angetriebene Rad wirkende erfaßte Torsions-Drehmoment zu korrigieren. Eine Einstelleinrichtung nimmt in Abhängigkeit von der korrigierten Radbeschleunigung einen bestimmten Bremssteuerzyklus vor.
Weiter vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung (Anspruch 2) wird bei dem Antiblockier-Steuersystem die korrigierte Beschleunigung Gc folgendermaßen ausgedrückt:
Gc = Kr(dω/dt) + (Kr/Iw)Tt
mit
Iw: Trägheitsmoment des Rades
dω/dt: Beschleunigung des Rades
Tt: an die Radantriebswelle angelegtes Torsionsdrehmoment
Kr: Konstante
Gemäß einem andrem Aspekt der Erfindung (Anspruch 3) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rads kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung (Anspruch 4) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft mit einem ersten vorgegebenen Gradienten entsprechend der korrigierten Beschleunigung, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft über der Straßenoberflächenreaktion liegt und eine Beschleunigung des Rades unter einem ersten vorgegebenen Wert ist, und sie erzeugt ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft mit einem zweiten vorgegebenen Gradienten, flacher als der erste Gradient, wenn eine Beschleunigung des Rades größer als der erste vorgegebene Wert, aber kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung (Anspruch 5) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist, eine Radgeschwindigkeit größer als eine Referenzgeschwindigkeit ist, die von einer auf Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist, und eine Beschleunigung des Rades größer als der erste vorgegebene Wert, aber kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung (Anspruch 6) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Radoberflächenreaktion ist, und ein Maximalwert der korrigierten Beschleunigung erfaßt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung (Anspruch 7) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Radgeschwindigkeit größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die aus einer auf Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist, und eine Beschleunigung des Rades größer als ein zweiter vorgegebener Wert ist.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung (Anspruch 8) bestimmt das Antiblockier-Steuersystem einen ansteigenden Gradienten auf Grundlage des Maximalwerts der korrigierten Beschleunigung und erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft bei dem bestimmten ansteigenden Gradienten.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung (Anspruch 9) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft mit einem ersten ansteigenden Gradienten für eine vorgegebene Zeitperiode gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion fällt und dann über die Straßenoberflächenreaktion ansteigt und nach der vorgegebenen Zeitperiode erzeugt das Antiblockier- Steuersystem ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft bei einem zweiten ansteigenden Gradienten, der flacher als der erste ansteigende Gradient ist.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung (Anspruch 10) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem in Signal zum Verringern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rades kleiner als ein voreingestellter Wert ist, und sie erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion ist, und sie erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion abfällt und dann über die Straßenoberflächenreaktion ansteigt.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung (Anspruch 4) erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rades kleiner als ein voreingestellter Wert ist, und sie erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Radgeschwindigkeit größer als ein erster Referenzwert ist, der größer als ein zweiter Referenzwert ist, der aus einer auf Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist, und eine Beschleunigung des Rades größer als ein zweiter vorgegebener Wert ist, und sie erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Beschleunigung des Rades größer als ein zweiter vorgegebener Wert ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als die erste Referenzgeschwindigkeit ist.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung (Anspruch 12) wird in dem Antiblockier-Steuersystem ein Torsionsdrehmoment auf Grundlage eines Torsionswinkels der Drehmomenten- Übertragungseinrichtung berechnet.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung (Anspruch 13) wird in dem Antiblockier-Steuersystem das Torsionsdrehmoment berechnet, indem eine Beschleunigung einer Umdrehung, die aus der Anzahl von Umdrehungen einer Antriebseinheit abgeleitet ist, und ein Trägheitsmoment der Antriebseinheit verwendet wird.
Nachstehend werden die Vorteile der Erfindung und ihrer voranstehend angegebenen Aspekte näher erläutert.
Wenn ein Fahrzeug abrupt abgebremst wird, wird die Geschwindigkeit der Räder viel stärker reduziert als die Umdrehungsanzahl einer Antriebseinheit. Infolgedessen wird ein großes Drehmoment in der Drehmomenten- Übertragungseinrichtung erzeugt, die die Antriebseinheit mit den Rädern koppelt. Das Rad wird beschleunigt und die Radgeschwindigkeit nähert sich einer Geschwindigkeit des Fahrzeugkörpers an. Wenn sich die Radgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit nähert, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebs- oder Leistungseinheit reduziert. Die Radgeschwindigkeit übersteigt die Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebseinheit. Dann wird die Drehmomenten-Übertragungseinrichtung umgekehrt verdreht. Wenn ein Zustand des Rades auf Grundlage der Beschleunigung des Rades bestimmt wird, wenn die Radgeschwindigkeit unter dem Einfluß der durch das Torsionsdrehmoment verursachten Vibration des Rades um einen voreingestellten Geschwindigkeitswert kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, dann wird aufgrunddessen die Bremskraft unabhängig von der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion verringert.
Um dieses Problem zu behandeln erfaßt das Antiblockier- Steuersystem der vorliegenden Erfindung ein Torsionsdrehmoment und beurteilt einen Zustand jedes Rades auf Grundlage einer Beschleunigung des Rades, die durch das erfaßte Torsionsdrehmoment korrigiert wird, wodurch die Vibration der Räder, die durch das Torsionsdrehmoment verursacht wird, erfaßt wird.
Somit arbeitet das Antiblockier-Steuersystem der Erfindung, welches unter Berücksichtigung des Torsionsdrehmoments angeordnet ist, um eine Bremskraft zu erzeugen, die für die Straßenoberflächenreaktion optimal ist, ohne eine unnötige Bremskraftsteuerung.
Das Antiblockier-Steuersystem empfängt Signale von Radgeschwindigkeitssensoren, die an den Rädern angebracht sind, und erfaßt Radgeschwindigkeiten von den Sensorsignalen und berechnet eine Beschleunigung des Rades unter Verwendung der erfaßten Radgeschwindigkeit. Demzufolge kann die Beschleunigung des Rades mit einfachen Mitteln gewonnen werden. Die Bremskraft spricht schnell auf einer Veränderung des hydraulischen Bremsdrucks an und verändert sich dementsprechend. Aufgrunddessen wird gewöhnlicherweise die Bremskraft durch die Einstellung des hydraulischen Bremsdrucks gesteuert.
In der vorliegenden Erfindung wird die korrigierte Beschleunigung Gc als die durch das Torsionsdrehmoment Tt korrigierte Beschleunigung Gw in der folgenden Weise erhalten.
Wenn die Radantriebswelle ein Torsionsdrehmoment erfährt und verdreht wird, kann eine Bewegungsgleichung des Rades unter Berücksichtigung des Torsionsdrehmoments durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Iw (dω/dt) = µ.W.r - Tb - Tt (1)
mit
Iw: Trägheitsmoment des Rades
ω: Winkelgeschwindigkeit des Rades (die Umdrehungsrichtung des Rades ist positiv, wenn es sich vorwärts bewegt)
Tt: Torsionsdrehmoment
µ: Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche
W: Last auf dem Rad
r: Radius des Rades
Tb: Bremsdrehmoment
Das Torsionsdrehmoment Tt als ein an die Radantriebswelle angelegtes Drehmoment kann ungefähr folgendermaßen ausgedrückt werden:
Tt = Kt.{Ie.(dωe/dt) - Te} (2)
mit
Ie: Trägheit der Antriebseinheit
Te: Drehmoment, das durch die Antriebseinheit erzeugt wird
ωe: Drehzahl der Antriebseinheit
Kt: Konstante umfassend ein Untersetzungsverhältnis, eine Getriebeverhältnis, etc.
Der Zusammenhang zwischen der Radwinkelgeschwindigkeit ω und der Radbeschleunigung Gw wird mathematisch folgendermaßen ausgedrückt:
Gw = Kr.(dω/dt) (3)
wobei Kr konstant ist.
Aus den Gleichungen (1) und (2) erhält man eine korrigierte Beschleunigung Gc als die durch das Torsionsdrehmoment Tt korrigierte Radbeschleunigung Gw wie folgt:
Gc = Kr(dω/dt) + (Kr/Iw)Tt (4)
Die korrigierte Beschleunigung Gc wird verwendet, um Zustände der Räder zu beurteilen.
Aus den Gleichungen (1) und (3) kann die korrigierte Beschleunigung Gc folgendermaßen umgeschrieben werden:
Gc = (Kr/Iw)(µ.W.r - Tb) (5)
Da Tb = Fb . r ist (Fb: Bremskraft), gilt
Gc = (Kr/Iw) r(µ.W.-Fb) (6)
Aus der durch die Gleichung (5) oder (6) gegebenen korrigierten Beschleunigung Gc kann somit der Zusammenhang zwischen einem Reifendrehmoment µ.W.r, das durch eine Reaktionskraft µ.W der Lastoberfläche (die durch einen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten µ und eine Radlast W verursacht wird) und einem Radradius r definiert ist, und einem Bremsdrehmoment Tb, das durch die Bremskraft Fb verursacht, ermittelt werden.
Demzufolge beurteilt die Steuerbefehlseinrichtung Zustände der Räder auf Grundlage der Differenz zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion, die aus der korrigierten Beschleunigung Gc bestimmt wird, und die Brems- Einstelleinrichtung steuert die Bremskraft in geeigneter Weise.
Das Antiblockier-Steuersystem kann die Beziehung zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion auf Grundlage der korrigierten Beschleunigung bestimmen. Wenn demzufolge die Bremskraft über der Straßenoberflächenreaktion ist und die Radbeschleunigung unter einem vorgegebenen Wert ist, d. h. die Radverzögerung ist größer als ein vorgegebener Wert, dann wird die Bremskraft übermäßig groß. In diesem Zustand erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zur Verringerung der Bremskraft, wodurch die Bremskraft verringert wird. Wenn das Rad ein Torsionsdrehmoment empfängt und die Radverzögerung vorübergehend vergrößert wird, wenn die Bremskraft unter der Straßenoberflächenreaktion ist, dann erzeugt das Antiblockier-Steuersystem das Signal zur Verkleinerung der Bremskraft nicht. Ein derartiger unvorteilhafter Fall, bei dem die Bremskraft verringert wird, wenn eine Verringerung der Bremskraft nicht erforderlich ist, wodurch der Bremsabstand vergrößert wird, tritt nicht auf.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft bei einem ersten vorgegebenen Gradienten, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rades kleiner als ein erster vorgegebener Wert ist. Infolgedessen nimmt die Bremskraft ab und die Radgeschwindigkeit wird wieder auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgebracht. In diesem Fall besteht eine Leerlaufzeit bis die Radgeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Einfluß des Torsionsdrehmoments der Radantriebswelle erreicht, die Bremskraft wird wieder erhöht und die Radgeschwindigkeit ist um eine vorgegebene Geschwindigkeit kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit. Demzufolge hält das Antiblockier- Steuersystem eine Bremskraft, die höher als bei dem abrupten Verkleinern ist, indem die Bremskraft in einer Weise gesteuert wird, daß der abnehmende Gradient der Bremskraft in Abhängigkeit von der Radbeschleunigung und einem Signal zum Verkleinern der Bremskraft mit dem flachen, zweiten abfallenden Gradienten während dieser Leerlaufzeit umgeschaltet wird. Zusätzlich kann eine übermäßige Verringerung der Bremskraft aufgrund der Verzögerung des Steuersystems minimiert werden.
Das Antiblockier-Steuersystem erfaßt einen Zeitpunkt, an dem eine an das Rad angelegte Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion bei dem Abfall der Bremskraft ist, und erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft. Mit diesem Merkmal wird eine unnötige Verringerung der Bremskraft beseitigt.
Der Reibungskoeffizient auf der Straßenoberfläche verändert sich in Abhängigkeit von einer Rutschrate, die ein Verhältnis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit darstellt.
Eine bestimmte Rutschrate, die den maximalen Reibungskoeffizienten bereitstellt, i. e. die maximale Straßenoberflächenreaktion, ist vorhanden. Während dem Verlauf einer Verringerung der an das Rad angelegten Bremskraft erzeugen Straßen- und Fahrzeugbedingungen manchmal eine derartige Situation, daß die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktion geht, die Rutschrate unter die spezielle Rutschrate, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt, abfällt und die Radgeschwindigkeit wird auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgebracht.
In dieser Situation erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Referenzgeschwindigkeit und eine Beschleunigung des Rades größer als der erste vorgegebene Wert ist (die Verzögerung ist kleiner als ein vorgegebener Wert), wodurch die Bremskraft gesteuert wird. Selbst wenn die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktion fällt, und die Rutschrate unter die spezifische Rutschrate fällt, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt, erzeugt das Antiblockier-Steuersystem dadurch ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, wodurch der übermäßige Abfall der Bremskraft verhindert wird. In dieser Weise wird eine effektive Bremssteuerung verwirklicht, indem die erforderliche Bremskraft sichergestellt wird.
Die korrigierte Beschleunigung läßt sich als die Differenz zwischen Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion ansehen. Wenn die spezifische Rutschrate existiert, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt, dann wird die Bremskraft in der Nähe der spezifischen Rutschrate monoton verkleinert. Deshalb zeigt die korrigierte Beschleunigung, die die Differenz zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion darstellt, einen maximalen Wert in der Nähe der spezifischen Rutschrate. Wenn der maximale Wert erfaßt wird, bestimmt das Antiblockier- Steuersystem, daß die gegenwärtige Rutschrate unter die spezifische Rutschrate abnimmt, und erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Abnahme der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, wodurch die Bremskraft auf einem Wert nahe an der maximalen Straßenoberflächenreaktion gehalten wird.
In diesem Fall bestimmt das Antiblockier-Steuersystem die Zeit zum Starten der Druckabnahme ohne Abschätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf Grundlage der Radgeschwindigkeit. Ferner kann das Antiblockier-Steuersystem die Tatsache erfassen, daß sich die Radgeschwindigkeit nahe an der Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, nämlich aus der korrigierten Beschleunigung.
Wenn die Bremskraft verkleinert wird, geht die Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion. Allerdings überschreitet die Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion wieder, da die Rutschrate klein wird. Dabei ist die gegenwärtige Rutschrate kleiner als die spezielle Rutschrate, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt. Deshalb wird der Bremskraft zu diesem Zeitpunkt ermöglicht, anzusteigen. Das Antiblockier-Steuersystem bestimmt einen exakten Zeitpunkt zum Erhöhen der Bremskraft auf Grundlage der korrigierten Beschleunigung, die die Differenz zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion darstellt, und erhöht die Bremskraft.
Das Antiblockier-Steuersystem bestimmt den Zeitpunkt zum Starten des Druckabfalls ohne Abschätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf Grundlage der Radgeschwindigkeit. Ferner kann das Antiblockier-Steuersystem die Tatsache erfassen, daß sich die Radgeschwindigkeit nahe an der Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, nämlich aus der korrigierten Beschleunigung.
Wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die aus einer auf Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist, und eine Beschleunigung des Rades größer als der zweite vorgegebene Wert ist, i. e. eine Radverzögerung ist kleiner als ein anderer vorgegebener Wert, ergibt sich kein Problem, wenn die Bremskraft erhöht wird. Somit wird durch Erhöhen der Bremskraft der Bremsabstand reduziert. Selbst wenn die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktion fällt, bestimmt das Antiblockier-Steuersystem somit den Zeitpunkt zum Erhöhen der Bremskraft und realisiert einen wirksamen Bremsvorgang.
In Anbetracht der Fahrzeugeigenschaften sagt man, daß die Wiederholungsperiode des Druckanstiegs und des Druckabfalls vorzugsweise bei einer gegebenen Periode, allgemein 2 bis 3 Hz eingestellt ist. Die vorgegebene Periode kann in der folgenden Weise erhalten werden. Da ein Inkrement ΔP des zu erhöhenden hydraulischen Bremsdrucks aus der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax erfaßt wird, wird ein ansteigender Gradient des hydraulischen Bremsdrucks so bestimmt, daß die Bremskraft die Bremskraft für die maximale korrigierte Beschleunigung mit der ansteigenden Zeit der Bremskraft so erreicht, daß die Summe der Abfallzeit und der Anstiegszeit der Bremskraft in die vorgegebene Periode fällt.
Wenn die korrigierte Beschleunigung nach einem Stoppen der Verringerung der Bremskraft den maximalen Wert aufzeigt (die korrigierte Beschleunigung ist positiv, da die Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion ist), zeigt diese korrigierte Beschleunigung die Differenz zwischen der maximalen Straßenoberflächenreaktion und der gegenwärtigen Bremskraft an, da die korrigierte Beschleunigung stellvertretend für die Differenz zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion ist. Demzufolge wird die Bremskraft bei einem ersten ansteigenden Gradienten für eine voreingestellte Zeitperiode, gemäß der korrigierten Beschleunigung, erhöht, um dadurch die Bremskraft nahe an die maximale Straßenoberflächenreaktion zu erhöhen. Nach der voreingestellten Zeitperiode erhöht das Antiblockier- Steuersystem die Bremskraft langsam, da eine abrupte Erhöhung der Bremskraft nicht erforderlich ist.
Der Zusammenhang zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion kann aus der korrigierten Beschleunigung erfaßt werden. Wenn demzufolge eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rades kleiner als ein voreingestellter Wert ist, d. h. die Radverzögerung größer als der vorgegebene Wert ist, dann wird die Bremskraft übermäßig. Demzufolge erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zur Verringerung der Bremskraft, wodurch verhindert wird, daß die Radverzögerung übermäßig ansteigt. Wenn die an das Rad angelegte Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion ist, erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, um dadurch einen unnötigen Abfall der Bremskraft zu verhindern. Ferner wird ein derartiger Fehlbetrieb des Antiblockier-Steuersystems beseitigt, bei dem, wenn die Radgeschwindigkeit aufgrund des Torsionsdrehmoments der Radantriebswelle oszilliert, das Antiblockier-Steuersystem fehlerhaft erkennt, daß die Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion fällt und die "Wiederherstellung der Räder" eingestellt wird, und erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft.
Nachdem die Bremskraft verkleinert ist und die Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion fällt, wird die Rutschrate kleiner und die Bremskraft übersteigt wieder die Straßenoberflächenreaktion. Die Zeit, bei der die Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion wieder übersteigt, kann aus der korrigierten Beschleunigung erfaßt werden, die die Differenz zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion darstellt. Demzufolge kann das Antiblockier-Steuersystem die Tatsache erfassen, daß sich die Radgeschwindigkeit nahe an der Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, aus der korrigierten Beschleunigung. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zur Vergrößerung der Bremskraft, um dadurch die Bremskraft zu erhöhen.
Somit beurteilt das Antiblockier-Steuersystem Zustände der Räder und erzeugt Signale für einen Druckabfall, Druckanstieg und zum Halten eines Drucks auf Grundlage der Entscheidung, wodurch der Bremsabstand reduziert wird, während ein übermäßiges Rutschen der Räder verhindert wird.
Der Zusammenhang zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion kann aus der korrigierten Beschleunigung erfaßt werden. Wenn demzufolge eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rades kleiner als ein voreingestellter Wert ist, das heißt die Radbeschleunigung größer als der vorgegebene Wert ist, dann wird die Bremskraft übermäßig. Demzufolge erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zur Verringerung der Bremskraft, wodurch verhindert wird, daß die Radverzögerung übermäßig ansteigt.
Wenn das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft erzeugt, wenn eine Radgeschwindigkeit größer als eine Referenzgeschwindigkeit ist und eine Beschleunigung des Rades größer als der erste vorgegebene Wert ist (die Verzögerung ist kleiner als ein vorgegebener Wert), wird die Bremskraft dadurch gesteuert. Wenn die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktion µ.W fällt und die Rutschrate unter die spezifische Rutschrate fällt, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt, erzeugt das Antiblockier-Steuersystem dadurch ein Signal zum Stoppen einer Verringerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, wodurch verhindert wird, daß die Bremskraft übermäßig verringert wird. In dieser Weise wird eine effektive Bremssteuerung erzielt, indem die benötigte Bremskraft sichergestellt wird.
Da eine Beschleunigung des Rades größer als der zweite vorgegebene Wert ist und eine Radgeschwindigkeit größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die aus einer auf Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist, ergibt sich kein Problem darin, wenn die Bremskraft vergrößert wird. Durch Vergrößern der Bremskraft wird dann der Bremsabstand verkleinert.
Somit bestimmt das Antiblockier-Steuersystem Zustände der Räder und erzeugt Signale für einen Druckanstieg, Druckabfall und zum Halten eines Drucks auf Grundlage der Bestimmung, wodurch der Bremsabstand reduziert wird, während ein übermäßiges Rutschen der Räder verhindert wird.
Die Drehmomenten-Übertragungseinrichtung wird durch ein empfangenes Torsionsdrehmoment deformiert. Ein Torsionswinkel zwischen zwei gegebenen Punkten wird erhalten, indem Rotationswinkel an diesen Punkten erfaßt werden. Ein Torsionsdrehmoment wird unter Verwendung des Torsionswinkels und einer Torsionsfestigkeit der Drehmomenten- Übertragungseinrichtung berechnet. Dieses Verfahren erfaßt das Torsionsdrehmoment leichter als das Verfahren zum Detektieren des Torsionsdrehmoments unter Verwendung der Spannungsmesser (Dehnungsmesser).
Die Antriebseinheit läßt sich als ein Festkörper mit einer großen Trägheit ansehen. Demzufolge kann das an das Rad angelegte Torsionsdrehmoment unter Verwendung einer Rotationsbeschleunigung der Antriebseinheit und eines Trägheitsmoments berechnet werden. Da dieses Verfahren durchgeführt werden kann, indem lediglich eine Rotationsbeschleunigung der Antriebseinheit erfaßt wird, kann das Torsionsdrehmoment leichter als bei dem Verfahren zur Erfassung des Torsionsdrehmoments unter Verwendung der Spannungsmesser erfaßt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand ihrer Ausführungs­ formen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das schematisch einen Gesamtaufbau eines Antiblockier-Steuersystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Diagramm, das die Einzelheiten eines Stellglieds zeigt, das in dem Antiblockier- Steuersystem aus Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung in dem Antiblockier- Steuersystem aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 ein Schaltbild, das die Steuereinrichtung aus Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Steuerbefehlseinrichtung zeigt, die in der Steuereinrichtung aus Fig. 3 verwendet wird;
Fig. 7 einen Kurvendarstellung, die Veränderungen des Reifendrehmoments µ.W.r und eines Bremsdrehmoments Tb in bezug zu einer Rutschrate λ zeigt;
Fig. 8 eine Kurvendarstellung, die andere Veränderungen des Reifendrehmoments µ.W.r und eines Bremsdrehmoments Tb in bezug auf eine Rutschrate λ zeigt;
Fig. 9 eine Kurvendarstellung, die zur Erläuterung des Betriebs des Antiblockier-Steuersystems nützlich ist;
Fig. 10 ein Blockschaltbild, welches die Anordnung einer Steuereinrichtung in einem Antiblockier- Steuersystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems aus Fig. 10 zeigt;
Fig. 12 ein Blockschaltbild, das die Anordnung eines Antiblockier-Steuersystems einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ein Flußdiagramm, welches den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems aus Fig. 12 zeigt;
Fig. 14 eine Kurvendarstellung, die den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems aus Fig. 12 zeigt;
Fig. 15 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuerungeinrichtung zeigt, die in einem Antiblockier-Steuersystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 16 ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Steuereinrichtung aus Fig. 15 zeigt;
Fig. 17 eine Kurvendarstellung, die eine Veränderung eines hydraulischen Bremsdrucks zeigt, die einen Druckanstiegs-/Abfall-Steuerzyklus in der vierten Ausführungsform zeigt;
Fig. 18 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung zeigt, die in einem Antiblockier-Steuersystem gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 19 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung zeigt, die in einem Antiblockier-Steuersystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 20 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung zeigt, die in einem Antiblockier-Steuersystem gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 21 eine Kurvendarstellung, die den Betrieb eines herkömmlichen Antiblockier-Steuersystem zeigt.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein Antiblockier-Steuersystem, welches in einen vorderen Motor des Frontantriebs-Typs eingebaut ist, welches eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Fig. 1 ist ein Diagramm, welches schematisch eine Gesamtanordnung des Antiblockier-Steuersystems zeigt. Fig. 2 ist ein Diagramm, welches die Einzelheiten einer Konstruktion eines Stellglieds zeigt. Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches eine Anordnung einer Steuereinrichtung zeigt. Fig. 4 ist ein Schaltbild, die eine Schaltung der Steuereinrichtung zeigt.
In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 einen Motor als eine Antriebseinheit, die an der Vorderseite eines Fahrzeugs angebracht ist. Ein Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Untersetzungsgetriebe; 3 eine Antriebswelle; und 4 einen Differentialmechanismus. Eine durch den Motor 1 erzeugte Rotation wird durch das Untersetzungsgetriebe verkleinert und über die Antriebswelle an den Differentialmechanismus 4 übertragen. Ein Bezugszeichen 5 bezeichnet allgemein eine Radantriebswelle, die aus einem Paar von rechten und linken Antriebswellen 5a und 5b besteht. Ein Bezugszeichen 6 bezeichnet allgemein vier Räder, umfassend rechte und linke Vorderräder 6a und 6b und rechte und linke Hinterräder 6c und 6d. Die Bezugszeichen 7a bis 7d bezeichnen vordere und hintere Bremseinrichtungen. Diese Räder werden allgemein durch ein Bezugszeichen 7 bezeichnet. Die Bremseinrichtungen 7a und 7b sind an den Vorderrädern 6a und 6b angebracht und die Bremseinrichtungen 7c und 7d an den Hinterrädern 6c und 6d. Die rechten und linken Antriebswellen 5a und 5b koppeln den Differentialmechanismus 4 mit den Bremseinrichtungen 7a und 7b, die wie gezeigt an den Vorderrädern 6a und 6b angebracht sind.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Patentanmeldung umfaßt die Drehmomenten-Übertragungseinrichtung die Antriebswelle 3 und die Radantriebswelle 5. Dies wird nachstehend noch eingehender beschrieben.
Ein Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Bremspedal, 9 einen Haupt- oder Masterzylinder. Wenn das Bremspedal 8 niedergedrückt wird, erzeugt der Masterzylinder 9 einen hydraulischen Bremsdruck. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Stellglied als Bremskraft-Einstelleinrichtung. Die Bremskraft- Einstelleinrichtung 10 überträgt eine hydraulische Bremskraft von dem Masterzylinder 9 an die Bremseinrichtungen 7 entsprechend der Ausgangssignale von einer Steuereinrichtung 30, die nachstehend noch beschrieben wird. Das Stellglied 10 besteht aus vier Stellgliedern 10a bis 10d. Diese Stellglieder 10a bis 10d gehören jeweils zu den Bremseinrichtungen 7a bis 7d, die an den vorderen und hinteren Rädern 6a bis 6d angebracht sind.
Jedes der Stellglieder 10a bis 10d umfaßt ein Haltesolenoid- Ventil 11 zum Halten des hydraulischen Bremsdrucks und ein Verkleinerungssolenoid-Ventil 12 zum Verkleinern des hydraulischen Bremsdrucks (Fig. 2). Die Bezugszeichen 11a und 12a bezeichnen magnetische Spulen des Haltesolenoid- Ventils 11 und des Verkleinerungssolenoid-Ventils 12. Ein Bezugszeichen 13 bezeichnet eine durch einen Motor angetriebene Pumpe; 14 ein Motorrelais; und 15 einen Aufnahmetank.
Von den allgemein mit einem Bezugszeichen 16 bezeichneten Rohren verbindet ein Rohr 16a die Pumpe 13 mit dem Reservoirtank 15; ein Rohr 16b verbindet die Pumpe 13 mit dem Masterzylinder 9; und ein Rohr 16c verbindet das Haltesolenoid-Ventil 11 mit dem Rohr 16b, das mit dem Masterzylinder 9 verbunden ist. Ein Rohr 16d verbindet das Haltesolenoid-Ventil 11 mit dem Rohr 7a und ein Rohr 16e verbindet das Verkleinerungssolenoid-Ventil 12 mit dem Reservoirtank 15.
Wenn in dem so aufgebauten Bremssystem das Bremspedal 8 niedergedrückt wird, dann wird ein hydraulischer Bremsdruck an den Masterzylinder 9 übertragen. Eine Bremsflüssigkeit fließt von dem Masterzylinder 9 an die Bremseinrichtungen 7 durch das Haltesolenoid-Ventil 11 des Stellglieds 11. Infolgedessen steigt der hydraulische Bremsdruck an.
Nun sei angenommen, daß von der nachstehend noch zu beschreibenden Steuereinrichtung 30 ein Druckverkleinerungssignal erzeugt wird. Dann erregt das Druckverkleinerungssignal die elektromagnetischen Spulen 11a und 12a des Haltesolenoid-Ventils 11 und des Verkleinerungssolenoid-Ventils 12, so daß das Haltesolenoid- Ventil 11 geschlossen wird und das Verkleinerungssolenoid- Ventil 12 geöffnet wird. Daraufhin wird ein Pfad, der von dem Rohr 16c zu dem Rohr 16d verläuft, welches sich zwischen dem Masterzylinder 9 und den Bremseinrichtungen 7 befindet, geschlossen, während ein Pfad von dem Rohr 16e zu dem Rohr 16f, welches sich zwischen den Bremseinrichtungen 7 und dem Reservoirtank 15 befindet, geöffnet wird. In diesem Zustand fließt die Bremsflüssigkeit von der Bremseinrichtung 7a an den Reservoirtank 15, so daß der hydraulische Bremsdruck P verkleinert wird. Zu dieser Zeit wird das Motorrelais 15 erregt, um den Motor zu veranlassen, die Pumpe 13 anzutreiben. Ein Druck der Bremsflüssigkeit in dem Reservoirtank 15 wird erhöht und dann wird die Bremsflüssigkeit an den Masterzylinder 9 zurückgeführt. In diesem Zustand ist das Bremssystem für die nächste Bremssteuerung bereit.
Wenn die Steuereinrichtung 30 danach ein Druckhalte- Befehlssignal erzeugt, wird an die elektromagnetische Spule 11a zum Schließen des Haltesolenoid-Ventils 11 Strom geliefert. Die elektromagnetische Spule 12a des Verkleinerungssolenoid-Ventils 12 wird abgeschaltet, so daß das Verkleinerungssolenoid-Ventil 12 geschlossen wird. Alle Flüssigkeitspfade werden abgesperrt und der hydraulische Bremsdruck wird erhalten.
Dann wird ein Druckanstiegs-Befehlssignal durch die Steuereinrichtung 30 erzeugt und der an das Haltesolenoid- Ventil 11 gelieferter Strom wird abgeschaltet. Der Pfad, der sich von dem Rohr 16c an das Rohr 16d erstreckt, welches sich zwischen dem Masterzylinder 9 und den Bremseinrichtungen 7 befindet, wird wieder geöffnet. Die Bremsflüssigkeit mit hohem Druck, die an den Masterzylinder 9 zurückgeführt wird und die Bremsflüssigkeit, die von dem Reservoirtank 15 abgegeben wird, fließen wieder in die Bremseinrichtung 7a. Infolgedessen wird der hydraulische Bremsdruck wieder erhöht.
In dieser Weise wird diese Abfolge der Bremssteueroperationen oder des Bremssteuerzyklusses, der aus dem Druckabfall, Druckhalten und Druckanstieg besteht, gemäß der Befehlssignale von der Steuereinrichtung 30 wiederholt. Der hydraulische Bremsdruck wird eingestellt, um zu verhindern, daß die Räder 6a und 6b verriegelt werden, d. h. blockieren.
Ein Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Motorgeschwindigkeitssensor, der an einem (nicht dargestellten) Verteiler angebracht ist. Der Motorgeschwindigkeitssensor 21 erzeugt eine voreingestellte Anzahl von Impulsen für jede Umdrehung des Motors 1.
Ein Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Antriebswellen- Geschwindigkeitssensor des elektromagnetischen Aufnahmetyps. Der Antriebswellen-Geschwindigkeitssensor 22 besteht aus einem zahnartigen Rotor und einer elektromagnetischen Aufnahmespule. Ein Spalt zwischen dem Rotor (der sich synchron zu der Antriebswelle 3 dreht) und der Aufnahmespule verändert sich, wenn sich der Rotor dreht. Ein durch einen Permanentmagneten der Aufnahmespule entwickelter magnetischer Fluß verändert sich mit der Veränderung des Abstands. Der Antriebswellen-Geschwindigkeitssensor 22 erzeugt eine AC- Spannung bei einer Frequenz, die von der Anzahl der Umdrehungen des Rotors pro Einheitszeit abhängt.
Ein Bezugszeichen 23 bezeichnet einen Antriebswellen- Drehmomentensensor, der an der Antriebswelle 3 angebracht ist. Der Antriebswellen-Drehmomentensensor 23 erfaßt ein Drehmoment, das auf die Antriebswelle 3 wirkt. Das Drehmomenten-Erfassungsprinzip dieses Sensors ist im wesentlichen das gleiche wie das eines Drehmomentensensors 24, der nachstehend beschrieben wird. Der Antriebswellen- Drehmomentsensor 23 wird in einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die nachstehend noch beschrieben wird.
Die Drehmomenterfassungseinrichtung 24 umfaßt einen ersten Drehmomentsensor 24a und einen zweiten Drehmomentsensor 24b. Diese Drehmomentsensoren 24a und 24b werden zur Erfassung der Drehmomente der rechten und linken Antriebswellen 5a und 5b verwendet. Für die Drehmomentsensoren 24a und 24b werden Dehnungsmesser oder Dehnungsstreifen, die in Brückenschaltung verbunden sind, an jede der rechten und linken Antriebswellen 5a und 5b angebracht. Die Brückenschaltung der Dehnungsmeßstreifen erfaßt eine Veränderung einer Dehnung oder Spannung entsprechend einem Drehmoment, welches auf die Antriebswelle wirkt, in der Form einer Veränderung eines elektrischen Widerstands. Die Widerstandsveränderung wird an die Steuerrichtung 30 übertragen, durch einen Schleifring oder in der Form einer elektromagnetischen Welle.
Da das in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Fahrzeug vom Frontradantriebstyp ist, wird die Drehmomenterfassungseinrichtung 24 an den vorderen Radantriebswellen 5a und 5b angebracht. In dem Fahrzeug des Hinterradantriebstyps wird die Drehmomenterfassungseinrichtung 24 an die hinteren Radantriebswellen angebracht.
Ein Bezugszeichen 25 bezeichnet eine Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung. Die Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung 25 umfaßt vier Radgeschwindigkeitssensoren 25a bis 25d. Diese Geschwindigkeitssensoren, bei denen es sich um den elektromagnetischen Aufnahmetyp oder den photoelektrischen Wandlertyp handelt, sind an Stellen in der Nähe der vorderen und hinteren Räder 6a bis 6d angebracht. Jeder Sensor erzeugt ein Signal bei einer Frequenz entsprechend der Anzahl von Umdrehungen des betreffenden Rads.
Die Steuereinrichtung 30 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Steuereinrichtung 30 eine Radgeschwindigkeits- Erfassungseinrichtung 31, eine Radbeschleunigungs- Berechnungseinrichtung 32, eine Radgeschwindigkeits- Schätzeinrichtung 33, eine Referenzgeschwindigkeits- Berechnungseinrichtung 34, eine Torsionsdrehmomenten- Erfassungseinrichtung 35, eine Korrekturbeschleunigungs- Berechnungseinrichtung 36 und eine Steuerbefehlseinrichtung 37.
Die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 31 wandelt ein von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 25 empfangenes Signal in ein Impulssignal um und zählt die Anzahl von Impulse pro Einheitszeit, um dadurch eine Radgeschwindigkeit ω jedes Rads 1a und 1b zu erfassen. Die Radgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 32 differenziert die Radgeschwindigkeit ω, um dadurch eine Radbeschleunigung (dω/dt) zu erzeugen. Die Steuerbefehlseinrichtung 37 empfängt eine korrigierte Beschleunigung Gc, eine Radgeschwindigkeitsbeschleunigung (dω/dt) und ein durch einen Torsionsdrehmomentensensor erfaßtes Torsionsdrehmoment T und überträgt diese Signale für einen Druckanstieg, einen Druckabfall und ein Halten des Drucks an das Stellglied 10 als Bremskraft-Einstelleinrichtung.
Der Betrieb der so aufgebauten Steuereinrichtung 30 wird nachstehend eingehend beschrieben.
Die Einzelheiten der Anordnung der Steuereinrichtung 30 ist in Fig. 4 gezeigt. Eine Wellenformungseinrichtung 51 umfaßt vier Wellenformungsverstärkerschaltungen 51a bis 51d. Diese Wellenformungsverstärkerschaltungen 51a bis 51d empfangen Signale von den Radgeschwindigkeitssensoren 25a bis 25d und formen die Wellenform dieser Signale in solche Signale, die sich für die Verarbeitung durch einen nachstehend noch beschriebenen Mikrocomputer eignen. Eine Verstärkungseinrichtung 52 umfaßt Verstärkerschaltungen 52a und 52b, die analoge Signale von den Drehmomentsensoren 24a und 24b empfangen und sie verstärken, so daß sie für die Verarbeitung durch den Mikrocomputer geeignet sind.
Ein Mikrocomputer 53 umfaßt eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 53a, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 53b, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 53c und eine Eingangs/Ausgangs- Schnittstelle (I/O) 53d. Das ROM 53c speichert ein Steuerprogramm und verschiedene Arten von Daten, beispielsweise Daten des Trägheitsmoments des Motors 1.
Eine Stellglied-Ansteuerschaltung 54 empfängt Steuersignale von dem Mikrocomputer 53 und überträgt Signale an das Stellglied 10 entsprechend der empfangenen Steuersignale. Durch die Signale werden die elektromagnetischen Spulen 11a und 12a des Haltesolenoid-Ventils 11 und des Verkleinerungssolenoid-Ventils 12 (Fig. 2) mit Energie versorgt. Eine Motorrelais-Ansteuerschaltung 55 steuert das Motorrelais 14 an (Fig. 2).
Eine Energiequelle 56 liefert elektrische Energie an die betreffenden Schaltungen. Ein Zündschalter 57 schaltet die Energiequelle 56 ein und aus.
Vor weiteren Beschreibungen des Antiblockier-Steuersystems wird nachstehend das Steuerprinzip des Antiblockier- Steuersystems beschrieben.
In Fig. 1 empfängt die Radantriebswelle 5, die den Motor 1 mit den Rädern koppelt, ein Torsionsdrehmoment, so daß sie verwunden wird. Eine Bewegungsgleichung des Rads 6 wird unter Berücksichtigung des Torsionsdrehmoments durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Iw (dω/dt) = µ.W.r - Tb - Tt (1.1)
mit
Ie: Massenträgheit des Motors,
Te: Drehmoment, das durch den Motor erzeugt wird,
Iw: Massenträgheitsmoment des Rads,
ω: Winkelgeschwindigkeit des Rads (die Drehrichtung des Rads ist positiv, wenn es sich vorwärts bewegt),
Tt: Torsionsdrehmoment;
µ: Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche,
W: Last auf dem Rad,
r: Radius des Rads,
Tb: Bremsdrehmoment.
Das Torsionsdrehmoment Tt kann ungefähr folgendermaßen ausgedrückt werden:
Tt = Kt.{Ie.(dωe/dt) - Te} (1.2)
mit
ωe: Motorgeschwindigkeit,
Kt: Konstante, umfassend ein Untersetzungsverhältnis, ein Getriebeverhältnis, etc.
Der Zusammenhang zwischen der Radwinkelgeschwindigkeit ω und der Radbeschleunigung Gw wird mathematisch wie folgt ausgedrückt:
Gw = Kr.(dω/dt) (1.3)
wobei Kr eine Konstante ist.
Aus den Gleichungen (1.1) und (1.3) ergibt sich eine korrigierte Beschleunigung Gc, die erhalten wird, wenn die Radbeschleunigung Gw durch das Torsionsdrehmoment Tt wie folgt korrigiert wird:
Gc = Gw + (Kr/Iw) Iw (1.4)
Aus den Gleichungen (1.1) und (1.4) kann die korrigierte Beschleunigung Gc wie folgt umgeschrieben werden:
Gc = (Kr/Iw)(µ . W . r - Tb) ... (1.5)
oder
Gc = (Kr/Iw) r(µ . W . - Fb) (1.6)
Somit kann aus der korrigierten Beschleunigung Gc der Zusammenhang zwischen dem Reifendrehmoment µ.W.r, das durch eine Reaktionskraft µ.W der Lastoberfläche (die durch einen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten µ und eine Radlast W verursacht wird) und einen Radradius r definiert ist, und einem durch einen hydraulischen Bremsdruck erzeugtes Bremsdrehmoment Tb oder der Zusammenhang zwischen der Reaktionskraft µ.W und einer Bremskraft Fb erhalten werden.
Wenn die korrigierte Beschleunigung Gc der Gleichung (1.5) negativ ist, übersteigt das Bremsdrehmoment Tb das Reifendrehmoment µ.W.r. Ein Wert der korrigierten Beschleunigung Gc zeigt die Differenz zwischen dem Reifendrehmoment µ.W.r und dem Bremsdrehmoment Tb an. Somit kann der Zusammenhang zwischen einem Reifendrehmoment µ.W.r und dem Bremsdrehmoment Tb oder der Zusammenhang zwischen der Reaktionskraft µ.W und der Bremskraft Fb aus der korrigierten Beschleunigung Gc erfaßt werden. Aufgrund dessen kann durch Einstellung eines hydraulischen Bremsdrucks auf der Grundlage der korrigierten Beschleunigung Gc eine Bremskraft gesteuert werden, so daß sie für die Reaktionskraft der Straßenoberfläche optimiert ist.
Da der Zusammenhang zwischen der Bremskraft Fb und der Reaktionskraft µ.W aus der korrigierten Beschleunigung Gc erfaßt werden kann, kann ein unnötiger Druckabfall aufgrund der fehlerhaften Erkennung durch das Antiblockier- Steuersystem vermieden werden. Wenn die Bremskraft kleiner als die Reaktionskraft von der Straßenoberfläche ist, sperrt die Steuereinrichtung des Bremssteuersystems einen Druckabfall. Infolgedessen werden die Radantriebswellen unabhängig von der Reaktionskraft von der Radoberfläche verwunden und somit vibrieren die Räder. Zu dieser Zeit bestimmt die Steuereinrichtung fälschlicherweise, daß die Bremskraft die Reaktionskraft übersteigt und somit die Radgeschwindigkeit kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist (dieser Zustand wird als "Senke der Räder" ("sink of the wheels") bezeichnet). Die Steuereinrichtung veranlaßt das zugehörige mechanische System den Druckabfall zu starten, auf der Grundlage einer derartigen fehlerhaften Bestimmung.
Ferner bestimmt das Antiblockier-Steuersystem einen Zeitpunkt, an dem die Bremskraft unter die Reaktionskraft fällt. Demzufolge wird ein übermäßiger Druckabfall beseitigt, wenn der Druckabfall an dem Zeitpunkt gestoppt wird. Zusätzlich führt das Bremssteuersystem niemals die folgende fehlerhafte Erkennung durch. Das heißt, wenn die Radgeschwindigkeit aufgrund der Verwindung der Radantriebswelle oszilliert, erkennt das Steuersystem fälschlicherweise, daß die Bremskraft unter die Reaktionskraft der Straßenoberfläche geht und somit sich die Radgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit annähert (oder die Räder wieder hergestellt werden) und stoppt den Druckverkleinerungsbetrieb auf der Grundlage der fehlerhaften Erkennung.
Der Betrieb des Antiblockier-Steuersystems, welches hinsichtlich des voranstehend erwähnten Steuerprinzips aufgebaut ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm aus Fig. 5 beschrieben.
In dem Antiblockier-Steuersystem initialisiert die Steuereinrichtung das RAM 63b und die I/O 63d (Schritt S1).
Die Radgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung 31 erfaßt eine Radgeschwindigkeit in der folgenden Weise (Schritt S2). Die Erfassung der Radgeschwindigkeit Vw und die Berechnung der Radbeschleunigung Gw werden für alle vier Räder 6a bis 6d ausgeführt. Die Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 31 empfängt Impulssignale mit den Frequenzen entsprechend der Radgeschwindigkeiten von der Radgeschwindigkeits- Erfassungseinrichtung 25, zählt die Anzahl von Impulsen Pn für eine voreingestellte Zeitperiode von dem Start der Messung und erfaßt eine Radgeschwindigkeit Vw gemäß der folgenden Gleichung (1.11):
Vw = Kv(Pn/Tn) (1.11)
wobei Kv eine Konstante ist, die durch den Radradius r, die Eigenschaften der Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 25 und dergleichen bestimmt ist.
Die Radgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 32 berechnet eine Radbeschleunigung Gw unter Verwendung der Radgeschwindigkeit Vw (Schritt S3). Die Radbeschleunigung Gw kann unter Verwendung der folgenden Gleichung (1.12) berechnet werden:
Gw = Kg(Vw - Vw1)/TL (1.12)
In der obigen Gleichung bezeichnet Vw die in dem Schritt S2 erfaßte Radgeschwindigkeit Vw; Vw1 die im Schritt S2 in der vorangehenden Steuerperiode erfaßte Radgeschwindigkeit Vw; TL die gegenwärtige Steuerperiode; und Kg eine Konstante. Ein Zustand von Gw < 0 zeigt eine Beschleunigung der Räder an und ein Zustand von Gw < 0 bezeichnet eine Verzögerung der Räder.
In einem Schritt S4 schätzt die Geschwindigkeitsabschätzungseinrichtung 33 eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vb auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten Vw der vorderen und hinteren Räder 6a bis 6d. Um die Abschätzung durchzuführen, wird angenommen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb bei einer vorgegebenen Rate von einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vb1 in der vorangehenden Steuerperiode abnimmt. Von der Geschwindigkeit (Vb1 - αTL), die einen Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb1 in der vorangehenden Steuerperiode bei einer voreingestellten Neigung α darstellt und den gemessenen Radgeschwindigkeiten Vw der vier Räder wird die höchste Geschwindigkeit als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb abgeschätzt.
In einem Schritt S5 berechnet die Referenzgeschwindigkeits- Berechnungseinrichtung 34 eine Referenzgeschwindigkeit Vr, das heißt eine Geschwindigkeit bei dem maximalen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten µ durch Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb. Emperisch wurde erfaßt, daß die spezielle Rutschrate λa, die den maximalen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten µ bereitstellt, ungefähr 8 bis 30% ist. Somit wird die Referenzgeschwindigkeit Vr auf einen Punkt in der Nähe der spezifischen Rutschrate λa eingestellt, die den maximalen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten µmax bereitstellt (Fig. 7 und 8). Die Referenzgeschwindigkeit Vr wird ermittelt, indem eine Geschwindigkeit entsprechend einem Rutschen von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb subtrahiert wird:
Vr = Vb(1 - λ) (1.13)
oder indem eine vorgegebene Geschwindigkeit δ, die im Ansprechen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb definiert ist, von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb abgezogen wird.
Vr = Vb - δ (1.14)
In einem Schritt S6 erzeugt die Torsionsdrehmomenten- Erfassungseinrichtung 35 ein Torsionsdrehmoment Tt. Insbesondere empfängt die Torsionsdrehmomenten- Erfassungseinrichtung 35 eine analoge Spannung, die ein Torsionsdrehmoment von der Drehmomenten-Erfassungseinrichtung 24 darstellt und wandelt die empfangene Analogspannung in ein entsprechendes digitales Signal um.
In einem Schritt S7 berechnet die Berechnungseinrichtung 36 für korrigierte Beschleunigungen eine korrigierte Beschleunigung Gc unter Verwendung der Gleichung (1.3),
Gc = Gw + (Kr/Iw)Tt (1.4a)
Bei der Berechnung werden die im Schritt S3 berechnete Radbeschleunigung Gw, das im Schritt S6 berechnete Torsionsdrehmoment Tt und ein in dem ROM 51c gespeichertes Radträgheitsmoment Iw verwendet.
Im Zusammenhang mit der Gleichung (1.4) läßt sich ersehen, daß die korrigierte Beschleunigung Gc durch die Differenz der Straßenoberflächenreaktion und der Bremskraft ausgedrückt wird:
Gc = (Kr/Iw)(µ . W . r - Tb) (1.5a)
oder
Gc = (Kr/Iw) r(µ . W . - Fb) (1.6a)
Ein Schritt S8, der nachstehend ausführlich beschrieben wird, überprüft, ob ein hydraulischer Bremsdruck vergrößert oder verkleinert wird und gibt einen entsprechenden Befehl aus. Insbesondere besitzt die Steuerbefehlseinrichtung 37 einen geeigneten Hydraulikbremsdruck-Steuermodus, das heißt einen Druckvergrößerungsmodus, einen Druckverkleinerungsmodus oder einen Druckhaltemodus und gibt ein Befehlssignal an das Stellglied 10 aus.
Im Schritt S9 spricht das Stellglied 10 auf das im Schritt S8 erzeugte Befehlssignal an und führt den vorgegebenen Drucksteuermodus aus, das heißt den Druckvergrößerungsmodus, den Druckverkleinerungsmodus und den Druckhaltemodus und steuert die Bremskraft der Bremseinrichtungen 7.
Dem Stellglied 10 wird ermöglicht, in einer der drei Drucksteuermoden, dem Druckvergrößerungsmodus, dem Druckverkleinerungsmodus und dem Druckhaltemodus, zu arbeiten. Wegen dieser begrenzten Betriebsmoden muß das Stellglied 10 zur langsamen Vergrößerung des hydraulischen Bremsdrucks, das heißt der Verkleinerung eines Gewinns eines Druckanstiegs, eine derartige Vorverarbeitung ausführen, daß ein Haltesignal für die Dauer eines Druckanstiegssignals periodisch erzeugt wird, um dadurch den hydraulischen Bremsdruck sanft zu erhöhen. Gleiches gilt für den Fall einer langsamen Verkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks. Ein Druckvergrößerungs- und -verkleinerungsgradient wird vorher eingestellt (sh. eine Druckveränderung bei dem Druckanstieg in Fig. 17).
Nachdem der Prozeß des Schritts S9 zu Ende kommt, kehrt die Steuereinrichtung 30 zum Schritt S2 mit ihrer Steuerung zurück. Diese Steuersequenz wird wiederholt, bis ein Zündschalter 67 ausgeschaltet wird.
Der Betrieb des Schritts S8 wird nachstehend eingehend unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben. Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches den Betrieb der Steuerbefehlseinrichtung 37 zeigt. Die Fig. 7 und 8 sind Kurvendarstellungen, die Rutschcharakteristiken oder Veränderungen des Reifendrehmoments µ.W.r und ein Bremsdrehmoment Tb in Bezug zu einer Rutschrate λ zeigen. In Fig. 7 bezeichnet eine Kurve A eine Reifendrehmomentkurve, die eine Veränderung eines Reifendrehmoments µ.W.r bezüglich einer Rutschrate λ zeigt; und eine Kurve B zeigt eine Bremsdrehmomentkurve, die eine Veränderung eines Bremsdrehmoments Tb bezüglich einer Rutschrate λ zeigt.
In Fig. 8 bezeichnet eine Kurve C eine Reifendrehmomentkurve, die eine Veränderung eines Bremsdrehmoments bezüglich einer Rutschrate λ zeigt; eine Kurve D zeigt eine Bremsdrehmomentkurve, die eine Veränderung eines Bremsdrehmoments Tb zeigt, wenn ein nachstehend noch beschriebener Schritt S17 nicht verwendet wird; eine Kurve E zeigt eine andere Bremsdrehmomentkurve, die eine Veränderung eines Bremsdrehmoments Tb zeigt, wenn der Schritt S17 verwendet wird. Die Rutschcharakteristiken, die von den Straßenoberflächenbedingungen und Fahrzeugbedingungen abhängen, sind typischerweise in Fig. 7 und 8 dargestellt. Diese typischen Rutschcharakteristiken werden nachstehend beschrieben.
In einem Schritt S11 speichert die Steuereinrichtung einen maximalen Wert Gcmax der korrigierten Beschleunigung Gc in dem zugehörigen Speicher und schreitet zu einem Schritt S12 fort. Genauer gesagt löscht die CPU 53a den Speicher zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Druckanstieg beginnt (ein Punkt H in Fig. 7), speichert in dem Speicher die größte korrigierte Beschleunigung Gc (das heißt den maximalen Wert Gcmax) von denjenigen, die während einer Periode von dem Start des Druckabfalls zu dem Start des nächsten Druckanstiegs (einem Punkt M in Fig. 7) erzeugt werden. In Fig. 7 ist die korrigierte Beschleunigung Gc in dem Bereich von dem Punkt H (von dem Druckanstiegs-Startpunkt) zu einem Punkt L negativ. Der maximale Wert Gcmax ist an einem Punkt Q, der sich zwischen dem Punkten L und M befindet.
In dem Schritt S12 bestimmt die CPU 53a, ob die korrigierte Beschleunigung Gc positiv oder negativ ist, das heißt ob die Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion übersteigt. Mit anderen Worten ausgedrückt bestimmt die CPU 53a, ob das von dem gegenwärtigen hydraulischen Bremsdruck P herrührende Bremsdrehmoment Tb das auf die Räder wirkende Reifendrehmoment µ.W.r übersteigt oder nicht. Wie sich aus der Gleichung (1.5) ersehen läßt, wenn die korrigierte Beschleunigung kleiner als 0 (Gc < 0) ist, dann übersteigt das Bremsdrehmoment Tb das Reifendrehmoment µ.W.r. Wenn Gc ≧ 0 ist, ist das Bremsdrehmoment Tb kleiner als das Reifendrehmoment µ.W.r. Wenn das Ergebnis einer Bestimmung, ob die korrigierte Beschleunigung Gc positiv oder negativ ist, zeigt, daß die Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion übersteigt (Gc < 0), dann schreitet die CPU 53a zu einem Schritt S13 fort. Wenn die Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion (Gc < 0) ist, dann schreitet die CPU 53a zu einem Schritt S15 fort.
In einem Schritt S13 bestimmt die Steuereinrichtung 30, genauer gesagt die Radbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung 32, ob die Radbeschleunigung Gw kleiner als ein voreingestellter Wert (negativer Wert) ist oder nicht. Wenn sie kleiner als der voreingestellte Wert ist, dann entscheidet die Steuereinrichtung, daß der hydraulische Bremsdruck P zu hoch ist und schreitet zum Schritt S14 fort. In diesem Schritt gibt die Steuereinrichtung einen Druckverkleinerungsbefehl aus. Im Ansprechen auf diesen Befehl beginnt das Stellglied 10 den hydraulischen Bremsdruck P zu verkleinern. Wenn dabei der Druckverkleinerungsmodus andauert (ein Druckanstiegsbefehl wird weiter ausgegeben), dann macht die Steuereinrichtung das Druckanstiegsbefehl ungültig und gibt einen Druckverkleinerungsbefehl aus.
Wenn eine Radbeschleunigung Gw einen voreingestellten Wert α übersteigt, schreitet die Steuereinrichtung zu einem Schritt S17 fort, um zu bestimmen, ob der hydraulischen Bremsdruck erhöht werden soll oder nicht.
In den Schritten S13 und S14 wird der folgende Betrieb durchgeführt. Das Bremspedal 8 wird niedergedrückt, um einen großen hydraulischen Bremsdruck P zu verursachen. Das Bremsdrehmoment Tb übersteigt das Reifendrehmoment µ.W.r beträchtlich, während die Radgeschwindigkeit Vw abrupt abnimmt. Infolgedessen wird eine große negative Radbeschleunigung (Radverzögerung) Gw verursacht. Wenn die Radbeschleunigung Gw unter einen voreingestellten Wert α (negativ) fällt, das heißt die Radverzögerung |α| übersteigt, gibt die Steuereinrichtung 30 einen Druckabfallsbefehl (Schritte S13 und S14) aus, um dadurch die Bremskraft zu verkleinern. Zu dieser Zeit ist das Bremsdrehmoment Tb beispielsweise an dem Punkt H auf der Bremsdrehmomentkurve B in Fig. 7.
Mit Abnahme des hydraulischen Bremsdrucks ist das Bremsdrehmoment Tb unmittelbar nach einem Punkt H und nimmt entlang einem bogenförmigen Pfad in Richtung auf die Punkte J und L ab, wie in Fig. 7 gezeigt. Eine derartige Variation des Bremsdrehmoments Tb ist die Folge einer geringfügigen Verzögerung des Betriebs eines Steuersystems einschließlich des Stellglieds und dergleichen.
Wenn die Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion (Gc < 0) nicht übersteigt, schreitet die Steuereinrichtung in dem Schritt S12 zu einem Schritt S15 fort. In diesem Schritt überprüft die Steuereinrichtung, ob der Druckabfall weitergeht (der Druckabfallsbefehl wird weiter ausgegeben). Wenn er weiterteht, geht die Steuereinrichtung zu einem Schritt S16. In diesem Schritt erzeugt sie ein Druckhaltebefehlssignal zum Stoppen des Druckabfalls und zum Halten des gegenwärtigen Drucks. Das Druckhaltebefehlssignal ist bis zur nächsten Ausgabe des nächsten Druckanstiegs- oder -abfallbefehls gültig.
Wenn das Bremsdrehmoment Tb nach den Schritten S12, S15 und S16 kleiner als das Reifendrehmoment µ.W.r ist und der hydraulische Bremsdruck noch verkleinert wird, dann wird der Druckverkleinerungsbetrieb angehalten. In diesem Fall bestimmt der Schritt S12, daß die korrigierte Beschleunigung größer als Null ist (Gc < 0). Unter dieser Bedingung ist das Bremsdrehmoment kleiner als die Straßenoberflächenreaktion. Das Steuersystem stoppt dann den Abfall der Bremskraft, wenn es sich in dem Druckabfallmodus befindet, um einen übermäßigen Abfall der Bremskraft zu verhindern. Dieser Zeitpunkt ist der Punkt L, an dem die Reifendrehmomentkurve A die Bremsdrehmomentkurve B schneidet. Im Ansprechen auf ein Druckhaltebefehlssignal beginnt das Stellglied 10 das Halten des Drucks. Zu dieser Zeit nimmt der hydraulische Bremsdruck geringfügig auf einem Punkt M ab, aufgrund einer Verzögerung einer Ansprechzeit.
Wenn in dem Schritt S15 ein Druckabfallbefehlssignal ausgegeben wird, wird das gegenwärtige Druckhaltebefehlssignal oder das Druckanstiegsbefehlssignal weiter ausgegeben.
Wenn in dem Schritt S17 die Fahrzeuggeschwindigkeit Vw gleich oder größer als die Referenzgeschwindigkeit Vr ist (Vw ≧ β: β ist ein positiver oder negativer Wert, der größer als α ist (β < α)), dann geht die Steuereinrichtung zum Schritt S18 über. In diesem Schritt bestimmt die Steuereinrichtung, ob die vorhergehende Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion (Gc < 0) übersteigt oder nicht. Wenn die vorhergehende korrigierte Beschleunigung positiv ist (Gc < 0), dann ist die gegenwärtige korrigierte Beschleunigung Gc kleiner als Null (Gc < 0), das heißt die Polarität der korrigierten Beschleunigung Gc ist invertiert. Die Steuereinrichtung bestimmt, daß das gegenwärtige Bremsdrehmoment Tb das Reifendrehmoment µ.W.r übersteigt und erzeugt ein Druckanstiegsbefehlssignal in einem Schritt S19. Im Ansprechen auf dieses Befehlssignal erhöht das Stellglied 10 den hydraulischen Bremsdruck.
In dem Schritt S17 wird überprüft, ob Vw ≧ Vr ist oder nicht. Für den gleichen Zweck wird anstelle der vorangehenden Prüfung überprüft ob {(Vb - Vw)Vb} < λb (Vb: Radgeschwindigkeit, λb: vorgegebene Rutschrate) ist oder nicht. Wenn λb < λa ist, dann befindet sich die Bremssteuerung in einem stabilen Bereich in Fig. 8. Wenn die Rutschrate λ kleiner als λb ist, geht die Steuereinrichtung zu den Schritten S18 und S19. In diesen Schritten wird der hydraulische Bremsdruck erhöht.
Eine Überprüfung wird durchgeführt, ob die Radbeschleunigung Gw kleiner als eine vorgegebene Beschleunigung β ( = positiver oder negativer Wert kleiner α (β < α)) ist, um zu überprüfen, ob die Räder beschleunigt werden. Manchmal ist die vorgegebene Beschleunigung β in Anbetracht der Verzögerung der Berechnung durch den Mikroprozessor auf einen negativen Wert eingestellt. Wenn im Schritt S17 Vw < Vr und Gw (Radbeschleunigung) größer als der vorgegebene Wert β ist, geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S16. In diesem Schritt beurteilt die Steuereinrichtung, daß gerade die Radgeschwindigkeit wiederhergestellt wird und stoppt eine Verkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks und schaltet den Drucksteuermodus auf den Druckhaltemodus.
Der Schritt S18 wird ausgeführt, nachdem der Schritt S12 überprüft, ob Gc < 0 ist. Demzufolge überprüft der Schritt S18, ob die Polarität der gegenwärtigen korrigierten Beschleunigung Gc von Negativ nach Positiv invertiert worden ist.
Die Polaritätsinversion der korrigierten Beschleunigung Gc findet zu einem Zeitpunkt statt, zu dem, nachdem an dem Punkt L in Fig. 7 ein Druckhaltebefehl ausgegeben wird, das Bremsdrehmoment Tb einen Punkt M erreicht, an dem die Reifendrehmomentkurve A die Brems-Drehmomentkurve B schneidet. Von diesem Zeitpunkt wird die Bremskraft wieder erhöht, um das maximale Reifendrehmoment zu erhalten.
In dem Schritt S18, während einer Periode von der Polaritätsinversion der korrigierten Beschleunigung Gc bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Bremsendrehmoment Tb den Punkt M in Fig. 7 erreicht, bewegt sich das Bremsendrehmoment Tb von dem Punkt L zu dem Punkt M auf der Kurve B. Demzufolge existiert während dieser Periode die spezielle Rutschrate λa, die den Punkt Q bereitstellt, der den maximalen Wert Gcmax verursacht und er wird in dem Speicher S11 gespeichert.
Nachdem in dem Schritt S18 das Bremsendrehmoment Tb den Punkt M passiert, übersteigt die Bremskraft die Straßenoberflächenreaktion (Gc < 0) und somit wird der Druckanstieg fortgesetzt.
In einem Schritt S20 zählt die Steuereinrichtung eine Zeit T1, die abläuft, nachdem ein Druckanstiegsbefehl ausgegeben ist. In einem Schritt S21 wird eine voreingestellte Zeit γ eingestellt, und zwar in Abhängigkeit von der in dem Schritt S11 erhaltenen maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax. In einem Schritt S22 wird während einer Periode von einem Moment, in dem ein Druckanstiegsstartbefehl ausgegeben wird, bis die voreingestellte Zeit γ abgelaufen ist, ein Befehlssignal für eine abrupte Vergrößerung kontinuierlich erzeugt.
In einem Schritt S21 ist ein Druckanstiegsstartbefehl vorhanden (da er im Schritt S22 ausgegeben wurde) und das Bremsendrehmoment Tb ist kleiner als das maximale Reifendrehmoment Tmax um eine Größe {(Iw/Kr) . Gcmax}, die von der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax (Fig. 7) abhängt. Demzufolge muß bewirkt werden, daß sich das Bremsendrehmoment Tb dem maximalen Reifendrehmoment Tmax schnell annähert. Aufgrund dessen muß der hydraulische Bremsdruck während der voreingestellten Zeit γ mit einem steilen anwachsenden Gradienten erhöht werden. Dies wird durchgeführt, um eine Bremskraft zu gewinnen, indem der Druck bis in die Nähe des hydraulischen Bremsdrucks erhöht wird.
Die voreingestellte Zeit γ wird auf einen Wert eingestellt, der von der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax abhängt (beispielsweise proportional dazu ist).
Wenn die Steuereinrichtung in einem Schritt S21 bestimmt, daß die voreingestellte Zeit γ von dem Zeitpunkt einer Erzeugung des Druckanstiegsstartbefehls abgelaufen ist, schreitet die Steuereinrichtung zu einem Schritt S23 fort. In diesem Schritt wird ein Befehl erzeugt, welcher einen sanften Druckanstieg anzeigt. Nachdem bewirkt wird, daß sich das Bremsendrehmoment Tb dem Reifendrehmoment µ.W.r als Folge des abrupten Druckanstiegs in dem Schritt S22 annähert, wird der Drucksteuermodus auf einen sanften Druckanstiegsmodus umgeschaltet.
Im Ansprechen auf ein Befehlssignal für einen abrupten Druckanstieg (Schritt S22) oder ein Signal für einen sanften Druckanstieg (Schritt S23) erhöht das Stellglied 10 einen hydraulischen Bremsdruck mit einem steigenden Gradienten, der durch den zugehörigen Befehl angezeigt wird. Dieser Druckanstieg wird fortgesetzt, bis der nächste Druckanstiegsbefehl oder der nächste Druckhaltebefehl ausgegeben wird.
Wenn in dem Schritt S17 die Radgeschwindigkeit Vw größer als die Referenzgeschwindigkeit Vr ist und die Radbeschleunigung Gw zu dieser Zeit größer als eine vorgegebene Beschleunigung β (= positiver oder negativer Wert größer als α (β = α)) ist, dann schreitet die Steuereinrichtung zu einem Schritt S24 fort. In diesem Schritt überprüft die Steuereinrichtung, ob die Radgeschwindigkeit Vw größer oder kleiner als eine zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 ist, die größer als die erste Referenzgeschwindigkeit Vr ist. Wenn sie größer als die zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 ist, geht die Steuereinrichtung zu einem Schritt S19. In diesem Schritt wird ein Signal zum Vergrößern des hydraulischen Bremsdrucks erzeugt. Wenn es kleiner als die zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 ist, geht die Steuereinrichtung zum Schritt S16. In diesem Schritt wird ein Signal zum Stoppen des Druckverkleinerungsbetriebs und zum Halten des hydraulischen Drucks erzeugt.
Der Grund, warum die Schritte S17 und S18 vorgesehen sind, wird nachstehend beschrieben. Im Fall der Rutschcharakteristik wie in Fig. 7 gezeigt schreitet die Steuerung der Bremskraft von dem Schritt S13 zu dem Schritt S14 fort und verkleinert den hydraulischen Bremsdruck an einem Punkt H in Fig. 7. Mit einem Abfall der Bremskraft erreicht das Bremsendrehmoment einen Punkt L (Fig. 7), an dem die korrigierte Beschleunigung Gc in der Polarität positiv wird (das Reifendrehmoment übersteigt das Bremsendrehmoment). Die Bremssteuerung schreitet von dem Schritt S12 zu den Schritten S15 und S16 fort und stoppt den Druckverkleinerungsbetrieb und hält den hydraulischen Bremsdruck an einem Punkt L (Fig. 7). Danach erreicht das Bremsendrehmoment einen Punkt M, während der hydraulische Bremsdruck (Bremskraft) etwas abfällt. An diesem Punkt wird die korrigierte Beschleunigung Gc wiederum in der Polarität negativ. Die Bremssteuerung erkennt diesen Zeitpunkt in dem Schritt S18 und gibt ein Druckanstiegsbefehl in dem Schritt S19 und den nachfolgenden aus.
Die Straßenoberflächenreaktion und die Bremskraft verändern sich unaufhörlich in Abhängigkeit von den Straßenoberflächenbedingungen, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Eingangs/Ausgangscharakteristiken, der Steuerbedingungen und dergleichen. Demzufolge verändert sich das Bremsdrehmoment manchmal so, wie in Fig. 8 gezeigt. In Fig. 8 startet die Bremssteuerung die Druckabnahme an einem Punkt R auf der Bremsdrehmomentkurve C und läuft durch die Schritte S14 und S19 und stoppt die Druckabnahme, wenn die korrigierte Beschleunigung Gc in der Polarität invertiert wird. Der hydraulische Bremsdruck nimmt auf einem hydraulischen Bremsdruck Px entsprechend einem Bremsdrehmoment Tx an einem Punkt X ab, an dem die Reifendrehmomentkurve A eine Kurve D (angezeigt durch eine gestrichelte Linie) schneidet, die ein Bremsdrehmoment, das heißt Gc = 0, anzeigt. Dann wird der Bremssteuermodus auf den Druckhaltemodus umgeschaltet. Dieser Zustand ist einem Zustand äquivalent, bei dem das Bremsdrehmoment Tb auf das Bremsdrehmoment Tx, viel kleiner als das maximale Reifendrehmoment Tmax verkleinert wird. Demzufolge wird die an das Fahrzeug angelegte Bremskraft kleiner.
Um die Verkleinerung der Bremskraft in einem derartigen Fall zu vermeiden, wird der Schritt S17 verwendet. In diesem Schritt überprüft die Steuereinrichtung, ob die Radgeschwindigkeit Vw größer als die zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 ist, die größer als die Referenzgeschwindigkeit Vr ist (beispielsweise kleiner αls die Geschwindigkeit, die den maximalen Straßenoberflächenreibungskoeffizienten µ bereitstellt (Fig. 8)), wenn die Radgeschwindigkeit Vw größer als die Referenzgeschwindigkeit Vr ist und die Radbeschleunigung Gw größer als eine vorgegebene Beschleunigung β ist. Wenn in einem Schritt S24 die Radgeschwindigkeit Vw kleiner αls zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 ist, dann geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S16. Wenn in diesem Schritt der Druckabfall weiter fortschreitet, erzeugt die Steuereinrichtung ein Befehlssignal zum Stoppen des Druckabfalls und zum Halten des hydraulischen Bremsdrucks.
Mit anderen Worten ausgedrückt wird ein Druckhaltebefehlssignal an einem Punkt Y in Fig. 8 erzeugt, wodurch ein nicht erforderlicher Abfall der Bremskraft verhindert wird.
Wenn die Radbeschleunigung Gw größer als die zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 ist (Vr2 < Vr), dann erkennt die Steuereinrichtung diesen Zustand als "die Radgeschwindigkeit wird gerade wieder hergestellt" und schreitet zu dem Schritt S19 fort, in dem sie einen Druckanstiegsbefehl ausgibt. Dieser Punkt ist ein Punkt Z in Fig. 8. Dann wird der hydraulische Bremsdruck vergrößert und das Bremsdrehmoment Tb steigt an, wobei es eine Kurve E beschreibt.
Jeder dieser Bremssteuerschritte wird für jedes der Räder ausgeführt. In der Antiblockiersteuerung der Antriebsräder 6a und 6b wird die Radbeschleunigung Gw unter Verwendung des Torsionsdrehmoments Tt korrigiert und die Vergrößerungs/Verkleinerungssteuerung des hydraulischen Bremsdrucks wird ausgeführt.
Ein großes Torsionsdrehmoment wird in der Radantriebswelle der Nebenräder, im Gegensatz zu den Antriebsrädern nicht erzeugt. Demzufolge kann der gleiche Bremssteuerprozeß wie für die Antriebsräder auf die Nebenräder unter der Annahme angewendet werden, daß Tt = 0 ist, das heißt kein Torsionsdrehmoment Tt wirkt. Wenn die Kupplung ausgerückt ist, das heißt wenn der Motor von den Rädern getrennt ist, wirkt die Massenträgheit des Motors nicht auf die Räder und das Torsionsdrehmoment Tt ist klein. Deshalb werden auch die Vorderräder einer Bremssteuerung auf der Grundlage von Tt = 0 ausgesetzt.
Veränderungen der Radgeschwindigkeit und anderer Einheiten unter der voranstehend erwähnten Bremssteuerung werden unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben. Fig. 9 ist eine Kurvendarstellung, die den Betrieb des Antiblockier- Steuersystems zeigt. Die Figur zeigt Veränderungen einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vb, eine Referenzgeschwindigkeit Vr, eine Radgeschwindigkeit Vb über der Zeit; eine Veränderung der Radbeschleunigung Gw; eine Veränderung des Torsionsdrehmoments Tt; eine Veränderung der korrigierten Beschleunigung Gc; und eine Veränderung des hydraulischen Bremsdrucks P in der vorliegenden Ausführungsform und eine Veränderung des hydraulischen Bremsdrucks Po in dem herkömmlichen System.
Das Bremspedal 8 wird niedergedrückt und ein großer hydraulischer Bremsdruck P wird erzeugt. Das Bremsdrehmoment Tb übersteigt das Reifendrehmoment µ.W.r beträchtlich, die Radgeschwindigkeit Vw nimmt abrupt ab und eine große negative Radbeschleunigung (Radverzögerung) Gw wird verursacht. Wie in Fig. 9 gezeigt ist zu einer Zeit t1 die Radbeschleunigung Gw negativer als ein vorgegebener negativer Wert α, das heißt die Radverzögerung überschreitet |α|. Zu dieser Zeit gibt die Steuereinrichtung 30 einen Druckverkleinerungsbefehl (Schritte S13 und S14) aus und verkleinert die Bremskraft Fb. Zu dieser Zeit befindet sich das Bremsdrehmoment Tb an einem Punkt H auf der Bremsdrehmomentkurve B (Fig. 7).
Mit einem Abfall des hydraulischen Bremsdrucks verändert sich das Bremsdrehmoment Tb, wobei es die Bremsdrehmomentkurve B in Fig. 7 beschreibt. Wie gezeigt steigt das Bremsdrehmoment Tb nach einem Punkt H geringfügig an und nimmt dann entlang eines bogenförmigen Pfades in Richtung auf einen Punkt J hin ab, wie in Fig. 7 gezeigt. Eine derartige Veränderung des Bremsdrehmoments Tb ist die Folge einer geringen Verzögerung in dem Betrieb eines Steuersystems, welches das Stellglied und dergleichen umfaßt. Mit einer Abnahme der Bremskraft nähert sich die Radbeschleunigung Gw der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb an, wie in Fig. 9 gezeigt.
Zur Zeit t2 ist die Radgeschwindigkeit Vw sehr viel kleiner einer als die Fahrzeuggeschwindigkeit Vb (dieser Zustand wird als "Senke der Räder" bezeichnet). Ein Torsionsdrehmoment Tt wird in der Radantriebswelle 5 erzeugt. Das erzeugte Torsionsdrehmoment Tt wirkt so, daß die Radgeschwindigkeit veranlaßt wird, sich der Fahrzeuggeschwindigkeit anzunähern (dieser Zustand wird als "Rückführung oder Wiederherstellung der Räder" bezeichnet). Somit steigt eine offensichtliche Radbeschleunigung Gw an, so daß die Radgeschwindigkeit sich der Fahrzeuggeschwindigkeit annähern wird. Zu dieser Zeit ist Gc (korrigierte Beschleunigung) < 0 und das Bremsdrehmoment Tb übersteigt das Reifendrehmoment µ.W.r, wie man aus Gleichung (1.4) ersehen kann. Ein Punkt während dieses Prozesses ist ein Punkt J in Fig. 7 und das Vorzeichen dieser korrigierten Beschleunigung Gc(Iw . Gc/Kr) ist negativ.
Zur Zeit t3 ist Gc (korrigierte Beschleunigung) ≧ 0, das heißt das Bremsdrehmoment Tb ist kleiner als das Reifendrehmoment µ.W.r. In den Schritten S15 und S16 gibt die Steuereinrichtung einen Befehl aus, um ein Abnehmen des hydraulischen Bremsdrucks P zu stoppen und den Druck zu dieser Zeit zu halten. Dieser Zeitpunkt ist ein Schnittpunkt L, an dem die Reifendrehmomentkurve A die Bremsdrehmomentkukrve B in Fig. 7 schneidet.
Danach und unter dem Einfluß des Torsionsdrehmoments verändern sich die Radbeschleunigung Gw und die korrigierte Beschleunigung Gc wie in Fig. 9 gezeigt.
Zur Zeit t4 ist Gc < 0 und die Polarität der korrigierten Beschleunigung Gc ist in dem Schritt S18 invertiert und dann wird in dem Schritt S19 ein Druckanstiegsbefehl ausgegeben. Dieser Zeitpunkt ist ein Schnittpunkt M, an dem die Reifendrehmomentkurve A die Bremsdrehmomentkurve B in Fig. 7 schneidet.
Zur Zeit t5 bestimmt die Steuereinrichtung, daß die voreingestellte Zeit γ, die der Zeitnehmer T1 auf der Basis der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax bestimmt, abgelaufen ist (Schritt S21), und schreitet zum Schritt S23 fort. In diesem Schritt gibt die Steuereinrichtung einen Befehl für einen sanften Druckanstieg aus, um (schrittweise) den hydraulischen Bremsdruck bei einer gegebenen sanften Steigung zu erhöhen und sie ist für den nächsten Druckabfall bereit.
Für die in Fig. 7 gezeigte Rutschcharakteristik arbeitet das Antiblockier-Steuersystem der vorliegenden Erfindung wie voranstehend beschrieben. Dieser Betrieb entspricht dem Betrieb von dem Schritt S17 zu dem Schritt S18 in Fig. 6.
Der Betrieb des Antiblockier-Steuersystem 44278 00070 552 001000280000000200012000285914416700040 0002019520807 00004 44159s, wenn die Rutschcharakteristik von Fig. 7 auf die Rutschcharakteristik von Fig. 8 verändert wird, wird nachstehend beschrieben. Wenn in diesem Betrieb das Bremsdrehmoment verkleinert wird, fällt die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktionskraft und die gegenwärtige Rutschrate λ fällt unter die spezifische Rutschrate λa, die das maximale Reifendrehmoment Tmax bereitstellt, wie durch eine gepunktete Linie D angezeigt.
In dem Schritt S22 oder S23 wird ein Druckanstiegsstartbefehl ausgegeben, die Bremskraft wird vergrößert und zu einer Zeit t6 fällt die Radbeschleunigung Gw unter α (die Radverzögerung steigt an). Dann schreitet die Steuereinrichtung vom Schritt S13 zu dem Schritt S14 fort. An einem Punkt R auf der Bremsdrehmomentkurve C in Fig. 8 wird ein Druckverkleinerungsstartbefehl ausgegeben und der Druckabfall beginnt.
Wenn der Druckabfall zur Zeit t6 beginnt, nähert sich die Radgeschwindigkeit Vw der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb an, die Radgeschwindigkeit Vw ist kleiner als die zweite Referenzgeschwindigkeit Vr2 (Vr < Vw < Vr2) und die Radbeschleunigung ist größer als die voreingestellte Beschleunigung β, die Steuereinrichtung stoppt den Druckabfall zur Zeit t7 und hält den hydraulischen Bremsdruck an einem Punkt Y.
Wenn das Fahrzeug abrupt abgebremst wird, wird die Geschwindigkeit der Räder im Vergleich mit der Motorgeschwindigkeit abrupt verkleinert, so daß ein großes Torsionsdrehmoment in den Radantriebswellen erzeugt wird, die den Motor mit den Rädern koppeln. Infolgedessen werden die Räder beschleunigt und die Radgeschwindigkeit wird auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeführt. Mit der Rückführung der Radgeschwindigkeit wird die Motorgeschwindigkeit verkleinert. Die Radgeschwindigkeit ist größer als die Motorgeschwindigkeit. Die Radantriebswellen werden in die Richtung verwunden, die entgegengesetzt zu der vorhergehenden Verwindung oder Torsion ist. Deshalb verringert das herkömmliche Antiblockier-Steuersystem den hydraulischen Bremsdruck Po, wie durch eine gepunktete Linie in Fig. 9 angezeigt, auch wenn sie unter dem Einfluß einer Radvibration durch das Torsionsdrehmoment steht und die Räder sinken unabhängig von der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion. Aufgrunddessen besteht die Möglichkeit, daß eine unzureichende Bremskraft angewendet wird, so daß der Bremsabstand lang wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Antiblockier-Steuersystem der ersten Ausführungsform ein Torsionsdrehmoment erfaßt und dieses als eine korrigierte Beschleunigung verwendet. Mit diesem einzigartigen Merkmal unterscheidet das Antiblockier- Steuersystem die Radvibration aufgrund des Torsionsdrehmoments von derjenigen, die die Folge der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion ist. In dem Antiblockier-Steuersystem der Erfindung zeigt die Tatsache, daß die korrigierte Beschleunigung Gc positiv ist, an, daß die Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion ist. In dieser Situation gibt das Antiblockier-Steuersystem einen Druckverkleinerungsbefehl selbst dann nicht aus, wenn die Radbeschleunigung Gw über den voreingestellten Wert α ansteigt (die Verzögerung fällt unter |α|).
Somit arbeitet das Antiblockier-Steuersystem der Erfindung, welches unter Berücksichtigung des Torsionsdrehmoments Tt angeordnet ist, um eine Bremskraft zu erzeugen, die für die Straßenoberflächenreaktion optimal ist, ohne einen unnötigen Druckabfall oder -anstieg.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Das Antiblockier-Steuersystem der in Fig. 6 gezeigten ersten Ausführungsform ist so aufgebaut, daß die Systemsteuereinrichtung den Druckabfall stoppt und den hydraulischen Bremsdruck an dem Punkt Y in Fig. 8 hält, wenn die Bedingungen eingerichtet sind, daß die Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist (Gc < 0), die Radgeschwindigkeit Vw größer als die Referenzgeschwindigkeit Vr ist und die Radbeschleunigung Gw größer als die voreingestellte Beschleunigung β ist (Gw < β < α) (Schritte S12, S13, S17, S24 und S16).
Der maximale Wert der korrigierten Beschleunigung Gc kann auch für die Antiblockier-Bremssteuerung verwendet werden.
Die Gleichung (1.5) kann in die folgende Gleichung (2.1) umgeschrieben werden, die die Differenz zwischen dem Reifendrehmoment µ.W.r und dem Bremsdrehmoment Tb als Funktion der korrigierten Beschleunigung Gc beschreibt:
µ . W . r - Tb = (Iw/Kr) . Gc (2.1)
In einem derartigen Fall, in dem bei einer Verkleinerung des Bremsdrehmoments die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktionskraft fällt und die Rutschrate λ unter die spezifische Rutschrate λa fällt, die das maximale Reifendrehmoment Tmax bereitstellt, wie durch eine gepunktete Linie D in Fig. 8 angezeigt, verändert sich die korrigierte Beschleunigung Gc in der folgenden Weise. Nachdem die Verkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks (Bremsdrehmoment Tb) beginnt, nimmt die korrigierte Beschleunigung Gc allmählich zu (Gc ist negativ) und erreicht den maximalen Wert in der Nähe der Rutschrate λa, die das maximale Reifendrehmoment Tmax bereitstellt. Wenn der hydraulische Bremsdruck weiter verkleinert wird, nimmt auch die korrigierte Beschleunigung Gc ab. Somit weist die korrigierte Beschleunigung Gc in einem Druckverkleinerungsmodus oder einem Druckhaltemodus einen maximalen Wert (negativ) an einem Punkt in der Nähe des maximalen Reifendrehmoments Tmax auf.
Durch Stoppen der Druckverkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks an einem Punkt in der Nähe des maximalen Reifendrehmoments Tmax kann somit das Bremsdrehmoment Tb auf einem Wert nahe an dem maximalen Reifendrehmoment Tmax gehalten werden. Die Räder können in im wesentlichen idealen Rutschbedingungen abgebremst werden.
Ein Antiblockier-Steuersystem auf der Grundlage dieses Prinzips, welches eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben. Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, welches die Anordnung einer Steuereinrichtung in dem Antiblockier-Steuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems zeigt.
In Fig. 10 bezeichnet ein Bezugszeichen 60 eine Steuereinrichtung und ein Bezugszeichen 61 eine Steuerbefehlseinrichtung. Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um gleiche oder äquivalente Abschnitten in den Zeichnungen zu bezeichnen, auf die in der Beschreibung der ersten Ausführungsform Bezug genommen wird.
Der Betrieb des Antiblockier-Steuersystems wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in Fig. 11 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben. Die Antiblockiersteuerung ist im wesentlichen die gleiche wie die der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme des Prozesses des Schritts 58 und des Betriebs der Steuereinrichtung 60.
Die Antiblockiersteuerung aus Fig. 11 verwendet einen Schritt S30 anstelle des Schritts S17 in dem Flußdiagramm der ersten Ausführungsform. In einem Schritt S30 in Fig. 11 überprüft die Steuereinrichtung 60, ob die korrigierte Beschleunigung Gc den maximalen Wert davon erreicht. Wenn dem so ist, schreitet die Steuereinrichtung von einem Schritt S24 zu einem Schritt S16 fort und gibt einen Befehl aus, um den Druckabfall zu stoppen und den Druck zu dieser Zeit zu halten. Wenn sie den maximalen Wert nicht erreicht, schreitet die Steuereinrichtung zu einem Schritt S18 fort.
Der nachfolgende Betrieb ist der Betrieb des Antiblockier- Steuersystems in dem Fall, in dem bei einer Verkleinerung des Bremsdrehmoments die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktionskraft fällt und die Rutschrate λ unter die spezifische Rutschrate λa fällt, die das maximale Reifendrehmoment Tmax bereitstellt, wie durch eine gepunktete Linie D in Fig. 8 angezeigt. Die übrigen Betriebsvorgänge des Antiblockier-Steuersystems sind im wesentlichen die gleichen wie die Betriebsvorgänge der in Fig. 6 gezeigten ersten Ausführungsform.
Die Überprüfung des Schritts S30, ob die korrigierte Beschleunigung Gc den maximalen Wert erreicht oder nicht, kann in einer Weise ausgeführt werden, daß eine Änderungsrate der korrigierten Beschleunigung Gc (dGc/dt) gemessen wird und wenn sich die Gc-Änderungsrate vorzeichenmäßig von einem positiven zu einem negativen Wert ändert, wird erkannt, daß der maximale Wert erreicht ist.
Somit kann die Zeit zum Starten der Druckverkleinerung erfaßt werden, wenn das Verfahren zur Abschätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit nicht verwendet wird. Die Tatsache, daß sich die Radgeschwindigkeit nahe an der Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, kann auch aus der korrigierten Beschleunigung erfaßt werden.
Ferner kann die Bremskraft in Abhängigkeit von einem stabilen Bereich eines seichten Rutschens (kleiner als die spezifische Rutschrate λa, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt) oder einem instabilen Bereich eines tiefen Rutschens (größer als die Rutschrate λ) gesteuert werden, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeits-Abschätzungsverfahren nicht verwendet wird.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
In der ersten Ausführungsform wird der hydraulische Bremsdruck bei einem vorgegebenen abnehmenden Gradienten verkleinert. Zwei Steuermoden, ein steiler Druckverkleinerungsmodus und ein flacher Druckverkleinerungsmodus können für die Verkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks verwendet werden.
Diese technische Idee ist in einem Antiblockier-Steuersystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut. Das Antiblockier-Steuersystem der dritten Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 beschrieben. Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung eines Antiblockier-Steuersystems der dritten Ausführungsform zeigt. Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems zeigt. In Fig. 12 bezeichnet ein Bezugszeichen 70 eine Steuereinrichtung und 71 steht für eine Steuerbefehlseinrichtung.
Der Betrieb des Antiblockier-Steuersystems wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in Fig. 13 gezeigtes Flußdiagramm beschrieben. Die Antiblockiersteuerung ist im wesentlichen die gleiche wie die der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme des Druckanstiegs-/-abfallprozesses des Schritts S8.
Der Druckanstiegs-/verkleinerungsprozess des Schritts S8 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben. In den Schritten S11 und S12 führt die Steuereinrichtung den ähnlichen Prozeß wie derjenige in der ersten Ausführungsform aus (Fig. 6). Wenn die Radbeschleunigung Gw unter den voreingestellten Wert α fällt (Schritt S13), führt die Steuereinrichtung den Prozeß eines Schritts S40 aus. In diesem Schritt gibt die Steuereinrichtung an das Stellglied 10 einen Befehl für eine abrupte Druckverkleinerung aus, um den hydraulischen Bremsdruck bei einem vorgegebenen abfallenden Gradienten abrupt zu verkleinern. Der Befehl für die abrupte Druckverkleinerung wird hier zur Unterscheidung eines Befehls für eine sanfte Druckverkleinerung verwendet, der nachstehend noch beschrieben wird. Der Druckverkleinerungsgradient durch diesen Befehl ist gleich wie der Druckverkleinerungsbefehl in der ersten Ausführungsform (Fig. 6). Im Ansprechen auf diesen Befehl verkleinert das Stellglied 10 den hydraulischen Bremsdruck bei dem vorgegebenen Verkleinerungsgradienten.
Wenn in einem Schritt S13 die Radbeschleunigung Gw größer als der voreingestellte Wert α ist, geht die Steuereinrichtung zu einem Schritt S41. Wenn der gegenwärtige Drucksteuermodus ein Modus mit abrupter Druckverkleinerung ist, schreitet die Steuereinrichtung zu einem Schritt S42 fort. Wenn sie sich nicht in dem Modus für eine abrupte Druckverkleinerung befindet, gibt die Steuereinrichtung einen Befehl für eine abrupte Druckverkleinerung oder einen Befehl für eine sanfte Druckverkleinerung durch die Schritte S22 oder S24 aus.
Wenn in einem Schritt S42 die Radbeschleunigung Gw größer als die voreingestellte Beschleunigung β ist (β < α), dann schreitet die Steuereinrichtung zu einem Schritt S43 fort. In diesem Schritt gibt die Steuereinrichtung einen Befehl für eine sanfte Druckverkleinerung aus, um die abrupte Druckverkleinerung auf die sanfte Druckverkleinerung umzuschalten. Der übrige Prozeß in der dritten Ausführungsform ist der gleiche wie der in der ersten Ausführungsform (Fig. 6).
Der Betrieb des Antiblockier-Steuersystems, wenn der voranstehend erwähnte Prozeß ausgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben.
Fig. 14 ist eine Kurvendarstellung, die den Betrieb des Antiblockier-Steuersystems der dritten Ausführungsform zeigt. Die Figur zeigt Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb, der Referenzgeschwindigkeit Vr, der Radgeschwindigkeit Vb über der Zeit; eine Veränderung der Radbeschleunigung Gw; eine Veränderung der korrigierten Beschleunigung Gc; und eine Veränderung des hydraulischen Bremsdrucks P.
Zur Zeit t10 fällt die Radbeschleunigung Gw unter den voreingestellten Wert α (Gc < α: beide sind negativ), das heißt die Radverzögerung überschreitet eine Verzögerung |α|. Dann wird im Schritt S40 eine abrupte Druckverkleinerung ausgeführt.
Zur Zeit t11 übersteigt die Radbeschleunigung Gw die voreingestellte Beschleunigung β. Die Steuereinrichtung erkennt dann, daß die Radgeschwindigkeit auf die Fahrzeuggeschwindigkeit rückgeführt wird und gibt einen Befehl für eine sanfte Druckverkleinerung durch die Schritte S42 und S43 aus. Die sanfte Druckverkleinerung wird ausgeführt, indem alternierend ein Druckverkleinerungsbefehl und ein Druckhaltebefehl wiederholt werden. Demzufolge wird der hydraulische Bremsdruck schrittweise verkleinert (zwischen der Zeit t11 und t12).
Zur Zeit t12 ist die korrigierte Beschleunigung Gc positiv. Dann stoppt die Steuereinrichtung die Druckverkleinerung und hält den Druck zu dieser Zeit durch die Schritte S12, S15 und S16.
Der übrige Betrieb des Antiblockier-Steuersystems ist im wesentlichen der gleiche wie der in der ersten Ausführungsform (Fig. 9).
In der dritten Ausführungsform wird der Modus für eine abrupte Druckverkleinerung und eine sanfte Druckverkleinerung für die Druckverkleinerung verwendet. In dem Modus für eine sanfte Druckverkleinerung wird die Radgeschwindigkeit auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeführt. Es existiert eine Leerlaufzeit, bis die nächste Bremskraft angewendet wird, die Räder sinken, und die Verzögerung steigt an. Mit dem Vorhandensein der Leerlaufzeit besteht keine Notwendigkeit einer schnellen Verkleinerung des Drucks, wenn man die Verzögerung des Stellglieds 10 bei seinem Betrieb berücksichtigt. Aufgrunddessen verhindert die sanfte Druckverkleinerung eine übermäßige Verkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks, der sich aus einer Ansprechverzögerung des Steuersystems ergibt und hält den Bremsdruck auf einem hohen Druck.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen wird der Druckanstieg und die Druckverkleinerung alternierend für die Steuerung des Bremsdrehmoments wiederholt. Man sagt, daß die Wiederholungsperiode der Druckvergrößerung und der Druckverkleinerung vorzugsweise auf eine gegebene Periode, allgemein 2 bis 3 Hz, eingestellt wird, wenn man die Eigenschaften des Fahrzeugs berücksichtigt. Die gegebene Periode kann in einer Weise erhalten werden, daß ein ansteigender Gradient des hydraulischen Bremsdrucks entsprechend der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax verändert wird, da ein Inkrement ΔP des zu erhöhenden hydraulischen Bremsdrucks aus der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax erfaßt wird.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Druckvergrößerung und die Druckverkleinerung bei der gegebenen Periode wiederholt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 15 und 16 beschrieben. Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung 80 zeigt. Wie gezeigt umfaßt die Steuereinrichtung 80 eine Steuerbefehlseinrichtung 81. Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb der Steuereinrichtung zeigt. Fig. 17 ist ein Graph, der eine Veränderung des hydraulischen Bremsdrucks darstellt, die einen Druckanstiegs-/ -verkleinerungssteuerzyklus darstellt.
Für die Steuerperiode von 2 Hz ist die Zeit Ts einer Periode 500 ms.
In Fig. 16 zählt die Steuereinrichtung eine Druckanstiegszeit T2, nachdem ein Befehl zur Verkleinerung des hydraulischen Bremsdrucks Pb ausgegeben wird (Schritt S50). Eine Zeitzählung durch einen Zeitnehmer wird gestoppt, nachdem ein Druckanstiegsstartbefehl erzeugt wird. Der Zeitnehmer wird jedes Mal gelöscht, wenn die Druckverkleinerung beginnt und dann beginnt das Zählen der Druckverkleinerungszeit.
Die Steuereinrichtung stellt einen Druckanstiegsgradienten in einem Schritt S51 ein und bestimmt in einem Schritt S52 ein Verhältnis einer Druckanstiegszeit und einer Druckhaltezeit, um so den Druckanstiegsgradienten bereitzustellen und gibt einen Druckanstiegsbefehl aus (Schritt S19).
Um den Druckanstiegsgradienten einzustellen, wird die Druckanstiegszeit so bestimmt, daß die Summe einer Zeit von dem Druckverkleinerungsstart bis zu dem Druckanstiegsstart und die nachfolgende Druckanstiegszeit im wesentlichen gleich zu der Einzelperiodenzeit Ts ist. Wie in Fig. 17 gezeigt beginnt das Antiblockier-Steuersystem zur Zeit t20 eine Druckverkleinerung im Ansprechen auf einen Druckverkleinerungsbefehl und zur Zeit t21 beginnt sie eine Druckvergrößerung im Ansprechen auf einen Druckanstiegsbefehl. Der Zeitnehmer mißt die Zeitdauer (t21 bis t20). Wenn die Zeitdauer gleich zu der Zeit T2 ist, dann ist eine für den verbleibenden Druckanstieg gelassene Zeit gleich Ts - T2.
Während der übrigen Zeit (Ts - T2) wird der Druck um ΔP erhöht. Der zu erhöhende hydraulische Bremsdruck kann als Funktion der maximalen korrigierten Beschleunigung Gcmax beschrieben werden und dann kann ein Druckanstiegsgradient Φ erhalten werden, indem er wie durch die folgende Gleichung gegeben gewählt wird:
Φ = ΔP/(Ts - T2) = Kp . Gcmax/(Ts - T2) (4.1)
In der obigen Gleichung ist Kp eine Konstante. Der übrige Prozeß ist im wesentlichen der gleiche wie der der ersten Ausführungsform.
Der Druckanstiegsgradient Φ kann verändert werden, indem ein Verhältnis (Tastverhältnis) der Druckanstiegszeit zu der einen Periode einer Wiederholung des Druckanstiegs und des Druckhaltens geändert wird. Er kann auch durch Ändern sowohl eines Verhältnisses der Druckzeit und der Druckhaltezeit als auch der Periode geändert werden.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
In den ersten bis vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird aus der Drehmomenterfassungseinrichtung 24 mit den Dehnungsmessern, die an den mit den Rädern gekoppelten Radantriebswellen 5 angebracht sind, ein Torsionsdrehmomentdatenwert ermittelt. In einem derartigen Fall, bei dem die Räder 6 mit dem Motor 1 über den Differentialmechanismus 4, beispielsweise ein Differentialzahnrad gekoppelt sind, kann das gleiche Ziel erreicht werden, indem der Antriebswellen-Drehmomentsensor 23 (zum Erfassen eines Torsionsdrehmoments) an der Antriebswelle als die Drehmomentübertragungseinrichtung (Fig. 1) angebracht wird.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung auf der Grundlage dieser technischen Idee zeigt. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 90 eine Steuereinrichtung und ein Bezugszeichen 91 eine Torsionsdrehmomenten-Erfassungseinrichtung.
In dem in Fig. 1 gezeigten Mechanismus wird das gleiche Drehmoment an die rechten und linken Vorderräder 6a und 6b angelegt, die untereinander durch den Differentialmechanismus 4 gekoppelt sind. Demzufolge sind die an die rechten und linken Vorderräder angelegten Torsionsdrehmomente gleich zueinander. Mit anderen Worten ist ein Drehmoment, welches auf jedes der rechten und linken Vorderräder einwirkt, die Hälfte eines Drehmoments, das auf die Antriebswelle 3 wirkt, die den Motor 1 mit dem Differentialmechanismus 4 koppelt. In der fünften Ausführungsform empfängt die Torsionsdrehmomenten-Erfassungseinrichtung 91 ein Signal von dem Antriebswellen-Drehmomentsensor 23 und berechnet unter Verwendung des empfangenen Signals, wie durch die in Fig. 3 gezeigte Torsionsdrehmoment-Erfassungseinrichtung 35, die auf die rechten und linken Vorderräder wirkenden Drehmomente.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
In den ersten bis fünften Ausführungsformen wird ein Torsionsdrehmomentdatenwert aus der Drehmomenterfassungseinrichtung 24 gewonnen, die an der Radantriebswelle 5 angebracht ist, die mit den Rädern gekoppelt ist oder dem Antriebswellen-Drehmomentsensor 23, der an der Antriebswelle 3 angebracht ist. Die Anzahl von Umdrehungen einer Antriebseinheit, beispielsweise des Motors 1, kann zum Erfassen eines Torsionsdrehmoments verwendet werden.
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung auf der Grundlage dieser technischen Idee zeigt. Ein Bezugszeichen 100 bezeichnet eine Steuereinrichtung und ein Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Torsionsdrehmomenten-Erfassungseinrichtung.
In Fig. 19 wird die Anzahl von Umdrehungen oder eine Motorgeschwindigkeit N des Motors 1 durch den Motorgeschwindigkeitssensor 21 erfaßt. Da die Räder 6a und 6b untereinander durch den Differentialmechanismus 4 gekoppelt sind, sind die Torsionsdrehmomente, die auf die rechten und linken Radantriebswellen 5a und 5b wirken, im wesentlichen gleich zueinander. Demzufolge kann das Torsionsdrehmoment in der folgenden Weise erhalten werden. Das heißt, eine Phasenbeziehung zwischen einem Drehwinkel der Räder 6a und 6b und dem Motor 1 wird erfaßt, ein Torsionswinkel wird unter Verwendung dieser Phasenbeziehung berechnet und ein Torsionsdrehmoment proportional zu dem Torsionswinkel wird ermittelt. Das so ermittelte Torsionsdrehmoment kann auf die ersten bis vierten Ausführungsformen angewendet werden.
Dies wird eingehend nachstehend beschrieben. Die Torsionsdrehmomenten-Erfassungseinrichtung 101 erzeugt ein Torsionsdrehmoment Tt in der folgenden Weise. Ein Drehwinkel des Motors 1 wird durch den Motorgeschwindigkeitssensor 21 erfaßt, der einen Drehwinkel des Motors 1 erfassen kann. Die Drehwinkel der rechten und linken Vorderräder 6a und 6b werden jeweils durch die Radgeschwindigkeitssensoren 25a und 25b erfaßt. In einem Fall, bei dem das Torsionsdrehmoment Tt klein ist und eine Drehmomentlast des Motors klein ist, wird angenommen, daß keine Phasendifferenz zwischen den Drehungen der Vorderräder 6a und 6b und dem Motor 1 vorliegt, bevor die Steuerung des hydraulischen Bremsdrucks beginnt, und unter dieser Annahme werden die Winkel von ihnen auf Null zurückgesetzt.
Impulse, die von den Radgeschwindigkeitssensoren 25a und 25b und dem Motorgeschwindigkeitssensor 21 abgeleitet werden, werden gezählt. Der Zählbetrieb beginnt bei dem Start der Steuerung. Drehwinkel θ1 und θ2 auf den rechten und linken Vorderrädern 6a und 6b und ein Drehwinkel des Motors werden unter Verwendung der Ergebnisse der Zählbetriebe berechnet. Ein Torsionswinkel θt wird wie folgt ausgedrückt:
θt = Ki . θe - (θ1 - θ2)/2 (6.1)
Das Torsionsdrehmoment Tt wird folgendermaßen ausgedrückt:
Tt = Kp . θt (6.2)
mit Kp: Torsionsfestigkeit.
SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist angeordnet, um die Motorgeschwindigkeits zu erfassen und um den Torsionswinkel θ1 oder die Rotationswinkelbeschleunigung (dωe/dt) unter Verwendung der erfaßten Motorgeschwindigkeit zu ermitteln. Die Anzahl von Umdrehungen der Antriebswelle 3 (Fig. 1) kann für den gleichen Zweck auch verwendet werden. In dem Fahrzeug mit einem automatischen Getriebesystem ist sie nicht direkt mit dem Motor gekoppelt, da ein Drehmomentenwandler dazwischen angeordnet ist. Drehmomente, die durch die Räder erzeugt werden, werden kaum an den Motor 1 übertragen. Demzufolge wird bei dieser Art von Fahrzeug die Anzahl von Umdrehungen der Antriebswelle 3 anstelle der Motorgeschwindigkeit durch den Antriebswellen- Geschwindigkeitssensor 22 erfaßt. Die erfaßte Antriebswellengeschwindigkeit wird zur Berechnung des Torsionsdrehmoments wie in der sechsten Ausführungsform verwendet.
ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM
Das Torsionsdrehmoment Tt, welches an die rechten und linken Vorderräder angelegt wird, wird auch an den Motor angelegt. Wenn sich das Antiblockier-Steuersystem im Betrieb befindet, wird das Beschleunigungspedal freigegeben und ein Ausgangsdrehmoment des Motors ist klein. In diesem Zustand läßt sich der Motor als eine Antriebseinheit als ein Festkörper einer großen Massenträgheit ansehen. Demzufolge kann das Torsionsdrehmoment Tt in einer Weise ermittelt werden, daß die Rotationswinkelbeschleunigung (dωe/dt) als eine Größe einer Änderung der Motorgeschwindigkeit ωe erfaßt wird und die folgende Gleichung durch die Torsionsdrehmomenten-Berechnungseinrichtung 111 (die nachstehend noch beschrieben wird) gelöst wird:
Tt = K . (dωe/dt) (8.1)
wobei K eine Konstante ist. Diese Konstante wird in der Torsionsdrehmomenten-Berechnungseinrichtung 111 gespeichert.
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer Steuereinrichtung auf der Grundlage der voranstehend erwähnten technischen Idee zeigt. Ein Bezugszeichen 110 bezeichnet eine Steuereinrichtung. Wie gezeigt enthält die Steuereinrichtung 110 die Torsionsdrehmomenten- Berechnungseinrichtung 111.
Das so ermittelte Torsionsdrehmoment Tt kann für das durch die Torsionsdrehmomenten-Erfassungseinrichtung in den ersten bis vierten Ausführungsformen erhaltene Torsionsdrehmoment eingesetzt werden.
NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM
In der bisher beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Antiblockier-Steuersystem auf das Fahrzeug des Zweirad-Antriebstyps angewendet. Es ist offensichtlich, daß das Antiblockier-Steuersystem der vorliegenden Erfindung auf das Fahrzeug des Vierrad-Antriebstyps angewendet werden kann. In dem Vierrad-Antriebsfahrzeug sind Dehnungsmesser an den Radantriebswellen der vier Räder angebracht. Die durch die Dehnungsmesser gesammelten Daten werden für die Bremssteuerung wie in den voranstehend erwähnten Ausführungsformen gesammelt.
Es sei nun der Fall betrachtet, bei dem ein Torsionsdrehmoment der Antriebswelle 3 erfaßt wird (wie in der dritten Ausführungsform beschrieben). In einem Fahrzeug, bei dem der Differentialmechanismus in die Leistungsübertragungspfade eingefügt ist, die in einem Bereich von dem Motor an die vier Räder liegen, wirken im wesentlichen die gleichen Drehmomente auf die zwei Wellen, die sich näher an den Rädern befinden als der Differentialmechanismus. In diesem Fahrzeugtyp sind Drehmomentsensoren an den Wellen auf der Eingangsseite des Differentialmechanismus, das heißt näher an dem Motor angeordnet, angebracht. Das Torsionsdrehmoment wird unter der Annahme berechnet, daß das hier erfaßte Drehmoment an die jeweiligen Räder gleich verteilt wird.
Dadurch wird die Anzahl der Drehmomentsensoren und der Drehmomenten-Erfassungseinrichtungen verkleinert.
In dem Fahrzeug mit Vierrad-Antrieb des Typs, bei dem Leistung gleich an die vorderen und hinteren Räder oder die rechten oder linken Räder durch die Differentialeinheit verteilt wird, ist ein Drehmomentsensor zwischen dem Motor und der zentralen Differentialeinheit, um Leistung an die vorderen und hinteren Antriebswellen zu verteilen, vorgesehen.
Ein Torsionsdrehmoment wird durch Verwendung des Drehmomentsensors erfaßt. Dieses Drehmoment wird geviertelt, um die Torsionsdrehmomente zu ermitteln, die auf die vier Räder angewendet werden.
In dem Fahrzeug vom Vierrad-Antriebstyp des Typs, bei dem die Antriebsdrehmomente, die an die vorderen und hinteren Räder verteilt werden, sich voneinander unterscheiden oder variieren, sind Drehmomentsensoren an den Antriebswellen auf der Ausgangsseite der zentralen Differentialeinheit angebracht.
In einem Fahrzeug, bei dem Leistung an die vier Räder durch die Differentialeinheit übertragen wird, kann der durch die Gleichung (61) gegebene Torsionswinkel θt für die Berechnung des auf die vorderen und hinteren Räder wirkenden Torsionsdrehmoments verwendet werden, wenn das Torsionsdrehmoment unter Verwendung des Torsionswinkels θt (beschrieben in der sechsten Ausführungsform) berechnet wird. Das auf die Radantriebswellen wirkende Torsionsdrehmoment kann unter Verwendung des Torsionsdrehmoments gegeben durch die Gleichung (81) in der achten Ausführungsform berechnet werden.
In einem Fahrzeug, bei dem ein Differentialbegrenzer auf einen Abschnitt wirkt, an dem die Leistung an die vorderen und hinteren Räder verteilt wird, wird die Gleichung (61) fast auf die vorderen und hinteren Räder angewendet. Der sich ergebende Torsionswinkel θt kann anstelle des Torsionsdrehmoments in den ersten bis vierten Ausführungsformen verwendet werden.
An den Rädern angebrachte Beschleunigungsmesser können zur Ermittlung der Beschleunigung der Räder verwendet werden.
In den voranstehend erwähnten Ausführungsformen handelt es sich bei der Antriebseinheit oder Leistungseinheit des Kraftfahrzeugs um eine Brennkraftmaschine. Es ist offensichtlich, daß das Antiblockier-Steuersystem der vorliegenden Erfindung auf Kraftfahrzeuge angewendet werden kann, deren Antriebseinheit beispielsweise ein Induktionsmotor ist, der durch eine Energiequelle angesteuert wird, deren Spannung und Frequenz veränderbar sind. Ferner kann das Antiblockier-Steuersystem der vorliegenden Erfindung auf das elektromagnetische Bremssystem und auch auf das Bremssystem, welches auf der hydraulischen (z. B. Öl)- Drucksteuerung beruht, angewendet werden.
Das Antiblockier-Steuersystem der vorliegenden Erfindung beurteilt Zustände der Räder auf der Basis einer Beschleunigung des Rads korrigiert durch das Torsionsdrehmoment, welches an die Torsionsübertragungseinrichtung übertragen wird und steuert die Bremskraft auf der Grundlage der Beurteilung. Demzufolge wird die Beurteilung unter Berücksichtigung des Torsionsdrehmoment durchgeführt. Wenn die Antriebswellen verwunden werden und die Radgeschwindigkeit oszilliert, führt das Antiblockier-Steuersystem eine geeignete Bremssteuerung durch, so daß der Bremsabstand verkleinert wird, während eine hohe Bremsstabilität aufrechterhalten wird.
Das Antiblockier-Steuersystem empfängt Signale von an den Rädern angebrachten Radgeschwindigkeitssensoren und erfaßt Radgeschwindigkeiten aus den Sensorsignalen, berechnet eine Beschleunigung des Rads unter Verwendung der erfaßten Radgeschwindigkeit, korrigiert die berechnete Beschleunigung mit einem Torsionsdrehmoment angelegt an die Radantriebswelle, die zu dem Rad gehört, beurteilt einen Zustand des Rads auf der Basis der korrigierten Beschleunigung und stellt den an das Rad angewendeten hydraulischen Bremsdruck ein, wodurch die Bremskraft gesteuert wird. Demzufolge wird die Beurteilung oder Bestimmung in Anbetracht des Torsionsdrehmoments durchgeführt. Wenn die Antriebswellen verwunden werden und die Radgeschwindigkeit oszilliert, führt das Antiblockier- Steuersystem eine geeignete Bremssteuerung so aus, daß der Bremsabstand reduziert wird, während eine hohe Bremsstabilität aufrechterhalten wird. Demzufolge kann die Beschleunigung des Rads durch einfache Einrichtungen gewonnen werden.
In dem Antiblockier-Steuersystem wird die korrigierte Beschleunigung Gc wie folgt ausgedrückt:
Gc = Kr(dω/dt) + (Kr/Iw)Tt.
Demzufolge ermittelt das Antiblockier-Steuersystem eine korrigierte Beschleunigung durch Lösung der Gleichung, beurteilt Zustände der Räder und steuert die Bremskraft auf der Basis der Beurteilung in geeigneter Weise.
Das Antiblockier-Steuersystem umfaßt eine Steuerbefehlseinrichtung, die so arbeitet, daß die Steuerbefehlseinrichtung eine Differenz zwischen der an das Rad angelegten Bremskraft und die Straßenoberflächenreaktion aus der korrigierten Beschleunigung erkennt, einen Zustand des Rads auf der Grundlage der Differenz beurteilt und ein Steuersignal zum Steuern der Bremskraft erzeugt, und eine Bremskraft-Einstelleinrichtung zum Steuern der Bremskraft in Abhängigkeit von dem Steuersignal. Damit erfaßt das Antiblockier-Steuersystem exakt den Zusammenhang zwischen der Bremskraft und der Straßenoberflächenreaktion, führt eine geeignete Bremssteuerung aus und reduziert den Bremsabstand, während eine hohe Bremsstabilität aufrechterhalten wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft entsprechend der korrigierten Beschleunigung, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rads kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Wenn das Rad ein Torsionsdrehmoment erhält, eine Beschleunigung des Rads oszilliert und die Radverzögerung vorübergehend erhöht wird, wenn die Bremskraft unter der Straßenoberflächenreaktion ist, erzeugt das Antiblockier- Steuersystem kein Signal zum Verkleinern der Bremskraft. Ein derartiger nachteiliger Fall, bei dem, wenn eine Verkleinerung der Bremskraft nicht erforderlich ist, die Bremskraft verkleinert wird, um dadurch den Bremsabstand zu verkleinern, tritt nicht auf.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft bei einem ersten vorgegebenen Gradienten gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rads kleiner als ein erster vorgegebener Wert ist, und es erzeugt ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft bei einem zweiten vorgegebenen Gradienten, der flacher als der erste Gradient ist, gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Beschleunigung des Rads größer als der erste vorgegebene Wert, aber kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist. Demzufolge hält das Antiblockier-Steuersystem eine Bremskraft höher als bei der abrupten Verkleinerung. Zusätzlich kann eine übermäßige Verringerung der Bremskraft aufgrund der Verzögerung des Steuersystems minimiert werden, wodurch der Bremsabstand reduziert wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft entsprechend der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion unter der Verkleinerung der Bremskraft ist. Deshalb wird ein derartiger Nachteil beseitigt, daß die Bremskraft übermäßig verkleinert wird und der Bremsabstand verlängert wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist, eine Radgeschwindigkeit größer als eine Referenzgeschwindigkeit ist, die aus einer auf der Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist, und eine Beschleunigung des Rads größer als der erste vorgegebene Wert, aber kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist. Selbst in einem derartigen Fall, bei dem die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktion abfällt, die Rutschrate unter die spezifische Rutschrate abfällt, die die maximale Straßenoberflächenreaktion bereitstellt, und die Radgeschwindigkeit auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeführt wird, erzeugt das Antiblockier-Steuersystem ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, um dadurch die übermäßige Verkleinerung der Bremskraft zu verhindern. Demzufolge wird eine effektive Bremssteuerung durch Sicherstellen der erforderlichen Bremskraft realisiert.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft entsprechend der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und ein maximaler Wert der korrigierten Beschleunigung wird erfaßt. Demzufolge hält das Antiblockier-Steuersystem die Bremskraft auf einem Wert in der Nähe der maximalen Straßenoberflächenreaktion, wodurch die Bremse effektiv gesteuert wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion fällt und dann über die Straßenoberflächenreaktion steigt. Deshalb bestimmt das Antiblockier-Steuersystem einen genauen Zeitpunkt zum Vergrößern der Bremskraft und vergrößert die Bremskraft.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Radgeschwindigkeit größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die aus einer auf der Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet wird und eine Beschleunigung des Rads größer als der zweite vorgegebene Wert ist. Selbst wenn die Bremskraft nicht unter die Straßenoberflächenreaktion fällt, bestimmt das Antiblockier- Steuersystem demzufolge den Zeitpunkt zum Vergrößern der Bremskraft und realisiert einen effektiven Bremsvorgang.
Das Antiblockier-Steuersystem bestimmt einen ansteigende Gradienten auf der Grundlage des maximalen Werts der korrigierten Beschleunigung und erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft bei dem bestimmten ansteigenden Gradienten. Die Periode einer Wiederholung der Vergrößerung und der Verkleinerung der Bremskraft kann auf eine Periode eingestellt sein, die für die Eigenschaften des Fahrzeugs benötigt wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft bei einem ersten ansteigenden Gradienten für eine voreingestellte Zeitperiode gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft unter die Straßenoberflächenreaktion fällt und dann über die Straßenoberflächenreaktion ansteigt und nach der voreingestellten Zeitperiode erzeugt das Antiblockier- Steuersystem ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft bei einem zweiten ansteigenden Gradienten, der flacher als der erste ansteigende Gradient ist. Deshalb wird, wenn dies erforderlich ist, die Bremskraft auf einen Wert in der Nähe der maximalen Straßenoberflächenreaktion eingestellt. Wenn die Bremskraft bei einem steilen Gradienten erhöht werden muß, wird sie sanft erhöht, wodurch die Bremse effektiv gesteuert wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zum Verkleinern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rads kleiner als ein voreingestellter Wert ist, und es erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft, wenn die an das Rad angelegte Bremskraft kleiner als die Straßenoberflächenreaktion ist. Deshalb beurteilt das Antiblockier-Steuersystem Zustände der Räder exakt und verringert den Bremsabstand, während ein übermäßiges Rutschen der Räder vermieden wird.
Das Antiblockier-Steuersystem erzeugt ein Signal zur Verkleinerung der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine an das Rad angelegte Bremskraft größer als die Straßenoberflächenreaktion ist und eine Beschleunigung des Rads kleiner als ein voreingestellter Wert ist, erzeugt ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung der Bremskraft und zum Halten der gegenwärtigen Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Radgeschwindigkeit größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die von einer auf der Grundlage der Geschwindigkeit der jeweiligen Räder abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet wird, und eine Beschleunigung des Rads größer als der zweite vorgegebene Wert ist und es erzeugt ein Signal zum Vergrößern der Bremskraft gemäß der korrigierten Beschleunigung, wenn eine Beschleunigung des Rads größer als der zweite vorgegebene Wert ist und die Radgeschwindigkeit größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit ist, die größer als die erste Referenzgeschwindigkeit ist. Deshalb beurteilt das Antiblockier-Steuersystem Zustände der Räder exakt und reduziert den Bremsabstand, während ein übermäßiges Rutschen der Räder verhindert wird.
In dem Antiblockier-Steuersystem wird ein Torsionsdrehmoment auf der Grundlage eines Torsionswinkels der Drehmomenten- Übertragungseinrichtung berechnet. Deshalb kann ein Torsionsdrehmoment mit einfachen Einrichtungen erfaßt werden und die Kosten einer Herstellung des Antiblockier- Steuersystems sind reduziert.
Das Torsionsdrehmoment wird in dem Antiblockier-Steuersystem unter Verwendung einer Beschleunigung einer Rotation, die aus der Anzahl von Umdrehungen einer Antriebseinheit abgeleitet wird, und einem Massenträgheitsmoment der Antriebseinheit berechnet. Da dieses Verfahren durchgeführt werden kann, indem lediglich eine Rotationsbeschleunigung der Antriebseinheit erfaßt wird, kann ein Torsionsdrehmoment durch eine einfache Einrichtung erfaßt werden und die Kosten für die Herstellung des Antiblockier-Steuersystems werden verkleinert.

Claims (13)

1. Antiblockier-Steuersystem zum Einstellen des Bremsdrucks (P) von an Rädern (6; 6a-6d) eines Fahrzeugs angebrachten Radbremsen (7; 7a-7d), wobei die angetriebenen Räder (6; 6a-6d) des Fahrzeugs über eine Drehmomenten-Übertragungseinrichtung (2-5), umfassend die Antriebswellen (5a, 5b) der angetriebenen Räder (6; 6a- 6d) und eine mit einer Antriebseinheit (1) des Fahrzeugs verbundene Antriebswelle (3), mit der Antriebseinheit (1) in Verbindung stehen, umfassend:
  • a) eine Raddrehgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (25; 25a-25d; 31) zur Erfassung einer Drehgeschwindigkeit (ω) mindestens eines angetriebenen Rads (6a oder 6b);
  • b) einen Antriebswellen-Drehmomentsensor (23) zum Erfassen eines auf die mit der Antriebseinheit (1) verbundene Antriebswelle (3) wirkenden Torsionsdrehmoments (Tt);
  • c) eine Radbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (32) zur Ermittlung der Radbeschleunigung (Gw, dω/dt) des mindestens einen angetriebenen Rads (6a oder 6b) auf Grundlage der erfaßten Drehgeschwindigkeit (ω);
  • d) eine Radbeschleunigungskorrektur- Berechnungseinrichtung (36) zum Ermitteln einer korrigierten Radbeschleunigung (Gc) durch Korrigieren der ermittelten Radbeschleunigung (Gw) aufgrund des auf das angetriebene Rad (6a oder 6b) wirkenden erfaßten Torsions-Drehmoments (Tt), wobei die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) die Differenz zwischen dem von der Bremse auf das angetriebene Rad (6a, 6b) ausgeübten Bremsdrehmoment (Tb; B) und dem auf den Reifen des angetriebenen Rads (6a, 6b) wirkenden Reifendrehmoment (A, µ.W.r) ist; und
  • e) eine Einstelleinrichtung (37; 10; 10a-10d) zum Einstellen des Bremsdrucks (P) der Radbremsen (7; 7a-7d) in Abhängigkeit von der korrigierten Radbeschleunigung (Gc), wobei die Einstelleinrichtung (37; 10; 10a-10d)
    • 1. bei Beginn eines Bremsvorgangs den Bremsdruck (P) bei einer negativen korrigierten Radbeschleunigung (Gc) solange erhöht (t < t1), bis die Radbeschleunigung (Gw) unter einen vorgegebenen ersten Wert (α) fällt;
    • 2. den Bremsdruck (P) dann verringert (t1 < t < t3), bis die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) positiv wird (t3);
    • 3. danach den Bremsdruck (P) konstant hält (t3 < t < t4), bis die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) wieder auf einen negativen Wert invertiert wird (t4); und
    • 4. erst dann den Bremsdruck (P) wieder erhöht (t < t4) (vgl. Fig. 3, 9).
2. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbeschleunigungskorrektur-Berechnungseinrichtung (36) die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) gemäß folgender Gleichung ermittelt:
Gc = Kr(dω/dt) + (Kr/Iw)Tt
mit
Iw: Massenträgheitsmoment eines Rads (6);
dω/dt: Beschleunigung des Rads (6);
Tt: Torsionsdrehmoment, welches an die Antriebswelle (5a, 5b) des Rads (6) angelegt wird;
Kr: Konstante.
3. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) die Verringerung des Bremsdrucks (P) im Merkmal e2) vornimmt (Block S14), während die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) negativ ist (Block S12) und die Radbeschleunigung (Gw) des Rads (6) kleiner als der vorgegebene erste Wert (α) ist (Block S13) (vgl. Fig. 3, 9).
4. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstelleinrichtung (37) die Verringerung des Bremsdrucks (P) im Merkmal e2) mit einem ersten vorgegebenen Gradienten entsprechend der korrigierten Radbeschleunigung (Gc) vornimmt, während die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) negativ ist und die Radbeschleunigung (Gw) ausgehend von dem ersten vorgegebenen Wert (α) bis zu einem Minimum abnimmt und dann ausgehend von dem Minimum größer als der erste vorgegebene Wert (α) aber kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert (β), der größer als der erste vorgegebene Wert (α) ist, wird, und
die Einstelleinrichtung (37) die Verringerung des Bremsdrucks (P) im Merkmal e2) mit einem zweiten vorgegebenen Gradienten, der flacher als der erste Gradient ist, vornimmt (t11 < t < t12), wenn die Radbeschleunigung (Gw) größer als der zweite vorgegebene Wert (β) und anwächst, bis die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) positiv wird (vgl. Fig. 14).
5. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) eine Konstanthaltung des Bremsdrucks (P) vornimmt, wenn die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) negativ ist, die Radgeschwindigkeit (ω, Vw) größer als eine Referenzgeschwindigkeit (Vr), die aus einer auf der Basis der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder (6) abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (Vw) abgeleitet wird, ist und die Radbeschleunigung (Gw) des Rads (6) größer als der erste vorgegebene Wert (α), aber kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert (β) ist, der größer als der erste vorgegebene Wert (α) ist (vgl. Fig. 9; t < t5).
6. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) eine Konstanthaltung des Bremsdrucks (P) vornimmt, wenn die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) negativ ist und ein maximaler Wer der korrigierten Radbeschleunigung (Gcmax) erfaßt wird.
7. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) eine Vergrößerung des Bremsdrucks (P) vornimmt, wenn eine Radgeschwindigkeit (Vw) größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit (Vr1) ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit (Vr2) ist, die aus einer auf der Basis der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder (6) abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (ω) abgeleitet wird, und eine Radbeschleunigung (Gw) des Rads (6) größer als ein zweiter vorgegebener Wert (β) ist.
8. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) einen Gradienten des Bremsdruckanstiegs auf der Basis des maximalen Werts der korrigierten Radbeschleunigung (Gcmax) bestimmt und eine Vergrößerung des Bremsdrucks (P) bei dem bestimmten ansteigenden Gradienten vornimmt.
9. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) ein Signal zum Vergrößern des Bremsdrucks (P) bei einem ersten ansteigenden Gradienten für eine voreingestellte Zeitperiode (T) entsprechend der korrigierten Beschleunigung (Gc) erzeugt, wenn die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) positiv ist und dann negativ wird, und nach der voreingestellten Zeitperiode (T, γ) ein Signal zum Vergrößern des Bremsdrucks (P) bei einem zweiten ansteigenden Gradienten (Block S23, Block S22) erzeugt, der flacher als der erste ansteigende Gradient (Block S22) ist.
10. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) ein Signal zum Vergrößern des Bremsdrucks (P) bei einem ersten ansteigenden Gradienten (Block S22) für eine voreingestellte Zeitperiode (T) entsprechend der korrigierten Beschleunigung (Gc) erzeugt, wenn die korrigierte Radbeschleunigung (Gc) positiv wird und dann negativ wird, und nach der voreingestellten Zeitperiode (T) ein Signal zum Erhöhen des Bremsdrucks (P) bei einem zweiten ansteigenden Gradienten (Block S23) erzeugt, der flacher als der erste ansteigende Gradient (Block S22) ist.
11. Antiblockier-Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (37) ein Signal zum Stoppen einer Verkleinerung des Bremsdrucks (P) und zum Halten des gegenwärtigen Bremsdrucks (P) entsprechend der korrigierten Beschleunigung (Gc) erzeugt, wenn eine Radgeschwindigkeit (Vw) größer als eine erste Referenzgeschwindigkeit (Vr1) ist, die größer als eine zweite Referenzgeschwindigkeit (Vr2) ist, die aus einer auf der Grundlage der Geschwindigkeiten der jeweiligen Räder (6) abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) abgeleitet wird, und die Radbeschleunigung des Rads (6) größer als ein zweiter vorgegebener Wert (β) ist, und ein Signal zur Vergrößerung der Bremskraft (Fb) entsprechend der korrigierten Radbeschleunigung (Gc) erzeugt, wenn eine Radbeschleunigung (Gw) des Rads größer als ein zweiter vorgegebener Wert (β) ist, und die Radgeschwindigkeit (Vw) größer als die zweite Referenzgeschwindigkeit (Vr2) ist, die größer als die erste Referenzgeschwindigkeit (Vr1) ist.
12. Antiblockier-Steuersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswellen-Drehmomentsensor (23) das Torsionsdrehmoment (Tt) auf der Basis eines Torsionswinkel (θt) der Drehmomenten- Übertragungseinrichtung (2-5) ermittelt.
13. Antiblockier-Steuersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswellen-Drehmomentsensor (23) das Torsionsdrehmoment (Tt) unter Verwendung einer Beschleunigung einer Rotation abgeleitet aus der Anzahl der Umdrehungen der Antriebseinheit (1) und einem Massenträgheitsmoment (Iw) der Antriebseinheit (1) ermittelt.
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