DE3520276A1

DE3520276A1 - Antiblockierbremssteuerungssystem fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE3520276A1
Application number: DE19853520276
Authority: DE
Inventors: Toshiro Sagamihara Kanagawa Matsuda
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-06-07
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS60259558A; US4685746A

Description

352Ü276

Antiblockierbremssteuerungssystem für ein

Fahrzeug

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antiblockierbremssteuerungssystem für ein hydraulisches Fahrzeugbremssystem. Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine Technik zum Messen der Radbeschleunigung unter Einfluß einer Interpolation über das Intervall, das zum Ermitteln eines Radbeschleunigungswertes auf der Grundlage von Raddrehzahländerungen benötigt wird.

es ist bekannt, daß optimale Bremseigenschaften erzielt werden, wenn der Bremsdruck oder die Bremskraft so eingestellt werden können, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Räder während des Bremsvorganges auf einem gegebenen Verhältnis, z.B. zwischen 80 und 85% der Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten werden. Man nimmt an, daß diese Praxis besonders wirksam ist, wenn Straßenzustände und andere Faktoren in die Betrachtung einbezogen werden. Wenn andererseits die Raddrehzahl auf einem Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten wird, das höher als das oben genannte optimale Verhältnis von 80 bis 85% ist, dann verlängert sich der Bremsweg aufgrund eines unzureichenden Bremsdrucks. Wenn hingegen der Bremsdruck so eingestellt wird, daß das Verhältnis der Radgeschwindigkeit zur Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als das vorgenannte optimale Verhältnis ist,

dann können die Fahrzeugräder blockieren, was zu einem unnötig langen Bremsweg wegen der verringerten Reibung führt. In der Praxis ist es sehr schwierig, den Bremsdruck genau derart einzustellen, daß die Radgeschwindigkeit auf dem optimalen Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten wird.

Beim praktischen Antiblockierbremssteuerbetrieb wird der Bremsdruck in einem oder mehreren Radzylindern durch zyklisches Steigern und Vermindern des Bremsdrucks im Radbremszylinder eingestellt. Das Antiblockiersteuerungssystem (ABS-System) vermindert im allgemeinen den Bremsdruck, wenn der Radverzögerungswert kleiner als ein vorgegebener Verzögerungsschwellenwert ist, der so gewählt ist, daß das Rad am Blockieren gehindert wird, und steigert den Bremsdruck, wenn der Radbeschleunigungswert größer als ein gegebener Beschleunigungsschwellenwert wird. Bei diesem bekannten ABS-Steuervorgang bleibt die Radgeschwindigkeit nicht für eine befriedigend lange Zeit in einem optimalen Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit.

Die US-PS 3 637 264 beschreibt eine Antiblockiersteuerung für druckbetätigte Bremsen mit verbesserten Eigenschaften. Der Druck des Bremsbetätigungsfluides in dem ABS-System wird verändert, indem das oder die Steuerventile für Zeitabschnitte pulsierend betrieben werden, die verändert werden, um größer oder kleiner als die Periode jener Bremsfrequenz zu sein, oberhalb der: das.Bremssystem nicht ansprechen kann. Im ersten Fall tritt eine rasche Steigerung im Fluiddruck oder eine rasche Abnahme im Fluiddruck auf, während im letztgenannten Fall ein weniger schneller Durchschnitt oder eine Nettosteigerung

ORIGINAL Ii-¹G."ECTED

oder -abnähme im Fluiddruck auftritt, auf den das Bremssystem anspricht. Diese Bedingungen werden in Abhängigkeit von dem Drehverhalten des Fahrzeugrades bzw. der Fahrzeugräder gesteuert und speziell in Abhängigkeit von vorbestimmten Änderungen in der Winkelgeschwindigkeit des Rades. Darüber hinaus kann entweder eine Variation der Impulsdauer bei fester Frequenz oder eine Änderung der Frequenz bei fester Impulsdauer während des hochfrequenten Impulsbetriebes ausgeführt werden, um weiterhin die Nettosteigerung oder -abnähme des Fluiddruckes zu verändern. Diese weitere Änderung wird als Funktion der Zeit vom Beginn des hochfrequenten Impulsbetriebes ausgeführt.

Weiterhin beschreibt die JP-OS 51-89096 ein dem obigen

ähnliches System. Der Fluiddruck in dem Radbremszylinder wird stufenweise gesteigert. Die Dauer der Steigerung des Fluiddruckes wird in Übereinstimmung mit der Steigerungsgeschwindigkeit des Fluiddruckes in einem oder mehreren vorangehenden Schritten eingestellt.

In den EP-OSen 0 123 286, 0 123 287, 0 124 035, 0 123 283, 0 123 281, 0 123 285, 0 123 280, 0 123 279, 0 123 282, 0 126 377 und 0 125 613 und in den DE-OSen 34 17 587, 34 18 217, 34 17 389, 34 17 144 und 34 18 235 sind ABS-Systeme beschrieben, bei denen die Raddrehzahl und die Radbeschleunigung abgeleitet werden. Bei diesen Systemen hält das ABS-System den Bremsdruck auf einem konstanten Pegel, nachdem die Radbeschleunigung unter einen vorbestimmten Schwellenwert gefallen ist.

In den neueren ABS-Systemen, die in den angeführten ·**■

Druckschriften beschrieben sind, ist ein Versuch gemacht

ORIGINAL it^S

- ^- 352027ο

worden, den Bremsdruck nahe einem Blockierungsdruck aufrechtzuerhalten, bei dem die Räder zum Blockieren neigen. Ein typischer Versuch, den Bremsdruck nahe dem Blockierdruck zu erhalten, ist in der EP-OS 0 134 512 beschrieben. Bei diesem System ist jedoch die Möglichkeit eines Blockierens sehr erhöht, da der Bremsdruck sehr leicht den Blockierdruck kurzzeitig übersteigen kann. Um die Räder am Blockieren zu hindern, muß der Bremsdruck genauer geregelt werden. Für eine genauere Regelung ist es wesentlich, einen Abfall der Radbeschleunigung unter den Verzögerungsschwellenwert mit größerer Genauigkeit zu ermitteln.

In den ABS-Systemen, die in den zuvor genannten Druckschriften beschrieben sind, benötigen die Radbeschleunigungsermittlungsroutinen jedoch sehr viel mehr Zeit als die Radgeschwindigkeitsermittlung. Dies ruft Verzögerungen bei der Ermittlung eines Abfalls der Radbeschleunigung unter den Verzögerungsschwellenwert hervor, was dazu führen kann, daß die Räder blockieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die für die Ermittlung der Radbeschleunigung durch Ableiten von Interpolationswerten der Radbeschleunigung während der AbleitintervalIe benötigten Zeit zu minimieren. Weiterhin soll von der Erfindung ein ABS-System mit Interpolationstechnik zum Ableiten eines Radbeschleunigungsinterpolationswertes gemäß dem Bremszustand angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.

Das erfindungsgemäße ABS-System führt daher sequentiell öder zyklisch eine Interpolation zur Steigerung und Verminderung des Radbeschleunigungswertes in Abhängigkeit von der Steigerung und Abnahme des Bremsdrucks durch.

Im praktischen Betrieb wird die Radbeschleunigung um einen gegebenen Wert gesteigert, wenn der Bremsdruck abfällt, und wird um einen gegebenen Wert vermindert, wenn der Bremsdruck steigt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an bevorzugten Ausfuhrungsformen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des Gesamtaufbaus einer bevorzugten Ausführungsform eines ABS-Systems nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der hydraulischen Kreise eines ABS-Bremssystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild der hydraulischen Kreise zur

Ausführung der ABS-Steuerung nach der Erfindung;

Fig. 4 eine Darstellung des Betriebs eines elektromagnetischen Strömungssteuerventils, das in

dem hydraulischen Kreis verwendet ist, in einem Betriebszustand zum Steigern des Fluiddruckes in einem Radbremszylinder;

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 4, jedoch im

Haltebetrieb, bei dem der Fluiddruck im Radbremszylinder auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird?

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 4, jedoch in einem Abbaubetrieb, bei dem der Fluiddruck in dem Radbremszylinder verringert, d.h. abgebaut wird;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Raddrehzahlsensors, der dazu eingerichtet ist, die Drehzahl eines Vorderrades zu ermitteln;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Raddrehzahlsensors,

der dazu eingerichtet ist, die Drehzahl eines Hinterrades zu ermitteln;

Fig. 9 eine beispielhafte Darstellung der Raddrehzahlsensoren nach den Fig. 7 und 8;

Fig. 10 die Wellenform eines Wechselstromsensorsignals, das von dem Raddrehzahlsensor erzeugt wird;

Fig. 11 ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform eines Steuerkreises in dem ABS-System nach der Erfindung;

Fig. 12 ein· Schaltbild eines Radbeschleunigungsberech-

nungskreises in einem Radbeschleunigungsermittlungskreis in der ersten Ausführungsform der Steuereinheit nach Fig. 11;

Fig. 13 ein Schaltbild eines Radbeschleunigungsein-

stellkreises in dem Radbeschleunigungsermittlungskreis nach Fig. 11;

Pig. 14 ein Zeitdiagramici für die Steuereinheit nach Fig. 11;

Fig. 15 den Verlauf der Steigerung des Bremsdrucks und das Verhältnis zwischen Bremsdruck und Blockierdruck;

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer Modifikation der

ersten Ausführungsform der Steuereinheit in Fig. 11;

Fig. 17 ein Blockdiagramm eines Ableitkreises für eine projizierte Geschwindigkeit in der

Steuereinheit nach Fig. 16;

Fig. 18 ein Zeitdiagramm für die Steuereinheit nach Fig. 16;

Fig. 19 ein Schaltbild des Radbeschleunigungsein-

stellkreises in dem RadbeschleunigungsbestimmungskreiS/ der in der Steuereinheit nach Fig. 16 verwendet wird;

Fig. 20 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer Steuereinheit in dem ABS-Systern nach der Erfindung;

Fig. 21 ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms eines

Mikrocomputers, der die Steuereinheit nach Fig. 20 bildet;

Fig. 22 ein Flußdiagramm eines in der Steuereinheit ausgeführten Unterbrechungsprogramms;

Fig. 23 ein Flußdiagramm einer Hauptroutine in dem Hauptprogramm nach Fig. 21;

Fig. 24 ein Erläuterungsdiagramm der Eingangszeitabtastmoden und Änderungen derselben;

Fig. 25 ein Flußdiagramm eines Ausgangsberechnungsprogramms zum Ableiten von EV- und AV-Signalen

zum Steuern der Betriebsart des elektromagnetischen Ventils entsprechend den Ventilzuständen nach den Fig. 4, 5 und 6;

Fig. 26 ein Flußdiagramm einer Radbeschleunigungser-

mittlungsroutine in der Hauptroutine nach Fig. 23;

Fig. 27 und 28 Diagramme der Ausführungszeiten des Ausgangsberechnungsprogramms in bezug auf das

Hauptprogramm nach Fig. 21;

Fig. 29 eine Tafel zum Bestimmen der Betriebsart des Betätigungsgliedes 16, wobei die Schlupfrate R über der Radbeschleunigung a aufgetragen

ist;

Fig. 30 ein Flußdiagramm der Ableitung der projizierten Geschwindigkeit in dem Ausgangsberechnungs· programm nach Fig. 25;

Fig. 31 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der Steuereinheit in dem ABS-System nach der Erfindung;
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Fig. 32 ein Schaltbild des Radbeschleunigungseinstellkreises in dem Radbeschleunigungsableitkreis der Steuereinheit nach Fig. 31; und

Fig. 33 ein Zeitdiagrainm der in der Steuereinheit nach Fig. 31 erzeugten Signale.

Gemäß den Zeichnungen, speziell Fig. 1 bis 10, enthält ein ABS-System nach der vorliegenden Erfindung drei unabhängig voneinander tätige Steuerkreise 402, 404 und 406, die das Rad vorn links (VL), vorn .rechts (VR) und die Hinterräder (H) im Bremsdruck steuern. Der ABS-Kreis 402, 404 bzw. 406 enthält jeweils Digitalsteuereinheiten 202, 204 und 206, die in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und ein Steuermodul 200 bilden.

Die Steuereinheit 202 im VL-ABS-Kreis 402 ist mit einem Raddrehzahlsensor 10 verbunden, der ein Wechselstromsensorsignal liefert, das eine: Frequenz hat, die proportional der Raddrehzahl des VL-Rades (nicht dargestellt) ist. Weiterhin ist die Steuereinheit 202 mit einem elektromagnetischen Betätigungsglied 16 in einem VL-Bremskreis 302 verbunden. Der Bremskreis 302 enthält einen VL-Radbremszylinder 30a zum Einwirken auf eine Bremsschuhanordnung 30 zum Anlegen eines Bremsdrucks an eine Bremsscheibe 28, und ein elektromagnetisches Drucksteuerventil 16a, das von dem Betätigungsglied 16 betätigt wird, um den dem Radbremszylinder 30a zugeführten Fluiddruck zu beeinflussen, wodurch die Bremskraft beeinflußt wird.

In gleicher Weise ist die Steuereinheit 204 des VR-ABS-Kreises 404 mit einem Raddrehzahlsensor 204 verbunden,

um Wechselstromsensorsignale einer Frequenz entgegenzunehmen/ die der Drehzahl des VR-Rades entspricht. Die Steuereinheit 204 ist weiterhin mit einem Betätigungsglied 18 in einem VR-Bremskreis 304 verbunden. Das Betätigungsglied 18 ist dazu eingerichtet, ein elektromagnetisches Drucksteuerventil 18a zum Beeinflussen des Hydraulikdruckes, der einem VR-Radbremszylinder 34a zugeführt wird, zu betätigen. Mit dem beeinflußten hydraulischen Druck betätigt der Radbremszylinder 34a eine VR-Bremsschuhanordnung 34 zum Anlegen einer Bremskraft an eine Bremsscheibe 32, die mit dem VR-Rad rotiert.

Weiterhin ist die Steuereinheit 206 mit einem Raddrehzahlsensor 14 verbunden, um von diesem ein Wechselstromsensorsignal einer Frequenz aufzunehmen, die der Durchschnittsdrehzahl der Hinterräder entspricht. Um die Durchschnittsdrehzahl der Hinterräder zu ermitteln, ist der Raddrehzahlsensor 14 so angeordnet, daß er die Drehzahl einer Kardanwelle oder eines äquivalenten Teiles ermittelt, das mit der ungefähren Durchschnittsdrehzahl der Hinterräder rotiert. Die Steuereinheit 206 ist weiterhin mit einem elektromagnetischen Betätigungs·^ glied 20 eines elektromagnetischen Drucksteuerventil«^ 20a verbunden. Das elektromagnetische Ventil 20a ist den Hinterradbremszylindern 38a zugeordnet, um den Fluiddruck, der den Hinterradbremszylindern zugeführt wird, zu beeinflussen, wodurch der Bremsdruck, der den Hinterradbremsscheiben 36 über Bremsschuhanordnungen 38a zugeführt wird, zu beeinflussen.

Es sei betont, daß, obgleich die Steuereinheiten 202, 204 und 206 hier zur Steuerung von VL-, VR- und H-Brems-

kreisen 302, 304 und 306 dargestellt sind, da die gezeigte Anordnung sich auf ein ABS-System für ein Fährzeug bestimmt ist, das einen frontmotorgetriebenen Heckantrieb aufweist, die Erfindung doch auch auf ein Fahrzeug anwendbar ist, das einen Frontmotor-Frontantrieb oder einen Allradantrieb aufweist. Auch ist die Erfindung selbstverständlich auf Bremssysteme anwendbar, die mit Trommelbremsen anstelle Scheibenbremsen ausgerüstet sind.

Die Steuereinheiten 202, 204 und 206 sind Treiberkreisen 214, 216 und 218 angeordnet)" um die entsprechenden Betätigungsglieder 16, 18 und 20 zu betreiben. Außerdem ist jede der Steuereinheiten 202, 204 und 206 mit einem entsprechenden Raddrehzahlsensor 10, 12 und 14 über Impulsformerkreise 208, 210 und 212 verbunden, die Bestandteil des Steuermoduls 200 sind. Jeder dieser Raddrehzahlsensoren 10, 12 und 14 ist dazu eingerichtet, ein Wechselstromsensorsignal abzugeben, dessen Frequenz proportional der Drehzahl des zugehörigen Fahrzeugrades ist. Jedes der Wechselstromsensorsignale wird in seinem entsprechenden Impulsformerkreis 208, 210 und 212 in ein Rechteckimpulssignal umgewandelt, das nachfolgend als Sensorimpulssignal bezeichnet wird. Da die Frequenz der Wechselstromsensorsignale proportional der Raddrehzahl ist, sollte die Frequenz der Sensorimpulssignale der Raddrehzahl entsprechend, so daß die Impuls-Intervalle umgekehrt proportional der Raddrehzahl sind.

Die Steuereinheiten 202, 204 und 206 arbeiten unabhängig voneinander und verarbeiten kontinuierlich das Sensorimpulssignal, um Steuersignale für die Steuerung des Fluiddrucks in jedem der Radbremszylinder 30a, 34a und

38a so zu beeinflussen, daß die Schlupfrate R an jedem der Fahrzeugräder optimiert ist, um den zum Anhalten des Fahrzeugs benötigten Bremsweg zu verkürzen.

Im allgemeinen überwacht jede Steuereinheit 202, 204 und 206 den Empfang der zugehörigen Sensorimpulse, so daß sie daraus das Impulsintervall zwischen den Empfangszeiten aufeinanderfolgender Sensorimpulse ermitteln kann. Auf der Grundlage der so ermittelten ImpulsintervalIe errechnen die Steuereinheiten 202, 204 und 206 die augen blickliche Radgeschwindigkeit V und die augenblickliche

Vr

Radbeschleunigung oder Radverzögerung a . Aus diesen gemessenen und abgeleiteten Werten wird eine Radsollgeschwindigkeit V. abgeleitet, die ein angenommener Wert ist, der aus einer Radgeschwindigkeit abgeleitet wird, von dem angenommen wird, daß der Schlupf Null oder nahezu Null ist. Die Radsolldrehzahl V. ändert sich mit einer konstanten Verzögerungsrate, die aus der Änderung der Raddrehzahl abgeleitet wird. Die Radsolldrehzahl entspricht somit einer auf der Grundlage der Änderung der Radgeschwindigkeit angenommenen Fahrzeuggeschwindigkeit. Basierend auf der Differenz zwischen der augenblicklichen Radgeschwindigkeit V und der Radsollge-

Vr

schwindigkeit V. wird eine Schlupfrate R ermittelt. Die Steuereinheiten 202, 204 und 206 bestimmten die geeignete Betriebsart zum. Steigern, Vermindern oder Aufrechterhalten des hydraulischen Bremsdrucks, der den Radbremszylindern 30a, 34a und 38a zugeführt wird. Die Steuerbetriebsart, in der der Bremsdruck zunimmt, wird nachfolgend als "Aufbaubetriebsart" bezeichnet. Die Steuerbetriebsart, bei der der Bremsdruck abnimmt/ wird nachfolgend mit "Abbaubetriebsart¹¹ bezeichnet. Die Betriebsartj bei der der Bremsdruck im wesentlichen kon-

stant gehalten wird, ist nachfolgend mit "Haltebetriebsärt" bezeichnet. Die ABS-Steuerung besteht aus einer Schleife aus Aufbaubetriebsart, Haltebetriebsart, Abbaubetriebsart und Haltebetriebsart. Diese Schleife wird während der gesamten ABS-Steuerung zyklisch wiederholt. Ein Zyklus der Schleife der Steueränderung wird nachfolgend als "ABS-Zyklus" bezeichnet.

Die Fig. 2 zeigt Teile des hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, bei dem die bevorzugte Ausführungsform des ABS-Systems nach der Erfindung installiert ist. Die Raddrehzahlsensoren 10 und 12 sind jeweils benachbart den Bremsscheiben 28 und 32 angeordnet, um Sensorsignale zu erzeugen, deren Frequenzen proportional der Raddrehzahl sind. Der Raddrehzahlsen*- sor 14 ist benachbart einer Kardanwelle nahe dem Differentialgetriebekasten oder einer Welle 116 angeordnet. Da die Drehzahlen der beiden Hinterräder sich gegenseitig entsprechend den Fahrzuständen aufgrund des Differentialgetriebes 40 ändern können, ermittelt der hintere Raddrehzahlsensor 14 den Mittelwert der Drehzahlen der beiden Hinterräder, In der nachfolgenden Be-Schreibung ist daher mit "Hinterradgeschwindigkeit" der Mittelwert der Geschwindigkeit beider Hinterräder bezeichnet.

Die Fig. 2 zeigt, daß die Betätigungseinheit 300 mit einem Hauptbremszylinder 24 über primäre und sekundäre Auslaßkanäle 41 und 43 und Druckleitungen 42 und 44 verbunden ist. Der Hauptbremszylinder 24 ist seinerseits einem Bremspedal 22 über einen Bremskraftverstärker zugeordnet, der dazu bestimmt ist, die am Br-emspedal 22 aufgebrachte Kraft zu verstärken, bevor sie dem

Hauptbremszylinder zugführt wird. Die Betätigungseinheit 300 ist weiterhin mit den Radbremszylindern 30a, 34a und 38a über Bremsdruckleitungen 46, 48 und 50 verbunden .

Der Kreisaufbau des hydraulischen Bremssystems wird nun im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert, die nur ein Beispiel eines hydraulischen Bremssystems darstellt, bei dem die bevorzugte Ausführungsform des ABS-Systems nach der Erfindung angewendet werden kann. Es sei betont, daß dieses Beispiel den möglichen Anwendungs bereich der Erfindung nicht beschränken soll. In Fig. 3 ist der sekundäre Auslaßkanal 43 mit den Einlaßkanälen 16b und 18b der elektromagnetischen Strömungssteuerventile 16a und 18a verbunden. Die entsprechenden Auslaßkanäle 16c und 18c dieser Ventile sind mit entsprechenden linken und rechten Radbremszylindern 30a und 34a über die Druckleitung 42 verbunden. Der primäre Auslaßkanal 41 ist mit dem Einlaßkanal 20b des elektromagnetischen Ventils 20a verbunden, dessen Auslaßkanal 20c mit den Hinterradbremszylindern 38a über die Primärdruckleitung 44 verbunden ist. Die elektromagnetischen Ventile 16a, 18a und 20a weisen weiterhin Ablaßkanäle I6d, I8d und 2Od auf. Diese Ablaßkanäle I6d und I8d sind mit dem Einlaßkanal 72a einer Fluidpumpe 90 über Abführleitungen 80, 82 und 78 verbunden. Der Fluidpumpe 90 ist ein Elektromotor 88.zugeordnet, der die Pumpe antreibt und seinerseits mit einem Motorrelais 92 verbunden ist, dessen Einschaltzeit durch ein Steuersignal vom Steuermodul 200 bestimmt wird. Wenn das Motorrelais 92 erregt ist, um einzuschalten, dann ist der Motor 88 in Betrieb und treibt die Pumpe 90. Der Ablaßkanal 2Od des elektromagnetischen Strömungssteuerventils 20a ist

a-

mit dem Auslaßkanal 58a der Fluidpumpe 90 über eine Ablaß leitung 64 verbunden.
5

Die Auslaßkanäle 72b und 58b sind jeweils mit den Druckleitungen 42 bzs. 44 über Rücklaufleitungen 72c und 58c verbunden. Die Auslaßkanäle 16c, 18c und 20 c der entsprechenden elektromagnetischen Strömungssteuerventile 16a, 18a und 20a sind mit den zugehörigen Radbremszylindern 3Oa₇ 34a und 38a über Bremsleitungen 46, 48 und 50 verbunden. Beipassleitungen 96 und 98 sind dazu vorgesehen, die Bremsdruckleitungen 46 und 48 bzw. 50 mit den Druckleitungen 42 und 44 zu verbinden, wobei die elektromagnetischen Strömungssteuerventile überbrückt werden.

Pumpendruckrückschlagventile 52 und 66 sind in den Druckleitungen 42 und 44 angeordnet. Jedes der Ventile 66 und 68 ist dazu vorgesehen, zu verhindern, daß durch die Fluidpumpe 90 unter Druck gesetztes Arbeitsfluid Druckwellen zum Hauptbremszylinder 24 überträgt. Da die Fluidpumpe 90 so gestaltet ist, daß sie den Bremsdruck in den Bremsdruckleitungen 46, 48 und 50 schnell abbauen und daher die Radbremszylinder 30a, 34a und 38a schnell entlasten kann, wird sie beim Entlasten des Bremspedals betätigt. Dies würde jedoch zu Druckwellen im Arbeitsfluid führen, die von der Fluidpumpe 90 ausgehen und zum Hauptbremszylinder 24 gelangen würden, wenn die Pumpendruckrückschlagventile 66 und 52 nicht vorgesehen wären. Die Pumpendruckrückschlagventile 66 und 52 dienen als Einwegrückschlagventile, die eine Fluidströmung vom Hauptbremszylinder 24 zu den Einlaßkanälen 16b, 18b und 20b der elektromagnetischen Ventile 16a, 18a und 20a zulassen. Drucksammler 70 und 56 sind in den Druckleitun-

gen 42 und 44 angeordnet und dienen dazu, den an den Auslaßkanälen 72b und 58b der Fluidpumpe 90 erzeugten Fluiddruck zu speichern, wenn die Einlaßkanäle 16b, 18b und 20b geschlossen sind. Zu diesem Zweck sind die Drucksammler 70 und 56 mit den Auslaßkanälen 72b und 58b der Fluidpumpe 90 über die Rückführleitungen 72c und 58c verbunden. Die Auslaßventile 68 und 54 sind Einweg-Rückschlagventile, die eine Einweg-Fluidverbindung von der Fluidpumpe zu den Drucksammlern erlauben. Diese Auslaßventile 68 und 54 verhindern wirksam, daß der in den Drucksammlern 70 und 56 gespeicherte Druck zur Fluidpumpe gelangen kann, wenn die Pumpe außer Betrieb gesetzt ist. Außerdem verhindern die Auslaßventile 68 und 54 auch wirksam, daß das durch die Druckleitungen 42 und 44 strömende, unter Druck stehende Fluid durch die Rückführleitungen 72c und 58c in die Fluidpumpe 90 strömt.

Einlaßventile 74 und 60 sind in die Ablaufleitungen 78 und 64 eingesetzt, um eine Schwallströmung des unter Druck stehenden Fluides in der Fluidpumpe 90 zu den elektromagnetischen Strömungssteuerventilen 16a, 18a und 20a zu verhindern, nachdem der Bremsdruck in den Radbremszylindern aufgehoben wurde. Das durch die Ablaufleitungen 78 und 64 strömende Fluid wird vorübergehend in den Fluidspeichern 76 und 72 zurückgehalten, die mit ersteren verbunden sind.

Beipaß-Rückschlagventile 85, 86 und 84 sind in die Beipaßleitungen 98 und 96 eingefügt, um zu verhindern, daß Fluid in den Druckleitungen 42 und 44 zu den Bremsdruckleitungen 46, 48 und 50 fließt, ohne zuerst durch die elektromagnetischen Strömungssteuerventile 16a, 18a und 20a zu strömen. Weiterhin sind die Beipaßventile 85, 86

und 84 dazu vorgesehen, eine Fluidströmung von den Bremsdruckleitungen 46, 48 und 50 zu den Druckleitungen 42 und 44 zu ermöglichen, wenn der Hauptbremszylinder 24 entlastet wird und daher der Leitungsdruck in den Druckleitungen 42 und 44 kleiner als der Druck in den Bremsdruckleitungen 46, 48 und 50 wird.

Die elektromagnetischen Strömungssteuerventile 16a, 18a und 20a sind den Betätigungsgliedern 16, 18 und 20 zugeordnet, die mit Hilfe der Steuersignale vom Steuermodul 200 gesteuert werden. Die Betätigungsglieder 16, 18 und 20 sind sämtlich mit dem Steuermodul 200 über ein Betätigungsrelais 94 verbunden, das auf diese Weise ihre Erregung und Abschaltung beeinflußt. Der Betrieb des elektromagnetischen Ventils 16a im Zusammenwirken mit dem Betätigungsglied 16 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 und 6, die die Aufbaubetriebsart, die Haltebetriebsart und Abbaubetriebsart zeigen, nachfolgend näher erläutert.

Es sei betont, daß die Betriebsweise der elektromagnetischen Ventile 18a und 20a grundsätzlich die gleiche wie jene des Ventils 16a ist. Daher braucht die Betriebsweise der elektromagnetischen Ventile 18a und 20a nicht eigens erläutert zu werden.

Aufbaubetriebsart

In dieser Position bleibt das Betätigungsglied 16 unerregt. Ein Anker des elektromagnetischen Ventils 16a bleibt daher in seiner Anfangsposition, die eine Fluidströmung zwischen dem Einlaßkanal 16b und dem Auslaßkanal 16c erlaubt, so daß das vom Hauptbremszylinder

über die Druckleitung 42 zugeführte, unter Druck'stehende Fluid durch die Bremsdruckleitung 46 zum VL-Radbremszylinder ßOa fließen kann. In dieser Ventilstellung ist der Laufkanal 16d geschlossen, so daß die Fluidströmung aus der Druckleitung 42 nicht in die Ablaufleitung 78 strömen kann. Als Folge davon wird der Leitungsdruck in der Bremsdruckleitung 46 proportional zum Ausmaß der Betätigung des Bremspedals 42 gesteigert und aher wird der Fluddruck im VL-Radbremszylinder 30a entsprechend erhöht.

Wenn in diesem Falle die dem Bremspedal zugeführte Bremskraft aufgehoben wird, dann fällt der Leitungsdruck in der Druckleitung 42 ab, weil der Hauptbremszylinder 24 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Als Folge davon wird der Leitungsdruck in der Bremsdruckleitung höher als der in der Druckleitung 42, so daß sich das Beipaßventil 85 öffnet und eine Fluidströmung durch die Beipaßleitung 98 ermöglicht, um das Arbeitsfluid zum Fluidbehälter 24a des HauptbremsZylinders 24 rückzuführen.

In dem bevorzugten Aufbau öffnet das Pumpendruckrückschlagventil 66, das normalerweise als Einweg-Ventil zur Verhinderung einer Fluidströmung vom elektromagnetischen Ventil 16a zum Hauptbremszylinder 24 dient, als Folge des Druckabfalls des Leitungsdrucks in der Druckleitung unter einen gegebenen Druck sehr weit. Dies ermöglicht es dem Fluid in der Bremsdruckleitung 46 rückwärts durch das elektromagnetische Ventil 16a und das Pumpendruckrückschlagventil 66 zum Hauptbremszylinder 24 über die Druckleitung 42 zu fließen. Diese Funktion des Pumpendruckrückschlagventils 66 erleichtert das völ-

lige Entfernen des Bremsdrucks aus dem Radbremszylinder 30a.
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Beispielsweise ist das Beipaßventil 85 auf einen gege-

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benen Druck von z.B. 2 kg/cm eingestellt und schließt, wenn die Druckdifferenz zwischen der Druckleitung 42 und der Bremsdruckleitung 46 unter den eingestellten Druck fällt. Als Folge davon neigt der Fluiddruck, der sich dem Beipaßventileinstelldruck annähert, dazu, in der Bremsdruckleitung 46 zu verbleiben, so daß er den Radbremszylinder 30a daran hindert, in die völlig gelöste Stellung zurückzukehren. Um dies zu vermeiden wird in der dargestellten Ausführungsform die Einweg-Rückschlagventilfunk tion des Pumpendruckrückschlagventils 66 aufgehoben, wenn der Leitungsdruck in der Druckleitung 42 unter einen vorbestimmten Druck von beispielsweise 10 kg/cm fällt. Wenn der Leitungsdruck in der Druck-

■20 leitung 42 unter den vorbestimmten Druck fällt, dann wird eine Vorspannungskraft, die normalerweise auf das Pumpendruckrückschlagventil 66 wirkt, aufgehoben, wodurch das Ventil geöffnet wird, so daß eine Fluidströmung von der Bremsdruckleitung 46 zum Hauptbremszylinder 24 über die Druckleitung 42 fließen kann.

Haltebetriebsart

In dieser Steuerbetriebsart wird dem Betätigungsglied 16 ein erster begrenzter Wert von beispielsweise 2A des elektrischen Stromes, der als Steuersignal dient, dem Betätigungsglied 16 zugeführt, um den Anker dichter an das Betätigungsglied 16 heranzuführen, als dies im zuvor erläuterten Beispiel der Fall war. Als Folge davon werden der Einlaßkanal 16d und der Ablaufkanal 16d ge-

schlossen/ so daß die Fluidverbindung zwischen der Druckleitung 42 und der Bremsdruckleitung 46 und zwisehen der Bremsdruckleitung und der Ablaufleitung 78 unterbrochen werden. Der Fluiddruck in der Bremsdruckleitung 46 wird daher auf dem Pegel gehalten, der in dem Augenblick herrscht, bei welchem das Betätigungsglied von dem Steuersignal betätigt wird. 10

In diesem Falle fließt der Fluiddruck, der über den Hauptbremszylinder zugeführt wird, über das Druckrückschlagventil 66 zum Druckspeicher 70.

Abbaubetriebsart

In dieser Steuerbetriebsart wird dem Betätigungsglied 16 ein Maximalwert von beispielsweise 5 A des elektrischen Stromes, der als Steuersignal dient, dem Betätigungsglied 16 zugeführt, um den Anker vollständig in Richtung auf das Betätigungsglied 16 zu verschieben. Als Folge davon wird der Ablaufkanal I6d geöffnet, um eine Fluidverbindung zwischen dem Ablaufkanal 16d und dem Auslaßkanal 16c herzustellen. Nun dient die Fluid-.

pumpe 90 dazu, die Fluidströmung von der Bremsdruckleitung 46 zur Ablaufleitung 78 zu erleichtern. Das Fluid, das durch die Ablaufleitung strömt, wird teilweise in dem Fluidbehälter 76 gesammelt und der Rest strömt zum Druckspeicher 70 über die Rückschlagventile 60 und 54 und die Fluidpumpe 90.

Es sei betont, daß selbst in dieser Abbaubetriebsart der Fluiddruck in der Druckleitung 42 auf einem Pegel bleibt, der höher oder gleich jenem in der Bremsdruckleitung 46 ist, so daß eine Fluidströmung aus der Brems·

druckleitung 46 zur Druckleitung 42 über die Beipaßreitung 98 und über das Beipaßrückschlagventil 85 niemais auftritt..

Um den Bremsdruck im Radbremszylinder 30a nach dem Reduzieren des Bremsdrucks durch Stellen des elektromagnetischen Ventils 16a in die Abbaustellung wieder aufzubauen, wird die Erregung des Betätigungsgliedes 16 wieder aufgehoben. Das elektromagnetische Ventil 16a kehrt daher in seinen Ausgangszustand zurück, um die Fluidströmung zwischen dem Einlaßkanal 16b und dem Auslaßkanal 16c zu ermöglichen, so daß das unter Druck stehende Fluid zum VL-Radbremszylinder 30a über die Bremsdruckleitung 46 fließen kann. Wie erläutert, ist der Ablaufkanal 16d geschlossen, so daß die Fluidströmung von der Druckleitung 42 zur Ablaufleitung 78 unterbrochen ist.

Als Folge davon wird der Druckspeicher 70 mit dem VL-Radbr ems zylinder 30a über das elektromagnetische Ventil 16a und die Bremsdruckleitung 46 verbunden. Das unter Druck stehende Fluid im Druckspeicher 70 wird somit dem Radbremszylinder 30a zugeführt, um dort den Fluiddruck wieder aufzubauen.

Da in diesem Augenblick der Druckspeicher 70 mit dem Fluidbehälter 76 über die Rückschlagventile 60 und 54 verbunden ist und somit eine Fluidströmung vom Fluidbehälter zum Drucksammler möglich ist, kann eine Zusatzmenge von unter Druck stehendem Fluid vom Fluidbehälter zugeführt werden.

Der Aufbau der Raddrehzahlsensoren 10, 12 und 14, die in

der bevorzugten Ausführungsform des ABS-Systems verwendet werden, soll nun im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 erläutert werden.

Fig. 7 zeigt die Anordnung des Raddrehzahlsensors 10 zum Ermitteln der Drehzahl des linken Vorderrades. Der Raddrehzahlsensor 10 besteht im wesentlichen aus einem Sensorrotor 104, der dazu eingerichtet ist, mit dem Rad zu rotieren, und einem Sensor 102, der fest am Achsschenkel 106 der Radachse 108 angebracht ist. Der Sensorrotor 104 ist fest an der Radnabe 109 angebracht, damit er sich mit dem Rad dreht.

Wie Fig. 9 zeigt, ist der Rotor 104 mit einer Vielzahl von Zähnen 120 in regelmäßigen Abständen versehen. Die Breite der Zähne 120 und der Rillen 122 zwischen ihnen sind in der dargestellten: Ausführungsform gleich und definieren einen Einheitswinkel der Raddrehung. Der Sensor 102 besteht aus einem Magnetkern 124, der mit seinem Nordpol (N) nahe dem Rotor 104 angeordnet ist, während sein Südpol (S) davon abgewandt ist. Ein Metallelement 125 mit einem Abschnitt 125a kleineren Durchmessers ist am einen Ende des Magnetkerns 124, das dem Sensorrotor zugewandt ist, befestigt. Das freie Ende des Metallelements 125 steht den Zähnen 120 gegenüber. Eine Magnetspule 126 umgibt den Abschnitt 125a kleineren Durchmessers des Metallelements. Die Spule 126 ist dazu bestimmt, Änderungen in dem vom Magnetkern 124 erzeugten Magnetfeld zu ermitteln und ein Wechselstromsensorsignal zu erzeugen, das in Fig. 10 dargestellt ist. Das Metallelement und die Magnetspule 124 bilden daher eine Art Näherungsschalter, der die Stärke des Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Distanz zwischen dem freien Ende des

Metallelements 125 und der Sensorrotorfläche einstellt. Die Intensität des Magnetfeldes ändert sich daher in Abhängigkeit vom Vorbeilauf der Sensorzähne 120 an dem Metallelement und dementsprechend in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Rades.

Es sei hervorgehoben, daß der Raddrehzahlsensor 12 für das rechte Vorderrad den gleichen Aufbau aufweist. Daher kann auf eine wiederholende Erläuterung hier verzichtet werden.

Fig. 8 zeigt den Aufbau des Drehzahlsensors 14 für die Hinterräder. Wie bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel weist dieser Sensor 14 einen Sensorrotor 112 und einen Sensor 102 auf. Der Sensorrotor 112 ist mit einem Flansch 114 verbunden, der seinerseits fest an einer Antriebswelle 116 angebracht ist und mit dieser rotiert. Der Sensorrotor 112 dreht sich daher mit der Antriebswelle 116. Der Sensor 102 ist fest an einem Getriebegehäuse oder einem Differentialgetriebegehäuse (nicht dargestellt) angebracht.

Alle der beschriebenen Sensoren sind dazu eingerichtet, ein Wechselstromsensorsignal abzugeben, das eine Frequenz aufweist, das proportional der Drehzahl des zugehörigen Fahrzeugrades ist oder dieser entspricht. Die Magnetspule 126 eines jeden Sensors ist mit dem Steuermodul 200 verbunden, um diesem die Sensorsignale zuzuführen.

Wie zuvor erläutert, besteht das Steuermodul 200 aus den Steuereinheiten 202, 204 und 206, die jeweils einen Mikrocomputer enthalten. Die Raddrehzahlsensoren 10, 12

und 14 sind daher mit den entsprechenden Steuereinheiten 202, 204 und 206 verbunden und führen diesen ihre Sensorsignale zu. Da der Aufbau und die Betriebsweise einer jeden der Steuereinheiten im wesentlichen gleich sind, soll nur der Aufbau und die Betriebsweise der Steuereinheit 202 für die ABS-Steuerung des VL-Rades nachfolgend im Detail erläutert werden.

Fig. 11 zeigt die erste Ausführungsform einer Steuereinheit 202 nach der vorliegenden Erfindung. Die Steuereinheit 204 und 206 sind im wesentlichen gleichartig aufgebaut. Daher soll der Vereinfachung und zur Vermeidung von Wiederholungen auf eine Erläuterung der Steuereinheiten 204 und 206 verzichtet werden.

Gemäß Fig. 11 ist ein Radgeschwindigkeitsableitkreis 210 mit dem Raddrehzahlsensor 10 verbunden, um die Raddrehzahl angebende Signale aufzunehmen. Der Radgeschwindigkeitsableitkreis 210 ist dazu eingerichtet, ein die Radgeschwindigkeit anzeigendes Signal abzugeben, das einen Wert hat, der proportional der Impulsfrequenz des Raddrehzahlsensorsignals vom Raddrehzahlsensor ist. Ein Radbeschleunigungsableitkreis 212 ermittelt einen Radbeschleunigungswert a und gibt ein die Radbeschleunigung beinhaltendes Signal ab. Dieses Signal wird dem negativen Eingangsanschluß eines Differenzverstärkers 214 zugeführt. Der positive Eingangsanschluß des Diffe-

gO renzverstärkers 214 ist mit einem BezugsSignalgenerator 216 verbunden, um ein Bezugssignal aufzunehmen. Der Bezugssignalwert gibt einen voreingestellten Verzögerungswert, beispielsweise -1g, an. Solange daher der'die Radbeschleunigung beinhaltende Signalwert größer als der voreingestellte Verzögerungswert ist, bleibt der Aus-

gangspegel des Differenzverstärkers niedrig. Wenn andererseits der Radbeschleunigungssignalwert niederer als der vorgegebene Verzögerungswert wird/ dann geht der Ausgangspegel des. Differenzverstärkers 214 hoch. Der Ausgang des Differenzverstärkers ist dem einen von drei Eingangsanschlüssen einer ODER-Schaltung 218 zugeführt.

Der Radgeschwindigkeitsableitkreis 210 ist weiterhin mit einem eine Projektgeschwindigkeit ableitenden Kreis 220 verbunden. Dieser Kreis ist weiterhin mit dem Radbeschleunigungsableitkreis 212 verbunden und empfängt das Radbeschleunigungssignal. Der Projektgeschwindigkeitsableitkreis 220 ist dazu bestimmt, den Rageschwindigkeitssignalwert zu verriegeln, wenn dieser gleich oder größer als der vorgegebene Verzögerungswert wird. Der Projektgeschwindigkeitsableitkreis 220 enthält Speicher zum Speichern des verriegelten Radgeschwindigkeitssignalwertes des laufenden ABS-Zyklus und des unmittelbar vorausgehenden ABS-Zyklus. Außerdem mißt dieser Kreis das Intervall zwischen dem Auftreten der Verriegelung der Radgeschwindigkeitssignalwerte und er ermittelt aus den gemessenen Zeitperioden einen Durchschnittswinkelverzögerungswert. Dieser Verzögerungswert kann dazu verwendet werden, einen Projektgeschwindigkeitswert für den nächsten Zyklus der ABS-Regelung abzuleiten. Beispielsweise kann jede augenblickliche Projektgeschwindigkeit nach folgender Gleichung abgeleitet werden:

^Vc - ^Vwneu ^{+ dV}c ^{x fc}' worin V die Projektgeschwindigkeit ist, V die Rad

geschwindigkeit ist, bei der der Radgeschwindigkeitssignalwert gleich oder kleiner als der vorgegebene Verzögerungswert ist, dV_c der abgeleitete Verzögerungswert und t die zwischen der Abweichung des Wertes V verstrichene Zeit ist.

Die Projektgeschwindigkeit V stellt eine Fahrzeuggeschwindigkeit dar, die auf der Grundlage der gemessenen Raddrehzahl geschätzt wurde. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann man direkt aus der Raddrehzahl ermitteln, wenn man annimmt, daß kein Schlupf zwischen Rad und Straße vorliegt. Bei der dargestellten Ausführungsform wird daher angenommen, daß wenn der vorgegebene Verzögerungswert von z.B. -1g erhalten wird, der Radschlupf in bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Null oder vernachlässigbar ist, so daß man ihn ignorieren kann. Der Zeitpunkt, zu welchem der Radbeschleunigungswert gleich oder kleiner als der vorgegebene Verzögerungswert wird, wird daher als kritischer Punkt zur Steigerung des Radschlupfes gegenüber dem Fahrzeug von Null für .die weitere Verzögerung angesehen.

Außerdem sei -hervorgehoben, daß im ersten Zyklus der ABS-Steuerung ein fester Wert von beispielsweise -0,4g als Verzögerungswert verwendet wird.

Verfahren zum Ableiten der Projektgeschwindigkeit sind beispielsweise in den üS-PSen 4 392 202, 4 384 330 und 4 430 714 beschrieben.

Gemäß Fig. 11 ist der Projektgeschwindigkeitsableitkreis 220 auch mit einem Radsollgeschwindigkeitsableitkreis 222 verbunden. Dieser Kreis 222 ist dazu bestimmt,

eine Radsollgeschwindigkeit abzuleiten, die optimal auf die Fahrzeuggeschwindigkeit bezogen ist. Mit Rad-Sollgeschwindigkeit ist hier eine Radgeschwindigkeit bezeichnet, auf die die Radgeschwindigkeit einzustellen ist, um optimale Bremseigenschaften zu erreichen. Im allgemeinen sind bekanntlich die Bremseigenschaften optimal, wenn der Radschlupf gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Größenordnung von 15 bis 20% liegt. Daher ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei der bevorzugten Ausführungsform die Radsollgeschwindigkeit zu 85% der Fahrzeugprojektgeschwindigkeit gewählt. Der Radsollgeschwindigkeitsableitkreis 222 gibt daher ein die Radsollgeschwindigkeit beinhaltendes Signal ab, das einen Wert aufweist, der 85% der Projektgeschwindigkeit entspricht.

Der Radsollgeschwindigkeitsableitkreis 222 ist mit dem positiven Eingangsanschluß eines Differenzverstärkers 224 verbunden. Der negative Eingangsanschluß des Differenzverstärkers ist mit dem Radgeschwindigkeitsableitkreis 210 verbunden. Der Differenzverstärker 224 vergleicht den Radgeschwindigkeitssignalwert mit dem Radsollgeschwindigkeitssignalwert und gibt ein Hoch-Pegelkomparatorsignal ab, solange wie der Radgeschwindigkeitssignalwert kleiner als der Radgeschwindigkeitssollsignälwert ist". Andererseits geht der Ausgangspegel des Differenzverstärkers "niedrig", wenn der Radgeschwindigkeitssignalwert größer als der Radsollgeschwindigkeitssignalwert wird. Der Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers 224 ist mit einer UND-Schaltung 228 verbunden, um dieser das Komparatorausgangssignal zuzuführen.

Der Radbeschleunigungsableitkreis 212 ist weiterhin mit

~ 3520275

ι MO

dem positiven Anschluß eines Differenzverstärkers 230 verbunden. Der negative Anschluß desselben ist mit einem BezugsSignalgenerator 226 verbunden. Dieser gibt ein Bezugssignal ab, das einen Wert hat, der einem vorbestimmten Beschleunigungswert, z.B. 0,6g entspricht. Der Differenzverstärker 230 gibt ein HOCH-Pegelsign'al ab, wenn der Radbeschleunigungssignalwert größer als der Bezugssignalwert ist, und umgekehrt gibt er ein NIEDRIG-Pegelsignal ab, wenn der Radbeschleunigungssignalwert kleiner als der Bezugssignalwert ist.

Die ODER-Schaltung 218 ist mit den Ausgangsanschlüssen der drei Differenzverstärker 214, 224 und 230 verbunden. Der Differenzverstärker 214 gibt ein HOCH-Pegel-Komparatorsignal ab, wenn der Radbeschleunigungswert kleiner als der vorbestimmte Verzögerungswert ist. Der vorbestimmte Verzögerungswert repräsentiert einen Druckabbauschwellenwert. Daher zeigt ein HOCH-Pegelausgang vom Komparator 214 eine Verzögerung des Rades über den Druckabbauschwellenwert an. Der Differenzverstärker gibt ein HOCH-Pegel-Komparatorsignal ab, wenn der Radbeschleunigungssignalwert größer als der vorbestimmte Beschleunigungswert ist. Der vorbestimmte Beschleunigungswert repräsentiert einen Druckzuführungsschwellenwert. Daher zeigt ein HOCH-Pegelsignal vom Komparator 230 eine Radbeschleunigung an, die über dem Druckzuführungsschwellenwert liegt. Andererseits gibt der Differenzverstärker 224 ein HOCH-Pegel-Komparatorsignal ab, wenn der Radgeschwindigkeitswert kleiner als der Radsollgeschwindigkeitswert ist. Daher ist der Ausgang der ODER-Schaltung HOCH, wenn die Radbeschleunigung geringer als der vorbestimmte Verzögerungswert oder größer als der vorbestimmte Beschleunigungswert ist oder wenn

die Radgeschwindigkeit kleiner als die Radsollgeschwinaigkeit ist.

Der Ausgang der ODER-Schaltung 218.wird dem einen Eingangsanschluß einer ODER-Schaltung 236 zugeführt. Außerdem wird der Ausgang der ODER-Schaltung 218 einem Verstärker 238 zugeführt, der wiederum dem Einlaßventil ein Verstärkerausgangssignal als Einlaßsignal EV zuführt.

Der Differenzverstärker 224 ist weiterhin an seinem Ausgang mit einer UND-Schaltung 228 verbunden. Weiterhin ist der Differenzverstärker 230 mit einem invertierenden Eingangsanschluß der UND-Schaltung 228 verbunden. Der Differenzverstärker 224 gibt ein HOCH-Pegel-Komparatorsignal ab_# wenn die Radgeschwindigkeit kleiner als die Radsollgeschwindigkeit ist, der Differenzverstärker 230 gibt ein NIEDRlG-Komparatorsignal ab,, wenn der Radbeschleunigungswert kleiner als der vorbestimmte Beschleunigungswert ist, und die UND-Schaltung 228 gibt ein HOCH-Pegelsignal nur dann ab, wenn beide der vorgenannten Bedingungen erfüllt sind. Ansonsten bleibt der Ausgangspegel der UND-Schaltung 228 NIEDRIG. Der Ausgang der UND-Schaltung ist mit einem Verstärker 240 verbunden, der das verstärkte Signal dem Auslaßventil als Auslaßsignal AV zuführt.

Die UND-Schaltung 228 ist weiterhin mit einem wiedertriggerbaren Zeitgeber 242 verbunden. Dieser wiedertriggerbare Zeitgeber 242 spricht auf ein HOCH-Pegelausgangssignal von der UND-Schaltung 228 an, um für eine Zeitdauer getriggert zu werden, die langer als die Maximaldauer eines Zyklus der ABS-Steuerung ist. Der wie-

dertriggerbare Zeitgeber 242 ist an seinem Ausgang mit der Basiselektrode eines Schalttransistors 502 in einem Motorsteuerkreis 500 verbunden, der den Betrieb des Motors 88 der Fluidpumpe 90 steuert. Der Transistor 502 wird durch ein HOCH-Pegeltriggersignal vom wiedertriggerbaren Zeitgeber 242 leitfähig gemacht, um eine .Relaisspule 504 zu erregen, die mit seiner Kollektorelektrode verbunden ist. Ein Relaisschalter 506 wird durch Erregung der Relaisspule 504 eingeschaltet, um einen Stromversorgungskreis für den Motor 88 zu schließen. Der Motor 88 wird daher für eine Zeitdauer betrieben, für die wiedertriggerbare Zeitgeber 242 getriggert ist.

Wie Fig. 11 zeigt, enthält in der ersten Ausführungsform der Radbeschleunigungsableitkreis 212 einen Radbeschleunigungsberechnungskreis 212a und einen Radbeschleunigungseinstellkreis 212b.

Wie Fig. 12 zeigt, enthält der Radbeschleunigungsberechnungskreis 212a einen Differenzverstärker 2i2a-1, einen arithmetischen Kreis 212a-2.und einen Speicher 212a-3. Der Differenzverstärker 2i2a-1 weist einen positiven Eingangsanschluß auf, der mit dem Raddrehzahlsensor 10 verbunden ist, um das Wechselstrom-Raddrehzahlsignal mit einer Frequenz zu empfangen,"die proportional der Raddrehzahl ist. Der Differenzverstärker 212a-1 gibt einen Impulszug mit einer Frequenz ab, die mit der Frequenz des Raddrehzahlsensorsignals vom Raddrehzahlsensor 10 übereinstimmt. Dieser Impulszug wird dem arithmetischen Kreis 2i2a-2 zugeführt. Dieser Kreis führt arithmetische Operationen aus, um den Radbeschleunigungswert apf der Grundlage einer Impulsperiode des Ausgangsimpulszuges des Differenzverstärkers zu leiten.

Der resultierende Radbeschleunigungswert a wird dem Speicher 212a-3 zugeführt, um dort vorübergehend gespeichert zu werden. Der arithmetische Kreis 2i2a-2 gibt weiterhin ein aktualisierendes Anzeigesignal S jedesmal dann ab, wenn ein neuer Radbeschleunigungswert a abgeleitet worden ist.

Gleichzeitig wird dieses aktualisierende Anzeigesignal S vom arithmetischen Kreis 2i2a-2 dem Radbeschleunigungs-

el

einstellkreis 212b zugeführt. Wie Fig. 13 zeigt, hat dieser Kreis eine ODER-Schaltung 2i2b-1, die vom arithmetischen Kreis 212a-2 des Radbeschleunigungsberechnungskreises 212a ein Eingangssignal empfängt. Die ODER-Schaltung hat einen invertierenden Eingangsanschluß, der mit dem wiedertriggerbaren Zeitgeber 242 verbunden ist, um das Ausgangssignal desselben zu empfangen. Der Ausgangsanschluß der ODER-Schaltung 2i2b-1 ist mit einem Schalter 212b-2 verbunden, der einen FET in der dargestellten Ausführungsform enthält und der durch einen NIEDRIG-Pegelausgang von der ODER-Schaltung geschlossen wird. Der Schalter 212b-2 macht entsprechend seiner Schaltstellung einen Integrator 2i2b-3 wirksam oder unwirksam.

Der Integrator 212b-3 enthält einen Differenzverstärker 212b-4, einen Widerstand R und einen Kondensator C. Der Eingangsanschluß des Integrators ist parallel mit einer positiven Potentialquelle 2i2b-5, einer negativen Potenz tialquelle 2i2b-6 und Masse über entsprechende Schalter 212b-7, 212b-8 und 212b-9 verbunden. Die positive Potentialquelle 2i2b-5 führt ein gegebenes Potential +B zu, das einer gegebenen Steigerungsgeschwindigkeit des Radbeschleunigungswertes a entspricht. In gleicher Wei-

seiführt die negative Potentialquelle 2i2b-6 ein gegebenes Potential -B zu_# das einer gegebenen Abnahmegeschwindigkeit des Radbeschleunigungswertes a entspricht.

Der Schalter 212b-7 wird in Abhängigkeit vom Ausgangspegel einer NOR-Schaltung 212b-10 geöffnet und geschlossen. Die NOR-Schaltung 212b-10 hat Eingangsanschlüsse, die mit der ODER-Schaltung 218 und der UND-Schaltung 228 verbunden sind. Der Schalter 212b-7 wird in Abhängigkeit von einem HOCH-Pegelausgang der NOR-Schaltung geschlossen, d.h. wenn die Ausgänge sowohl der ODER-Schaltung 218 als auch der UND-Schaltung 228 NIEDRIG.

sind, was wiederum bedeutet, daß das System in der Auf^ baubetriebsart arbeitet. Der Schalter 212b-7 schließt. In diesem Falle überträgt dieser Schalter das Potential +B von der positiven Potentialquelle 2i2b-5 zum negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 2i2b-4 über den Widerstand R.

Der Schalter 212b-8 wird in Abhängigkeit vom Ausgangspegel einer UND-Schaltung 212b-11 geöffnet und geschlossen. Wie bei der NOR-Schaltung 212b-10 ist die UND-Schaltung 212b-11 mit der ODER-Schaltung 218 und der UND-Schaltung 228 verbunden. Die UND-Schaltung 212b-11 gibt ein HOCH-Pegelsignal ab, wenn die Ausgänge sowohl der ODER-Schaltung 218 als auch der UND-Schaltung 228 HOCH sind, was wiederum bedeutet, daß das System in der Abbaubetriebsart arbeitet. Der Schalter 2i2b-8 schließt in Abhängigkeit von den HOCH-Pegelausgängen der UND-Schaltung 212b-11, um das Potential -B zum negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 212b-4 des Integrators 2i2b-3 zu übertragen.

Der Schalter 212b-9 ist ebenso mit einer UND-Schaltung 2'i2b-i2 verbunden, die einen Eingangsanschluß aufweist, der mit der ODER-Schaltung 218 verbunden ist, und einen invertierenden Eingangsanschluß, .der mit der UND-Schaltung 228 verbunden ist. Daher geht der Ausgang der UND-Schaltung 212b-12 HOCH, wenn der Ausgang der ODER-Schaltung HOCH und der Ausgang der UND-Schaltung 228 NIEDRIG ist. Der Schalter 212b-9 schließt in Abhängigkeit vom HOCH-Pegeleingang von der UND-Schaltung 2i2b-12. Wenn er geschlossen ist, dann verbindet der Schalter 2i2b-i2 den negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers mit Masse. Da der positive Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 212b-4 mit Masse verbunden ist, würden die Eingangspegel am positiven und am negativen Eingangsanschluß in diesem Falle gleich sind und der Ausgang des Differenzverstärkers würde Null sein.

Der Integrator 2i2b-3 integriert das Eingangspotential und gibt den integrierten "Wert an eine Addierstufe 212b-13 ab. Die Addierstufe 212b-13 ist weiterhin mit dem Speicher 212a-3 des Radbeschleunigungsberechnungskreises 212a-verbunden, um den Radbeschleunigungswert a aufzunehmen. Die Addierstufe 212b-13 gibt einen extrapolierten Signalwert a ' ab, der die Summe des integrierten Wertes und des Radbeschleunigungswertes a darstellt.

Die Betriebsweise der ersten Ausführungsform des ABS-Systems soll nachfolgend erläutert werden. Bei Betätigung der Bremsen fangen die Räder an zu verzögern, d.h. der Verzögerungswert steigt. Wenn der Radverzögerungswert a unter den vorbestimmten Verzögerungswert b.. -?■

fällt, dann geht der Ausgangspegel des Differenzver-

stärkers 214 von NIEDRIG auf HOCH. Das HOCH-Pege1-Komparatorsignal des Differenzverstärkers 214 wird der ODER-Schaltung. 218 zugeführt.

Wenn zu diesem Zeitpunkt der Radbeschleunigungswert a

kleiner als der vorbestimmte Beschleunigungswert a.. ist, dann bleibt der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 230 NIEDRIG. Wenn die Radgeschwindigkeit V_w höher als die Radsollgeschwindigkeit V. ISt₇ dann bleibt weiterhin der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 224 NIEDRIG. Daher geht der Ausgang der ODER-Schaltung 218 auf HOCH, so daß ein HOCH-Pegeleinlaßsignal EV dem Einlaßventil 16b über den Verstärker 238 zugeführt wird. Da_andererseits der Ausgangspegel der UND-Schaltung 228 NIEDRIG bleibt, wird ein NIEDRIG-Pegelauslaßsignal AV zum Auslaßventil 16c über den Verstärker 240 übertragen,

!n der dargestellten Ausfuhrungsform arbeitet das Drucksteuerventil 16a, enthaltend das Einlaßventil 16b und das Auslaßventil 16c, in den folgenden unterschiedlichen Betriebsarten:

Betriebsart	EV	AV
Aufbaubetriebsart	NIEDRIG	NIEDRIG
Haltebetriebsart	HOCH	NIEDRIG
Abbaubetriebsart	HOCH	HOCH

Das Drucksteuerventil 16a wird daher in der Haltebetriebsart betrieben, in der der Fluiddruck, der dem Radbremszylinder zuzuführen ist, auf dem Druckpegel gehalten. Als Folge davon verzögert das Rad weiterhin und fällt unter die Radsollgeschwindigkeit V.. Als Ergebnis geht der Ausgang des Differenzverstärkers 224 auf HOCH.

Da der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 230 noch NIEDRIG bleibt, ist der Eingangspegel der UND-Schaltung 228 vom Differenzverstärker 230 HOCH. Die UND-Schaltung 228 wird daher geöffnet, um ein HOCH-Pegelauslaßsignal AV über den Verstärker 240 zum Auslaßventil 16c zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt bleibt das Einlaßsignal EV HOCH. Daher geht die Betriebsart des Drucksteuerventils 16a auf die Abbaubetriebsart über.

Ansprechend auf die Anstiegsflanke des Auslaßsignals AV wird der wiedertriggerbare Zeitgeber 242 getriggert, um die Relaisspule 504 zu erregen, um den Relaisschalter 506 einzuschalten und den Motor 88 der Fluidpumpe 90 zu betreiben. Die Fluidpumpe 90 hilft bei der Herabsetzung des Fluiddruckes im Radbremszylinder.

Durch Bewegen des Drucksteuerventils 16a in die Abbaubetriebsart kann die Raddrehzahl wieder steigen. Als Folge davon steigt die Radbeschleunigung a allmählich an und überschreitet den vorbestimmten Verzögerungswert b₁. Daraufhin geht der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 214 auf NIEDRIG. Da in diesem Falle der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 224 noch HOCH bleibt, bleibt der Ausgang der ODER-Schaltung 218 HOCH. Die Abbaubetriebsart bleibt aufrechterhalten, was es der Radgeschwindigkeit erlaubt, weiterhin in Richtung auf die Fahrzeuggeschwindigkeit anzusteigen. Die Radbeschleunigung a steigt daher an, bis sie den vorbestimmten Beschleunigungswert a.. übersteigt. Als Folge davon geht der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 230 HOCH. Die ODER-Schaltung 218 gibt daher ein HOCH-Pegelsignal ab. Da andererseits der Eingangspegel der UND-Schaltung 228 vom Differenzverstärker 230 NIEDRIG wird, geht der

Ausgangspegel der UND-Schaltung 228 auf NIEDRIG. Die Betriebsweise kehrt daher in die Haltebetriebsart zurück, in der der Fluiddruck im Radbremszylinder auf dem augenblicklichen Druckpegel gehalten wird. Da der Fluiddruck relativ niedrig ist, fährt die Radgeschwindigkeit fort, gegen die Fahrzeuggeschwindigkeit anzusteigen. Die Radgeschwindigkeit übersteigt so die Radgeschwindigkeit V.. Daher schaltet der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 224 auf NIEDRIG um. Da zu diesem Zeitpunkt der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 230 HOCH ist, gibt die ODER-Schaltung 218 immer noch ein HOCH-Pegelsignal ab.

Während des zuvor beschriebenen ABS-Steuerbetriebes leitet der Radbeschleunigungsablextkreis 212 periodisch den Radbeschleunigungswert a und gibt ein diesem entsprechendes Signal ab. Zwischen den Ermittlungen dieser Radbeschleunigungswerte extrapoliert das System den Radbeschleunigungswert a , indem einer der gegebenen Werte +B oder -B verwendet wird, je nach Betriebsart des Systems .

Die Betriebsweise des Radbeschleunigungsableitkreises wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 13 erläutert. Solange wir der Radbeschleunigungswert a höher als der VerzögerungsSchwellenwert (-b) bleibt, verbleibt der wiedertriggerbare Zeitgeber 242 untätig, aufgrund des NIEDRIG-Pegelausganges der UND-Schaltung 228. Wegen der Zuführung von Bremsdruck wird andererseits der Radbeschleunigungswert a , der von dem Radbeschleunigungsberechnungskreis 212a abgeleitet wird, negativ. Der Ausgangspegel der ODER-Schaltung 2i2b-1 wird NIEDRIG gehalten, um den Schalter 212b-2 geschlossen zu halten. Als Folge

Davon wird der Integratorkreis 212b-3 unwirksam gemacht und" gibt somit-eih:Uüllwerts'ignäl ab» Das Addierglied 212b-13 gibt somit den. Radbeschleunigungswert a„ .ab, wie vom Speicher 212a-3 eingegeben;-

Während dieses Anfangszustandes variiert der Radbeschleunigungswert a stufenweise mit jedem Radbeschleunigungswertableitzyklus.

Wenn der Radbeschleunigungswert a auf oder unter den VerzögerungsSchwellenwert (-b) zum Zeitpunkt t. fällt, dann wird die Betriebsart des ABS-Steuersystems auf die Haltebetriebsart geschaltet, um den Bremsdruck auf einem gesteigerten Wert konstant zu halten. Da zu diesem Zeitpunkt der Ausgangspegel der UND-Schaltung 228 noch immer NIEDRIG ist, bleibt der wiedertriggerbare Zeitgeber 242 noch inaktiv. Daher bleibt der Integratorkreis 2i2b-3 unwirksam und gibt einen Nullwert ab.

Während des Haltebetriebs, beginnend mit dem Zeitpunkt t₁, fährt die Radgeschwindigkeit V fort, weiter abzufallen, was von dem konstanten gesteigerten Bremsdruck herrührt. Wenn der Radgeschwindigkeitswert V unter den Radsollgeschwindigkeitswert V. zum Zeitpunkt t₂ fällt, dann geht der Ausgangspegel der UND-Schaltung 228 HOCH. Der wiedertriggerbare Zeitgeber 242 wird daher durch die Anstiegsflanke des HOCH-Pegelsignals der UND-Schaltung getriggert und gibt ein HOCH-Pegelsignal zur ODER-Schaltung 2i2b-1. Als Folge davon geht deren Ausgang HOCH und öffnet den Schalter 212b-2. Der Integrator 212b-3 wird dann wirksam und integriert den gegebenen Wert +B oder -B, je nach Betriebsart des ABS-Steuersystems. Da die Triggerperiode des wiedertriggerbaren Zeitgebers

länger als die Maximallänge des HOCH-Pegelausgangs der UND-Schaltung 242 ist, bleibt der Integrator 212b-3 während des laufenden ABS-Steuerabschnittes wirksam.

Da zum Zeitpunkt t2 die Ausgänge der ODER-Schaltung 218 und der UND-Schaltung 228 beide HOCH sind, arbeitet das ABS-Steuersystem in der Abbaubetriebsart, so daß der Bremsdruck abnimmt. Der Ausgangspegel der UND-Schaltung 212b-11 geht daher HOCH und schließt den Schalter 2i2b-8 Der Integrator 212b-3 wird daher mit der negativen Potentialquelle 212b-6 verbunden, um das negative PotenT tial -B zu erhalten.

Da die Änderungsgeschwindigkeit des integrierten Wertes von der Kapazität C des Kondensators und vom Widerstand R des Widerstandes abhängt, kann der integrierte Wert durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

CR~/(-B)/dt = B/CR.t.

Wie in Fig. 13 gezeigt, steigt der positive Wert mit der Zeit in Übereinstimmung mit der obigen Gleichung, da die negative Potentialquelle 212b-6 mit dem negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 2i2b-4 verbunden ist. Der Radbeschleunigungswert a wird daher

Vf

durch Extrapolation mit einer linearen Geschwindigkeit eingstellt. Die Addierstufe 212b-13 gibt den eingestellten Wert als Ersatz für den anfänglich errechneten Radbeschleunigungswert ab.

Zum Zeitpunkt t- wird ein neuer Radbeschleunigungswert a errechnet. Zum gleichen Zeitpunkt wird auch das die

Vr

Aktualisierung anzeigende Signal S erzeugt, um vorüber-

O ET ¹^i O ^ T P

gehend den Ausgangspegel der ODER-Schaltung 2i2b-1 NIEDRIG zu machen. Der NIEDRIG-Pegel des von der ODER-Schaltung abgegebenen Signals schließt den Schalter 212b-2 momentan, um den integrierten Wert im Integrator 212b-3 auf Null zu löschen. Zum gleichen Zeitpunkt wird der Speicher 2i2a-3 mit dem neuen Radbeschleunigungswert a aktualisiert, der der Addierstufe 212b-13 zugeführt wird. Nach der Zeit t₃ wird die durch die beschriebene Extrapolation vorgenommene Einstellung für den Radbeschleunigungswert wiederholt.

Zum Zeitpunkt t, erreicht der Radbeschleunigungswert, der gleich entweder: dem anfänglichen Radbeschleunigungswert a oder dem eingestellten Wert ist, den Radbeschleunigungsschwellenwert (+aj, woraufhin das System die Betriebsart vom Abbaubetrieb auf den Haltebetrieb umschaltet, so daß der Bremsdruck auf einem verminderten Wert konstant gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt geht der Ausgang der UND-Schaltung 228 auf NIEDRIG und der Ausgangspegel der ODER-Schaltung 218 bleibt HOCH. Als Folge davon wird der UND-Zustand der UND-Schaltung 212b-12 befriedigt. Der HOCH-Pegelausgang der UND-Schaltung 212b-12 schließt daher den Schalter 2i2b-7, um den negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 2i2b-4 mit Masse zu verbinden. Der integrierte Wert des Integrators 212b-3 wird daher auf Null gehalten. Dies führt zu einer schrittweisen Änderung des Radbeschleunigungswertes a , solang wie das System im Haltebetrieb bleibt.

Zu den Zeitpunkten t,-, t_g, t₇ und t_g wird daher der Radbeschleunigungswert a mit dem neuen Radbeschleunigungswert a aktualisiert, der von dem arithmetischen Kreis

2i2a-2 abgeleitet wurde. Während der Intervalle zwischen t_c und t_c, t_c und t_ sowei t- und t_o bleibt de boo / /ο Ausgangswert des Addiergliedes 212b-13 konstant.

Während der Haltebetriebsart, beginnend mit dem Zeitpunkt t₄, steigt die Radgeschwindigkeit V_w über die Projektgeschwindigkeit V . an und fällt dann zum Zeitpunkt t_g wieder schnell unter die Projektgeschwindigekti V . Dies erzeugt NIEDRIG-Pegelausgänge an der ODER-Schaltung 218 und der UND-Schaltung 228, woraufhin das ABS-Steuersystern auf die Aufbaubetriebsart umschaltet. Die NIEDRIG-Pegelausgänge der ODER-Schaltung 218 und der UND-Schaltung 228 befriedigen die NOR-Bedingung der NOR-Schaltung 2i2b-10. Daher gibt die NOR-Schaltung 212b-iO ein HOCH-Pegelsignal an den Schalter 2i2b-7 und schließt ihn. Der Schalter 2i2b-7 verbindet die positive Potentialquelle 212b-5 mit dem negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers. Der Integrator 212b-3 gibt somit einen linear abnehmenden integrierten Wert ab. Der Radbeschleunigungswert a , der zum tg abgeleitet wird, nimmt daher linear in Übereinstimmung mit dem eingestellten Wert ab.

Die Aufbaubetriebsart bewirkt, daß die Radbeschleunigung wieder unter den Verzögerungsschwellenwert (-b) zum Zeitpunkt t_g fällt. Dies löst den zweiten Zyklus der ABS-Steuerung über die Perioden t-ig/ t.. -, t^ ··· aus.

Die bevorzugte Ausführungsform kann daher sofort ermitteln, wenn die Radbeschleunigung a unter den VerzögerungsSchwellenwert (-b) fällt, und zwar mit Hilfe der Extrapolationseinstellung des Radbeschleunigungswertes.

Dies trägt dazu bei, zu vermeiden, daß das Fahrzeugrad aufgrund zu starken Bremsdrucks ins Rutschen kommt. 5

Obgleich die erste Ausfuhrungsform des ABS-Steuersystems eine konstante Geschwindigkeit +B und -B extrapolierter Änderung des Radbeschleunigungswertes verwendet, kann es doch vorteilhaft sein, den für die Extrapolation verwendeten Wert einzustellen. Ein Grund hierfür kann sein, daß man, beispielsweise den Extrapolationswert entsprechend dem Straßenoberflächenzustand einstellt.

Wie Fig. 15 zeigt, baut sich der Fluiddruck in den Radbremszylindern in nichtlinearer Weise auf. Speziell im unteren Druckbereich steigt der Fluiddruck relativ langsam an. Andererseits steigt der Druck bei höheren Fluiddrücken mit relativ großen Steigerungsgeschwindigkeiten an.

Wenn die Straßenoberfläche einen relativ guten Kontakt bietet, dann ist der Blockierdruck, bei welchem die Räder zum Durchrutschen neigen, relativ hoch. Als Folge davon kann der Bremsdruck innerhalb eines relativ hohen Druckbereiches E₁ variieren. Wenn andererseits der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche relativ niedrig ist, dann ist der Blockierdruck P-. , relativ niedrig. In diesem Falle variiert der Fluiddruck innerhalb eines Druckbereiches E₂, der wesentlich kleiner ist als der Druckbereich E₁.

Es versteht sich, daß das Verhalten der Radbeschleunigung sehr stark von dem zugeführten Bremsdruck abhängt. Dies bedeutet, daß, wenn der Bremsdruck innerhalb des Druckbereiches E₁ variiert, die Änderungsgeschwindigkeit

der Radbeschleunigung sehr viel höher als im Druckbereich E₂ ist.
5

Die Fig. 16 bis 19 zeigen eine Modifikation der ersten Ausführungsform des ABS-Steuersystems der oben beschriebenen Art_f wobei das hinzugefügte Merkmal sich darauf bezieht, daß der Extrapolationswert von der Verzögerungsgeschwindigkeit der Projektgeschwindigkeit abhängt. Wie in Fig. 16 gezeigt, ist der Radbeschleunigungseinstellkreis 212b dieser Ausführungsform zusätzlich mit dem Projektgeschwindigkeitsableitkreis 220 verbunden, um ein Projektgeschwindigkeitsverzögerungssignal zu empfangen, das einen Wert hat, der die Verzögerungsgeschwindigkeit der Projektgeschwindigkeit angibt. Der Wert A, der die Verzögerungsgeschwindigkeit der Projektgeschwindigkeit V angibt, wird als Extrapolationswert

verwendet und wird daher nachfolgend als Extrapolationskoeffizient bezeichnet.

Fig. 17 zeigt den Ableitkreis 220 für die Projektgeschwindigkeit V , der in der gezeigten Modifikation der ersten Ausführungsform des ABS-Steuersystems nach Fig.

11 verwendet wird. Dieser Ableitkreis hat vier Abtast/ Haltekreise 220-1, 220-2, 220-3 und 220-4. Der Abtast/ Haltekreis 220-1 ist an seinem Eingang mit dem Radgeschwindigkeitsableitungskreis 210 verbunden und mit dem Differenzverstärker 219 über eine UND-Schaltung 220-5 verbunden. Die UND-Schaltung 220-5 ist mit dem Differenzverstärker 219 an ihrem einen Eingangsanschluß und mit dem wiedertriggerbaren Zeitgeber 242 über einen Inverter 220-6 mit ihrem andere Eingangsanschluß verbunden.

Der Abtast/Haltekreis 220-1 ist durch HOCH-Pegelsignale

5S

von der UND-Schaltung 220-5 getriggert, sofern der Ausgang des Differenzverstärkers 219 HOCH ist und der wiedertriggerbare. Zeitgeber ein Ausgangssignal NIEDRIG abgibt. Da der wiedertriggerbare Zeitgeber 242 ein HOCH-Pegelsignal in-Abhängigkeit von einem HOCH-Pegelausgang vom Differenzverstärker 224 abgibt und für die gegebene Zeitperiode HOCH bleibt, die lang genug ist, um durch einen HOCH-Pegelausgang vom Differenzverstärker 224 im nächsten ABS-Zyklus wieder getriggert zu werden, ist der Abtast/Haltekreis 220-1 in der Lage, die Radgeschwindigkeit V nur während der Haltebetriebsart im Anfangszustand der ABS-Steuerung abzutasten. Der Abtast/Haltekreis hält daher die Anfangsradgeschwindigkeit Vq über den gesamten ABS-Steuerbetrieb.

Der Abtast/Haltekreis 220-2 empfängt vom Radgeschwindigkeitsableitkrois 210 ein Eingangssignal und vom Differenzverstärker 219 direkt ein Eingangssignal. Der Abtast/Haltekreis 220-2 wird vom HOCH-Pegelausgang des Differenzverstärkers 219 getriggert, um den Radgeschwindigkeitssignalwert V zu verriegeln. Da der Abtast/Haltekreis immer dann getriggert wird, wenn die Radbescheunigung unter den Radverzögerungsschwellenwert (-b..) fällt, d.h. in Abhängigkeit von jedem HOCH-Pegel-Differenz Verstärkerausgang, wird sein Wert jedesmal, wenn er getriggert wird, aktualisiert.

Der Abtast/Haltekreis 220-3 ist mit seinem Eingang mit einem Zeitgeber 220-7 verbunden, der seinerseits mit einem Taktgenerator 220-8 verbunden ist, um die ihm von diesem zugeführten Taktimpulse zu zählen. Der Abtast/ Haltekreis 220-3 ist weiterhin an einem Eingang mit der UND-Schaltung 220-5 verbunden und wird von den HOCH-Pe-

gelsignalen davon getriggert, um den Zeitwert t als Anfangswert tjj zu verriegeln.
5

Obgleich die dargestellte Ausführungsform den Abtast/ Haltekreis 220-3 zum Halten des Anfangszeitwertes verwendet, ist dies nicht unbedingt notwendig. Als eine Alternative zu dem Abtast/Haltekreis 220-3 kann der Zeitgeber 220-7 so geschaltet sein, daß er durch das HOCH-Pegelsignal von der UND-Schaltung 220-5 rückgesetzt wird. Wenn in diesem Falle die Anfangsradgeschwindigkeit V Q verriegelt wird, dann bleibt der Zeitgeberwert t zwangsweise Null und braucht daher nicht für die Radsollgeschwindigkeitsableitung zur Verfügung zu stehen, wie unten gezeigt.

Der Abtast/Haltekreis 220-4 ist an seinem Eingang mit dem Zeitgeber verbunden und wird von den HOCH-Pegelausgängen vom Differenzverstärker getriggert. Der Abtast/Haltekreis 220-4 verriegelt, wenn er getriggert wird, den Zeitgeberwert t. Der Inhalt t des Abtast/Haltekreises 220-4 wird immer dann aktualisiert, wenn der Ausgangspegel des Differenzverstärkers 219 HOCH geht.

Die Abtast/Haltekreise 220-1 und 220-2 sind an ihren Ausgängen mit einem Subtrahierglied 220-9 verbunden. Das Subtrahierglied 220-9 ist dazu bestimmt, die Haltewerte V _n und V von den Abtast/Haltekreisen 220-1 und 220-1

WU W

entgegenzunehmen. Das Subtrahierglied 220-9 errechnet die Differenz zwischen den gehaltenen Werten (Vq - V) und gibt ein Radgeschwindigkeitsdifferenzsignal dV ab. Die Abtast/Haltekreise 220-3 und 220-4 sind hingegen an ihren Ausgängen mit einem Subtrahierglied 220-10 verbunden. Das Subtrahierglied 220-10 empfängt die gehalte-

nen Werte t_Q und t der Abtast/Haltekareise 220-3 und 220-4. Das Subtrahierglied 220-10 errechnet die Differenz zwischen den Werten (t_Q - t) und gibt ein die verstrichene Zeit anzeigendes Signal d. ab.

Die Subtrahierglieder 220-9 und 220-10 sind an ihren Ausgängen mit einem Teiler 220-11 verbunden. Der Teiler 220-11 errechnet die Geschwindigkeit der Radgeschwindigkeitsänderung (d /d.) und erzeugt ein Beschleunigungsgeschwindigkeitssignal dV , was für das Dekrement für die Abnahme der Projektgeschwindigkeit im nachfolgenden ABS-Zyklus repräsentativ ist.

Der Teiler 220-11 ist an seinem Ausgang mit einer Multiplizierstufe 220-12 über einen Schalterkreis 220-13 verbunden. Der Schalterkreis 220-13 ist weiterhin mit einem Anfangsverzögerungswertgenerator 220-14 verbunden. Der Anfangsverzögerungswertgenerator 220-14 gibt ein konstantes Signal ab, das für eine feste Verzögerungsgeschwindigkeit für die Verwendung im ersten ABS-Zyklus repräsentativ ist. Der Schalterkreis 220-13 ist an seinem Steuereingang mit einem Flip-Flop 220-15 verbunden. Das Flip-Flop 220-15 hat einen Setzeingangsanschluß, der mit dem Ausgangsanschluß einer UND-Schaltung 220-16 verbunden ist. Ein Eingangsanschluß der UND-Schaltung 220-16 ist mit dem Differenzverstärker 219 verbunden und der andere Eingangsanschluß der UND-schaltung 220-16, der ein invertierender Eingang ist, ist mit dem wiedertriggerbaren Zeitgeber 242. verbunden. Ähnlich der UND-Schaltung 220-5 gibt daher die UND-Schaltung 220-16 ein HOCH-Pegelsignal nur zu Beginn des ABS-Steuerbetriebes ab. Das Flip-Flop 220-15 hat auch einen Rücksetzeingangsanschluß, der mit dem wiedertriggerba-

5 ο

ren Zeitgeber 242 verbunden ist. Das Flip-Flop 220-15 wird daher durch HOCH-Pegelsignale von der ÜND-Schaltung 220-16 gesetzt, um ein HOCH-Pegelschaltsignal an den Schalterkreis 220-13 zu liefern. Der Schalterkreis 220-13 spricht auf das HOCH-Pegelschaltsignal an und verbindet den Anfangsverzögerungswertgenerator 220-14 mit dem Multiplizierglied 220-12. Andererseits wird das Flip-Flop 220-15 durch HOCH-Pegelsignale vom wieder triggerbar en Zeitgeber 242. rückgesetzt, um ein NIE-DRIG-Pegelausgangssignal an den Schalterkreis zu liefern. Wenn dieses Signal niedrig ist, dann verbindet der Schalterkreis 220-13 den Teiler 220-11 mit dem Multiplizierglied 220-12.

Das Multiplizierglied 220-12 ist weiterhin an seinem Eingang mit einem Subtrahierglied 220-17 verbunden. Das Subtrahierglied 220-17 ist an seinen Eingängen mit dem Zeitgeber 220-7 und dem Abtast/Haltekreis 220-4 verbunden. Das Subtrahierglied 220-17 gibt ein die verstrichene Zeitdauer angebendes Signal d an, das für die Zeitdauer steht, die seit dem Beginn des laufenden ABS-Zyklus verstrichen ist. Das Multipliziergleid 220-12 multipliziert den Verzögerungsgeschwindigkeitssignalwert dV entweder vom Teiler 220-11 oder vom Anfangsverzögearungsgenerator 220-14 mit dem die verstrichene Zeit anzeigenden Signal d , um einen Radgeschwindigkeitsverzögerungswert abzuleiten. Das Multiplizierglied 220-12 gibt eine Projektverzögerung anzeigendes Signal V₁ an ein Subtrahierglied 220-18 ab, das weiterhin mit dem Abtast/Haltekreis 220-2 verbunden ist, um den augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeitswert aufzunehmen. Das Subtrahierglied 220-18 subtrahiert die zwei eingegebenen Werte voneinander, um die augenblickliche Projekt-

geschwindigkeit V_ (= V -V₁) zu ermitteln. *

Das Subtrahierglied 220-18 gibt das Projektgeschwindigkeitsignal an den Ableitkreis 222 für die Radsollgeschwindigkeit V_.

Ein wiedertriggerbarer Zeitgeber 220-19 ist mit seinem Eingang mit dem Differenzverstärker 219 verbunden

und wird von der Vorderflänke von dessen HOCH-Pegelausgang getriggert. Der wiedertriggerbare Zeitgeber 220-19 bleibt für eine gegebene Zeitperiode von beispielsweise 2 Sekunden in seinem getriggerten Zustand. Der wieder- !5 triggerbare Zeitgeber 220-19 ist an seinem Ausgang mit

einem Schalterkreis 220-20 verbunden. Der Schalterkreis *

220-20 ist normalerweise mit dem Radgeschwindigkeitsableitkreis 210 verbunden, wenn er unerregt bleibt. Der *

Schalterkreis 220-20 spricht auf HOCH-Pegelsignale vom wiedertriggerbaren Zeitgeber 220-19 an und verbindet dann das Subtraktionsglied 220-18 mit dem Radsolldrehzahlableitkreis 222. Ansonsten wird der Raddrehzahlableitkreis 210 zu letzterem durchgeschaltet.

Die Betriebsweise des Projektgeschwindigkeitsableitkreises ist in Fig. 18 als Zeitdiagramm dargestellt.

Wie Fig. 18 zeigt, fällt zu den Zeitpunkten t_2Q, t₂-,

''' ^fc26 * * * ^{die Radbeschleuni}9^un9 ^a _w unter den VerzögegO rungs Schwellenwert (-b..), um die HOCH-Pegeldifferentialverstärkerausgänge der Differentialverstärker 219 und 214 zu triggern. Dies führt zur Haltebetriebsart, durch die der Bremsdruck an den Radbremszylindern auf einem gesteigerten Wert konstant gehalten wird. Zum Zeitpunkt ^t20 verriegeln die Abtast/Haltekreise 220-1 und 220-2

das Radgeschwindigkeitssignal V vom Radgeschwindigkeitsableitkreis 202. Wenn die Radgeschwindigkeit V unter die RadsplIgeschwindigkeit V^ fällt und so die Abbaubetriebsart eingeleitet wird, dann wird der wieder triggerbare:. Zeitgeber 242 wirksamund gibt ein HOCH-Pegelsignal ab. Dieses sperrt den Abtast/Haltekreis 220-1. Von diesem Zeitpunkt an hält daher der Abtast/Haltekreis 220-1 die Anfangsradgeschwindigkeit V , die zum Zeitpunkt tjß abgetastet worden ist. Andererseits wird der Wert des Abtast/Haltekreises 220-2 jedesmal dann aktualisiert/ wenn der Ausgang des Differenzverstärkers 219 HOCH geht, d.h. zu den Zeitpunkten t₂₁, ^t22' ^fc23' ^t24^{/ fc}25' ^fc26^f ***' ^{zu welcnen} Zeitpunkten die augenblicklichen Radgeschwindigkeiten V-, ^V _W2' ^Vw3^{7 V}w4' V ς, V ₆, ....herrschen. Gleichzeitig tasten die Abtast/Haltekreise 220-3 und 220-4 die Zeitwerte ab und halten sie. Der Abtast/Haltekreis 220-3 hält den Zeitwert zum Zeitpunkt t₂₀ über den ABS-Steuerbetrieb, wie oben ausgeführt. Der Abtast/Haltekreis 220-4 aktualisiert den gehaltenen Wert als Folge der Vorderflanke des HOCH-Pegelausgangs des Differenzverstärkers 219 zu den Zeitpunkten t₂.., t₂₂, ^t23^{/ fc}24' ^5' ^6' ···· ^Ba~ sierend auf den Werten der Abtast/Haltekreise 220-1, 220-2, 220-3 und 220-4 werden Projektgeschwindigkeitsverzögerungsgeschwindigkeiten dV_c1, dV_c2, ^dv _c3' ^dv _c4' dV ₅, dV ei ·♦· abgeleitet, die Projektgeschwindigkeitswerte V_c1, V_c2, V_c3, V_c4, V_c5, V_c6, ... werden abgeleitet, indem die Verzögerungswerte dV_c1, äV_c2, dV_c3, äV_c4 dV r, dV g, ... von den abgetasteten Radgeschwindigkeitswerten V_w1, V_w2, V_w3, V_w4, V_w5, V_w6, ... abgezogen werden.

Im ersten ABS-Zyklus zwischen den Zeitpunkten t™ und

t₂₁ wird die Projektgeschwindigkeitsverzögerungsgeschwindigkeit dV _setr die durch den Anfangsverzögerungsgenerator 220-14 vorgegeben ist, verwendet und die Anfangsradgeschwindigkeit Vq wird als Startwert benutzt.

Andererseits ist der Ausgang des Schalterkreises 220-13 entweder der Anfangsverzögerungsgeschwindigkeitswert von dem Anfangsverzögerungsgenerator 220-14 oder das Verzögerungsgeschwindigkeitssignal vom Teiler 220-1 und wird dem Radbeschleunigungseinstellkreis 212b des Radgeschwindigkeitsableitkreises 212 zugeführt.

Wie in Fig. 19 dargestellt, ist der Ausgang des Schalterkreises 220-13 mit dem negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 212b-4 des Integrators 2i2b-3 über den Schalter 2i2b-7 verbunden. Weiterhin ist der Ausgang des Schalterkreises 220-3 3 mit einem Inverter 212b-14 verbunden. Der Inverter ist seinerseits an seinem Ausgang mit dem negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 212b-4 über den Schalter 2i2b-8 verbunden. Daher dienen entweder das Verzögerungsgeschwindigkeitssignal A oder der invertierte Wert davon (-A) als Extrapolationskoeffizient.

Die Fig. 20 bis 29 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform des ABS-Steuersystems nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Erfindung bei einem mikroprozessor-gesteuerten Digitalsteuersystem angewandt. Um das Wechselstromdrahtsensorsignal auf das Digitalsteuersystem anwendbar zu machen, wird das Sensorsignal in einen Zug von Impulsen umgewandelt, die durch Intervalle voneinander getrennt sind, die einer ermittelten Umfangsgeschwindigkeit des Rades entsprechen oder diese

darstellen. Bevor die dargestellte Ausführungsform erläutert wird, soll die Theorie eines digital arbeitenden ABS-Steuersystems kurz beschrieben werden, damit die Erfindung besser verstanden werden kann.

Die Radumdrehungsgeschwindigkeit V wird als Antwort auf jeden Sensorimpuls errechnet. Es ist bekannt, daß die Radgeschwindigkeit im allgemeinen umgekehrt proportional zu den Intervallen zwischen den Sensorimpulsen ist, und dementsprechend wird die Radgeschwindigkeit V aus dem Intervall zwischen der letzten Sensorimpulseingabezeit und der laufenden Sensorimpulseingabezeit abgeleitet. Außerdem wird die Schlupfrate aus der Änderungsgeschwindigkeit der Radgeschwindigkeit und einer Projektgeschwindigkeit V ermittelt, die aus der Radgeschwindigkeit in dem Augenblick abgeschätzt wird, wo die Bremsen betätigt werden, basierend auf der Annahme einer kontinuierlichen, linearen Verzögerung ohne Schlupf. Im allgemeinen wird die Radsollgeschwindigkeit V. aus der Radgeschwindigkeit des letzten ABS-Zyklus, währenddem der Radverzögerungswert gleich oder kleiner als ein gegebener Wert war, der nachfolgend als Verzögerungsschwellenwert a _f bezeichnet wird, und der Radgeschwindigkeit des laufenden ABS-Zyklus abgeleitet, und indem man die Änderungsgeschwindigkeit der Radgeschwindigkeit zwischen Radgeschwindigkeiten, bei denen die Verzögerungsgeschwindigkeit gleich oder geringer als der Verzögerungsschwellen wert ist, schätzt. In der Praxis wird die erste Radsollgeschwindigkeit V. auf der Grundlage der Projektgeschwindigkeit V abgeleitet, die einer Radgeschwindigkeit im Anfangszustand des Bremsbetriebes enspricht und bei der die Radverzögerung einen vorbestimmten Wert von beispielsweise -1,2g übersteigt, und auf der Grundlage

eines vorbestimmten Verzögerungswertes von beispielsweise 0,4g. Die nachfolgende Radsollgeschwindigkeit V^ wird auf der Grundlage der Projektgeschwindigkeiten V_v der letzten zwei ABS-Zyklen abgeleitet- Beispielsweise wird der Verzögerungswert der Radsollgeschwindigkeit V₁ aus der Differenz der Projektgeschwindigkeiten V_v in den zwei letzten ABS-Zyklen und einer Zeitdauer abgelei-IQ tet, in der die Radgeschwindigkeit von der ersen Projektgeschwindigkeit sich zur nächsten Projektgeschwindigkeit ändert. Basierend auf der letzten Projektgeschwindigkeit und dem Verzögerungswert wird die Radsollgeschwindigkeit im laufenden ABS-Zyklus bestimmt.

Die Beschleunigung des Rades wird ermittelt auf der Grundlage der Einlaufzeitpunkte der aufeinanderfolgenden drei Sensorimpulse. Da das Intervall benachbarter Sensorsignalimpulse der Radgeschwindigkeit entspricht und die Radgeschwindigkeit umgekehrt proportional zu dem Intervall ist, kann man durch Vergleich benachbarter Impulsintervalle einen Wert gewinnen, der der Änderung oder Differenz der Radgeschwindigkeiten entspricht. Das Resultat kann durch die Zeitdauer geteilt werden, um die Radbeschleunigung zur Zeiteinheit zu erhalten. Daher läßt sich die Beschleunigung oder Verzögerung des Rades aus der folgenden Gleichung erhalten:

^aw

worin A, B und C die Einlaufzeiten der Sensorimpulse in der gegebenen Reihenfolge sind.

Andererseits ist die Schlupfrate R eine Differenzrate der Radgeschwindigkeit in bezug auf die Fahrzeuggeschwin

digkeit, von der angenommen wird, daß sie im wesentlichen der Radsollgeschwindigkeit entspricht. In der därgestellten Ausfuhrungsform wird die Radsollgeschwindigkeit Vj daher als Variable oder als Parameter verwendet, der die angenommene oder Projektfahrzeuggeschwindigkeit angibt. Die Schlupfrate R kann man erhalten, indem man eine Differenz zwischen der Radsollgeschwindigkeit V. und der augenblicklichen Radgeschwindigkeit V durch die Radsollgeschwindigkeit teilt. Die Schlupfrate R wird daher zusätzlich durch die Lösung der folgenden Gleichung bestimmt:

V. - V
R= (2)

Schließlich bestimmt die Steuereinheit 202 die Steuerbetriebsart, d.h. die Abbaubetriebsart, die Haltebetriebsart und die Aufbaubetriebsart aus der Schlupfrate R und der Radbeschleunigung oder -verzögerung a .

Bei der ABS-Steuerung wird die dem Radbremszylinder zugeführte Bremskraft so eingestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Rades, d.h. die Radgeschwindigkeit, während des Bremsvorgangs in einem gegebenen Verhältnis von beispielsweise 85% bis 80% zur Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten wird. Die Schlupfrate R ist daher unterhalb einem gegebenen Verhältnis von beispielsweise 15% bis 20% zu halten. In der bevorzugten Ausführungsform steuert das Steuerungssystem die Bremskraft, um die Schlupfrate bei etwa 15% zu halten. Daher wird ein Bezugswert R_ref/ der mit der Schlupfrate R zu vergleichen ist, mit einem Wert von 85% der Projektgeschwindigkeit V bestimmt. Es sei hervorgehoben, daß der Bezugswert auf diese Weise einen Schlupfratenschweilenwert angibt,

der sich mit einer Änderung der Radsollgeschwindigkeit entsprechend ändert.

Im praktischen Bremssteuerungsbetrieb, der mit der bevorzugten Ausführungsform des ABS-Systems nach der Erfindung ausgeführt wird, bekommt der elektrische Strom, der dem Betätigungsglied zugeführt wird, einen begrenzten Wert von beispielsweise 2 A, um das elektromagne-. tische Ventil 16a in die Haltebetriebsart zu stellen, wie in Fig. 5 dargestellt, wenn die Radgeschwindigkeit zwischen der Radsollgeschwindigkeit V. und dem Schlupfrat en Schwellenwert R _ bleibt. Wenn die aus der Rad-Sollgeschwindigkeit V. und der herrschenden Radgeschwindigkeit V abgeleitete Schlupf rate gleich oder größer als

ti

der Schwellenwert R_ref wird, dann wird die Stromzufuhr zum Betätigungsglied 16 auf einen Maximalwert von beispielsweise 5 A gesteigert, um das elektromagnetische Ventil in die Abbaubetriebsart zu bringen, wie in Fig. 6 gezeigt. Durch Aufrechterhaltung der Abbaubetriebsart nimmt die Radgeschwindigkeit V wieder die Radsollgeschwindigkeit an. Wenn die Radgeschwindigkeit auf diese Weise wieder angestiegen ist, so daß die Schlupfrate R bei jener Radgeschwindigkeit gleich oder kleiner als der Schwellenwert R_ref wird, dann wird die Stromzufuhr zum Betätigungsglied 16 wieder auf den begrenzten Wert von beispielsweise 2 A herabgesetzt, um das elektromagnetische Ventil 16a wieder in die Haltebetriebsart zu bringen. Durch Aufrechterhaltung des reduzierten Fluiddruckes im Radbremszylinder wird die Radgeschwindigkeit V weiter an die Radsollgeschwindigkeit V. herangebracht. Wenn die Radgeschwindigkeit V gleich oder größer als die Radsollgeschwindigkeit V_i ist, dann wird die Stromzufuhr auf Null verringert, um das elektromag-

netische Ventil in die Aufbaubetriebsart zu bringen, wie in Fig. 4 gezeigt. Das elektromagnetische Ventil 16a wird in der Aufbaubetriebsart gehalten, bis die Radgeschwindigkeit auf eine solche verzögert worden ist, bei der die Radverzögerung gleich oder geringfügig größer als der Verzögerungsschwellenwert a _f, z.B. -1,2g ist. Gleichzeitig wird die Projektgeschwindigkeit V wieder bezüglich der Radgeschwindigkeit, bei der die Radverzögerung a gleich oder geringfügig größer als der Schwellenwert a ψ ist, abgeleitet. Aus einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der letzten Projektgeschwindigkeit und der augenblicklichen Projektgeschwindigkeit und der Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt,' bei dem man die letzte Progektgeschwindigkeit gewonnen hat, und im Zeitpunkt, bei dem man die augenblickliche Projektgeschwindigkeit gewonnen hat, wird eine Verzögerungsgeschwindigkeit der Radsolldrehzahl V. abgeleitet. Wenn man daher annimmt, daß die letzte Projektgeschwindigkeit V- und die augenblickliche Projektgeschwindigkkeit V 2 ^und die Zeitdauer T ist, dann erhält man die Radsolldrehzahl V. aus der folgenden Gleichung:

^V1 = ^Vv2 - ^(Vv1 - ^Vv2> ^/Tv ^X %

worin t die verstrichene Zeit seit jenem Zeitpunkt ist, bei welchem die augenblickliche Projektgeschwindigkeit V_v2 erhalten wurde.

Basierend auf dem EingabeZeitpunkt wird der Verzögerungswert a aus der obigen Gleichung (1) abgeleitet. Außerdem wird die Projektgeschwindigkeit V_v als Funktion der Radgeschwindigkeit V und der Änderungsgeschwindigkeit derselben abgeschätzt. Basierend auf den augenblicklichen

Radgeschwindigkeiten V-, bei denen die Radverzögerung gleich oder kleiner als der Verzögerungsschwellenwert ^a f ^ist' ^{un<ä dem} vorbestimmten festen Wert von beispielsweise 0,4g für den ersten ABS-Zyklus des Steuerungsbetriebes wird die Radsollgeschwindigkext V. errechnet. Gemäß der Gleichung (2) wird die Schlupfrate R berechnet, wobei aufeinanderfolgende Radgeschwindigkeiten V₁, ^Vw2' ^Vw3' *** ^{als Parameter} verwendet werden. Die so gewonnene Schlupfrate R wird mit dem Schlupfratenschwellenwert R _f verglichen. Wenn die Radgeschwindigkeit V zum Zeitpunkt t₁ unter die Projektgeschwindigkeit V_v fällt, schaltet die Steuereinheit 202 die Steuerung von der Aufbaubetriebsart auf die Haltebetriebsart um. Weiterhin unter der Annahme, daß die Schlupfrate R den Schwellenwert zum Zeitpunkt t'₄ übersteigt, schaltet dann die Steuereinheit 202 die Steuerung auf die Abbaubetriebsart um, um den Fluiddruck aus dem Radbremszylinder abzulassen.

Durch den Abbau des Bremsdrucks im Radbremszylinder wird die Radgeschwindigkeit V wieder größer, d.h. die Schlupfrate R fällt, bis sie kleiner als der Schwellenwert wird. Die Steuereinheit 202 ermittelt, wann die Schlupfrate R kleiner als der Schwellenwert R_ref ist und schaltet dann die Steuerung von der Abbaubetriebsart auf die Haltebetriebsart um.

Durch Aufrechterhalten des Bremssystems in der Haltebetriebsart, in welcher ein reduzierter Bremsdruck dem Radbremszylinder zugeführt wird, steigt die Radgeschwindigkeit an, bis sie die Projektgeschwindigkeit erreicht. Wenn die Rad geschwindigkeit V gleich der Sollgeschwindigkeit V^ wird, schaltet die Steuereinheit 202 die

Steuerung von der Haltebetriebsart auf die Aufbaubetriebsart um.
5

Aus der vorangehenden Beschreibung kann man entnehmen, daß der Steuerungsbetrieb dazu neigt, einen Zyklus durch die Steuerbetriebsarten in der Reihenfolge Aufbaubetrieb, Haltebetrieb, Abbaubetrieb und Haltebetrieb auszuführen. Dieser Zyklus der Änderung der Betriebsarten ist als "ABS-Zyklus" bezeichnet worden. Praktisch gesprochen, es gibt zwar selbstverständlich gewisse Schwankungen und andere kleine Abweichungen vom Standard-ABS-Zyklus.

Die Projektgeschwindigkeit V , mit der das ideale Fahrzeuggeschwindigkeitsverhalten gemeint ist, kann zum Zeit<punkt t. direkt aus der Radgeschwindigkeit V zu diesem Zeitpunkt erhalten werden, da ein Null-Schlupf angenommen wird. Gleichzeitig wird angenommen, daß der Verzögerungswert des Fahrzeugs ein vorbestimmter fester Wert oder der geeignete aus einer Wertefamilie ist, um die Berechnung der Radsollgeschwindigkeit für den ersten ABS-Zyklus zu ermöglichen. In dem dargestellten Beispiel wird die Projektgeschwindigkeit V zum Zeitpunkt t.. speziell aus der Radgeschwindigkeit V- zu jenem Zeitpunkt abgeleitet. Unter Verwendung des vorbestimmten Verzögerungswertes wird die Projektgeschwindigkeit jedesmal dann berechnet, wenn die Radverzögerung a in der Aufbaubetriebsart den Verzögerungsschwellenwert a - erreicht.

Die Radverzögerung a wird gleich wieder geringfügig größer als der Verzögerungsschwellenwert a _f und man erhält dann die zweite Projektgeschwindigkeit V 2 bei einem Wert, der gleich der augenblicklichen Radgeschwindigkeit V ist. Entsprechend der oben erwähnten Gleichung

erhält man den Verzögerungswert da wie folgt: da = (V_v1 - V_v2)/(t₉ - t₅)

Auf der Grundlage des abgeleiteten Verzögerungswertes da wird die Radsollgeschwindigkeit V.' für den zweiten ABS-Zyklus abgeleitet durch:

V.· - V_v2 - da χ t_e

Ausgehend von der abgeleiteten Radsollgeschwindigkeit wird der Schlupfratenschwellenwert R _ für den zweiten ABS-Zyklus ebenfalls bestimmt. Die Steuerbetriebsart wird während des zweiten ABS-Zyklus auf die Haltebetriebsart geschaltet, wenn die Radverzögerung den Verzögerungsschwellenwert a - erreicht, wie oben erwähnt, und dann auf die Abbaubetriebsart, wenn die Schlupfrate R den Schlupfratenschwellenwert R _£ erreicht, weiterhin in die Haltebetriebsart, wenn die Schlupfrate R den Schwellenwert R_ref erreicht hat und in die Aufbaube^- triebsart, wenn die Radgeschwindigkeit V auf die Rad-Sollgeschwindigkeit V.' angestiegen ist. Außerdem sei hervorgehoben, daß in den nachfolgenden Zyklen der Bremssteuerung sich die Steuerung der Betriebsarten des elektromagnetischen Ventils in der oben beschriebenen Weise wiederholt.

Bezüglich der obigen Steuerungen der Anordnung nach den Fig. 3 bis 6 sei erwähnt, daß wenn die Aufbaubetriebsart herrscht, den Betätigungsglied des elektromagnetischen Ventils 16a kein elektrischer Strom zugeführt wird, so daß der Einlaßkanal 16b mit dem Auslaßkanal 16c in Verbindung steht und eine Fluidströmung zwischen der

Druckleitung 42 und der Bremsdruckleitung 46 möglich ist. Ein begrenzter elektrischer Strom (z.B. 2 A) wird zugeführt, um das elektromagnetische Ventil 16a in begrenztem Umfang zu betätigen und der Maximalstrom wird zugeführt, solange die Radgeschwindigkeit V nicht kleiner als die Projektgeschwindigkeit und die Schlupfrate größer als der Schwellenwert R _f ist. Die Steuerung wird daher von der Aufbaubetriebsart auf die Haltebetriebsart und dann auf die Abbaubetriebsart umgeschaltet. Die Schlupfrate steigt wieder bis auf den Sbhwellenwert R an, so daß die Steuerung in die Haltebetriebsart zurückkehrt wo-das Betätigungsglied das elektromagnetische Ventil 16a in die mittlere Haltestellung bringt, wobei die begrenzte Stromstärke als Steuersignal zugeführt wird. Wenn die Radgeschwindigkeit V schließlich auf die Radsollgeschwindigkeit V. zurückkehrt, wird der Strom zum Betätigungsglied 16 abgeschaltet, so daß das elektromagnetische Ventil 16a in seine Ruhestellung zurückkehrt, um die Fluidverbindung zwischen der Druckleitung 42 und der Bremsdruckleitung 46 über die Einlaß- und Auslaßkanäle 16b und 16c herzustellen.

Gemäß Fig. 20 enthält die Steuereinheit 202 ein Eingabe-Interface 1230, eine CPU 1232, ein Ausgabe-Interface 1234, ein RAM 1236 und ein ROM 1238. Das Eingabe-Interface 1230 enthält einen Unterbrechungsbefehlsgenerator 1229, der einen Unterbrechungsbefehl als Folge jedes Sensorimpulses erzeugt. Im ROM sind eine Vielzahl von Programmen gespeichert, u.a. ein Hauptprogramm (Fig. 21), ein Unterbrechungsprogramm (Fig. 22), ein Abtaststeuerungsprogramm, ein Zeitgeberüberlaufprogramm und ein Ausgabeberechnungsprogramm (Fig. 25), die an entsprechenden Adressenblocks 1244, 1246, 1250, 1252 und 1254 abgespeichert sind.

Das Eingabe-Interface weist auch ein Zwischenregister für die zeitweilige Speicherung des EingabeZeitpunktes der Sensorimpulse auf. In ähnlicher Weise hat das RAM 1236 einen Speicherblock, der die Eingabezeitpunkte der Sensorimpulse festhält. Der Inhalt des Speicherblocks 1240 des RAM kann verschoben werden, wenn immer Berechnungen des Impulsintervalls, der Radgeschwindigkeit, der Radbeschleunigung-oder -verzögerung, der Radsollgeschwindigkeit, der Schlupfrate usw. ausgeführt werden. Ein Verfahren zum Verschieben des Inhalts ist aus der US-PS 44 08 290 bekannt. Der RAM weist weiterhin einen Speicherblock 1242 zum Speichern der ImpulsintervalIe der eingegebenen Sensorimpulse auf. Der Speicherblock 1242 ist auch dazu eingerichtet, seinen Inhalt entsprechend der Art, wie in der erwähnten US-PS 44 08 290 beschrieben, zu verschieben.

Ein Unterbrechungskennzeichen 1256 ist in der Steuereinheit 202 vorgesehen, um Unterbrechungsanforderungen an die CPU anzuzeigen. Das Unterbrechungskennzeichen 1256 wird als Antwort auf einen Unterbrechungsbefehl von dem Unterbrechungsbefehlsgenerator 1229 gesetzt. Ein Zeitgeberüberlaufunterbrechungskennzeichen 1258 ist dazu bestimmt, ein überlaufkennzeichen zu setzen, wenn das gemessene Intervall zwischen irgendeinem Paar überwachter Sensorimpulse die Kapazität eines Taktzählers übersteigt.

Um die Ankunft der Sensorimpulse zeitlich zu bestimmen, ist ein Taktgenerator mit der Steuereinheit 202 verbunden, um Signale, die die verstrichene reale Zeit angeben, zeitlich zu bestimmen. Der Zeitgebersignalwert wird immer dann verriegelt, wenn ein Sensorimpuls empfangen wird,

ι "<

und wird entwerder in dem Zwischenregister 1231 im Eingabe-Interface 1230 oder im Speicherblock 1240 des RAM 1236 gespeichert.

Das RAM der Steuereinheit 202 hat einen Speicherblock 1255, das für ein Kennzeichen FLRL bestimmt ist, das während der Abbaubetriebsart gesetzt wird. Das Kennzeichen FLRL wird nachfolgend als Abbaubetriebsartkennzeichen bezeichnet .

Die Steuereinheit 202 enthält auch Speicherblöcke 1235 und 1237 im RAM, um die letzten zwei Radbeschleunigungswerte zu speichern. Der die Radgeschwindigkeit angebende Signalwert V , der im ersten ABS-Zyklus verriegelt wurde, wird nachfolgend als Anfangsradgeschwindigkeitswert Vq bezeichnet, und der die Radgeschwindigkeit anzeigende Signalwert, der am Beginn des nachfolgenden ABS-Zyklus verriegelt wurde, wird nachfolgend als verriegelter Radgeschwindigkeitswert bezeichnet. Der Speicherblock 1235 ist zur Speicherung des Anfangsradgeschwindigkeitswertes V q vorgesehen. Der Speicherblock 1237 speichert den verriegelten Radgeschwindigkeitswert V und aktualisiert den gespeicherten Wert immer dann, wenn ein neuer Radgeschwindigkeitssignalwert verriegelt wird. Die Steuereinheit 202 weist auch Zeitgeber 1260 und 1261 und Kennzeichenregister 1257 und 1258 auf, denen Kennzeichen FLCT und FLHD zugeordnet sind. FLCT gibt den Betriebszustand des ABS-Systems an. Das Kennzeichen FLHD zeigt die Haltebetriebsart an. Der Zeitgeber 1255 mißt die verstrichene; Zeit seit der Verriegelung des Anfangsradgeschwindigkeitssignalwertes. Der Zeitgeber 1256 mißt das Intervall, über das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD gesetzt ist.

Der Betrieb der Steuereinheit 202 und die Funktion aller erwähnten Elemente wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 21 bis 29.beschrieben.

Fig. 21 zeigt das Hauptprogramm für das ABS-Systern. Praktisch gesagt, dieses Programm wird im allgemeinen als Hintergrundsaufgäbe ausgeführt, d.h., es hat eine geringere Priorität als die meisten anderen Programme, die durch den gleichen Prozessor gesteuert werden. Der erste Schritt 1002 besteht darin, zu warten, bis wenigstens eine Abtastperiode, die einen einzelnen Sensorimpuls oder eine Gruppe von Sensorimpulsen abdeckt, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird, vervollständigt ist, wie angezeigt, wenn ein Abtastkennzeichen FL einen von Null abweichenden Wert hat. Im nachfolgenden Schritt 1004 wird das Abtastkennzeichen FL geprüft, ob es einen Wert größer als Eins hat, was anzeigen würde, daß die Abtastperiode zu kurz ist. Wenn dies der Fall ist, geht die Steuerung auf ein Abtaststeuerprogramm "1006" über, das in Fig. 13 und, detaillierter, in Fig. 22 dargestellt ist. Wenn FL = 1, dann verläuft die Steuerung nach Plan und sie geht auf eine Hauptroutine über, die nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 23 erläutert wird. Schließlich wird nach Abschluß der Hauptroutine ein Zeitübertragskennzeichen OFL rückgesetzt, um den erfolgreichen Abschluß eines weiteren Abtastverarbeitungszyklus anzuzeigen, und das Hauptprogramm endet.

Fig. 22 zeigt das in dem Speicherblock 246 des ROM 238 gespeicherte und als Folge des von dem Unterbrechungsbefehlsgenerators 229 erzeugten Unterbrechungsbefehls bei jedem Empfang eines Sensorimpulses ausgeführte Unterbrechungsprogramm. Es sei bemerkt, daß ein Zählerwert NC

eines Hilfszählers 233 zu Beginn auf 1 gesetzt wird, ein Register N, das das Frequenzteilerverhältniss darstellt, auf 1 gesetzt wird und ein Zählerwert M eines Hilfszählers 235 auf -1 gesetzt ist. Nach dem Beginn der Ausführung des Unterbrechungsprogranims wird der Zählerwert NC des Hilfszählers 233 im Block 3002 um 1 verringert. Der Hilfszählerwert NC wird dann im Block 3004 geprüft, ob er größer als Null ist. Für den ersten Sensorimpuls ist, da der Zählerwert NC im Schritt 3002 um 1 und damit auf Null verringert wird, die Antwort im Block 3004 NEIN. In diesem Falle wird der Taktzählerwert t in einem Zwischenregister 231 im Eingabe-Interface 230 im Block-3006 verriegelt. Der Zählerwert NC des Hilfszählers 233 wird dann dem Wert N in einem Register 235 zugeordnet, welcher Registerwert N ein Frequenzteilerverhältnis angibt, das während der Ausführung der Hauptroutine, wie später erläutert wird, im Block 3008 bestimmt wird. Der Wert M eines Hilfszählers 235 wird dann um 1 erhöht. Der Zählerwert M des Hilfszählers 235 kennzeichnet jedes aus einer Folge von Abtastperioden, die jeweils eine wachsende Zahl von Sensorimpulsen decken. Danach wird im Block 3012 das Abtastkennzeichen FL um 1 erhöht. Nach dem Block 3012 endet das Unterbrechungsprogramm und die Steuerung geht auf das Hauptprogramm auf den Block 3002 zurück, je nach dem, was zuerst kommt.

Andererseits, wenn der Zählerwert NC nicht Null ist bei der Prüfung im Block 3004, dann zeigt dies an, daß nicht alle der Impulse dieser Abtastperiode empfangen worden sind, so daß das Unterbrechungsprogramm sofort endet.

Diese Unterbrechungsroutine dient somit dazu, den Eingabezeitpunkt t einer jeden Impulsabtastperiode zu überwa-

chen, d.h. die Zeit t, die benötigt wird, um NC Impulse zu empfangen, und signalisiert den Abschluß einer jeden Abtastperiode .(beispielsweise M=O bis M = 10) für die Information des Hauptprogramms.

Bevor die Betriebsweise in der Hauptroutine erläutert wird, soll das allgemeine Verfahren der Gruppierung der Sensorimpulse in Abtastperioden erläutert werden, um das Verständnis der Beschreibung des Betriebsablaufs in der Hauptroutine zu erleichtern.

Damit die Steuereinheit 202 die Radbeschleunigung a genau berechnen kann, ist es notwendig, daß die Differenz

zwischen den ImpulsIntervallen eines einzelnen oder eines gruppierten Sensorimpulses eine gegebene Zeitdauer von beispielsweise 4 ms übersteigt. Um die Impulsinterva11-differenz, die die gegebene Zeitdauer von 4 ms übersteigt, zu erhalten, welche Zeitdauer nachfolgend als Impulsintervallschwellenwert S bezeichnet wird, werden einige Sensorimpulse ignoriert, so daß der aufgezeichnete Eingabezeitpunkt t der Sensorimpulsgruppen die folgende Gleichung befriedigen kann:
25

dT = (C - B) - (B - A) _ S (4 ms) (3)

worin A, B und C die Eingabezeitpunkte der drei aufeinanderfolgenden Sensorimpulsgruppeη sind.

Die Steuereinheit 202 hat unterschiedliche Abtastbetriebsarten, nämlich MODE 1, MODE 2, MODE 3 und MODE 4, die die Anzahl der Sensorimpulse in jeder Abtastperiodengruppe bestimmen. Wie Fig. 24 zeigt, wird in MODE 1 jeder SensorimpulseingangsZeitpunkt aufgezeichnet und daher ist der

Registerwert N gleich 1. In MODE 2 wird jeder zweite Sensorimpuls ignoriert und der Registerwert N ist 2. In MODE 3 wird jeder vierte Sensorimpuls überwacht, d.h.

seine Eingangszeit wird aufgezeichnet, und der Registerwert N ist 4. In MODE 4 wird jeder achte Sensorimpuls abgetastet und der Registerwert N ist dann 8.

Die Steuereinheit 202 tastet somit die Eingangszeiten von drei aufeinanderfolgenden Sensorimpulsen ab, um die Impulsintervalldifferenz dT zu berechnen, wenn sie in MODE 1 arbeitet. Wenn die abgeleitete Impulsintervalldifferenz gleich oder größer als der Impulsinterval1-Schwellenwert S ist, dann werden die Sensorimpulse weiterhin in MODE 1 abgetastet. Sonst wird der Einganszeitpunkt jedes zweiten Sensorimpulses in MODE 2 abgetastet und aus den abgetasteten Eingangszeiten der nächsten drei abgetasteten Sensorimpulse wird die Impulsintervalldifferenz dT errechnet, um wieder mit dem Impulsintervallschwellenwert S verglichen zu werden. Wenn die abgeleitete Impulsintervalldifferenz gleich oder größer als der Impulsintervallschwellenwert S ist, bleibt man in der Betriebsart MODE 2. Sonst wird jeder vierte Sensorimpuls in der Betriebsart MODE 3 abgetastet. Die Eingangszeiten der nächsten drei abgetasteten Sensorimpulse werden verarbeitet, um die Impulsintervalldifferenz dT zu ermitteln. Die so ermittelte Impulsintervalldifferenz dT wird wieder mit dem Impulsintervallschwellenwert S verglichen. Wenn die abgeleitete Impulsintervalldifferenz gleich oder größer als der Impulsintervallschwellenwert S ist, dann bleibt die Betriebsart in MODE 3 und der Wert N wird auf 4 gesetzt. Wenn hingegen die abgeleitete Impulsintervalldifferenz dT kleiner als der ImpulsintervallSchwellenwert S ist, dann wird die Be-

triebsart auf MODE 4 umgeschaltet, so daß der Eingangszeitpunkt jedes achten Sensorimpulses abgetastet wird. in der Betriebsart MODE 4 ist der Wert N auf 8 gesetzt.

Beispielsweise werden gemäß Fig. 24 die Sensorimpulse A₁, B₁ und C₁ in der Betriebsart MODE 1 abgetastet. In MODE 2 werden die Sensorimpulse a- und c, ignoriert und die Sensorimpulse A₁ (= A2) / B, (= b..) und C₂ (= b₂ = a₃) werden abgetastet. In MODE 3 werden die drei Sensorimpulse C₂ (= b₃ = a^) , C₃ (= b₄) und C₄ folgend B₃ (= C₂) werden ignoriert und die Sensorimpulse A₃ (= A^ = A₂), B₃ (? b₂ = a₃) und C₃ (= b₅ = a_ß) werden abgetastet. In MODE 4 werden die sieben Sensorimpulse c^ (= b,- = a-y) , ^C6 ^{(= b}7 ⁼ ^aQ^)r ^C7 ^{(= b}8 ^{= a}9*' ^C8 ^{(= b}9 ^{= a}i0⁾' ^C9 (= b_i0 = ^aii^/ ^cio ^~ ^h-\1^ ^{und C}11 ^fol<3^{end B}4 ⁽⁼ ^C3^ werden ignoriert und die Sensor impulse A. (= A₁ = A₂ = A₃)/

B. (⁼C₃ = bc = a_g) und C₄ werden abgetastet.

Gemäß Fig. 20 dient die Hauptroutine dazu, periodisch einen aktualisierten Radbeschleunigungswert a abzuleiten. Im .allgemeinen wird dies durch Abtastung größerer und längerer Gruppen von Impulsen ausgeführt, bis die Differenz zwischen den Zeitlängen der Gruppen groß genug ist, um einen genauen Wert zu erreichen. In der Hauptroutine wird das Abtastkennzeichen FL im Block 2001 auf Null rückgesetzt. Der Zählerwert M des Hilfszählers 1233, der die laufende Abtastperiode des laufenden a -Berechnungszyklus angibt, wird im Block 2002 ausgelesen, um die nachfolgenden Programmschritte vorzuschreiben.

Speziell wird nach der ersten Abtastperiode (M = 0) die Eingangszeit t, die dem Zwischenregister 1231 entsprechend der Sensorimpulszahl (M = 0) zwischengespeichert

ist, ausgelesen und in einen Speicherblock 1240 des RAM übertragen, was im Schritt 2004 stattfindet. Dieser Speicherblock 1240 wird nachfolgend als Eingangszeitspeicher bezeichnet. Die Steuerung geht dann zum Block 1008 des Hauptprogramms über. Wenn M = 2 ist, dann wird die entsprechende Eingangszeit t aus dem Zwischenregister 1231 ausgelesen und in den Eingangszeitspeicher 1240 im Schritt 2006 übertragen. Im Schritt 2008 wird ein Impulsintervall Ts zwischen den Sensorimpulsen von M= 1 aus den zwei Eingangszeitwerten im Eingangszeitspeicher 1240 abgeleitet. Das heißt, das Impulsintervall des Sensorimpulses (M = 1) ist bestimmt durch

Ts = t₁ - t_Q

worin t- die Eingangszeit des Sensorimpulses M1 und t_Q die Eingangszeit des Sensorimpulses MO ist.

Das abgeleitete Impulsintervall Ts des Sensorimpulses M1 wird dann mit einem Bezugswert, z.B. 4 ms im Block 2010 verglichen. Wenn das Impulsintervall Ts kürzer als der Bezugswert von 4 ms ist^ dann geht die Steuerung zum Block 2012 über, wo der Wert K und das ImpulsIntervall Ts mit 2 multipliziert werden. Der verdoppelte Zeitwert (2T) wird dann wieder mit dem Bezugswert verglichen, indem man auf den Block 2010 zurückkehrt. Die Blöcke 2010 und 2012 bilden eine Schleife, die wiederholt wird, bis das ImpulsIntervall (2nT ) den Bezugswert überschreitet. Wenn das Impulsintervall (2nT ) den Bezugswert im Block 2010 übersteigt, dann wird ein entsprechender Wert von N (2N) automatisch ausgewählt. Dieser N Wert repräsentiert die Anzahl der in bezug auf die Zeitgabe als einzelnen Impuls zu behandelnden Impulse.

Nach dem Setzen des Wertes N und somit des Bestimmens der Sensorimpulsgruppengrößer wird der Hilfszählerwert NC auf 1 gesetzt, was im Block 2016 stattfindet. Der Registerwert N wird dann im Block 2018 auf den Wert 1 geprüft. Wenn N = 1, dann wird der Hilfszählerwert M im Block 2020 auf 3 gesetzt und sonst geht die Steuerung auf das Hauptprogramm zurück. Wenn der Registerwert N = 1 ist, dann wird der nächste Sensorimpuls, der normalerweise ignoriert werden würde, anstelle als Sensorimpuls der Abtastperiodenzahl M = 3 behandelt.

In dem Verarbeitungsweg für die Abtastperiodenzahl M = 3 wird die entsprechende Eingangszeit aus der zugehörigen Adresse des Zwischenregisters 231 ausgelesen und zum Eingangszeitspeicher 1240 im Block 2024 übertragen. Das Impulsintervall t~ zwischen den Sensorimpulsen bei M = 1 und M = 3 wird dann im Block 2026 berechnet. Das abgeleitete Impulsinterval1 T_ wird in einen Speicherteil eines Speicherblocks 4 242 des RAM J236 für ein laufendes Impulsintervalldaturn eingespeichert, welcher . Speicherteil nachfolgend als erster Impulsintervallspeicher bezeichnet wird, während der Speicherblock 1242 nachfolgend als "Impulsintervallspeicher" bezeichnet wird. Nach dem Block 2026 geht die Steuerung zum Hauptprogramm zurück, um den nächsten Sensorimpuls zu erwarten, d.h. den Sensorimpuls für die Abtastperiodenzahl M = 4.

Wenn der Sensor impuls für M = 4 empfangen wird, dann wird der Wert t aus dem Zwischenregister 1231 ausgelesen und in den Eingabezeitspeicher 240 im Block 2028 übertragen. Auf der Grundlage der Eingangszeit der Sensorimpulse für M = 3 und M = 4 wird im Block 2030 das Impuls-

Intervall T₃ berechnet. Das Impulsintervall T₃, das im Block 2030 abgeleitet wurde, wird dann in den ersten Impulsintervallspeicher des Impulsintervallspeichers eingeschrieben. Gleichzeitig werden die zuvor im ersten Impulsintervallspeicher gespeicherten ImpulsintervalIdaten T2 zu einem weiteren Speicherteil des Impulsintervallspeichers übertragen, der dazu eingerichtet ist, die Daten des vorausgehenden..Impulsintervalls zu speichern. Dieser weitere Speicherteil wird nachfolgend als zweiter Impulsintervallspeicher bezeichnet. Anschließend wird im Block 2032 der Inhalt der ersten und zweiten Speicher, d.h. die Impulsintervalldaten T- und T₃ ausgelesen. Auf der Grundlage der ausgelesenen Impulsintervalldaten T₂ und T₃ wird eine Impulsintervalldifferenz dT im Block 2032 berechnet und mit dem Impulsintervallschwellenwert S verglichen, um zu bestimmen, ob die Impulsintervalldifferenz dT groß genug ist, um eine genaue Berechnung der Radbeschleunigung oder -verzögerung a zu ermöglichen. Wenn dies der Fall ist, dann geht die Steuerung zum Block 2040 über, um die Radbeschleunigung oder -verzögerung entsprechend der Gleichung (1) zu berechnen. Die Details der Radbeschleunigung- oder -verzögerungsableitroutine im Block 2040 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 24 erläutert. Der Registerwert N wird dann auf 1 im Block 2044 gesetzt und es wird so die Betriebsart MODE 1 ausgewählt. Außerdem wird die Abtastperiodenzahl M auf -1 rückgesetzt und der a Ableitzyklus beginnt wiederv Wenn andererseits im Block 2030 die Impulsintervalldifferenz dT zu klein ist, um die Radbeschleunigung oder -verzögerung a zu berechnen, dann wird der Wert N im Block 2034 mit 2 multipliziert. Aufgrund der Aktualisierung des Wertes N wird die Abtastbetriebsart der Sensorimpulse auf die nächste Betriebsart-umgeschaltet.

Wenn der Vorgang im Block 2034 ausgeführt und somit die Abtastbetriebsart auf MODE 2 bezüglich der Sensorimpulse von M = 4¹ verschoben wird, dann wird der Sensorimpuls C₂/ der nach dem Sensorimpuls von M = 4¹ eingeht, ignoriert. Der Sensorimpuls C₃₁ der dem ignorierten Sensorimpuls C₂ folgt, wird dann als M = 3" abzutastender Sensorimpuls verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Sensorimpuls von M = 4' als Sensorimpuls von M = 2" behandelt und der Sensorimpuls M = 2 wird als der Sensorimpuls von M = 1" behandelt. Die Berechnung der Intervalldifferenz dT und die Unterscheidung, ob die abgeleitete Intervalldifferenz dT größer als der Impulsintervall-Schwellenwert S ist (im Block 2032) wird bezüglich des Sensorimpulses c_ ausgeführt, der als Sensorimpuls von M = 4" behandelt wird. Die Blöcke 2032 und 2034 werden wiederholt, bis eine Intervalldifferenz erhalten wird, die größer als der Impulsintervällschwellenwert S ist.

Das Verfahren, das in jedem Zyklus der Wiederholung der Blöcke 2032 und 2034 ausgeführt wird, ist im wesentlichen das gleiche, wie zuvor beschrieben.

Wie ausgeführt, wird durch Einstellen des Zählerwertes NC des Hilfszählers 233 auf 1 im Block 2016 die Eingangszeit der Sensorimpulse, die unmittelbar nach dem anfänglichen Bestimmen der Abtastbetriebsart in den Blöcken 2010 und 2012 empfangen wird, als erste für die Berechnung der Radbeschleunigung zu verwendende Eingangszeit abgetastet. Dies steht im Gegensatz zu den bekannten Verfahren.

Fig. 25 zeigt das Ausgabeprogramm zum Ableiten der Radgeschwindigkeit V , der Radbeschleunigung a und der

Wf Vv

Schlupfrate R, das die Betriebsart auswählt, d.h. die

Aufbaubetriebsart, die Haltebetriebsart und die Abbaubetriebsart und ein Einlaßsignal EV und/oder ein Auslaßsignal AV abgibt, je nach der gewählten Betriebsart des Betätigungsgliedes 16.

Wenn die Aufbaubetriebsart gewählt ist, dann geht das Einlaßsignal EV auf HCKiH und das Auslaßsignal AV geht HOCH. Wenn die Abbaubetriebsart gewählt ist, dann geht das Einlaßsignal EV auf NIEDRIG und das Auslaßsignal AV geht ebenfalls auf NIEDRIG. Wenn die gewählte Betriebsart die Haltebetriebsart ist, dann bleibt das Einlaßsignal EV HOCH, während das Auslaßsignal AV NIEDRIG wird.

Diese Kombination von Einlaßsignal EV und Auslaßsignal AV entsprechen den dem Betätigungsglied zgeführten Stromstärken nach Fig. 11 und betätigen somit das elektromagnetische Ventil in den entsprechenden Positionen, die in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt sind.

Das Ausgabeprogramm ist im Speicherblock 254 gespeichert und ist dazu bestimmt, periodisch, d.h. alle 10 ms ausgelesen zu werden, um als Unterbrechungsprogramm ausgeführt zu werden. Das Ausgabeberechnungsprogramm wird in den Zeitabschnitten ausgeführt, die in den Fig. 27 und 28 schraffiert dargestellt sind.

Während der Ausführung des Ausgabeberechnungsprogramms wird das Impulsintervall T aus einem Speicherblock 241 des RAM ausgelesen, der das Impulsintervall speichert. Dies geschieht im Schritt 5002. Sodann wird im Schritt 5003 die Einstellung des Radbeschleunigungswertes a für die Verwendung bei der Ableitung der EV- und AV-Signale ausgeführt. Die Ableitung der extrapolierten Einstellung wird später unter Bezugnahme auf Fig. 23 er-

läutert. Wie oben ausgeführt, kann, da das Impulsintervall T umgekehrt proportional zur Raddrehgeschwindigkeit ν ist, die Radgeschwindigkeit durch Berechnen des Reziprokwertes (1/T) des Impulsintervalls T ermittelt werden. Diese Berechnung der Radgeschwindigkeit V wird

Wf

im Schritt 5004 des Ausgabeprogramms ausgeführt. Nach dem Schritt 5004 wird im Schritt 5006 die Radsollgeschwindigkeit V. berechnet. Die Art der Ableitung der Radsollgeschwindigkeit V₁ ist in der US-PS 43 92 202, der US-PS 43 84 330 und 44 330 714 beschrieben. Aus diesen Druckschriften geht hervor, daß die Radsolldrehzahl V. als Funktion der Radgeschwindigkeitsverzögerung, wie gegenwärtig ermittelt, abgeleitet wird. Beispielsweise wird die Radgeschwindigkeit V , bei der die Radverzöge-

Wf

rung a den Verzögerungsschwellenwert a_ref von. beispielsweise -1,2g überschreitet, als Bezugspunkt für die Ableitung der Radsollgeschwindigkeit V^ verwendet wird. Die Radgeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, bei dem die Radverzögerung a ebenfalls den Verzögerungsschwellen-

Wf

wert a _f überschreitet, wird als der andere Bezugspunkt verwendet. Außerdem wird die Zeitdauer zwischen den Punkten a und b gemessen. Auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten V - und V , ^unc* ^^er gemessenen Zeitdauer P ermittelt sich der Verzögerungswert dV_i wie folgt:

^dV1 ^{= iV}w1 - ^Vw2^)/P <⁴⁾

Diese Radsollgeschwindigkeit V. wird für die ABS-Steuerung im nächsten ABS-Zyklus verwendet.

Es sei erwähnt, daß in dem ersten ABS-Zyklus man die Radsollgeschwindigkeit V. nicht erhalten kann. Daher wird für den ersten ABS-Zyklus ein vorbestimmter fester

Wert als Radsollgeschwindigkeit V. verwendet.

In einem Schritt 5008 wird die Schlupfrate R entsprechend der vorangehenden Formel (2) berechnet. Anschließend wird die Betriebsart auf der Basis der Radbeschleunigung a und der Schlupfrate R im Schritt 5010 bestimmt. Der Plan der Betriebsartenwahl des Betätigungsgliedes 16 ist in Form einer Tabelle in Fig. 29 dargestellt. In der Tabelle ist die Schlupfrate R über der Radbeschleunigung a aufgezeichnet. Wie man sieht, wird, wenn die Schlupfrate R im Bereich zwischen 0 und 15% liegt, die Haltebetriebsart gewählt, wenn die Radbeschleunigung a kleiner als -1,0g ist, und die Aufbau-

IfV

betriebsart wird gewählt, wenn die Radbeschleunigung a im Bereich zwischen -1,0g und 0,6g liegt. Wen ande-

\fV

rerseits die Schlupfrate R oberhalb von 3 5% bleibt, dann wird die Abbaubetriebsart gewählt, wenn die Radbeschleunigung a gleich oder kleiner als 0,6g ist, und es wird

ifV

die Haltebetriebsart gewählt, wenn die Radbeschleunigung im Bereich zwischen 0,6g und 1,5g liegt, Wenn die Radbeschleunigung a gleich oder größer als 1,5g ist,

IfV

dann wird die Aufbaubetriebsart ohne Rücksicht auf die Schlupfrate gewählt.

Gemäß der im Schritt 5010 gewählten Betriebsart werden die Signalpegel des Einlaßsignals EV und des Auslaßsignals AV so bestimmt, daß die Kombination der Signalpegel der gewählten Betriebsart für das Betätigungsglied 16 entspricht. Die ermittelte Kombination des Einlaßsignals EV mit dem Auslaßsignal AV wird zum Betätigungsglied 16 übertragen, um das elektromagnetische Ventil zu steuern.

Es sei bemerkt, daß, obgleich die Ausführungszeit des

Ausgabeberechnungsprogramms nur mit etwa 10 ms im vorangehenden Beispiel angegeben wurde, diese Zeit nicht notwendigerweise auf den erwähnten Wert fixiert ist und im Bereich zwischen 1 ms und 20 ms liegen kann. Die Ausführungszeit für das Ausgabeprogramm wird grundsätzlich in Übereinstimmung mit dem Ansprechverhalten des Betätigungsgliedes bestimmt.

Fig. 26 zeigt die Radbeschleunigungseinstellroutine, die im Schritt 5003 im Ausgabeberechnungsprogramm nach Fig. 22 ausgeführt wird. In einem Schritt 5003-1 wird das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD geprüft, um zu ermitteln, ob es gesetzt ist oder nicht. Wenn das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD gesetzt ist, dann geht die Steuerung auf das Ausgabeberechnungsprogramm zurück, ohne den Beschleunigungswert a einzustellen. Wenn sich das System in der Haltebetriebsart befindet, dann wird daher der Radbeschleunigungswert a nicht eingestellt.

Wenn andererseits das die Haltebetriebsart anzeigende Signal nicht gesetzt ist, wenn im Schritt 5003-1 geprüft, dann wird das die Abbaubetriebsart anzeigende Kennzeichen FLRL geprüft, um zu ermitteln, ob es gesetzt ist oder nicht (Schritt 5003-2). Wenn dieses Kennzeichen FRLR gesetzt ist, dann wird ein Zeitwert t, wenn die verstrichene Zeit seit der letzten Ableitung der Radbeschleunigung im Schritt 2040 von Fig. 2 verstrichen ist, im Schritt 5003-3 ausgelesen. Der eingestellte Wert a ' wird dann unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet :

a_w' = a_w + da_w χ t

im Schritt 5003-4. Der Radbeschleunigungswert a wird danach durch den eingestellten Wert a ', der im Schritt 5003-4 abgeleitet wurde, im Schritt 5003-5 aktualisiert.

Wenn andererseits das die Abbaubetriebsart anzeigende Kennzeichen FLRL bei Prüfung im Schritt 5003-2 nicht gesetzt ist, dann wird der Zeitwert t im Schritt 5003-6 ausgelesen. Der eingestellte Wert a ' wird im Schritt 5003-7 entsprechend der folgenden Gleichung berechnet:

V ^{= a}w - ^daw ^x *·
Der Radbeschleunigungswert a wird dann durch den ein-

gestellten Wert a ' im Schritt 5003-8 ersetzt, der im

Wt

Schritt 5003-7 ermittelt worden war.

Fig. 30 zeigt eine Routine zum Ermitteln der Projektgeschwindigkeit V , die wiederum dazu benutzt wird, um die Radsollgeschwindigkeit V. im Ausgabeberechnungsprogramm von Fig. 22 zu ermitteln. Die dargestellte Routine führt im wesentlichen dasselbe aus, was in dem unter Bezugnahme auf Fig. 17 erläuterten Kreis dargestellt ist.

In Fig. 30 wird die Routine während des Ausgabeberechnungsprogramme s vor der Ausführung des Schrittes 5006 getriggert. Unmittelbar nach Startausführung wird zunächst die gemessene Radbeschleunigung a mit dem Verzögerungsschwellenwert (-b-) im Schritt 5005-1 verglichen. Wenn die Radbeschleunigung a gleich oder kleiner als der Schwellenwert (-b-) ist, dann wird das den Steuerungszustand anzeigende Kennzeichen FLCT im Speicherblock 1257„im Schritt 5005-2 geprüft. Wenn dieses Kenn-

zeichen FLCT nicht gesetzt ist, und wenn somit der An-"fangszustand der ABS-Steuerung erkannt wird, dann wird im Schritt 500,5 das im Speicherblock 1258 enthaltene, die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD geprüft. Wenn dieses Kennzeichen FLHD sich bei der Prüfung im Schritt 5005-3 als nicht gesetzt erweist, dann wird der Radgeschwindigkeitssignalwert V„ im Schritt 5005-4 verriegelt und wird dazu benutzt, eine anfängliche Projektgeschwindigkeit Vq und einen anfänglichen Radgeschwindigkeitswert V _Q im Schritt 5005-5 voreinzustellen. Danach wird der erste Zeitgeber 1255 im Schritt 5005-6 gestartet. Im Schritt 5005-7 wird das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD auf gesetzt. Danach kehrt die Steuerung zum Ausgabeableitprogramm von Fig. 25 zurück.

Wenn andererseits bei der Prüfung im Block 5005-3 sich erweist, daß das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD gesetzt ist, dann wird ein voreingestesllter anfänglicher Verzögerungsgeschwindigkeitsanzeigewert dV ., der anfängliche Projektgeschwindigkeitswert V Q und der Zeitwert t im Schritt 5005-8 aus dem Speieher ausgelesen. Es sei bemerkt* daß der die anfängliche Verzögerungsgeschwindigkeit anzeigende Wert dV . dem Wert entspricht, der durch das Signal angegeben wird, das von dem Anfangsverzögerungswertgenerator in der ersten Ausführungsform erzeugt wird. Im nächsten Schritt 5005-9 wird ein Projektverzögerungswert (dV ) durch Multiplizieren des voreingestellten Wertes dV· mit dem Zeitwert t berechnet. Der projektierte Verzögerungswert dV_c wird dann im Schritt 5005-10 dazu benutzt, den laufenden Projektgeschwindigkeitswert V_ abzuleiten, wobei die Formel V = V 0 - dV verwendet wird. Die

CCC

Steuerung geht dann zum Hauptppogramm zurück.

Wenn das den.Steuerungszustand anzeigende Kennzeichen FLCT sich bei der Prüfung im Schritt 5005-2 als gesetzt erweist, dann wird das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD im Schritt 5005-11 geprüft. Wenn dieses Kennzeichen FLHD nicht gesetzt ist, dann wird der die Radgeschwindigkeit anzeigende Signalwert V im Schritt 5005-12 verriegelt. Der neuerlich verriegelte Geschwindigkeitswert V wird dazu verwendet, den anfängliehen Projektgeschwindigkeitswert Vq im nachfolgenden Schritt 5005-13 zu aktualisieren. Der Zeitgebersignalwert t und der AnfangsfahrZeuggeschwindigkeitswert Vq werden dann aus dem Speicher im Schritt 5005-14 ausgelesen. Der Zeitgeberwert t wird dazu verwendet, im Schritt 5005-15 ein Anfangszeitwertregister t_Q vorzuschreiben. Im nachfolgenden Block 5005-16 wird ein Anfangsradgeschwindigkeitsverzögerungsgeschwindigkeits- wert dV _n aus der Formel dV _n = (V _n - V )/t berechnet.

CU CU WU W

Schließlich wird im Schritt 5005-17 das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD gesetzt, bevor die Steuerung zum Hauptprogramm zurückkehrt. 25

Wenn das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD sich im Schritt 5005-11 als gesetzt erweist, dann werden die anfängliche Radgeschwindigkeitsverzögerungsgeschwindigkeit dV «, der Zeitwert t und der Anfangszeitwert t_Q im Schritt 5005-18 gelesen. Diese Werte werden dann im Schritt 5005-19 dazu verwendet, den Projektgeschwindigkeitsverzögerungswert V_ aus der Formel dV-Q . (t - tp) zu berechnen.. Sodann wird die Projektgeschwindigkeit V -unter Verwendung des Ausdrucks V_c0 - dV_c im Schritt 5005-20 errechnet. Danach kehrt die Steuerung zum Hauptprogramm zurück.

Wenn andererseits die im Schritt 5005-1 geprüfte gemessene Radbeschleunigung a größer als der Verzögerungs-Schwellenwert .(-b..) ist, dann geht die Steuerung auf einen Schritt 5005-21 über, in welchem das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD geprüft wird. Wenn dieses Kennzeichen gesetzt ist, dann wird es im Schritt 5005-22 rückgesetzt. Ein weiterer Zeitgeber t₂ wird dann im Schritt 5005-23 gestartet. Danach wird im Schritt 5005-24 das den Steuerzustand anzeigende Kennzeichen FLCT geprüft. Wenn dieses sich bei der Prüfung als nicht gesetzt erweist, dann wird es im Schritt 5005-25 gesetzt und die Steuerung kehrt zum Hauptprogramm zurück.

Wenn das die Haltebetriebsart anzeigende Kennzeichen FLHD im Schritt 5005-21 als nicht gesetzt ermittelt worden ist, dann wird im Schritt 5005-26 das den Steuerzustand anzeigende Kennzeichen FLCT geprüft. Wenn dieses be.i der Prüfung entweder im Schritt 5005-24 oder im Schritt 5005-26 geprüfte Kennzeichen gesetzt ist, dann wird der Zeitwert t₂ des Zeitgebers t₂ im Schritt _ 5005.-27 ausgelesen. Der Zeitgeberwert t« wird dann mit einem Steuerbeendigungsschwellenwert t _, im Schritt 5005-28 verglichen. Wenn der Zeitgeberwert t₂ gleich oder größer als dieser Schwellenwert t „ ist, dann wird das den Steuerzustand anzeigende Kennzeichen FLCT im Schritt 5005-29 rückgesetzt. In jedem Falle kehrt die Steuerung auf das Hauptprogramm zurück.

Während der Ausführung dieser Routine wird die in den Schritten 5005-11, 5005-28 ermittelte Verzögerungsgeschwindigkeit dV_c in einem Verzögerungsgeschwindigkeitsregister 1262 der Steuereinheit gespeichert. In der Rad-

- - ·" '·· 3'5-2-Q SO

beschleunigungseinstellroutine nach Pig. 29 wird der Projektgeschwindigkeitsverzögerungswert in dem Verzögerungsgeschwindigkeitsregister 3 262 als Koeffizient zum Ermitteln des Radbeschleunigungseinstellwertes verwendet .

Die Fig. 31 bis 33 zeigen die dritte Ausführungsform der Steuereinheit, die in dem ABS-System nach der Erfindung verwendet wird. Bei dieser dritten Ausführungsform wird der Radbeschleunigungswert in Übereinstimmung mit dem Fluiddruck in dem Radbremszylinder eingestellt.

Das Grundkonzept, das hinter dieser dritten Ausführungsform der Erfindung steht, beruht darin, daß die extrapolierte Änderungsgeschwindigkeit der Radbeschleunigung. da im wesentlichen proportional der Änderungsgeschwindigkeit ΔΡ des Bremsdrucks, d.h. des Fluiddrucks im Radbremszylinder ist und wie folgt dargestellt wird:

I · dw = -b »

wobei I eine Konstante, dw die Änderung der Winkelgeschwindigkeit des Rades und proportional der Radbeschleunigung und -b eine Konstante ist.

Auf diese Weise kann die Änderungsgeschwindigkeit der Radbeschleunigung a durch Ermitteln der Änderungsgeschwindigkeit des Fluiddrucks etwa angenähert ermittelt werden. Die Änderungsgeschwindigkeit der Radbeschleunigung a läßt sich ausdrücken als:

dP = B χ dt.

Durch Beobachten des Fluiddrucks läßt sich daher die

NA!. IHSPECTED

Xnderungsgeschwindigkeit der Radbeschleunigung abschätzen.
5

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 31 empfängt der Radbeschleunigungseinstellkreis 212b des Radbeschleunigungsableitkreises 212 nur den Radbeschleunigungswert a von dem Radbeschleunigungsberechnungskreis 212a.

Wie Fig. 32 zeigt, enthält der Radbeschleunigungseinstellkreis einen wiedertriggerbaren Zeitgeber 2i2b-i5, der drei Eingangsanschlüsse aufweist, die mit den Ausgangen der NOR-Schaltung 2i2d-10, der UND-Schaltung 212b-11 bzw, der UND-Schaltung 2i2b-i2 verbunden sind. Der Ausgangsanschluß des wiedertriggerbaren Zeitgebers 212b-15 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß einer ODER-Schaltung 212b-i6 verbunden. Die ODER-Schaltung hat einen weiteren invertierenden Eingangsanschluß, -der mit dem wiedertriggerbaren Zeitgeber 242 von Fig. 31 verbunden ist.

Der wiedertriggerbare Zeitgeber 212b-15 wird durch die Vorderflanke eines jeden der Torausgänge der NOR-Schaltung 212b-10, der UND-Schaltung 212b-11 und der UND-Schaltung 2i2b-12 getriggert. Der wiedertriggerbare Zeitgeber 212b-i5 gibt ein HOCH-Pegelausgangssignal ab, wenn er getriggert ist. Die ODER-Schaltung 2i2b-16 ist ausgangsseitig mit dem Schalter 212b-1 verbunden. Wenn daher der Eingang des wiedertriggerbaren Zeitgebers 2i2b-15 NIEDRIG ist, dann bleibt der Schalter 2i2b-1 offen, womit der Betrieb des Integrators ermöglicht wird.

Wie aus dem voranstehenden entnehmbar ist, wird der in-

" 352027S

tegrierte Wert des Integrators 212b-3 auf diese Weise rückgesetzt, wenn das Steuersystem von einer Betriebsart auf die andere umschaltet.

Die Triggerperiode des wiedertriggerbaren Zeitgebers ist langer als die Maximaldauer von Aufbau- oder Abbaubetriebsart eingestellt.

Es sei betont/ daß₇ obgleich Änderungen des Fluiddrucks durch Überwachung der Ausgänge der NOR-Schaltung und der UND-Schaltung in der dritten Ausführungsform überwacht werden, man diese doch auch durch direktes Beobachten des Fluiddruckes.ermitteln kann. In diesem Falle wird ein Fluiddrucksensor dazu verwendet/ die Fluiddruckänderungen zu ermitteln.

Claims

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER NISSAN MOTOR COMPANY, LIMITED 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS A. GRÜNECKER, dipl-ins DR H. KlNKEUDEY. oipl-ing DR W. STOCKMAIR, dipling «se ic»ltechi DR. K. SCHUMANN, dipl-pmys P H. JAKOB. DlPL-ING DR. G. BEZOLD. dipl-cheu W. MEISTER. DIPl-ING H. HILGERS, dipling DR H. MEYER-PLATH. dipl-wg DR M. BOTT-BODENHAUSEN.-DiPL-PNvs DR U. KINKELDEY. d.pl-b.01. • UCENCIE EN OfiOlT DE L' UNIV DE GENEVE 8000 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE SB P 19 594-514/grüt Antiblockierbremssteuerungssystem für ein Fahrzeug Patentansprüche

1. Antiblockierbremssteuerungssystem für ein Fahrzeugbremssystem, enthaltend

ein hydraulisches Bremssystem mit einem Drucksteuerventil (16a) zum Einstellen des Bremsdrucks an einem Fahrzeugrad, wobei das Drucksteuerventil (16a) eine Druckeinstellung über wenigstens einen Antiblockiersteuerungszyklus (ABS-Zyklus) ausführt, der eine
erste Betriebsart zum Steigern des Bremsdrucks und

~²'

eine zweite Betriebsart zum Vermindern des Bremsdrucks aufweist;
B

einen Radgeschwindigkeitssensor (102) zum überwachen der Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades und zum Erzeugen eines Sensorsignals;

eine Steuereinheit (202) zum Steuern des Drucksteuerventils (16a), um das Rad am Rutschen zu hindern, wobei die Steuerungseinheit periodisch die Radbeschleunigung über ein gegebenens Intervall auf der Basis des Sensorsignals ausführt und finderungen der Radbeschleunigungswerte in übereinstim-V

mung mit einem vorbestimmten Extrapolationskoeffi-

T zienten extrapoliert, der mit der Betriebsart des

Drucksteuerventils (16a) variiert, wobei die Steuereinheit (202) weiterhin einen Radschlupfwert auf der Basis des Sensorsignals ermittelt und ein

Steuersignal erzeugt, um das Drucksteuerventil (16a) in eine Betriebsart zu bringen, die entsprechend dem Radbeschleunigungswert und dem Radschlupfwert ausgewählt ist.

25

2. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheit (202) einen von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert ableitet, der dazu verwendet wird, die Radbeschleunigung einzustellen, und den extrapolierten Radbeschleunigungswert als Summe des Radbeschleunigungswertes, der aus dem Sensorsignal abgeleitet wird, und dem von der verstrichenen Zeit * abhängigen Wert ableitet.

35

· ί

3. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 2, bei dem die Steuereinheit (202) den von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert jedesmal dann rücksetzt, wenn ein neuer Radbeschleunigungswert auf der Grundlage des Sensorsignals abgeleitet wird.

4. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch'1, bei dem die Steuerungseinheit Einrichtungen zum überwachen der Straßenoberflächenreibung aufweist und den Extrapolationskoeffizienten als Funktion des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten ableitet.

ν

5. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet , daß die --, Λ

Steuereinheit (202) Einrichtungen zum überwachen der Straßenoberflächenreibung aufweist und den Extrapolationskoeffizienten als Funktion des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten ableitet.

6. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennze ichnet , daß die

.25 Steuereinheit (202) Bremszustände ermittelt und den Sensorsignalwert verriegelt, wenn die ermittelten Bremsbedingungen einen vorbestimmten Zustand befriedigen, wobei die Steuereinheiten (202) einen ersten verriegelten Wert halten, der verriegelt worden ist, als zum ersten Mal die Bremsbedingungen den vorbestimmten Zustand befriedigten und einen zweiten verriegelten Wert jedesmal dann aktualisieren, wenn alle Bremsbedingungen den vorbestimmten Zustand befriedigen, und daß die Steuereinheiten *ß

(202) den Extrapolationskoeffizienten auf der Basis *

der Differenz zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und der zwischen der Verriegelung verstrichenen Zeit ableitet.

7. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheiten (202) weiterhin ein Kriterium für das Umschalten zwischen der ersten und der zweiten

Betriebsart auf der Grundlage der Differenz zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und dem Verriegelungsintervall ableitet.

j 15

8. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 7,

₍ dadurch gekennzeichnet , daß die

Steuereinheiten (202) den Wert dieses Kriteriums

mit einer gegebenen Geschwindigkeit vermindert, die aus dem Unterschied zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und dem Verriegelungsintervall abgeleitet ist.

9. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 8_f dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheiten (202) einen Projektgeschwindigkeitswert auf der Basis von erstem oder zweitem verriegelten Wert, der Differenz zwischen den verriegelten Werten und dem Verriegelungsintervall ableitet und das Kriterium in Übereinstimmung mit der Projektgeschwindigkeit ableitet.

10. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheiten (202) einen der ersten und zweiten verriegelten Werte als Anfangswert für die Projekt-

geschwindigkeit verwendet und diesen Anfangswert mit einer gegebenen Geschwindigkeit vermindert, die auf der Basis der Differenz zwischen den beiden verriegelten Werten und dem Verriegelungsintervall abgeleitet wird.

11. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheit den genannten Kriteriumswert ein vorbestimmtes Ausmaß niedriger als die Projektgeschwin digkeit ansetzt, wobei das Ausmaß ein gewünschtes Maß an Radschlupf, der vom Bremsdruck erlaubt wird, darstellt.

12. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 11,

bei dem der ABS-Zyklus aus einer ersten Stufe zum **

Steigern des Bremsdrucks, einer zweiten Stufe zum Halten des Bremsdrucks auf einem konstanten Wert in der ersten Betriebsart, einer dritten Bedingung zum Vermindern des Bremsdrucks und einer vierten Bedingung zum Halten des Bremsdrucks auf einem konstanten Wert in der zweiten Betriebsart besteht.

13. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheiten (202) den von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert immer dann rücksetzt, wenn das Drucksteuerventil (16a) von einer Betriebsart auf die andere übergeht.

14. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 8,

bei dem die Steuereinheit (20) den von der verstri- ^ chenen Zeit abhängigen Wert immer dann rücksetzt, )

wenn ein neuer Radbeschleunigungswert auf der Grundlage des. Sensorsignals abgeleitet wird.

15. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Steuereinheit (202) den von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert immer dann rücksetzt, wenn das Drucksteuerventil (16a) von der einen Betriebsart in die andere übergeht.

16. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem der ABS-Zyklus aus einer ersten Stufe zum Steigern des Bremsdrucks, einer zweiten Stufe zum Halten des Bremsdrucks auf einem konstanten Wert in der ersten Betriebsart, einem dritten Zustand zum Vermindern des Bremsdrucks und einem vierten Zustand zum Halten des Bremsdrucks auf einem konstanten Wert in der zweiten Betriebsart besteht.

17. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 16,

bei dem die Steuereinheit (202) den von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert immer dann rücksetzt, wenn das Drucksteuerventil (16a) von der einen Betriebsart in eine andere übergeht.

18. Antiblockierbremssteuerungssystem für ein Fahrzeugbremssystem, enthaltend

ein hydraulisches Bremssystem mit einem Radbremszylinder (34a) zum Zuführen eines Bremsdrucks zu einem Fahrzeugrad, ein Drucksteuerventil (16a), das dem Radbremszylinder (34a) zugeordnet ist, um den Fluiddruck in dem Radbremszylinder (34a) einzustellen, wobei das Drucksteuerventil (16a) dazu einge-

richtet ist_f den Fluiddruck in dem Radbremszylinder (34a) in einer ersten Betriebsart zu steigern, den Fluiddruck in dem Radbremszylinder (34a) auf einem erhöhten konstanten Wert in seiner zweiten Betriebsart zu halten, den Fluiddruck in dem Radbremszylinder (34) in seiner dritten Betriebsart zu vermindern und den Fluiddruck in den Radbremszylinder (34a) auf einem verminderten konstanten Wert in seiner vierten Betriebsart zu halten;

einen Radgeschwindigkeitssensor (102) zum Ermitteln der Drehgeschwindigkeit des Rades und zum Erzeugen eines die Radgeschwindigkeit anzeigenden Signals, das einen Wert hat, der die ermittelte Radgeschwindigkeit beinhaltet, und

eine Steuereinheit (202), die periodisch einen Radbeschleunigungswert auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitssignaländerung ableitet, den Radbeschleunigungswert mit einem vorbestimmten Verzögerungsschwellenwert vergleicht und das Drucksteuerventil (16a) von der ersten Betriebsart auf die zweite Betriebsart umschaltet, wenn immer die Radbeschleunigung unter den Verzögerungsschwellenwert fällt, wobei die Steuereinheit (202) den Radbeschleu nigungswert mit einem vorbestimmten Extrapolationskoeffizienten einstellt, der mit der Betriebsart des Drucksteuerventils (16a) variiert.

19. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 18, bei dem der Extrapolationskoeffizient einen negativen Wert aufweist, wenn das Drucksteuerventil (16a) in der ersten Betriebsart arbeitet, und einen posi-·

tiven Wert hat, wenn das Drucksteurventil (16a) in der dritten Betriebsart arbeitet.

20. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 19, bei dem die Steuereinheit den Extrapolationskoeffizienten auf Null hält, wenn das Drucksteuerventil (16a) entweder in der zweiten oder in der vierten Betriebsart arbeitet.

21. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 2O₇ bei dem die Steuereinheit (202) einen von einer verstrichenen Zeit abhängigen Wert ableitet, der dazu verwendet wird, den Radbeschleunigungswert einzustellen und den eingestellten Radbeschleunigungswert als Summe des Radbeschleunigungswertes, der aus dem Sensorsignal und dem von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert ableitet.

22. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 21,

bei dem die Steuereinheit den von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert immer dann auf Null rücksetzt, wenn ein neuer Radbeschleunigungswert aus dem Sensorsignal abgeleitet wird.

23. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 22, bei dem die Steuereinheit Einrichtungen zum überwachen der Straßenoberflächenreibung aufweist und den Extrapolationskoeffizienten in Abhängigkeit von dem Straßenoberflächenreibungskoeffizienten ableitet,

24. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 23, bei dem die Steuereinheiten (202) die Bremsbedingungen ermitteln und den Sensorsignalwert verrie-

geln, wenn die ermittelten Bremsbedingungen einen vorbestimmten Zustand befriedigen, wobei die Steuereinheiten (202) einen ersten verriegelten Wert, der zum Zeitpunkt, zu welchem die Bremsbedingungen zum ersten Mal den vorbestimmten Zustand befriedigen, verriegeln und einen zweiten verriegelten Wert jedes Mal dann aktualisieren, wenn die Bremsbedingungen den vorbestimmten Zustand befriedigen, und wobei die Steuereinheit den Extrapolationskoeffizienten auf der Grundlage der Differenz zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und der zwischen den Verriegelungen verstrichenen Zeit ableitet,

25. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 24,

bei dem die Steuereinheit (20) weiterhin ein Kriterium zum Umschalten zwischen den zweiten und dritten Betriebsarten auf der Grundlage der Differenz zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und dem Verriegelungsintervall ableitet.

26. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 25, bei dem die Steuereinheit den Wert des Kriteriums mit einer gegebenen Geschwindigkeit vermindert, die aus der Differenz zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und dem Verriegelungsintervall abgeleitet wird.

27. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 21, bei dem die Steuereinheit den von der verstrichenen Zeit abhängigen Wert immer dann rücksetzt, wenn das Drucksteuerventil (16a) von der einen Betriebsart in eine andere übergeht.

28. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 27, bei dem die Steuereinheit Einrichtungen zum überwachen der Straßenoberflächenreibung aufweist und den Extrapolationskoeffizienten in Abhängigkeit von der Straßenoberflächenreibung ableitet.

29. Antiblockierbremssteuerungssystem nach Anspruch 28, bei dem die Steuereinheit die Bremsbedingungen überwacht und den Sensorsignalwert verriegelt, wenn die ermittelten Bremsbedingungen einen vorbestimmten Zustand befriedigen, wobei die Steuereinheit (202) einen ersten verriegelten Wert, der zu dem Zeitpunkt verriegelt wurde, bei dem die Bremsbedingungen den vorbestimmten Zustand zum ersten Mal befriedigen, halten und einen zweiten verriegelten Wert jedes Mal dann aktualisieren, wenn die Bremsbedingungen den vorbestimmten Zustand befriedigen, und daß die Steuereinheit (202) den Extrapolationskoeffizienten auf der Basis der Differenz zwischen den ersten und zweiten verriegelten Werten und der zwischen den Verriegelungen verstrichenen Zeit ableitet.

30. Verfahren'für die Antiblockierbremssteuerung eines

Fahrzeugbremssystems,

gekennzeichnet durch folgende Schritte

Erzeugen eines die Radgeschwindigkeit anzeigenden Signals, das einen die Radgeschwindigkeit angebenden Wert hat;

Ableiten von BremsSteuerparametern auf der Grundlage des die Radgeschwindigkeit angebenden Signalwertes,

periodisches Ermitteln eines Radbeschleunigungswertes aus dem die Radgeschwindigkeit angebenden Signal;

Extrapolieren des Radbeschleunigungswertes in Übereinstimmung mit einer Zeit, die von dem Extrapolationswert abhängig ist, der mit der Betriebsart des Bremssystems variiert, zu welchen Betriebsarten eine erste Betriebsart gehört, bei dem der Bremsdruck steigt, und eine zweite Betriebsart, in der der Bremsdruck fällt;

^5 Vergleichen des die Radgeschwindigkeit angebenden ^

Signalwertes mit einem ersten Bezugswert und Vermindern des Bremsdrucks am Fahrzeugrad, wenn der ^ die Radgeschwindigkeit angebende Signalwert ein vorbestimmtes spezifisches Verhältnis zu dem ersten Bezugswert erreicht; und

Vergleichen des die Radgeschwiridigkeit angebenden Signalwertes mit einem zweiten Bezugswert und Steigern des Bremsdrucks an dem Fahrzeugrad, wenn der die Radgeschwindigkeit angebende Signalwert ein vorbestimmtes spezifisches Verhältnis zu dem zweiten Bezugswert erreicht.

31. Verfahren nach Anspruch 30, weiterhin gO gekennzeichnet durch die Schritte

Vergleichen des Radbeschleunigungswertes mit einem dritten Bezugswert und Steuern des Bremssystems in einer dritten Betriebsart, in der der Bremsdruck auf ^r' einem erhöhten konstanten Wert gehalten wird, wenn

-12- 352Ü276

der Radbeschleunigungswert unter den dritten Bezugswert fällt und Vergleichen der Radbeschleunigung mit einem vierten Bezugswert und Steuern des Bremssystems in einer vierten Betriebsart, in der der Bremsdruck auf einem verminderten Wert konstant gehalten wird, wenn die Radbeschleunigung den vierten Bezugswert übersteigt.

32. Verfahren nach Anspruch 31,

dadurch gekennzeichnet , daß der zeitabhängige Extrapolationswert negativ ist, wenn das Bremssystem in der ersten Betriebsart arbeitet, und positiv ist, wenn das Bremssystem in der zweiten Betriebsart arbeitet.

33. Verfahren nach Anspruch 32,

dadurch gekennzeichnet , daß der zeitabhängige Extrapolationswert immer dann rückgesetzt wird, wenn die Ableitung des Radbeschleunigungswertes ausgeführt wird.

34. Verfahren nach Anspruch 32,

dadurch gekennzeichnet , daß die Straßenoberflächenreibung beobachtet wird, und der zeitabhängige Extrapolationswert in Abhängigkeit von der Straßenoberflächenreibung verändert wird.

gO

35. Verfahren nach Anspruch 32,

dadurch gekennzeichnet , daß der zeitabhängige Extrapolationswert immer dann rückgesetzt wird, wenn die Betriebsart des Bremssystems sich ändert.

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