DE19526422A1 - Gleitschutz-Regelungssystem - Google Patents
Gleitschutz-RegelungssystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitschutz-
Regelungssystem zur Regelung der auf Fahrzeugräder ausgeübten
Bremskraft während eines Bremsvorgangs eines Kraftfahrzeugs
zur Verhinderung des Blockierens der Räder, und insbesondere
ein Gleitschutz-Regelungssystem zur Berechnung einer
Änderungsrate einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit zur
Abschätzung eines Reibungsbeiwerts (Reibungskoeffizienten)
der Straßenoberfläche auf der Basis der Änderungsrate und zur
Steuerung der Bremskraft in Abhängigkeit von dem
Reibungsbeiwert.
Der Reibungsbeiwert zwischen der Straßenoberfläche und den
Rädern verändert sich in Abhängigkeit von der Art der Räder,
dem Zustand der Straßenoberfläche und dergleichen.
Insbesondere verändert sich der Reibungsbeiwert in großem
Umfang in Abhängigkeit vom Zustand der Straße, auf der das
Fahrzeug fährt, wie beispielsweise einer trockenen
Straßenoberfläche oder einer nassen Straßenoberfläche. Es ist
daher wichtig, den Reibungsbeiwert der Straßenoberfläche
(nachstehend als Straßen-CF-Wert bezeichnet) zur ermitteln.
In diesem Zusammenhang ist es jedoch unmöglich, den Straßen-
CF-Wert direkt zu ermitteln. Gemäß einer aus der japanischen
Offenlegungsschrift Nr. 60-35647 beschriebenen Vorrichtung
ist es daher beispielsweise bekannt, den Straßen-CF-Wert
durch einen jeweiligen größenmäßigen Vergleich einer
Radgeschwindigkeit und einer Radbeschleunigung mit einer
Standardgeschwindigkeit und einer Standardbeschleunigung
jedes Rads zu bestimmen. Bei der aus dieser Druckschrift
bekannten Vorrichtung ist vorausgesetzt, daß der Straßen-CF-
Wert abgeschätzt wird, wenn der Druckverminderungsablauf in
einem Radzylinder eines jeden Rads eingeleitet wurde, so daß
der Straßen-CF-Wert lediglich dann geschätzt wird, wenn der
hydraulische Bremsdruck geregelt wird. Es ist daher
unmöglich, den Straßen-CF-Wert vor Beginn eines
Druckverminderungsablaufs abzuschätzen.
In Verbindung mit einem hydraulischen Bremssystem unter
Verwendung eines proportional geregelten elektromagnetischen
Ventils, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 3-208758 offenbart ist, wurde vorgeschlagen, den Straßen-
CF-Wert zum Zeitpunkt des Beginns der Bremsdruckregelung zu
ermitteln zur Bereitstellung einer angemessenen
Bremsdruckregelung zu Beginn derselben in Abhängigkeit von
den Straßenbedingungen. In der Praxis wurde dabei der
Straßen-CF-Wert auf der Basis einer Beschleunigung einer
Standardgeschwindigkeit abgeschätzt, die vorliegt, wenn eine
Einrichtung zur Bestimmung des Erfordernisses einer
Bremsdruckregelung bestimmt hat, daß dieselbe eingeleitet
wurde. Somit wird die abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vs
anhand der Maximalgeschwindigkeit der Radgeschwindigkeit der
vier Räder berechnet, bevor die Bremsdruckregelung
eingeleitet wurde, und es wird sodann eine Beschleunigung Vsd
entsprechend der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs
berechnet. Der Straßen-CF-Wert wird danach auf der Basis der
Beschleunigung Vsd zur Bildung eines jedem Radzylinder
zuzuführenden Hydraulikbremsdrucks geschätzt.
Gemäß der technischen Lehre der vorstehend angegebenen
Druckschrift ist der Wert des Hydraulikbremsdrucks, der
gebildet wird, wenn die Bremsdruckregelung eingeleitet wird,
unbekannt, und der Straßen-CF-Wert, der auf der Basis einer
Änderung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs während
einer bestimmten Zeitdauer geschätzt wird, kann im Falle des
gleichzeitigen Blockierens aller Fahrzeugräder nicht
geschätzt werden. Zur Lösung dieses Problems wurde in der
japanischen Patentschrift Nr. 5-131912 eine Gleitschutz-
Regelungsvorrichtung vorgeschlagen. Diese Vorrichtung umfaßt
eine Einrichtung zur Berechnung der Änderung der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit pro bestimmter Zeitdauer, eine
Einrichtung zum Schätzen des Reibungsbeiwerts der Straße
durch Vergleichen der Änderung mit einem vorbestimmten Wert,
eine Bremskraftregelungseinrichtung zur Regelung eines
Betätigungsglieds in Abhängigkeit von zumindest einem
Abschätzungsergebnis der Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung
zur Regelung des einem Radzylinder zuzuführenden
Hydraulikbremsdrucks zur Regelung der auf ein Rad
einwirkenden Bremskraft, sowie eine Einrichtung zum Anpassen
des Werts des Reibungsbeiwerts. Die Anpassungseinrichtung
hindert dabei die Änderungsberechnungseinrichtung an einer
Berechnung einer Änderung der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die Änderung einen
vorbestimmten Wert mehr als eine vorbestimmte Anzahl von
Malen während einer vorbestimmten Zeitdauer vor dem Einleiten
einer Bremsdruckregelung durch die Bremskraftregelungs
einrichtung überschritten hat, wobei der Reibungsbeiwert auch
dann bestimmt werden kann, wenn gleichzeitig alle
Fahrzeugräder blockiert sind. Wird jedoch bei dem aus der
Druckschrift Nr. JP 5-131912 bekannten Vorrichtung
beispielsweise die Bremskraft allmählich den Fahrzeugrädern
zugeführt, dann wird sich die Radgeschwindigkeit ebenfalls
allmählich vermindern, so daß ein Blockierzustand des
Fahrzeugrads nur sehr schwierig erfaßt werden kann, bis die
Radgeschwindigkeit auf einen relativ kleinen Wert abgesunken
ist. Daher kann die Gleitschutz-Regelung in der Weise
verzögert werden, daß alle Fahrzeugräder gleichzeitig
blockieren können.
Wird im allgemeinen ein fahrendes Fahrzeug abgebremst, dann
sind die Achsbelastungen, die jeweils auf den vorderen und
hinteren Teil des Fahrzeugs einwirken, zueinander
unterschiedlich durch die verlagerte Belastung infolge des
Bremsbetriebs. Daher stehen die einem vorderen Fahrzeugrad
zugeführte Bremskraft und die einem hinteren Fahrzeugrad
zugeführte Bremskraft zum gleichzeitigen Blockieren
sämtlicher Fahrzeugräder nicht in einem direkten Zusammenhang
zueinander, jedoch in einer Beziehung entsprechend einer
gestrichelten Linie in Fig. 11. Diese Beziehung ist als
ideale Bremskraftverteilung bekannt, die in Abhängigkeit von
der Bedingung unter Last oder ohne Last veränderlich ist.
Überschreitet die den hinteren Fahrzeugrädern zugeführte
Bremskraft die den vorderen Fahrzeugrädern zugeführte
Bremskraft, dann wird die Richtungsstabilität des Fahrzeugs
verschlechtert. Zur Einstellung der den hinteren Rädern
zuzuführenden Bremskraft auf einen niedrigeren Wert als die
den vorderen Fahrzeugrädern zugeführte Bremskraft und zur
Bildung einer an die ideale Bremskraftverteilung angenäherten
Verteilung, ist ein Proportionalventil zwischen dem hinteren
Radbremszylinder und dem Hauptzylinder vorgesehen.
Entsprechend diesem Aufbau umfaßt die Verteilungskennlinie
einen Knickbereich, wie er in Fig. 11 mittels der
durchgezogenen Linie dargestellt ist. Wird beispielsweise ein
Unterschied in der Belastung der inneren und äußeren Räder
eines um eine Kurve fahrenden Fahrzeugs berücksichtigt, dann
ist es erforderlich, die den hinteren Fahrzeugrädern
zugeführte Bremskraft erheblich stärker als die den vorderen
Fahrzeugrädern zugeführte Bremskraft zu vermindern.
Fig. 12 zeigt eine bekannte Kennlinie eines Reibungsbeiwerts
gegen die Schlupfrate (CF-S-Kennlinie), bei welcher die
Gleitschutz-Regelung unmittelbar nach Erreichen des
Spitzenwerts des Reibungsbeiwerts eingeleitet wird. Wird die
Schlupfrate bis zum Spitzenwert berücksichtigt, dann wird das
durch ein auf einer Straßenoberfläche mit einem relativ
niedrigen Reibungsbeiwert gemäß der durchgezogenen Linie in
Fig. 12 fahrende Fahrzeug verursachte Schlupfraten
differential (Sb) niedriger sein als das
Schlupfratendifferential (Sa), das von einem Fahrzeug
verursacht wurde, das auf einer Straßenoberfläche mit einem
relativ hohen Reibungsbeiwert gemäß der strichpunktierten
Linie fährt, in Bezug auf dieselbe Änderungsrate d(CF) des
Reibungsbeiwerts. Daher wird die Verminderungsrate der
Radgeschwindigkeit der vorderen Fahrzeugräder während des
Laufs mit einem relativ niedrigen Reibungsbeiwert (gemäß der
strichpunktierten Linie Vwf in Fig. 8) größer als diejenige
der vorderen Fahrzeugräder, die mit einem hohen
Reibungsbeiwert laufen (gemäß der durchgezogenen Linie Vwf in
Fig. 8). Ferner ist auch das Geschwindigkeitsdifferential
zwischen der Radgeschwindigkeit der vorderen Fahrzeugräder
und der Radgeschwindigkeit der hinteren Fahrzeugräder (gemäß
der gestrichelten Linie Vwr in Fig. 8) infolge eines mit
einem niedrigen Reibungsbeiwert fahrenden Fahrzeugs größer
als das infolge eines mit hohem Reibungsbeiwert fahrenden
Fahrzeugs.
Somit ist es günstig, in den Fällen, in denen der Straßen-CF-
Wert in Abhängigkeit von der Veränderung der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit während einer vorbestimmten
Zeitdauer, d. h. der Gierrate (oder Fahrzeugverzögerung)
geschätzt wird, das Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferential
zwischen den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern als einen
Parameter zu verwenden. Überschreitet dabei das
Radgeschwindigkeitsdifferential einen vorbestimmten Wert,
dann ist es möglich, den Straßen-CF-Wert auf der Basis der
Gierrate der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit zu schätzen,
bevor die Gleitschutz-Regelung eingeleitet wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Gleitschutz-Regelungssystem derart auszugestalten, daß ein
Reibungsbeiwert einer Straßenoberfläche entsprechend der
Gierrate einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt
wird, und daß der Reibungsbeiwert richtig geschätzt wird,
bevor eine Bremsdruckregelung eingeleitet wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Das Gleitschutz-Regelungssystem zur Regelung der den Rädern
eines Kraftfahrzeugs zuzuführenden Bremskraft umfaßt dabei
mit den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern in
Wirkverbindung stehende jeweilige Radbremszylinder zur
Bildung einer Bremskraft, einen hydraulischen Druckgenerator
zum Zuführen eines hydraulischen Bremsdrucks zu jedem
Radbremszylinder, ein in jedem Hydraulikschaltkreis zur
Verbindung des Hydraulikdruckgenerators mit jedem
Radbremszylinder angeordnetes Betätigungsglied zur Regelung
des hydraulischen Bremsdrucks in jedem der Radbremszylinder,
und eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zur
Erfassung der Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder und zur
Abgabe von jeweiligen Ausgangssignalen entsprechend der
Radgeschwindigkeiten. Das Gleitschutz-Regelungssystem umfaßt
ferner eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung zur
Berechnung einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit auf der
Basis der mittels der Radgeschwindigkeit-
Erfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten, eine
Änderungsraten-Berechnungseinrichtung zur Berechnung einer
Änderungsrate der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, eine
Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung zum
Vergleichen der Drehbewegungs- bzw. Rotationsbedingungen der
vorderen Fahrzeugräder und der hinteren Fahrzeugräder auf der
Basis von zumindest von der Radgeschwindigkeit-
Erfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten, und eine
Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung zum Schätzen eines
Reibungsbeiwerts einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt,
entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem
Ausgangssignal der Änderungsraten-Berechnungseinrichtung und
einer Standardrate. Die Reibungsbeiwert-Berechnungs
einrichtung kann dabei den Reibungsbeiwert der Straße
lediglich dann schätzen, wenn die Vorderrad- und Hinterrad-
Vergleichseinrichtung einen höheren Wert als eine
vorbestimmte Differenz zwischen den Rotationsbedingungen der
vorderen Fahrzeugräder und der hinteren Fahrzeugräder bildet.
Die Bremskraft-Regelungseinrichtung regelt das
Betätigungsglied in Abhängigkeit von zumindest dem von der
Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung geschätzten Reibungsbeiwert
und in Abhängigkeit von den von der Radgeschwindigkeit-
Erfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten, wobei
die jedem Fahrzeugrad zugeführte Bremskraft geregelt wird.
Im vorstehend beschriebenen Gleitschutz-Regelungssystem
umfaßt die Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung
vorzugsweise eine Geschwindigkeitsdifferential-Berechnungs
einrichtung zur Berechnung eines Radgeschwindigkeits
differentials zwischen der Vorderradgeschwindigkeit der
vorderen Fahrzeugräder und der Hinterradgeschwindigkeit der
hinteren Fahrzeugräder auf der Basis der von der
Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erfaßten Rad
geschwindigkeiten. Dabei schätzt die Reibungsbeiwert-
Schätzeinrichtung den Reibungsbeiwert der Straße auf der
Basis des Vergleichsergebnisses zwischen dem Ausgangssignal
der Änderungsraten-Berechnungseinrichtung und der
Standardrate, wobei der Vergleich nur dann durchgeführt wird,
wenn das Ausgangssignal der Geschwindigkeitsdifferential-
Berechnungseinrichtung einen vorbestimmten Wert
überschreitet.
Die Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung umfaßt
eine Schlupfratendifferential-Berechnungseinrichtung zur
Berechnung eines Radschlupfratendifferentials zwischen der
Vorderradschlupfrate der vorderen Fahrzeugräder und der
Hinterradschlupfrate der hinteren Fahrzeugräder auf der Basis
der von der Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung
erfaßten Radgeschwindigkeiten und dem Ausgangssignal der
Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung, wobei ferner die
Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung den Reibungsbeiwert der
Straße auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem
Ausgangssignal der Änderungsraten-Berechnungseinrichtung und
der Standardrate schätzt und der Vergleich nur dann
durchgeführt wird, wenn das Ausgangssignal der
Schlupfratendifferential-Berechnungseinrichtung einen
vorbestimmten Wert überschreitet.
Bei dem Gleitschutz-Regelungssystem gemäß der vorstehenden
Beschreibung weist die Fahrzeuggeschwindigkeit-
Schätzeinrichtung vorzugsweise eine Einrichtung auf zur
Änderung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Reibungsbeiwert-
Schätzeinrichtung.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild zur Veranschau
lichung des Gleitschutz-Regelungssystems
gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des Gleitschutz-
Regelungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des
Aufbaus der elektronischen Regelungseinrichtung
gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
Wirkungsweise der Bremskraftregelung der elektro
nischen Regelungseinrichtung gemäß dem Ausführungs
beispiel,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechend dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
Berechnung der Änderungsrate der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der
Abschätzung des Reibungsbeiwerts vor Einleitung
einer Gleitschutz-Regelung,
Fig. 8 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung
des Zusammenhangs zwischen der Änderung der Rad
geschwindigkeiten und der Änderungsrate der ge
schätzten Fahrzeuggeschwindigkeit,
Fig. 9 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung
der Änderung der Radgeschwindigkeiten und Rad
zylinderdrücken während des Gleitschutz-Regelungs
betriebs,
Fig. 10 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung
der Änderung der Radgeschwindigkeiten und der Rad
zylinderdrücke einer aus dem Stand der Technik be
kannten Gleitschutz-Regelung während des Betriebs,
Fig. 11 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung
einer Bremskraftverteilung zwischen den vorderen
und hinteren Fahrzeugrädern gemäß einer bekannten
Bremseinrichtung,
Fig. 12 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung
einer bekannten Reibungsbeiwert/Schlupfraten-
Kennlinie, und
Fig. 13 ein allgemeines Blockschaltbild zur Veranschau
lichung eines weiteren Gleitschutz-Regelungssystems
gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist schematisch ein Gleitschutz-Regelungssystem
dargestellt, das die jedem von vorderen Fahrzeugrädern FW und
von hinteren Fahrzeugrädern RW eines Fahrzeugs in
Abhängigkeit von den Bremsbedingungen zugeführte Bremskraft
regelt. Bei diesem Gleitschutz-Regelungssystem wird im
Betrieb eines Hydraulikdruckgenerators PG ein hydraulischer
Bremsdruck vom Hydraulikdruckgenerator PG jedem von
Radbremszylindern Wf, Wr über ein Betätigungsglied FV
zugeführt, so daß auf jedes der Fahrzeugräder FW und RW eine
Bremskraft ausgeübt wird. Ferner werden die
Radgeschwindigkeiten der vorderen und hinteren Fahrzeugräder
FW und RW jeweils mittels Radgeschwindigkeitssensoren Sf und
Sr erfaßt. In Abhängigkeit von den Radgeschwindigkeiten wird
eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine
Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung ES berechnet und
eine Änderungsrate der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
wird mittels einer Änderungsraten-Berechnungseinrichtung RC
berechnet. Ein Radgeschwindigkeitsdifferential zwischen den
Radgeschwindigkeiten der vorderen Fahrzeugräder FW und RW
wird auf der Basis von Ausgangssignalen der
Radgeschwindigkeitssensoren Sf und Sr von einer Geschwindig
keitsdifferential-Berechnungseinrichtung VD berechnet.
Überschreitet sodann das von der Einrichtung VD berechnete
Radgeschwindigkeitsdifferential einen vorbestimmten Wert,
dann wird die Änderungsrate mit einer vorbestimmten Rate
verglichen, so daß ein Reibungsbeiwert der Straßenoberfläche,
auf der Fahrzeug fährt, mittels einer Straßen-CF-Wert-
Schätzeinrichtung EF auf der Basis des Vergleichsergebnisses
der Änderungsrate mit der vorbestimmten Rate geschätzt wird.
Das Betätigungsglied FV wird von der Bremskraft-
Regelungseinrichtung BC, mit der die Straßen-CF-Wert-
Schätzeinrichtung EF verbunden ist und welcher die
Ausgangssignale der Radgeschwindigkeitssensoren Sf und Sr
zugeführt werden, geregelt. Der jedem Radbremszylinder Wf und
Wr zugeführte Hydraulikbremsdruck wird von der Bremskraft-
Regelungseinrichtung BC in Abhängigkeit von dem geschätzten
Reibungsbeiwert und in Abhängigkeit von jeder einzelnen
Radgeschwindigkeit geregelt.
Im einzelnen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel unter
Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 beschrieben. In Fig. 2
sind Pumpen 21, 22, Vorratsbehälter 23, 24 und
Solenoidventile 31 bis 38 in Hydraulikschaltkreisen
vorgesehen zur Verbindung eines Hydraulikdruckgenerators 2,
der einen Hauptzylinder 2a und einen in Abhängigkeit von der
Betätigung eines Bremspedals 3 betriebenen Druckverstärker 2b
aufweist, mit Radbremszylindern 51 bis 54, die jeweils in
Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern FR, FL, RR und RL
stehen. Das Fahrzeugrad FR bezeichnet ein Fahrzeugrad an der
vorderen rechten Seite in Blickrichtung vom Fahrersitz aus
gesehen, das Fahrzeugrad FL bezeichnet ein Fahrzeugrad an der
vorderen linken Seite, das Fahrzeugrad RR bezeichnet ein
Fahrzeugrad an der hinteren rechten Seite und das Fahrzeugrad
RL bezeichnet ein Fahrzeugrad an der hinteren linken Seite.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die hinteren
Fahrzeugräder RR und RL mit den vorderen Fahrzeugrädern FR
und FL über ein nicht gezeigtes sogenanntes
Zentraldifferentialsystem verbunden, so daß alle
Fahrzeugräder zur Bildung eines Vierradantriebssystems (4WD-
System) angetrieben werden. Bezüglich einer Bremsanlage wurde
gemäß Fig. 2 ein diagonales hydraulisches Zweikreis
bremssystem gebildet.
Zwischen dem Hydraulikdruckgenerator 2 und den
Radbremszylindern 51 bis 54 ist ein Betätigungsglied 30
vorgesehen, das dem Betätigungsglied FV gemäß Fig. 1
entspricht. Das Betätigungsglied umfaßt Solenoidventile 31,
32 und Solenoidventile 33, 34, die jeweils in den
hydraulischen Schaltkreisen zur Verbindung einer
Ausgangsöffnung des Hauptzylinders 2a zu den
Radbremszylindern 51, 54 und der Pumpe 21 vorgesehen sind,
sowie eine zwischen dem Hauptzylinder 2a und den
Solenoidventilen 31 bis 34 angeordnete Pumpe 21. In gleicher
Weise sind die Solenoidventile 35 und 36 und die
Solenoidventile 37 und 38 jeweils in den hydraulischen
Schaltkreisen zur Verbindung der anderen Ausgangsöffnung des
Hauptzylinders 2a zu den Radbremszylindern 52 und 53
vorgesehen, und eine Pumpe 22 ist zwischen dem Hauptzylinder
2a und den Solenoidventilen 35 bis 38 angeordnet. Die Pumpen
21 und 22 werden mittels eines Elektromotors 20 angetrieben,
so daß das auf einen vorbestimmten Druck gebrachte Bremsfluid
diesen Hydraulikschaltkreisen zugeführt wird. Damit dienen
diese Hydraulikschaltkreise als Schaltkreise, durch welche
der hydraulische Bremsdruck den normalerweise offenen
Solenoidventilen 31, 33, 35 und 37 zugeführt wird. Die
hydraulischen Schaltkreise auf der Ablaufseite der
normalerweise geschlossenen Solenoidventile 32 und 34 sind
mit der Pumpe 21 über einen Vorratsbehälter 23 verbunden, und
die hydraulischen Schaltkreise an der Ablaufseite der
Solenoidventile 36 und 38 sind mit der Pumpe 22 über den
Vorratsbehälter 24 verbunden. Jeder der Vorratsbehälter 23
und 24 ist mit einem Kolben und einer Feder ausgestattet, und
dient der Speicherung des Bremsfluids, das von jedem der
Solenoidventile 32, 34, 36 und 38 über die hydraulischen
Schaltkreise an deren Ablaufseite zurückgeführt wird, und
dient ferner zur Zuführung des Bremsfluids zu jedem der
Solenoidventile, wenn die Pumpen 21 und 22 betrieben werden.
Jedes der Solenoidventile 31 bis 38 ist ein zwei Öffnungen
und zwei Stellungen aufweisendes, solenoidbetätigtes
Umschaltventil, das sich in der ersten Betätigungsstellung
gemäß Fig. 2 befindet, wenn kein Strom der Solenoidspule
zugeführt wird, so daß jeder der Radbremszylinder 51 bis 54
mit dem Hydraulikdruckgenerator 2 und den Pumpen 21 oder 22
verbunden ist. Wird den Solenoidspulen Strom zugeführt, dann
wechselt jedes Solenoidventil zu seiner zweiten
Betriebsstellung, so daß jeder der Radbremszylinder 51 bis 54
von dem Hydraulikdruckgenerator 2 und den Pumpen 21 oder 22
abgeschaltet und mit dem Vorratsbehälter 23 oder 24 verbunden
wird. Absperrventile gemäß Fig. 2 ermöglichen dem Bremsfluid
den Rückfluß von jedem der Radbremszylinder 51 bis 54 und den
Vorratsbehältern 23 und 24 zum Hydraulikdruckgenerator 2 und
verhindern den entgegengesetzt gerichteten Fluß des
Bremsfluids.
Somit wird bei Erregen oder Nichterregen jedes
Solenoidventils 31 bis 38 der Hydraulikbremsdruck in jedem
der Radbremszylinder 51 bis 54 vermindert, gehalten oder
vergrößert. Wird insbesondere keiner der Solenoidspulen jedes
Solenoidventils 31 bis 38 ein Strom zugeführt, dann wird der
Hydraulikbremsdruck vom Hydraulikdruckgenerator 2 und den
Pumpen 21 oder 22 jedem der Radbremszylinder 51 bis 54 zur
Vergrößerung des Hydraulikbremsdrucks in jedem
Radbremszylinder zugeführt. Wird demgegenüber den
Solenoidspulen ein Strom zugeführt, dann wird jeder der
Radbremszylinder 51 bis 54 mit dem Vorratsbehälter 23 oder 24
zur Verminderung des Hydraulikbremsdrucks in jedem
Radzylinder verbunden. Wird ferner lediglich den
Solenoidspulen der Solenoidventile 31, 33, 35 und 37 ein
Strom zugeführt, dann wird in jedem Radbremszylinder der
Hydraulikbremsdruck gehalten. Somit kann durch eine Anpassung
der Zeitintervalle für eine Erregung oder Nichterregung der
Solenoidventile eine sogenannte Puls-Vergrößerungs-
Betriebsart (Stufen-Vergrößerungs-Betriebsart) oder eine
Puls-Verminderungs-Betriebsart zum allmählichen Vergrößern
oder Verringern des Hydraulikbremsdrucks gebildet werden.
Die vorstehend beschriebenen Solenoidventile 31 bis 38 sind
elektrisch mit einer elektronischen Regelungseinrichtung 10
zur Steuerung der Betätigung der Solenoidventile 31 bis 38
verbunden. Der Elektromotor 20 ist ebenfalls mit der
elektronischen Regelungseinrichtung 10 verbunden, so daß der
Betrieb des Elektromotors 20 von der elektronischen
Regelungseinrichtung 10 gesteuert wird. An den Fahrzeugrädern
FR, FL, RR und RL sind jeweils mit der elektronischen
Regelungseinrichtung 10 verbundene Radgeschwindigkeits
sensoren vorgesehen, die jeweils ein der
Rotationsgeschwindigkeit jedes Fahrzeugrads entsprechendes
Signal abgeben und somit der elektronischen
Regelungseinrichtung 10 ein Radgeschwindigkeitssignal
zuführen. Jeder der Radgeschwindigkeitssensoren 41 bis 44
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein bekannter
Sensor vom elektromagnetischen Induktionstyp, der einen
Abnehmer mit einer um einen Permanentmagneten gewickelten
Spule und einen Rotor mit in dessen Außenbereich angeordneten
Zähnen aufweist, wobei der Sensor eine Spannung mit einer
Frequenz abgibt, die proportional zur Rotations
geschwindigkeit jedes Fahrzeugrads ist. Anstelle des
vorstehend beschriebenen Sensors kann jedoch auch ein Sensor
anderen Typs verwendet werden. Ferner ist ein Bremsschalter
45 vorgesehen, der beim Niederdrücken des Bremspedals 3
eingeschaltet wird und der beim Loslassen des Bremspedals 3
wieder ausgeschaltet wird und der elektrisch mit der
elektronischen Regelungseinrichtung 10 verbunden ist.
Gemäß Fig. 3 ist die elektronische Regelungseinrichtung 10
mit einem Mikrocomputer 11 ausgerüstet, der eine
Zentraleinheit CPU 14, einen Festwertspeicher ROM 15, einen
Schreib/Lesespeicher RAM 16 und einen Zeitgeber 17 aufweist,
die mit einem Eingangsanschluß 12 und einem Ausgangsanschluß
13 über einen gemeinsamen Bus verbunden sind zur Duchführung
von Eingabe- und Ausgabeoperationen in Verbindung mit
externen Schaltungen. Die von jedem der
Radgeschwindigkeitssensoren 41 bis 44 ermittelten und vom
Bremsschalter 45 gebildeten Signale werden dem
Eingangsanschluß 12 über entsprechende Verstärkerschaltungen
18a bis 18e und sodann der Zentraleinheit CPU 14 zugeführt.
Ein Regelungssignal wird über den Ausgangsanschluß 13 dem
Elektromotor 20 über eine Ansteuerungsschaltung 19a
zugeführt, und Regelungssignale werden ferner den
Solenoidventilen 31 bis 38 über entsprechende
Ansteuerungsschaltungen 19b bis 19i zugeführt. Im
Mikrocomputer 11 ist im Festwertspeicher ROM 15 ein Programm
entsprechend dem Ablaufdiagramm gemäß den Fig. 4 bis 7
gespeichert, wobei die Zentraleinheit CPU 14 das Programm
bearbeitet, während der (nicht gezeigte) Zündschalter
geschlossen ist, und wobei der Schreib/Lesespeicher RAM 16
kurzzeitig veränderliche Daten zur Durchführung des Programms
speichert.
Nachstehend wird ein von der elektronischen
Regelungseinrichtung 10 zur Durchführung der
Gleitschutzregelung zu bearbeitendes Programm in Verbindung
mit den Fig. 4 bis 7 beschrieben. Fig. 4 zeigt ein
Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Der Programmablauf entsprechend den
Ablaufdiagrammen der Fig. 4 bis 7 beginnt, wenn ein nicht
gezeigter Zündschalter eingeschaltet wird und führt zur
Initialisierung des Systems einen Schritt 101 durch zur
Löschung verschiedener Daten wie der Radgeschwindigkeit Vw,
einer Radbeschleunigung DVw oder dergleichen. In Schritt 102
werden die Radgeschwindigkeit Vw in Abhängigkeit von den
Ausgangssignalen eines jeden Radgeschwindigkeitssensors 41
bis 44 und sodann in Schritt 103 die Radbeschleunigung DVw
aus der Radgeschwindigkeit Vw berechnet. In Schritt 104 wird
ein Reibungsbeiwert einer Straßenoberfläche geschätzt, bevor
die Gleitschutzregelung eingeleitet wurde, so daß ein hoher
CF-Wert, ein mittlerer CF-Wert und niedriger CF-Wert als
Reibungsbeiwert der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug
fährt, ausgewählt wird. Dies wird später noch in Bezug auf
Fig. 5 im einzelnen beschrieben.
Das Programm geht sodann zu Schritt 105 über, in welchem
bestimmt wird, ob eines der Fahrzeugräder unter einer
Gleitschutzregelung (abgekürzt als ABS-Regelung gemäß Fig. 4)
steht. Wird festgestellt, daß eine Gleitschutzregelung
durchgeführt wird, dann geht das Programm zu Schritt 107, im
anderen Falle zu Schritt 106, in welchem bestimmt wird, ob
die Bedingungen zur Einleitung einer Gleitschutzregelung
erfüllt sind. Wurde ermittelt, daß die Bedingungen noch nicht
erfüllt sind, dann springt das Programm zu Schritt 113. In
Schritt 107 werden eine Verminderungsbetriebsart, eine
Haltebetriebsart, eine Stufen-Vergrößerungs-Betriebsart und
eine Betriebsart auf der Basis der aus der Radgeschwindigkeit
Vw, der Radbeschleunigung DVw und einer nachstehend noch
beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit VB und dem in Schritt
104 geschätzten Reibungsbeiwert der Straßenoberfläche
bestimmten Bremsbedingungen ausgewählt. In Schritt 108 wird
bestimmt, ob die ausgewählte Regelungsbetriebsart eine
Verminderungsbetriebsart ist. Trifft dies zu, dann geht das
Programm zu Schritt 109 über, in welchem ein
Verminderungsbetriebsartensignal ausgegeben wird.
Anderenfalls geht das Programm zu Schritt 110 über, in
welchem bestimmt wird, ob die ausgewählte
Regelungsbetriebsart die Stufen-Vergrößerungs-Betriebsart
ist. Trifft dies zu, dann geht das Programm zu Schritt 111
über, in welchem ein Stufen-Vergrößerungs-Betriebsartensignal
zur alternativen Vergrößerung oder Verminderung des
Hydraulikbremsdrucks ausgegeben wird, so daß allmählich der
Hydraulikbremsdruck in dem geregelten Radbremszylinder aus
den Radbremszylindern 51 bis 54 vergrößert wird. Ist die
Regelungsbetriebsart nicht die Stufen-Vergrößerungs-
Betriebsart, dann geht das Programm zu Schritt 112, in
welchem ein Haltebetriebsartsignal ausgegeben wird zum Halten
des Hydraulikbremsdrucks im Radbremszylinder (nachstehend
vereinfacht als Radzylinderdruck bezeichnet).
Die vorstehend beschriebenen Schritte zur Auswahl der
Regelungsbetriebsart und Bildung der Ausgangssignale werden
für jeden Radzylinder durchgeführt. In Schritt 113 wird
sodann bestimmt, ob die Schritte bezüglich aller vier Räder
FR, FL, RR, RL durchgeführt wurden, und das vorstehend
beschriebene Programm wird wiederholt durchgeführt, bis die
ABS-Regelung in Bezug auf sämtliche Fahrzeugräder
durchgeführt wurde. Danach geht das Programm zu Schritt 114
über, in welchem die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso
berechnet wird und das Programm zu Schritt 102 übergeht.
Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso wird entsprechend
dem Ablaufdiagramm gemäß Fig. 5 wie folgt berechnet. Zu
Beginn werden der maximale Wert der Radgeschwindigkeiten VwFR
(n) . . . der vier Fahrzeugräder in Schritt 201 bei jedem
Regelungszyklus von beispielsweise 5 ms zur Bildung der
maximalen Radgeschwindigkeit Vwo (n) berechnet. In Fig. 5
bezeichnet "MAX" eine Funktion zur Berechnung des maximalen
Werts verschiedener Daten, und "FR" oder dergleichen
bezeichnet das Rad, für welches die Radgeschwindigkeit
berechnet wurde. "(n)" bezeichnet den im n-ten-Zyklus
erhaltenen Wert, wobei "n" eine ganze Zahl größer oder gleich
1 ist. Das Programm geht sodann zu Schritt 202 über, in
welchem der Reibungsbeiwert der Straße, auf der das Fahrzeug
fährt, entsprechend dem Ergebnis der Abschätzung von Schritt
104 bestimmt wird. Wird der Reibungsbeiwert der Straße (der
Straßen-CF-Wert) derart bestimmt, daß er einem relativ hohen
Wert des Reibungsbeiwerts (hoher CF-Wert) entspricht, dann
geht das Programm zu Schritt 203 über, in welchem eine
Verzögerung Rdw auf einen vorbestimmten Wert von
beispielsweise 1,1 G eingestellt wird (wobei "G" die
Erdbeschleunigung ist). Wird hingegen bestimmt, daß der
Straßen-CF-Wert nicht dem hohen CF-Wert entspricht, dann geht
das Programm zu Schritt 204 über, in welchem bestimmt wird,
ob der Straßen-CF-Wert einem mittleren CF-Wert entspricht.
Entspricht der Straßen-CF-Wert dem mittleren CF-Wert, dann
geht das Programm zu Schritt 205 über, in welchem die
Beschleunigung Rdw auf beispielsweise 0,6 G eingestellt wird,
während andererseits das Programm zu Schritt 206 übergeht, in
welchem bestimmt wird, ob der Straßen-CF-Wert einem niedrigen
CF-Wert entspricht, so daß die Beschleunigung Rdw auf
beispielsweise 0,4 G eingestellt wird. Danach geht das
Programm zu Schritt 207 über, in welchem die Beschleunigung
Rup auf beispielsweise 0,5 G eingestellt wird, und das
Programm geht weiter zu Schritt 208, in welchem die
geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n) berechnet wird.
Hierbei wird der gemittelte oder mittlere Wert zur Bildung
der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n) aus den in
Schritt 201 erhaltenen maximalen Radgeschwindigkeiten Vwo(n),
zur Bildung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n-1)
zum vorhergehenden Zyklus mit einem durch Multiplizieren mit
der Beschleunigung Rup und dem Addieren der Zykluszeitdauer T
erhaltenen Wert, beispielsweise Vso(n-1) + RupT, und zur
Bildung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n-1) zum
vorhergehenden Zyklus mit dem durch Multiplizieren der
Verzögerung Rdw und der Subtraktion der Zykluszeitdauer T
erhaltenen Wert, beispielsweise Vso(n-1) - RdwT ausgewählt.
In Fig. 5 bezeichnet "Med" eine Funktion zur Bildung eines
Mittelwerts.
Fig. 6 zeigt ein Unterprogramm zur Berechnung der
Änderungsrate DVso der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso. In Schritt 301 wird die geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n) zum gegenwärtigen Zyklus (n)
von der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n-1) zum
vorhergehenden Zyklus (n-1) subtrahiert zur Bildung einer
entsprechenden Differenz, beispielsweise Vso(n-1) - Vso(n),
die einer Änderungsrate DVsx(n) zum gegenwärtigen Zyklus
entspricht. Das Programm geht sodann zu Schritt 302 über, in
welchem der Durchschnittswert der während der Zeitdauer von
16 Zyklen vom Zyklus (n-15) zum Zyklus (n) erhaltenen
Änderungsraten zur Bildung einer Änderungsrate DVso berechnet
wird. Diese Änderungsrate DVsx(n) wird in Abhängigkeit von
der Radvibration und dergleichen verändert, so daß die
Änderungsrate aus 16 Zyklen (insgesamt 80 ms beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel) zur Bildung eines
Mittelwerts herangezogen werden.
Fig. 7 zeigt ein Unterprogramm zur Abschätzung des
Reibungsbeiwerts der Straßenoberfläche (Straßen-CF-Wert) vor
Einleitung einer Gleitschutzregelung. In Schritt 401 wird
bestimmt, ob die Gleitschutzregelung eingeleitet wurde. Nur
in dem Falle, in dem noch keine Gleitschutzregelung
eingeleitet wurde, geht das Programm zu Schritt 402 und den
nachfolgenden Schritten über. In Schritt 402 wird eine
Vorderradgeschwindigkeit Vfw (beispielsweise eine
Radgeschwindigkeit der vorderen Räder FR oder FL) von der
Hinterradgeschwindigkeit Vwr (beispielsweise der
Durchschnittswert der Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder
RR und RL) zur Bildung eines Radgeschwindigkeitsdifferentials
Vd in Form eines absoluten Werts subtrahiert. Es wird sodann
in Schritt 403 bestimmt, ob das Radgeschwindigkeits
differential Vd größer als ein vorbestimmter Wert Kv ist, und
falls dies zutrifft, geht das Programm zu Schritt 404 und den
nachfolgenden Schritten über. Ist das Radgeschwindigkeits
differential Vd gleich oder größer als der vorbestimmte Wert
Kv, dann kehrt das Programm zum Hauptprogramm gemäß Fig. 4
zurück. In Schritt 404 wird die Änderungsrate DVso der
geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Standardrate
(beispielsweise 0,2 G) verglichen, und wenn erstere kleiner
als letztere ist, dann wird die Straßenoberfläche als
Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungsbeiwert
(niedriger CF-Wert) geschätzt. Wird bestimmt, daß die
Änderungsrate DVso gleich oder größer als 0, 2 G ist, dann
geht das Programm ferner zu Schritt 406 über, in welchem die
Änderungsrate DVso mit einer weiteren Standardrate (von
beispielsweise 0,4 G) verglichen wird. Ist die Änderungsrate
DVso kleiner als 0,4 G, dann geht das Programm zu Schritt 407
über, in welchem die Straßenoberfläche als eine
Straßenoberfläche mit einem mittleren Reibungsbeiwert
(mittlerer CF-Wert) geschätzt wird, und falls die
Änderungsrate gleich oder größer als 0,4 G ist, dann geht das
Programm zu Schritt 408 über, bei dem die Straßenoberfläche
als eine Straßenoberfläche mit einem hohen Reibungsbeiwert
(hoher CF-Wert) geschätzt wird. Ein Beispiel dieser
Wirkungsweise ist in Fig. 8 gezeigt, wobei eine durchgezogene
Linie Vwf die Radgeschwindigkeit der vorderen, auf einer
Straße mit hohem Reibungsbeiwert laufenden Räder bezeichnet,
eine strichpunktierte Linie Vwf die Fahrzeuggeschwindigkeit
der vorderen, auf einer Straße mit niedrigem Reibungsbeiwert
laufenden Räder kennzeichnet und eine punktierte Linie Vwr
die Hinterradgeschwindigkeit der hinteren Fahrzeugräder
anzeigt.
Ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das
Radgeschwindigkeitsdifferential Vd zwischen der
Vorderradgeschwindigkeit Vwf und der Hinterradgeschwindigkeit
Vwr höher als ein vorbestimmter Wert Kv, und ist die
Änderungsrate DVso der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
kleiner als 0,2 G im Punkt "a" gemäß Fig. 9, in welchem die
Gleitschutzregelung eingeleitet ist, dann wird die
Straßenoberfläche als Straßenoberfläche mit einem niedrigen
Reibungsbeiwert geschätzt. Im Punkt "b" von Fig. 9 ist die
Gleitschutzregelung für ein vorderes Fahrzeugrad zur
Verminderung des Radzylinderdrucks Pf eingeleitet. Der Punkt
"c" in Fig. 9 entspricht dem Punkt, bei dem der
Druckverminderungsablauf bei einer Gleitschutzregelung der
bekannten Einrichtung gemäß Fig. 10 eingeleitet ist. Die
Punkte "a" und "b" in Fig. 10 entsprechen jeweils den Punkten
"a" und "b" in Fig. 9. Wie aus dem Vergleich zwischen Fig. 9
und Fig. 10 hervorgeht, wurde der Reibungsbeiwert der
Straßenoberfläche in richtiger Weise vor dem Starten der
Gleitschutzregelung geschätzt, so daß der hydraulische
Bremsdruck in angemessener Weise unmittelbar nach Einleiten
der Gleitschutzregelung geregelt werden kann. Insbesondere
wenn alle Fahrzeugräder gleichzeitig eine Blockierneigung
zeigen und die Fahrzeugräder allmählich mit einem
Bremsbetrieb belastet werden, kann auch dann der
Reibungsbeiwert der Straßenoberfläche richtig geschätzt
werden, bevor die Gleitschutzregelung die Regelung des
Hydraulikbremsdrucks in Abhängigkeit vom richtig geschätzten
Reibungsbeiwert der Straße beginnt. Auch wenn sich das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel auf ein
vierradgetriebenes Fahrzeug (4WD) bezieht, kann die
vorliegende Erfindung auch bei Fahrzeugen mit zwei
angetriebenen Rädern und bei einem sogenannten Dreikanal-
Regelungssystem oder dergleichen angewendet werden. Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das
Radgeschwindigkeitsdifferential zwischen den vorderen und
hinteren Radgeschwindigkeiten mit einem vorbestimmten Wert in
dem Falle verglichen, daß der Reibungsbeiwert der
Straßenoberfläche vor Einleitung einer Gleitschutzregelung
geschätzt wurde. Gemäß Fig. 13 kann dieser jedoch auch
bestimmt werden, falls ein Schlupfratendifferential zwischen
den Schlupfraten der vorderen und hinteren Fahrzeugräder
einen vorbestimmten Wert überschreitet, bevor der
Reibungsbeiwert der Straßenoberfläche geschätzt wurde. In
diesem Falle wird anstelle des Radgeschwindigkeits
differentials Vd der Schritte 402 und 403 gemäß Fig. 7 das
Radschlupfratendifferential verwendet, und ein vorbestimmter
Wert, der unterschiedlich ist zu Kv von Fig. 7 ist für einen
Vergleich damit vorgesehen.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen
eine Anordnung zur Regelung einer vorderen oder hinteren
Fahrzeugrädern zugeführten Bremskraft in Abhängigkeit von den
vorherrschenden Bremsbedingungen, wobei ein
Hydraulikbremsdruck jedem Radbremszylinder über ein
Betätigungsglied zugeführt wird. Das Betätigungsglied wird
geregelt durch eine Bremskraft-Regelungseinrichtung, der
Ausgangssignale von Radgeschwindigkeitssensoren zugeführt
werden. In Abhängigkeit von den durch die
Radgeschwindigkeitssensoren ermittelten Radgeschwindigkeiten
wird eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit und eine
Änderungsrate der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
berechnet. Ferner wird ein Radgeschwindigkeitsdifferential
zwischen den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern (oder ein
entsprechendes Radschlupfratendifferential) berechnet.
Lediglich dann, wenn das Radgeschwindigkeitsdifferential
(oder das Radschlupfratendifferential) einen vorbestimmten
Wert überschreitet, wird die Änderungsrate der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Standardrate zur
Abschätzung eines Reibungsbeiwerts der Straßenoberfläche
verglichen. Sodann wird der jedem Radbremszylinder
zuzuführende Hydraulikbremsdruck mittels der Bremskraft-
Regelungseinrichtung in Abhängigkeit von dem geschätzten
Reibungsbeiwert und entsprechend jeder Radgeschwindigkeit
geregelt.
Claims (10)
1. Gleitschutz-Regelungssystem zur Regelung einer Rädern (FR,
FL, RR, RL, FW, RW) eines Kraftfahrzeugs zugeführten
Bremskraft, gekennzeichnet durch
Radbremszylinder (Wf, Wr, 51 bis 54), die zum Aufbringen einer Bremskraft jeweils mit den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern in Wirkverbindung stehen,
einen Hydraulikdruckgenerator (PG, 2) zum Zuführen eines Hydraulikbremsdrucks zu jedem der Radbremszylinder (Wf, Wr, 51 bis 54),
Betätigungsglieder (FV, 31 bis 38), die in jedem Hydraulikschaltkreis angeordnet sind zur Verbindung des Hydraulikdruckgenerators (PG, 2) mit jedem der Radbremszylinder (Wf, Wr, 51 bis 54) zur Regelung des Hydraulikbremsdrucks in jedem der Radbremszylinder,
Radgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) zur Erfassung von Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder und zur Abgabe von jeweiligen Ausgangssignalen entsprechend den Radgeschwindigkeiten,
eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung (ES, 10) zur Berechnung einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der von den Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Änderungsraten-Berechnungseinrichtung (RC, 10) zur Berechnung einer Änderungsrate der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung (VD, SD, 10) zum Vergleichen der Rotationsbedingungen der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL, FW) und der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW) auf der Basis von zumindest den mittels der Radgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) zum Schätzen eines Reibungsbeiwerts einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Ausgangssignal der Änderungsraten- Berechnungseinrichtung (RC, 10) und einer Standardrate, wobei die Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) lediglich dann den Reibungsbeiwert der Straße schätzen kann, wenn die Vorderrad- und Hinterrad-Vergleicheinrichtung (VD, 10) mehr als eine vorbestimmte Differenz zwischen den Rotationsbedingungen der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL, FW) und der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW) bildet, und
eine Bremskraft-Regelungseinrichtung (BC, 10) zur Regelung der Betätigungsglieder (FV, 31 bis 38) in Abhängigkeit von zumindest dem von der Reibungsbeiwert- Schätzeinrichtung (EF, 10) geschätzten Reibungsbeiwert, und in Abhängigkeit von den mittels der Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten, wobei die jedem Fahrzeugrad (FR, FL, RR, RL, FW, RW) zugeführte Bremskraft geregelt wird.
Radbremszylinder (Wf, Wr, 51 bis 54), die zum Aufbringen einer Bremskraft jeweils mit den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern in Wirkverbindung stehen,
einen Hydraulikdruckgenerator (PG, 2) zum Zuführen eines Hydraulikbremsdrucks zu jedem der Radbremszylinder (Wf, Wr, 51 bis 54),
Betätigungsglieder (FV, 31 bis 38), die in jedem Hydraulikschaltkreis angeordnet sind zur Verbindung des Hydraulikdruckgenerators (PG, 2) mit jedem der Radbremszylinder (Wf, Wr, 51 bis 54) zur Regelung des Hydraulikbremsdrucks in jedem der Radbremszylinder,
Radgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) zur Erfassung von Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder und zur Abgabe von jeweiligen Ausgangssignalen entsprechend den Radgeschwindigkeiten,
eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung (ES, 10) zur Berechnung einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der von den Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Änderungsraten-Berechnungseinrichtung (RC, 10) zur Berechnung einer Änderungsrate der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung (VD, SD, 10) zum Vergleichen der Rotationsbedingungen der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL, FW) und der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW) auf der Basis von zumindest den mittels der Radgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) zum Schätzen eines Reibungsbeiwerts einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Ausgangssignal der Änderungsraten- Berechnungseinrichtung (RC, 10) und einer Standardrate, wobei die Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) lediglich dann den Reibungsbeiwert der Straße schätzen kann, wenn die Vorderrad- und Hinterrad-Vergleicheinrichtung (VD, 10) mehr als eine vorbestimmte Differenz zwischen den Rotationsbedingungen der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL, FW) und der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW) bildet, und
eine Bremskraft-Regelungseinrichtung (BC, 10) zur Regelung der Betätigungsglieder (FV, 31 bis 38) in Abhängigkeit von zumindest dem von der Reibungsbeiwert- Schätzeinrichtung (EF, 10) geschätzten Reibungsbeiwert, und in Abhängigkeit von den mittels der Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten, wobei die jedem Fahrzeugrad (FR, FL, RR, RL, FW, RW) zugeführte Bremskraft geregelt wird.
2. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorderrad- und Hinterrad-
Vergleichseinrichtung (VD, SD, 10) eine Geschwindigkeits
differential-Berechnungseinrichtung (VD, 10) umfaßt zur
Berechnung eines Radgeschwindigkeitsdifferentials zwischen
der Vorderradgeschwindigkeit der vorderen Fahrzeugräder (FR,
FL, FW) und der Hinterradgeschwindigkeit der hinteren
Fahrzeugräder (RR, RL, RW) auf der Basis der von den
Radgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis
44) erfaßten Radgeschwindigkeiten, und wobei die
Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungs
beiwert der Straße auf der Basis des Vergleichsergebnisses
zwischen dem Ausgangssignal der Änderungsraten-
Berechnungseinrichtung (RC, 10) und der Standardrate
abschätzt, und der Vergleich lediglich dann durchgeführt
wird, wenn das Ausgangssignal der Geschwindigkeits
differential-Berechnungseinrichtung (VD, 10) einen
vorbestimmten Wert überschreitet.
3. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit-
Schätzeinrichtung (ES, 10) eine Einrichtung umfaßt zur
Änderung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Reibungsbeiwert-
Schätzeinrichtung (EF, 10).
4. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Änderungsraten-Berechnungseinrichtung
(RC, 10) eine Einrichtung zur Bildung einer Änderung der
geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit während einer
vorbestimmten Zeitdauer und eine Einrichtung zur Teilung der
Änderung durch die vorbestimmte Zeitdauer zur Bildung einer
Änderungsrate umfaßt.
5. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung
(EF, 10) eine Einrichtung (Schritte 201 bis 208) umfaßt zum
Vergleichen der von der Änderungsraten-Berechnungseinrichtung
(RC, 10) berechneten Änderungsrate mit einer Vielzahl von
Standardraten, die eine Vielzahl von Bereichen entsprechend
einer Vielzahl von jeweiligen Reibungsbeiwerten bilden, und
zum Auswählen von einem der Reibungsbeiwerte, der innerhalb
eines der Bereiche fällt.
6. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsdifferential
Berechnungseinrichtung (VD, 10) eine Einrichtung umfaßt zur
Berechnung eines Mittelwerts der von den Radgeschwindigkeit
Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten
Radgeschwindigkeiten der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW)
zur Bildung der Hinterradgeschwindigkeit.
7. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung (VD, SD, 10) eine Schlupfratendifferential-Berechnungseinrichtung (SD, 10) umfaßt zur Berechnung eines Radschlupfratendifferentials zwischen der Vorderrad schlupfrate der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL, FW) und der Hinterradschlupfrate der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW) auf der Basis der von den Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten und dem Ausgangssignal der Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung (ES, 10), und
die Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungsbeiwert der Straße auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Ausgangssignal der Änderungsraten-Berechnungseinrichtung (RC, 10) und der Standardrate abschätzt, wobei der Vergleich nur dann durchgeführt wird, wenn das Ausgangssignal der Schlupfratendifferential-Berechnungseinrichtung (SD, 10) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
die Vorderrad- und Hinterrad-Vergleichseinrichtung (VD, SD, 10) eine Schlupfratendifferential-Berechnungseinrichtung (SD, 10) umfaßt zur Berechnung eines Radschlupfratendifferentials zwischen der Vorderrad schlupfrate der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL, FW) und der Hinterradschlupfrate der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL, RW) auf der Basis der von den Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtungen (Sf, Sr, 41 bis 44) erfaßten Radgeschwindigkeiten und dem Ausgangssignal der Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung (ES, 10), und
die Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungsbeiwert der Straße auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen dem Ausgangssignal der Änderungsraten-Berechnungseinrichtung (RC, 10) und der Standardrate abschätzt, wobei der Vergleich nur dann durchgeführt wird, wenn das Ausgangssignal der Schlupfratendifferential-Berechnungseinrichtung (SD, 10) einen vorbestimmten Wert überschreitet.
8. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit-
Schätzeinrichtung (ES, 10) eine Einrichtung umfaßt zur
Änderung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit in
Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Reibungsbeiwert-
Schätzeinrichtung (EF, 10).
9. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Änderungsraten-Berechnungseinrichtung
(RC, 10) eine Einrichtung zur Bildung einer Änderung der
geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit während einer
vorbestimmten Zeitdauer und eine Einrichtung aufweist zum
Teilen der Änderung durch die vorbestimmte Zeitdauer zur
Bildung einer Änderungsrate.
10. Gleitschutz-Regelungssystem nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reibungsbeiwert-Schätzeinrichtung
(EF, 10) eine Einrichtung umfaßt zum Vergleichen der von der
Änderungsraten-Berechnungseinrichtung (RC, 10) berechneten
Änderungsrate mit einer Vielzahl von Standardraten, die eine
Vielzahl von Bereichen entsprechend einer Vielzahl von
jeweiligen Reibungsbeiwerten bilden, und zum Auswählen von
einem der Reibungsbeiwerte, der innerhalb eines der Bereiche
fällt.
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