DE19624491C2

DE19624491C2 - Vorrichtung zum Steuern der Bremskraftverteilung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19624491C2
Application number: DE19624491A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Sugimoto; Yoshihiro Urai; Shohei Matsuda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: JPH092224A; DE19624491A1; US5700074A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Bremskraftverteilung eines Fahrzeugs.

Derartige Vorrichtungen sind aus der japanischen Patentschrift Nr. 51- 26584 B und der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift 6- 144178 A bekannt. Bei diesen bekannten Systemen erzielt man optimale Bremskräfte, die den an die Vorder- und Hinterräder angelegten Lasten entsprechen, durch die Regelung der Bremskraftlängsverteilung zur Beseitigung einer Differenz zwischen den Vorder- und Hinterrad-(Umfangs- )geschwindigkeiten. Dies beruht auf folgendem Prinzip: Wenn für einen Reifen, der eine vertikale Schubkraft N von einer Straßenfläche erhält, eine Bremskraft B erzeugt wird, ergibt sich vereinfacht eine Schlupfrate λ in einem sehr kleinen Bereich durch folgende Gleichung:

λ = K × (B/N) (K ist eine Konstante).

Andererseits soll eine ideale Bremskraftverteilung sicherstellen, daß die Vorder- und Hinterradbremskräfte proportional zu der vertikalen Schubkraft sind. Daher können die Vorder- und Hinterradschlupfraten λ gleichgesetzt werden. Wenn man die Fahrzeuggeschwindigkeit mit V_V bezeichnet und die Radgeschwindigkeit mit V_W, wird die Schlupfrate λ gemäß folgender Glei chung bestimmt:

λ = (V_V - V_W)/V_V.

Wenn daher die Bremskraftverteilung derart gesteuert wird, daß die Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten V_W einander gleich sind, können die Vorder- und Hinterradschlupfraten λ gleichgesetzt werden. Insbesondere wird der Bremsdruck für die Hinterräder derart gesteuert, daß die Hinterradge schwindigkeit V_W gleich der Vorderradgeschwindigkeit V_W ist.

Eine direkte Messung der Radgeschwindigkeiten V_W ist schwierig. In der Praxis wird daher eine Drehzahl ω eines Reifens durch einen Drehzahlsensor, wie etwa einen elektromagnetischen Aufnehmer, erfaßt, und wenn man einen dynamischen Radius des Reifens mit r bezeichnet, läßt sich eine Radgeschwindigkeit V_W gemäß folgender Gleichung berechnen:

V_W = r × ω

Jedoch kann sich der dynamische Radius r in Abhängigkeit von verschiede nen Bedingungen, wie etwa dem Reifenluftdruck, der Belastung, der Fahr zeuggeschwindigkeit und dgl. in der Größenordnung von 10^-1 bis 1% än dern. Bei Verwendung eines Ersatzrads oder beim Anbringen eines abgefah renen oder stollenlosen Reifens nur an einem Antriebsrad kann sich der dynamische Radius r in der Größenordnung von 3 bis 10% ändern.

Andererseits liegt die während Bremsung möglicherweise erzeugte Schlup frate λ in der Größenordnung von höchstens 3 bis 5% (siehe Fig. 11 mit Darstellung der Beziehung zwischen der Schlupfrate λ und dem Reibungs koeffizienten µ), und zwar auch während plötzlicher Bremsung. Zum Steuern der Schlupfrate λ auf einen derart kleinen Wert, daß die Vorder- und Hinterradschlupfraten einander gleich sind, muß man die Radgeschwindig keit V_W mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von 10^-1% genau berechnen.

Bei dem bekannten System wird die Steuerung der Längsbremskraftver teilung durchgeführt, um eine Differenz zwischen Vorder- und Hinterradge schwindigkeiten zu beseitigen, die aufgrund der Annahme berechnet werden, daß sich der dynamische Radius nicht ändert. Bei einem solchen System ist es schwierig, eine ideale Bremskraftverteilung zu erhalten. Beispielsweise bei einer solchen Anordnung, bei der der Bremsflüssig keitsdruck für die Hinterräder gesteuert wird, ist, wenn der dynamische Radius r_F des Vorderrads kleiner als der dynamische Radius r_R des Hinterrads (r_F < r_R) ist, die Drehzahl ω_F des Vorderrads größer als die Drehzahl ω_R des Hinterrads (ω_F < ω_R). Zwischen den aufgrund der Drehzahlen ω_F und ω_R bestimmten Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten V_WF und V_WR wird die Beziehung V_WF < V_WR erzeugt. Zu einem Zeitpunkt der Nichtbremsung gilt in diesem Fall bereits die Beziehung V_WF < V_WR. Wenn daher die Steuerung der Bremskraftverteilung aufgrund der Differenz zwischen den Vorderrad- und Hinterraddrehzahlen V_WR und V_WR durchgeführt wird, besteht die Möglichkeit, daß die Hinterradbremskraft übermäßig gedrückt wird. Wenn umgekehrt r_F < r_R, besteht die Möglichkeit, daß die Hinterradbremskraft zu groß ist.

Die DE 42 40 493 A1 bezieht sich auf eine Bremsanlage mit elektronisch gesteuerter Bremskraftverteilung. Im Falle eines erkannten Fehlers schaltet der Regler die Bremskraftverteilung ab. Über Sekundärschaltkreise wird jedoch sichergestellt, daß nach Ansprechen der Fehlerüberwachung das zu den Hinterradbremsen führende Einlaßventil derart angesteuert wird, daß eine Konstanthaltung oder Begrenzung des Hinterradbremsdrucks erfolgt.

Die DE 42 24 971 A1 offenbart eine Fahrzeugbremsanlage mit elek tronischer Bremskraftverteilung, bei dem die Differenz zwischen dem Schlupf der Vorderräder und dem Schlupf der Hinterräder als Regelgröße dient. In regelmäßigen Intervallen wird die Reaktion der Vorderräder auf eine Änderung des in die Radbremsen eingesteuerten Druckes getestet. Im Fehlerfall bzw. bei ungenügender Reaktion soll die elektronische Regelung der Bremskraftverteilung als Folge einer über einem Grenzwert liegenden Bremsschlupfdifferenz unterbunden werden.

Die DE 38 29 951 A1 offenbart eine gattungsgemäße Fahrzeugbrems anlage, bei der die Bremskraftaufteilung vorne/hinten elektronisch geregelt ist. Einleitend wird die Schwierigkeit, Radschlupfe, z. B. infolge von Produktionsstreuungen der Reifen, exakt zu ermitteln, dargelegt. Bei stabilen Fahrbedingungen soll die sogenannte zwischenachsige Raddrehzahldifferenz ermittelt und gespeichert werden und zur Korrektur der aktuell erfaßten Differenz der Raddrehzahlen dienen.

Die DE 38 41 958 A1 lehrt, bei einem mit einem Antiblockiersystem ausge rüsteten Fahrzeug, den Regler dann abzuschalten, wenn z. B. aufgrund Benutzung eines Notrades oder aufgrund von Fahrens mit unterschiedlichen Reifendruck ein unzutreffender Bremsschlupf vorgetäuscht wird.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Steuersystem für die Bremskraftverteilung eines Fahrzeugs anzugeben, mit dem die Längs verteilung der Bremskraft unter Berücksichtigung einer Änderung des dynamischen Reifenradius durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeich nenden Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, die Steuerung der Bremskraftver teilung unter Berücksichtigung einer Änderung des dynamischen Reifenra dius in geeigneter Weise durchzuführen, indem man in dem Korrekturfaktor berechnungsmittel aufgrund des Verhältnisses der Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder den Korrekturfaktor berechnet, der der Differenz zwischen dem vorbestimmten Raddurchmesser und dem tatsächlichen Raddurch messer entspricht, und aufgrund der Radgeschwindigkeit, die sich aus der Korrektur um den Korrekturfaktor in dem Radgeschwindigkeitskorrektur mittel ergibt, die Steuerungsgröße in dem Steuerungsgrößen-Berechnungs mittel berechnet. In einem Zustand, in dem sich der Korrekturfaktor in Abhängigkeit von Fahrzuständen des Fahrzeugs wesentlich ändert und dessen Variationsbreite somit relativ groß ist, kann die unnötige Steuerung der Bremskraftverteilung aufgrund einer kurzzeitigen Änderung des dynamischen Reifenradius beseitigt werden, indem man die Berechnung der Steuerungsgröße aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterradge schwindigkeit hemmt.

Mit der bevorzugten Anführung nach Anspruch 2 läßt sich zuverlässig bestimmen, ob der dynamische Reifenradius sich über eine relativ lange Periode ändert, um sodann die Steuerungsgröße in dem Berechnungs- und Hemm-Mittel zu berechnen.

Mit den bevorzugten Ausführungen nach Anspruch 3 oder 4 läßt sich auch in einem Zustand, in dem die Verteilungssteuerung aufgrund des Vergleichs der Vorderrad- und Hinterradgeschwindigkeit nicht durchgeführt wird, die Bremskraftverteilung zu einem gewissen Grad steuern.

Die obigen und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Fig. 1 zeigt im Diagramm einen Flüssigkeitsdruckkreis eines Bremssystems nach einer ersten Ausführung der Erfindung;

Fig. 2 zeigt im Diagramm die Anordnung eines Bremsdruckreguliermittels;

Fig. 3 zeigt im Blockdiagramm die Funktion und Anordnung einer elek tronischen Steuereinheit;

Fig. 4 zeigt im Flußdiagramm einen Prozeß zur Steuerung der Brems kraftverteilung;

Fig. 5 zeigt im Flußdiagramm einen Prozeß zur Berechnung eines Kor rekturfaktors in einem in Fig. 4 gezeigten Schritt S2;

Fig. 6 zeigt im Flußdiagramm einen Prozeß zur Berechnung einer Steu ergröße in einem in Fig. 4 gezeigten Schritt S7;

Fig. 7 zeigt im Diagramm ein Beispiel der Steuerung der Vorderradbremskraft in Relation zur Verzögerung des Fahrzeugs;

Fig. 8 zeigt im Diagramm einen Flüssigkeitsdruckkreis ähn lich Fig. 1, jedoch nach einer zweiten Ausführung der Erfindung;

Fig. 9 zeigt im Diagramm einen Flüssigkeitsdruckkreis ähn lich Fig. 1, jedoch nach einer dritten Ausführung der Erfindung;

Fig. 10 zeigt im Flußdiagramm einen Steuergrößenberechnungs prozeß ähnlich Fig. 6, jedoch nach der dritten Aus führung; und

Fig. 11 zeigt im Diagramm eine λ-µ-Kennlinie.

Eine erste Ausführung in Anwendung bei einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb wird nun anhand der Fig. 1 bis 7 beschrieben. Zuerst zu Fig. 1. Ein Bremspedal 3 ist betriebsmäßig an einem Tandemhauptzylinder M mit ersten und zweiten Ausgangsdurch gängen 1 und 2 angeschlossen, derart, daß in Antwort auf Nie derdrücken des Bremspedals 3 unabhängige Flüssigkeitsdrücke von den ersten und zweiten Ausgangsdurchgängen 1 und 2 ausge geben werden. Ein erstes Flüssigkeitsdruck-Bremssystem 5 ₁ mit einem Bremsdruck-Reguliermittel 4 ₁ ist an den ersten Ausgangs durchgang 1 angeschlossen. Eine an einem rechten Vorderrad W_FR angebrachte rechte Vorderradbremse B_FR und eine an einem linken Hinterrad W_RL angebrachte linke Hinterradbremse B_RL sind an das erste Flüssigkeitsdruck-Bremssystem 5 ₁ angeschlossen. Ein zweites Flüssigkeitsdruck-Bremssystem 5 ₂ mit einem Bremsdruck- Reguliermittel 4 ₂ ist an den zweiten Ausgangsdurchgang 2 ange schlossen. Eine an einem linken Vorderrad W_FL angebrachte linke Vorderradbremse B_FL und eine an einem rechten Hinterrad W_RR angebrachte rechte Hinterradbremse B_RR sind an das zweite Flüs sigkeitsdruck-Bremssystem 5 ₂ angeschlossen. Jede der Bremsen B_FL, B_FR, B_RL und B_RR übt eine Bremskraft aus, die einem ihr zugeführten Bremsflüssigkeitsdruck entspricht, und kann bei spielsweise eine Scheibenbremse sein.

Drehzahlen der linken und rechten Vorderräder W_FL und W_FR werden durch linke und rechte Vorderrad-Drehzahlsensoren S_FL bzw. S_FR erfaßt. Drehzahlen der linken und rechten Hinterräder W_RL und W_RR werden durch linke und rechte Hinterrad-Drehzahlsensoren S_RL bzw. S_RR erfaßt. Von den Drehzahlsensoren S_FL, S_FR, S_RL und S_RR erfaßte Erfassungswerte werden einer elektronischen Steuer einheit 6 zugeführt. Die elektronische Steuereinheit 6 steuert den Betrieb der Bremsdruck-Reguliermittel 4 ₁ und 4 ₂ aufgrund der von den Drehzahlsensoren S_FL, S_FR, S_RL und S_RR erfaßten Erfas sungswerte.

Zu Fig. 2. Das Bremsdruck-Reguliermittel 4 ₁ in dem ersten Flüs sigkeitsdruck-Bremssystem 5 ₁ ist ein an sich bekanntes Anti blockierbremsregelsystem, welches umfaßt: a) ein elektromagne tisches Speiseventil 7 _F, welches die Ausgabe von Bremsflüssig keitsdruck aus dem ersten Ausgangsdurchgang 1 in dem Haupt zylinder M zur Anlage an die rechte Vorderradbremse B_FR ermög licht; b) ein elektromagnetisches Speiseventil 7 _R, das die Ausgabe von Bremsflüssigkeitsdruck aus dem ersten Ausgangs durchgang 1 zur Anlage an die linke Hinterradbremse B_RL ermög licht; c) ein Reservoir 8; d) ein elektromagnetisches Ablaß ventil 9 _F, das den Bremsflüssigkeitsdruck für die rechte Vor derradbremse B_FR zu dem Reservoir 8 ablassen kann; e) ein elek tromagnetisches Ablaßventil 9 _R, das den Bremsflüssigkeitsdruck für die linke Hinterradbremse B_LR zu dem Reservoir 8 ablassen kann, und f) eine Pumpe 10, die Arbeitsfluid aus dem Reservoir 8 zu dem ersten Ausgangsdurchgang 1 zurückpumpen kann. Jedes der elektromagnetischen Speiseventile 7 _F und 7 _R läßt sich schalten zwischen einem entregten Zustand, in dem es eine Verbindung des ersten Ausgangsdurchgangs 1 mit jeder der Rad bremsen B_FR und B_RL ermöglicht, und einem erregten Zustand, in dem es den Bremsflüssigkeitsfluß von dem ersten Ausgangsdurch gang 1 zu jeder der Radbremsen B_FR und B_RL unterbricht. Jedes der elektromagnetischen Ablaßventile 9 _F und 9 _R läßt sich schalten zwischen einem entregten Zustand, in dem es eine Verbin dungstrennung der Radbremsen B_FR und B_RL von dem Reservoir 8 ermöglicht, und einem erregten Zustand, in dem es die Verbin dungsherstellung der Radbremsen B_FR und B_RL mit dem Reservoir 8 ermöglicht.

In diesem Bremsdruck-Reguliermittel 4 ₁ kann die Antiblockierre gelung der rechten Vorderradbremse B_FR und der linken Hinter radbremse B_RL durchgeführt werden und kann die Verteilung der Bremskraft auf die rechte Vorderradbremse B_FR und die linke Hinterradbremse B_RL reguliert werden, und zwar durch Steuerung der elektromagnetischen Speiseventile 7 _F und 7 _R und der elek tromagnetischen Ablaßventile 9 _F und 9 _R.

Das Bremsdruck-Reguliermittel 4 ₂ in dem zweiten Flüssigkeits druck-Bremssystem 5 ₂ ist in gleicher Weise wie das Bremsdruck- Reguliermittel 4 ₁ aufgebaut. Mit ihm kann die Antiblockierrege lung der linken Vorderradbremse B_FL und der rechten Hinterrad bremse B_RR durchgeführt werden, und kann die Bremskraftvertei lung auf die linke Vorderradbremse B_FL und die rechte Hinter radbremse B_RR reguliert werden.

Nun zu Fig. 3. Die elektronische Steuereinheit 6 reguliert die Bremskraftverteilung auf die rechte Vorderradbremse B_FR und die linke Hinterradbremse B_RL und reguliert die Bremskraftvertei lung auf die linke Vorderradbremse B_FL und die rechte Hinter radbremse B_RR durch Erregung und Entregung der elektromagneti schen Speiseventile 7 _F und 7 _R und der elektromagnetischen Ab laßventile 9 _F und 9 _R in den Bremsdruck-Reguliermitteln 4 ₁ und 4 ₂. Die elektronische Steuereinheit 6 umfaßt einen ersten Steuerabschnitt 6 ₁ zur Betriebssteuerung des Bremsdruck-Regu liermittels 4 ₁ aufgrund der von dem linken Vorderrad-Drehzahl sensor S_FL und dem rechten Hinterrad-Drehzahlsensor S_RL erfaßten Erfassungswerte, und einen zweiten Steuerabschnitt 6 ₂ zur Betriebssteuerung des Bremsdruck-Reguliermittels 4 ₂ aufgrund der von dem rechten Vorderrad-Drehzahlsensor S_FR und dem rech ten Hinterrad-Drehzahlsensor S_RR erfaßten Erfassungswerte, sowie ein beiden Steuerabschnitten 6 ₁ und 6 ₂ gemeinsames Fahr zeuggeschwindigkeits-Berechnungsmittel 11.

Der erste Steuerabschnitt 6 ₁ umfaßt ein Vorderraddrehzahl-Be rechnungsmittel 12 ₁ zum Berechnen einer Vorderraddrehzahl V_WF aufgrund einer durch den linken Vorderradrehzahlsensor S_FL erfaßten Vorderraddrehzahl ω_F und eines Vorderraddurchmessers. Ein Hinterraddrehzahl-Berechnungsmittel 13 ₁ berechnet eine Hinterraddrehzahl aufgrund einer durch den linken Hinterrad- Drehzahlsensor S_RL erfaßten Hinterraddrehzahl ω_R und eines Hinterraddurchmessers. Ein Korrekturfaktorberechnungsmittel 14 ₁ berechnet einen Korrekturfaktor k aufgrund der von den linken Vorderrad- und linken Hinterrad-Drehzahlsensoren S_FL und S_RL erfaßten Vorder- und Hinterraddrehzahlen ω_F und ω_R. Ein Radge schwindigkeits-Korrekturmittel 15 ₁ korrigiert die in dem Vor derradgeschwindigkeits-Berechnungsmittel 12 ₁ bestimmte Vor derradgeschwindigkeit V_WF um den Korrekturfaktor k. Ein Steue rungs-Bestimmungsmittel 16 ₁ bestimmt, ob die Variationsbreite des in dem Korrekturfaktor-Berechnungsmittel 14 ₁ bestimmten Korrekturfaktors k gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist und gibt ein Hemmsignal aus, wenn die Variations breite des Korrekturfaktors k gleich oder größer als der vor bestimmte Wert ist. Ein Steuergrößen-Berechnungsmittel 17 ₁ berechnet eine Steuergröße aufgrund eines Werts V_WF', der sich aus der Korrektur der in dem Vorderradgeschwindigkeits-Berech nungsmittel 12 ₁ bestimmten Vorderradgeschwindigkeit V_WF durch das Radgeschwindigkeits-Korrekturmittel 15 ₁ ergibt, sowie aufgrund der in dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsmittel 11 bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V_V. Das Steuergrößen- Berechnungsmittel 12 ₁ ändert auch den Steuermodus entsprechend einem Signaleingang von dem Steuerbestimmungsmittel 16 ₁. Ein Antriebsmittel 18 ₁ dient zur Betriebssteuerung des Bremsdruck- Reguliermittels 14 ₁ aufgrund der in dem Steuergrößen-Berech nungsmittel 17 ₁ bestimmten Steuergröße.

Der zweite Steuerabschnitt 6 ₂ ist genauso aufgebaut wie der erste Steuerabschnitt 6 ₁, und in den Zeichnungen sind die Bezugszeichen des zweiten Steuerabschnitts 6 ₂ mit einem Suffix 2 versehen, anstelle des Suffixes 1 der Bezugszeichen des er sten Steuerabschnitts 6 ₁. Eine detaillierte Beschreibung des zweiten Steuerabschnitts 6 ₂ erübrigt sich.

Das Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsmittel 11 berechnet eine angenommene Fahrzeuggeschwindigkeit V_V durch Mitteln der Hinterradgeschwindigkeiten V_WR, die in dem Hinterradgeschwin digkeits-Berechnungsmittel 13 ₁ des ersten Steuerabschnitts 6 ₁ und dem Hinterradgeschwindigkeits-Berechnungsmittel 13 ₂ des zweiten Steuerabschnitts 6 ₂ bestimmt sind. Ein sich durch Filterung eines Durchschnittswerts der Hinterradgeschwindig keiten V_WR ergebender Wert wird als angenommene Fahrzeugge schwindigkeit V_V bereitgestellt.

In diesen Steuerabschnitten 6 ₁ und 6 ₂ der elektronischen Steu ereinheit 6 wird die Steuerberechnung nach einem Prozeß durch geführt, der in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist. Zunächst werden in einem Schritt S1 in Fig. 4 eine Vorderraddrehzahl ω_F und eine Hinterraddrehzahl ω_R berechnet. In Schritt S2 wird die Berechnung des Korrekturfaktors k in den Korrekturfaktor-Be stimmungsmitteln 14 ₁ und 14 ₂ durchgeführt, und wird die Steuer bestimmung in dem Steuerbestimmungsmittel 16 ₁ oder 16 ₂ durch geführt.

Die Berechnung des Korrekturfaktors k und die Steuerbestimmung in Schritt S2 werden nach dem in Fig. 5 gezeigten Prozeß durchgeführt. Der Prozeß in Fig. 5 wird nachfolgend beschrie ben. Im Schritt M1 wird bestimmt, ob die von dem Fahrzeugge schwindigkeits-Berechnungsmittel 1 eingegebene Fahrzeugge schwindigkeit V_V eine konstante Geschwindigkeit ist. Nur wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_V eine konstante Geschwindigkeit ist, geht der Prozeß zu Schritt M2 weiter. Die Bestimmung im Schritt M1 ist davon abhängig, ob die Änderungsraten oder Schwankungsbreiten der Drehzahlen ω_F und ω_R beispielsweise in einen vorbestimmten Änderungsbereich fallen, bis die Anzahl von Integrationsschritten im nachfolgend beschriebenen Schritt M3 einen festgelegten Wert erreicht hat. Dies dient zum Besei tigen eines durch Beschleunigung oder Verzögerung erzeugten Schlupfes und zur besonders genauen Bestimmung eines spezifi schen dynamischen Radius eines Reifens. Um einen Niederge schwindigkeitsbereich auszuschließen, in dem ein Fehler auf grund plötzlicher Kurvenfahrt entstehen könnte, und einen Hochgeschwindigkeitsbereich auszuschließen, in dem der Schlupf eines Antriebsrads groß ist, kann die Bestimmung in Schritt M1 aufgrund einer Fahrzeuggeschwindigkeit geschehen. Wenn ein Lenkwinkelsensor angebracht ist, kann die Bestimmung im Schritt M1 aufgrund eines Lenkwinkels durchgeführt werden, um den Fall auszuschließen, in dem der Lenkwinkel groß ist. Wenn ferner eine Antriebskraft durch einen Drosselöffnungsgrad eines Motors, eine Kraftstoffeinspritzmenge oder dgl. berech net werden kann, läßt sich ein Fehler aufgrund zunehmender Antriebskraft ausschließen.

In Schritt M2 wird ein Verhältnis k₀ (= ω_F/ω_R) der Vorderrd drehzahl ω_F zur Hinterraddrehzahl ω_R berechnet, und wird ein Verhältnisintegrationswert k_s (= k_S-1 + k₀) berechnet. Der An fangswert des Verhältnisintegrationswerts k_s ist "0".

In Schritt M3 wird festgestellt, ob die Anzahl der Integra tionsschritte den festgelegten Wert von beispielsweise etwa 200 erreicht hat. Je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit, desto größer ist der Meßfehler der Drehzahl, und daher sollte der festgelegte Wert auf einen großen Wert gesetzt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V_V groß ist. Wenn in dem Schritt M3 festgestellt wird, daß die Anzahl der Integrationen den fest gelegten Wert nicht erreicht hat, kehrt der Prozeß zu Schritt M1 zurück. Wenn festgestellt wird, daß die Anzahl der Integra tionen den festgelegten Wert erreicht hat, wird in Schritt M4 der Integrationswert k_s durch die Anzahl der Integrationen geteilt, um hierdurch einen Korrekturfaktor k als Drehzahl verhältnis bereitzustellen, der ein Durchschnittswert gemäß der festgelegten Anzahl von Integrationsschritten ist. In diesem Fall kann der resultierende Korrekturfaktor k einer Filterung unterzogen werden.

Die Schritte M5 bis M7 zeigen einen Prozeß zur Steuerung der Bestimmung in den Steuerungs-Bestimmungsmitteln 16 ₁ und 16 ₂. In Schritt M5 wird festgestellt, ob der Absolutwert einer Diffe renz zwischen dem zuletzt ausgegebenen Korrekturwert k_n-1 und dem diesesmal ausgegebenen Korrekturwert k_n kleiner als der festgelegte Wert ist. Wenn der Absolutwert kleiner als der festgelegte Wert ist, dann wird in Schritt M6 ein Entschei dungsflag gemäß der Bestimmung gesetzt, daß der Korrekturwert k entschieden worden ist. Wenn der Absolutwert gleich oder größer als der festgelegte Wert ist, dann wird in Schritt M7 das Entscheidungsflag gemäß der Bestimmung rückgesetzt, daß der Korrekturwert k nicht entschieden worden ist. Anders ge sagt, die Steuerungs-Bestimmungsmittel 16 ₁ und 16 ₂ bestimmen, ob der Änderungsbereich des Korrekturfaktors k gleich oder größer als ein festgelegter Wert ist. Wenn der Änderungsbe reich des Korrekturfaktors k gleich oder größer als der fest gelegte Wert ist, wird das Entscheidungsflag gemäß der Bestim mung rückgesetzt, daß der Korrekturfaktor nicht entschieden worden ist. Dieses Rücksetzen gibt ein Hemmsignal aus.

In Schritt M8 wird der Integrationswert k_s auf "0" gesetzt, und die Anzahl der Integrationen wird auf "0" gesetzt. Wenn in Schritt M1 bestimmt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V_V keine konstante Geschwindigkeit ist, springt der Prozeß von Schritt M1 zu Schritt M8.

Zurück zu Fig. 4. In Schritt S3 werden - nach Abschluß der Berechnung des Korrekturfaktors k und der Steuerungs-Bestim mung - eine Vorderradgeschwindigkeit V_WF und eine Hinterradge schwindigkeit V_WR berechnet. Bezeichnet man den vorbestimmten Wert des dynamischen Reifenradius mit r, ergeben sich folgende Gleichungen:

V_WF = r × ω_F

V_WR = r × ω_R

Die Hinterradgeschwindigkeit V_WR wird, so wie sie erfaßt ist, in die Steuergrößen-Berechnungsmittel 17 ₁ und 17 ₂ eingegeben, und die Vorderradgeschwindigkeit V_WF wird in den Radgeschwin digkeitskorrekturmitteln 15 ₁ und 15 ₂ der folgenden Korrektur um den Korrekturfaktor k unterzogen:

V_WF' = V_WF/k

Die Schritte S4 bis S7 zeigen einen Prozeß zur Berechnung in den Steuergrößen-Berechnungsmitteln 17 ₁ und 17 ₂. In Schritt S4 wird eine Differenz ΔV zwischen den Vorder- und Hinterradge schwindigkeiten aufgrund der folgenden Gleichung berechnet:

ΔV = V_WR - V_WF'

In Schritt S5 wird ein Sollwert ΔV₀ für die Differenz zwischen den Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten gemäß folgender Gleichung berechnet:

ΔV₀ = λ × V_V - d,

wobei λ und d jeweils Konstanten sind.

In Schritt S6 wird eine Fahrzeugverzögerung G aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit V_V berechnet, und dann wird in Schritt S7 eine Steuergröße berechnet. Der Prozeß in Schritt S7 wird gemäß einem in Fig. 6 gezeigten Prozeß durchgeführt. In Schritt N1 in Fig. 6 wird festgestellt, ob das Entscheidungs flag gesetzt worden ist, d. h., ob das Hemmsignal nicht von den Steuerungs-Bestimmungsmitteln 16 ₁ und 16 ₂ ausgegeben worden ist. Wenn sich das Fahrzeug in dem Zustand befindet, in dem das Hemmsignal nicht ausgegeben worden ist, wird in Schritt N2 bestimmt, ob ΔV ≧ ΔV₀. Das Vorliegen von ΔV ≧ ΔV₀ bezeichnet einen Zustand, in dem die Hinterradgeschwindigkeit V_WR zu schnell ist. In diesem Fall wird die Steuergröße in Schritt N3 so bestimmt, daß sie die Hinterradbremskraft erhöht. Wenn in Schritt N2 festgestellt wird, daß ΔV < ΔV₀, ist die Hinterradgeschwindigkeit V_WR zu gering. In diesem Fall wird die Steu ergröße in Schritt N4 so bestimmt, daß die Hinterradbremskraft abnimmt.

Wenn in Schritt N1 festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem das Hemmsignal von den Steue rungs-Bestimmungsmitteln 16 ₁ und 16 ₂ ausgegeben worden ist, dann wird die Steuergröße derart bestimmt, daß die Hinterrad bremskraft gemäß der Verzögerung G des Fahrzeugs geändert wird, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Linie L₁ in Fig. 7 bezeichnet ein Beispiel, in dem die Hinterradbremskraft konstant gehalten wird, nachdem die Verzögerung G des Fahrzeugs einen gegebenen Wert erreicht hat, und die Linie L₂ bezeichnet ein Beispiel, in dem die Hinterradbremskraft entsprechend der Verzögerung G des Fahrzeugs stufenweise geändert wird.

Nun wird der Betrieb der ersten Ausführung beschrieben. Ein Korrekturfaktor k entsprechend einer Differenz zwischen einem aktuellen Raddurchmesser und einem vorbestimmten Raddurchmes ser wird in jedem der Korrekturfaktor-Berechnungsmittel 14 ₁ und 14 ₂ berechnet. Eine der Radgeschwindigkeiten V_WF und V_WR, d. h. die Vorderradgeschwindigkeit V_WF, wird in jedem der Radge schwindigkeitskorrekturmittel 15 ₁ und 15 ₂ um den Korrekturfak tor k korrigiert. Eine Steuergröße für jedes der Bremsdruck- Reguliermittel 4 ₁ und 4 ₂ wird in jedem der Steuergrößen-Berech nungsmittel 17 ₁ und 17 ₂ aufgrund der in den Hinterradgeschwin digkeits-Berechnungsmitteln 13 ₁ bzw. 13 ₂ bestimmten Hinterrad geschwindigkeit V_WR sowie der aus der Korrektur resultierenden Vorderradgeschwindigkeit V_WF' berechnet. Wenn sich der dynami sche Reifenradius geändert hat, kann daher die Bremskraftver teilung unter Berücksichtigung der Änderung des dynamischen Reifenradius in geeigneter Weise gesteuert werden.

Ferner in einem Zustand, in dem sich der Korrekturfaktor k aufgrund der Fahrbedingungen des Fahrzeugs wesentlich ändert, beispielsweise, wenn sich der Korrekturfaktor k durch Schlupf des Antriebsrads auf einer Steigung stark ändert, wird die Berechnung der Steuergröße aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeit in den Steuergrößen-Berechnungs mitteln 17 ₁ und 17 ₂ durch Hemmen des von den Steuerungs-Bestim mungsmitteln 16 ₁ und 16 ₂ ausgegebenen Signals gehemmt. Daher läßt sich die unnötige Steuerung bzw. Regelung der Bremskraft verteilung aufgrund einer kurzzeitigen Änderung des dynami schen Reifenradius ausschließen. Die Korrekturfaktor-Berech nungsmittel 14 ₁ und 14 ₂ mitteln die Korrekturfaktoren, die unter Bedingungen eines stabilen Fahrzustands des Fahrzeugs eine vorbestimmte Anzahl von Malen berechnet wurden, und geben einen Durchschnittswert aus. In den Steuerungs-Bestimmungs mitteln 16 ₁ und 16 ₂ wird bestimmt, ob der Änderungsbereich des Korrekturfaktors gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und zwar aufgrund des Vergleichs des zuletzt von den Korrekturfaktor-Berechnungsmitteln 14 ₁ und 14 ₂ ausgegebenen gegenwärtigen Korrekturfaktors. Daher kann die unnötige Steue rung bzw. Regelung der Bremskraftverteilung aufgrund kurzzei tiger Änderung des dynamischen Reifenradius zuverlässig ausge schlossen werden. Hierdurch wird es möglich, nur die Änderung des dynamischen Reifenradius über eine relativ lange Zeitpe riode aufgrund Schwankungen des Reifenluftdrucks, Belastung und Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Änderung des Raddurch messers aufgrund der Montage eines Ersatzreifens oder eines stollenlosen oder abgefahrenen Reifens zu berücksichtigen, um hierdurch die Bremskraftverteilung unter Berücksichtigung der Änderung des dynamischen Reifenradius in geeigneter Weise zu steuern.

Ferner in einem Zustand, in dem die Berechnung der Steuergröße auf dem Ergebnis des Vergleichs der Vorder- und Hinterradge schwindigkeiten beruht, berechnet jedes der Steuergrößenbe rechnungsmittel 17 ₁ und 17 ₂ eine Steuergröße derart, daß ein von der Verzögerung G des Fahrzeugs abhängiges Bremsflüssig keitsdruckverhältnis ausgegeben wird. Somit kann auch in dem Zustand, in dem die Bremskraftverteilung aufgrund des Ver gleichs der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeit gehemmt wor den ist, die Steuerung der Bremskraftverteilung in gewissem Grad durchgeführt werden.

Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführung der Erfindung. In der zweiten Ausführung werden Bremsflüssigkeitsdrücke für die Vorderradbremsen B_FR und B_FL durch jeweilige Drucksensoren 20 ₁ und 20 ₂ erfaßt. Die durch die Drucksensoren 20 ₁ und 20 ₂ erfaßten Erfassungswerte werden in die elektronische Steuereinheit 6 eingegeben. In der elektronischen Steuereinheit 6 wird die Steuerung in Schritt N5 derart durchgeführt, daß die Brems flüssigkeitsdrücke für die Hinterradbremsen B_RL und B_RR Werte sind, die durch Funktionen der Bremsflüssigkeitsdrücke für die Vorderradbremsen B_FR und B_FL bestimmt sind.

Insbesondere in dem Zustand, in dem die Bremskraftverteilung aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterradgeschwindig keit gehemmt worden ist, wird eine Steuergröße in jedem der Steuergrößen-Berechnungsmittel 17 ₁ und 17 ₂ derart berechnet, daß ein von der Verzögerung G des Fahrzeugs abhängiges Brems flüssigkeitsdruckverhältnis ausgegeben wird. In der zweiten Ausführung kann in dem Zustand, in dem die Bremskraftvertei lung aufgrund des Vergleichs der Vorderrad- und Hinterradge schwindigkeiten gehemmt worden ist, die Steuerung der Brems kraftverteilung wie in der ersten Ausführung in gewissem Grad durchgeführt werden.

Fig. 9 und 10 zeigen eine dritte Ausführung der Erfindung, worin den zuvor beschriebenen Ausführungen entsprechende Ab schnitte und Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

In den Flüssigkeitsdruck-Bremssystemen 5 ₁ und 5 ₂ sind Propor tionaldruck-Reduzierventile 21 ₁ und 21 ₂ zwischen die Brems druck-Reguliermittel 4 ₁ und 4 ₂ und die linke Hinterradbremse B_RL bzw. die rechte Hinterradbremse B_RR eingesetzt. Normalerweise geschlossene Solenoidventile 22 ₁ und 22 ₂ sind parallel an die Proportionaldruck-Reduzierventile 21 ₁ und 21 ₂ angeschlossen.

Das Erregen und Entregen der normalerweise geschlossenen So lenoidventile 22 ₁ und 22 ₂ wird durch die elektronische Steuer einheit 6 gesteuert. In der elektronischen Steuereinheit 6 wird in einem Schritt S7 des Flußdiagramms von Fig. 4 die Berechnung einer Steuergröße unter Verwendung einer in Fig. 10 gezeigten Unterroutine anstelle der in Fig. 6 gezeigten Unter routine durchgeführt.

Zu Fig. 10. In Schritt P1 wird festgestellt, ob das Entschei dungsflag gesetzt worden ist, d. h. ob das Hemmsignal nicht von den Steuerbestimmungsmitteln 16 ₁ und 16 ₂ ausgegeben worden ist. Wenn das Hemmsignal nicht ausgegeben worden ist, dann werden in Schritt P2 die normalerweise geschlossenen Solenoidventile 22 ₁ und 22 ₂ erregt. Somit wird von den Bremsdruck-Reguliermit teln 4 ₁ und 4 ₂ ausgegebener Flüssigkeitsdruck durch die norma lerweise geschlossenen Solenoidventile 22 ₁ und 22 ₂ geleitet und an die linken udn rechten Hinterradbremsen B_RL und B_RR angelegt.

Dann wird in Schritt P3 festgestellt, ob ΔV ≧ ΔV₀. Wenn ΔV ≧ ΔV₀, dann wird in Schritt P4 die Steuergröße derart bestimmt, daß die Hinterradbremskraft zunimmt. Wenn ΔV < ΔV₀, dann wird in Schritt P5 die Steuergröße derart bestimmt, daß die Hinter radbremskraft abnimmt.

Wenn in Schritt P1 festgestellt wird, daß das Entscheidungs flag nicht gesetzt worden ist, dann werden die normalerweise geschlossenen Solenoidventile 22 ₁ und 22 ₂ entregt. Somit wird von den Bremsdruck-Reguliermitteln 4 ₁ und 4 ₂ ausgegebener Flüs sigkeitsdruck durch die Proportionaldruck-Reduzierventile 21 ₁ und 21 ₂ geleitet und an die linken und rechten Hinterradbremsen B_RL und B_RR angelegt.

Auch in der dritten Ausführung kann in einem Zustand, in dem die Bremskraftverteilung aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeit gehemmt worden ist, die Steuerung der Bremskraftverteilung in gewissem Grade durchgeführt wer den, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Bremskraft für die Hinterräder durch die Proportionaldruckreduzierventile 21 ₁ und 21 ₂ reduziert wird.

In den obigen Beispielen ist das gesamte Antiblockier bremsregelsystem als das Bremsdruck-Reguliermittel beschrie ben. Verwendbar ist jedoch auch ein Bremsdruck-Reguliermittel, das den Flüssigkeitsdruck nur für die Hinterradbremsen regu lieren kann. Obwohl oben Bremssysteme vom X-Leitungstyp be schrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung auch bei Bremssystemen anderer Leitungstypen anwendbar. Obwohl nach obigen Beispielen die linken und rechten Hinterradbremsdrücke einzeln geregelt werden, können sie stattdessen auch gemeinsam geregelt bzw. gesteuert werden.

In einer Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraftverteilung eines Fahrzeugs, die das Verhältnis eines Bremsflüssigkeits drucks für die Vorderräder zu einem Bremsflüssigkeitsdruck für die Hinterräder aufgrund eines Vergleichs der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten V_FW, V_FR steuern bzw. regeln kann, wird ein Korrekturfaktor k in einer Korrekturfaktor-Berech nungseinrichtung 14 ₁, 14 ₂ aufgrund des Verhältnisses von Vor der- und Hinterraddrehzahlen ω_F, ω_R berechnet, die mittels Vorder- und Hinterrad-Drehzahlsensoren S_FL, S_FR, S_RL, S_RR erfaßt sind. Wenigstens eine der von den Vorder- und Hinterraddrehzahl- Berechnungseinrichtungen 12 ₁, 12 ₂, 13 ₁, 13 ₂ berechneten Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten V_WF, V_WR wird vor Berechnung einer Steuergröße in einer Steuergrößen-Berechnungseinrichtung 17 ₁, 17 ₂ mittels einer Radgeschwindigkeits-Korrektureinrichtung 15 ₁, 15 ₂ korrigiert. Eine Steuerungs-Bestimmungseinrichtung 16 ₁, 16 ₂ stellt fest, ob der Änderungsbereich des Korrekturfaktors k gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn der Änderungsbereich des Korrekturfaktors k gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, gibt die Steuerungs-Bestimmungsein richtung 16 ₁, 16 ₂ ein Befehlssignal zum Hemmen der Berechnung der Steuergröße aufgrund des Vergleichsergebnisses der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten V_WF, V_WR in der Steuergrößen-Be rechnungseinrichtung 17 ₁, 17 ₂ aus. Hierdurch ist es möglich, eine geeignete Steuerung bzw. Regelung der Brems kraftverteilung unter Berücksichtigung einer Änderung des dynamischen Radius eines Reifens durchzuführen.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern der Bremskraftverteilung eines eine Vorderradbremse (B_FL, B_FR) und eine Hinterradbremse (B_RL, B_RR) aufweisenden Fahrzeugs, umfassend:
ein Vorderrad-Umfangsgeschwindigkeits-Berechnungsmittel (12 ₁, 12 ₂) zum Berechnen einer Vorderrad-Umfangsgeschwindigkeit (V_WF) aufgrund einer von einem Vorderrad-Drehzahlsensor (S_FL, S_FR) erfaßten Vorderraddrehzahl (ω_F) und aufgrund eines Vorderraddurch messers;
ein Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeits-Berechnungsmittel (13 ₁, 13 ₂) zum Berechnen einer Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeit (V_WR) aufgrund einer von einem Hinterrad-Drehzahlsensor (S_RL, S_RR) erfaßten Hinterraddrehzahl (ω_R) und aufgrund eines Hinterraddurch messers;
einen Bremsdruckregler (4 ₁, 4 ₂) zur Bremsflüssigkeitsdruck- Aufteilung auf die Vorder- und Hinterradbremsen (B_FL, B_FR, B_RL, B_RR)
ein Steuerungsgrößen-Berechnungsmittel (17 ₁, 17 ₂) zum Berechnen einer Steuerungsgröße für den Bremsdruckregler (4 ₁, 4 ₂) aufgrund des Vergleichs der in den Vorder- und Hinterrad-Umfangs geschwindigkeits-Berechnungsmitteln (12 ₁, 12 ₂, 13 ₁, 13 ₂) berech neten Vorder- und Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeiten (V_WF, V_WR),
ein Korrekturfaktor-Berechnungsmittel (14 ₁, 14 ₂) zum Be rechnen eines einer Differenz zwischen einem vorbestimmten Raddurchmesser und einem aktuellen Raddurchmesser entsprechen den Korrekturfaktors (k) aufgrund eines Verhältnisses der durch die Vorder- und Hinterrad-Drehzahlsensoren (S_FL, S_FR; S_RL, S_RR) erfaßten Vorder- und Hinterraddrehzahlen (ω_R, ω_R); und
ein Korrekturmittel (15 ₁, 15 ₂) zur Korrektur wenigstens einer der durch die Vorder- und Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeits- Berechnungsmittel (12 ₁, 12 ₂, 13 ₁, 13 ₂) berechneten Vorder- und Hinterrad-Umfangsgeschwindigkeiten (V_WF, V_WR) vor der Berechnung der Steuerungsgröße;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung ferner umfaßt:
ein Mittel (16 ₁, 16 ₂) zum Bestimmen, ob eine Variationsbreite des durch das Korrekturfaktor-Berechnungsmittel (14 ₁, 14 ₂) berech neten Korrekturfaktors (k) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und zum Hemmen der Berechnung der Steuerungsgröße aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterrad-Umfangsge schwindigkeiten (V_WF, V_WR) in dem Steuerungsgrößen-Berechnungs mittel (17 ₁, 17 ₂), wenn die Variationsbreite des Korrekturfaktors (k) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturfaktor-Berechnungsmittel (14 ₁, 14 ₂) einen Mittelwert derjeni gen Korrekturfaktoren (k) bestimmt, die während stabiler Fahr bedingungen des Fahrzeugs eine vorbestimmte Anzahl von Malen berechnet worden sind, und daß das Bestimmungs- und Hemm-Mittel (16 ₁, 16 ₂) aufgrund eines Vergleichs eines von dem Korrekturfaktor- Berechnungsmittel (14 ₁, 14 ₂) zuletzt ausgegebenen Korrekturfaktors (k) mit einem von dem Korrekturfaktor-Berechnungsmittel (14 ₁, 14 ₂) ausgegebenen gegenwärtigen Korrekturfaktor (k) bestimmt, ob die Variationsbreite des Korrekturfaktors (k) gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsgrößen-Berechnungsmittel (17 ₁, 17 ₂) die Steuerungs größe derart berechnet, daß die Bremsflüssigkeitsdruck-Aufteilung in Abhängigkeit von dem Bremsflüssigkeitsdruck für die Vorderrad bremse (B_FL, B_FR) erfolgt, wenn die Berechnung der Steuerungsgröße aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterrad-Umfangsge schwindigkeiten (V_WF, V_WR) in Antwort auf ein von dem Bestimmungs- und Hemm-Mittel (16 ₁, 16 ₂) erhaltenes Signal gehemmt worden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsgrößen-Berechnungsmittel (17 ₁, 17 ₂) die Steuerungsgröße derart berechnet, daß die Bremsflüssig keitsdruck-Aufteilung in Abhängigkeit von einer Verzögerung (G) des Fahrzeugs erfolgt, wenn die Berechnung der Steuerungsgröße aufgrund des Vergleichs der Vorder- und Hinterrad-Umfangsge schwindigkeiten (V_WF, V_WR) in Antwort auf ein von dem Bestim mungs- und Hemm-Mittel (16 ₁, 16 ₂) erhaltenes Signal gehemmt worden ist.