DE19717113A1 - Bremskraft-Regelsystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Bremskraft-Regelsystem für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brems
kraft-Regelsystem für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf
ein Antiblockiersystem (ABS), das den Bremsflüssigkeits
druck, der eine auf ein jeweiliges Rad wirkende Bremskraft
erzeugt, entsprechend einem Radschlupf während des Bremsens
derart reguliert, daß das Schlupfverhältnis in einen geeig
neten Bereich gebracht wird.
Antiblockiersysteme, die ein Schlupfverhältnis eines
jeden Rades während des Bremsens bestimmen und den darauf
wirkenden Bremsflüssigkeitsdruck derart steuern, daß sich
jedes Rad in einem erlaubten Bereich des Schlupfverhältnis
ses befindet (üblicherweise 10% bis 20%), bei dem das Fahr
zeug sicher abgebremst werden kann, sind allgemein bekannt.
In derartigen Antiblockiersystemen wird der am Rad an
liegende Bremsflüssigkeitsdruck verringert, wenn die Be
schleunigung eines der Räder einen negativen Wert aufweist
und sein Schlupfverhältnis einen Sollwert (beispielsweise
15%) während des Bremsens überschreitet, während der Brems
flüssigkeitsdruck beibehalten wird, wenn ein anderer Wert
vorliegt. Wenn das Schlupfverhältnis unterhalb des Sollwer
tes liegt, wird der Bremsflüssigkeitsdruck vergrößert. An
stelle dieses direkten Vergleichs zwischen einem tatsächli
chen Schlupfverhältnis mit einem Sollwert kann auch eine
dem Schlupfverhältnis entsprechende physikalische Größe,
wie beispielsweise die Radgeschwindigkeit, verwendet wer
den. Genauer gesagt könnte eine tatsächliche Radgeschwin
digkeit bestimmt und mit einer Sollradgeschwindigkeit ver
glichen werden, die einem Sollwert-Schlupfverhältnis ent
spricht.
Die vorstehend beschriebenen herkömmlichen Antiblockier
systeme besitzen jedoch den Nachteil, daß eine Änderung
der Radgeschwindigkeit aufgrund einer Änderung der Rei
fen/Straßen-Haftung µ während des Bremsens den Vergleich
zwischen dem tatsächlichen Schlupfverhältnis und dem Soll
schlupfverhältnis oder zwischen der tatsächlichen Radge
schwindigkeit und der Soll-Radgeschwindigkeit negativ be
einflußt wird, wodurch sich Unstabilitäten der
Antiblockierregelung ergeben.
Diese Unstabilität der Antiblockierregelung ergibt sich
auch aus einer Änderung der Radgeschwindigkeit aufgrund von
Ungleichmäßigkeiten einer Straßenoberfläche, aufgrund des
Umdrehens des Fahrzeuges oder aufgrund eines Unterschieds
der Reifendurchmesser.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Bremsregelsystem zu schaffen, das für jedes Rad eine zur
Regulierung einer daran anliegenden Bremskraft benötigte
Rutschbedingung genau bestimmt.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Bremsregelsystem zu schaffen, das die Unstabilität der An
tiblockierregelung aufgrund von kleinen Änderungen in der
Reifen/Straßen-Haftung µ, Ungleichmäßigkeiten einer Stra
ßenoberfläche, einem Umdrehen des Fahrzeugs oder eines Un
terschieds der Reifendurchmesser zu verbessern.
Gemäß einem ersten Teilaspekt der Erfindung besteht ein
Brems-Regelsystem für ein Fahrzeug aus einer Bremsflüssig
keitsdruck-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Brems
flüssigkeitsdrucks entsprechend einer Bremsoperation eines
Fahrers des Fahrzeugs; einer Bremskraft-Erzeugungsvorrich
tung zum Erzeugen einer auf ein Rad des Fahrzeugs wirkenden
Bremskraft in Abhängigkeit von dem von der Bremsflüssig
keitsdruck-Erzeugungsvorrichtung gelieferten Bremsflüssig
keitsdruck; einer Radgeschwindigkeits-Bestimmungsvorrich
tung zum Bestimmen einer Geschwindigkeit des Rades; einer
Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines
vorgegebenen Rutschparameters, der eine Rutschbedingung des
Rades in einem Zyklus auf der Grundlage der von der Radge
schwindigkeits-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Radge
schwindigkeit anzeigt, wodurch ein Summenwert der Rutschpa
rameter bestimmt wird; und einer Druck-Reguliervorrichtung
zum Regulieren des von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeu
gungsvorrichtung der Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung Zuge
führten Bremsflüssigkeitsdrucks auf der Grundlage des von
der Rutschbedingungs-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Sum
menwerts, wodurch eine auf das Rad wirkende Bremskraft op
timiert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird
die Druck-Regelungsvorrichtung auf der Grundlage eines
Schlupfverhältnisses oder einer dem Schlupfverhältnis ent
sprechenden physikalischen Größe, die auf der Grundlage der
von der Radgeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung bestimm
ten Radgeschwindigkeit bestimmt wird, der Bremsflüssig
keitsdruck geändert oder nicht, wenn festgestellt wird, daß
der Bremsflüssigkeitsdruck zu ändern ist, wobei die Druck-Re
gelungsvorrichtung den Bremsflüssigkeitsdruck, der der
Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zugeführt wird, entspre
chend dem von der Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung
bestimmten Summenwert ändert.
Die Druck-Regulierungsvorrichtung erhöht den Bremsflüs
sigkeitsdruck, der der Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zu
geführt wird, entsprechend dem von der Rutschbedingung-Be
stimmungsvorrichtung bestimmten Summenwert.
Die Druck-Regulierungsvorrichtung führt eine zyklische
Druckerhöhungsoperation durch, bei der der Bremsflüssig
keitsdruck, der der Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zuge
führt wird, schrittweise erhöht wird, wenn der Summenwert
größer als ein vorgegebener Wert ist, wobei anschließend
der Summenwert auf Null gelöscht wird. Die Anzahl von Wie
derholungen der Druckerhöhungsoperation wird entsprechend
einem festen vorbestimmten Wert durchgeführt.
Die Druck-Regulierungsvorrichtung kann den der Brems
kraft-Erzeugungsvorrichtung zugeführten Bremskraftdruck auf
der Grundlage eines Wertes regulieren, der durch Korrektur
des Summenwertes unter Verwendung eines vorgegebenen Para
meters, der Ungleichmäßigkeiten der Straßenoberfläche an
zeigt, hergeleitet wird. Der vorgegebene Parameter ist eine
Differenz zwischen einer Durchschnittsbeschleunigung des
Rades für eine vorgegebene Zeitdauer und einer tatsächli
chen Beschleunigung des Rades.
Der die Rutschbedingung des Rades anzeigende vorgege
bene Rutschparameter kann eine Differenz zwischen einem
Soll-Schlupfverhältnis und einem tatsächlichen Schlupfver
hältnis des Rades sein.
Gemäß einem weiteren Teilaspekt der vorliegenden Erfin
dung besteht ein Antischlupf-Bremsregelsystem für ein Fahr
zeug aus einer Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung
zum Erzeugen eines Bremsflüssigkeitsdrucks entsprechend ei
ner Bremsoperation eines Fahrers des Fahrzeugs; einer
Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen von auf Rä
dern des Fahrzeugs wirkende Bremskräfte in Abhängigkeit von
dem von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung
gelieferten Bremsflüssigkeitsdruck; einer Radgeschwindig
keits-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen der Radgeschwin
digkeiten; einer Summen-Schlupfverhältnisdifferenz-Bestim
mungsvorrichtung zum Bestimmen einer Summen-Schlupfverhält
nisdifferenz eines jeweiligen Rades, wobei die Summen-Schlupf
verhältnisdifferenz durch zyklische Berechnung einer
Schlupfverhältnisdifferenz zwischen einem Soll-Schlupfver
hältnis und einem tatsächlichen Schlupfverhältnis von einem
der Räder auf der Grundlage der Geschwindigkeit von einem
der Räder bestimmt wird, wobei die Geschwindigkeit von der
Radgeschwindigkeits-Bestimmungsvorrichtung festgestellt
wird und für jedes Rad eine geschätzte Fahrzeuggeschwindig
keit bestimmt wird, und die Schlupfverhältnisdifferenzen
aufsummiert werden; und einer Druck-Regulierungsvorrichtung
zum Regulieren des Bremsflüssigkeitsdrucks, der der Brems
kraft-Erzeugungsvorrichtung zugeführt wird, wodurch jede
der auf eines der Räder wirkenden Bremskräfte auf der
Grundlage von einer Summen-Schlupfverhältnisdifferenz gere
gelt wird, die von der Summen-Schlupfverhältnisdifferenz-Be
stimmungsvorrichtung bestimmt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden
die geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeiten auf der Grundlage
einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, die durch das Ver
halten aller Räder und der Geschwindigkeit eines der Räder
abgeschätzt wird.
Gemäß einem weiteren Teilaspekt der vorliegenden Erfin
dung besteht ein Antischlupf-Bremsregelsystem für ein Fahr
zeug aus einer Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung
zum Erzeugen eines Bremsflüssigkeitsdrucks entsprechend ei
ner Bremsoperation eines Fahrers eines Fahrzeugs; einer
Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf ein
Rad des Fahrzeugs wirkenden Bremskraft in Abhängigkeit von
dem von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung
gelieferten Bremsflüssigkeitsdruck; einer Radgeschwindig
keits-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer Radge
schwindigkeit; einer Druck-Regulierungsvorrichtung zum Re
gulieren des von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvor
richtung an die Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung geliefer
ten Bremsflüssigkeitsdrucks, wodurch eine auf das Rad wir
kende Bremskraft optimiert wird; einer Rutschbedingung-Be
stimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines vorgegebenen
Rutschparameters, der eine Rutschbedingung des Rades in ei
nem Zyklus auf der Grundlage der von der Radgeschwindig
keits-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Radgeschwindigkei
ten anzeigt, wodurch ein Summenwert der Rutschparameter be
stimmt wird; und einer Zeitablauf-Bestimmungsvorrichtung
zur Bestimmung des zeitlichen Ablaufs, mit dem die Druck-Re
gulierungsvorrichtung den der Bremskraft-Erzeugungsvor
richtung zuführten Bremsflüssigkeitsdruck entsprechend dem
Summenwert der von der Rutschbedingungs-Bestimmungsvorrich
tung bestimmten Rutschparameter reguliert.
Gemäß einem weiteren Teilaspekt der vorliegenden Erfin
dung besteht eine Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung für
ein Fahrzeug mit einem Zwangsdrehmechanismus, der zwischen
einem ersten Rad und einem zweiten Rad eine derartige
Zwangsdrehung erzeugt, daß ein Antriebsdrehmoment und eine
Bremskraft von einem des ersten und zweiten Rades zum ande
ren übertragen wird, aus: einer ersten Bremskraft-Erzeu
gungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf das erste Rad wir
kenden Bremskraft; einer zweiten Bremskraft-Erzeugungsvor
richtung zum Erzeugen einer auf das zweite Rad wirkenden
Bremskraft; einer ersten Rutschbedingung-Bestimmungsvor
richtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung für das erste
Rad; einer zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung
zur Bestimmung einer Rutschbedingung für das zweite Rad;
und einer Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestim
mung einer Bremsbedingung für jedes des ersten und zweiten
Rades auf der Grundlage der von der ersten und zweiten
Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Rutschbe
dingung.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist
das Fahrzeug ein allradangetriebenes Kraftfahrzeug, welches
die Zwangsdrehung zwischen den Vorder- und Hinterrädern
über den Zwangsdrehmechanismus erzeugt.
Alternativ kann das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug mit zwei
angetriebenen Rädern sein, welches die Zwangsdrehung zwi
schen dem rechten und dem linken Rad über den Zwangsdrehme
chanismus erzeugt.
Gemäß einem weiteren Teilaspekt der Erfindung besteht
eine Bremsregeleinrichtung für ein Fahrzeug mit einem
Zwangsdrehmechanismus, der eine Zwangsdrehung zwischen ei
nem ersten Rad und einem zweiten Rad derart erzeugt, daß
das Antriebsdrehmoment und die Bremskraft von einem des er
sten und zweiten Rades auf das andere übertragen wird, aus:
einer ersten Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen
einer auf das erste Rad wirkenden Bremskraft; einer zweiten
Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf das
zweite Rad wirkenden Bremskraft; einer ersten Rutschbedin
gung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbe
dingung des ersten Rades; einer zweiten Rutschbedingung-Be
stimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung
des zweiten Rades; einer Bremsbedingung-Bestimmungsvorrich
tung zur Bestimmung einer Bremsbedingung für jedes der er
sten und zweiten Räder auf der Grundlage der von der ersten
und zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung bestimm
ten Rutschbedingung; und einer Bremskraft-Einstellvorrich
tung zum Einstellen der von der ersten und zweiten Brems
kraft-Erzeugungsvorrichtung erzeugten Bremskräfte entspre
chend den durch die Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung
bestimmten Bremsbedingungen für das erste und zweite Rad.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
spricht die erste und zweite Bremskraft-Erzeugungsvorrich
tung auf den von einem Bremshauptzylinder entwickelten
Bremsflüssigkeitsdruck an, wodurch die auf das erste und
zweite Rad wirkenden Bremskräfte erzeugt werden, und wobei
die Bremskraft-Einstellvorrichtung wahlweise den Bremsflüs
sigkeitsdruck erhöht, verringert und hält, wodurch die von
der ersten und zweiten Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung er
zeugten Bremskräfte eingestellt werden.
Gemäß einem weiteren Teilaspekt der Erfindung besteht
eine Antriebsdrehmoment-Regelvorrichtung für ein Fahrzeug
mit einem Zwangsdrehmechanismus, der eine Zwangsdrehung
zwischen einem ersten Rad und einem zweiten Rad derart er
zeugt, daß das Antriebsdrehmoment von einem des ersten und
zweiten Rades auf das andere übertragen wird, aus:
einem ersten Bremskraft-Erzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer auf das erste Rad wirkenden Bremskraft; einem zweiten Bremskraft-Erzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer auf das zweite Rad wirkenden Bremskraft; einer ersten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung des ersten Rades; einer zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung eines zweiten Rades; einer Bremsbedingung-Be stimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Bremsbedingung eines jeweiligen ersten und zweiten Rades auf der Grundlage der von der ersten und zweiten Rutschbedingung-Bestim mungsvorrichtung bestimmten Rutschbedingung; und einer Antriebsdrehmoment-Einstellvorrichtung zum Einstellen eines auf das erste und zweite Rad wirkenden Antriebsdrehmoments entsprechend den von der Bremsbedingungs-Be stimmungsvorrichtung bestimmten Bremsbedingungen des ersten und zweiten Rades.
einem ersten Bremskraft-Erzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer auf das erste Rad wirkenden Bremskraft; einem zweiten Bremskraft-Erzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer auf das zweite Rad wirkenden Bremskraft; einer ersten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung des ersten Rades; einer zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung eines zweiten Rades; einer Bremsbedingung-Be stimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Bremsbedingung eines jeweiligen ersten und zweiten Rades auf der Grundlage der von der ersten und zweiten Rutschbedingung-Bestim mungsvorrichtung bestimmten Rutschbedingung; und einer Antriebsdrehmoment-Einstellvorrichtung zum Einstellen eines auf das erste und zweite Rad wirkenden Antriebsdrehmoments entsprechend den von der Bremsbedingungs-Be stimmungsvorrichtung bestimmten Bremsbedingungen des ersten und zweiten Rades.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be
schrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Antiblockiersystems gemäß
einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbei
spiel;
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms einer An
tiblockierregelung gemäß dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das die
Beschleunigung eines jeweiligen Rades bestimmt;
Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das die
Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der
Radgeschwindigkeiten aller Räder bestimmt;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das die
Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der
Radgeschwindigkeit eines jeweiligen Rads be
stimmt;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das ein
Schlupfverhältnis eines jeweiligen Rades be
stimmt;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das ei
nen Regelmodus eines jeweiligen Rades bestimmt;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das ein
Verhältnis für den Anstieg des Bremsflüssig
keitsdrucks in einem schrittweisen Druckvergrö
ßerungsmodus bestimmt;
Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zum Steu
ern der Stellglieder;
Fig. 10 eine Tabelle, die eine Spulenaktivierung in ei
nem Druckverringerungsmodus, einem Druckhalte
modus, einem Modus für schrittweise Druckver
größerung und einem fahrergesteuerten Bremsmo
dus darstellt;
Fig. 11 einen zeitlichen Ablauf, der die Arbeitsweise
eines Antiblockiersystems gemäß dem ersten Aus
führungsbeispiel darstellt;
Fig. 12 ein Schaltbild, das ein Antiblockiersystem ge
mäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsbeispiel darstellt;
Fig. 13 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das ei
nen Regelmodus für ein jeweiliges Rad bestimmt;
Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das ein
Verhältnis für den Anstieg des Bremsflüssig
keitsdrucks in einem Modus für schrittweise
Druckvergrößerung bestimmt;
Fig. 15 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zum Steu
ern der Stellglieder;
Fig. 16 eine Tabelle, die eine Spulenaktivierung in ei
nem Druckverringerungsmodus, einem Druckhalte
modus, einem Modus für schrittweise Druckver
größerung und einem fahrergesteuerten Bremsmo
dus darstellt; und
Fig. 17 einen zeitlichen Ablauf, der die Arbeitsweise
eines Antiblockiersystems gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel darstellt.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Antiblockiersy
stem insbesondere anhand von Fig. 1 beschrieben, wobei
gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten sich
auf gleiche Teile beziehen.
Das vorliegende Antiblockiersystem ist in einem Fahr
zeug mit Vorderradantrieb und Frontmotor eingebaut, das mit
einer sog. X-Zweifachschaltung (auch als Diagonal-Zweifach
schaltung bezeichnet) ausgestattet ist, die aus einer Hy
draulikleitung L₁ von vorne rechts nach hinten links (die
nachfolgend als erste Hydraulikleitung bezeichnet wird) zum
Steuern der auf das vordere rechte und das hintere linke
Rad 1 und 2 wirkenden Bremskräfte und einer Hydrauliklei
tung L₂ von vorne links nach hinten rechts (nachfolgend als
zweite Hydraulikleitung bezeichnet) zum Steuern der auf das
hintere rechte und das vordere linke Rad 3 und 4 wirkenden
Kräfte.
An den Rädern 1 bis 4 werden elektromagnetische oder
magnetoresistive Rad-Geschwindigkeitssensoren 5, 6, 7 und 8
entsprechend befestigt, die an eine elektronische Steuer
einheit 40 den Geschwindigkeiten der Räder 1 bis 4 entspre
chende Impulssignale liefern. Ferner sind an den Rädern 1
bis 4 Radbremsen 11 bis 14 angebracht, die Radzylinder auf
weisen, denen über Stellglieder 21 bis 24 durch einen Tan
demhauptzylinder 16 jeweilige Bremsflüssigkeitsdrücke zuge
führt werden.
Der Hauptzylinder 16 ist mechanisch mit einem Bremspe
dal 25 verbunden und entwickelt den Bremsflüssigkeitsdruck
entsprechend der Pedalkraft eines Fahrers im Fahrzeug. Am
Bremspedal 25 ist ein Stopschalter 26 angebracht, der ein
EIN-Signal erzeugt, wenn das Bremspedal 25 gedrückt wird,
während er ein AUS-Signal erzeugt, wenn das Bremspedal 25
losgelassen wird.
Jedes der Stellglieder 21 bis 24 besitzt ein 3-Positi
ons-Solenoidventil bzw. -Spulenventil, zum Annehmen einer
Druckanstiegs-Freigabe-Ventilposition A, einer Druckhalte-Ven
tilposition B und einer Druckverringerungs-Ventilposi
tion C. Die Druckanstiegs-Freigabe-Ventilposition A erhält
man, wenn jedes der Stellglieder 21 bis 24 nicht angeregt
wird, wodurch der Hauptzylinder 16 mit den Radzylindern ei
nes der Radbremsen 11 bis 14 in Verbindung steht und die
Erhöhung des dem Radzylinder zugeführten Bremsflüssigkeits
drucks (nachfolgend als Radzylinderdruck W/C bezeichnet)
entsprechend dem im Hauptzylinder 16 entwickelten Druck er
möglicht. Die Druckhalte- und Druckverringerungs-Ventilpo
sitionen B und C erhält man wahlweise entsprechend der dem
jeweiligen Stellglied 21 bis 24 zugeführten Stromgröße. In
der Druckhalte-Ventilposition B wird die Flüssigkeitsver
bindung zwischen dem Hauptzylinder 16 zu den jeweiligen
Radzylindern der Radbremsen 11 bis 14 blockiert, wodurch
der Radzylinderdruck W/C eines der Radbremsen 11 bis 14 auf
seinem augenblicklichen Wert gehalten wird. Bei der Druck
verringerungs-Ventilposition D wird die innerhalb der Rad
zylinder der jeweiligen Radbremsen 11 bis 14 enthaltene
Bremsflüssigkeit in eines der Reservoire bzw. Auffangbehäl
ter 28a und 28b freigegeben, die sich innerhalb der ersten
und zweiten Hydraulikleitung L₁ und L₂ befinden, wodurch
sich der Radzylinderdruck W/C verringert.
Während der Antiblockierregelung wird jedes der Stell
glieder 21 bis 24 von der elektronischen Steuereinheit 40
in die druckverringernde Ventilposition C geschaltet, wo
durch die Bremsflüssigkeit des Radzylinders von einem der
Radbremsen 11 bis 14 in einen der entsprechenden Auffangbe
hälter 28a und 28b entweicht bzw. ausströmt. Wenn jedoch
einer der entsprechenden Auffangbehälter 28a und 28b be
reits aufgefüllt wurde, ist es unmöglich, den Radzylinder
druck W/C weiter zu verringern. Um diesen Nachteil zu ver
hindern sind zwischen den Leitungen, die an den Auffangbe
hältern 28a und 28b angeschlossen sind, und den Leitungen,
die am Hauptzylinder 16 angeschlossen sind, Pumpen 27a und
27b vorgesehen, die die Bremsflüssigkeit aus den Auffangbe
hältern 28a und 28b in den Hauptzylinder 16 zurückpumpen.
Die elektronische Steuereinheit 40 besteht aus einem
Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer
Ein-/Ausgabe-Schnittstelle und wird beim Einschalten eines
(nicht dargestellten) Zündschalters aktiviert, wodurch die
Stellglieder 21 bis 24 auf der Grundlage der Signale von
den Radgeschwindigkeitssensoren 5 bis 8 und des Stopschal
ters 26 entsprechend einem Antiblockiersteuerprogramm ge
steuert werden, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben
wird.
Die Fig. 2 bis 9 zeigen
Flußdiagramme des von der
elektronischen Steuereinheit 40 durchgeführten
Antiblockier-Steuerprogramms.
Nach dem Start des Programms schreitet das Programm zum
Schritt 1000, in dem zum Löschen eines Speichers und zum
Rücksetzen der Flags bzw. Kennzeichen eine Initialisierung
durchgeführt wird.
Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 1100, bei
dem festgestellt wird, ob eine vorgegebene Zeitdauer Ta
(beispielsweise 5 ms) abgelaufen ist oder nicht, wobei die
ses Zeitintervall eine Zeit darstellt, während der dem
Schritt 1100 nachfolgende Operationen durchgeführt werden
können.
Erhält man die Antwort JA, so schreitet das Programm
zum Schritt 1200 fort, bei dem die Radgeschwindigkeit VW**
eines jeden der Räder 1 bis 4 auf der Grundlage eines Si
gnals von einem der Radgeschwindigkeitssensoren 5 bis 8 be
stimmt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß der Suffix "**"
der Radgeschwindigkeit VW** FR, RL, RR oder FL bezeichnet
und für das vordere rechte Rad 1, das hintere linke Rad 2,
das hintere rechte Rad 3 und das vordere linke Rad 4 steht.
Anschließend schreitet das Programm zum Schritt 1300
und führt ein Unterprogramm gemäß Fig. 3 durch.
Zunächst wird im Schritt 1310 die Radbeschleunigung
dVX** der jeweiligen Räder 1 bis 4 unter Verwendung der
Radgeschwindigkeit VW** gemäß nachstehender Gleichung be
stimmt.
dVX** ← (VW**(n)-VW**(n-1))/Ta (1),
wobei n eine Anzahl eines Programmzyklus angibt. Insbe
sondere bezeichnet VW**(n-1) die in einem vorhergehenden
Programmzyklus bestimmte Radgeschwindigkeit.
Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 1320, bei
dem eine vorgegebene Filteroperation gemäß der nachfolgen
den Gleichung (2) durchgeführt wird, wodurch ein Mittelwert
dVW** der Radbeschleunigungen dVX** für eine vorbestimmte
Anzahl von Programmzyklen bestimmt wird (beispielsweise
vier Zyklen von n bis n-3).
dVW** ← (dVX**(n) + dVX**(n-1) + dVX**(n-2) + dVX**(n-3)/4) (2)
Nach dem Schritt 1320 schreitet das Programm zum
Schritt 1400, bei dem eine gemeinsame Fahrzeuggeschwindig
keit VB entsprechend einem in Fig. 4 dargestellten Unter
programm bestimmt wird.
Zunächst wird in Schritt 1410 der größte VSW der Radge
schwindigkeiten VW** gemäß der nachfolgenden Gleichung (3)
bestimmt.
VSW ← MAX(VWFR, VWRL, VWRR, VWFL) (3),
wobei MAX einen Operator darstellt, der den größten
Wert der in Klammern dargestellten Werte bestimmt.
Anschließend schreitet das Programm zum Schritt 1420,
bei dem festgestellt wird, ob sich das System in einer An
tiblockierregelung befindet oder nicht. Wenn man die Ant
wort JA erhält, so schreitet das Programm zum Schritt 1430,
bei dem eine obere Beschleunigungsgrenze KU auf den Wert K2
(beispielsweise 2.OG) eingestellt wird. Wenn man die Ant
wort NEIN erhält, so schreitet das Programm andererseits
zum Schritt 1440, bei dem die obere Beschleunigungsgrenze
KU auf den Wert K1 (beispielsweise 0,5G) eingestellt wird.
Anschließend schreitet das Programm zum Schritt 1450,
bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der nachfolgenden
Gleichung (4) bestimmt wird.
VB ← MED (VB(n-1) - KD · Ta, VSW(n), VB(n-1) + KU · Ta) (4),
wobei MED einen Operator darstellt, der einen mittleren
Wert der Werte in Klammern bestimmt und KD eine untere Be
schleunigungsgrenze darstellt, beispielsweise 1,2G.
Nach dem Schritt 1450 schreitet das Programm zum
Schritt 1500, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit VBW** auf
der Grundlage der Radgeschwindigkeit VW** eines jeweiligen
Rades gemäß einem in Fig. 5 dargestellten Unterprogramms
bestimmt wird.
Zunächst wird im Schritt 1510 die gemeinsame Fahrzeug
beschleunigung dVB anhand der nachfolgenden Gleichung (5)
bestimmt.
dVB ← (VB(n-1) - VB(n))/Ta (5)
Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 1520, bei
dem festgestellt wird, ob dVB kleiner Null (0) ist oder
nicht. Erhält man die Antwort JA, so schreitet das Programm
zum Schritt 1530, bei dem die Fahrzeugbeschleunigung dVB
auf Null (0) eingestellt wird. Wenn man andererseits NEIN
als Antwort erhält, so schreitet das Programm direkt zum
Schritt 1540. Im Schritt 1540 wird ein Fahrzeugverzöge
rungs-Führungswert KDW gemäß nachfolgender Gleichung (6)
bestimmt.
KDW ← dVB + KG1 (6),
wobei KG1 einen Korrekturwert von beispielsweise 0,1G
darstellt.
Das Programm schreitet zum Schritt 1550, bei dem fest
gestellt wird, ob sich das System in einer Antiblockier-Re
gelung befindet oder nicht. Erhält man als Antwort JA, so
schreitet das Programm zum Schritt 1570, bei dem ein Fahr
zeugbeschleunigungs-Führungswert KUW auf K4 (beispielsweise
2,0G) eingestellt wird. Erhält man andererseits als Antwort
NEIN, was bedeutet, daß sich das System nicht in einer An
tiblockier-Regelung befindet, so schreitet das Programm zum
Schritt 1560, bei dem der Fahrzeugbeschleunigungs-Führungs
wert KUW auf K3 (beispielsweise 0,5G) eingestellt wird.
Nach den Schritten 1570 oder 1560 schreitet das Pro
gramm zum Schritt 1580, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
VBW** gemäß der nachfolgenden Gleichung (7) bestimmt wird.
VBW** ← MED(VBW**(n-1)-KDW·Ta, VW**(n), VBW**(n-1)+KUW·Ta) (7)
Daraufhin kehrt das Programm zum Schritt 1600 zurück
und beginnt das in Fig. 6 dargestellte Unterprogramm, wobei
in Schritt 1610 ein Schlupfverhältnis SW** für jedes Rad
unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung (8) bestimmt
wird.
SW** ← (VBW**-VW**)/VBW** (8)
Nach dem Schritt 1610 schreitet das Programm zum
Schritt 1700 und beginnt ein in Fig. 7 dargestelltes Unter
programm, bei dem ein Bremsregelmodus für die jeweiligen
Räder 1 bis 4 bestimmt wird. Zur Vereinfachung der Offenba
rung bezieht sich die nachfolgende Beschreibung bzw. Dis
kussion nur auf die Bremsregelung des vorderen rechten Ra
des 1.
Zunächst wird im Schritt 1702 festgestellt, ob sich das
vordere rechte Rad 1 unter einer Antiblockier-Bremsregelung
befindet oder nicht. Erhält man als Antwort NEIN, so
schreitet das Programm zum Schritt 1704, bei dem festge
stellt wird, ob das im Schritt 1600 abgeleitete Schlupfver
hältnis SW** des Rades 1 größer ist als ein ersten Soll-Schlupf
verhältnis KSO (beispielsweise 20%) oder nicht. Er
hält man als Antwort NEIN (SW** < KSO), so schreitet das
Programm zum Schritt 1706, bei dem ein Antiblockier-Steuer
flag auf Null (0) zurückgesetzt wird, wodurch angezeigt
wird, daß die Antiblockierregelung nicht durchgeführt wer
den muß. Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 1708,
bei der ein fahrergesteuerter Bremsmodus beginnt, wodurch
das Stellglied 21 abgeschaltet wird und in der Druckan
stiegs-Freigabe-Ventilposition A die Flüssigkeitsverbindung
zwischen dem Hauptzylinder und der Radbremse 11 derart ein
gestellt wird, daß der Radzylinderdruck W/C entsprechend
der vom Fahrer erzeugten Pedalkraft erhöht wird. Wenn man
im Schritt 1704 die Antwort JA erhält (SW** KSO), was ein
starkes Rutschen des Rades 1 bedeutet und die Notwendigkeit
für das Durchführen einer Antiblockierregelung anzeigt, so
schreitet das Programm zu Schritt 1710, bei dem das Anti
blockier-Regelflag auf eins (1) eingestellt wird.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 1712,
bei dem festgestellt wird, ob das im Schritt 1600 abgelei
tete Schlupfverhältnis SW** des Rades 1 größer ist als ein
zweites Soll-Schlupfverhältnis KS1 (beispielsweise 15%)
oder nicht. Erhält man als Antwort JA (SW** KS1), so
schreitet das Programm zum Schritt 1714, bei dem festge
stellt wird, ob eine Änderung der Radgeschwindigkeit VW**
des Rades 1 vorliegt und aufgrund des Lösens der Bremskraft
durch die Bremskraftdrucksteuerung nicht bereits von einer
Verzögerungsrichtung in eine Beschleunigungsrichtung umge
kehrt wurde, d. h. ob die in Schritt 1300 abgeleitete Radbe
schleunigung dVW** immer noch kleiner Null (0G) ist oder
nicht.
Erhält man in Schritt 1714 als Antwort JA (dVW** < 0),
was bedeutet, daß die Änderung der Radgeschwindigkeit VW**
immer noch die Verzögerungsrichtung anzeigt, so schreitet
das Programm zum Schritt 1716, bei dem ein Druckverringe
rungsmodus beginnt und das Stellglied 21 in die druckver
ringernde Ventilposition C geschaltet wird, wodurch der
Radzylinderdruck W/C der Radbremse 11 verringert wird.
Wenn man andererseits im Schritt 1714 als Antwort NEIN
erhält (dVW** 0), was bedeutet, daß die Änderung der Rad
geschwindigkeit VW** von einer Verzögerungsrichtung in eine
Beschleunigungsrichtung umgekehrt wurde, so schreitet das
Programm zum Schritt 1718, bei dem ein Druckhaltemodus be
ginnt, wodurch das Stellglied 21 in die Druckhalte-Ventil
position B geschaltet wird und der Radzylinderdruck W/C der
Radbremse 11 bei seinem augenblicklichen Wert gehalten
wird.
Wenn man in Schritt 1712 als Antwort NEIN erhält, was
bedeutet, daß das Schlupfverhältnis SW** des Rades 1 klei
ner ist als das zweite Soll-Schlupfverhältnis KS1, so
schreitet das Programm zum Schritt 1720, bei dem festge
stellt wird, ob ein Modus für schrittweise Druckvergröße
rung, bei dem ein druckvergrößerndes Impulssignal dem
Stellglied 21 zugeführt wird, um die druckhaltende Ventil
position B in die Druckanstiegs-Freigabe-Ventilposition A
zu wechseln, bei der der Radzylinderdruck W/C schrittweise
erhöht wird, für eine vorbestimmte Anzahl durchgeführt
wurde oder nicht, d. h., ob das druckvergrößernde Impuls
signal für die vorgegebene Anzahl von Wiederholungen ausge
geben wurde oder nicht. Erhält man als Antwort JA, so
schließt man daraus, daß der Radschlupf vollständig besei
tigt wurde, und daß das Rad 1 kaum rutscht, selbst wenn die
Bremsflüssigkeits-Steuerung beendet wird, wobei das Pro
gramm zum Schritt 1706 schreitet.
Wenn man andererseits im Schritt 1720 als Antwort NEIN
erhält, was bedeutet, daß der Modus für schrittweise Druck
vergrößerung noch nicht für die vorgegebene Anzahl von Wie
derholungen durchgeführt wurde, so schreitet das Programm
zum Schritt 1722, bei dem der Modus für schrittweise Druck
vergrößerung erneut durchgeführt wird. Das Programm schrei
tet zum Schritt 1800 und beginnt ein in Fig. 8 dargestell
tes Unterprogramm, wodurch das Verhältnis des Anstiegs des
der Radbremse 11 zugeführten Bremsflüssigkeitsdrucks ge
steuert wird.
Zunächst wird im Schritt 1802 eine Schlupf-Verhältnis
differenz ΔSW** zwischen einem Soll-Schlupfverhältnis KTSW
(beispielsweise 12%) und dem im Schritt 1610 abgeleiteten
Schlupfverhältnis SW** gemäß der nachfolgenden Gleichung
(9) bestimmt.
ΔSW**(n) ← KTSW - SW**(n) (9)
Das Programm schreitet zum Schritt 1804, bei dem eine
Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣSX** gemäß der nachfol
genden Gleichung (10) bestimmt wird.
ΣSX**(n) ← ΣSX**(n-1) + ΔSW**(n) (10)
Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 1806, bei
dem ein Straßen-Ungleichmäßigkeitsparameter B**(n) gemäß
der nachfolgenden Gleichung 11 bestimmt wird, der den Grad
der Unregelmäßigkeiten einer Straßenoberfläche angibt.
B**(n) ← dVW**(n) - dVX**(n) (11)
Anschließend schreitet das Programm zum Schritt 1808,
bei dem die in Schritt 1804 abgeleitete Summen-Schlupfver
hältnisdifferenz ΣSX** unter Verwendung des Straßen-Un
gleichmäßigkeitsparameters B** korrigiert wird, wodurch
sich gemäß nachfolgender Gleichung (12) eine korrigierte
Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** ergibt.
ΣS**(n) ← ΣSX**(n) + K · B**(n) (12),
wobei K ein Korrekturkoeffizient von beispielsweise
eins (1) ist.
Das Programm schreitet zum Schritt 1810, bei dem fest
gestellt wird, ob ein Zählerwert CT** eines in der elektro
nischen Steuereinheit 40 eingebauten Zählers einen oberen
Grenzwert KTMAX (beispielsweise 1000 ms) erreicht hat oder
nicht, der ein Intervall zwischen den Ausgangssignalen der
druckverstärkenden Impulssignale für das Stellglied 21 zu
einer vorgegebenen Zeitdauer einstellt. Wenn man als Ant
wort NEIN erhält, so schreitet das Programm zum Schritt
1812, bei dem festgestellt wird, ob die korrigierte Summen-Schlupf
verhältnisdifferenz ΣS** größer ist als ein drucker
höhendes Impulsausgangssignalkriterium KSI (beispielsweise
100) oder nicht.
Erhält man als Antwort NEIN (ΣS** KSI), was bedeutet,
daß ein tatsächliches Schlupfverhältnis des Rades 1 noch
nicht auf das Ausmaß verringert wurde, bei dem der der Rad
bremse 1 zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck anzusteigen be
ginnt, so schreitet das Programm zum Schritt 1814, bei dem
ein Druckhaltebefehl ausgegeben wird, wodurch die auszuge
benden druckerhöhenden Impulssignale gehalten werden. Dar
aufhin schreitet das Programm zum Schritt 1816, bei dem der
Zählerwert CT** um ein (1) erhöht wird und das Programm en
det.
Wenn die Antwort im Schritt 1812 andererseits JA ist,
was bedeutet, daß die korrigierte Summen-Schlupfverhältnis
differenz ΣS** das druckerhöhende Impulsausgangssignalkri
terium KSI überschreitet, bevor der Zählerwert CT** die
obere Grenze KTMAX erreicht, so schreitet das Programm zum
Schritt 1818, bei dem festgestellt wird, ob der Zählerwert
CT** größer als ein unterer Grenzwert KTMIN (beispielsweise
50 ms) ist oder nicht. Erhält man als Antwort NEIN, so
schreitet das Programm zum Schritt 1814. Wenn die Antwort
andererseits JA ist, so schreitet das Programm zum Schritt
1820, bei dem ein Druckanstiegs-Befehl ausgegeben wird, wo
durch die druckerhöhenden Impulssignale zum Stellglied 21
ausgegeben werden. Anschließend schreitet das Programm zum
Schritt 1822, bei dem die Summen-Schlupfverhältnisdifferenz
ΣSX** und der Zählerwert CT** auf Null (0) zurückgesetzt
werden und das Programm endet.
Wenn man im Schritt 1810 als Antwort JA erhält, so er
hält man notwendigerweise auch im Schritt 1818 als Antwort
JA, wobei das Programm beim Schritt 1820 fortgeführt wird,
bei dem der Druckanstiegsbefehl ausgegeben wird. Dies ver
hindert eine unerwünschte Vergrößerung des Intervalls zwi
schen den Ausgangssignalen der druckerhöhenden Impuls
signale, wie sie sich beispielsweise aufgrund von Rauschen
ergibt, das den Bremsflüssigkeitsdruck für eine erweiterte
Zeitdauer vor einer Erhöhung bewahrt.
Wenn die in Schritt 1812 erhaltene Antwort JA ist, je
doch im Schritt 1818 die Antwort NEIN erhalten wird, so
schreitet das Programm zum Schritt 1814, bei dem der Druck
haltebefehl ausgegeben wird. Dies verhindert eine Fehlfunk
tion, die den Anstieg des Bremsflüssigkeitsdrucks als Folge
der Ausgangssignale der druckerhöhenden Impulssignale ver
hindert, da die Intervalle zwischen den Ausgangssignalen
der druckerhöhenden Impulssignale sehr kurz sind.
Nach Beendigung der Operation in Schritt 1700 schreitet
das Programm zum Schritt 1900, bei dem die sog. Kleinstaus
wahl-Steuerung durchgeführt wird, wobei die Radbremsen 12
und 13 für die hinteren linken und rechten Räder 2 und 3
gleichzeitig auf der Grundlage der größeren Schlupfwerte
der hinteren linken und rechten Räder 2 und 3 gesteuert
bzw. geregelt wird. Daraufhin kehrt das Programm zum
Schritt 1100 zurück.
Die Fig. 9 zeigt ein Stellglied-Steuerprogramm, das
durch eine Zeitgeberunterbrechungsroutine in Abständen von
beispielsweise 1 ms durchgeführt wird, um die Radzylinder
drücke W/C über die Stellglieder 21 bis 24 gemäß den in
Schritt 1700 bestimmten Bremsregelmodi zu steuern bzw. zu
regeln.
Zunächst wird im Schritt 2010 die Spule des Stellglieds
21 für das vordere rechte Rad 1 in der in Fig. 10 darge
stellten Art und Weise gemäß einem ausgewählten Bremsregel
modus geregelt. In gleicher Weise werden in den Schritten
2020, 2030 und 2040 die Stellglieder 22 bis 24 mit dem in
Schritt 1700 bestimmten Bremsregelmodus geregelt.
Wenn beispielsweise der fahrergesteuerte Bremsmodus für
das vordere rechte Rad ausgewählt wird, so wird das Stell
glied 21 zum Annehmen der Drückanstiegs-Freigabe-Ventilpo
sition A abgeschaltet, wodurch der vom Hauptzylinder 16
entwickelte Bremsflüssigkeitsdruck direkt zur Radbremse 11
übertragen werden kann.
Wenn der druckverringernde Modus für das rechte vordere
Rad 1 ausgewählt wird, so wird dem Stellglied 21 zyklisch
ein druckverringernder Strom und ein druckhaltender Strom
zugeführt. Genauer gesagt wird das Stellglied 21 zwischen
der Druckhalte-Ventilposition B und der Druckverringerungs-Ven
tilposition C wiederholt derart hin- und hergeschaltet,
daß die Druckverringerungs-Ventilposition C für eine vorbe
stimmte Zeitdauer TD (beispielsweise 15 ms) gehalten wird
und anschließend für eine vorbestimmte Zeitdauer TH
(beispielsweise 15 ms) in die Druckhalte-Ventilposition B
wechselt.
Das druckverringernde Impulssignal kann weiterhin an
das Stellglied 21 in der Druckverringerungs-Ventilposition
C ausgegeben werden.
Wenn der Druckhaltemodus für das vordere rechte Rad 1
ausgewählt wird, wird weiterhin ein druckhaltender Strom
dem Stellglied 21 zugeführt, wodurch die Druckhalte-Ventil
position B ausgegeben wird.
Wenn der Modus zur schrittweisen Druckerhöhung für das
vordere rechte Rad 1 ausgewählt ist, so wird dem Stellglied
21 für eine vorgegebene Zeitdauer KU (beispielsweise 3 ms)
ein druckerhöhender Strom zugeführt, wodurch beim Auftreten
des Druckerhöhungsbefehls in Schritt 1820 die Druckan
stiegs-Freigabe-Ventilposition A eingestellt wird, wobei
anschließend dem Stellglied 21 der Druckhaltestrom zuge
führt wird, wodurch die Druckhalte-Ventilposition B so
lange eingenommen wird, bis der Druckerhöhungsbefehl erneut
im Schritt 1820 ausgegeben wird. Die Anzahl der Wiederho
lungen zum Ausgeben des Druckerhöhungsstroms oder Impuls
signals wird beispielsweise auf 10 eingestellt. Wenn das
Druckanstiegs-Impulssignal daher dem Stellglied 21 zehnmal
zugeführt wurde, erhält man im Schritt 1720 gemäß Fig. 7
als Antwort JA. Daraufhin wird in Schritt 1706 das Anti
blockier-Regelungsflag auf Null (0) gesetzt. Der fahrerge
steuerte Bremsmodus beginnt in Schritt 1708.
Die Fig. 11 zeigt einen zeitlichen Ablauf der vorste
hend beschriebenen Bremsregelung, wobei ein Fall beispiel
haft dargestellt ist, bei dem der Modus für schrittweise
Druckerhöhung während der Antiblockier-Regelung in den
Druckverringerungsmodus umgeschaltet wird, wenn der Stra
ßenungleichmäßigkeitsparameter B**(n) = 0.
Die Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣSX** wird
schrittweise gemäß der Operation in Schritt 1804 bis zum
Zeitpunkt t1 erhöht, so daß sich auch die korrigierte Sum
men-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** schrittweise bzw. gra
duell gemäß der Operation in Schritt 1808 erhöht. Wenn die
korrigierte Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** das
Druckerhöhungs-Impulsausgangssignalkriterium KSI zum Zeit
punkt t1 erreicht, bei dem der Zählerwert CT** größer ist
als der untere Grenzwert KTMIN, so wird im Schritt 1820 der
Druckerhöhungsbefehl ausgegeben, wodurch die Druckerhö
hungsimpulssignale einem ausgewählten Stellglied der Stell
glieder 21 bis 24 zugeführt werden. Dadurch erhöht sich der
Radzylinderdruck W/C** allmählich, wie es in der Figur dar
gestellt ist.
Wenn das Programm gemäß Fig. 7 vom Schritt 1702 zum
Schritt 1712 und 1720 schreitet und man im Schritt 1720 die
Antwort NEIN erhält, nachdem die Summen-Schlupfverhältnis
differenz ΣSX** und der Zählerwert CT** im vorhergehenden
Programmzyklus im Schritt 1822 gelöscht wurden, wird die
Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣSX** erneut gemäß der
Operation in Schritt 1804 derart erhöht, daß die korri
gierte Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** gemäß der
Operation in Schritt 1808 ansteigt. Wenn die korrigierte
Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** das Druckanstiegs-Im
pulsausgangssignalkriterium KSI zum Zeitpunkt t2 er
reicht, bei dem der Zählerwert CT** größer ist als der un
tere Grenzwert KTMIN, so wird im Schritt 1820 der Drucker
höhungsbefehl ausgegeben, wodurch die Druckerhöhungsimpuls
signale an ein ausgewähltes Stellglied der Stellglieder 21
bis 24 ausgegeben werden, wodurch sich, wie in der Zeich
nung dargestellt ist, der Radzylinderdruck W/C** weiter er
höht.
Wenn in Schritt 1712 festgestellt wurde, daß das
Schlupfverhältnis SW** das zweite Soll-Schlupfverhältnis
KSI1 überschritten hat, während die Summen-Schlupfverhält
nisdifferenz ΣSX** erneut derart erhöht wird, daß sich die
korrigierte Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** erhöht,
schreitet das Programm nachfolgend zum Schritt 1714, bei
dem festgestellt wird, ob eine Änderung der Radgeschwindig
keit VW** noch nicht von einer Verzögerungsrichtung in eine
Beschleunigungsrichtung umgekehrt wurde, da die Bremskraft
durch die Bremsflüssigkeitsdruck-Regelung nachgelassen hat,
d. h., ob die in Schritt 1300 abgeleitete Radbeschleunigung
dVW** kleiner als Null (0G) ist oder nicht. Wenn festge
stellt wird, daß die Radbeschleunigung dVW** kleiner als 0G
ist und daß sich die Radgeschwindigkeit VW** immer noch in
der Verzögerungsrichtung ändert, so wird das ausgewählte
Stellglied der Stellglieder 21 bis 24 in die Druckverringe
rungs-Ventilposition C geschaltet, so daß sich der Radzy
linderdruck W/C im Druckverringerungsmodus verringert. So
lange der Druckverringerungsmodus andauert, werden an
schließend das druckverringernde Impulssignal und das
druckhaltende Impulssignal dem ausgewählten Stellglied der
Stellglieder 21 bis 24 zyklisch derart zugeführt, daß der
Radzylinderdruck W/C graduell bzw. schrittweise verringert
wird.
Wie sich aus der vorstehend gemachten Beschreibung er
gibt, erhöht das Antiblockiersystem gemäß diesem Ausfüh
rungsbeispiel den Bremsflüssigkeitsdruck auf der Grundlage
eines korrigierten Wertes der Summen-Schlupfverhältnisdif
ferenz ΣSX** oder der korrigierten Summen-Schlupfverhält
nisdifferenz ΣS**, wenn während der Antiblockier-Regelung
der Bremsflüssigkeitsdruck angehoben werden muß. Daher wird
der Bremsflüssigkeitsdruck nicht augenblicklich erhöht,
selbst wenn der Bremsflüssigkeitsdruck zum eliminieren ei
nes augenblicklichen Rutschens eines Rades aufgrund einer
kleinen Änderung bei der Straßen/Reifen-Haftung µ, Unregel
mäßigkeiten einer Straßenoberfläche, eines Umkehrens des
Fahrzeuges, oder einer Differenz der Raddurchmesser der
Bremsflüssigkeitsdruck erhöht werden muß, wodurch die Sta
bilität der Antiblockier-Regelung sichergestellt wird.
Ferner wird die Erhöhung des Bremsflüssigkeitsdrucks
schrittweise durch Impulssignale erreicht. Wenn die korri
gierte Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** schnell er
höht wird, so wird dadurch ein Zeitintervall hervorgerufen,
bis zu dem die korrigierte Summen-Schlupfverhältnisdiffe
renz ΣS** das Druckerhöhungs-Impulsausgangssignalkriterium
KSI erreicht, das entsprechend einer Neigung des Anstiegs
in der korrigierten Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS**
derart verkürzt wird, daß die Anzahl der Wiederholungen des
druckerhöhenden Impulssignals, d. h. das Verhältnis, bei dem
der Bremsflüssigkeitsdruck fest eingestellt wird, ebenso
geändert wird. Dadurch erhält man eine Regelung des Brems
flüssigkeitsdrucks entsprechend dem Änderungsgrad des
Schlupfverhältnisses.
Die Bestimmung der korrigierten Summen-Schlupfverhält
nisdifferenz ΣS** in Schritt 1808 basiert ebenso auf dem
Straßenungleichmäßigkeitsparameter B**(n). Selbst wenn auf
grund von Ungleichmäßigkeiten der Straßenoberfläche die
Radgeschwindigkeit sehr schnell abfällt, wird daher der An
stieg im Bremsflüssigkeitsdruck nicht ungewünschterweise
verzögert, wodurch die Stabilität der Antiblockier-Regelung
sichergestellt wird.
Der Anstieg des Bremsflüssigkeitsdrucks im Modus für
die schrittweise Erhöhung des Drucks wird durch Steuerung
des Ausgangssignals der druckerhöhenden Impulssignale auf
der Grundlage der Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣSX**
oder der korrigierten Summen-Schlupfverhältnisdifferenz
ΣS** erreicht, wobei jedoch die Verringerung des Bremsflüs
sigkeitsdrucks ebenso durch Steuerung der Ausgangssignale
der druckverringernden Impulssignale auf der Grundlage der
korrigierten Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** er
reicht werden kann. Genauer gesagt können die gleichen Ope
rationen wie in den Schritten 1720 und 1722 durchgeführt
werden, wenn man in Schritt 1714 eine positive Antwort er
hält, um die druckverringernden Impulssignale in einem Zy
klus vorzusehen, der auf der Grundlage der korrigierten
Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣS** bestimmt wird.
Die Operation im Schritt 1812 kann andererseits auf der
Grundlage der Summen-Schlupfverhältnisdifferenz ΣSX**
durchgeführt werden, ohne dabei den Straßenungleichmäßig
keitsparameter B**(n) zu berücksichtigen.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit VBW** der jeweiligen Räder
1 bis 4 wird in Schritt 1580 bestimmt, kann jedoch durch
die gemeinsame Fahrzeuggeschwindigkeit VB ersetzt werden.
Eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Schlupfver
hältnis und einem Soll-Schlupfverhältnis (d. h. die Schlupf
verhältnisdifferenz ΔSW**) wird als Anzeige einer Schlupf
bedingung für ein jeweiliges Rad verwendet. Es kann jedoch
auch eine Differenz zwischen einer Soll-Radgeschwindigkeit,
d. h. einer dem Soll-Schlupfverhältnis entsprechenden physi
kalischen Größe, und einer tatsächlichen Radgeschwindig
keit, d. h. einer dem tatsächlichen Schlupfverhältnis ent
sprechenden physikalischen Größe, verwendet werden. Die
Schlupfbedingung kann auf der Grundlage einer invertierten
Zahl des tatsächlichen Schlupfverhältnisses oder einer in
vertierten Zahl einer Differenz zwischen der Fahrzeugge
schwindigkeit und der tatsächlichen Radgeschwindigkeit be
stimmt werden. Dies bietet den Vorteil, daß die Schlupfbe
dingung unabhängig vom Soll-Schlupfverhältnis bestimmt wer
den kann. Genauer gesagt wird die Schlupfbedingung mit ei
nem kleineren Wert festgestellt, sobald ein tatsächlicher
Radschlupf groß wird, so daß sein integrierter Wert klein
wird, weshalb sich eine Verzögerung beim Anstieg des Brems
flüssigkeitsdrucks ergibt.
Bei einem typischen Antiblockiersystem oder Traktions
regelsystem ist die Ermittlung einer Bremsbedingung eines
jeweiligen Rades außerordentlich wichtig. Beispielsweise
wird bei der Antiblockierregelung der auf ein geregeltes
Rad wirkende Bremsdruck zyklisch entsprechend der Bremsbe
dingung des Rades verringert, erhöht und gehalten, wodurch
der Radschlupf in eine Bedingung gebracht wird, bei der es
möglich ist, das Rad schnell und sicher abzubremsen. Anders
gesagt wird das Rad derart geregelt, daß sein Schlupfver
hältnis in der Nähe des Scheitels einer Reifen/Straßen-Haf
tung µ (üblicherweise 10% bis 20% des Schlupfverhältnisses)
so lange wie möglich liegt.
Eine derartige Antiblockier-Regelung stellt üblicher
weise die den Rädern zugeführten Bremsflüssigkeitsdrücke
unabhängig voneinander ein.
In allradangetriebenen Fahrzeugen und Fahrzeugen mit
einem Schlupfbegrenzungsdifferential (LSD), die eine
Zwangsdrehung bzw. erzwungene Drehung zwischen den Rädern
erzeugt, wird die Bremskraft oder das Antriebsmoment von
einem Rad zu den anderen Rädern übertragen. Es ist daher
unmöglich, die Bremsbedingung für jedes Rad in gleicher
Weise zu bestimmen, wie bei der Antiblockierregelung, bei
der der den Rädern zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck unab
hängig voneinander eingestellt wird.
Als ein einfaches Beispiel wird nachfolgend das Auftre
ten eines Schlupfs in einem allradangetriebenen Fahrzeug
beschrieben.
Üblicherweise sind in einem allradangetriebenen Fahr
zeug Vorder- und Hinterachsen über ein Antriebssystem
zwangsweise verbunden. Genauer gesagt werden beim Schließen
eines zentralen Differentialgetriebes die Vorder- und Hin
terachsen synchron bewegt. Wenn beispielsweise nur an einem
vorderen rechten Rad eine Bremskraft anliegt, um seine Rad
geschwindigkeit um das 0,8fache einer Fahrzeuggeschwindig
keit zu verringern, werden demzufolge, bevor die Anti
blockier-Regelung beginnt, die tatsächlichen Radgeschwindigkei
ten VwFL und VwFR des vorderen linken und des vorderen
rechtens Rades durch die nachfolgenden Gleichungen be
schrieben, wobei AV eine Verringerung der Fahrzeuggeschwin
digkeit darstellt.
VwFL = 1 - ΔV, VwFR = 0,8 - ΔV
Jedes hintere linke und hintere rechte Rad wird durch
die nachfolgende Gleichung beschrieben.
(VwFL + VwFR)/2 = [(0,8 - ΔV) + (1 - ΔV)]/2
= 0,9 - ΔV
Wenn daher ein Radschlupf proportional zu einer Brems
kraft ist, beträgt die Bremskraft zum Einstellen der Radge
schwindigkeit VwFR des vorderen rechten Rades auf die 0,8fache
Geschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit bevor die
Antiblockier-Regelung beginnt und für den Fall, daß alle
Räder unabhängig voneinander angetrieben sind:
1 - 0,8 = 0,2
Wenn demgegenüber das zentrale Differentialgetriebe im
allradangetriebenen Fahrzeug geschlossen ist, beträgt diese
Bremskraft
(1 - 0,8) + (1 - 0,9) = 0,3
Dies bedeutet, daß ein Durchschnittsschlupf des hinte
ren Rades zu einem Schlupf des vorderen rechten Rades hin
zuaddiert wird.
Genauer gesagt kann in einem allradangetriebenen Fahr
zeug unmöglich die gleiche Bremsregelung verwendet werden,
wie sie in einem Fahrzeug eingesetzt wird, dessen Räder
voneinander unabhängig angetrieben werden. Das gleiche gilt
für Fahrzeuge, die mit einem Schlupfbegrenzungsdifferential
(LSD) ausgerüstet sind, da ein Radschlupf auf einer Seite
zur Weitergabe eines Drehmoments dieses Rades an das Rad
der gegenüberliegenden Seite über das LSD unterdrückt wird.
Das nachfolgend beschriebene Antiblockiersystem gemäß
dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beseitigt
die vorstehend beschriebenen Nachteile.
Die Fig. 12 bis 15 zeigen
Flußdiagramme eines Anti
blockier-Regelprogramms, das von der elektronischen Steuer
einheit 40 des Antiblockiersystems gemäß dem zweiten Aus
führungsbeispiel durchgeführt wird.
Nach Beginn des Programms schreitet das Programm zum
Schritt 2000, bei der eine Initialisierung durchgeführt und
ein Speicher gelöscht wird und die Flags zurückgesetzt wer
den.
Das Programm schreitet zum Schritt 2100, bei dem fest
gestellt wird, ob eine vorgegebene Zeitdauer Ta
(beispielsweise 5 ms) abgelaufen ist oder nicht, wobei diese
Zeit ein Zeitintervall ist, während der eine Folge von Ope
rationen, die dem Schritt 2100 folgen, durchgeführt werden
kann.
Erhält man als Antwort JA, so schreitet das Programm
zum Schritt 2120, bei dem die Radgeschwindigkeit VW** eines
jeden Rades 1 bis 4 auf der Grundlage eines Signals von ei
nem der Radgeschwindigkeitssensoren 5 bis 8 bestimmt wird.
Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 2130, bei dem
die Radbeschleunigung dVX** eines jeden Rades durch Diffe
rentation der Radgeschwindigkeit VW** bestimmt wird.
Anschließend schreitet das Programm zum Schritt 2140,
bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit VB entsprechend dem
gleichen Unterprogramm bestimmt wird, wie es in Fig. 4 dar
gestellt ist.
Das Programm schreitet daraufhin zum Schritt 2160, bei
dem ein Schlupfverhältnis SW** eines jeweiligen Rades 1 bis
4 auf der Grundlage der in Schritt 2120 abgeleiteten Radge
schwindigkeit VW** und der im Schritt 2140 abgeleiteten
Fahrzeuggeschwindigkeit VB bestimmt wird. Beispielsweise
wird das Schlupfverhältnis SW** gemäß der Beziehung von
SW** = (VB - VW**)/VB bestimmt.
Nach der Bestimmung des Schlupfverhältnisses SW** für
jedes der Räder 1 bis 4 schreitet das Programm zu den
Schritten 2170, 2180, 2190 und 2200, wobei ein Bremsregel
modus für jedes Rad 1 bis 4 gemäß einem in Fig. 13 darge
stellten Unterprogramm bestimmt wird.
In der Fig. 13 beziehen sich die gleichen Schrittzah
len auf die gleichen Schritte wie in Fig. 7, weshalb an
dieser Stelle auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet
wird.
Genauer gesagt wird im Schritt 2400 festgestellt, ob
ein später im einzelnen beschriebener Modus für schrittwei
ses Druckerhöhen für eine bestimmte Anzahl wiederholt wurde
oder nicht. Erhält man im Schritt 2400 als Antwort NEIN, so
schreitet das Programm zum Schritt 2410, bei dem der Modus
für schrittweises Erhöhen des Drucks erneut begonnen wird.
Die Fig. 16 zeigt die Arbeitsweise der jeweiligen
Stellglieder 21 bis 24 im Druckverringerungsmodus, Druck
haltemodus, Modus für schrittweises Druckerhöhen und fah
rergesteuerten Bremsmodus.
Wenn der fahrergesteuerte Bremsmodus durchgeführt wird,
wird ein ausgewähltes Stellglied der Stellglieder 21 bis 24
abgeschaltet, so daß es die Druckanstiegs-Freigabe-Ventil
position A einnimmt, bei der eine Übertragung des vom
Hauptzylinder 16 entwickelten Bremsflüssigkeitsdrucks di
rekt in die entsprechenden Radbremsen 11 bis 14 ermöglicht
wird.
Wenn der Druckverringerungsmodus durchgeführt wird, so
wird einem ausgewählten Stellglied der Stellglieder 21 bis
24 gleichmäßig ein vorgegebener Strom zugeführt, wodurch
die Druckverringerungs-Ventilposition C gehalten wird.
Wenn der Druckhaltemodus durchgeführt wird, wird einem
ausgewählten Stellglied der Stellglieder 21 bis 24 ein
Druckhaltestrom gleichmäßig zugeführt, wodurch das Stell
glied in der Druckhalte-Ventilposition B gehalten wird.
Wenn der Modus zum schrittweisen Druckerhöhen durchge
führt wird, so wird einem der Stellglieder 21 bis 24 für
eine vorgegebene Zeitdauer (KH1, KH2 oder KH3) der Druck
haltestrom zugeführt und anschließend für eine vorgegebene
Zeitdauer KU (beispielsweise 3 ms) ein Druckanstiegsstrom
zugeführt, wodurch zyklisch zwischen der Druckhalte-Ventil
position B und der Druckanstiegs-Freigabe-Ventilposition A
ausgewählt bzw. hin- und hergeschaltet wird. Genauer gesagt
wird im Modus für schrittweises Druckerhöhen der Radzylin
derdruck W/C schrittweise erhöht. Die Anzahl der Wiederho
lungen, bei der der druckerhöhende Strom oder das Impuls
signal ausgegeben wird, wird beispielsweise auf 10 einge
stellt. Wenn daher das druckerhöhende Impulssignal einem
ausgewählten Stellglied der Stellglieder 21 bis 24 zehnmal
zugeführt wurde, erhält man im Schritt 2400 gemäß Fig. 13
als Antwort ein JA. Im Schritt 1706 wird daraufhin das An
tiblockier-Regelungsflag auf Null (0) zurückgesetzt. Der
Druckanstiegs-Freigabemodus beginnt im Schritt 1708.
Die vorgegebene Zeitdauer (KH1, KH2 oder KH3), während
der im Modus für die schrittweise Druckerhöhung der Druck
haltestrom anliegt, wird im Schritt 2410 gemäß einem in
Fig. 14 dargestellten Unterprogramm bestimmt.
Nach Durchführung des Schritts 2410 in Fig. 13 schrei
tet das Programm zum Schritt 2510, bei dem festgestellt
wird, ob das zu regelnde Rad ein Vorderrad 1 und 4 oder ein
Hinterrad 2 und 3 ist. Wird festgestellt, daß das zu re
gelnde bzw. zu steuernde Rad eines der vorderen rechten
bzw. linken Räder 1 und 4 ist, so schreitet das Programm
zum Schritt 2520, bei dem ein korrigiertes Schlupfverhält
nis SH durch Multiplizieren eines Mittelwertes des Schlupf
verhältnisses SWRL und SWRR des hinteren linken und rechten
Rades 2 und 3 mit einem voraus gewählten Richtungskoeffizi
enten K gemäß der nachfolgenden Gleichung (13) bestimmt
wird.
SH = K(SWRR + SWRL)/2 (13)
Wenn man andererseits im Schritt 2510 als Antwort NEIN
erhält, was bedeutet, daß das zu regelnde Rad eines der
hinteren linken und rechten Räder 2 und 3 ist, so schreitet
das Programm zum Schritt 2530, bei dem das korrigierte
Schlupfverhältnis SH durch Multiplizieren eines Mittelwer
tes der Schlupfverhältnisse SWFR und SWFL der vorderen
rechten und linken Räder 1 und 4 mit einem voraus gewählten
Richtungskoeffizienten K gemäß der nachfolgenden Gleichung
(14) bestimmt wird.
SH = K(SWFR + SWFL)/2 (14)
Es sei darauf hingewiesen, daß der in den Gleichungen
(13) und (14) verwendete Richtungskoeffizient K 0,8 betra
gen kann.
Nach den Schritten 2520 und 2530 schreitet das Programm
zum Schritt 2540, bei dem ein Schlupfverhältnis ΔS durch
Subtrahieren der Summe des Schlupfverhältnisses SW** eines
der geregelten Räder 1 bis 4 und des korrigierten Schlupf
verhältnisses SH von einem korrigierten Soll-Schlupfver
hältnis KST (beispielsweise 12%) gemäß der nachfolgenden
Gleichung (15) bestimmt wird.
ΔS = KST - (SW** + SH) (15)
Daraufhin schreitet das Programm zum Schritt 2550, bei
dem festgestellt wird, ob das im Schritt 2540 abgeleitete
Schlupfverhältnis ΔS kleiner als ein erstes Bezugs-Schlupf
verhältnis KS1 (beispielsweise 4%) ist oder nicht. Wenn man
als Antwort JA erhält, so schreitet das Programm zum
Schritt 2560, bei dem KH1 (beispielsweise 200 msec.) als
Druckhalte-Stromausgangssignaldauer ausgewählt wird.
Erhält man im Schritt 2550 als Antwort NEIN, so schrei
tet das Programm zum Schritt 2570, bei dem festgestellt
wird, ob das Schlupfverhältnis ΔS kleiner als ein zweites
Bezugsschlupfverhältnis KS1 (beispielsweise 8%) ist oder
nicht. Erhält man als Antwort JA, was bedeutet, daß das
Schlupfverhältnis ΔS größer ist als das erste Bezugs-Schlupf
verhältnis KS1 und kleiner als das zweite Bezugs-Schlupf
verhältnis KS2, so schreitet das Programm zum
Schritt 2580, bei dem KH2 (beispielsweise 100 msec.) als
Druckhalte-Stromausgangssignaldauer ausgewählt wird. Ande
rerseits schreitet das Programm zum Schritt 2590, bei dem
KH3 (beispielsweise 50 msec.) als Druckhalte-Stromausgangs
signaldauer ausgewählt wird, wenn man als Antwort NEIN er
hält.
Wie sich aus dem vorstehend beschriebenen ergibt, er
füllt die Druckhalte-Stromausgangssignaldauer die Beziehung
KH1 < KH2 < KH3, da das erste Bezugs-Schlupfverhältnis KS1
kleiner ist als das zweite Bezugs-Schlupfverhältnis KS2.
Demzufolge wird die Zeit, während der der Radzylinderdruck
W/C gehalten wird, um so länger beibehalten, je kleiner das
Schlupfverhältnis ΔS ist. Dies bedeutet aber auch, daß ein
Anstieg des Radzylinderdrucks W/C pro Zeiteinheit verrin
gert wird, sobald die Zeit, während der der Radzylinder
druck W/C gehalten wird, größer wird.
Nach dem Auswählen der Regelmodi für die Räder 1 bis 4
oder Stellglieder 21 bis 24 in den jeweiligen Schritten
2170 bis 2200 kehrt das Programm zum Schritt 2110 zurück
und wiederholt die vorstehend beschriebenen Operationen.
Die Fig. 15 zeigt ein Stellglied-Regelprogramm, das
durch eine Zeitgeberunterbrechung beispielsweise in Abstän
den von 1 ms durchgeführt wird, wodurch die Radzylinder
drücke W/C über die jeweiligen Stellglieder 21 bis 24 in
einem der ausgewählten Modi des fahrergesteuerten Bremsmo
dus, des Modus für schrittweises Druckerhöhen, des Druck
haltemodus und des Druckverringerungsmodus in den Schritten
2170 bis 2200 geregelt bzw. gesteuert. Die in den Schritten
2610 bis 2640 durchgeführten Operationen sind identisch mit
denen von Fig. 9, weshalb auf eine detaillierte Beschrei
bung an dieser Stelle verzichtet wird.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kann
das Antiblockiersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbei
spiel die Bremsbedingung eines jeweiligen Rades nicht nur
unter Verwendung eines Schlupfs eines geregelten Rades er
mitteln, sondern auch unter Verwendung des Schlupfs eines
anderen Rades. Genauer gesagt wird die Bremsbedingung eines
der vorderen Räder 1 und 4 unter Berücksichtigung der Rad
schlupfe der hinteren Räder 2 und 3 bestimmt, während die
Bremsbedingung von einem der hinteren Räder 2 und 3 unter
Berücksichtigung der Radschlupfe der vorderen Räder 1 und 4
bestimmt wird. Dies ermöglicht die geeignete Bestimmung der
Bremsbedingung eines jeden Rades eines allradangetriebenen
Fahrzeugs, bei dem zwischen den Rädern eine Zwangsdrehung
erzeugt wird.
Die Fig. 17 zeigt einen zeitlichen Ablauf der Bremsre
gelung gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausfüh
rungsbeispiel.
Beim zeitlichen Ablaufdiagramm wird während des Modus
für schrittweises Druckerhöhen zu einem Zeitpunkt t1 (siehe
(2) in der Zeichnung) KH1 als Druckhalte-Stromausgangs
signaldauer ausgewählt, während zu einem Zeitpunkt t3 KH1
als Druckhalte-Stromausgangssignaldauer ausgewählt wird, da
das Schlupfverhältnis ΔS zum Bestimmen eines Verhältnisses
des Anstiegs des Radzylinderdrucks W/C nicht nur durch Sub
traktion des Radschlupfs SW** der geregelten Räder 1 bis 4,
sondern auch des korrigierten Schlupfverhältnisses SH vom
korrigierten Soll-Schlupfverhältnis KST berechnet wird.
Mit Bezug auf ein als Vergleichsbeispiel dienendes sog.
Unabhängiges Bremsregelsystem, bei dem das Schlupfverhält
nis ΔS durch Subtrahieren von lediglich des Radschlupfs
SW** eines geregelten Rades der Räder 1 bis 4 vom korri
gierten Soll-Schlupfverhältnis KST berechnet wird, wird die
Druckhalte-Stromausgangssignaldauer bis zum Zeitpunkt t2
nicht auf KH2 geändert und bis zum Zeitpunkt t4 auch nicht
auf den Wert KH1. Genauer gesagt wird der zeitliche Ablauf,
mit dem der Druckhaltestrom auf den Druckanstiegsstrom um
geschaltet wird, verzögert. Der Grund für diese Verzögerung
liegt darin, daß ein Antiblockiersystem üblicherweise die
Zeitdauer, bei der ein Radschlupfverhältnis in der Nähe des
Scheitels einer Reifen/Straßen-Haftung µ liegt, verlängert
und eine ungenaue Bestimmung des Scheitels der Rei
fen/Straßen-Haftung µ einen Radschlupf verursacht, der ne
ben der Reifen/Straßen-Haftung µ geregelt werden muß.
Während sich das zweite Ausführungsbeispiel auf das An
tiblockiersystem bezieht, kann es ebenso in einer Radbrems
bedingungs-Bestimmungsvorrichtung eines Traktions-Regelsy
stems verwendet werden, bei der die Antriebskraft durch
Einstellen einer Öffnung eines Drosselventils gesteuert
wird.
Ferner kann das zweite Ausführungsbeispiel ebenso in
einem normal angetriebenen (zwei Räder) Fahrzeug verwendet
werden, das ein Begrenzungsschlupfdifferential bzw. Sperr
differential (LSD) aufweist. In diesem Fall wird die Brems
bedingung eines rechten und eines linken Rades, zwischen
denen sich das LSD befindet, auf der Grundlage der Schlupfe
der beiden rechten und linken Räder bestimmt.
Die vorstehend beschriebenen Antiblockiersysteme werden
in Fahrzeugen mit Vorderradantrieb verwendet, die eine sog.
X-Dualschaltung aufweisen. Sie können jedoch auch in Fahr
zeugen mit Hinterradantrieb, einem Fahrzeug mit zwei Rädern
und einem Fahrzeug mit einer Front/Rück-Dualschaltung ver
wendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, offenbart die vorliegende
Erfindung ein Antiblockiersystem für ein Kraftfahrzeug,
welches derart aufgebaut ist, daß für vorgegebene Programm
zyklen für ein jeweiliges Rad ein eine Schlupfbedingung an
zeigender Radschlupfparameter aufsummiert wird und auf der
Grundlage der aufsummierten Radschlupfparameter der auf je
des Rad wirkende Bremsdruck reguliert wird. Dadurch kann
die Instabilität der Antiblockierregelung aufgrund von
kleinen Änderungen bei der Reifen/Straßen-Haftung µ, Un
gleichmäßigkeiten einer Straßenoberfläche, einem Umkehren
des Fahrzeugs oder einer Differenz der Reifendurchmesser
verbessert werden. Alternativ kann das Antiblockiersystem
derart aufgebaut sein, daß eine Schlupfbedingung eines der
Räder eines Fahrzeugs mit einem Zwangsdrehmechanismus, wie
beispielsweise einem Schlupf-Begrenzungsdifferential, nicht
nur auf der Grundlage eines Schlupfverhältnisses von einem
der Räder, sondern auch auf der Grundlage eines Schlupfver
hältnisses der anderen Räder bestimmt wird. Dadurch kann
die auf die jeweiligen Räder wirkende Bremskraft sehr genau
reguliert werden.
Claims (17)
1. Bremsregelsystem für ein Fahrzeug mit:
- (a) einer Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung (16) zum Erzeugen eines Bremsflüssigkeitsdrucks entsprechend einer Bremsoperation eines Fahrers des Fahrzeugs;
- (b) einer Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung (11 bis 14) zum Erzeugen einer auf ein Rad (1 bis 4) des Fahr zeugs wirkenden Bremskraft in Abhängigkeit von dem von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrich tung (16) gelieferten Bremsflüssigkeitsdruck;
- (c) einer Radgeschwindigkeits-Bestimmungsvorrichtung (5 bis 8) zum Bestimmen einer Geschwindigkeit des Ra des;
- (d) einer Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung (40) zum Bestimmen eines vorgegebenen Rutschparameters, der eine Rutschbedingung des Rades in einem Zyklus auf der Grundlage der von der Radgeschwindigkeits-Be stimmungsvorrichtung (5 bis 8) bestimmten Radge schwindigkeit anzeigt, wodurch ein Summenwert der Rutschparameter bestimmt wird; und
- (e) einer Druck-Reguliervorrichtung (21 bis 24) zum Re gulieren des von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeu gungsvorrichtung (16) der Bremskraft-Erzeugungsvor richtung (11 bis 14) zugeführten Bremsflüssigkeits drucks auf der Grundlage des von der Rutschbedin gungs-Bestimmungsvorrichtung (40) bestimmten Sum menwerts, wodurch eine auf das Rad wirkende Brems kraft optimiert wird.
2. Bremsregelsystem nach Patentanspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druck-Regelungsvorrichtung
auf der Grundlage eines Schlupfverhältnisses oder
einer dem Schlupfverhältnis entsprechenden physika
lischen Größe, die auf der Grundlage der von der
Radgeschwindigkeitsbestimmungsvorrichtung bestimm
ten Radgeschwindigkeit bestimmt wird, den Brems
flüssigkeitsdruck ändert oder nicht, wenn festge
stellt wird, daß der Bremsflüssigkeitsdruck zu än
dern ist, wobei die Druck-Regelungsvorrichtung den
Bremsflüssigkeitsdruck, der der Bremskraft-Erzeu
gungsvorrichtung (11 bis 14) zugeführt wird, ent
sprechend dem von der Rutschbedingung-Bestimmungs
vorrichtung bestimmten Summenwert ändert.
3. Brems-Regelsystem nach Patentanspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druck-Regulierungsvorrich
tung den Bremsflüssigkeitsdruck, der der Brems
kraft-Erzeugungsvorrichtung (11 bis 14) zugeführt
wird, entsprechend dem von der Rutschbedingung-Be
stimmungsvorrichtung bestimmten Summenwert erhöht
wird.
4. Brems-Regelsystem nach Patentanspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druck-Regulierungsvorrich
tung eine zyklische Druckerhöhungsoperation durch
führt, bei der der Bremsflüssigkeitsdruck, der der
Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung (11 bis 14) zuge
führt wird, schrittweise erhöht wird, wenn der Sum
menwert größer als ein vorgegebener Wert ist, wobei
anschließend der Summenwert auf Null gelöscht wird.
5. Brems-Regelsystem nach Patentanspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl von Wiederholungen
der Druckerhöhungsoperation entsprechend einem fe
sten vorbestimmten Wert durchgeführt wird.
6. Brems-Regelsystem nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druck-Regulierungsvorrich
tung den der Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zuge
führten Bremskraftdruck auf der Grundlage eines
Wertes reguliert, der durch Korrektur des Summen
wertes unter Verwendung eines vorgegebenen Parame
ters, der Ungleichmäßigkeiten der Straßenoberfläche
anzeigt, hergeleitet wird.
7. Brems-Regelsystem nach Patentanspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der vorgegebene Parameter eine
Differenz zwischen einer Durchschnittsbeschleuni
gung des Rades für eine vorgegebene Zeitdauer und
einer tatsächlichen Beschleunigung des Rades ist.
8. Brems-Regelsystem nach einem der Patentansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die
Rutschbedingung des Rades anzeigende vorgegebene
Rutschparameter eine Differenz zwischen einem Soll
schlupfverhältnis und einem tatsächlichen
Schlupfverhältnis des Rades ist.
9. Antiblockier-Regelsystem für ein Fahrzeug mit:
- (a) einer Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung (16) zum Erzeugen eines Bremsflüssigkeitsdrucks entsprechend einer Bremsoperation eines Fahrers des Fahrzeugs;
- (b) einer Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung (11 bis 14) zum Erzeugen von auf Rädern (1 bis 4) des Fahrzeugs wirkende Bremskräfte in Abhängigkeit von dem von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung (16) gelieferten Bremsflüssigkeitsdruck;
- (c) einer Radgeschwindigkeits-Bestimmungsvorrichtung (5 bis 8) zum Bestimmen der Radgeschwindigkeiten;
- (d) einer Summen-Schlupfverhältnisdifferenz-Bestim mungsvorrichtung zum Bestimmen einer Summen-Schlupf verhältnisdifferenz eines jeweiligen Rades (1 bis 4), wobei die Summen-Schlupfverhältnisdiffe renz durch zyklische Berechnung einer Schlupfver hältnisdifferenz zwischen einem Soll-Schlupfver hältnis und einem tatsächlichen Schlupfverhältnis von einem der Räder auf der Grundlage der Geschwin digkeit von einem der Räder bestimmt wird, wobei die Geschwindigkeit von der Radgeschwindigkeits-Be stimmungsvorrichtung festgestellt wird und für je des Rad eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit be stimmt wird, und die Schlupfverhältnisdifferenzen aufsummiert werden; und
- (e) einer Druck-Regulierungsvorrichtung zum Regulieren des Bremsflüssigkeitsdrucks, der der Bremskraft-Er zeugungsvorrichtung (11 bis 14) zugeführt wird, wo durch jede der auf eines der Räder wirkenden Brems kräfte auf der Grundlage von einer Summen-Schlupf verhältnisdifferenz geregelt wird, die von der Sum men-Schlupfverhältnisdifferenz-Bestimmungsvorrich tung bestimmt wird.
10. Antiblockier-Regelsystem nach Patentanspruch 9, da
durch gekennzeichnet, daß die geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeiten auf der Grundlage einer
Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden, die durch
das Verhalten aller Räder und der Geschwindigkeit
eines der Räder abgeschätzt wird.
11. Antiblockier-Regelsystem für ein Fahrzeug mit:
- (a) einer Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung (16) zum Erzeugen eines Bremsflüssigkeitsdrucks entsprechend einer Bremsoperation eines Fahrers ei nes Fahrzeugs;
- (b) einer Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung (11 bis 14) zum Erzeugen einer auf ein Rad des Fahrzeugs wir kenden Bremskraft in Abhängigkeit von dem von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvorrichtung (16) gelieferten Bremsflüssigkeitsdruck;
- (c) einer Radgeschwindigkeits-Bestimmungsvorrichtung (5 bis 8) zum Bestimmen einer Radgeschwindigkeit;
- (d) einer Druck-Regulierungsvorrichtung zum Regulieren des von der Bremsflüssigkeitsdruck-Erzeugungsvor richtung (16) an die Bremskraft-Er zeugungsvorrichtung (11 bis 14) gelieferten Bremsflüssigkeitsdrucks, wodurch eine auf das Rad wirkende Bremskraft optimiert wird;
- (e) einer Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines vorgegebenen Rutschparameters, der eine Rutschbedingung des Rades in einem Zyklus auf der Grundlage der von der Radgeschwindigkeits-Be stimmungsvorrichtung (5 bis 8) bestimmten Radge schwindigkeiten anzeigt, wodurch ein Summenwert der Rutschparameter bestimmt wird; und
- (f) einer Zeitablauf-Bestimmungsvorrichtung zur Bestim mung des zeitlichen Ablaufs, mit dem die Druck-Re gulierungsvorrichtung den der Bremskraft-Erzeu gungsvorrichtung (11 bis 14) zuführten Bremsflüs sigkeitsdruck entsprechend dem Summenwert der von der Rutschbedingungs-Bestimmungsvorrichtung be stimmten Rutschparameter reguliert.
12. Bremsbedingung-Bestimmungsgerät für ein Fahrzeug
mit einem Zwangsdrehmechanismus, der zwischen einem
ersten Rad und einem zweiten Rad eine derartige
Zwangsdrehung erzeugt, daß ein Antriebsdrehmoment
und eine Bremskraft von einem des ersten und zwei
ten Rades zum anderen übertragen wird, mit:
- (a) einer ersten Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf das erste Rad wirkenden Brems kraft;
- (b) einer zweiten Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf das zweite Rad wirkenden Brems kraft;
- (c) einer ersten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung für das erste Rad;
- (d) einer zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrich tung zur Bestimmung einer Rutschbedingung für das zweite Rad; und
- (e) einer Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Bremsbedingung für jedes des er sten und zweiten Rades auf der Grundlage der von der ersten und zweiten Rutschbedingung-Bestim mungsvorrichtung bestimmten Rutschbedingung.
13. Bremsbedingungs-Bestimmungsgerät nach Patentan
spruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug
ein allradangetriebenes Kraftfahrzeug ist, welches
die Zwangsdrehung zwischen den Vorder- und Hinter
rädern über den Zwangsdrehmechanismus erzeugt.
14. Bremsbedingungs-Bestimmungsvorrichtung nach Patent
anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahr
zeug ein Kraftfahrzeug mit zwei angetriebenen Rä
dern ist, welches die Zwangsdrehung zwischen dem
rechten und dem linken Rad über den Zwangsdrehme
chanismus erzeugt.
15. Bremsregelgerät für ein Fahrzeug mit einem Zwangs
drehmechanismus, der eine Zwangsdrehung zwischen
einem ersten Rad und einem zweiten Rad derart er
zeugt, daß das Antriebsdrehmoment und die Brems
kraft von einem des ersten und zweiten Rades auf
das andere übertragen wird, mit:
- (a) einer ersten Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf das erste Rad wirkenden Brems kraft;
- (b) einer zweiten Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer auf das zweite Rad wirkenden Brems kraft;
- (c) einer ersten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung des ersten Rades;
- (d) einer zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrich tung zur Bestimmung einer Rutschbedingung des zwei ten Rades;
- (e) einer Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Bremsbedingung für jedes der er sten und zweiten Räder auf der Grundlage der von der ersten und zweiten Rutschbedingung-Bestimmungs vorrichtung bestimmten Rutschbedingung; und
- (f) einer Bremskraft-Einstellvorrichtung zum Einstellen der von der ersten und zweiten Bremskraft-Erzeu gungsvorrichtung erzeugten Bremskräfte entsprechend den durch die Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Bremsbedingungen für das erste und zweite Rad.
16. Bremsregelgerät nach Patentanspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste und zweite Bremskraft-Er
zeugungsvorrichtung auf den von einem Brems
hauptzylinder (16) entwickelten Bremsflüssigkeits
druck anspricht, wodurch die auf das erste und
zweite Rad wirkenden Bremskräfte erzeugt werden,
und wobei die Bremskraft-Einstellvorrichtung wahl
weise den Bremsflüssigkeitsdruck erhöht, verringert
und hält, wodurch die von der ersten und zweiten
Bremskraft-Erzeugungsvorrichtung erzeugten Brems
kräfte eingestellt werden.
17. Antriebsdrehmoment-Regelgerät für ein Fahrzeug mit
einem Zwangsdrehmechanismus, der eine Zwangsdrehung
zwischen einem ersten Rad und einem zweiten Rad
derart erzeugt, daß das Antriebsdrehmoment von ei
nem des ersten und zweiten Rades auf das andere
übertragen wird, mit:
- (a) einem ersten Bremskraft-Erzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer auf das erste Rad wirkenden Brems kraft;
- (b) einem zweiten Bremskraft-Erzeugungsmechanismus zum Erzeugen einer auf das zweite Rad wirkenden Brems kraft;
- (c) einer ersten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Rutschbedingung des ersten Rades;
- (d) einer zweiten Rutschbedingung-Bestimmungsvorrich tung zur Bestimmung einer Rutschbedingung eines zweiten Rades;
- (e) einer Bremsbedingung-Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Bremsbedingung eines jeweiligen ersten und zweiten Rades auf der Grundlage der von der ersten und zweiten Rutschbedingung-Bestim mungsvorrichtung bestimmten Rutschbedingung; und
- (f) einer Antriebsdrehmoment-Einstellvorrichtung zum Einstellen eines auf das erste und zweite Rad wir kenden Antriebsdrehmoments entsprechend den von der Bremsbedingungs-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Bremsbedingungen des ersten und zweiten Rades.
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