DE19640588A1 - Antiblockier-Steuerungssystem für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockier-Steuerungssystem für Fahrzeuge, das kurz als ABS-System bezeichnet wird.

Bei herkömmlichen Antiblockier-Steuerungssystemen werden eine Wählreihensteuerung der Hinterräder, eine unabhängige Steue­ rung von jedem der vier Räder sowie andere Operationen durch­ geführt. Dennoch kann eine ausreichende Bremskraft nicht im­ mer bei einem Wählreihensteuerungsbetrieb erzielt werden; auch kann eine adäquate Fahrzeugstabilität nicht immer bei einer unabhängigen Steuerung der vier Räder aufrechterhalten werden. Dementsprechend kann eine gute Balance zwischen der Bremskraft einerseits und der Stabilität andererseits nicht erzielt werden.

Die Wählreihensteuerung bedeutet nicht eine unabhängige Steuerung des linken und des rechten Hinterrades, sondern einen Fall, bei dem dann, wenn ein Schlupf bei einem der bei­ den Hinterräder beginnt, die beiden Hinterräder gleichzeitig gesteuert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antiblockier-Steuerungssystem für Fahrzeuge anzugeben, das eine optimale Bremssteuerung gewährleistet, die in Abhängigkeit von dem Grad des Schlupfes der Vorderräder erforderlich ist, um da­ durch sowohl die Bremskraft als auch die Stabilität des Fahr­ zeugs zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in zufriedenstellender Weise gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Antiblockier-Steuerungssystem für Fahrzeuge ist vorgesehen, daß der Schlupf von jedem Rad gesteuert werden kann. Dabei wird das Schlupfver­ hältnis von mindestens einem der Vorderräder gemessen. Wenn das Schlupfverhältnis des Vorderrades größer ist als ein vor­ gegebener Schwellwert, dann wird ein Antiblockier-Bremssteuerungsbetrieb für jedes der vier Räder unabhängig durchge­ führt. Wenn aber das Schlupfverhältnis des Vorderrades klei­ ner ist als ein vorgegebener Schwellwert, dann wird bei den Hinterrädern ein Wählreihensteuerungsbetrieb durchgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine generelle Darstellung zur Erläuterung des Auf­ baus eines Antiblockier-Steuerungssystems, bei dem die Erfindung Anwendung findet;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines Bremsdruckgenerators mit entsprechenden Bremsleitungen für ein Antiblockier-Steuerungssystem; und in

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Antiblockier-Steuerungssystems.

Aufbau eines Antiblockier-Steuerungssystems

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 der Zeichnungen Bezug genommen. Dort ist ein Antiblockier-Steuerungssystem oder ABS-System generell mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Wenn dabei ein Bremspedal 11 betätigt wird, so wird ein beim Hauptbremszylinder 12 erzeugter hydraulischer Druck über einen ABS-Bremsdruckgenerator 2 an entsprechende Radbremsen 14 der jeweiligen Räder 15, 16, 17 und 18 angelegt, um ein entsprechendes, nicht weiter dargestelltes Fahrzeug abzubrem­ sen. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 15 ein linkes Vorder­ rad, das Bezugszeichen 16 ein rechtes Hinterrad, das Bezugs­ zeichen 17 ein linkes Hinterrad und das Bezugszeichen 18 ein rechtes Vorderrad. Mit dem Bezugszeichen 13 ist ein Hauptre­ servoir für Bremsflüssigkeit bezeichnet, das an den Haupt­ bremszylinder 12 angeschlossen ist.

Ein Radgeschwindigkeitssensor 51 mißt die Drehzahl oder die Drehgeschwindigkeit jedes Rades 15, 16, 17 bzw. 18 und über­ trägt diese Signale an eine elektronische Steuereinheit 3, welche die Abbremsung und das Schlupfverhältnis für die Räder berechnet. Diese elektronische Steuereinheit 3 ist an den ABS-Bremsdruckgenerator 2 angeschlossen, wie es schematisch in Fig. 1 angedeutet ist. Die elektronische Steuereinheit 3 kann eine spezielle Hardware-Einheit sein oder eine Konfigu­ ration mit einer Eingabe/Ausgabe-Einheit, Speichern, Zen­ traleinheit und anderen Recheneinheiten aufweisen.

Aufbau und Konfiguration der Bremsleitungen

Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die weitere Ein­ zelheiten des Antiblockier-Steuerungssystems gemäß Fig. 1 zeigt. Man erkennt zwei separate Bremsleitungen, nämlich eine erste Bremsleitung 21 und eine zweite Bremsleitung 22, die über den Hauptbremszylinder 12 in einer X-Konfiguration mit­ einander verbunden sind. Ein Hauptreservoir 13 ist eine Fluidkammer, welche dem Hauptbremszylinder 12 Bremsfluid zu­ führt. Die erste Bremsleitung 21 ist über Einlaßventile 23 mit den Radbremsen 14 des rechten Vorderrades 18 und des lin­ ken Hinterrades 17 sowie über Auslaßventile 24 mit einem Hilfsreservoir 27 verbunden. In ähnlicher Weise ist die zweite Bremsleitung 22 über Einlaßventile 23 mit den Radbrem­ sen 14 des rechten Hinterrades 16 und des linken Vorderrades 15 sowie über Auslaßventile 24 mit dem Hilfsreservoir 27 ver­ bunden.

Eine Bremspumpe 25 der Antiblockiersteuerung wird von einem Motor 26 angetrieben. An dem Motor 26 ist ein Motorsensor vorgesehen, der mit der elektronischen Steuereinheit 3 ver­ bunden ist. Die elektronische Steuereinheit 3 erhält ferner Signale von entsprechenden Radgeschwindigkeitssensoren 51, die an den jeweiligen Radbremsen 14 vorgesehen sind, und startet eine Antiblockiersteuerung, wenn es erforderlich ist.

In einem solchen Falle wird der Motor 26 aktiviert, um die Bremspumpe 25 zu betätigen, damit diese Bremsfluid aus dem Hilfsreservoir 27 der ersten Bremsleitung 21 und der zweiten Bremsleitung 22 zuführt. Die Einlaßventile 23 und die Auslaß­ ventile 24 werden wiederholt geöffnet und geschlossen, um den Bremsdruck für die jeweiligen Radbremsen 14 einzustellen.

Eine Reihe von Rückschlagventilen ist in Fig. 2 mit dem Be­ zugszeichen 28 bezeichnet. An die Bremspumpen 25 sind Dämp­ fungskammern angeschlossen, die mit dem Bezugszeichen DC be­ zeichnet sind.

Nachstehend werden verschiedene Bremsvorgänge unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Normaler Bremsvorgang

Bei einem normalen Bremsvorgang ist die Situation so, daß dann, wenn der Fahrer das Bremspedal 11 betätigt, aus dem Hauptreservoir 13 Bremsfluid zugeführt und ein entsprechender Bremsdruck im Hauptbremszylinder 12 erzeugt wird. Mit diesem Bremsdruck werden über die Einlaßventile 23 in den Haupt­ bremsleitungen die Radbremsen 14 bzw. deren Bremszylinder der jeweiligen Räder 15, 16, 17 und 18 beaufschlagt, um das Fahr­ zeug abzubremsen.

Unabhängige Antiblockier-Bremssteuerung der vier Räder

Bei einer unabhängigen Antiblockier-Bremssteuerung der vier Räder eines Fahrzeugs werden das Einlaßventil 23 und das Aus­ laßventil 24 für jedes Rad 15, 16, 17 bzw. 18 unabhängig ge­ steuert. Der Betrieb des Auslaßventils 24, der Bremspumpe 25, des Einlaßventils 23 in der Rückflußleitung 29 bewirkt, daß Bremsfluid aus der Radbremse 14 eines Rades über die Haupt­ bremsleitung II und das Auslaßventil 24 in das Hilfsreservoir 27 abgelassen wird. Das Bremsfluid wird ferner von der von dem Motor 26 angetriebenen Bremspumpe 25 über die Dämpfungs­ kammer DC zu der Hauptbremsleitung I zurückgeführt und den jeweiligen Radbremsen 14 über das entsprechende Einlaßventil 23 und die Hauptbremsleitung II zugeführt. Damit wird der Bremsvorgang in der Weise gesteuert, daß eine optimale Brems­ kraft erzielt werden kann, und zwar in Abhängigkeit von dem Durchrutschen oder Schlupfen der jeweiligen Räder, so daß die Bremskraft des Fahrzeugs insgesamt verbessert wird.

Hinterrad-Wählreihensteuerung

Bei der Hinterrad-Wählreihensteuerung ist es so, daß während eines Antiblockier-Bremssteuerungsbetriebes die Raddrehzahl bzw. Radgeschwindigkeit von jedem der beiden Hinterräder ge­ messen wird. Auch wenn dann nur bei einem der beiden Hinter­ räder Schlupf auftritt, wird der Bremsdruck für beide Räder gleichzeitig reduziert. Das bedeutet, daß dann, wenn das Fahrzeug sich beispielsweise auf einer Fahrfläche befindet, wo die linke Fahrfläche und die rechte Fahrfläche, bezogen auf die Längsachse des Fahrzeugs, unterschiedliche Reibungs­ widerstände besitzen, der Antiblockier-Bremssteuerungsbetrieb dafür sorgen wird, daß mindestens eines der beiden Hinterrä­ der auf der Fahrfläche greift oder haftet, um die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern.

Schlupfverhältnis

Das Schlupfverhältnis eines Rades dient dazu, den Schlupfzu­ stand eines Rades relativ zu der Straßen- oder Fahrbahn-Ober­ fläche anzugeben und läßt sich folgendermaßen ausdrücken:

Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann abgeleitet werden, indem man die abgeschätzte Geschwindigkeit des Rades, wenn dieses kei­ nen Schlupf hat, sowie einen Beschleunigungssensor oder G-Sensor verwendet.

Beispiel einer Antiblockier-Bremssteuerung

Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die schematisch die Durchführung einer Bremssteuerung angibt.

Nach dem Start wird beim Schritt S1 das Schlupfverhältnis λ eines Vorderrades während eines Antiblockier-Bremssteuerungs­ betriebes gemessen. Das Schlupfverhältnis kann entweder für jedes der beiden Vorderräder gemessen oder als Durchschnitts­ wert für die beiden Vorderräder ermittelt werden.

Beim Schritt S2 wird das abgeleitete Schlupfverhältnis λ mit einem vorgegebenen Schlupfverhältnis-Schwellwert, der mit λt bezeichnet wird, verglichen.

Wenn das abgeleitete Schlupfverhältnis λ größer ist als der Schlupfverhältnis-Schwellwert λt, dann wird beim Schritt S3 eine Antiblockier-Bremssteuerung in unabhängiger Weise für jedes der vier Räder 15, 16, 17 und 18 durchgeführt. Auf diese Weise wird eine verbesserte Anwendung der Bremskraft auf das Fahrzeug insgesamt erzielt.

Wenn aber beim Schritt S2 festgestellt wird, daß das abgelei­ tete Schlupfverhältnis λ kleiner ist als der Schlupfverhält­ nis-Schwellwert λt, dann wird eine Hinterrad-Wählreihensteuerung gemäß dem Schritt S4 durchgeführt. Auf diese Weise wird die Stabilität des Fahrzeugs aufrechterhalten.

Die vorstehend beschriebenen Steuerungsvorgänge werden in vorgegebenen Intervallen wiederholt, um sowohl das Aufbringen der Bremskraft als auch die Stabilität des Fahrzeugs jeder­ zeit zu optimieren.

Das erfindungsgemäße Antiblockier-Steuerungssystem bietet zahlreiche Vorteile.

Wenn das Schlupfverhältnis λ des Vorderrades größer ist als der Schlupfverhältnis-Schwellwert λt, dann geht das System davon aus, daß die Haftung der Vorderräder des Fahrzeugs in Querrichtung reduziert worden ist, so daß in diesem Falle die Hinterräder unabhängig gesteuert werden. Damit wird die Haf­ tung der Hinterräder reduziert, um die Stabilität des Fahr­ zeugs aufrechtzuerhalten, wobei eine größere Bremskraft er­ möglicht wird.

Wenn andererseits das Schlupfverhältnis λ des Vorderrades kleiner ist als der Schlupfverhältnis-Schwellwert λt, dann geht das System davon aus, daß die Haftung der Vorderräder des Fahrzeugs in der Querrichtung erhöht worden ist, wobei in diesem Falle die Wählreihensteuerung bei den Hinterrädern durchgeführt wird. Damit wird die Haftung der Hinterräder in der Querrichtung dahingehend erhöht, daß sie größer ist als die Haftung der Vorderräder in Querrichtung, so daß dadurch die Stabilität des Fahrzeugs erhöht wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Antiblockier-Steuerungssystem wird somit die Art der Abbremsung in Abhängigkeit von dem Grad des Schlupfes der Vorderräder gewählt, um eine optimale Brems­ steuerung zu erzielen.

Claims (1)

1. Antiblockier-Steuerungssystem für Fahrzeuge zur Optimierung des Abbremsens der Räder, wobei der Schlupf jedes Rades über­ wacht und zumindest das Schlupfverhältnis (λ) von mindestens einem der Vorderräder (15, 18) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet,
   daß in einem ersten Fall, wenn das Schlupfverhältnis (λ) des Vorderrades (15, 18) größer ist als ein vorgegebener Schwell­ wert (λt), ein Antiblockier-Bremssteuerungsbetrieb für jedes der vier Räder (15, 16, 17, 18) in unabhängiger Weise durch­ geführt wird, und
   daß in einem Falle, in dem das Schlupfverhältnis (λ) des Vorderrades (15, 18) kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert (λt), eine Wählreihensteuerung bei den Hinterrä­ dern (16, 17) durchgeführt wird.