DE19537258C2 - Fahrzeugbremsanlage - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremsanlage gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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 problematisch und mit erheb
lichen Kosten verbunden.
Aus der gattungsgemäßen DE 43 12 404 A1 ist ein Fremdkraft
bremssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, das eine zentrale
Druckquelle sowie Druckmittelleitungen umfaßt, die die Rad
bremsen des Kraftfahrzeuges mit der Druckquelle verbinden.
Am Ausgang der zentralen Druckquelle ist ein Drucksensor an
geordnet, mit dessen Ausgangssignalen über ein mathemati
sches Modell zunächst der Volumenstrom und mit dessen Hilfe
dann der Bremsdruck in den einzelnen Radbremsen errechnet
wird. Mit diesem Radbremsdruck werden die zum Erreichen des
Solldrucks erforderlichen Einschaltdauern von Ventilen be
stimmt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Art der
Radbremsdruck-Ermittlung und -Einstellung relativ große Un
genauigkeiten aufweist.
In der US 4 828 334 wird ein Steuerungssystem für Radbrems
drücke beschrieben, das unter Zugrundelegung von Bremsmomen
ten und Radgeschwindigkeiten bzw. -drehzahlen notwendige
Radbremsdrücke bestimmt, mit denen ein Blockieren des Rades
verhindert werden kann.
Aus der DE 43 40 921 A1 ist ein Bremsdruckregelsystem be
kannt, bei dem zur Ermittlung von Radbremszylinderdrücken
Ventilansteuersignale verwendet werden, die aus den Soll
bremsdrücken erzeugt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Fahrzeugbremsanlage so zu verbessern, daß die
Radbremsdrücke zuverlässiger ermittelt und eingestellt wer
den können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Gemeinsamkeit
der Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Mit der Erfindung wird die Anwendung elektro-hydraulischer
Steuerungsvorrichtungen zum Abschätzen des Druckes in einem
hydraulischen Drucksteller verbessert. Die erfindungsgemäße
Druckabschätzung ist bei der Erzeugung eines Bremsdrucksi
gnals an den Radbremsstellern eines Kraftfahrzeugbremssy
stems mit Antiblockier-Eigenschaften einsetzbar. Diese kann
weiterhin bei einer Steuerung gegen Rad-Durchdrehen und ei
ner interaktiven Fahrzeugdynamik-Steuerung eingesetzt wer
den.
Mit der Erfindung kann eine effektive und praktikable Druck
abschätzung der Radbremsdrücke, basierend auf einfachen
Bremssystemmodellen, erzielt werden. Systeme mit einem
Druckerzeuger (entweder einem Druckakkumulator oder einem
Hauptbremszylinder) und einem Ventilkreis, der Bremsfüll-
und Bremsdruck-Ablaßventile enthält, welche inhärent einen
Ventilwiderstand aufweisen, weisen einen strukturellen und
fluiddynamischen Nachgiebigkeitsfaktor hinsichtlich der Ge
samtbremsanlage 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. Im Rahmen der Erfindung wird
der Leitungsdruck gemessen und der abgeschätzte Bremsdruck
während jeder Hintergrundsteuerungsschleife des Mikroprozes
sors erhalten. Der abgeschätzte 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 erhal
ten. Dies erfolgt durch Adressieren von Speicherstellen des
Mikroprozessors, in welchen empirische Daten gespeichert
sind, die eine Beziehung zwischen diesem Differenzdruck und
dem befohlenen Tastverhältnis 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 Radbremstellers 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. Diese Steuerung arbeitet direkter als nach dem Stand
der Technik bekannte Steuerungen. Das bei der Erfindung be
nutzte tatsächliche Tastverhältnis ist sowohl eine Funktion
des befohlenen Tastverhältnisses als auch der Druckdifferenz
über den Ventilen.
Die erfindungsgemäße Steuerung stellt ein System mit offenem
Regelkreis dar und ist - wie im Falle der meisten Steu
erungssysteme mit offenem Regelkreis - potentiell anfällig
gegenüber unvorhergesehenen Veränderungen. Solche Verände
rungen sind jedoch für die vorliegende Druckabschätzung fol
genlos.
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 der erfindungsgemäß vorgesehenen Druckab
schätzung erhaltenen abgeschätzten Bremsdruck.
Die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erfolgt gemäß
Darstellung in Fig. 1 für ein Räder aufweisendes Fahrzeug
mit Traktions-Steuerungsmerkmalen und Antiblockier-Brems
merkmalen.
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 die
Erfindung mit der Nutzung eines tatsächlichen Tastverhält
nisses wären sehr kleine Integrationsschritte erforderlich,
um einen Wert für den Durchfluß und den Druck durch ein In
tegrationsverfahren zu erhalten. Um eine Tastverhältnisauf
lösung von 1% zu erhalten, wäre beispielsweise eine Schritt
größe in der Größenordnung von 200 Mikrosekunden erforder
lich. Das wäre für eine praktikable direkte (online) Druck
abschätzung zu zeitaufwendig. Das Problem wurde in der er
findungsgemäßen Steuerung dadurch gelöst, daß auf ein tat
sächliches Tastverhältnis zurückgegriffen wird, welches un
ter 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 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 "DP" 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 DVb 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 DVb
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 DVb 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 (4)
1. Fahrzeugbremsanlage mit einer hydraulischen Steuerungs
vorrichtung mit Radbremsen, die jeweils einen Radbremszy
linder, eine mit diesem in Verbindung stehende Druckzufüh
rungsleitung und für jeden Radbremszylinder eine magne
tisch betätigte Druckverteilungs-Ventileinrichtung zum Er
zeugen einer gesteuerten Volumenstrombegrenzung in der
Druckzuführungsleitung aufweisen, ferner mit einer Ein
richtung zum Vorgeben einer Soll-Pulsbreite für die Druck
verteilungs-Ventileinrichtung und mit einer Einrichtung
zum Messen des Zuführungsdrucks in der Zuführungsleitung,
wobei der Druck in den Radbremszylindern über ein mathema
tisches Modell mit Hilfe des Volumenstroms ermittelt wird,
gekennzeichnet durch
- 1. eine Einrichtung (108, 128) zum Ermitteln einer Druck differenz zwischen der Zuführungsseite und der Auslaß seite der Druckverteilungs-Ventileinrichtung (50, 52, 54, 56),
- 2. eine Einrichtung zum Schätzen einer tatsächlichen Puls breite (126, 134) für die Druckverteilungs- Ventileinrichtung (50, 52, 54, 56) aus der vorgegebenen Soll-Pulsbreite (124, 138) bei verschiedenen Differenz drücken (120, 140) mit Hilfe einer Tabelle (122, 136),
- 3. eine Einrichtung (150, 172, 180, 182, 184, 186) zum Be
rechnen des Differenzvolumenstroms in die und aus der
Druckverteilungs-Ventileinrichtung (50, 52, 54, 56) aus
einem abgeschätzten Radbremsdruck und der tatsächlichen
Ventil-Pulsbreite durch Integration der Differenz der
Volumenstromwerte zwischen Zuführungsseite und Auslaß
seite der Druckverteilungs-Ventileinrichtung (50, 52,
54, 56), wobei der jeweilige Volumenstromwert Q nach der
Formel
ermittelt wird, worin Q den Volumenstrom, die Konstante CD den Blendenkoeffizient, A die tatsächliche Querschnittsfläche, P den abgeschätzten Radbremsdruck, DCeff die tatsächliche Pulsbreite und ΔP den Differenz druck bezeichnen, und durch - 4. eine Einrichtung (188) zum Ermitteln des tatsächlichen Radbremsdruckes aus dem Differenzvolumenstrom mit Hilfe einer Tabelle.
2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Druckverteilungs-Ventileinrichtung eine
Druckaufbau-Ventileinrichtung (50, 54) sowie eine Druckab
laß-Ventileinrichtung (52, 56), ferner eine Einrichtung
zum Ermitteln einer Druckdifferenz zwischen einem Zufüh
rungsdruck in der Zuführungsleitung und einem Druck auf
der Volumenstrom-Auslaßseite der Druckaufbau-Venti
leinrichtung sowie eine Einrichtung zum Ermitteln einer
Druckdifferenz zwischen einem Druck auf der Volumenstrom-
Auslaßseite der Druckaufbau-Ventileinrichtung und dem
Volumenstrom-Auslaßdruck für die Druckablaß-Ventilein
richtung aufweist.
3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung einen Mikro
prozessor mit Speicherregistern (122, 136) aufweist, die
eine Wertetabelle für die tatsächliche Ventil-Pulsbreite
für verschiedene Werte des Differenzdruckes und der momen
tanen Soll-Pulsbreite enthalten.
4. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln
des tatsächlichen Radbremsdruckes Speicherregister (188)
für einen Mikroprozessor umfaßt, in welchen eine Werteta
belle für den tatsächlichen Radbremsdruck für verschiedene
Werte des Differenzvolumenstroms gespeichert ist.
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Effective date: 20140501 |