DE19536059B4

DE19536059B4 - Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens eines Antiblockier-Systems

Info

Publication number: DE19536059B4
Application number: DE1995136059
Authority: DE
Inventors: Ivica Batistic
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: WO1997011869A1; DE19536059A1

Abstract

Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens eines Antiblockier-Systems für ein Kraftfahrzeug mit Heckantrieb, bei dem das Drehverhalten der einzelnen Räder gemessen, zur Ermittlung einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, des Radschlupfes und anderer Regelgrößen, die zur Bemessung und Modulation des Bremsdruckes in den Radbremsen der geregelten Räder herangezogen werden, ausgewertet wird, bei dem die Wiederbeschleunigung der Räder nach einem regelungsbedingten Druckabbau eine der Regelgrößen ist und bei dem für das Einsetzen des Bremsdruckaufbaus und für das Einsetzen des Bremsdruckabbaus Erkennungsschwellen vorgegeben werden, bei deren Überschreitung Bremsdruckaufbau bzw. Bremsdruckabbau ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschwelle für den Bremsdruckaufbau in den Hinterradbremsen um einen von der Wiederbeschleunigung des Hinterrades abhängigen Wert (R_B) reduziert wird, der nach der Beziehung RB = –k × a + RG errechnet wird, wobei 'a' die Beschleunigung, 'k' eine Konstante und 'R_G' den maximalen Reduzierungswert bei der Wiederbeschleunigung a = 0 bedeuten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens eines Antiblockier-Systems für ein Kraftfahrzeug mit Heckantrieb, bei dem das Drehverhalten der einzelnen Fahrzeugräder gemessen, zur Ermittlung einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, des Radschlupfes und anderer Regelgrößen, die zur Bemessung und Modulation des Bremsdruckes der geregelten Räder herangezogen werden, ausgewertet wird, bei dem die Wiederbeschleunigung des Rades nach einem regelungsbedingten Druckabbau eine der Regelgröße ist und bei dem für das Einsetzen des Bremsdruckaufbaus und des Bremsdruckabbaus jeweils Erkennungsschwellen vorgegeben werden, bei deren Überschreitung Bremsdruckaufbau bzw. Bremsdruckabbau ausgelöst wird.
Antiblockier-Systeme (ABS) mit elektronischer Regelung sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt und auf dem Markt. Die wichtigste Eingangsgröße des elektronischen Reglers ist das Drehverhalten der einzelnen Fahrzeugräder, das mit Radsensoren gemessen wird und zur Ermittlung einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, des Radschlupfes, von Radbeschleunigungssignalen usw. ausgewertet wird. Auf Basis dieser Informationen ermittelt oder errechnet. der Regler Bremsdrucksteuersignale, die den Bremsdruck in der gewünschten Weise modulieren und dadurch die Blockierschutzregelung ausführen.

Ein gattungsbildendes Antiblockier-System, bei dem für das Einsetzen des Druckaufbaus die Wiederbeschleunigung des Rades betrachtet wird, beschreibt die DE 39 36 510 A1 .

Bei heckgetriebenen Fahrzeugen beeinflußt bekanntlich die Bremsdruckregelung an den Hinterrädern die Stabilität des Fahrzeugs in besonderem Maße. Das Drehverhalten der Hinterräder während eines geregelten Bremsvorganges wird zu einem beachtlichen Anteil durch den Antriebsstrang, der auch ein sperrbares Differential einschließen kann, und durch einen eingekuppelten Antriebsmotor beherrscht, zusätzlich zu der Bremseneinwirkung. Maßnahmen zum Erhalt des stabilen Laufs der Hinterräder kommen daher besondere Bedeutung zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem für heckgetriebene Fahrzeuge vorgesehenem Antiblockier-System die Laufstabilität der Hinterräder erheblich zu verbessern.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe mit dem im Anspruch 1 beschriebenen Verfahren gelöst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, daß die Erkennungsschwelle für den Druckabbau in den Hinterradbremsen um einen von der Wiederbeschleunigung des Hinterrades abhängigen Wert reduziert wird, der nach der Beziehung RB = –k × a + RG errechnet wird, wobei 'a' die Beschleunigung, 'k' eine (die Steigung der Reduzierungsgeraden bestimmende) Konstante und 'R_G' den maximalen Reduzierungsbetrag bei der Wiederbeschleunigung a = 0 bedeuten.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Druckabbau-Erkennungsschwelle eines Hinterrades außerdem in Abhängigkeit von dem Radschlupf des zweiten Hinterrades variiert. Dabei wird zweckmäßigerweise die Erkennungsschwelle um einen vorgegebenen Wert reduziert, sobald der Radschlupf des zweiten Hinterrades einen vorgegebenen Schlupfgrenzwert überschreitet.

Weitere, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der beigefügten Abbildung hervor.

Die dargestellte Schaltungsanordnung zeigt die wesentlichen Komponenten eines Antibiockier-Systems der hier in Rede stehenden Art. Mit Radsensoren S1 bis S4 werden die Eingangssignale des Regelungssystems gewonnen. In einer Aufbereitungsschaltung 1 werden aus den Sensorsignalen die entsprechenden Radgeschwindigkeitssignale v₁ – v₄ abgeleitet. Diese Geschwindigkeitssignale können in Form von elektrischen Signalen oder, wenn die Weiterverarbeitung mit Hilfe von programmgesteuerten Schaltungen, wie Mikrocomputern oder dergleichen, erfolgt, in Form von Daten vorliegen.

Durch logische Verknüpfung der Geschwindigkeitssignale v₁ – v₄ mit Hilfe eines Schaltkreises 2 wird in bekannter Weise eine Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit v_REF gebildet. Durch Vergleich dieser Referenzgeschwindigkeit v_REF mit den Geschwindigkeitssignalen v₁ – v₄ der einzelnen Räder läßt sich dann der Schlupf (₁ bis ₄) jedes Rades bestimmen. Dies geschieht in einer Signalverarbeitungsschaltung 3, in der auch zeitliche Ableitungen der Geschwindigkeitssignale, insbesondere die Beschleunigungs-/Verzögerungssignale v₁ – v₄ und die Rucksignale v₁ – v₄ gewonnen bzw. errechnet werden.

Alle in der Signalverarbeitungsschaltung 3 ermittelten Daten oder Signale werden zu einer ABS-Logik 4 weitergeleitet, in der durch umfangreiche Berechnungen auf Basis komplexer Algorithmen Bremsdrucksteuersignale ermittelt werden. Mit Hilfe eines symbolisch dargestellten Ventilblockes 5, der Aktuatoren, insbesondere elektrisch steuerbare Hydraulikventile, enthält, wird die erwünschte Änderung des Bremsdruckes und damit die Blockierschutzregelung herbeigeführt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verfügt außerdem die dargestellte Schaltungsanordnung über eine Beschleunigungs-Auswerteschaltung 6, mit der die Geschwindigkeitsänderungen v₃, v₄ der Hinterräder 3, 4 des Fahrzeugs, für das die dargestellte Schaltungsanordnung ausgelegt ist, beurteilt werden.

Es wird insbesondere die Wiederbeschleunigung jedes Hinterrades 3 bzw. 4 nach einem regelungsbedingten Druckabbau analysiert. Mit Hilfe einer Schwellenreduzierung 7, die Schaltkreise oder entsprechende Programmschritte symbolisiert, wird ein Reduzierwert R_B nach der Beziehung RB = –k × a + RG errechnet und individuell für jedes Hinterrad (Rad 3, Rad 4) zur ABS-Logik 4 weitergeleitet. In der vorgenannten Beziehung ist mit 'a' die Wiederbeschleunigung eines Hinterrades bezeichnet; 'a' ist also in der Wiederbeschleunigungsphase mit der zeitlichen Ableitung v₃, v₄ der Geschwindigkeit v₃, v₄ des Hinterrades 3 bzw. 4 identisch. 'k' ist eine Konstante, die die Steigung der Reduzierungsgeraden angibt. Mit 'R_G' ist der maximale Reduzierungsbetrag bei einer Wiederbeschleunigung a = 0 angegeben.

Bei einer Regelung bzw. einer Schaltungsanordnung der hier in Rede stehenden Art wird Druckaufbau während einer Blockierschutzregelung dann eingeleitet, wenn die entsprechende Regelschwelle, hier die sogenannte Druckaufbau-Erkennungsschwelle, überschritten wird. Die Vorgabe der Erkennungsschwellen, die Errechnung des Zeitpunkts und der Werte für den Druckaufbau und den Druckabbau usw. sind in der ABS-Logik 4 untergebracht.

Erfindungsgemäß wird die Erkennungsschwelle für den Druckaufbau an den Hinterrädern nach dem vorgenannten Algorithmus in Abhängigkeit von der Wiederbeschleunigung des Rades variiert. In der Schwellenreduzierungs-Schaltung 7 wird der Reduzierungsbetrag R_B für das jeweilige Hinterrad (Rad 3 oder Rad 4) errechnet und der entsprechende Wert der ABS-Logik 4 zugeleitet. Wie die vorgenannte Gleichung erkennen läßt, wird bei niedriger Wiederbeschleunigung die Erkennungsschwelle für den Druckaufbau an dem betreffenden Rad reduziert und dadurch die Druckabbauphase für dieses Rad verlängert. Bei der Wiederbeschleunigung a = 0 (d.h. v₃, oder v₄ = 0) nimmt der Reduzierungsbetrag R_B seinen Maximalwert an; dieser Maximalwert des Reduzierungsbetrags ist mit R_G bezeichnet.

Die Erkennungsschwelle ist in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel als ein vorgegebener Schlupfwert aufzufassen. Dieser Schlupfwert, der während der Regelung den Einsatz des Druckaufbaus bestimmt, wird klein, wenn sich das analysierte Hinterrad in der Wiederbeschleunigungsphase langsam der Radgeschwindigkeit nähert. Bei steiler bzw. hoher Wiederbeschleu nigung wird dagegen durch Anheben der Erkennungsschwelle bzw. des Schlupf-Schwellwertes die Druckabbauphase verkürzt und ein frühzeitiger Druckaufbau herbeigeführt.

In der Schwellenreduzierungs-Schaltung 7 wird außerdem ein schlupfabhängiges Signal verarbeitet, das in einer Schlupfauswertungsschaltung 8, die den Schlupf ₃, ₄ beider Hinterräder (Rad 3, Rad 4) analysiert, gewonnen wird. Mit Hilfe dieser Schlupfauswertungsschaltung 8 werden die Erkennungsschwellen für den Druckabbau verringert, sobald der Schlupf an dem zweiten Hinterrad einen vorgegebenen Schlupfgrenzwert S_G überschreitet. Dieser Schlupfgrenzwert S_G kann beispielsweise 3 km/h betragen. Wird dieser Wert überschritten, führt dies in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu einer Halbierung der Druckabbau-Erkennungsschwelle des anderen Hinterrades. Falls sich das zweite Hinterrad in dieser Situation ebenfalls im Druckabbau befindet, wird dort ebenfalls die Druckabbau-Erkennungsschwelle um den gleichen Wert verringert.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also auf einfache Weise auch in kritischen Situationen die Laufstabilität der Hinterräder verbessert und dadurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs – nämlich durch die erhöhten Seitenführungskräfte an den Hinterrädern – erhöht. Erreicht wird dies durch das Beobachten und Analysieren des Beschleunigungsverhaltens der Hinterräder und ein Verlängern der Druckabbauphase in kritischen Situationen. Das Schlupfverhalten des anderen Hinterrades kann ebenfalls zum Verlängern der erkannten Druckabbauphase führen.

Claims

Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens eines Antiblockier-Systems für ein Kraftfahrzeug mit Heckantrieb, bei dem das Drehverhalten der einzelnen Räder gemessen, zur Ermittlung einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, des Radschlupfes und anderer Regelgrößen, die zur Bemessung und Modulation des Bremsdruckes in den Radbremsen der geregelten Räder herangezogen werden, ausgewertet wird, bei dem die Wiederbeschleunigung der Räder nach einem regelungsbedingten Druckabbau eine der Regelgrößen ist und bei dem für das Einsetzen des Bremsdruckaufbaus und für das Einsetzen des Bremsdruckabbaus Erkennungsschwellen vorgegeben werden, bei deren Überschreitung Bremsdruckaufbau bzw. Bremsdruckabbau ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschwelle für den Bremsdruckaufbau in den Hinterradbremsen um einen von der Wiederbeschleunigung des Hinterrades abhängigen Wert (R_B) reduziert wird, der nach der Beziehung RB = –k × a + RG errechnet wird, wobei 'a' die Beschleunigung, 'k' eine Konstante und 'R_G' den maximalen Reduzierungswert bei der Wiederbeschleunigung a = 0 bedeuten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem die Druckabbau-Erkennungsschwelle eines Hinterrades in Abhängigkeit von dem Radschlupf des zweiten Hinterrades variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabbau-Erkennungsschwelle des Hinterrades um einen vorgegebenen Wert reduziert wird, sobald der Radschlupf des zweiten Hinterrades einen vorgegebenen Schlupfgrenzwert (S_G) überschreitet.