DE19525538A1 - Steuervorrichtung und -verfahren für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein entspre­ chendes Verfahren für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem bzw. ABS.

Die Einstellung des Bremsdrucks für die ABS-Steuerung wird herkömmlich von Ein/Aus-Impulssignalen mit steiler Wellenform durchgeführt, die die Einlaß- und Auslaßventile öffnen und schließen.

Die herkömmliche Verwendung von Impulssignalen mit steiler Wellenform am Einlaßventil führt zu einem abrupten Öffnen und Schießen der Bremsleitung, so daß eine starke Pulsation des Bremsdrucks erzeugt wird. Das führt zur Erzeugung von störendem Lärm und Schwingungen, und die Ansprechempfindlichkeit des Bremspedals wird dadurch verschlechtert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beim Öffnen und Schießen des Einlaßventils erzeugte Pulsation des Bremsdrucks zu verringern, um so Lärm und Schwingungen zu vermindern und die Ansprech­ empfindlichkeit des Bremspedals zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine ABS-Steuer­ vorrichtung für ein Fahrzeug gelöst, die folgendes aufweist: ein Einlaßventil, das die Bremsleitungen, die den Rädern Bremsdruck zuführen, elektromagnetisch öffnet und schließt, ein Auslaß­ ventil, das die Bremsleitungen elektromagnetisch öffnet und schließt, um den Bremsdruck von den Rädern zu verringern, und ein elektronisches Steuergerät, das Signale anlegt, um die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen und zu schließen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform der Signale zur Betätigung des Einlaßventils abrupte Änderungen des Bremsdrucks vermeidet bzw. unterdrückt.

Ferner wird durch die Erfindung ein ABS-Steuerverfahren für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Einlaßventil, das den Rädern Bremsdruck zuführt, geöffnet und geschlossen wird und das Auslaßventil, das den Bremsdruck von den Rädern verringert, geöffnet und geschlossen wird, um so den auf die Räder aufge­ brachten Bremsdruck zu ändern, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil derart betätigt wird, daß abrupte Ände­ rungen des Bremsdrucks unterdrückt werden.

Durch die Erfindung werden die nachstehenden Vorteile erreicht:

• 1. Das Einlaßventil wird sanft geöffnet und geschlossen, so daß eine Pulsation des Bremsdrucks minimiert wird, wodurch störender Lärm und Schwingungen vermieden werden und eine verbesserte Ansprechempfindlichkeit des Bremspedals erreicht wird.
• 2. Das Einlaßventil wird nicht vollständig geöffnet, so daß eine Pulsation des Bremsdrucks minimiert wird, wodurch wiederum störender Lärm und Schwingungen vermieden werden und die Ansprechempfindlichkeit des Bremspedals verbessert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der ABS-Steuervorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der ABS-Bremsdrucker­ zeugungsanlage;

Fig. 3 ein Blockbild des elektronischen Steuergeräts, das die Signale zum Öffnen und Schießen des Einlaßventils erzeugt;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Mustergenerators;

Fig. 5 Wellenformen des Mustergenerators; und

Fig. 6 Wellenformen von Signalen zum Öffnen und Schließen der Ventile.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird die ABS-Steuervorrichtung 1 beschrieben. Beim Betätigen eines Bremspedals 11 wird der an einem Hauptzylinder 12 erzeugte hydraulische Druck durch die ABS-Bremsdruckerzeugungsanlage 2 der jeweiligen Radbremse 14 jedes Rads 15, 16, 17, 18 zugeführt, um das Fahrzeug zu bremsen.

Wenn das Bremspedal zu stark gedrückt wird, so daß die Räder Schlupf haben oder blockieren, erfaßt ein Raddrehzahlfühler 51 die Drehzahl des jeweiligen Rads, und die entsprechenden Signale werden an das elektronische Steuergerät 3 übermittelt, das diese Information nutzt, um die Bremsdruckerzeugungsanlage 2 anzu­ steuern, so daß der Schlupf jedes Rads 15 bis 18 geregelt wird. Das elektronische Steuergerät 3 kann aus jeder kundenspezifi­ schen Hardware, einem Mikrocomputer oder sonstigen allgemeinen Computereinrichtungen bestehen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird die allgemeine Anordnung und Konfiguration der Bremsleitungen beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Beispiel von zwei getrennten Bremsleitungen, insbesondere 21 und 22, die durch den Hauptzylinder in einer X-Konfiguration mit­ einander verbunden sind. Ein Bremsflüssigkeit-Ausgleichsbehälter 13 ist eine Fluidkammer, die dem Hauptzylinder 12 Bremsflüssig­ keit zuführt. Die Bremsleitung 21 ist über Einlaßventile 23 mit den Radbremsen 14 des rechten Vorderrads 18 und des linken Hinterrads 17 und über Auslaßventile 24 mit einem Zusatzbehälter 27 verbunden. Gleichermaßen ist die Bremsleitung 22 durch Ein­ laßventile 23 mit den Radbremsen 14 des rechten Hinterrads 16 und des linken Vorderrads 15 und durch Auslaßventile 24 mit dem Zusatzbehälter 27 verbunden.

Eine Bremspumpe 25 zur ABS-Steuerung wird von einem Motor 26 angetrieben. Das elektronische Steuergerät 3 empfängt Signale von dem jeweiligen Raddrehzahlfühler 51 und beginnt erforder­ lichenfalls die ABS-Steuerung. In diesem Fall wird der Motor 26 aktiviert, um die Pumpe 25 anzutreiben, so daß diese Brems­ flüssigkeit von dem Zusatzbehälter 27 zu der Bremsleitung 21 und der Bremsleitung 22 liefert. Die Einlaßventile 23 und die Auslaßventile 24 werden wiederholt geöffnet und geschlossen, um den Bremsdruck zu den Radbremsen 14 einzustellen.

Nachstehend wird die Unterdrückung der Pulsation des Bremsdrucks beschrieben.

Der Bremsdruck in der Bremsleitung auf der Seite des Hauptzy­ linders 12 wird durch das Einlaßventil 23 auf die jeweilige Radbremse 14 aufgebracht. Während sich das Einlaßventil 23 öffnet und schließt, bewirkt der Bremsdruck auf der Seite des Hauptzylinders 12 eine Zunahme des Bremsdrucks auf der Seite der Radbremse 14, und in diesem Fall beginnen die beiden Bremsdrücke zu schwingen, so daß Impulse erzeugt werden. Diese Pulsation auf der Seite des Hauptzylinders 12 führt zur Erzeugung von stören­ dem Lärm und Vibrationen und verringert die Ansprechempfind­ lichkeit des Bremspedals 11. Die Schwingung des Bremsdrucks kann unterdrückt und die Pulsation minimiert werden, indem diese Ventiltätigkeit verlangsamt wird. Auch kann die Pulsation des Bremsdrucks beim Umschalten des Einlaßventils 23 vom geschlos­ senen in den geöffneten Zustand oder vom geöffneten in den geschlossenen Zustand dadurch minimiert werden, da nur sehr wenig Bremsflüssigkeit durchgelassen wird. Das Einlaßventil 23 wird also nicht vollständig, sondern nur in sehr geringem Maß geöffnet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird der Betrieb des Einlaßventils erläutert.

Das Einlaßventil 23 wird von Ausgangssignalen einer Ventil­ treiberschaltung 34 in dem elektronischen Steuergerät 3 ange­ steuert. In diesem Steuergerät verarbeiten ein Mikroprozessor bzw. MPU-1 31 und ein MPU-2 32 Signale von jedem Raddrehzahl­ fühler 51 zur Schlupfregelung, der Mustergenerator 33 erzeugt ein vorgegebenes Signalmuster, und die Ventiltreiberschaltung 34 erzeugt Ausgangssignale, um einen elektrischen Strom an den Elektromagneten 29 des Einlaßventils 23 zu liefern.

Die Mikroprozessoren sind redundant vorgesehen, um Fehler im Betrieb zu detektieren und im übrigen einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird eine Mustergene­ ratorschaltung erläutert.

Die Mustergeneratorschaltung 33 empfängt Spannungssignale VIN von dem MPU-1 31 und gibt diese Signale an einen Zeitgeber 41, ein UND-Glied 42 und ein NICHT-Glied 44 weiter, wonach Spannungswellenformen (1) bis (3) gemäß Fig. 5 durch einen Spannungsregler 43, einen Schalter 45 und weitere Bauelemente erzeugt werden. Signale, die diese Wellenformen bilden, treiben einen Treibertransistor 47 über ein Pufferglied 46 in der Ventiltreiberschaltung 34, so daß Ventiltreibersignale abgegeben werden. Diese Signale übertragen einen elektrischen Strom zu dem Magnetventil 29 und steuern das Einlaßventil 23 nach Maßgabe des erzeugten Musters an.

Die Mustergeneratorschaltung 33 kann entweder eine festver­ drahtete Schaltung sein oder durch Programmierung (Software) erhalten werden.

Die Wellenformen des elektrischen Stroms, der die Ventile antreibt, kann entweder von einem Typ I sein, der in Fig. 5 gezeigt ist, oder kann gemäß Fig. 6 eine sanft ansteigende und abfallende Neigung wie in Beispiel 1, einen Stufenverlauf wie in Beispiel 2 oder eine Kombination aus Neigungs- und Stufenver­ läufen wie in Beispiel 3 sein oder jedes andere Muster haben, das die Bremsleitung nicht vollständig öffnet, sondern nur teilweise in sehr geringem Maß öffnet, wenn das Einlaßventil geöffnet ist. Außerdem kann jede Kombination dieser Muster verwendet werden.

Diese Art der Ventiltätigkeit gewährleistet, daß kein plötz­ licher Durchfluß von Bremsflüssigkeit durch das Einlaßventil stattfindet, so daß abrupte Änderungen des Bremsdrucks vermieden werden.

Claims (9)

1. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, die folgendes aufweist: ein Einlaßventil (23), das die Brems­ leitungen (21, 22), die den Rädern (15 bis 18) Bremsdruck zuführen, elektromagnetisch öffnet und schließt, ein Auslaß­ ventil (24), das die Bremsleitungen elektromagnetisch öffnet und schließt, um den Bremsdruck von den Rädern zu verringern, und ein elektronisches Steuergerät (3), das Signale anlegt, um die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen und zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform der Signale zur Betätigung des Einlaßventils abrupte Änderungen des Bremsdrucks unterdrückt.

2. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, die folgendes aufweist: ein Einlaßventil (23), das die Brems­ leitungen (21, 22), die den Rädern (15 bis 18) Bremsdruck zuführen, elektromagnetisch öffnet und schließt, ein Auslaß­ ventil (24), das die Bremsleitungen elektromagnetisch öffnet und schließt, um den Bremsdruck von den Rädern zu verringern, und ein elektronisches Steuergerät (3), das Signale anlegt, um die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen und zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform der Signale zur Betätigung des Einlaß­ ventils eine sanft ansteigende und abfallende Neigung hat.

3. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, die folgendes aufweist: ein Einlaßventil (23), das die Brems­ leitungen (21, 22), die den Rädern (15 bis 18) Bremsdruck zuführen, elektromagnetisch öffnet und schließt, ein Auslaß­ ventil (24), das die Bremsleitungen elektromagnetisch öffnet und schließt, um den Bremsdruck von den Rädern zu verringern, und ein elektronisches Steuergerät (3), das Signale anlegt, um die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen und zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform der Signale zum Betätigen des Einlaßventils einen stufenförmigen Verlauf hat.

4. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, die folgendes aufweist: ein Einlaßventil (23), das die Brems­ leitungen (21, 22), die den Rädern (15 bis 18) Bremsdruck zuführen, elektromagnetisch öffnet und schließt, ein Auslaß­ ventil (24), das die Bremsleitungen elektromagnetisch öffnet und schließt, um den Bremsdruck von den Rädern zu verringern, und ein elektronisches Steuergerät (3), das Signale anlegt, um die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen und zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsleitungen (21, 22) auch bei geöffnetem Einlaß­ ventil (23) nicht vollständig, sondern nur teilweise in einem sehr geringen Ausmaß öffnen.

5. Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, die folgendes aufweist: ein Einlaßventil (23), das die Bremsen (21, 22), die den Rädern (15 bis 18) Bremsdruck zuführen, elektromagnetisch öffnet und schließt, ein Auslaßventil (24), das die Bremsleitungen elektromagnetisch öffnet und schließt, um den Bremsdruck von den Rädern zu verringern, und ein elektronisches Steuergerät (3), das Signale anlegt, um die Einlaß- und Auslaßventile zu öffnen und zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuergerät (3) Signale von einer Recheneinrichtung (MPU-1, MPU-2) für die Verarbeitung der Antiblockierregelung empfängt, einen Mustergenerator (33), um eine Wellenform zu erzeugen, die abrupte Änderungen des Bremsdrucks unterdrückt, und eine Ventiltreiberschaltung (34) aufweist, um Signale abzugeben, um die Ventile (23) nach Maßgabe dieser Wellenform anzusteuern.

6. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, wobei das Einlaßventil, das den Rädern Bremsdruck zuführt, geöffnet und geschlossen wird und das Auslaßventil, das den Bremsdruck von den Rädern verringert, geöffnet und geschlossen wird, um so den auf die Räder aufgebrachten Bremsdruck zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil derart betätigt wird, daß abrupte Änderungen des Bremsdrucks unterdrückt werden.

7. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, wobei das Einlaßventil, das den Rädern Bremsdruck zuführt, geöffnet und geschlossen wird und das Auslaßventil, das den Bremsdruck von den Rädern verringert, geöffnet und geschlossen wird, um so den auf die Räder aufgebrachten Bremsdruck zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil mit einer sanft ansteigenden und abfal­ lenden Signalwellenform beaufschlagt wird, so daß der Ände­ rungsgradient des Bremsdrucks reduziert ist.

8. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, wobei das Einlaßventil, das den Rädern Bremsdruck zuführt, geöffnet und geschlossen wird und das Auslaßventil, das den Bremsdruck von den Rädern verringert, geöffnet und geschlossen wird, um so den auf die Räder aufgebrachten Bremsdruck zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil mit einer stufenförmigen Signalwellenform beaufschlagt wird, so daß Änderungen des Bremsdrucks reduziert sind.

9. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit Antiblockiersystem, wobei das Einlaßventil, das den Rädern Bremsdruck zuführt, geöffnet und geschlossen wird und das Auslaßventil, das den Bremsdruck von den Rädern verringert, geöffnet und geschlossen wird, um so den auf die Räder aufgebrachten Bremsdruck zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsleitungen auch bei geöffnetem Einlaßventil nicht vollständig, sondern nur teilweise in einem sehr geringen Ausmaß geöffnet werden.