DE3709158A1 - Bremsregelsystem - Google Patents
BremsregelsystemInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Rutschverhinderungs-
Bremsregelsystem zur Erzielung eines befriedigenden
Rotationsverhaltens der Räder eines Motorfahrzeugs
während des Bremsvorgangs. Insbesondere betrifft die
Erfindung ein Antiblockier-Regelsystem, welches ausgelegt
ist, den Bremsflüssigkeitsdruck in gewünschter Art
zu erhöhen und zu verringern, um zu verhindern, daß die
Räder blockieren.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur
Unterscheidung zwischen Rauschdaten und tatsächlichen
Geschwindigkeitsdaten für ein ein Rutschen
verhinderndes Antiblockiersystem.
Bisher ist eine Vielzahl von Antiblockiersystemen
vorgeschlagen worden, bei denen während des Bremsbetriebs
der Bremsflüssigkeitsdruck reduziert wird, um
das Auftreten einer unerwünschten Radblockade zu
verhindern, und die so reduzierte Bremsflüssigkeit wird
dann erhöht, um eine unerwünschte Verlängerung des
Bremsweges zu vermeiden. Unter den herkömmlichen
Antiblockiersystemen ist eines, bei dem verschiedene
Druckaufbaugeschwindigkeiten gespeichert werden; eine
der gewünschten Druckaufbaugeschwindigkeiten wird
ausgewählt und der Bremsdruck wird zum Beispiel mit der
ausgewählten Aufbaugeschwindigkeit erhöht. Um die
Geschwindigkeitsauswahl des Druckaufbaus zu bewirken,
wurde ein System vorgeschlagen, bei dem ein durch ein
Solenoid betätigtes Ventil, das angepaßt ist, um mit
einer relativ hohen Frequenz betätigt zu werden, in dem
Aufbausystem des Bremsflüssigkeitsdruckes enthalten
ist; ein Pulszuggenerator, wie ein Multivibrator, ist
in dem Treibersystem für das solenoidbetätigte Ventil
vorgesehen; und die Zeitsteuerung, mit der das solenoidbetätigte
Ventil durch ein Pulszugsignal getrieben
wird, das von dem Multivibrator abgeleitet ist, wird
auf der Basis des Signals gesteuert, das die Radbeschleunigung
darstellt. (Britische Patentschrift No.
13 05 430).
Ein herkömmliches Rutschverhinderungs-Bremsregelsystem
umfaßt eine Radgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung,
die an der Fahrzeugradachse angeordnet ist und Pulssignale
erzeugt, die der Radgeschwindigkeit entsprechen.
Die Radgeschwindigkeit wird, basierend auf der
Periode von einem Zyklus des Pulssignals, berechnet,
und das Ergebnis der Berechnung wird dazu verwendet,
den Bremsdruck zu regeln.
Die Pulssignale von dem Radgeschwindigkeitsdetektor
werden durch die Vibration von den Reifen oder durch
elektrisches Rauschen gestört. Ein Beispiel eines Ausgangssignals
des Radgeschwindigkeitsdetektors ist in
Fig. 4 dargestellt. Wie in der Kurve der Fig. 4 gezeigt
ist, kann die Radgeschwindigkeit, aufgrund des
Rauschens N A , fälschlich als ein Beschleunigungszustand
erkannt werden, obgleich sie sich tatsächlich
in einem Verzögerungszustand befindet; oder umgekehrt
kann sie, aufgrund des Rauschens N B , als ein Verzögerungszustand
unterschieden werden, obgleich sie sich
tatsächlich in einem Beschleunigungszustand befindet.
Solch ein Fehlurteil bewirkt eine Fehlfunktion des
Antiblockiersystems.
Die Fig. 5 zeigt eine Kurve (i) des Impulssignals von
dem Radgeschwindigkeitssensor und eine Kurve (ii) des
Ausgangs des Zählers (Zyklusperiodendetektor), welcher
die Impulse darstellt, die jeweils eine Breite haben,
die einem Zyklus des Pulssignals der Kurve (i) entspricht.
Das oben genannte Rauschen erscheint in der
Kurve (i), welches ein unnötiges Signal (n) erzeugt,
das eine Periode t 3 hat und so die Fehlfunktion des
Systems verursacht.
Um solch eine Fehlfunktion zu vermeiden, wurde eine
Integralschaltung verwendet, um die Geschwindigkeitskurve
zu modifizieren und zu mitteln, wie es durch die
gestrichelte Linie in Fig. 4 dargestellt ist. Die
Integralschaltung kann jedoch nicht wirksam den Einfluß
von Rauschen mit einer langen Periode vermeiden. Auch
wird die Detektionszeitsteuerung der Spitzen des
Wellensignals aufgrund der Verwendung der Integralschaltung
verzögert, wodurch die Verläßlichkeit und
Stabilität des Antiblockiersystems verschlechtert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antiblockiersystem
zu schaffen, bei dem die oben genannten
Probleme durch Detektion der Radgeschwindigkeit und
Berechnung der Beschleunigung oder Verzögerung aus den
Radgeschwindigkeitsdaten verringert werden, und dann
bestimmt wird, ob die berechneten Ergebnisse der
Beschleunigung oder des Bremsens einen tatsächlichen
Beschleunigungs- oder Bremszustand darstellen. Das
Antiblockierregelsystem wird in Übereinstimmung mit den
berechneten Ergebnissen nur gesteuert, wenn entschieden
ist, daß die Berechnungsergebnisse tatsächlich den
Beschleunigungs- oder Bremszustand darstellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Antiblockier-
Regelsystem für ein Motorfahrzeug vorgesehen,
welches umfaßt: einen Radgeschwindigkeitssensor, der
für jedes der Fahrzeugräder vorgesehen ist und ein
Pulssignal erzeugt, das einen Pulszyklus hat, der der
Revolutionsgeschwindigkeit jeden Rades entspricht; eine
Pulszyklusmeßschaltung zur Detektion des Zyklus der
Impulse des Pulssignals von dem Radgeschwindigkeitssensor;
und eine Diskriminatoreinrichtung zur Diskriminierung
eines tatsächlichen Beschleunigungs- oder
Bremszustands in Übereinstimmung damit, ob die Periode
des Beschleunigungs- oder Bremszustands größer als eine
vorbestimmte Zeit ist, wobei der Beschleunigungszustand
oder Bremszustand aus den Radgeschwindigkeitsdaten
berechnet wird, die von der Pulszyklusmeßschaltung
detektiert werden, und das System auf der Basis
des Ergebnisses der Diskriminierung durch die Diskriminierungseinrichtung
geregelt wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
und in Verbindung mit der Zeichnung
näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Konstruktionsansicht eines Antiblockier-
Regelsystems gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Verfahrens der
Diskriminierung des tatsächlichen Bremszustands
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Verfahrens der
Diskriminierung der unteren Spitze der
Radgeschwindigkeit gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Radgeschwindigkeitskurve
mit Rauschen;
Fig. 5 eine erklärende Ansicht des Verhältnisses
zwischen dem Ausgang des Radgeschwindigkeitssensors
und dem Detektionssignal von
dem Ausgang des Radgeschwindigkeitssensor;
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur
Detektion der Radgeschwindigkeit;
Fig. 7 eine Ansicht zur Erklärung der Funktion
der Schaltung der Fig. 6;
Fig. 8 eine Konstruktionsansicht eines Antiblockier-
Regelsystems, bei dem die vorliegende
Erfindung angewendet ist,
Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur
Regelung des Antiblockier-Bremsregelsystems
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine graphische Ansicht zur Erklärung der
Funktion des Antiblockier-Bremsregelsystems,
welches die vorliegende Erfindung
verwendet;
Fig. 11 ein Blockdiagramm zur Erklärung der
Konstruktion des Antiblockier-Bremsregelsystems,
bei dem die vorliegende
Erfindung angewendet ist; und
Fig. 12 eine graphische Ansicht zur Erklärung der
Funktion der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, welches die oben genannten Nachteile
der bekannten Vorrichtungen vermeidet. Radgeschwindigkeitssensoren
201-1 bis 201-N detektieren die
Umdrehungsgeschwindigkeit der jeweiligen Achsen A 1 bis
A N , welche Geschwindigkeit als eine Zyklenlänge von
Impulsen dargestellt ist. Üblicherweise ist N 2 oder 4.
Impulszähler 202-1 bis 202-N messen jeweils die
Radgeschwindigkeit aus dem Zyklus des Pulssignals von
den Radgeschwindigkeitssensoren 201-1 bis 201-N, wie es
später im Detail beschrieben wird. Die Beschleunigung
oder Bremsung wird aus den Geschwindigkeitsdaten der
Radgeschwindigkeit, die durch die Impulszähler 202-1
bis 202-N gemessen werden, in einer zentralen Prozessoreinheit
(CPU) 204 berechnet. Eine Beschleunigungs-
und Bremsdiskriminatoreinrichtung 203 bestimmt,
ob der berechnete Beschleunigungs- oder Bremszustand
von einem tatsächlichen Beschleunigungs- oder Bremszustand
abgeleitet ist, in Übereinstimmung mit der Länge
der Periode, über die der berechnete Beschleunigungs-
oder Bremszustand sich erstreckt hat. Ein Controller
205 steuert die Antiblockier-Bremskontrolle 206-1 bis
206-N durch ein Steuersignal, in Übereinstimmung mit
dem Radzustand, der durch die CPU errechnet und durch
die Beschleunigungs- und Bremsdiskriminatoreinrichtung
203 diskriminiert wurde. Die Antiblockier-Bremscontroller
206-1 bis 206-N versorgen das Bremsantriebssystem
mit einem Bremsdruck, in Übereinstimmung mit dem
Steuersignal, und wenden die Bremskraft jeweils auf die
Räder W 1 bis W N an.
An dem Aufbau der Fig. 1 wird der Zyklus der Impulse
des Pulssignalausgangs von jedem Radgeschwindigkeitssensor
201-1 bis 201-N durch die Impulszähler 202-1 bis
202-N gemessen, um die Radgeschwindigkeit zu berechnen.
Die Beschleunigung oder Bremsung des Rads wird dann auf
der Basis der berechneten Radgeschwindigkeitsdaten berechnet
und über den Controller 205 zu der Beschleunigungs-
oder Bremsdiskriminatoreinrichtung 203 übertragen.
Die Beschleunigungs- und Bremsdiskriminatoreinrichtung
bestimmt, ob die berechneten Beschleunigungs-
oder Bremsdaten echte und effektive Daten sind, die von
einem tatsächlichen Beschleunigungs- oder Bremszustand
abgeleitet sind, falls der berechnete Beschleunigungs-
oder Bremszustand länger als eine vorbestimmte Zeit
anhält. Wenn die berechneten Daten als echte Daten
bestimmt sind, überträgt der Controller ein optionales
Steuersignal an die Antiblockier-Bremscontroller 206-1
bis 206-N. Die Antiblockier-Bremskontroller 206-1 bis
206-N bringen, in Übereinstimmung mit dem Steuersignal,
eine Bremskraft auf die Räder W 1 bis W N , um eine
verläßliche Antiblockier-Bremsfunktion zu erzielen.
Wie bereits erwähnt, wird der aus den detektierten
Radgeschwindigkeitsdaten berechnete Beschleunigungs-
oder Bremszustand als echter Datenzustand betrachtet,
wenn der Zustand länger als eine vorbestimmte Zeit
anhält. Deshalb werden die berechneten Daten, die auf
dem Rauschen basieren, das gewöhnlich nur eine sehr
kurze Zeit lang auftritt, als unnötige Daten betrachtet.
Somit ist es möglich, eine Fehlfunktion des Antiblockier-
Bremsregelsystems aufgrund des Rauschens in
den Radgeschwindigkeitsdaten zu vermeiden.
Ein Beispiel einer Radgeschwindigkeitsmeßeinrichtung in
einem Antiblockier-Bremssystem wird im folgenden anhand
der Fig. 6 und 7 beschrieben. Die Fig. 6 zeigt ein
Blockdiagramm der Radgeschwindigkeitsmeßeinrichtung.
Die Schaltung umfaßt eine Wellenformerschaltung 106-1,
eine Randdetektorschaltung 107-1, Zähler 108-1 bis
108-N, Puffer 109-1 bis 109-N, Multiplexer 110 eine
Haltebitschaltung 111 und eine zentrale Prozessoreinheit
(CPU) 112. Die Wellenformerschaltung 106-1 trimmt
das Wellensignal der Radgeschwindigkeit, das von dem
Radgeschwindigkeitssensor 101-1 detektiert worden ist,
in ein rechtwinkliges Impulssignal. Die Randdetektorschaltung
107-1 erzeugt ein Signal, das einem Zyklus
der Radgeschwindigkeitsimpulse entspricht, die von der
Wellenformerschaltung zu rechteckigen Impulsen geformt
worden sind, durch Verwendung des ansteigenden oder
abfallenden Punktes des geformten rechtwinkligen Imulses
als Triggerpunkt. Jeder der Zähler 108-1 bis 108-N
zählt Taktimpulse während eines Zyklus der Signalausgabe
des rechtwinkligen Impulssignals von der Randdetektorschaltung
107-1. Die Puffer 109-1 bis 109-N
registrieren die Daten der Zählergebnisse, die von den
Zählern 108-1 bis 108-N ausgegeben werden. Der Multiplexer
110 wählt die in den Puffern 109-1 bis 109-N
registrierten Daten und gibt diese Daten an den Datenbus.
Die Haltebit-Halteschaltung 111 hält den Zustand
der Vervollständigung des Verfahrens der Messung des
Radgeschwindigkeitsimpulszyklus, das von den Zählern
108-1 bis 108-N durchgeführt wurde. Die CPU 112 scanned
die Haltebit-Halteschaltung und liest die in den
Puffern 109-1 bis 109-N registrierten Daten, die der
Halatebiposition in der Haltebit-Halteschaltung 111
entsprechen, über den Multiplexer 110 aus. Die CPU 112
überträgt dann ein Rückstellsignal , um die Randdetektorschaltung
107-1 und die Zähler 108-1 bis 108-N
zurückzustellen. Die Haltebit-Halteschaltung 111 wird
ebenfalls von der Randetektorschaltung 107-1 zurückgestellt.
Die CPU 112 überträgt dann ein Steuersignal
an die Antiblockier-Bremstreibereinrichtung (nicht
dargestellt), um das Antiblockier-Bremssystem in
Abhängigkeit von den ausgelesenen Radgeschwindigkeitsdaten
zu steuern.
Die Funktion der Schaltung der Fig. 6 wird ferner in
Verbindung mit Fig. 7 beschrieben. Das Wellensignal
stellt den getrimmten Impulssignalausgang von
dem Radgeschwindigkeitssensor 101-1 dar, der durch die
Wellenformerschaltung 106-1 geformt ist. Das Wellensignal
stellt ein Ausgangssignal von der Randdetektorschaltung
107-1 dar und umfaßt Impulse mit einer Breite,
die der Länge eines Zyklus der Impulse des Wellensignals
entsprechen. Das Wellensignal*(3) stellt
Taktimpulse dar. Die Zeit von einem Zyklus des Impulssignals
wird durch Zählen der Taktimpulse von dem
Wellensignal gemessen. Das Wellensignal stellt
ein Eingangssignal dar, das zu dem Zähler 108-1 übertragen
wird. Das Wellensignal ist das Ausgangssignal
von dem Zähler 108-1 und stellt das Zählergebnis
der Zahl der Impulse von dem Signal dar. Das
Wellensignal ist ein Impulssignal zur Rückstellung
der Randdetektorschaltung 107-1 und des Zählers 108-1.
Das Wellensignal ist ein registriertes Signal, das
in der Haltebit-Halteschaltung 111 gehalten wird. Bei
Detektion der Einstellung eines Haltebits ind der
Haltebithalteschaltung 111, beginnt die CPU 112 die
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten zu lesen, die in einem
der Puffer 109-1 bis 109-N gespeichert sind. Die CPU
112 überträgt dann das Rückstellsignal , um die
Randdetektorschaltung 107-1 und die Zähler 108-1
zurückzusetzen, so daß die Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit
erneut begonnen wird.
Ein Haltebit wird, wie erwähnt, in der Haltebithalteschaltung
111 eingestellt, wenn die Messung der Radgeschwindigkeit
durch die Zähler 108-1 bis 108-N beendet
ist. Deshalb kann die CPU 112 die Radgeschwindigkeitsdaten
von einem der Puffer 109-1 bis 109-N, der
der Haltebitposition in der Haltebithalteschaltung 111
entspricht, durch Scannen der Haltebithalteschaltung
111 bei irgendeiner Zeitlage lesen, um das Antiblockier-
Bremssystem zu regeln.
Die Fig. 8 zeigt eine Antiblockier-Regelvorrichtung,
auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, welche
ein Absperrventil 1, ein solenoidbetätigtes Druckaufbau-
Halteventil (im folgenden einfach als Druckventil
bezeichnet) 2, ein solenoidbetätigtes Druckreduzierungsventil
(im folgenden einfach als Reduzierungsventil
bezeichnet) 3 eine Hauptströmungspassage 4, die
sich über das Absperrventil 1 und das Druckventil 2 von
einem Mutterzylinder M/C (nicht dargestellt) zu den
Radzylindern W/C der Radbremseinrichtungen (nicht
dargestellt) erstreckt, umfaßt, und so weiter.
Das Absperrventil 1 umfaßt Zylinder 6 und 7, die
einen auf eine Druckdifferenz ansprechenden Kolben 5
enthält, der zum Schließen eines Ventilabschnitts 8 des
Absperrventils dient, wenn der Kolben 5 aufgrund einer
Druckdifferenz in der Figur nach links verschoben wird.
Beim Schließen des Ventilabschnitts 8 ist die Hauptpassage
4, die sich zwischen dem Mutterzylinder M/C und
dem Radzylinder W/C erstreckt, unterbrochen.
Das Druckventil 2, das normalerweise offen ist, wird in
Abhängigkeit von einem Bremsflüssigkeitsdruck-Haltesignal
S 1, das von einer Steuerschaltung (elektronische
Steuerschaltungseinheit) 9 abgeleitet ist,
geschlossen, und daraufhin wird die Hauptpassage 4
unterbrochen, so daß ein Bremsflüssigkeitsdruck-Haltezustand
etabliert wird.
Das Reduzierventil 3, das normalerweise geschlossen
ist, wird in Abhängigkeit von einem Druckreduzierungssignal
S 2, das ebenfalls von der Steuerschaltung 9
abgeleitet wird, geöffnet, und daraufhin wird mittels
einer Pumpe 11 Druckfluid aus dem Radzylinder W/C in
einen Akkumulator 12 gepumpt, über ein Reservoir 10,
und das so gepumpte Druckfluid wird über einen
By-Pass-Kanal 17 zwischen dem Absperrventil 1 und dem
Druckventil 2 returniert. Bei 13 und 14 sind ein
Rückschlagventil bzw. ein Entlastungsventil dargestellt.
Ein Radgeschwindigkeitsdetektor oder Geschwindigkeitssensor
15 ist einem Rad 16 zugeordnet und angeordnet,
um detektierte Information an die Steuerschaltung 9 zu
liefern.
Ein Motorfahrzeug weist gewöhnlich ein Paar von
Antiblockier-Regelsystemen auf, jedes wie es in der
Fig. 8 gezeigt ist; eines zur Regelung von zwei
Rädern, zum Beispiel der Vorderräder oder der Hinterräder,
und das andere zum Regeln der übrigen Räder, zum
Beispiel der Hinterräder oder der Vorderräder.
Die Steuerschaltung 9 umfaßt einen Mikrocomputer, der
so funktioniert, wie es im folgenden anhand der Fig. 9 und 10 beschrieben wird.
Die Fig. 10 zeigt die Radgeschwindigkeit V W , die
Radbeschleunigung oder -bremsung W (Differential der
Radgeschwindigkeit V W ), den Bremsfluiddruck P w in dem
Radzylinder W/C des Bremssystems, und die Öffnungs- und
Schließzeiten des Druckventils 2 und des
Reduzierventils 3.
Während der zwischen t 1 bis t 2 in Fig. 10
dargestellten Zeitperiode, werden typischerweise die
unten beschriebenen Steueroperationen durch die
Steuerschaltung der Fig. 9 in Übereinstimmung mit
Variationen in der Radgeschwindigkeit V W die von dem in
den Fig. 8 und 9 gezeigten Geschwindigkeitssensor 15
detektiert werden, durchgeführt. Die Radverzögerung W
wird in einer Radbremsbestimmungseinheit 51 (Fig. 9)
auf der Basis der Radgeschwindigkeit V W bestimmt. Die
so bestimmte Radbremsung W wird dann in einem ersten
Comparator 52 mit einem voreingestellten
Schwellenwertpegel G 1 verglichen, und in einem zweiten
Comparator 53 mit einem zweiten Schwellenwertpegel
G max .
Zeit t 1: Wenn der Bremsbetrieb begonnen wird, baut sich
der Bremsfluiddruck P w so auf, daß die Radbremsung oder
-verzögerung W graduierlich ansteigt.
Basierend auf der Radgeschwindigkeit V t wird, in einer
Referenzgeschwindigkeits-Bestimmungseinheit 54 (Fig. 9),
die basierend auf dem Ausgang des ersten
Comparators 52 gesteuert wird, eine Referenzgeschwindigkeit
V T so bestimmt, daß V T um Δ V niedriger
als V W und daß die Reduktionsrate der
Referenzgeschwindigkeit V T einen vorbestimmten Wert R 1,
der dem Schwellenwertpegel G 1 entspricht, nicht
übersteigt.
Zeit t 2: Wenn die Radbremsung W den Schwellenwertpegel
G 1 erreicht, wird ein Ausgangssignal "2"
von dem ersten Comparator 52 abgeleitet, und die
Referenzgeschwindigkeit V T nimmt mit einem konstanten
Gradienten R 1 ab.
Zeit t 3: Wenn die Radverzögerung W weiter zunimmt,
erreicht sie den Schwellenwertpegel G max , und daraufhin
liefert der zweite Comparator 53 ein Ausgangssignal
"1", das wiederum über einen ersten Zeitgeber 55
gegeben wird, um ein dritter Flipflop 79
zurückzustellen, welches ein Signal über ein erstes
ODER-Glied 56 liefert, um das erste Ventil 2 zu
schließen. Deshalb steigt der Bremsfluiddruck P W nicht
an und behält einen konstanten Wert, wie man aus der
Kurve P W in Fig. 10 sieht.
Der Schwellenwertpegel G max wird zurückgestellt, um
einen weiteren Aufbau des Bremsflüssigkeitsdruckes P W
zu verhindern, wenn die Radverzögerung W über diesen
Schwellenwertpegel ansteigt.
Zu Beginn der Zeit t 3 ist der Mutterzylinder M/C von
dem Radzylinder W/C isoliert, so daß der Bremsfluiddruck
P W , der innerhalb des Radzylinders W/C vorherrscht,
konstant gehalten wird. Falls G max selbst
dann nicht detektiert wird, wenn eine Rückstellzeit
nach der Zeit, wenn das Signal "1" erschienen ist,
abgelaufen ist, arbeitet der Zeitgeber 55, um das
Signal "1" zu blockieren.
Zeit t 4: Wenn die Radgeschwindigkeit V W und die
Referenzgeschwindigkeit V T den gleichen Wert annehmen,
wird das erste Flipflop 58 zurückgestellt und
liefert ein Ausgangssignal "3", das wiederum über einen
zweiten Zeitgeber 59 und ein erstes UND-Glied 62
geführt wird, um zu bewirken, daß das Reduzierungsventil
geöffnet wird, so daß der Bremsflüssigkeitsdruck P W
innerhalb des Zylinders W/C reduziert wird, wie es
durch die Linie P W in Fig. 10 dargestellt ist.
Falls das Ausgangssignal "3" noch existiert, wenn eine
voreingestellte Zeit abgelaufen ist, nach der Zeit,
wenn dieses Signal erschienen ist, arbeitet der zweite
Zeitgeber 59, um das Signal "3" zu blockieren, und
bewirkt so, daß das Reduzierventil 3 geschlossen wird.
Auf diese Weise wird verhindert, daß die Druckreduzierung
länger als notwendig anhält.
Ein zweites Flipflop 61 wird durch das Signal "3"
eingestellt. Das Ausgangssignal des zweiten Flipflops
61 wird über ein erstes UND-Glied 62 an das Reduzierventil
3 geliefert. Das Flipflop 61 ist angeordnet, um
zurückgestellt zu werden, wenn eine voreingestellte
Zeit nach dem Zeitpunkt, zu dem das Druckventil 2
geschlossen wurde, abgelaufen ist, durch den Ausgang
des Verzögerungszeitgebers 63, der den Beginn des
Betriebs davon durch das Ausgangssignal "3" ermöglicht;
mit dieser Anordnung kann das Antiblockier-Regelsystem
in seinen anfänglichen Zustand zurückgeführt werden.
Dies basiert auf dem Ausfallsicherungskonzept, und die
in dem Verzögerungszeitgeber 63 voreingestellte Zeit
ist so ausgewählt, daß sie hinreichend größer als ein
Steuerzyklus (die Periode von der Zeit, wenn eine
Druckreduktion eintritt, zu der nächsten Zeit, wenn
wieder eine Druckreduktion eintritt) ist.
Zeit t 5: Wenn die Radgeschwindigkeit V LP eine niedrige
Spitze erreicht, liefert ein Minimumdetektor
60 ein Ausgangssignal "4", das wiederum weitergegeben
wird, um das erste Flipflop 58 zurückzustellen. Infolgedessen
verschwindet das Ausgangssignal "3", und so
wird das Reduzierventil 3 geschlossen. Deshalb hört die
Reduktion des Bremsflüssigkeitsdruckes P W auf und der
Druck P W wird konstant.
Als eine Konsequenz der oben beschriebenen Operationen
wird der Bremsflüssigkeitsdruck P W innerhalb des
Radzylinders W/C konstant gehalten (von t 3) und reduziert
(von t 4), und wieder konstant gehalten (von t 5),
und die Druckhalteoperation, die nach der Zeit t 5
durchgeführt wird, wird so lange fortgesetzt, bis eine
hohe Spitze oder Maximum der Radgeschwindigkeit V W bei
einer Zeit t 6 detektiert wird. Auf diese Weise werden
die Bremskräfte so reduziert, daß die
Radgeschwindigkeit V W hinreichend wiederhergestellt
wird.
Zeit t 6: Wenn die Radgeschwindigkeit eine hohe Spitze
V HP erreicht, liefert ein Maximums-Detektor 66 ein
Ausgangssignal "5", das wiederum and einen Speicher 65
geführt wird, so daß eine Druckaufbauzeit (T p ), die der
in einer Logikeinheit 64 berechneten mittleren Beschleunigung
entspricht, ausgelesen wird. Die Polarität
des Ausgangssignals des Speichers 65 wird in einem
Inverter 67 invertiert, um so zu einem Ausgangssignal
"6" konvertiert zu werden, welches wiederum über eine
zweite UND-Schaltung 68 bei dem Ausgang der ersten
ODER-Schaltung 56 erscheint. Auf diese Weise verschwindet
nach der Zeit (T p ) das Druckaufbau-/Haltesignal S 1.
In dieser Weise wird während der Zeit (T p ) das
Druckventil 2 geöffnet, so daß der Bremsfluiddruck P W
sich aufbaut.
Zeit t 7: Das Druckventil 2 wird geschlossen, um einen
konstanten Bremsfluiddruck während der vorbestimmten
Zeit zu halten, in Abhängigkeit von dem Zustand der
Bremsung während der Periode T p . Dann wird das Ventil 2
wiederholt geöffnet und geschlossen, um graduierlich
den Bremsfluiddruck P W zu erhöhen, wie es in der Fig. 10
dargestellt ist. Wenn der Verzögerungswert G max
erreicht, (Zeit t 8), wird das Ventil 2 wieder
geschlossen, um den Bremsfluiddruck konstant zu halten.
Der oben genannte Prozess vom Zeitpunt t 3 wird dann
wiederholt.
Die Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm eines Anitblockier-
Bremsregelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Bremsschaltsignal, ein Batteriespannungssignal
und ein Bremsspannungssignal werden über
einen Eingangspuffer 201 in eine CPU 202 eingegeben,
und Radgeschwindigkeitssensoren 15 sind mit einem
Impulszähler 203 verbunden, der mit einer CPU 202
verbunden ist. Die CPU berechnet die Radgeschwindigkeit,
-beschleunigung, und -verzögerung in Übereinstimmung
mit der Rechnungssequenz, die in einem Speicher
205 registriert ist, durch den Befehl einer Anzeigeschaltung
204, unter Verwendung der Eingabedaten von
dem Impulszähler 203. Falls ein anomales Signal über
den Puffer 201 eingegeben wird, schaltet der Anzeiger
204 über Ausgangspuffer 206 eine Fehlerlampe 208 an und
treibt ein Ausfallrelais 209 an, um den Betrieb des
Antiblockier-Bremssystems zu beenden und nur das
gewöhnliche Bremssystem zu betätigen. Die CPU 202
treibt ein Druckhaltesolenoid 210 und ein Druckreduzierungssolenoid
211, über einen Ausgangspuffer 207, in
Übereinstimmung mit den berechneten Ergebnissen. Das
Druckhaltesolenoid 210 ist mit dem oben genannten
Druckventil verbunden, und das Druckreduzierungssolenoid
211 ist mit dem oben genannten Reduzierventil
verbunden. Das oben genannte Antiblockier-Bremsregelsystem
wird durch Betätigung der Solenoide 210 und 211
veranlaßt, das Druckventil und das Reduzierventil zu
öffnen oder zu schließen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Fehlfunktionen
des Antiblockier-Bremsregelsystems aufgrund
des Rauschens, das in den detektierten Radgeschwindigkeitsdaten
erscheint, zu vermeiden. Diese Funktion der
Vermeidung einer Fehlfunktion wird ferner mit Bezugnahme
auf Fig. 12 beschrieben. Ein Rauschen N erscheint
auf der Radgeschwindigkeitskurve V W . Deshalb hat deren
Differentialkurve W eine Rauschwelle . In dieser
Differentialkurve W wird die Zeit einer Periode
gemessen, in der die Bremsung des Rades größer als ein
vorbestimmter Wert G N ist. Diese Zeit wird, aufgrund
des Rauschens, als t′ n dargestellt, wohingegen die Zeit
aufgrund einer tatsächlichen Verzögerung aufgrund des
Bremsbetriebs als t′ a dargestellt ist. Die Zeit t′ n des
Rauschens ist relativ kurz, wohingegen die Zeit t′ a der
tatsächlichen Verzögerung lang ist. Wenn diese Zeit
länger als eine vorbestimmte Zeit (T′ N der Fig. 2)
ist, bestimmt die CPU, daß die berechnete Verzögerung
auf einer tatsächlichen Verzögerung durch den
Bremsbetrieb beruht. Andererseits, falls die Zeit
kürzer als die vorbestimmte Zeit ist, bestimmt die CPU,
daß die berechnete Verzögerung von dem Rauschen N
abgeleitet ist.
Die Radgeschwindigkeitskurve V W hat ein Minimum N LP des
Rauschens N. Dieses Minimum N LP wird von dem
tatsächlichen Minimum V LP aufgrund des Bremsbetriebs
unterschieden, in folgender Weise. Die CPU mißt die
Zeit der Periode, innerhalb derer die Verzögerung
kleiner als der vorbestimmte Wert G L ist. Die CPU mißt
nämlich die Zeit von dem Punkt G L zu dem Punkt des
Minimums (der Verzögerungswert ist null). Diese Zeit t n
des Minimums N LP ist kurz, während die Zeit t a des
tatsächlichen Minimums V LP lang ist. Falls die Zeit,
vor der das Minimum einen vorbestimmten Wert (T N der
Fig. 3) erreicht, bestimmt die CPU, daß das berechnete
Minimum von einer tatsächlichen Verzögerung aufgrund
des Bremsbetriebs herrührt. Falls dagegen die Zeit, vor
dem Minimum kleiner als der vorbestimmte Wert ist,
bestimmt die CPU, daß das berechnete Minimum von dem
Rauschen N abgeleitet ist.
Solch ein Verzögerungsbeurteilungsverfahren ist in den
Flußbildern der Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei dem
Schritt der Fig. 2 wird die berechnete Verzögerung
mit dem vorbestimmten Wert G N verglichen. Falls die
Radverzögerung (negative Beschleunigung) größer als G N
ist, wird die Zählzahl T′ (Zahl der Taktimpulse), die
in einem Register der Diskriminatoreinrichtung 203
(Fig. 1) registriert ist, bei dem Schritt erhöht,
und dann wird der Schritt durchgeführt. Andererseits,
wenn die berechnete Verzögerung unterhalb G N
ist, wird die Zählzahl T′ auf null geklärt, bei dem
Schritt , und dann wird der Schritt
durchgeführt.
Bei dem Schritt wird die Zeit, die der Zählzahl T′
entspricht, die in dem Register gespeichert ist, mit
einem vorbestimmten Wert T′ N verglichen. Nämlich die
Zeit der Periode, in der die Verzögerung gleich oder
größer als G N ist, wird mit der vorbestimmten Zeit T′ N
verglichen. T′ N wird so bestimmt, daß sie größer als
die Zeit aufgrund des Rauschens ist, so daß der
berechnete Verzögerungszustand, der von dem Rauschen
abgeleitet ist, unterschieden wird. Falls T′ größer als
der vorbestimmte Wert T′ N ist, bestimmt die CPU (die
Diskriminatoreinrichtung 203 in der CPU der Fig. 1),
daß der berechnete Verzögerungszustand von einer
tatsächlichen Verzögerung aufgrund eines Bremsbetriebs
abgeleitet wurde, während des Schrittes . Falls T′
kleiner als T′ N ist, werden die Schritte von dem
Schritt an wiederholt.
Falls der Verzögerungszustand von mehr als G N länger
als die Zeit T′ N anhält, wird, wie oben beschrieben,
der Verzögerungszustand als ein tatsächlicher Verzögerungszustand
betrachtet und von dem Verzögerungszustand
aufgrund des Rauschens N unterschieden. Der Controller
205 der Fig. 1 führt einen optimalen Antiblockier-Regelvorgang
in Übereinstimmung mit den erkannten tatsächlichen
Verzögerungsdaten durch.
Ein ähnlicher Unterscheidungsprozeß wird durchgeführt,
um den tatsächlichen Beschleunigungszustand von einem
Beschleunigungszustand aufgrund des Rauschens zu
unterscheiden.
Ein Verfahren zur Unterscheidung des tatsächlichen
Maximums der Geschwindigkeitskurve wird im einzelnen
anhand der Fig. 3 beschrieben. Bei dem Schritt
der Fig. 3 wird die berechnete Verzögerung mit einem
vorbestimmten Wert G L verglichen. Falls die Verzögerung
kleiner als der Wert G L ist, wird die Zählzahl
T (Zahl der Taktimpulse), die in dem Register der
Diskriminatoreinrichtung 203 der Fig. 1 registriert
ist, bei dem Schritt erhöht, und dann wird der
Schritt durchgeführt. Falls andererseits der
Verzögerungswert größer als G L ist, wird die Zahl T auf
null geklärt, und dann wird der Schritt
durchgeführt.
Bei dem Schritt wird die Zeit, die der Zählzahl T
entspricht, mit einem vorbestimmten Wert T N verglichen.
Falls die Zahl T gleich T N ist, wird bei dem
Schritt der berechnete Verzögerungszustand als
gleich dem tatsächlichen Minimum (V LP der Fig. 12)
festgelegt. Falls, andererseits die Zahl T unter T N
ist, werden die Schritte von dem Schritt an
wiederholt.
Wie oben erwähnt, werden dann, wenn der Verzögerungszustand
unterhalb G N länger als die vorbestimmte Zeit T N
andauert, die berechneten Verzögerungsminimums-daten
als das tatsächliche Minimum betrachtet und als das
tatsächliche Minimum diskriminiert und von dem Minimum
aufgrund des Rauschens unterschieden, und der
Controller 205 der Fig. 1 führt eine optimale Antiblockierregelung
in Übereinstimmung mit den berechneten
Daten des tatsächlichen Minimums durch.
Ein ähnlicher Unterscheidungsprozeß wird durchgeführt,
um ein tatsächliches Maximum von einem Maximum aufgrund
von Rauschens zu unterscheiden.
Die genannten vorbestimmten Werte G N und T′ N werden von
der CPU in die Verzögerungsdetektoren 51, 71 der Fig. 9
eingegeben, um den tatsächlichen Verzögerungszustand
zu erkennen. Die vorbestimmten Werte G L und T N werden
von der CPU auch dem Minimumdetektor 60 der Fig. 9
eingegeben, um das tatsächliche Minimum zu erkennen.
Auch die vorbestimmten Werte T, G (die T N , T′ N , G N und
G L entsprechen), werden von der CPU zur Unterscheidung
des tatsächlichen Verzögerungszustands und des
tatsächlichen Minimums dem
Durchschnittsbeschleunigungsdetektor 64 und dem Maximumsdetektor
66 zugeführt.
Claims (4)
1. Antiblockier-Bremsregelsystem für ein Motorfahrzeug
mit:
einem Radgeschwindigkeitssensor, der für jedes Rad eines Fahrzeugs vorgesehen ist und ein Impulssignal erzeugt, das einen Impulszyklus hat, der der Umdrehungsgeschwindigkeit eines jeden Rades entspricht;
einer Impulszyklusmeßeinrichtung zum Detektieren des Zyklus der Impulse des genannten Impulssignals von dem genannten Radgeschwindigkeitssensor; und
Diskriminatoreinrichtungen zum Diskriminieren des tatsächlichen Beschleunigungs- oder Verzögerungszustands in Übereinstimmung damit, ob die Periode des Beschleunigungszustands oder Verzögerungszustands länger als eine vorbestimmte Zeit ist, wobei der Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand aus den Radgeschwindigkeitsdaten berechnet wird, die durch die Impulszyklusmeßschaltung detektiert werden, und das System auf der Basis des Ergebnisses der Diskriminierung durch die Diskriminatoreinrichtung geregelt wird.
einem Radgeschwindigkeitssensor, der für jedes Rad eines Fahrzeugs vorgesehen ist und ein Impulssignal erzeugt, das einen Impulszyklus hat, der der Umdrehungsgeschwindigkeit eines jeden Rades entspricht;
einer Impulszyklusmeßeinrichtung zum Detektieren des Zyklus der Impulse des genannten Impulssignals von dem genannten Radgeschwindigkeitssensor; und
Diskriminatoreinrichtungen zum Diskriminieren des tatsächlichen Beschleunigungs- oder Verzögerungszustands in Übereinstimmung damit, ob die Periode des Beschleunigungszustands oder Verzögerungszustands länger als eine vorbestimmte Zeit ist, wobei der Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand aus den Radgeschwindigkeitsdaten berechnet wird, die durch die Impulszyklusmeßschaltung detektiert werden, und das System auf der Basis des Ergebnisses der Diskriminierung durch die Diskriminatoreinrichtung geregelt wird.
2. Antiblockier-Bremsregelsystem nach Anspruch 1, bei
dem die Impulszyklusmeßschaltung einen Impulszähler zum
Zählen der Zahl der Taktimpulse umfaßt, die in einem
Zyklus des Impulssignals von dem Radgeschwindigkeitssensor
enthalten sind.
3. Antiblockier-Bremsregelsystem nach Anspruch 1 oder
2, bei dem die Diskriminatoreinrichtung Taktimpulse
zählt, die in der Verzögerungsperiode von mehr als
einem vorbestimmten Verzögerungswert G N enthalten sind,
und den tatsächlichen Verzögerungszustand in
Übereinstimmung damit diskriminiert, ob die Impulszählzahl
T′ größer als ein vorbestimmter Wert T′ N ist
oder nicht.
4. Antiblockier-Bremsregelsystem nach Anspruch 1, 2
oder 3, bei dem die Diskriminatoreinrichtung die
Taktimpulse zählt, die in der Verzögerungsperiode
enthalten sind, die kleiner als ein vorbestimmter Wert
G L ist, und das tatsächliche Minimum in Übereinstimmung
damit diskriminiert, ob die Impulszählzahl T
größer als ein vorbestimmter Wert T N ist oder nicht.
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