DE3807758A1 - Ermittlungsvorrichtung fuer das starten eines kraftfahrzeugs auf einer bergstrasse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ermittlungsvorrichtung, die einen Anstieg für ein Kraftfahrzeug feststellt, um zu bestimmen, daß sich das Fahrzeug bei seinem Starten auf einer ansteigenden Straße befindet.

Im folgenden werden mit dem Ausdruck "Bergstraße" eine anstei­ gende Straßenfläche, mit dem Ausdruck "Flachstraße" eine ebene Straßenfläche und mit der Abkürzung "ASR" der Begriff Anti- Schlupf-Regelung bezeichnet.

Für die Steuerung eines Kraftfahrzeugs kann sich die Notwen­ digkeit ergeben zu bestimmen, ob das Fahrzeug sich auf einer Bergstraße befindet. Ein Beispiel für eine Bergstraßen-Er­ mittlungsvorrichtung ist in der JP-GM-OS Nr. 58-86 512 (veröffentlicht 1983) offenbart. Diese Ermittlungsvorrichtung verwendet eine Masse, die in einer vertikalen, parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufenden Richtung schwenkbar gelagert ist. Eine Bergstraße, auf der sich das Fahrzeug be­ findet, kann dadurch erfaßt werden, daß ein Winkel der ver­ schwenkbaren Masse mit Bezug zum Fahrzeugaufbau ermittelt wird.

Wenngleich die oben angegebene Ermittlungsvorrichtung in der Lage ist, eine Bergstraße mit einer vergleichsweise hohen Genauigkeit festzustellen, während das Fahrzeug stillsteht, wird die Ermittlungsvorrichtung leicht durch Vibrationen des Fahrzeugaufbaus beeinflußt und neigt dazu, eine vergleichs­ weise nur noch geringe Ermittlungsgenauigkeit aufzuweisen, wenn das Fahrzeug in Fahrt ist. Ferner ist diese Art einer Ermittlungsvorrichtung in ihrem Aufbau relativ kompliziert und deshalb teuer.

Im Hinblick auf den Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Bergstraßen-Ermittlungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die eine gesteigerte Ermittlungs­ genauigkeit aufweist und in ihrem Aufbau einfach sowie wirt­ schaftlich zu fertigen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ge­ löst, wonach eine Ermittlungsvorrichtung geschaffen wird, die feststellt, ob ein Kraftfahrzeug sich bei seinem Starten auf einer Bergstraße befindet. Diese Vorrichtung umfaßt eine die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelnde Erfassungs­ einrichtung, eine einen bestimmten Zeitpunkt während einer Startperiode des Fahrzeugs ermittelnde Zeitablauf-Erfassungs­ einrichtung und eine Entscheidungseinrichtung, die die von der Fahrgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung ermittelte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, wenn die Zeitablauf-Erfassungsein­ richtung den vorbestimmten Zeitpunkt ermittelt hat. Wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs niedriger ist als der vorbestimmte Schwellenwert, dann trifft die Entschei­ dungseinrichtung die Bestimmung, daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet.

Das Starten eines Fahrzeugs auf einer Bergstraße, um es auf­ wärts zu fahren, ist schwieriger als das Starten des Fahrzeugs­ auf einer ebenen Straße (Flachstraße). Deshalb kann die Berg­ straße, auf der das Fahrzeug gestartet wird, dadurch fest­ gestellt oder erkannt werden, daß man eine Fahrgeschwindig­ keit des Fahrzeugs zu einem gegebenen Zeitpunkt während einer Startperiode oder -phase des Fahrzeugs ermittelt.

Da die Fahrgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung mit größter Wahrscheinlichkeit weniger durch die Schwingungen des Fahr­ zeugaufbaus beeinflußt wird, ist die Genauigkeit in der Ermitt­ lung einer Bergstraße relativ hoch. Ferner kann ein Geschwin­ digkeitsfühler, der bei nahezu allen Arten von Fahrzeugen vorhanden ist, als die Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungsein­ richtung für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wer­ den, während die Zeitablauf-Erfassungseinrichtung und die Entscheidungseinrichtung dadurch geschaffen werden können, daß man eine einfache elektronische Schaltung oder ein Com­ puterprogramm zu dem Steuerungssystem des Fahrzeugs hinzu­ fügt. Demzufolge kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit relativ niedrigen Kosten zur Verfügung gestellt werden.

Wenn das Fahrzeug mit einer ASR-Einrichtung versehen ist, um einen übermäßigen Schlupfwert eines Antriebsrades während einer Beschleunigung des Fahrzeugs zu verhindern, indem die Drehzahl des Antriebsrades abgesenkt wird, wenn dessen Schlupf­ wert während der Startperiode einen vorbestimmten Wert über­ steigt, kann die Zeitablauf-Erfassungseinrichtung so ausgebil­ det werden, daß sie einen ersten Zeitpunkt ermittelt, wenn die Drehzahl des Antriebsrades bei einer Tätigkeit der ASR- Einrichtung abzufallen beginnt. Das bedeutet, daß die zu diesem Zeitpunkt erfaßte Fahrgeschwindigkeit relativ hoch im Ver­ hältnis zur Neigung der Straße ist, auf der das Fahrzeug ge­ startet worden ist. Somit kann die Bestimmung, ob das Fahr­ zeug auf einer Bergstraße gestartet worden ist, auf der Grundlage der ermittelten Fahrgeschwindigkeit, wenn die Dreh­ zahl des Antriebsrades zum ersten Mal nach dem Aktivieren der ASR-Einrichtung abzufallen beginnt, mit einer relativ hohen Zuverlässigkeit getroffen werden.

Alternativ kann die Zeitablauf-Erfassungseinrichtung so ausge­ bildet sein, daß sie einen vorbestimmten Zeitablauf nach dem Beginn des Tätigwerdens der ASR-Einrichtung ermittelt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zeit­ ablauf-Erfassungseinrichtung so ausgestaltet, daß sie einen vorbestimmten Zeitablauf nach dem Beginn eines Niederdrückens des Gaspedals ermittelt.

Die Fahrgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung kann derart ausgestaltet sein, daß sie auf der Grundlage der Drehzahl eines mitlaufenden (nicht-treibenden) Fahrzeugrades die Fahr­ geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt.

Die Aufgabe wie auch weitere Ziele und die Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer ASR-Einrichtung für Antriebsräder eines Kraftfahr­ zeugs, bei der eine Ausführungsform einer Bergstra­ ßen- oder Anstiegs-Ermittlungsvorrichtung gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm von Einzelheiten eines Steuersystems der ASR-Einrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 einen Flußplan eines in einem ROM des Steuersystems von Fig. 2 gespeicherten Steuerprogramms, das mit dem Prinzip der Erfindung eng verknüpft ist;

Fig. 4 und 5 eine Bergstraßen-Steuertabelle und eine Flach­ straßen-Steuertabelle, die in dem ROM gespeichert sind und im Steuerprogramm von Fig. 3 verwendet werden, um einen an die Antriebsräder durch die ASR-Einrich­ tung anzulegenden Bremsdruck zu regeln;

Fig. 6 ein Diagramm für ein Beispiel eines ASR-Vorgangs der ASR-Einrichtung;

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Grundes für eine Re­ gelung eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder auf einen niedrigeren Wert, wenn das Fahrzeug sich an einer Bergstraße und nicht auf einer Flachstraße befindet;

Fig. 8 und 9 Flußpläne, die denjenigen von Fig. 3 entspre­ chen und abgewandelte Ausführungsformen gemäß der Er­ findung zeigen.

Die Fig. 1 zeigt eine Bergstraßen-Ermittlungsvorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung, die dazu dient, die ASR-Einrichtung des Fahrzeugs in unterschiedlichen Be­ triebsweisen in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug auf einer Berg- oder einer Flachstraße gestartet wird, betreiben zu können. Bei dem mit der ASR-Einrichtung ausgestatteten Fahr­ zeug sind die Vorderräder mitlaufende Räder, während die Hin­ terräder die Antriebsräder sind. Einrichtungen zur Verminde­ rung des Ausgangsdrehmoments der Maschine des Fahrzeugs wie auch ein hydraulisch betätigtes Bremssystem, um die Drehzahl der Antriebsräder abzusenken, worauf im folgenden näher ein­ gegangen wird, sind der ASR-Einrichtung eingegliedert.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine 10 des Fahrzeugs ist mit einem Ansaugrohr 12 verbunden, in dem hintereinander eine Haupt- Drosselklappe 14 und eine Hilfs-Drosselklappe 16 angeordnet sind. Das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 wird durch Re­ gelung der Öffnungswinkel der beiden Drosselklappen 14 und 16 bestimmt. Die Haupt-Drosselklappe 14 wird im Ansprechen auf das Ausmaß, in dem ein Gaspedal 18 niedergedrückt wird, eingestellt, wobei dieses Ausmaß im Niederdrücken des Gaspe­ dals durch einen Beschleunigungsfühler 20 erfaßt wird. Die Hilfs-Drosselklappe 16 wird durch einen Hilfs-Drosselklappen- Stellmotor 22 betätigt, wobei der Öffnungswinkel dieser Hilfs- Drosselklappe 16 durch einen Hilfs-Drosselklappen-Stellungs­ fühler 24 ermittelt wird.

Im unteren Teil der Fig. 1 sind ein linkes sowie rechtes Vor­ derrad 26 bzw. 28 und ein linkes sowie rechtes Hinterrad 30 bzw. 32 dargestellt. Die Hinterräder 30, 32 sind mit der Ma­ schine 10 über einen (nicht gezeigten) Kraft- oder Leistungs­ übertragungsmechanismus verbunden, so daß sie von der Maschi­ ne 10 angetrieben werden. Die Vorder- und Hinterräder 26, 28, 30, 32 sind jeweils mit hydraulisch betätigten Radbremsen 34, 36, 38 und 40 versehen, die durch von einem Hauptbrems­ zylinder 42 zugeführte Fluiddrücke betätigt werden. Der Haupt- Bremszylinder 42 hat zwei voneinander unabhängige Druckkam­ mern, die Fluiddrücke mit gleichem Pegel erzeugen, wenn ein Bremspedal 44 niedergedrückt wird. Der in der einen der beiden Druckkammern erzeugte Fluiddruck wird durch eine Fluidlei­ tung 46 an die Vorderradbremsen 34 und 36 gelegt, während der in der anderen Druckkammer erzeugte Fluiddruck über eine Fluidleitung 48 an die Hinterradbremsen 38 und 40 gelegt wird.

In der Fluidleitung 48 liegt ein Umschaltventil 50, mit dem parallel der Haupt- und ein Hilfs-Bremszylinder 42 bzw. 52 verbunden sind. Das Umschaltventil 50 dient dazu, an die Hin­ terradbremsen 38 und 40 jeweils den höheren der Drücke, die im Haupt- und Hilfs-Bremszylinder 42 bzw. 52 erzeugt werden, zu legen.

Der Hilfs-Bremszylinder 52 wird über ein Magnet-Wegeventil 56 sowie ein Durchflußregelventil 58 durch ein von einem Speicher 54 zugeführtes Fluid betätigt. Das Wegeventil 56 arbeitet unter der Steuerung eines Steuergeräts 60, um eine Fluidverbindung des Hilfs-Bremszylinders 52 in ausgewählter Weise mit dem Speicher 54 bzw. einem Vorratsbehälter 61 zu bewirken, so daß der vom Hilfs-Bremszylinder 52 an die Hinter­ radbremsen 38 bzw. 40 gelieferte Fluiddruck erhöht oder ver­ mindert wird. Das Durchfluß-Regelventil 58 wird ebenfalls vom Steuergerät 60 betätigt, das die Einschaltdauer des dem Magneten dieses Ventils 58 zugeführten Stroms regelt, so daß die Fluidströmung durch das Ventil 58 in zwei Schritten ver­ ändert wird, um dadurch eine Erhöhung oder Verminderung des Drucks im Hilfs-Bremszylinder 52 mit zwei unterschiedlichen Werten zu ermöglichen. Bei kontinuierlicher Erregung des Durchflußregelventils 58 wird der Druck im Hilfs-Bremszylin­ der 52 beibehalten.

Der Speicher 54 ist imstande, das vom Vorratsbehälter 61 durch eine Pumpe 62 unter Druck gesetzte Fluid zu speichern. Der Druck im Speicher 54 wird durch einen Druckfühler ermit­ telt, dessen Ausgang an das Steuergerät 60 gelegt wird. Ein dem Antrieb der Pumpe 62 dienender Pumpenmotor 65 wird durch das Steuergerät 60 in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Druckfühlers 64 an- oder abgeschaltet, so daß der Druck im Speicher 54 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten wird.

Drehzahlfühler 66 und 68 sind dazu vorgesehen, die Drehzahlen des linken sowie rechten Vorderrades 26 bzw. 28 zu ermitteln, während ein Drehzahlfühler 70 der Ermittlung der Drehzahlen des linken und rechten Hinterrades 30 bzw. 32 dient. Der Dreh­ zahlfühler 70 erfaßt die Drehzahlen der Hinterräder 30 und 32 auf der Grundlage der Drehzahl einer Abtriebswelle eines Getriebes, das zwischen der Maschine 10 und den Hinterrädern 30 sowie 32 angeordnet ist. Die Drehzahlfühler 66, 68 und 70 sind sämtlich mit dem Steuergerät 60 verbunden.

Wie die Fig. 2 zeigt, besteht das Steuergerät 60 im Prinzip aus einem Computer, der eine Zentraleinheit (ZE) 72, einen Festwertspeicher (ROM) 74, einen Speicher mit wahlfreiem Zu­ griff (RAM) 76 und eine Datensammelleitung 78 umfaßt. Der Computer empfängt an seinem Eingabeteil 80 die Ausgänge der verschiedenen Fühler 20, 24, 64, 66, 68 sowie 70, die oben beschrieben wurden, und steuert über sein Ausgabeteil 82 den Hilfs-Drosselklappen-Stellmotor 22, das durch einen Magneten betätigte Wege- bzw. Durchflußregelventil 56 sowie 58 und den Pumpenmotor 65.

Im ROM 74 sind verschiedene Steuerprogramme einschließlich der in Fig. 3 gezeigten Brems-Steuerroutine sowie eine Berg­ straßen-Steuertabelle und eine Flachstraßen-Steuertabelle, die in den Fig. 4 bzw. 5 gezeigt sind, gespeichert. Wie noch im einzelnen erläutert werden wird, wird jede dieser Steuer­ tabellen dazu benutzt, den Fluiddruck in den Hinterradbrem­ sen 38, 40 in unterschiedlichen Steuerarten in Abhängigkeit davon zu regeln, ob das Fahrzeug auf einer Berg- oder einer Flachstraße gestartet wird.

Ein Beispiel eines ASR-Vorgangs für die Antriebsräder 38 und 40 durch die ASR-Einrichtung mit dem oben beschriebenen Auf­ bau ist in dem Diagramm von Fig. 6 dargestellt. Wenn durch Niedertreten des Gaspedals 18 der Öffnungsgrad γ der Haupt- Drosselklappe 14 vergrößert wird, wie das in der Mitte der Fig. 6 gestrichelt angedeutet ist, wird die Fahrgeschwindig­ keit Vf des Fahrzeugs, d. h. die mittlere Drehzahl der Vorder­ räder 26 und 28, erhöht, wie im unteren Teil der Fig. 6 dar­ gestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden eine erste Bezugs­ geschwindigkeit V 1 und eine zweite Bezugsgeschwindigkeit V 2 so bestimmt, daß diese Geschwindigkeiten V 1 und V 2 um vorge­ gebene, unterschiedliche Werte höher sind als die erfaßte Fahrgeschwindigkeit Vf. Wenn die Drehzahl Vr der treibenden Hinterräder 30 und 32 die erste Bezugsgeschwindigkeit V 1 überschreitet, wird der Öffungsgrad β der Hilfs-Drosselklap­ pe 16 vermindert, um die Ausgangsleistung der Maschine 10 ab­ zusenken, so daß die Drehzahl Vr der Hinterräder im wesentli­ chen mit der ersten Bezugsgeschwindigkeit V 1 zusammenfällt. Übersteigt die Drehzahl Vr der treibenden Hinterräder 30 und 32 die zweite Bezugsgeschwindigkeit V 2, dann wird ein Fluid­ druck Pr an die Hinterradbremsen 38, 40 gelegt, so daß an den Hinterrädern 30 und 32 eine Bremswirkung erzeugt wird. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform bilden die Hilfs- Drosselklappe 16, der Hilfs-Drosselklappen-Stellmotor 22 usw. eine primäre ASR-Einrichtung, um die Drehzahl der treibenden Räder 30 und 32 zu vermindern, während die hydraulischen Hin­ terradbremsen 38 und 40 eine Hilfs-ASR-Einrichtung bilden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abzusenken. Durch diese Anordnung wird eine Herabsetzung der Drehzahl Vr der Antriebs­ räder ermöglicht, während an der Energie der Maschine 10 ge­ spart wird und eine Verkürzung der Lebensdauer der Reibschluß­ glieder der Bremsen 38 sowie 40 minimiert wird.

Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, wird die Hilfs-Drosselklappe 16 äußerst schnell zu ihrer völlig geschlossenen Lage hin verschwenkt, sobald der Wert von Vr die erste Bezugsgeschwin­ digkeit V 1 überschreitet. Wenn der Öffnungsgrad β der Hilfs- Drosselklappe 16 gleich dem Öffnungsgrad γ der Haupt-Drossel­ klappe 14 wird, dann wird die Hilfs-Drosselklappe 16 langsam in ihre völlig geschlossene Lage verschwenkt. Der Öffnungs­ grad der Hilfs-Drosselklappe 16 wird vergrößert, wenn die Geschwindigkeit Vr der Hinterräder 30 und 32 niedriger wird als die erste Bezugsgeschwindigkeit V 1, und er wird vermehrt, wenn die Drehzahl Vr größer wird als die erste Bezugsgeschwin­ digkeit V 1. Da dieser Steuervorgang nicht unmittelbar mit dem Prinzip der Erfindung zusammenhängt, soll eine nähere Erläuterung unterbleiben.

Unter Bezugnahme auf den Flußplan der Fig. 3 wird im einzel­ nen ein Steuervorgang des hydraulischen Bremssystems in unter­ schiedlichen Weisen in Abhängigkeit vom Ausgang der Bergstra­ ßen-Ermittlungsvorrichtung gemäß der Erfindung, welche anzeigt, ob das Fahrzeug sich auf einer Berg- oder einer Flachstraße befindet, erläutert.

Während ein besonderer, am Fahrzeug angebrachter Tastenschal­ ter festgehalten wird, führt der Computer des Steuergeräts 60 die Brems-Steuerroutine von Fig. 3 mit einem vorbestimm­ ten Zeitintervall, z. B. alle 5 ms, durch. Bei dieser Brems- Steuerroutine wird zuerst der Schritt S 1 ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Gaspedal 18 niedergedrückt ist oder nicht. Ist das nicht der Fall, so heißt das, daß das Fahrzeug sich nicht in einem Beschleunigungsbetrieb befindet. In diesem Fall wird ein Bremssteuerzyklus beendet, wobei lediglich ein Schritt S 2 ausgeführt wird, um ein "Erstmals"-Flag zu setzen, während die anderen Schritte übersprungen werden.

Wird das Gaspedal 18 niedergedrückt, dann schließt sich an den Schritt S 1 der Schritt S 3 an, in dem die ZE 72 die Fahr­ geschwindigkeit Vf, die Drehzahl Vr der Hinterräder 30 sowie 32 und einen Beschleunigungswert α r der Hinterräder berech­ net. Die Fahrgeschwindigkeit Vf wird als eine mittlere Dreh­ zahl des linken und rechten Vorderrades 26 bzw. 28 berechnet, während die Drehzahl Vr und der Beschleunigungswert α r der hinteren Antriebsräder 30 und 32 auf der Grundlage des Aus­ gangssignals vom Hinterrad-Drehzahlfühler 70 berechnet werden.

Die Steuerung geht dann zum Schritt S 4 über, um zu bestimmen, ob ein "Berg"-Flag gesetzt ist oder nicht. Im positiven Fall (JA) im Schritt S 4 geht die Steuerung zu den Schritten S 5 und S 6 über. Da das "Berg"-Flag in einer bei der Stromzufuhr zum Steuergerät 60 ausgeführten Eingangsroutine gelöscht war, wird zu diesem Zeitpunkt eine negative Entscheidung (NEIN) im Schritt S 4 erhalten. Insofern werden die Schritte S 7 und S 8 ausgeführt. Im Schritt S 7 werden die erste sowie zweite Bezugsgeschwindigkeit V 1 sowie V 2 durch Addieren von vorbe­ stimmten Werten, z. B. 3 km/h und 6 km/h, zu der im Schritt S 3 berechneten Fahrgeschwindigkeit Vf berechnet. Im Schritt S 8 wird eine aus einer Mehrzahl von Druckregelarten auf der Grundlage der ersten sowie zweiten Bezugsgeschwindigkeit V 1, V 2 sowie der im Schritt S 3 berechneten Drehzahl Vr und des berechneten Beschleunigungswerts α r der Hinterräder 30, 32 sowie in Übereinstimmung mit der Flachstraßen-Steuertabelle, die in Fig. 5 gezeigt ist, ausgewählt. Da die Hinterrad-Dreh­ zahl Vr niedriger ist als die erste Bezugsgeschwindigkeit V 1 und der Beschleunigungswert α r unmittelbar nach einem Niederdrücken des Gaspedals 18 nahezu Null ist, wird in Über­ einstimmung mit der Flachstraßen-Steuertabelle von Fig. 5 ein Schnell-Druckverminderungsbetrieb FD gewählt. Demzufolge wird das Magnet-Wegeventil 56 entregt gehalten, während das Magnet-Durchflußregelventil 58 mit einem elektrischen Strom von einer niedrigen Einschaltdauer erregt wird, so daß der Hilfs-Bremszylinder 52 in Verbindung mit dem Vorratsbehälter 61 gehalten und Fluiddruck nicht an die Hinterradbremsen 38 sowie 40 gelegt wird.

Im folgenden Schritt S 10 bestimmt die ZE 72, ob die Hinter­ rad-Drehzahl Vr vermindert wird oder nicht. In einem frühen Zeitraum des durch das Niederdrücken des Gaspedals 18 eingelei­ teten Steuervorgangs wird die Drehzahl Vr nicht abgesenkt, womit im Schritt S 10 eine negative Entscheidung erhalten wird. Deshalb geht die Steuerung zum Schritt S 15 unter Überspringen der Schritte S 11-S 14 über. Im Schritt S 15 bestimmt die ZE 72, ob die im Schritt S 3 berechnete Fahrgeschwindigkeit Vf einen zweiten vorbestimmten Wert Vs 2, z. B. 5 km/h, überschrei­ tet oder nicht. Da zu einem frühen Zeitpunkt im Betrieb im Schritt S 15 eine negative Entscheidung erhalten wird, wird der nächste Schritt S 16 übersprungen, womit ein Steuerzyklus der Brems-Steuerroutine beendet ist.

Da der obige Steuerzyklus wiederholt durchgeführt wird, wird die Hinterradddrehzahl Vr höher als die zweite Bezugsgeschwin­ digkeit V 2, wie die Fig. 6 zeigt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Beschleunigungswert α r der Hinterräder 30, 32 üblicherwei­ se höher als ein zweiter Bezugswert G 2. Demzufolge wird im Schritt S 8 ein Schnell-Druckerhöhungsbetrieb FU gewählt, wobei im Schritt S 9 das Wegeventil 56 so geschaltet wird, daß eine Fluidverbindung zwischen dem Hilfs-Bremszylinder 52 und dem Speicher 54 hergestellt wird, wobei ferner das Durchfluß-Regelventil 58 mit einem elektrischen Strom von einer vergleichsweise niedrigen Einschaltdauer erregt wird. Infolgedessen wird der Bremsdruck in den Hinterradbremsen 38 und 40 rapid erhöht.

Als Ergebnis dessen wird die Drehzahl der Hinterräder 30, 32 abgesenkt und der Beschleunigungswert α r der Hinterräder schließlich geringer als der zweite vorbestimmte Bezugswert G 2. Demzufolge wird im Schritt S 8 ein Langsam-Druckerhöhungs­ betrieb SU gewählt. In Übereinstimmung damit wird im Schritt S 9 die Einschaltdauer des dem Durchflußregelventil 58 zuge­ führten Stroms vermindert, so daß die Anstiegsrate im Fluid­ druck an den Hinterradbremsen 38 und 40 abgesenkt wird. Wenn danach der Beschleunigungswert α r niedriger wird als ein erster Bezugswert G 1, der ein negativer Wert ist, wird im Schritt S 8 ein Langsam-Druckerhöhungsbetrieb SD gewählt, so daß das Wegeventil 56 entregt und das Durchflußregelventil 58 mit einer vergleichsweise hohen Einschaltdauer des elektri­ schen Stromes erregt wird, womit der Fluiddruck in den Hinter­ radbremsen 38 und 40 im Schritt S 9 langsam abgesenkt wird.

Wenn der Beschleunigungswert α r ein negativer Wert wird, dann beginnt die Hinterrad-Drehzahl Vr, sich zu vermindern, so daß eine positive Entscheidung (JA) im Schritt S 10 erhal­ ten wird. Im nächsten Schritt S 11 entscheidet die ZE 72, ob das "Erstmals"-Flag gesetzt ist oder nicht. Da dieses Flag im vorher ausgeführten Schritt S 2 gesetzt war, wird im Schritt S 11 eine positive Entscheidung erhalten, worauf im folgenden Schritt S 12 das "Erstmals"-Flag gelöscht wird. Dann bestimmt die ZE 72 im Schritt S 13, ob die Fahrgeschwindigkeit Vf nie­ driger ist als eine erste vorbestimmte Geschwindigkeit Vs 1, z. B. 1 km/h. Üblicherweise überschreitet zu diesem Zeitpunkt die Fahrgeschwindigkeit Vf den Wert von 2 km/h, wenn das Fahrzeug auf einer Flachstraße gestartet wird, jedoch liegt die Geschwindigkeit Vf unter diesem Wert (erster vorbestimm­ ter Wert Vs 1), wenn das Fahrzeug an einer Bergstraße gestar­ tet wird, um die Steigung hinaufzufahren. Deshalb ist es mög­ lich, zu bestimmen, ob die Straße, auf der das Fahrzeug gestar­ tet worden ist, eine Bergstraße ist oder nicht, indem ent­ schieden wird, ob die Fahrgeschwindigkeit Vf zu diesem Zeit­ punkt den ersten vorbestimmten Wert Vs 1 überschreitet oder nicht. Wird im Schritt S 13 eine positive Entscheidung erhal­ ten, dann geht die Steuerung zum Schritt S 14 über, um das "Berg"-Flag zu setzen, das anzeigt, daß der Bremsdruck in den Hinterradbremsen 38 und 40 im Bergstraßenbetrieb gere­ gelt werden soll, und zwar entsprechend der Bergstraßen-Steu­ ertabelle, die in Fig. 4 gezeigt ist.

Im nächsten Steuerzyklus der Brems-Steuerroutine wird im Schritt S 4 eine positive Entscheidung erhalten, so daß die Schritte S 5 und S 6 durchgeführt werden. Im Schritt S 5 wer­ den die erste und zweite Bezugsgeschwindigkeit V 1 und V 2 be­ rechnet, indem zur erfaßten Fahrgeschwindigkeit Vf geeignete Werte, z. B. 1 km/h bzw. 2 km/h, addiert werden, die kleiner sind als die Werte, die im entsprechenden Schritt S 7 des Flachstraßenbetriebs addiert wurden. Im Schritt S 6 wird eine Art aus einer Mehrzahl von Druckregelarten entsprechend der Bergstraßen-Steuertabelle von Fig. 4 gewählt. Die Bergstra­ ßen-Steuertabelle gibt Druckregelbefehle wieder, die für hö­ here Bremsdrücke als die entsprechenden, durch die Flachstra­ ßen-Steuertabelle von Fig. 5 wiedergegebenen Befehle kenn­ zeichnend sind. Das bedeutet, daß die erste und zweite Be­ zugsgeschwindigkeit V 1 und V 2, die im Schritt S 5 im Bergstra­ ßen-Steuerbetrieb bestimmt wurden, niedriger sind als diejeni­ gen, die im entsprechenden Schritt S 7 im Flachstraßen-Steuer­ betrieb bestimmt wurden, und der im Schritt S 6 gewählte Druck­ regelbetrieb ermöglicht höhere Bremsdrücke als der im entspre­ chenden Schritt S 8 gewählte Betrieb. Demzufolge wird das Schlupfverhältnis des linken und rechten hinteren Antriebs­ rades 30 und 32 so geregelt, daß es auf einem niedrigeren Wert ist, wenn das Fahrzeug auf einer Bergstraße im Gegensatz zum Starten auf einer Flachstraße gestartet wird.

Das Diagramm von Fig. 7 zeigt einen Schlupfwert (Schlupfge­ schwindigkeit in km/h) der hinteren Antriebsräder 30 und 32, gemessen bei einem Starten des Fahrzeugs auf einer mit Schnee bedeckten Flachstraße und einer mit Schnee bedeckten Berg­ straße von 8° Steigung mit Bezug auf einen gemessenen Rei­ bungskoeffizienten zwischen den Antriebsrädern und den Stra­ ßenoberflächen. Aus dem Diagramm folgt, daß der Reibungsko­ effizient auf einer Bergstraße geringer ist als auf einer Flachstraße, selbst wenn der Schlupfwert für die Berg- und die Flachstraße derselbe ist. Es ist davon auszugehen, daß wegen des leichteren Schlupfens der Fahrzeug-Antriebsräder an der Oberfläche einer Bergstraße im Gegensatz zur Oberflä­ che einer Flachstraße die Oberfläche der Bergstraße dazu neigt, stärker geglättet zu sein als die Oberfläche der Flachstraße. Um einen guten Start des Fahrzeugs auf der Bergstraßen-Ober­ fläche zu erlangen, sollte deshalb das Schlupfverhältnis der Antriebsräder auf einem niedrigen Wert gegenüber dem an einer Flachstraßen-Oberfläche gehalten werden, was seinen Grund in einem vergleichsweise gegenüber einer Flachstraßen-Ober­ fläche niedrigeren Reibungskoeffizienten der Bergstraßen- Oberfläche hat. Deshalb sollten die erste und zweite Bezugs­ geschwindigkeit V 1 und V 2, die im Bergstraßen-Steuerbetrieb verwendet werden, niedriger sein als diejenige, die jeweils im Flachstraßen-Steuerbetrieb verwendet wird, so daß die Schlupf-Drehzahl der Antriebsräder, wenn das Fahrzeug auf einer Bergstraße gestartet wird, auf einem niedrigen Wert gehalten wird.

Obwohl die Flachstraßen-Steuertabelle von Fig. 5 dazu verwen­ det werden kann, den Bremsdruck für die Antriebsräder während des Startens des Fahrzeugs auf einer Bergstraße zu regeln, so zeigten Versuche bessere Ergebnisse in dem Fall, da der Drucksteuerbetrieb in Übereinstimmung mit der Bergstraßen- Steuertabelle von Fig. 4 ausgeführt wird, wobei im allgemei­ nen höhere Bremsdrücke an die Hinterradbremsen 38 und 40 ange­ legt werden müssen, wenn das Fahrzeug auf der Bergstraße ge­ startet wird. In diesem Sinn ist die Verwendung von zwei unterschiedlichen Drucksteuertabellen in Abhängigkeit von der Neigung der Straßenfläche gemäß der Erfindung für eine Steuerung der Startvorgänge des Fahrzeugs von Bedeutung.

Nach dem Ausführen der Schritte S 5 und S 6 im letzten Steuer­ zyklus wird im Schritt S 11 eine negative Entscheidung erhal­ ten, weil das "Erstmals"-Flag im Schritt S 12 im letzten Steuer­ zyklus gelöscht wurde. Demzufolge werden die Schritte S 12-S 14 übersprungen und das "Berg"-Flag festgehalten, so daß der Bremsdruck für die Hinterradbremsen 38 und 40 fortlaufend im Bergstraßenbetrieb geregelt wird, d. h. entsprechend der Bergstraßen-Steuertabelle, die in Fig. 4 gezeigt ist.

Während der Bremsdruckregelung im Bergstraßenbetrieb wird die Fahrgeschwindigkeit Vf allmählich erhöht, und sie über­ schreitet schließlich den zweiten vorbestimmten Wert Vs 2, so daß im Schritt S 15 eine positive Entscheidung (JA) erhal­ ten wird. Die Steuerung geht dann zum Schritt S 16 über, um das "Berg"-Flag zu löschen. Deshalb wird eine negative Ent­ scheidung (NEIN) im Schritt S 4 im nächsten Steuerzyklus der Bremsdruck-Steuerroutine erhalten, worauf die Schritte S 7 und S 8 ausgeführt werden, um den Bremsdruck im Flachstraßen­ betrieb entsprechend der Steuertabelle von Fig. 5 zu regeln. Das bedeutet, daß die Flachstraßen-Steuertabelle benutzt wird, nachdem das an der Bergstraße gestartete Fahrzeug ausreichend beschleunigt worden ist, weil ein Regeln der Antriebsräder, um ein höheres Schlupfverhältnis zu ermöglichen, erforder­ lich ist, um eine bessere Fahrfähigkeit des Fahrzeugs zu ge­ währleisten, nachdem die Fahrgeschwindigkeit Vf höher wird als ein bestimmter höherer Wert, d. h. ein zweiter vorbestimm­ ter Wert Vs 2.

Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die hydraulisch be­ tätigten Hinterradbremsen 38 und 40 im Bergstraßenbetrieb geregelt, wenn die Fahrgeschwindigkeit Vf niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert Vs 1, falls die Drehzahl Vr der Antriebsräder beginnt, sich erstmals auf Grund des Tätigwer­ dens der ASR-Einrichtung abzusenken. Wird das Fahrzeug auf einer Flachstraße gestartet, dann ist die Fahrgeschwindig­ keit Vf höher als der erste vorbestimmte Wert Vs 1, falls die Drehzahl Vr der Hinterräder sich erstmals zu erniedrigen beginnt, so daß die im Schritt S 13 zu diesem Zeitpunkt erhal­ tene Entscheidung negativ ist und der Schritt S 14 nicht aus­ geführt wird. In diesem Fall wird deshalb das "Berg"-Flag nicht gesetzt, und die Entscheidung im Schritt S 4 im nächsten Steuerzyklus ist ebenfalls negativ. Auf diese Weise wird der Bremsdruck-Steuerbetrieb im Flachstraßenbetrieb gemäß der Steuertabelle von Fig. 5 vom Beginn der Brems-Steurerroutine an durchgeführt.

Aus der obigen Beschreibung der besprochenen Ausführungsform folgt, daß die Vorderrad-Drehzahlfühler 66 und 68 sowie der Teil des Computers des Steuergeräts 60, der der Ausführung des Schritts S 3 von Fig. 3 dient, eine die Fahrgeschwindig­ keit Vf des Fahrzeugs feststellende Ermittlungseinrichtung bilden, während der den Schritt S 10 von Fig. 3 ausführende Teil des Computers eine Zeitablauf- oder Zeitverhalten- Erfassungseinrichtung bildet, die einen bestimmten Zeitpunkt ermittelt, zu dem die Fahrgeschwindigkeit Vf mit dem ersten vorbestimmten Wert Vs 1 verglichen wird. Ferner bildet der die Schritte S 11-S 14 ausführende Teil des Computers eine Entscheidungseinrichtung, die bestimmt, daß das Fahrzeug sich auf einer Bergstraße befindet. Der erste vorbestimmte Wert Vs 1 wird als ein Schwellenwert benutzt, mit dem durch die Entscheidungseinrichtung die Fahrgeschwindigkeit Vf vergli­ chen wird.

Bei der erläuterten Ausführungsform wird die Bestimmung, ob das Fahrzeug auf einer Berg- oder Flachstraße gestartet wird, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Moment, da die Drehzahl der Antriebsräder sich zum ersten Mal nach dem Tätigwerden der ASR-Einrichtung auf Grund des äußerst hohen Schlupfverhältnisses der Antriebsräder zu vermindern beginnt, getroffen. Jedoch kann der spezielle Zeitpunkt oder Moment, zu dem die Bestimmung getroffen wird, ein Moment sein, der um eine vorbestimmte Zeit nach dem Tätigwerden der ASR- Einrichtung liegt, wie der Flußplan von Fig. 8 zeigt, oder es kann ein Moment zu einer vorbestimmten Zeit, nachdem das Gaspedal niedergedrückt worden ist, sein, wie der Flußplan von Fig. 9 zeigt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Abwandlung wird das Tätigwerden der ASR-Einrichtung in dem an den Schritt S 8 anschließenden Schritt S 21 erfaßt. Das bedeutet, daß dann, wenn im Schritt S 8 ein Druckerhöhungsbetrieb gewählt wird, eine positive Ent­ scheidung im Schritt S 21 erhalten wird, so daß der Schritt S 22 ausgeführt wird, um zu entscheiden, ob das "Erstmals"-Flag gesetzt ist oder nicht. Da dieses Flag im bereits ausgeführ­ ten Schritt S 2 gesetzt war, schließt sich an den Schritt S 22 der Schritt S 23 an, in dem ein Zeit- oder Taktgeber ausgelöst wird. Dann wird der Schritt S 24 ausgeführt, um das "Erstmals"- Flag zu löschen, worauf der oben beschriebene Schritt S 9 sich anschließt. Der Schritt S 23 ist dazu vorgesehen, eine vorbe­ stimmte Zeitspanne nach dem Wählen des Druckerhöhungsbetriebs im Schritt S 8, d. h. nach dem Aktivieren der ASR-Regeleinrich­ tung, zu messen. An den Schritt S 9 schließt sich der Schritt S 25 an, um zu bestimmen, ob die vorbestimmte Zeitspanne ver­ strichen ist, d. h., ob der im Schritt S 23 ausgelöste Zeitge­ ber abgelaufen ist oder nicht. An den Schritt S 25 schließt sich der Schritt S 15 an, bis im Schritt S 25 eine positive Entscheidung erhalten wird. Das heißt mit anderen Worten, daß, wenn die vorbestimmte Zeit nach dem Wählen des Druckerhö­ hungsbetriebs verstrichen ist, um die Drehzahl Vr der Antriebs­ räder 30 und 32 zu vermindern, der Schritt S 13, in dem die Bestimmung bezüglich der Berg- und Flachstraße auf der Grund­ lage der Fahrgeschwindigkeit Vf und des Schwellenwerts Vs 1 getroffen wird, auf den Schritt S 25 folgt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform von Fig. 9 schließen sich an den Schritt S 1 die Schritte S 31, S 32 und S 33 gleichar­ tig zu den Schritten S 22-S 24 in Fig. 8 an, wenn das Gaspe­ dal 18 betätigt wird. Das bedeutet, daß im Schritt S 32 der Zeitgeber ausgelöst wird, um eine Zeitspanne nach einem Nieder­ treten des Gaspedals 18 zu messen. Diese Zeitspanne oder dieser Zeitablauf wird in dem an den Schritt S 9 sich anschließenden Schritt S 34 geprüft, der dem Schritt S 25 von Fig. 8 entspricht, und auf diesen Schritt S 34 folgt der Schritt S 13, wenn nach dem Niedertreten des Gaspedals 18 die vorbestimmte Zeitspan­ ne verstrichen ist.

Mit kurzen Worten gesagt, umfaßt die erfindungsgemäße Ermitt­ lungsvorrichtung eine erste Einrichtung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine zweite Einrichtung zur Ermittlung eines bestimmten Zeitpunkts während einer Startperiode des Fahrzeugs und eine Entscheidungseinrichtung, die die von der Fahrgeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung ermittelte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem vorbe­ stimmten Schwellenwert vergleicht, wenn der bestimmte Zeit­ punkt durch die die zweite Einrichtung bildende Zeitablauf- Erfassungseinrichtung ermittelt wird. Die Entscheidungsein­ richtung bestimmt, daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstra­ ße befindet, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit niedri­ ger ist als der vorbestimmte Schwellenwert.

Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen wörtlich und bildlich erläutert wurde, so ist klar, daß dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Abänderungen und Abwandlungen an die Hand gegeben sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims (5)

1. Ermittlungsvorrichtung für das Starten eines Kraftfahr­ zeugs auf einer Bergstraße, gekennzeichnet durch

• - eine die Fahrgeschwindigkeit (Vf) des Fahrzeugs ermittelnde Erfassungseinrichtung (66, 68, 60-S 3),
• - durch eine einen bestimmten Zeitpunkt während einer Startperiode des Fahrzeugs ermittelnde Zeitablauf-Erfas­ sungseinrichtung (60-S 10) und
• - durch eine Entscheidungseinrichtung (60-S 11 bis S 14), die die von der Fahrgeschwindigkeit-Erfassungseinrich­ tung ermittelte Fahrgeschwindigkeit (Vf) des Fahrzeugs mit einem vorbestimmten Schwellenwert (Vs 1) vergleicht, wenn die Zeitablauf-Erfassungseinrichtung den bestimm­ ten Zeitpunkt ermittelt, und die bestimmt, daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit (Vf) niedriger ist als der vorbestimmte Schwellenwert (Vs 1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 in Anwendung auf ein Fahrzeug, dem eine Antischlupfregeleinrichtung zur Verhinderung eines übermäßigen Schlupfwerts eines Antriebsrades während einer Fahrzeugbeschleunigung durch Absenken der Drehzahl des Antriebsrades, wenn der Antriebsrad-Schlupfwert einen vorbestimmten Wert während der Startperiode überschreitet, eingegliedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit­ ablauf-Erfassungseinrichtung einen ersten Zeitpunkt, wenn die Drehzahl (Vr) des Antriebsrades (30, 32) durch die Tätigkeit der Antischlupfregeleinrichtung abzufallen beginnt, ermittelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 in Anwendung auf ein Fahrzeug, dem eine Antischlupfregeleinrichtung zur Verhinderung eines übermäßigen Schlupfwerts eines Antriebsrades während einer Fahrzeugbeschleunigung durch Absenken der Drehzahl des Antriebsrades, wenn der Antriebsrad-Schlupfwert einen vorbestimmten Wert während der Startperiode überschreitet, eingegliedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit­ ablauf-Erfassungseinrichtung eine vorbestimmte verstri­ chene Zeitspanne nach dem Beginn eines Niedertretens eines Gaspedals (18) ermittelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 in Anwendung auf ein mit einem Gaspedal (18) ausgestattetes Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablauf-Erfassungseinrichtung eine vorbestimmte verstrichene Zeitspanne nach dem Be­ ginn des Niedertretens des Gaspedals ermittelt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgeschwindigkeit-Erfassungs­ einrichtung die Fahrgeschwindigkeit (Vf) des Fahrzeugs auf der Grundlage der Drehzahl eines mitlaufenden Rades (26, 28) des Fahrzeugs ermittelt.