DE19537258A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abschätzen des Drucks in einer hydraulisch betätigten Steuerungsvorrichtung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Abschätzen des Drucks in einer hydraulisch betätigten SteuerungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschätzen des
Drucks in einer hydraulisch betätigten Steuerungsvorrichtung
bei elektronischen Steuerungsvorrichtungen für Fluid-
Drucksysteme, insbesondere bei elektro-hydraulischen Steue
rungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, sowie eine Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens.
Mit der Erfindung wird die Anwendung elektro-hydraulischer
Steuerungsvorrichtungen zum Abschätzen des Druckes in einem
hydraulischen Drucksteller verbessert. Das erfindungsgemäße
Druckabschätzverfahren ist beispielsweise bei der Erzeugung
eines Bremsdrucksignals an den Radbremsstellern eines Kraft
fahrzeugbremssystems mit Antiblockier-Eigenschaften einsetz
bar. Es kann weiterhin bei einer Steuerung gegen Rad-Durch
drehen und einer interaktiven Fahrzeugdynamik-Steuerung ein
gesetzt werden.
Bei einem Bremssystem mit Eingriffsmöglichkeiten gegen Rad-
Durchdrehen ist ein Traktionsverlust vermeidbar, wenn die
Radtraktion durch die Straßenoberflächenreibung verändert
wird. Das Fahrzeug kann beim Bremsvorgang sicher beherrscht
werden, wenn die elektronisch gesteuerten Bremsen ein Rad-
Durchdrehen schnell und unabhängig von einem Eingriff des
Fahrers verhindern. Bei Antiblockier-Bremssystemen ist der
Hauptbremszylinder die Druckquelle. Dabei sind zwei Ein/Aus-
Magnetventile zum Steuern jedes Radbremsen-Druckstellers
vorgesehen, von denen das eine den Bremsdruckaufbau und das
andere den Bremsdruckablaß steuert. Der Bremsdruck wird
durch die normalerweise offenen Füll-Magnetventile erhöht
und durch die normalerweise geschlossenen Druckablaß-
Magnetventile abgesenkt, welche den Bremsdruck in einen Vor
ratsbehälter ablassen.
Ein Merkmal von Steuerungssystemen dieser Art ist die Fähig
keit, den Bremsdruck als Eingangsinformation für eine elek
tronische Steuerungsvorrichtung nutzen zu können. Der Rad
bremsdruck muß bekannt sein, um die gewünschte Steuerung der
interaktiven Fahrzeugdynamik, wie z. B. ein bremsgesteuertes
Lenken, zu erreichen. Der direkteste Weg, diese Information
zu erhalten, ist der Einsatz eines Druckgebers. In der Pra
xis ist jedoch der Einsatz von Druckgebern in der rauhen Um
gebung einer Fahrzeugradbremse nicht durchführbar. Obwohl
ein standfester und zuverlässiger Druckgeber in solchen Um
gebungen eingesetzt werden könnte, würden die für die Her
stellung eines Bremssystems mit einem derartigen Druckgeber
erforderlichen Kosten erheblich sein.
Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Steuerungsvorrichtung
kann eine effektive und praktikable Druckabschätzung der
Radbremsdrücke, basierend auf einfachen Bremssystemmodellen,
erzielt werden. Die Elemente der Vorrichtung sind ein Druck
erzeuger (entweder ein Druckakkumulator oder ein Haupt
bremszylinder) und ein Ventilkreis, der Bremsfüll- und
Bremsdruck-Ablaßventile enthält, welche inhärent einen Ven
tilwiderstand aufweisen. Derartige Systeme weisen einen
strukturellen und fluiddynamischen Nachgiebigkeitsfaktor
hinsichtlich der Gesamtbremsanlage auf.
Gemäß der Erfindung kann die Nachgiebigkeit und der Ventil
widerstand durch die Beziehung zwischen dem Volumen eines in
die Bremssteller hinein und aus diesen heraus strömenden
Fluids und einem effektiven oder tatsächlichen Druck berück
sichtigt werden. Diese Beziehung hängt von experimentell er
mittelten empirischen Daten ab. Bei der Ausführung des er
findungsgemäßen Verfahrens wird der Leitungsdruck gemessen
und der abgeschätzte Bremsdruck während jeder Hintergrund
steuerungsschleife des Mikroprozessors erhalten. Der abge
schätzte Bremsdruck wird mit einem Referenz-Leitungsdruck
oder Ablaßdruck verglichen und die Differenz dazu verwendet,
ein effektives oder tatsächliches Tastverhältnis (relative
Einschaltdauer eines Ventils) für die Ablaß- und Füllventile
jedes Radbremsstellers zu erhalten. Dies erfolgt durch
Adressieren von Speicherstellen des Mikroprozessors, in wel
chen empirische Daten gespeichert sind, die eine Beziehung
zwischen diesem Differenzdruck und dem befohlenen Tastver
hältnis angeben.
Nach Erhalt des tatsächlichen Tastverhältnisses verwendet
der Prozessor diesen Wert zusammen mit der Differenz zwi
schen dem Leitungsdruck und dem abgeschätzten Bremsdruck, um
einen differentiellen Durchflußwert zu erhalten, welcher in
tegriert einen Meßwert für die Differenz des über die Füll-
und Ablaßventile in den Steller eintretenden und diesen ver
lassenden Fluidvolumens darstellt. Diese Volumendifferenz
wird dann zum Adressieren einer anderen Registeradresse in
dem Mikroprozessorspeicher verwendet, um einen abgeschätzten
Bremsdruck unter Nutzung empirischer Daten zu erhalten, wel
che die Beziehung zwischen einem abgeschätzten Bremsdruck
und einer Volumendifferenz angeben.
Diese Steuerungsstrategie wird zum Steuern befohlener Tast
verhältnisse sowohl für die Füll- als auch für die Ablaßven
tile jedes Radbremsstellers verwendet, welche als pulsbrei
ten-modulierte Magnetventile ausgebildet sind. Für das Füll
ventil und das Ablaßventil werden getrennte Befehle erzeugt.
Dies führt zu wesentlich reduzierten Fluiddurchflußanfor
derungen an die Bremsdruckversorgungspumpe bzw. den Akkumu
lator. Dieses Steuerungsverfahren arbeitet direkter als nach
dem Stand der Technik bekannte Steuerungsverfahren. Das bei
der Erfindung benutzte tatsächliche Tastverhältnis ist so
wohl eine Funktion des befohlenen Tastverhältnisses als auch
der Druckdifferenz über den Ventilen.
Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren stellt ein System
mit offenem Regelkreis dar und ist - wie im Falle der mei
sten Steuerungssysteme mit offenem Regelkreis - potentiell
anfällig gegenüber unvorhergesehenen Veränderungen. Solche
Veränderungen sind jedoch für das vorliegende Druckabschätz
verfahren folgenlos.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Radbremseinrichtung
eines Kraftfahrzeugs mit Traktionssteuerungs- und
Antiblockier-Bremsfunktionen;
Fig. 2 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung
zwischen einem befohlenem Tastverhältnis und einem
tatsächlichen Tastverhältnis für das Druckaufbauven
til des linken Vorderrades des Kraftfahrzeugs für
unterschiedliche Differenzdrücke an einem Druckauf
bauventil;
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, welche die Bezie
hung zwischen einem befohlenem Tastverhältnis und
einem tatsächlichen Tastverhältnis für verschiedene
Differenzdrücke an dem linken vorderen Druckablaß
ventil des Kraftfahrzeugs zeigt;
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, welche die Bezie
hung zwischen einem befohlenem Tastverhältnis und
einem tatsächlichen Tastverhältnis für verschiedene
Differenzdrücke für das rechte vordere Druckauf
bauventil des Kraftfahrzeugs zeigt;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, welche die Bezie
hung zwischen einem befohlenem Tastverhältnis und
einem tatsächlichen Tastverhältnis für verschiedene
Differenzdrücke für das rechte vordere Druckablaß
ventil des Kraftfahrzeugs zeigt;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Teils des Mikroprozessors,
der im Unterschied zu einer diskreten Superblock-
Verarbeitungseinheit nachfolgend als zusammenhängen
der Superblock bezeichnet wird, und der zur Ermitt
lung des tatsächlichen Tastverhältnisses an dem lin
ken und rechten Hinterradbremssteller vorgesehen
ist;
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Bremsenmodells, welches
einen Teil des Blockschaltbildes von Fig. 6 dar
stellt und bei dem das in den in Fig. 6 dargestell
ten Steuerungsvorrichtungsabschnitten berechnete
tatsächliche Tastverhältnis genutzt wird, um einen
abgeschätzten Druck an den Radbremsen während jeder
Hintergrundschleife des Prozessors zu erzeugen;
Fig. 8 ein Blockschaltbild des schematisch in Fig. 6 darge
stellten Abschnittes des Systems für die Ermittlung
des tatsächlichen Tastverhältnisses für die linken
und rechten Fahrzeugbremssteller;
Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche den befohlenen
Druck über der Zeit aufgetragen für das Radbrems
system der Fig. 1 darstellt; und
Fig. 10 die Korrelation zwischen dem mit einem herkömmlichen
Druckgeber gemessenen tatsächlichen Bremsdruck und
dem mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Druckab
schätzverfahren erhaltenen abgeschätzten Bremsdruck.
Obwohl die Erfindung bei einer Vielfalt von Drucksteuerungs
systemen einsetzbar ist, erfolgt die Beschreibung eines Aus
führungsbeispiels gemäß Darstellung in Fig. 1 für ein Räder
aufweisendes Fahrzeug mit Traktions-Steuerungsmerkmalen und
Antiblockier-Bremsmerkmalen.
Ein Mehrpositions-Bremspedal, welches vom Fahrer betätigbar
ist, trägt die Bezugsziffer 10. Ein mit 12 bezeichneter,
schematisch dargestellter Positionssensor dient zum Anzeigen
des Beginns des Bremsvorgangs.
Ein Hauptbremszylinder 14 ist in einem Druckversorgungskreis
angeordnet, der einen Bremsfluid-Vorratsbehälter 16 enthält,
welcher mit Niederdruck-Einlaßanschlüssen 18 und 20 des
Hauptbremszylinders 14 in Verbindung steht. Eine Membranan
ordnung 22 eines Bremskraftverstärkers reagiert auf einen
von dem Motoreinlaßkrümmer eines Verbrennungsmotors im An
triebsstrang erzeugten Differenzdruck. In bekannter Weise
ergibt sich der an dem Druckauslaß 24 erzeugte Druck aus der
von dem Fahrer an dem Bremspedal 10 erzeugten Bremskraft und
aus der durch die Membrananordnung 22 erzeugten Verstärkung
der Bremskraft.
Ein mit 26 bezeichneter, schematisch dargestellter Druckak
kumulator dient als Druckquelle für die Traktionssteuerungs
vorrichtung für eine linke hintere Bremse 28 und eine hinte
re rechte Bremse 30. Der Akkumulator wird von einem kleinen
Motor 32 geladen, der eine Ladepumpe 34 antreibt. Falls ge
wünscht, kann der Motor 32 auch eine zweite Druckvorratspum
pe 36 für eine vordere linke Radbremse 38 und eine vordere
rechte Radbremse 40 antreiben. Die Pumpen 34 und 36 werden
über Versorgungsleitungen 42 bzw. 44 mit Fluid aus dem Vor
ratsbehälter 16 versorgt. Rückschlagventile 46 und 48 ver
hindern einen Rückfluß zu den Pumpen 34 und 36.
Der Hauptbremszylinder 14 liefert über die Leitung 24 Brems
fluiddruck zu einem magnetisch betätigten Füllventil 50 und
zu einem magnetisch betätigten Druckablaßventil 52 für die
vordere linke Radbremse 38. Er liefert auch Fluiddruck zu
einem magnetisch betätigten Füllventil 54 für die vordere
rechte Radbremse 40. Ein magnetisch betätigtes Druckablaß
ventil 56 für die Radbremse 40 steht mit einer Niederdruck
leitung 58 in Verbindung, welche zu dem Vorratsbehälter 16
führt. Das Druckablaßventil 52 für die vordere linke Bremse
38 steht weiterhin über die Leitung 58 mit dem Vorratsbehäl
ter in Verbindung.
Die Radbremse 28 weist ein Füllventil 60 auf, welches ebenso
wie ein Füllventil 62 für die Radbremse 30 mit einer Akkumu
lator-Druckleitung 61 in Verbindung steht. Magnetisch betä
tigte Druckablaßventile 64 und 66 für die Radbremsen 28 bzw.
30 stehen über eine Niederdruckleitung 68 ebenfalls mit dem
Vorratsbehälter in Verbindung.
Der Akkumulator wird von einem magnetisch betätigten
Ein/Aus-Ventil 70 aktiviert, welches von dem Prozessor ge
steuert wird.
In Fig. 6 ist in der Form eines Blockschaltbildes das Steu
ermodul des Prozessors dargestellt, welches für eine Ab
schätzung des Drucks an den Radbremsen als Reaktion auf be
fohlene Tastverhältnissignale vorgesehen ist. Die Eingangs
ports für den Prozessor sind mit 72, 74, 76 und 78 bezeich
net, wobei mit 72 der Eingang für das Druckaufbau-
Tastverhältnis des Magnetventils 50, mit 74 das Druckablaß-
Tastverhältnis für das Magnetventil 52, mit 76 das Druck
aufbau-Tastverhältnis für das Magnetventil 54 und mit 78 das
Druckablaß-Tastverhältnis für das Magnetventil 56 bezeichnet
ist.
Üblicherweise arbeiten pulsbreitenmodulierte Ventile dieser
Art mit einer Trägerfrequenz zwischen 30 und 100 Hz. Bei der
Modellierung eines solchen Systems ohne Rückgriff auf das
erfindungsgemäß vorgesehene Verfahren mit der Nutzung eines
tatsächlichen Tastverhältnisses wären sehr kleine Integrati
onsschritte erforderlich, um einen Wert für den Durchfluß
und den Druck durch ein Integrationsverfahren zu erhalten.
Um eine Tastverhältnisauflösung von 1% zu erhalten, wäre
beispielsweise eine Schrittgröße in der Größenordnung von
200 Mikrosekunden erforderlich. Das wäre für eine praktikab
le direkte (on-line) Druckabschätzung zu zeitaufwendig. Das
Problem wurde in dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren da
durch gelöst, daß auf ein tatsächliches Tastverhältnis zu
rückgegriffen wird, welches unter Einsatz des schematisch in
Fig. 6 dargestellten Moduls erzeugt wird.
Ein Prozessor in dem Eingangssignal-Konditionierungsab
schnitt des Mikrocomputers berücksichtigt eine inhärente
Verzögerung zwischen dem befohlenen Tastverhältnis an den
Eingangsanschlüssen 72 bis 78 und der Reaktion, die auf den
Datenflußpfad 80 in Fig. 6 übertragen wird. Eine Kompensati
on dieser inhärenten Verzögerung wird an einer mit 82 be
zeichneten Stelle durchgeführt. In dem in Fig. 6 dargestell
ten Beispiel beträgt die Verzögerung 0,025 Sekunden. Diese
Verzögerung wird zu dem tatsächlichen Eingangszeitpunkt hin
zuaddiert. Das bei 82 modifizierte Druckaufbau-Tast
verhältnis wird zu einer Eingangsstelle 84 für ein Submodul
86 geliefert. Das bei 74 vorliegende Druckablaßventil-
Tastverhältnis liegt bei 88 an.
Das Submodul 90 ist für die rechte Radbremse vorgesehen.
Dieses Submodul empfängt das Druckaufbau-Tastverhältnis bei
76 und das Druckablaß-Tastverhältnis bei 78 für die Magnet
ventile 54 und 56. Nach der Modifikation mit der Zeitkon
stanten bei 82 wird das Druckaufbau-Tastverhältnis bei 76 zu
der Eingangsstelle 92 des Submoduls 90 und das Druckablaß-
Tastverhältnis bei 78 zu der Eingangsstelle 94 übertragen.
Ein abgeschätzter Bremsdruck wird gemäß nachstehender Erläu
terung während jeder Hintergrundschleife des Prozessors er
zeugt. Der abgeschätzte Bremsdruck, welcher während einer
Hintergrund-Steuerungsschleife erzeugt wird, die der augen
blicklichen Steuerungsschleife vorausgeht, wird über einen
Datenpflußpfad 96 zu einem Eingangspunkt 98 des Submoduls 86
übertragen. Der gemessene Leitungsdruck, der dem Versor
gungsdruck entspricht, wird dem Submodul 86 an einem Ein
gangspunkt 100 zugeführt. Die entsprechenden Eingangspunkte
für das Submodul 90 sind bei 102 bzw. 104 dargestellt.
In Fig. 8 ist in Form eines Blockschaltbilds die Funktions
weise des Submoduls 86 und insbesondere des Superblocks 106
dargestellt. Das Eingangssignal zu einem Komparator oder
Summenpunkt 108 in Fig. 8 ist ein mit 110 bezeichneter Lei
tungsdruck. Ein zweites Eingangssignal zu dem Summenpunkt 108
ist ein abgeschätzter Bremsdruck an der Stelle 112. Die
Werte des Drucks bei 110 und 112 werden verglichen, und der
Differenzdruck läuft über den Datenflußpfad 114 weiter. Ein
Funktionsblock 116 erhält den Absolutwert des an den Daten
flußpfad 114 gelieferten Differenzdruckes. Dieser Wert wird
einer Einheitenumwandlung an einer Stelle 118 unterzogen, so
daß der in der Einheit Bar gemessene Differenzdruck als eine
Druckdifferenz in der Einheit psi in dem Funktionsflußpfad
120 ausgedrückt werden kann.
Unter Verwendung des Differenzdruckes bei 120 adressiert der
Prozessor die Speichereinheit 122, welche eine Tabelle ge
speichert hat, in der die Beziehung zwischen einem tatsäch
lichen Tastverhältnis und zwei Variablen gespeichert ist,
nämlich dem Differenzdruck in dem Funktionsflußpfad 120 und
einem befohlenen Tastverhältnis an einem Eingangspunkt 124.
Unter Verwendung der Eingangswerte für den Differenzdruck
und des befohlenen Tastverhältnisses wird ein momentaner
Wert für das tatsächliche Tastverhältnis ermittelt und zu
einem Punkt 126 übertragen.
Ein entsprechendes tatsächliches Tastverhältnis für das in
Fig. 1 dargestellte Druckablaßventil 52 wird in ähnlicher
Weise ermittelt. Dieses beinhaltet die Übertragung eines
während der vorhergehenden Hintergrundschleife ermittelten
abgeschätzten Druckes an eine Stelle 128 in Fig. 8. Dieser
ist von der Wirkung her das Äquivalent zu dem Differenzdruck
in dem Datenflußpfad 114, da der Leitungsdruck für das
Druckablaßventil 52 Null ist, weil es mit dem Reservoir in
Verbindung steht. Wie in dem Fall des Druckaufbauventils
wird der an einer Stelle 128 herrschende Absolutwert des
Druckes an einer Stelle 130 ermittelt und zu einer Stelle
132 übertragen.
Unter Anwendung des bei 118 dargestellten Konzepts erfolgt
eine Einheitenumwandlung des Absolutwertes für den Druck.
Wie in dem Falle des Druckaufbauventils wird ein tatsächli
ches Tastverhältnis für das Druckablaßventil ermittelt und
zu einer Ausgangsstelle 134 übertragen. Die Eingangssignale
für eine Speicherstelle 136 sind die an Stellen 138 bzw. 140
dargestellten Tabellenwerte für ein befohlenes Tastverhält
nis und einen Differenzdruck.
Die Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen jeweils die Tabellendaten für
den Erhalt eines tatsächlichen Tastverhältnisses für die Ma
gnetventile 50, 52, 54 bzw. 56. Die Fig. 2 stellt das gegen
über dem tatsächlichen Tastverhältnis aufgetragene befohlene
Tastverhältnis für eine Schar von Differenzdrücken dar. Die
se Information wird durch empirische Tests ermittelt und ist
in einem Superblock 106 des Submoduls und in den entspre
chenden Superblöcken der anderen Submodule für jedes der
weiteren Magnetventile 52, 54 und 56 gespeichert.
Der zum Verarbeiten des tatsächlichen Tastverhältnisses ver
wendete Bereich des Prozessors wird durch einen Superblock
142 dargestellt. Die in Fig. 7 dargestellte Eingangsstelle
144 empfängt die Information über das tatsächliche Tastver
hältnis, die zu der Stelle 128 in Fig. 8 übertragen wurde.
Der Leitungsdruck wird dem Superblock 142 an einer Stelle
146 zugeführt. Der abgeschätzte Bremsdruck, welcher während
der nachstehend zu beschreibenden Verfahrensschritte ermit
telt wird, wird einem Superblock 150 an einer Stelle 148 zu
geführt.
Der Superblock 150, welcher eine Komponente des Superblocks
142 ist, weist einen Komparator 152 auf, der die Daten an
Stellen 148 und 146 empfängt, deren Werte vergleicht und ei
nen Differenzdruck an einer Stelle 154 ermittelt. Das tat
sächliche Tastverhältnis an der Stelle 144 sowie der Dif
ferenzdruck bei 154 werden an einen Sub-Superblock 156 über
tragen, welcher ein Teil des Superblocks 150 ist.
Der Superblock 156 ist in vergrößerter und detaillierterer
Form bei 156′ in Fig. 7 dargestellt. Das tatsächliche Tast
verhältnis für das Druckaufbauventil 50 wird zu der Stelle
158 übertragen, und der bei 154 dargestellte Differenzdruck
wird zu einer Stelle 160 des Superblocks 156′ übertragen, wo
das Vorzeichen geändert wird, um einen Absolutwert zu er
zeugen, und wo die Steuerungsvorrichtung die Quadratwurzel
dieses Absolutwertes ermittelt. Das Ergebnis dieser Berech
nung wird über einen Datenflußpfad 162 zu dem Block 164
übertragen, um die Simulation des Bremsdruckes für sehr
kleine Druckdifferenzen über den Ventilen zu beschleunigen.
Dies erfolgt durch Anwenden eines Multiplikators auf die
Differenzdruckwerte in dem Datenflußpfad 162.
In einem Block 166 werden die die Quadratwurzel des Dif
ferenzdruckes bei 154 darstellenden Daten zu einem Eingabe
punkt 168 übertragen. Das tatsächliche Tastverhältnis für
das Druckaufbauventil 50 wird über den Datenflußpfad 158 zu
dem Block 166 übertragen. Bei dem Block 166 findet eine
Durchflußberechnung gemäß Darstellung durch die in Fig. 7
gezeigte Gleichung statt. In dieser Gleichung ist "Q" der
Durchfluß, die Konstante CD der Blendenkoeffizient, "A" die
tatsächliche Querschnittsfläche, "DCeff" das tatsächliche
Tastverhältnis und "ΔP" der Differenzdruck.
Der Bremsendurchflußwert ist bei 170 angegeben.
Ein Block 172 empfängt ein tatsächliches Tastverhältnis für
das Druckablaßventil an einer Stelle 174. Wie in dem Falle
des Superblocks 150 empfängt ein Superblock 172 einen ab
geschätzten Bremsdruck aus der vorhergehenden Hintergrund
schleife des Mikroprozessors an einer Stelle 176. Der Super
block 172 arbeitet in einer zur vorstehend beschriebenen
Funktionsweise des Superblocks 150 ähnlichen Art. Das Aus
gangssignal bei 178 aus dem Superblock 172 entspricht dem
Ausfluß aus dem Bremsventil 52.
An einer Stelle 180 erfolgt ein Vergleich zwischen den
Durchflußwerten an den Stellen 170 und 178. Die Differenz
der Durchflußwerte wird über einen Datenflußpfad 182 zu ei
nem Integratorabschnitt 184 übertragen, welcher ein Diffe
renzvolumen ΔVb an einer Stelle 186 erzeugt. Dieser Wert
wird über einen Datenflußpfad 186 zu einer Stelle 188 über
tragen. Diese Stelle ist ein Register in einem Speicher, der
Daten enthält, die die Beziehung zwischen den Werten für AVb
und abgeschätzten Bremsdruckdaten darstellen, wie es schema
tisch durch das in Fig. 7 bei 188 dargestellte Kurvendia
gramm angezeigt wird, wobei der abgeschätzte Bremsdruck an
der Ordinate und das Differenzvolumen ΔVb an der Abszisse
dargestellt ist.
Das Ausgangssignal aus der der Stelle 188 zugeordneten Nach
schlagetabelle wird zu einer Ausgabestelle 190 sowie zu zwei
Eingabestellen 148 und 176 für die Blöcke 150 bzw. 172 über
tragen. Die Größe des abgeschätzten Bremsdruckes an der
Stelle 190 wird als Eingangssignal für den Prozessor für die
Ermittlung eines präziseren Tastverhältnisbefehls für den
Druckaufbau der Antiblockier-Bremsfunktion, der Traktions-
Steuerfunktion und der damit in Zusammenhang stehenden ge
samten interaktiven Fahrzeugdynamik-Steuerung verwendet. So
mit kann der Prozessor ein nutzbringendes Steuersignal mit
reduziertem Durchfluß ohne komplizierte und zeitaufwendige
Integrationsschritte erzeugen, welche erforderlich wären,
wenn nicht aus einem sogenannten tatsächlichen Tastverhält
nis Nutzen gezogen würde, indem schallphysikalische Prinzi
pien und experimentell ermittelte empirische Steuerungsdaten
eingesetzt werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Abschätzen des Drucks in einer hydrauli
schen Steuerungsvorrichtung mit fluiddruckbetätigten
Elementen, wobei die fluiddruckbetätigten Elemente eine
Fluiddruck-Arbeitskammer und eine mit den jeweiligen
Fluiddruck-Arbeitskammern in Verbindung stehende Druck
zuführungsleitung und eine magnetisch betätigte Druck
verteilungs-Ventileinrichtung für jede Arbeitsdruckkam
mer zum Erzeugen einer gesteuerten Durchflußbegrenzung
in der Druckzuführungsleitung aufweisen, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verfahren umfaßt:
den Einsatz einer Einrichtung zum Befehlen eines Ma gnetventil-Tastverhältnisses zum Aufbau einer gesteuer ten Durchflußbegrenzung in der Zuführungsleitung für die Arbeitsdruckkammer;
Detektieren einer Druckdifferenz zwischen einem Zu führungsdruck in der Zuführungsleitung und einem Druck auf der Durchfluß-Auslaßseite der Druckverteilungs-Ven tileinrichtung;
den Einsatz einer Einrichtung zum Ermitteln eines tatsächlichen Magnetventil-Tastverhältnisses unter Ver wendung einer empirischen Beziehung zwischen einem be fohlenen Tastverhältnis und einem tatsächlichen Tastver hältnis für verschiedene Werte des Differenzdruckes;
den Einsatz einer Einrichtung zum Berechnen des Dif ferenzdurchflusses in die und aus der Druckverteilungs- Ventileinrichtung gemäß einer Funktionsbeziehung zwi schen einem abgeschätzten Druck in zumindest einem druckbetätigten Element und dem tatsächlichen Tastver hältnis; und
den Einsatz einer Einrichtung zum Ermitteln des tat sächlichen Bremsdruckes gemäß einer empirischen Bezie hung zwischen dem Differenzdurchfluß und dem tatsächli chen Bremsdruck.
den Einsatz einer Einrichtung zum Befehlen eines Ma gnetventil-Tastverhältnisses zum Aufbau einer gesteuer ten Durchflußbegrenzung in der Zuführungsleitung für die Arbeitsdruckkammer;
Detektieren einer Druckdifferenz zwischen einem Zu führungsdruck in der Zuführungsleitung und einem Druck auf der Durchfluß-Auslaßseite der Druckverteilungs-Ven tileinrichtung;
den Einsatz einer Einrichtung zum Ermitteln eines tatsächlichen Magnetventil-Tastverhältnisses unter Ver wendung einer empirischen Beziehung zwischen einem be fohlenen Tastverhältnis und einem tatsächlichen Tastver hältnis für verschiedene Werte des Differenzdruckes;
den Einsatz einer Einrichtung zum Berechnen des Dif ferenzdurchflusses in die und aus der Druckverteilungs- Ventileinrichtung gemäß einer Funktionsbeziehung zwi schen einem abgeschätzten Druck in zumindest einem druckbetätigten Element und dem tatsächlichen Tastver hältnis; und
den Einsatz einer Einrichtung zum Ermitteln des tat sächlichen Bremsdruckes gemäß einer empirischen Bezie hung zwischen dem Differenzdurchfluß und dem tatsächli chen Bremsdruck.
2. Verfahren zum Abschätzen des Drucks in einer hydrauli
schen Steuerungsvorrichtung mit fluiddruckbetätigten
Elementen, wobei die fluiddruckbetätigten Elemente eine
Fluiddruck-Arbeitskammer und eine mit den jeweiligen
Druckarbeitskammern in Verbindung stehende Druckzufüh
rungsleitung, eine magnetisch betätigte Druckaufbauven
tileinrichtung in der Zuführungsleitung, die eine ge
steuerte Begrenzung in der Druckzuführungsleitung defi
niert, und eine magnetisch betätigte Druckablaßventi
leinrichtung, die mit der Druckarbeitskammer in Verbin
dung steht, aufweisen, um eine gesteuerte Durchflußbe
grenzung zwischen den Druckarbeitskammern und einem Aus
laßbereich aufzubauen, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verfahren umfaßt:
den Einsatz einer Einrichtung zum Befehlen eines Ma gnetventil-Tastverhältnisses für das Druckfüllventil zum Aufbauen einer gesteuerten Durchflußbegrenzung in der Zuführungsleitung für die Arbeitsdruckkammer;
den Einsatz einer Einrichtung zum Befehlen eines Ma gnetventil-Tastverhältnisses für die Druckablaßventil einrichtung zum Aufbau einer gesteuerten Durchflußbe grenzung zwischen der Durchflußauslaßseite des Füllven tils und dem Auslaßbereich;
Detektieren einer Druckdifferenz zwischen einem Zu führungsdruck in der Zuführungsleitung und einem Druck auf der Durchfluß-Auslaßseite des Druckaufbauventils;
Detektieren einer Druckdifferenz zwischen einem Druck auf der Durchflußauslaßseite des Fluidventils und dem Durchfluß-Auslaßdruck in dem Auslaßbereich; und
den Einsatz einer Einrichtung zum Berechnen des Durchflusses in die und aus der Füll- und Ablaßventil- Verteilungseinrichtung gemäß einer Funktionsbeziehung zwischen integrierten Differenzdurchflüssen und dem tat sächlichen Bremsdruck.
den Einsatz einer Einrichtung zum Befehlen eines Ma gnetventil-Tastverhältnisses für das Druckfüllventil zum Aufbauen einer gesteuerten Durchflußbegrenzung in der Zuführungsleitung für die Arbeitsdruckkammer;
den Einsatz einer Einrichtung zum Befehlen eines Ma gnetventil-Tastverhältnisses für die Druckablaßventil einrichtung zum Aufbau einer gesteuerten Durchflußbe grenzung zwischen der Durchflußauslaßseite des Füllven tils und dem Auslaßbereich;
Detektieren einer Druckdifferenz zwischen einem Zu führungsdruck in der Zuführungsleitung und einem Druck auf der Durchfluß-Auslaßseite des Druckaufbauventils;
Detektieren einer Druckdifferenz zwischen einem Druck auf der Durchflußauslaßseite des Fluidventils und dem Durchfluß-Auslaßdruck in dem Auslaßbereich; und
den Einsatz einer Einrichtung zum Berechnen des Durchflusses in die und aus der Füll- und Ablaßventil- Verteilungseinrichtung gemäß einer Funktionsbeziehung zwischen integrierten Differenzdurchflüssen und dem tat sächlichen Bremsdruck.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druck
betätigte Element eine Radbremse für ein Fahrzeugrad mit
einem Bremsdruckzylinder ist, wobei die Druckarbeits
kammer teilweise durch den Zylinder definiert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerungsvorrichtung einen Mikroprozessor mit Spei
cherregistern aufweist, die eine Wertetabelle für das
tatsächliche Tastverhältnis für verschiedene Werte des
Differenzdruckes und des befohlenen, momentanen Tastver
hältnisses enthalten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Einrichtung zum Ermitteln des tatsächlichen
Bremsdruckes die empirische Beziehung zwischen dem Dif
ferenzdurchfluß und dem tatsächlichen Bremsdruck, und
Speicherregister für den Mikroprozessor umfaßt, in wel
chen die empirische Beziehung gespeichert ist.
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|
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