DE4014365A1 - Parallelfahrt-regelsystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die automatische
Regelung der Fahrtrichtung eines auf einer Straße fahrenden
Fahrzeugs und insbesondere auf ein System zur automatischen
Regelung der Fahrtrichtung zu einer Parallelfahrt unter
automatischem Konstanthalten von Abständen zu einer Leitvor
richtung, die an der Straßenfläche einer Fahrspur oder
seitlich der Fahrspur angebracht ist oder entlang der Fahr
spur hochgestellt ist.
Zum Erreichen einer hohen Verkehrsdichte auf einer Autobahn,
bei der die Fahrtzeugabstände verkürzt sind, wurden bisher
eine Regelung zur automatischen Parallelfahrt und eine
Regelung zum automatischen Beschleunigen und Bremsen vorge
schlagen, die folgendermaßen gestaltet sind: Längs einer
Fahrspur wird eine Leitplanke angeordnet. Von dem Fahrzeug
her werden die Abstände zwischen dem Fahrzeug und der Leit
planke und der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug gemes
sen. Das Lenkrad wird automatisch derart gedreht, daß die
Abßtände zwißchen der Leitplanke und dem Fahrzeug Sollwerte
annehmen. Falls der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug
groß ist, wird das Fahrzeug durch Öffnen eines Drosselven
tils beschleunigt, wogegen bei kleinem Abstand das Fahrzeug
unter automatischem Bremsen der Räder parallel zu der Leit
planke gehalten wird und zugleich der Fahrzeugzwischenab
stand in größtmöglichem Ausmaß derart verkürzt wird, daß er
größer als der Sollwert ist. Es wurde auch eine Regelein
richtung für automatische Parallelfahrt und automatisches
Beschleunigen und Bremsen vorgeschlagen, mit der durch
Aufnahme der vorderen Straßenfläche mittels einer Fernsehka
mera an einem Videobild eine weiße Linie auf der Fahrbahn
erfaßt wird, das Lenkrad automatisch derart gedreht wird,
daß der Abstand zwischen der weißen Linie und dem Fahrzeug
einen Sollwert annimmt und das Öffnen und Schließen des
Drosselventils sowie das Bremsen der Räder durch Erfassen
eines vorausfahrenden Fahrzeugs und von Hindernissen gere
gelt werden.
Falls bei der automatischen Parallelfahrtregelung gemäß
diesen Vorschlägen der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der
Leitvorrichtung wie der Leitplanke bzw. der weißen Linie von
dem Sollwert abweicht, wird das Lenkrad automatisch in der
Richtung zum Verringern dieser Abweichung bewegt. Infolge
dessen empfindet es der Fahrer als befremdlich, daß sich das
Lenkrad dreht, obwohl das Drehen nicht beabsichtigt ist.
Beispielsweise sieht und erkennt der Fahrer eine Fahrbahn
kurve, so daß er daher das Lenkrad zur Einstellung auf die
Kurvenbahn der Fahrspur dreht. Ein an eine Servolenkung
gewöhnter Fahrer wird durch die selbsttätige Drehung des
Lenkrads nicht so sehr verblüfft, so daß er sie nicht als
merkwürdig empfindet. Falls das Fahrzeug beispielsweise
wegen starkem Seitenwind von einer gerade Fahrspur abzuwei
chen beginnt und das Lenkrad automatisch zum Korrigieren der
Abweichung gedreht wird, hat daß zur Folge, daß der Fahrer
durch die plötzliche selbsttätige Drehung des Lenkrads außer
Fassung gerät, falls er nicht von sich aus eine Möglichkeit
für die Fahrtrichtungsstörung erkennt, die in diesem Fall
durch den Seitenwind verursacht ist. Es ist allgemein be
kannt, daß geistige Ablenkungen während der schnellen Fahrt
hinsichtlich der Fahrsicherheit schädlich sind.
Wenn der Fahrer die Fahrspur wechselt, wird das Lenkrad
automatisch in einer solchen Richtung gedreht, daß die
automatische Parallelfahrt-Regelung einen Kurswechsel behin
dert, der von der Spur wegführt, entlang der das Fahrzeug
gerade fährt. Infolgedessen kann der Fahrer die Fahrspur
nicht ohne weiteres wechseln. Es sind daher besondere Rück
stellvorgänge zum Zurückstellen eines Parallelfahrt-Befehl
schalters für das Befehlen der automatischen Parallelfahrt-
Regelung in einen Ausschaltzustand, bei dem das Aufheben
befohlen wird, oder zum Schließen eines gesondert vorgesehe
nen Rückstellschalters erforderlich, mit dem der Fahrer
einen Befehl für das Abbrechen der Regelung eingibt.
Bei einer Kursänderung oder bei der Abfahrt von der Autobahn
kann die Erfordernis, die vorstehend genannten Rückstellbe
dienungsvorgänge auszuführen, zu einer Gefahr bei der Fahr
zeugsteuerung beitragen, so daß es daher anzustreben ist,
ohne erforderliche besondere Bedienungsvorgänge die Paral
lelfahrt-Regelung automatisch abzuschalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Parallelfahrt-
Regelsystem zu schaffen, mit dem bei der automatischen
Parallelfahrtregelung ein durch ein selbsttätiges Drehen des
Lenkrads verursachtes unangenehmes Gefühl des Fahrers ver
mieden ist.
Ferner soll mit der Erfindung ein Parallelfahrt-Regelsystem
geschaffen werden, mit dem bei Erfordernis automatisch die
Regelung zur Parallelfahrt abgeschaltet wird, ohne daß
dadurch der Fahrer gesondert beansprucht wird.
Zur Lösung der Aufgabe enthält gemäß einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung ein Parallelfahrt-Regelsystem
eine Bremsdruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen des
jeweiligen Bremsdrucks für die Bremsen der Räder an beiden
Seiten, eine Abstandsmeßeinrichtung zum Erfassen der Abstän
de zu einer Leitvorrichtung, die an der Straßenoberfläche
einer Fahrspur angebracht ist oder in der Nähe der Straßen
oberfläche entlang der Fahrspur aufgestellt ist, und eine
Parallelfahrt-Steuereinrichtung, die unter Abruf der Abstän
de die Bremsdruck-Einstelleinrichtung derart steuert, daß
die mittels der Abstandsmeßeinrichtung erfaßten Abstände mit
Sollwerten in Übereinstimmung kommen.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
ein Parallelfahrt-Regelsystem geschaffen, das zusätzlich zu
den funktionellen Komponenten des Systems gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel eine Lenkraddrehungs-Detektorvorrichtung
zum Erfassen der Drehung des Lenkrads und eine Befehlsvor
richtung zum Wählen der automatischen Parallelfahrt aufweist
und die dadurch charakterisiert ist, daß die Parallelfahrt-
Steuereinrichtung dann, wenn mit der Befehlsvorrichtung die
automatische Parallelfahrt gewählt ist, die Parallelfahrt
durch eine derartige Steuerung der Bremsdruck-Einstellein
richtung einleitet, daß die mittels der Abstandsmeßeinrich
tung erfaßten Abstände mit den Sollwerten in Überstimmung
kommen, dagegen aber die automatische Parallelfahrt ab
bricht, wenn die Lenkraddrehungs-Detektoreinrichtung das
Drehen des Lenkrads erfaßt.
Das Parallelfahrt-Regelsystem gemäß dem ersten Ausführungs
beispiel hat folgende Funktion: Durch die Abstandsmeßein
richtung werden die Abstände zu der Leitvorrichtung erfaßt,
die an der Straßenfläche der Fahrspur angebracht ist oder in
der Nähe der Fahrbahn entlang der Fahrspur aufgestellt ist.
Die Parallelfahrt-Steuereinrichtung ruft die erfaßten Ab
stände ab und steuert die Bremsdruck-Einstelleinrichtung in
einer solchen Richtung, daß die Abstände gleich den Sollwer
ten werden. Die Bremsdruck-Einstelleinrichtung nimmt das
Einstellen des jeweiligen Bremsdrucks an den Bremsen für die
Räder beider Seiten vor.
Bei dieser Gestaltung wird der jeweilige Bremsdruck für die
Bremsen der Räder an beiden Seiten so eingestellt, daß die
mittels der Abstandsmeßeinrichtung erfaßten Abstände zu der
Leitvorrichtung mit den Sollwerten in Übereinstimmung kom
men. Auf diese Weise werden die Abstände zwischen dem Fahr
zeug und der Leitvorrichtung im wesentlichen konstant gehal
ten.
Damit wird die Richtung, in der das Fahrzeug fährt, um die
Abstände zwischen dem Fahrzeug und der Leitvorrichtung
konstant zu halten, durch das Einstellen des jeweiligen
Bremsdrucks an den Bremsen der Räder beider Seiten einge
stellt, so daß dadurch für die automatische Parallelfahrt
nicht das Lenkrad automatisch gedreht wird. Auf diese Weise
wird ein befremdendes Lenkungsempfinden des Fahrers vermie
den.
Das Parallelfahrt-Regelsystem gemäß dem zweiten Ausführungs
beispiel zeigt die Funktionen des Systems gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, wenn mittels der Befehlseinrichtung die
automatische Parallelfahrt gewählt ist. Zusätzlich zu diesen
Funktionen wird dann, wenn das Lenkrad gedreht wird, diese
Drehung durch die Lenkraddrehungs-Detektorvorrichtung er
faßt. Auf diese Erfassung hin bricht die Parallelfahrt-
Steuereinrichtung die automatische Parallelfahrt ab.
Um von der Autobahn abzufahren oder eine Kursänderung vorzu
nehmen, dreht daher der Fahrer während der mittels der
Befehlseinrichtung gewählten automatischen Parallelfahrt das
Lenkrad. Dadurch wird die automatische Parallelfahrt auf
automatische Weise beendet, wodurch dann das Fahrzeug ent
sprechend der Lenkung durch den Fahrer fährt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird automatisch die
Regelung für die automatische Parallelfahrt durch den von
dem Fahrer absichtlich ausgeführten Lenkvorgang abgeschal
tet, ohne daß Bedienungsvorgänge für das Zurückstellen des
Parallelfahrt-Befehlsschalters in den Ausschaltzustand,
durch den das Abschalten gewählt ist, oder zum Schließen
eines gesondert vorgesehenen Abschaltbefehlschalters auszu
führen sind, mit dem das Abschalten befohlen wird. Infolg
edessen ist der Fahrer entlastet und die Fahrtrichtung kann
ohne Behinderung geändert werden, sobald es der Fahrer
beabsichtigt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1a ist eine Blockdarstellung, die den
grundlegenden Aufbau des Regelsystems gemäß einem Ausfüh
rungsbeispiel veranschaulicht.
Fig. 1b ist eine Vertikalschnittansicht, die
den Aufbau einer in Fig. 1a gezeigten Druckregeleinheit 3
zeigt.
Fig. 1c ist eine grafische Darstellung, die
den Zusammenhang zwischen einem Ausgangsdruck und einem
Erregungsstromwert an einem in Fig. 1b gezeigten Druckregel
ventil 120 zeigt.
Fig. 1d ist ein Blockschaltbild einer in Fig.
la gezeigten elektronischen Steuereinheit 10.
Fig. 2a bis 2d sind Ablaufdiagramme von
Steuerungsvorgängen eines in Fig. 1d gezeigten Mikroprozes
sors 11.
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die einen Fahrzu
stand eines in Fig. 1a dargestellten Fahrzeugs AVL auf der
Überholspur einer Autobahn zeigt.
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die einen Fahrweg
zeigt, auf dem das in Fig. 1a dargestellte Fahrzeug AVL aus
einer Einfahrt in die Überholspur der Autobahn einfährt und
danach weiterfährt.
In der Fig. 1a ist ein Ausführungsbeispiel des Parallel
fahrt-Regelsystems gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
werden unter Regelung zur automatischen Parallelfahrt,
Bremsschlupfregelung sowie Antriebsschlupfregelung durch
Druckregeleinheiten 3, 4, 3 A und 4 A jeweils die Bremsdrücke
an Bremsen 6, 8, 7, und 9 für die Räder eingestellt. Eine
elektronische Steuereinheit 10 führt die Regelung zur auto
matischen Parallelfahrt, die Bremsschlupfregelung und die
Antriebsschlupfregelung aus.
Falls irgendeine der Regelungen nicht ausgeführt wird und
der Fahrer auf ein Bremspedal 1 tritt, werden die Bremse 6
an einem rechten Vorderrad FR, die Bremse 7 an einem linken
Vorderrad FL, die Bremse 8 an einem rechten Hinterrad RR und
die Bremse 9 an einem linken Hinterrad RL jeweils über die
Druckregeleinheiten 3, 3 A, 4 und 4 A mit dem dem Pedaldruck
entsprechenden Bremsdruck beaufschlagt.
Die Druckregeleinheiten 3, 3 A, 4 und 4 A verbinden dann, wenn
ihre Magnetspulen nicht erregt sind, die Bremsen 6 bis 9 mit
einem Bremsdruckauslaß eines Hauptbremszylinders 2, der mit
den Hochdruck- bzw. Förderdruckauslässen von Pumpen 18 und
18 A in Verbindung steht, die von einem Elektromotor 19
angetrieben werden. An die Niederdruck- bzw. Ansaugkanäle
der Pumpen 18 und 18 A sind jeweils Sammelbehälter 20 und 20 A
angeschlossen. Wenn die Magnetspulen der Druckregeleinheiten
3, 3 A, 4 und 4 A erregt werden, werden die Bremsen 6 bis 9
mit Bremsdrücken beaufschlagt, die umgekehrt proportional zu
den Stromwerten sind. Die Bremsdrücke werden entsprechend
den Stromwerten der Magnetspulen, einem Ausgangsdruck des
Hauptbremszylinders 2, dem Förderdruck der Pumpen 18 und 18 A
und dem Ansaugdruck dieser Pumpen (Ablaßdruck) erhalten.
Bei dem Einschalten des Elektromotors 19 werden die Pumpen
18 und 18 A angetrieben, wodurch Bremsflüssigkeit durch die
Pumpe 18 A aus dem Sammelbehälter 20 A angesaugt und der
ersten und dritten Druckregeleinheit 3 bzw. 4 zugeführt
wird. Die Bremsflüssigkeit aus dem Sammelbehälter 20 wird
durch die Pumpe 18 angesaugt und der zweiten und vierten
Druckregeleinheit 3 A bzw. 4 A zugeführt.
Die Drehzahlen des rechten Vorderrads FR, des linken Vorder
rads FL, des rechten Hinterrads RR und des linken Hinterrads
RL werden jeweils durch Drehzahlsensoren 12 fr, 12 fl, 12 rr
und 12 rl erfaßt.
An die Steuereinheit 10 sind die Magnetspulen der ersten bis
vierten Druckregeleinheit 3 bis 4 A, der Elektromotor 19 und
die Drehzahlsensoren 12fr bis 12 rl angeschlossen.
An der vorderen und hinteren rechten Seitenfläche des Fahr
zeugs AVL sind Ultraschall-Abstandsmeßeinheiten 60 f und 60 r
zum Messen von Abständen Yf und Yr gemäß Fig. 3 zwischen den
Meßeinheiten und einer auf dem Mittelstreifen der Autobahn
angebrachten Leitplanke GBD und zum Zuführen von die
Abstandswerte anzeigenden analogen Signalen zu der Steuer
einheit 10 angebracht.
Gemäß Fig. 4 sind an bestimmten Stellen oberhalb einer der
Leitplanke GBD der Autobahn am nächsten gelegenen Überhol
spur Sender TRM zum Senden von Parallelfahrt-Leitwellen
angeordnet. Die Sender TRM senden ständig Funkwellen mit
einer vorgegebenen Frequenz in der Richtung der Höchstgeschwin
digkeit-Fahrspur bzw. Überholspur.
Gemäß Fig. 1a ist im Fahrzeug ein Parallelfahrtsignal-
Detektor 68 an den Empfänger eines an eine Antenne 66 ange
schlossen Sendeempfängers 67 angeschlossen. Der Detektor 68
erfaßt aus den empfangenen Wellen die Parallelfahrt-Leitsig
nale und führt die erfaßten Signale der Steuereinheit 10 zu.
An die Lenkwelle eines Lenkrads STW ist ein Lenkwinkelsensor
61 angeschlossen, der aus einem Potentiometer und einer
Drehzahluntersetzung besteht, die mehrere Umdrehungen des
Lenkrads STW vom maximalen Drehwinkel nach rechts bis zum
maximalen Drehwinkel nach links in eine Drehung umsetzt, die
kleiner als eine Umdrehung ist. Der Lenkwinkelsensor 61
erzeugt eine mittlere Spannung mit einem vorbestimmten
Pegel, wenn das Lenkrad STW in der Neutralstellung steht,
eine vorbestimmte Minimalspannung, wenn das Lenkrad STW um
den maximalen Drehwinkel nach rechts gedreht ist, und eine
vorbestimmte Maximalspannung, wenn das Lenkrad STW um den
maximalen Drehwinkel nach links gedreht ist, wobei diese
Spannungen an die Steuereinheit 10 angelegt werden.
Die Druckregeleinheiten 3, 3 A, 4 und 4 A, die nachfolgend
erläutert werden, speisen die Bremsen 6 bis 9 an den jewei
ligen Rädern mit Bremsdrücken, die zu den Erregungsstromwer
ten umgekehrt proportional sind. Mit ansteigenden Erregungs
stromwerten steigen die Leitungsverhältnisse zwischen den
Bremsen und den Sammelbehältern 20 und 20 A an (überschlägig
ein Ablaßdruck bzw. ein niedriger Grunddruck), wogegen die
Bremsdrücke an den Bremsen abfallen.
Falls jedoch während der automatischen Parallelfahrtregelung
das Fahrzeug gemäß der Darstellung durch eine gestrichelte
Linie in Fig. 3 beispielsweise wegen Seitenwind nach rechts
abweicht, beaufschlagt die Steuereinheit 10 die linken
Bremsen 7 und 9, aber nicht die rechten Bremsen 6 und 8 mit
Bremsdruck, so daß damit die Abstände zwischen dem Fahrzeug
und der Leitplanke GBD konstant gehalten werden. Dieser
Vorgang umfaßt Vorbereitungsschritte für das Betreiben der
Pumpen 18 und 18 A durch Einschalten des Elektromotors 19,
zum Einstellen der Erregungsströme für die Druckregeleinhei
ten 3 A und 4 A auf einen niedrigen Pegel (für das Aufbringen
von Bremsdruck) und derjenigen für die Druckregeleinheiten 3
und 4 auf einen hohen Pegel (zum Abbauen von Bremsdruck) und
das Einstellen der Erregungsstromwerte für die Druckregel
einheiten 3 A und 4 A in umgekehrter Proportion zu dem Ausmaß
der Abweichung des Fahrzeugs (wodurch der Bremsdruck propor
tional zu dem Ausmaß der Abweichung eingestellt wird). Wenn
unter diesen Bedingungen der Fahrer das Bremspedal 1 tritt,
um zu bremsen, hat das zur Folge, daß faktisch keine Brems
wirkung an den Bremsen 6 und 8 entsteht, da die Bremsen 6
und 8 über die Druckregeleinheiten 3 und 4 mit dem Sammelbe
hälter 20 A verbunden sind. Um dies zu verhindern, ist als
zusätzliches Bauteil an die Steuereinheit 10 ein Schalter 65
angeschlossen, der durch das Treten des Bremspedals 1 aus
dem Öffnungszustand in den Schließzustand umgeschaltet wird.
Während der Zeitdauer, während der der Schalter 65 durch das
Treten des Bremspedals 1 in den Schließzustand umgeschaltet
ist, unterbricht die Steuereinheit 10 die Erregung aller
Bremsregeleinheiten 3, 4, 3 A und 4 A. Die Steuereinheit 10
unterbricht zugleich die Verbindung zwischen den Bremsen 6
bis 9 und den Sammelbehältern 20 und 20 A, verbindet aber die
Bremsen 6 bis 9 mit dem Hauptbremszylinder 2.
Die Fig. 1b zeigt den Aufbau der ersten Druckregeleinheit 3.
Die Druckregeleinheit 3 enthält hauptsächlich ein elektro
magnetisches Ventil 120, das nun besonders ausführlich
beschrieben wird. Ein Spulenkern 122 für ein Solenoid bzw.
ein Magnetspule 123 des elektromagnetischen Ventils 120
besteht aus einem magnetischen Material und wird im Innen
raum eines Gehäuses 119 hin und her bzw. nach rechts und
links bewegt. An der Innenfläche des Gehäuses 119 ist eine
ringförmige Durchlaßnut 118 eingeschnitten, die mit einer
ersten Einlaßöffnung 121 in Verbindung steht. In Abstand von
der Nut 118 ist im Gehäuse 119 eine ringförmige Durchlaßnut
117 ausgebildet, die mit einer zweiten Einlaßöffnung 128 in
Verbindung steht.
An der Umfangsfläche des magnetischen Spulenkerns 122 ist
eine ringförmige Nut 134 ausgebildet, die mit den Durchlaß
nuten 117 und 118 in Verbindung bringbar ist und die im
wesentlichen in der Mitte zwischen diesen liegt. Die Breite
der Nut 134 ist gleich dem Abstand zwischen den Nuten 117
und 118. Die Nut 134 steht mit einer Auslaßöffnung 127 in
Verbindung.
Wenn der Spulenkern 122 gemäß der Darstellung in Fig. 1b in
einer linken Grenzstellung bzw. ersten Stellung steht,
überlappen die Nuten 118 und 134 einander zum Teil. Die
erste Einlaßöffnung 121 (für den Bremsdruck) steht über
diese Nuten mit der Auslaßöffnung 127 in Verbindung, während
aber die Nut 134 nicht mit der Nut 117 überlappt. Daher ist
die Verbindung zwischen der zweiten Einlaßöffnung 128 (für
den Ablaßdruck) und der Auslaßöffnung 127 unterbrochen, so
daß der Ausgangsdruck des Hauptbremszylinders 2 oder der
Förderdruck der Pumpe 18 A dadurch direkt der Bremse 6
zugeführt wird. Dabei erreicht die Druckerhöhungs- bzw.
Druckanstiegsgeschwindigkeit an der Bremse 6 ihr Maximum.
Wenn sich der Spulenkern 122 nach rechts bewegt, wird die
Überlappung der Nut 118 mit der Nut 134 kleiner, wodurch die
Druckanstiegsgeschwindigkeit abnimmt. Zu dem Zeitpunkt, an
dem die Nut 134 mit keiner der Nuten 117 und 118 überlappt,
ist die Verbindung der Auslaßöffnung 127 mit der ersten und
der zweiten Einlaßöffnung 121 und 128 unterbrochen, so daß
sich der Druck an der Bremse nicht ändert (Haltezustand) .
Wenn sich der Spulenkern 122 weiter nach rechts bewegt,
überlappt die Nut 134 mit der Nut 117, wobei die Auslaßöff
nung 127 von der ersten Einlaßöffnung 121 getrennt wird,
aber mit der zweiten Einlaßöffnung 128 in Verbindung steht
(Druckminderung). Mit zunehmender Rechtsbewegung steigt die
Druckminderungsgeschwindigkeit, nämlich die Druckabfallge
schwindigkeit an der Bremse 6 an. Die Rechtsbewegung des
Spulenkerns 122 wird durch einen Anschlag 131 begrenzt. Bei
einer rechten Grenzstellung bzw. zweiten Stellung, bei der
das rechte Ende des Spulenkerns 122 gegen den Anschlag 131
stößt, erreicht die Druckabfallgeschwindigkeit ihr Maximum.
Sobald sich daher der Spulenkern 122 nach und nach aus der
ersten bzw. linken Grenzstellung nach Fig. 1b zu der zweiten
bzw. rechten Grenzstellung hin bewegt, fällt die Druckan
stiegsgeschwindigkeit des Bremsdrucks an der Bremse 6 von
einem hohen auf einen niedrigen Wert ab und der Bremsdruck
behält zu einem bestimmten Zeitpunkt seinen Wert bei (Halte
zustand). Danach wird der Bremsdruck mit niedriger Druckmin
derungsgeschwindigkeit und allmählich mit hoher Geschwindig
keit gesenkt.
Der Spulenkern 122 ist durch eine Schraubendruckfeder 124
nach links zu vorgespannt. Am linken Ende des Gehäuses 119
ist eine Höhlung gebohrt, deren linker Abschnitt zu einer
Ausgangsdruck-Arbeitskammer 125 geformt ist. In die Bohrung
ist ein Kolben 126 eingesetzt, der aus der Ausgangsdruck-
Arbeitskammer 125 heraus in einen Spulenkern-Betätigungsraum
eindringt.
Die Ausgangsdruck-Arbeitskammer 125 steht mit der Auslaßöff
nung 127 in Verbindung. Ein rechter Federaufnahmeraum 130
des Spulenkerns 122 steht über eine zu der zweiten Einlaß
öffnung 128 geführte Durchlaßbohrung 116 mit einem linken
Kolbenhubraum 129 in Verbindung, damit nicht die Spulenkern
verstellung mittels der Schraubendruckfeder 124 und der
Magnetspule 123 behindert ist. Im einzelnen steht der Kol
benhubraum 129 unter Ablaßdruck, so daß der Druck darin
nicht die Rechtsbewegung des Spulenkerns 122 durch den
Kolben 126 behindert. Wenn der Druck an der Auslaßöffnung
127 ansteigt, steigt auch der Druck in der Ausgangsdruck-
Arbeitskammer 125 an, wodurch der Kolben 126 nach rechts
gestoßen wird. Infolgedessen entsteht an dem Spulenkern 122
durch den Druck an der Auslaßöffnung 127 über die Ausgangs
druck-Arbeitskammer 125 und den Kolben 126 eine nach rechts
gerichtete Stellkraft. Bei dem vorbestimmten höchsten Brems
druck ist jedoch die durch die Schraubendruckfeder 124
aufgebrachte linksgerichtete Stellkraft größer, so daß daher
der Spulenkern unabhängig von der Höhe des Bremsdrucks in
der in Fig. 1b gezeigten ersten Stellung verbleibt, wenn die
Magnetspule 123 nicht erregt ist.
An dem rechten Ende des Gehäuses 119 ist ein Joch 132 befe
stigt, das die Magnetspule 123 enthält. An einem im wesent
lichen mittleren Abschnitt, auf den die Magnetspule 123
gewickelt ist, ist ein innerer zylindrischer Teil des Jochs
132 ringförmig unterbrochen, um einen nichtmagnetischen Ring
133 aufzunehmen. Bei dem Erregen der Magnetspule 123 wird in
dem hohlzylindrischen ringförmigen Joch ein Magnetfluß
erzeugt, der die Magnetspule 123 umfließt und mit dieser
gekoppelt ist. Ein Teil des Magnetflusses erstreckt sich in
der Richtung der Achse des Jochs 132 an dem nichtmagneti
schen Ring 133, wodurch an dem magnetischen Spulenkern 122
eine magnetische Anzugskraft zum Verstellen des Kerns nach
rechts wirkt und dadurch der Spulenkern 122 nach rechts
bewegt wird.
Wenn die Magnetspule 123 nicht gespeist wird und der Spulen
kern 122 in der in Fig. 1b gezeigten ersten Stellung steht,
gibt der Hauptbremszylinder 2 auf das Treten des Bremspedals
1 hin einen Bremsdruck in einer bestimmten Höhe ab. Zu
diesem Zeitpunkt strömt die Bremsflüssigkeit aus dem Haupt
bremszylinder 2 aufeinanderfolgend über ein Filter 102, die
erste Einlaßöffnung 121, die Nuten 118 und 134, die Auslaß
öffnung 127 und ein Filter 106 zu der Bremse 6, wodurch der
Bremsdruck an der Bremse 6 ansteigt. Da die Nuten 118 und
134 einander maximal überlappen, erreicht die Anstiegsge
schwindigkeit des Bremsdrucks an der Bremse 6 das Maximum.
Wenn das Bremspedal 1 freigegeben wird, erzeugt der Haupt
bremszylinder 2 an der ersten Einlaßöffnung 121 einen Unter
druck, während die Bremsflüssigkeit von der Bremse aufeinan
derfolgend über das Filter 106, die Auslaßöffnung 127, die
Nuten 134 und 118, die erste Einlaßöffnung 121 und das
Filter 102 zu dem Hauptbremszylinder 2 zurückströmt. Während
einer Zeitspanne, während der der Druckunterschied zwischen
der Bremse 6 und dem Hauptbremszylinder 2 fortgesetzt höher
als ein vorbestimmter Wert ist, strömt die Bremsflüssigkeit
aus der Bremse 6 auch über ein Rückströmventil 103 zu dem
Hauptzylinder zurück.
Durch das Treten des Bremspedals 1 erzeugt der Hauptbremszy
linder 2 einen bestimmten Bremsdruck, wodurch der Druck an
der Bremse 6 in einem gewissen Ausmaß ansteigt, während an
dem Rad FR eine Bremskraft wirkt. Wenn zu diesem Zeitpunkt
die Magnetspule 123 erregt wird, bewegt sich entsprechend
dem Stromwert der Spulenkern 122 nach rechts. Dabei wird das
Ausmaß der Überlagerung der Nuten 134 und 118 geringer. Wenn
der Druck an der Bremse 6 (im Ablauf des Erhöhens des Brems
drucks) niedriger als der Ausgangsdruck des Hauptbremszylin
ders 2 ist, wird die Druckanstiegsgeschwindigkeit an der
Bremse 6 geringer. Wenn nach dem Aufheben der Überlappung
zwischen den Nuten 118 und 134 die Nuten 134 und 117 zu
überlappen beginnen, wirkt an der Auslaßöffnung 127 der
Ablaßdruck, was zur Folge hat, daß der Druck an der Bremse 6
zu sinken beginnt. Die Druckabfallgeschwindigkeit hängt von
dem Ausmaß der Überlagerung zwischen den Nuten 134 und 137
ab. Wenn der Druck an der Auslaßöffnung 127 abfällt, wird
die Kraft geringer, mit der der Kolben 126 den Spulenkern
122 nach rechts stößt, wodurch wiederum die an dem Spulen
kern 122 wirkenden, nach rechts gerichteten Stellkräfte (die
Stellkraft der Magnetspule 123 zuzüglich der Stellkraft des
Kolbens 126) verringert werden. Der Spulenkern 122 hält in
einer Stellung an, bei der die nach rechts gerichteten
Stellkräfte mit der nach links gerichteten Stellkraft der
Schraubendruckfeder 124 im Gleichgewicht sind, nämlich in
einer Stellung, die der Stromstärke in der Magnetspule 123
entspricht. Daher nimmt gemäß der Darstellung in Fig. 1c der
Druck an der Auslaßöffnung 127 (bzw. an der Bremse 6) einen
Wert an, der umgekehrt proportional zu dem Stromwert an der
Magnetspule 123 ist. Während dieser Drucksenkung strömt die
Bremsflüssigkeit von der Bremse 6 aufeinanderfolgend über
das Filter 106 und die Auslaßöffnung 127 zu dem Sammelbehäl
ter 20 A.
Das Filter 102 dient zum Verhindern des Eindringens von
Staubteilchen in das elektromagnetische Ventil 120, die in
der von dem Hauptbremszylinder 2 zu der Bremse 6 zugeführten
Bremsflüssigkeit enthalten sind. Das Filter 106 dient zum
Verhindern des Eindringens von Staubteilchen in das elektro
magnetische Ventil 120, die in der von der Bremse 6 her zu
dem Hauptbremszylinder 2 zurückgeleiteten Bremsflüssigkeit
enthalten sind. Diese Filter sind derart eingebaut, daß sie
keine Verschlechterung der Funktion des elektromagnetischen
Ventils 120 verursachen.
Das Rückströmventil 103 sperrt den Durchlaß von Bremsflüs
sigkeit aus dem Hauptbremszylinder 2 zu der Bremse 6, läßt
sie aber von der letzteren zu dem ersteren durch. Das
Rückströmventil 102 bewirkt, daß bei dem Abfallen des Brems
drucks des Hauptbremszylinders 2, nämlich bei dem Freigeben
des Bremspedals 1 die Bremsflüssigkeit unmittelbar von der
Bremse 6 zu dem Hauptbremszylinder 2 zurückströmt und daß
der Druck an der Bremse gesenkt werden kann, falls an dem
elektromagnetischen Ventil 120 eine Funktionsstörung auf
tritt.
Ein Rückströmventil 104, das den Durchlaß von Bremsflüssig
keit aus dem Hauptbremszylinder 2 zum Ablaßdruck- bzw.
Niederdruckbereich (an der zweiten Einlaßöffnung 128) ver
hindert, aber den Durchlaß aus dem letzteren zu dem ersteren
zuläßt, führt während der Drucksenkung die Bremsflüssigkeit
aus dem Sammelbehälter 20 A zu dem Hauptbremszylinder 2
zurück. Es ist anzumerken, daß die vorstehend beschriebene
Drucksenkung vorgenommen wird, wenn die Pumpen 18 und 18 A
angetrieben werden. Mittels der Pumpe 18 A wird die Brems
flüssigkeit aus dem Sammelbehälter 20 A zu dem Hauptbremszy
linder 2 zurückgeführt, so daß die Rückführung über das
Rückströmventil 104 dann entsteht, wenn bei dem Anhalten der
Pumpe 18 in dem Sammelbehälter 20 noch Bremsflüssigkeit mit
einem Grunddruck oder darüber verbleibt oder wenn an der
Pumpe 18 A eine Funktionsstörung auftritt.
Die vorstehende Beschreibung betrifft sowohl den Aufbau als
auch die Funktion der ersten Druckregeleinheit 3. Der Aufbau
und die Funktion der zweiten, der dritten und der vierten
Druckregeleinheit 3 A, 4 und 4 A sind weitgehend die gleichen
wie diejenigen der ersten Druckregeleinheit 3.
Fig. 1d zeigt eine Gestaltung der elektronischen Steuerein
heit 10 nach Fig. 1a. Die Drehzahlsensoren 12 fr bis 12 rl
können Halleffekt-Integrationsschaltungen sein (die jeweils
ein Hallelement zum Erfassen der Stärke eines Magnetfelds
und eine Codierschaltung zum binären Codieren von Erfas
sungssignalen enthalten). Die Drehzahlsensoren erzeugen
elektrische Impulse mit einer Frequenz, die proportional zu
der Drehzahl eines mit Zähnen versehenen Permanentmagnet
rings ist, der an der Radachse befestigt ist, bei der Dre
hung dieses Magnetrings. Die Impulse werden in Frequenz/
Spannung-Umsetzer (F/V) 13, 13A, 14 und 14 A eingegeben. Die
Umsetzer 13 bis 14 A geben Spannungen mit zu den Frequenzen
der eingegebenen elektrischen Signale proportionalen Pegeln
ab, die in einen Analog/Digital-Wandler (A/D) 50 eingegeben
werden.
Der Elektromotor 19 wird aus einer Motortreiberstufe 21
gespeist, an die ein Mikroprozessor bzw. eine Zentraleinheit
(CPU) 11 einen Einschaltbefehl abgibt.
Die Magnetspulen der ersten bis vierten Druckregeleinheit 3
bis 4 A werden aus Verstärkern (Stromsteuerungs-Solenoidtrei
berstufen) 15, 15 A, 16 und 16 A gespeist, wobei die Erre
gungsstromwerte entsprechend Ausgangssignalen von Addierern
25, 25 A, 26 und 26 A bestimmt werden. An jeweils einen Ein
gang der Addierer 25, 25 A, 26 und 26 A werden von D/A-
Wandlern 45, 45 A, 46 und 46 A Signale für das Einstellen der
Stromwerte angelegt (nämlich aus Rechenwerten analog umge
setzte Signale für Stromsollwerte). An die anderen Eingänge
der Addierer werden von einem D/A-Wandler 24 über einen
Pegeleinstellverstärker 51 Signale für die Vorgabe von im
wesentlichen zu der Fahrgeschwindigkeit proportionalen
Stromeinstellwerten angelegt, die der Fahrgeschwindigkeit
entsprechenden Bremsdruck-Einstellwerten entsprechen.
Die Addierer 25, 25 A, 26 und 26 A erzeugen Signale, die zu
(Stromsollwert + der Fahrgeschwindigkeit entsprechender
Stromeinstellwert) proportional sind, und führen diese
Signale den Verstärkern 15, 15 A, 16 und 16 A zu. Daher führen
die Verstärker 15 bis 16 A den Magnetspulen der ersten bis
vierten Druckregeleinheit 3 bis 4 A elektrische Ströme zu,
die zu (Stromsollwert + der Fahrgeschwindigkeit entsprechen
der Stromeinstellwert) proportional sind. Die Druckregelein
heiten 3 bis 4 A führen den Radbremsen Bremsdrücke zu, die zu
den Erregungsstromwerten umgekehrt proportional sind, woraus
folgt, daß der Druck an den Bremsen umgekehrt proportional
zu (Stromsollwert + der Fahrgeschwindigkeit entsprechender
Stromeinstellwert) wird. Es ist anzumerken, daß der für das
Verstellen des Spulenkerns 122 in die zweite Stellung bzw.
rechte Grenzstellung benötigte elektrische Strom ein oberer
Grenzstrom sein kann, der den Druckregeleinheiten 3 bis 4 A
zugeführt wird. Falls die durch (Stromsollwert + der Fahrge
schwindigkeit entsprechender Stromeinstellwert) gegebenen
Werte negativ sind, wird den Druckregeleinheiten kein Strom
zugeführt. D.h., die Verstärker 15 bis 16 A sind als Begren
zungsverstärker ausgelegt.
Zwischenspeicher 35, 35 A, 36 und 36 A dienen zur Zwischen
speicherung von aus der Zentraleinheit 11 über einen Daten
wähler 22 eingegebenen, den Stromsollwerten entsprechenden
Daten, die an die D/A-Wandler 45 bis 46 A abgegeben werden.
Aus der Zentraleinheit 11 werden in den D/A-Wandler 24 die
zu den Fahrgeschwindigkeiten proportionalen Stromeinstell
werte eingegeben (die bei hoher Fahrgeschwindigkeit einen
hohen Pegel und bei niedriger Fahrgeschwindigkeit einen
niedrigen Pegel annehmen).
Spannungen V 3, V 3 a, V 4 und V 4 a, die als Rückführungsspannun
gen die Erregungsstromwerte der Magnetspulen der ersten bis
vierten Druckregeleinheit 3 bis 4 A darstellen, sind jeweils
zu dem Radbremsdruck umgekehrt proportional. Diese Spannun
gen werden gleichfalls an den A/D-Wandler 50 angelegt.
Eine Spannung, die die Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit
des Rades FR anzeigt, wird in eine Differenzierschaltung 27
eingegeben, die daraus ein Signal erzeugt, welche eine
Änderungsgeschwindigkeit darstellt (und bei zunehmender
Drehzahl oder Geschwindigkeit positiv bzw. bei abnehmender
Drehzahl oder Geschwindigkeit negativ ist). Eine Absolut
wertschaltung 28 erzeugt (durch Vollweggleichrichtung) eine
Spannung, die den Absolutwert des Änderungsratensignals
darstellt und die durch eine Integrierschaltung 29 inte
griert wird. Die integrierte Spannung wird dem A/D-Wandler
50 zugeführt. Die integrierte Spannung entspricht der Un
ebenheit der Fahrbahn und wird bei der Antriebsschlupfrege
lung sowie auch bei der Bremsschlupfregelung für die Gut/
Schlecht-Bewertung des Straßenzustands herangezogen.
An eine in das Fahrzeug eingebaute Batterie BA ist über
einen Zündschlüsselschalter EKS eine Konstantspannungsschal
tung 22 angeschlossen, die den jeweiligen Komponenten der
Steuereinheit 10 die benötigten Spannungen zuführt.
In den Fig. 2a bis 2d sind die Steuerfunktionen der Zentral
einheit 11 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel führt die
Zentraleinheit 11 die Bremsschlupfregelung, die Antriebs
schlupfregelung und die Regelung zur automatischen Parallel
fahrt aus. Im einzelnen wird von der Zentraleinheit 11 der
Fahrzustand des Fahrzeugs bewertet und beim Bremsen der
Radbremsdruck gesenkt, um dadurch einen Schlupffaktor der
Räder zu verringern, falls dieser erhöht ist. Falls der
Schlupffaktor der Räder während einer Beschleunigung erhöht
ist, führt die Zentraleinheit 11 die Antriebsschlupfregelung
aus, bei der der Radbremsdruck verstärkt wird, um den erhöh
ten Faktor zu verringern. Wenn die Bremsschlupfregelung und/
oder Antriebsschlupfregelung ausgeführt ist und bis dahin
vorbestimmte Erfordernisse erfüllt sind, wird die Parallel
fahrtregelung ausgeführt. Bei allen diesen drei Arten von
Regelungsprozessen wird je Radbremse der benötigte Brems
druck berechnet und dann ein Erregungsstromwert berechnet,
der den erforderlichen Druck hervorruft. Die Daten für diese
Werte werden in die Zwischenspeicher 35 bis 36 A eingesetzt.
Wenn gemäß Fig. 2a die Stromversorgung eingeschaltet wurde
(Schritt PA), führt die Zentraleinheit 11 eine Anfangsein
stellung der Ausgangssignale aus (wobei eine Ausgabe einge
stellt wird, die während eines Bereitschaftszustands einen
Haltezustand herbeiführt, und wobei die Ausgangssignale für
den D/A-Wandler 24, für die Zwischenspeicher 35 bis 36 A, für
Lampen 63 Y und 63 B und auch für die Treiberstufe 21 gelöscht
werden) und löscht dann ein internes Register, einen Zähler
und einen Zeitgeber (Subroutine IZ). Darauffolgend wird ein
Programmzeitgeber dt für die Vorgabe eines Zeitabstands dt
gestartet (Schritt TS) und eine Eingabe eingelesen (Subrou
tine IR). Zu den auszulesenden Informationsteilen zählen die
Erregungsstromwerte, nämlich die für die Bremsschlupfrege
lung, die Antriebsschlupfregelung und die Parallelfahrt-
Regelung gemeinsamen Rückführungswerte der Druckregeleinhei
ten 3 bis 4 A, die Ausgangsspannung der Integrierschaltung
29, die in Verbindung mit den Radgeschwindigkeiten hohe oder
geringe Vibrationen anzeigt (und die nur die Bremsschlupfre
gelung und die Antriebsschlupfregelung betrifft), die Rad
drehzahlen (die allgemein für alle Regelungen gelten), die
von den Abstandsmeßeinheiten 60 f und 60 r erfaßten Abstände
(für die Parallelfahrtregelung), der (nur für die Parallel
fahrtregelung herangezogene) Lenkraddrehwinkel, ein (nur bei
der Parallelfahrtregelung herangezogenes) Signal aus dem
Schalter 65, das das Betätigen des Bremspedals anzeigt, der
Öffnungs- oder Schließzustand eines Parallelfahrt-Befehls
schalters 62 (durch dessen Öffnen die Parallelfahrt aufgeho
ben wird und dessen Schließen nur die Parallelfahrtregelung
betrifft) und das Aufnehmen der Parallelfahrtleitsignale
(die nur die Parallelfahrtregelung betreffen)(Subroutine
IR).
Als nächstes berechnet die Zentraleinheit 11 die Parameter,
die bei den Regelungen für den Bremsschlupf, den Antriebs
schlupf und die Parallelfahrt herangezogen werden (Subrouti
ne PC). Ein typischer Parameter ist beispielsweise die
angesetzte Fahrgeschwindigkeit, die durch Addieren der
Radgescbwindigkeiten erzielt wird (Ausgangssignale der
Umsetzer 13 bis 14 A). Ein Radschlupffaktor wird aus der
Drehzahl des jeweiligen Rades und der veranschlagten Fahrge
schwindigkeit berechnet. Als Parameter für die Parallel
fahrtregelung werden eine Summe (Yf+Yr) der gemessenen
Abstände Yf und Yr und die Differenz zwischen diesen (als
Abweichung Yf-Yr von der Fahrtrichtung), die Änderung der
gemessenen Abstände, die durch Subtrahieren der zuletzt
eingegebenen Summe (Yf+Yr) von der momentan eingegebenen
Summe (Yf+Yr) erzielt wird, und das Ausmaß der Änderung
der Abweichung von der Fahrtrichtung berechnet (die durch
Subtrahieren der zuletzt eingegebenen Differenz (Yf-Yr)
von der momentan eingegebenen Differenz (Yf-Yr) erhalten
wird).
Darauffolgend führt die Zentraleinheit 11 eine Subroutine AC
zur Bremsschlupfregelung aus, wobei beurteilt wird, ob die
Bremsschlupfregelung erforderlich ist oder nicht. Falls sie
erforderlich ist, wird sie eingeleitet, beginnend mit der
Verringerung des Drucks an einer bestimmten Bremse, nämlich
mit dem Erregen des entsprechenden Bremsregelventils, wäh
rend die anderen Ventile nicht erregt werden. Sobald das
Einleiten ausgeführt ist, wird ein Informationsbit "1", das
anzeigt, daß gerade die Bremsschlupfregelung ausgeführt
wird, in einem Register ACF bis zur Beendigung dieser Rege
lung gespeichert. Falls dagegen keine Bremsschlupfregelung
erforderlich ist, ist der Inhalt des Registers ACF "0".
Danach führt die Zentraleinheit 11 eine Subroutine TC für
die Antriebsschlupfregelung aus, wobei beurteilt wird, ob
die Antriebsschlupfregelung erforderlich ist oder nicht.
Falls sie erforderlich ist, wird sie eingeleitet, was mit
den Vorgängen zum Betreiben der Pumpen 18 und 18 A durch
Einschalten des Elektromotors 19, Beaufschlagen einer
bestimmten Bremse mit dem Bremsdruck durch Abschalten der
entsprechenden Druckregeleinheit und Regeln des Bremsdrucks
an den anderen Druckregeleinheiten durch Ändern der Erregung
eingeleitet wird. Auf das Einleiten der Antriebsschlupfrege
lung hin wird in einem Register TCF bis zur Beendigung der
Regelung ein Bit "1" gespeichert, das anzeigt, daß gerade
die Antriebsschlupfregelung ausgeführt wird. Falls dagegen
keine Antriebsschlupfregelung ausgeführt wird, ist der
Inhalt des Registers TCF "0".
Die Zentraleinheit 11 führt dann eine Subroutine GC zur
Parallelfahrtregelung aus, deren Inhalt nachfolgend anhand
der Fig. 2b und 2c erläutert wird.
Danach führt die Zentraleinheit 11 eine Ausgabe-Subroutine
OT aus. Wenn irgendeine dieser Regelungen ausgeführt ist,
werden bei der Ausgabe-Subroutine OT die Rückführungs-
Stromwerte zuerst mit den in den Zwischenspeichern 35 bis
36 A gespeicherten Daten verglichen und ferner unter deren
Steuerung an einem Ausgang St abgegeben, um die Erregungszu
stände als normal oder abnormal zu bewerten. Bei der Bewer
tung als abnormal wird die Bremsdruckregelung abgeschaltet,
wobei alle Erregungsbefehlswerte auf 0 rückgesetzt werden.
Bei normalen Erregungszuständen wird der Inhalt der Zwi
schenspeicher 35 bis 36 A auf die Stromsollwertdaten für die
jeweiligen Bremsen fortgeschrieben, die für die gerade
ausgeführte Regelung berechnet werden. An dem Ausgang St
werden die der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. veranschlagten
Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Stromeinstellwertdaten
auf dem neuesten Stand abgegeben.
In einem Schritt OC überprüft die Zentraleinheit 11, ob die
Zeitvorgabe des Zeitgebers dt abgelaufen ist. Wenn die Zeit
nicht abgelaufen ist, wird der Zeitablauf abgewartet
(Schritt OC). Wenn dagegen die Zeit abgelaufen ist, wird der
Zeitgeber dt erneut gestartet. Darauffolgend durchlaufen die
Programmschritte die Schleife Subroutinen IR, PC, AC, TC, GC
und OT, Schritt OC, Schritt TS und Subroutinen IR usw. Auf
dieser Schleife werden auf diese Weise die Betriebsvorgänge
wiederholt. Daher wird nunmehr die Erläuterung auf den
Zeitpunkt konzentriert, an dem das Programm der Zentralein
heit 11 in einem Zyklus dt zu der Subroutine GC für die
Parallelfahrtregelung gelangt.
Anhand der Fig. 2b und 2c werden die Bedienungsvorgänge des
Fahrers und der Inhalt der dementsprechenden Subroutine GC
für die Parallelfahrtregelung beschrieben.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 fährt das Fahrzeug AVL
beispielsweise aus einer Einfahrt auf die Autobahn und fährt
über Stellen V 1, V 2 und V 3. Dann kommt das Fahrzeug AVL auf
die der Leitplanke GBD am nächsten gelegene Höchstgeschwin
digkeits- bzw. Überholspur und es ist anzunehmen, daß der
Fahrer an einer Stelle V 4 der Überholspur den Parallelfahrt-
Befehlschalter 62 bei einem Zustand schließt, bei dem ohne
Bremsung sowohl die Bremsschlupfregelung als auch die An
triebsschlupfregelung ausgeführt werden.
Die Zentraleinheit 11 schreibt im Ansprechen auf das Schlie
ßen des Schalters 62 in ein Register SWF "1" zum Anzeigen
des Einschaltzustands des Schalters 62 ein und überprüft, ob
die mittels der Abstandsmeßeinheiten 60 f und 60 r gemessenen
Abstände Yf und Yr in einen Bereich fallen, der durch in der
Zentraleinheit 11 entsprechend einem Programm angesetzte
festgelegte Werte Ys 1 und Ys 2 begrenzt ist (Schritte 9 und
10). Falls die Abstände nicht außerhalb des Bereichs liegen,
wird geprüft, ob die Differenz zwischen den gemessenen
Abständen Yf und Yr, nämlich eine Abweichung der Fahrtrich
tung des Fahrzeugs AVL von der Leitplanke GBD in einen
Bereich fällt, der durch in der Zentraleinheit 11 entspre
chend dem Programm eingestellte festgelegte Werte dY 1 und
dY 2 begrenzt ist (Schritt 11). Falls die Differenz innerhalb
des Bereichs liegt, wird in ein Bezugswertregister DSR (Yf+
Yr) eingeschrieben (Schritt 12 zum Einstellen eines Bezugs
werts) und es wird in ein Register GCI "1" zur Anzeige des
Abschlusses der Vorbereitung zur Parallelfahrt eingeschrie
ben (Schritt 13). Darauffolgend wird die Lampe 63 Y einge
schaltet (Schritt 14) und in ein Register GCF "1" zur Anzei
ge des Abschlusses der Bezugswerteinstellung eingeschrieben
(Schritt 15). Die eingeschaltete Lampe 63 Y beleuchtet die
Innenfläche eines Anzeigefelds, das halbdurchlässige gelbe
Farbe annimmt. Auf diese Weise wird das Anzeigefeld gelb
aufgehellt und es erscheint daran die Anzeige "Parallel
fahrt-Vorbereitung". Die Anzeige von "Parallelfahrt-Vorbe
reitung" beinhaltet, daß in den Schritten 1 bis 15 nach Fig.
2b ein gegenwärtiger Abstand (Yf+Yr) zur Leitplanke GBD
als Parallelfahrt-Bezugswert angesetzt wurde. Es ist anzu
merken, daß dann, wenn der gemessene Abstand Yf und/oder Yr
aus dem durch Ys 1 und Ys 2 vorgeschriebenen Bereich heraus
tritt oder die Differenz (Yf-Yr) zwischen den gemessenen
Abständen aus dem durch die Werte dY 1 und dY 2 vorgeschriebe
nen Bereich für die Abweichung bezüglich der Fahrtrichtung
abweicht, das Programm zu der Hauptroutine nach Fig. 2a
zurückkehrt, nämlich zu der Subroutine OT unter Durchlaufen
der Parallelfahrt-Subroutine GC ohne Einstellung des vorste
hend genannten Bezugswerts zurückkehrt.
Wenn das Programm wieder zu der Subroutine GC für die Pa
rallelfahrtregelung gelangt und von der letzten Zeit her der
Befehlsschalter 62 weiterhin geschlossen ist, durchläuft das
Programm die Schritte 1 bis 6. Da jedoch das Schließen des
Schalters 62 schon erfaßt worden ist, wobei der Inhalt des
Registers SWF "1" ist, springt das Programm von dem Schritt
6 zu einem Schritt 18, bei dem der Inhalt des Registers GCF
geprüft wird. Falls zuvor schon das Einstellen des Bezugs
werts abgeschlossen wurde, hat das Register GCF den Inhalt
"1", so daß bei einem Schritt 16 nach Fig. 2c überprüft
wird, ob während der Parallelfahrtregelung ein Register GCl
den Inhalt "2" hat oder nicht. Wenn dies während einer
Parallelfahrtvorbereitung nach dem beendeten Einsetzen des
Bezugswerts nicht der Fall ist, wird bei einem Schritt 17
geprüft, ob das Parallelfahrtleitsignal aufgenommen wird
oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, kehrt das Programm
nach dem Durchlaufen der Subroutine GC für die Parallel
fahrtregelung zu der Hauptroutine zurück. Wenn der Schalter
62 wieder ausgeschaltet ist, wird in einem Schritt 19 das
Register SWF bei dem Fortschreiten zu der Subroutine GC
gelöscht. Es wird aber ein Zustand geprüft, ob der Bezugs
wert unverändert eingestellt bleibt, und ermittelt, ob die
Parallelfahrt-Leitwellen aufgenommen werden oder nicht
(Schritte 1 bis 5-19-18-16-17). Wenn sie nicht
aufgenommen werden, kehrt das Programm zu der Hauptroutine
zurück, wobei die Subroutine GC für die Parallelfahrtrege
lung übersprungen wird.
Die Zentraleinheit 11 wirkt auf die vorstehend beschriebene
Weise und der Fahrer fährt für die automatische Parallel
fahrt auf die zur Leitplanke GBD am nächsten liegenden
Höchstgeschwindigkeits- bzw. Überholspur vor. Dann lenkt der
Fahrer das Fahrzeug im wesentlichen auf die Mitte der Spur
unter Einhalten der Parallelität zu der Leitplanke GBD,
wonach er dann den Parallelfahrt-Befehlschalter 62 durch
Drücken kurzzeitig schließen kann. Wenn der Schalter ge
schlossen ist und die Abstände Yf und Yr zwischen dem Fahr
zeug und der Leitplanke in dem Sollbereich liegen sowie auch
der durch (Yf-Yr) bestimmte Winkel der Abweichung von der
Parallelität der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu der Leit
planke GBD in dem Sollbereich liegt, wird der zu diesem
Zeitpunkt bestehende Wert (Yf+Yr) als Abstandsbezugswert
in das Register DSR der Zentraleinheit 11 eingesetzt. Dar
auffolgend wird die Lampe 63 Y eingeschaltet, um das gelbe
Anzeigefeld zu beleuchten und auf diese Weise "Parallel
fahrt-Vorbereitung" anzuzeigen.
Wenn der Schalter 62 geschlossen wird und mindestens einer
der Abstände Yf und Yr zwischen dem Fahrzeug und der Leit
planke GBD und/oder der Abweichungswinkel (Yf-Yr)
außerhalb des Sollbereichs liegt, wird kein Bezugswert
angesetzt und die Lampe 63 y nicht eingeschaltet. Der Fahrer
muß dann durch Berührungsdruck nochmals den Schalter 62
kurzzeitig schließen.
Gemäß der vorstehenden Erläuterung nähert sich das Fahrzeug
AVL dem Parallelfahrtleitwellen-Sender TRM bei einem Zu
stand, bei dem der Bezugswert eingesetzt ist (GCF = 1, GCI =
1), wobei der Detektor 68 die Parallelfahrt-Leitsignale
erfaßt. Dies wird zu diesem Zeitpunkt von der Zentraleinheit
11 erkannt, wenn das Programm erneut zu der Subroutine GC
für die Parallelfahrtregelung fortschreitet, wonach dann das
Programm nach dem Durchlaufen der Schritte 1 bis 5-19-18-16
zu einem Schritt 17 fortschreitet. Die Zentraleinheit
11 prüft erneut, ob die mittels der Abstandsmeßeinheiten 60 f
und 60 r gemessenen Abstände Yf und Yr in den durch die
Festwerte Ys 1 und Ys 2 bestimmten Bereich fallen oder nicht
(Schritte 20 und 21). Falls die Abstände nicht außerhalb des
Bereichs liegen, wird bei einem nachfolgenden Schritt 22
erneut geprüft, ob die Differenz zwischen den gemessenen
Abständen Yf und Yr, nämlich die Abweichung der Fahrtrich
tung des Fahrzeugs AVL von der Leitplanke GBD innerhalb des
durch die Festwerte dY 1 und dY 2 vorgeschriebenen Bereichs
liegt. Falls die Differenz in dem Bereich liegt, wird in das
Register GCI der Datenwert "2" eingeschrieben (Schritt 23).
Darauffolgend wird die Lampe 63 B eingeschaltet (Schritt 24),
während die Lampe 63 Y ausgeschaltet wird (Schritt 25). Durch
das Ausschalten der Lampe 63 Y wird das gelbe Anzeigefeld
dunkel, so daß die Anzeige "Parallelfahrt-Vorbereitung"
verschwindet. Wenn die Lampe 63 B eingeschaltet wird, wird
die Innenfläche eines halbdurchlässigen blauen Anzeigefelds
beleuchtet und auf diese Weise "Parallelfahrt" angezeigt.
Die Zentraleinheit 11 berechnet in einer Subroutine 26 eine
Bremskraft K 1 (Yf+Yr-DSR), die für das Verringern einer
Abweichung des gegenwärtigen Abstandmeßwerts (Yf+Yr) von
dem Bezugswert DSR im Register DSR auf "0" erforderlich ist,
eine Bremskraft K 2 dY, die für das Verhindern des Entstehens
der Abstandsabweichung infolge Änderungen des Abstands (Yf+Yr)
erforderlich ist und die einer Änderungsgröße dY dieses
Abstands entspricht, welche durch das Subtrahieren des
zuletzt gemessenen Werts (Yf+Yr) von dem zu diesem Zeit
punkt gemessenen Wert erhalten wird, eine Bremskraft K 3 (Yf-Yr),
die zum Verringern der Fahrtrichtungsabweichung auf 0
erforderlich ist, und eine Bremskraft K 4 d R, die für das
Verhindern des Entstehens einer Fahrtrichtungsabweichung
infolge Änderungen der Abweichung (Yf-Yr) erforderlich ist
und die einer Änderungsgröße d R der Fahrtrichtungsabwei
chung (Yf-Yr) entspricht, wobei die Änderungsgröße durch
Subtrahieren der zuletzt berechneten Fahrtrichtungsabwei
chung von der gegenwärtig berechneten Fahrtrichtungsabwei
chung erhalten wird. Als nächstes berechnet die Zentralein
heit 11 in der Subroutine 26 eine Summe T dieser Bremskräfte
und überprüft in Schritten 27 R und 27 L, ob die Summe T einen
zulässigen positiven Wert b übersteigt, wobei die rechten
Räder zu regeln wären, oder kleiner als ein zulässiger Wert -b
ist, wobei die linken Räder zu regeln wären. lm einzelnen
wird der Abstand zwischen dem Fahrzeug AVL und der Leitplan
ke GBD auf den im Register DSR enthaltenen Bezugsabstand DSR
eingeregelt. Zugleich berechnet die Zentraleinheit 11 den
Wert des für das Parallelhalten des Fahrzeugs AVL zu der
Leitplanke GBD erforderlichen Bremsmoments T (als positiven
Wert, der das erforderliche Bremsen der rechten Räder an
zeigt, oder als negativen Wert, der das erforderliche Brem
sen der linken Räder anzeigt). Die Zentraleinheit 11 prüft
dann, ob der auf diese Weise berechnete Wert verhältnismäßig
groß genug ist, das Bremsen erforderlich zu machen (Subrou
tine 26, Schritte 27 R und 27 L).
Falls ermittelt wird, daß die rechten Räder gebremst werden
müssen, wird das benötigte Bremsmoment T proportional auf
einen Bremsdruck Pfr für das rechte Vorderrad und einen
Bremsdruck Prr für das rechte Hinterrad verteilt. Diese
Bremsdrücke Pfr und Prr werden in Sollwerte für die elektri
schen Ströme umgesetzt, mit denen die Druckregeleinheiten 3
und 4 zu speisen sind (Subroutinen 28 R, 30 R, 29 R und 31 R).
Der Bremsdruck für die rechten Räder muß bei einem Zustand
aufgebracht werden, bei dem das Bremspedal 1 nicht betätigt
ist, und es muß daher die Pumpe 18 A angetrieben werden. Zu
diesem Zweck wird der Elektromotor 19 eingeschaltet. Der
Elektromotor 19 betreibt jedoch die Pumpen 18 und 18 A
gleichzeitig, woraus folgt, daß dabei die Pumpe 18 gleich
zeitig zum Aufbringen des Bremsdrucks für die linken Räder
angetrieben wird. Um das Beaufschlagen der Bremsen 7 und 9
an den linken Rädern mit dem Bremsdruck zu verhindern,
werden Stromsollwerte IfL und IrL für die Druckregeleinhei
ten 3 A und 4 A auf einen Maximalwert Im (siehe Fig. 1c)
eingestellt, bei dem der Bremsdruck für die linken Räder
praktisch zu "0" wird (Schritte 32 R und 33 R).
Falls ermittelt wird, daß das Bremsen der linken Räder
erforderlich ist, wird das benötigte Bremsmoment T propor
tional auf einen Bremsdruck PfL für das Bremsen des linken
Vorderrads und einen Bremsdruck PrL für das Bremsen des
linken Hinterrads aufgeteilt. Diese Bremsdrücke PfL und PrL
werden in Sollwerte für die Ströme umgesetzt, mit denen die
Druckregeleinheiten 3 A und 4 A zu speisen sind (Subroutinen
28 L, 30 L, 29 L und 31 L). Der Bremsdruck für die linken Räder
wird bei einem Zustand aufgebracht, bei dem das Bremspedal 1
noch nicht betätigt ist, und es muß daher die Pumpe 18
angetrieben werden. Zu diesem Zweck werden von dem Elektro
motor 19 die Pumpen 18 und 18 A gleichzeitig angetrieben, was
zur Folge hat, daß bei dem Einschalten des Elektromotors 19
die Pumpe 18 A mitlaufend angetrieben wird und den Bremsdruck
für die rechten Räder erzeugt. Um zu verhindern, daß die
Bremsen 6 und 8 der rechten Räder mit Bremsdruck beauf
schlagt werden, werden in Schritten 32 L und 33 L Stromsoll
werte Ifr und Irr für die Druckregeleinheiten 3 und 4 auf
den Maximalwert Im (nach Fig. 1c) eingestellt, wodurch die
Bremsdrücke für die rechten Räder praktisch zu "0" werden.
Nachdem die Erregungsstromwerte für die Druckregeleinheiten
auf diese Weise eingestellt worden sind (in dem Ausgaberegi
ster fortgeschrieben sind), wird der Elektromotor 19 einge
schaltet (Schritt 34). Dann wird in ein Register PDF "1"
eingeschrieben, was das Einschalten des Elektromotors 19
anzeigt (Schritt 35). Danach kehrt das Programm zu der
Hauptroutine zurück. Die Daten aus dem Ausgaberegister
werden bei der Ausgabe-Subroutine OT an die Zwischenspeicher
35 bis 36 A ausgegeben. Ferner werden bei der Ausgabe-
Subroutine OT die von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen, zu
der berechneten Fahrgeschwindigkeit proportionalen Stromein
stellwerte (Bremsdruck-Einstellwerte, die das Verringern der
Bremsdrücke mit höheren Geschwindigkeiten hervorrufen) zum
Erneuern an den D/A-Wandler 24 ausgegeben. Es ist anzumer
ken, daß dann, wenn die Regelung der Radbremsdrücke durch
die Zentraleinheit 11 nicht notwendig ist, die Stromein
stellwerte zu "0" (für das Abschalten) werden.
Wenn das berechnete erforderliche Bremsmoment T innerhalb
eines zulässigen Bereichs liegt, nämlich größer als -b, aber
kleiner als b ist, und daher die Räder nicht gebremst werden
müssen, wird der Inhalt des Registers PDF abgefragt. Falls
der Inhalt "1" ist, nämlich die Pumpen 18 und 18 A weiterhin
für das Bremsen angetrieben werden, wird der Elektromotor 19
abgeschaltet (und das Abschalten in das Ausgaberegister
eingeschrieben) (Schritt 37) und das Speisen aller
Druckregeleinheiten neu eingestellt (Schritt 38), wobei in
das Ausgaberegister Ifr = Irr = IfL = IrL = Im eingeschrie
ben wird. Danach wird ein Zeitgeber Tr für das Bemessen
einer Zeit Tr eingeschaltet, die für das Abführen der Rad
bremsdrücke zu den Sammelbehältern 20 und 20 A benötigt wird
(Schritt 39). Nachdem dann eine Unterbrechung durch den
internen Zeitgeber Tr zugelassen ist (Schritt 40), kehrt das
Programm zu der Hauptroutine zurück.
Durch das Zulassen dieser Unterbrechung führt bei dem Ablau
fen der Zeitzählung des internen Zeitgebers Tr die Zentral
einheit 11 eine in Fig. 2d dargestellte Zeitgeberunterbre
chungs-Subroutine ITI aus. Im einzelnen werden bei einem
Schritt 41 alle Druckregeleinheiten abgeschaltet, wobei in
das Ausgaberegister Ifr = Irr = IfL = IrL = 0 eingeschrieben
wird, wonach der Inhalt des Registers PDF auf "0" rückge
setzt wird, so daß der Elektromotor abgeschaltet wird
(Schritt 42). Der interne Zeitgeber Tr wird gelöscht
(Schritt 43), wonach die Zeitgeberunterbrechung durch den
Zeitgeber Tr gesperrt wird (Schritt 44). Das Programm kehrt
dann zu einem unmittelbar vor dem Sprung zu dieser Unterbre
chung ausgeführten Schritt zurück.
Nach dem unter (2) beschriebenen Einleiten der Parallel
fahrtregelung wird diese in Schritten 26 bis 40 nach Fig. 2c
und 2d gemäß (3) ohne erneutes Schließen des Befehlschalters
62, ohne Einleiten der Bremsschlupfregelung und Antriebs
schlupfregelung und ohne Betätigen des Bremspedals während
der Zeit fortgesetzt, während der das Lenkrad ständig in
einem Winkel in einem neutralen Bereich steht, nämlich in
einem vorbestimmten zulässigen Bereich mit einem neutralen
Punkt als Mitte.
D.h., das Programm der Zentraleinheit 11 durchläuft in einem
Zyklus dt die Subroutine GC für die Parallelfahrtregelung,
wobei die Schritte 26 bis einschließlich 40 ausgeführt
werden. Die Zentraleinheit 11 berechnet für die linken oder
rechten Räder das Bremsmoment T, das dafür erforderlich ist,
das Fahrzeug im Bezugsabstand zur Leitplanke GBD parallel zu
dieser zu führen. Falls das berechnete Bremsmoment T inner
halb eines Bereichs liegt, der das Aufbringen von Bremsdruck
erforderlich macht, wird der Elektromotor 19 für das Betrei
ben der Pumpen 18 und 18 A eingeschaltet. Die Bremsen an nur
den linken oder nur den rechten Rädern werden jeweils mit
zum Bremsmoment T proportionalem Bremsdruck beaufschlagt
(Schritte 26 bis 35). Falls das Bremsmoment T außerhalb des
Bereichs liegt, in welchem das Aufbringen von Bremsdruck
erforderlich ist, wird der Elektromotor 19 nicht eingeschal
tet und kein Bremsdruck erzeugt (Schritte 26-27 R-27 L-36).
Wenn der Elektromotor 19 eingeschaltet war, wird er
abgeschaltet und der Bremsdruck an den Bremsleitungen für
die Räder abgebaut (Schritte 36 bis 40, Zeitgeberunterbre
chung nach Fig. 2d).
Bei der Parallelfahrtregelung fährt das Fahrzeug AVL prak
tisch parallel zu der Leitplanke GBD, wobei der Abstand (Yf
+ Yr) zur Leitplanke GBD im wesentlichen auf dem Bezugswert
DSR gehalten wird.
Falls beispielsweise gemäß Fig. 3 an der linken Seitenfläche
des Fahrzeugs AVL ein verhältnismäßig starker Seitenwind
angreift, wird dadurch das Fahrzeug gemäß der Darstellung
durch die gestrichelte Linie nach rechts versetzt. Zu diesem
Zeitpunkt wird das Bremsmoment T folgendermaßen berechnet:
T = K₁ (Yf+Yr-DSR)
+ K₂·dY
+ K₃ (Yf-Yr)
+ K₄·d R
+ K₂·dY
+ K₃ (Yf-Yr)
+ K₄·d R
Dabei gilt dY = momentan gemessener Wert (Yf + Yr) - zuletzt
gemessener Wert (Yf + Yr) und d R = momentan berechnete
Fahrtrichtungsabweichung (Yf-Yr) - zuletzt berechnete
Fahrtrichtungsabweichung (Yf-Yr). In dieser Gleichung
ergeben alle rechts stehenden Ausdrücke negative Werte. Das
erforderliche Bremsmoment T nimmt einen verhältnismäßig
hohen negativen Absolutwert an. In diesem Fall werden bei
den Schritten 28 L bis 33 L und 34 die Bremsen 7 und 9 an den
linken Rädern jeweils mit zu dem Absolutwert des Bremsmo
ments T proportionalem Bremsdruck beaufschlagt, wogegen die
Bremsen an den rechten Rädern nicht mit Bremsdruck beauf
schlagt werden. Infolgedessen wird durch die Wirkung des
Bremsdrucks eine Kraft zum Lenken nach links hervorgerufen.
Im einzelnen wird dann, wenn durch den Seitenwind eine
Rechtsablenkung beginnt, die dagegenwirkende Linkslenkkraft
erzeugt, um von vorneherein eine starke Rechtsablenkung zu
verhindern, wobei zugleich die schon aufgetretene Rechtsab
lenkung geändert wird.
(4-1): Der Parallelfahrt-Befehlschalter 62 ist als Druck
tastschalter ausgelegt, der nur während des Drückens ge
schlossen bleibt, jedoch beim Freigeben in den Öffnungszu
stand zurückkehrt. Daher kehrt der Schalter 62 während der
Parallelfahrt-Regelung nach (3) in den Öffnungszustand
zurück. Dadurch wird das Register SWF gelöscht (Schritte 5
und 19).
Wenn gemäß (3) die Parallelfahrt-Regelung ausgeführt wird,
drückt der Fahrer kurzzeitig den Schalter 62 zum Schließen.
Zu diesem Zeitpunkt schreibt die Zentraleinheit 11 in das
Register SWF "1" ein (Schritte 5 bis 7). Der Inhalt des
Registers GCF ist "1", so daß daher das Programm von dem
Schritt 8 zu dem Schritt 45 fortschreitet. Wenn der Elektro
motor 19 nicht eingeschaltet ist (PDF = 0), werden die
Register GCF, PDF und GCI durch Einschreiben von "0" ge
löscht (Schritt 53), wonach dann die Lampen 63 Y und 63 B
ausgeschaltet werden (Schritt 54). Wenn der Elektromotor 19
eingeschaltet ist (PDF = 1), wird der Motor abgeschaltet und
der Bremsdruck in den Bremsleitungen abgebaut (Schritte 47
bis 50, Zeitgeberunterbrechung nach Fig. 2d). Dann werden
die Register GCF und PDF durch Einschreiben von "0" gelöscht
(Schritt 53), wonach die Lampen 63 Y und 63 B ausgeschaltet
werden (Schritt 54).
Auf diese Vorgänge folgend wartet die Zentraleinheit 11
einen Parallelfahrt-Befehl gemäß (1) ab.
(4-2): Wenn während der Parallelfahrt-Regelung gemäß (3) die
Antiblockier- bzw. Bremsschlupfregelung eingeleitet wird,
wird der Inhalt eines Registers ACF zu "1". Im Ansprechen
hierauf schreitet das Programm der Zentraleinheit 11 von dem
Schritt 1 zu dem Schritt 53 weiter, bei dem die Register
GCF, PDF und GCI durch Einschreiben von "0" gelöscht werden.
Danach werden die Lampen 63 Y und 63 B ausgeschaltet (Schritt
54).
Infolgedessen wartet die Zentraleinheit 11 einen Parallel
fahrt-Befehl gemäß (1) ab.
Es ist anzumerken, daß in diesem Fall der Elektromotor 19
eingeschaltet ist oder ausgeschaltet wurde. Bei der Subrou
tine AC für die Bremsschlupfregelung wird jedoch das
Einschalten des Elektromotors 19 oder dessen Abschalten
bestimmt. Daher wird das Ein- oder Ausschalten des Elektro
motors 19 nicht dadurch bestimmt, daß die Parallelfahrtrege
lung abgeschaltet wird. Ferner werden bei der Subroutine AC
für die Bremsschlupfregelung auch die Erregungsstromwerte
für die Druckregeleinheiten 3, 4, 3 A und 4 A eingestellt,
während bei dem Beenden der Parallelfahrtregelung für die
Druckregeleinheiten der Erregungsstromwert "0" zum Abschal
ten eingestellt wird.
(4-3): Wenn während der Parallelfahrtregelung gemäß (3) die
Antriebsschlupfregelung beginnt, wird der Inhalt des Regi
sters TCF zu "1". Dadurch schreitet das Programm der Zen
traleinheit 11 von dem Schritt 2 zu dem Schritt 53 weiter,
bei dem durch das Einschreiben von "0" die Register GCF, PDF
und GCI gelöscht werden. Danach werden bei dem Schritt 54
die Lampen 63 Y und 63 B ausgeschaltet.
In der Folge wartet die Zentraleinheit 11 den Parallelfahrt
befehl gemäß (1) ab.
In diesem Fall ist der Elektromotor 19 eingeschaltet oder
nicht weiter eingeschaltet. Das Einschalten des Elektromo
tors 19 oder dessen Abschalten wird jedoch in der Subroutine
TC zur Antriebsschlupfregelung bestimmt. Daher wird das Ein-
oder Ausschalten des Elektromotors 19 nicht bei dem Beenden
der Parallelfahrtregelung festgelegt. Ferner werden bei der
Subroutine TC für die Antriebsschlupfregelung auch die
Erregungsstromwerte für die Druckregeleinheiten 3, 4, 3 A und
4 A festgelegt, so daß daher bei dem Beenden der Parallel
fahrtregelung für die Druckregeleinheiten der Erregungs
stromwert 0 für das Abschalten eingestellt wird.
(4-4): Wenn während der Parallelfahrtregelung nach (3) der
Drehwinkel des Lenkrads STW aus dem schmalen zulässigen
Neutralbereich mit dem Neutralpunkt als Mitte heraustritt,
nämlich der Fahrer das Lenkrad STW absichtlich um einen
bestimmten Winkel verdreht, durchläuft der Programm der
Zentraleinheit 11 die Schritte 4 und 46 A, wonach dann der
Elektromotor 19 ausgeschaltet wird, falls er eingeschaltet
war (Schritte 46 B und 47). Dann wird der Bremsdruck der
Bremsleitungen abgebaut (Schritte 48 bis 50, Zeitgeberunter
brechung gemäß Fig. 2d). Danach werden durch Einschreiben
von "0" die Register GCF, PDF und GCI gelöscht (Schritt 53),
wonach die Lampen 63 Y und 63 B ausgeschaltet werden (Schritt
54).
In der Folge wartet die Zentraleinheit 11 einen Parallel
fahrtbefehl gemäß (1) ab.
Damit beendet die Zentraleinheit 11 durch das Drehen des
Lenkrads STW die Parallelfahrtregelung. Infolgedessen wird
automatisch die Parallelfahrtregelung gemäß (3) aufgehoben,
wenn der Fahrer zum Wechseln der Fahrspur gemäß der Darstel
lung durch eine gestrichelte Linie in Fig. 4 auf die Fahr
spur für mittlere Geschwindigkeit an einer Stelle V 7 das
Lenkrad STW dreht.
Wenn während der Parallelfahrtregelung gemäß (3) das Brems
pedal 1 betätigt wird und dadurch der offene Schalter 65
geschlossen wird, schreitet das Programm der Zentraleinheit
11 von dem Schritt 3 zu einem Schritt 51 weiter, bei dem der
Elektromotor 19 ausgeschaltet wird. Darauffolgend werden
alle Druckregeleinheiten abgeschaltet (Schritt 52). Bei der
Ausgabe-Subroutine OT werden auch die der Fahrgeschwindig
keit entsprechenden Stromeinstellwerte auf "0" für das
Abschalten gesetzt. Wenn der Elektromotor 19 und alle Druck
regeleinheiten abgeschaltet werden, werden die Register GCF,
PDF und GCI nicht gelöscht und es werden auch nicht die
Lampen 63 Y und 63 B abgeschaltet. Daher wird wieder die
Parallelfahrtregelung gemäß (3) aufgenommen, wenn bei dem
Freigeben des Bremspedals 1 der Schalter 65 wieder öffnet.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird
die Parallelfahrtregelung eingeleitet, wenn beide Bedingun
gen hierfür erfüllt sind, nämlich mit dem Parallelfahrt-
Befehlschalter 62 ein Befehl eingegeben ist und die Paral
lelfahrt-Leitsignale empfangen werden. Die Parallelfahrtre
gelung kann jedoch auch eingeleitet werden, wenn eine dieser
Bedingungen erfüllt ist. Die Parallelfahrt wird entsprechend
den gemessenen Abständen zwischen dem Fahrzeug und der
Leitplanke GBD geregelt. Es kann jedoch auch die Fahrzeugla
ge in bezug auf eine der Randlinien der Fahrspur oder beide
Randlinien oder die Mittellinie (durchgezogene oder unter
brochene Linie) oder in bezug auf eine (durchgehende oder
punktweise verteilte) Führung gemessen oder erfaßt werden
und die Parallelfahrt entsprechend dem Ergebnis geregelt
werden. Ein weiteres mögliches Meßverfahren besteht darin,
daß als Leitplanke GBD ein lichtreflektierender Körper
verwendet wird, durch Projektion von Licht aus dem Fahrzeug
der reflektierende Körper abgebildet wird und der Abstand
hierzu aus der Größe der Abbildung bestimmt wird, wobei das
Bild auf einem Aufnahmeschirm erzeugt wird. Ein nächstes
mögliches Verfahren besteht darin, die Leitplanke GBD als
Antennendraht, von dem Hochfrequenzwellen gesendet werden,
oder als Wechselstromdraht zum Erzeugen eines Induktions
felds ausgebildet wird und der Abstand zum Fahrzeug aus dem
Empfangspegel der Wellen oder der erfaßten Induktionsfeld
stärke bestimmt wird.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird
jeweils der Bremsdruck für die Radbremse mittels der einzel
nen Bremsregeleinheit eingestellt. Es können jedoch die
Bremsen für das rechte und das linke Rad zu einem Paar
zusammengefaßt werden und die Drücke für die Bremsen eines
jeden Paars mittels jeweiliger Differenzdruck-Einstellven
tilvorrichtungen auf eine Druckdifferenz eingestellt werden.
In einem jeden Fall werden mit dem Parallelfahrt-Regelsystem
gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Bremsdrücke
für die rechten und linken Radbremsen (7, 9 bzw. 6, 8) so
eingestellt, daß die durch die Abstandsmeßeinrichtung (60 f,
60 r) erfaßten Abstände zu der Leitvorrichtung (GBD) zu
Sollwerten werden, um auf diese Weise die Abstände zwischen
dem Fahrzeug und der Leitvorrichtung konstant zu halten.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird die Fahrtrichtung
des Fahrzeugs für das Aufrechterhalten von konstanten Ab
ständen des Fahrzeugs in bezug auf die Leitvorrichtung (GBD)
dadurch eingestellt, daß der Druck für die rechten und
linken Radbremsen (7, 9 bzw. 6, 8) geregelt wird. Bei dieser
Gestaltung wird für die Regelung zur automatischen Parallel
fahrt nicht das Lenkrad automatisch gedreht, so daß dadurch
ein ungewohntes Lenkungsempfinden des Fahrers vermieden
wird.
Bei dem Parallelfahrt-Regelsystem gemäß dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel wird durch die Lenkraddrehungs-Detektorvor
richtung (61) das Drehen des Lenkrads erfaßt. Im Ansprechen
auf die Erfassung unterbricht die Parallelfahrt-Regelein
richtung (10) die automatische Regelung. Daher wird die
automatische Parallelfahrt beendet, wenn nach dem Wählen mit
der Befehlsvorrichtung (62, 68) das Fahrzeug automatisch
parallel geführt war und der Fahrer das Lenkrad dreht, um
die Spur zu wechseln oder von der Autobahn abzufahren;
dadurch fährt das Fahrzeug automatisch entsprechend der
Lenkung durch den Fahrer. Gemäß der vorangehenden Erläute
rung kann somit die Regelung zur automatischen Parallelfahrt
selbsttätig durch das der Absicht des Fahrers entsprechende
Lenken beendet werden, ohne daß für das Beenden Betriebsvor
gänge wie das Öffnen des Schalters für das Befehlen der
Parallelfahrt, durch das das Abbrechen gewählt wird, und das
Schließen eines Abbruchbefehlschalters erforderlich sind,
durch das das Beenden befohlen wird. Auf diese Weise ist der
Fahrer entlastet, so daß der Fahrer ohne Komplikationen den
Fahrkurs gemäß seinen Absichten ändern kann.
Es wird ein Parallelfahrt-Regelsystem beschrieben, das eine
Einrichtung zum Einstellen des jeweiligen Bremsdrucks für
die Bremsen an den Rädern beider Seiten, eine Einrichtung
zum Messen von Abständen zu einer Leitvorrichtung, die auf
der Straßenfläche einer Fahrspur angebracht oder nahe daran
aufgestellt ist, und eine Einrichtung zum Steuern der Brems
druck-Einstelleinrichtung in einer derartigen Richtung
aufweist, daß die Abstände mit Sollwerten hierfür in Über
einstimmung kommmen. Ein weiteres Parallelfahrt-Regelsystem
enthält ferner eine Einrichtung zum Erfassen eines Drehens
des Lenkrads, eine Einrichtung zum Wählen der automatischen
Parallelfahrt und eine Parallelfahrt-Steuereinrichtung zum
Einleiten der automatischen Parallelfahrt durch Steuern der
Bremsdruck-Einstelleinrichtung in der Weise, daß die Abstän
de mit den Sollwerten in Übereinstimmung kommen, wenn die
automatische Parallelfahrt gewählt ist, wobei aber die
Regelung zur Parallelfahrt abgebrochen wird, wenn das Drehen
des Lenkrads erfaßt wird.
Claims (2)
1. Parallelfahrt-Regelsystem, gekennzeichnet durch
eine Bremsdruck-Einstelleinrichtung (3, 3 A, 4, 4 A) zum Einstellen des jeweiligen Bremsdrucks für die Bremsen (6 bis 9) an den Rädern beider Seiten,
eine Abstandsmeßeinrichtung (60 f, 60 r) zum Messen der Abstände (Yf, Yr) zu einer Leitvorrichtung (GBD), die an der Straßenfläche einer Fahrspur angebracht ist oder längs der Fahrspur in der Nähe der Fahrbahn aufgestellt ist, und
eine Parallelfahrt-Steuereinrichtung (10), die entspre chend den Abständen die Bremsdruck-Einstelleinrichtung derart steuert, daß die mittels der Abstandsmeßeinrichtung erfaßten Abstände mit Sollwerten übereinstimmen.
eine Bremsdruck-Einstelleinrichtung (3, 3 A, 4, 4 A) zum Einstellen des jeweiligen Bremsdrucks für die Bremsen (6 bis 9) an den Rädern beider Seiten,
eine Abstandsmeßeinrichtung (60 f, 60 r) zum Messen der Abstände (Yf, Yr) zu einer Leitvorrichtung (GBD), die an der Straßenfläche einer Fahrspur angebracht ist oder längs der Fahrspur in der Nähe der Fahrbahn aufgestellt ist, und
eine Parallelfahrt-Steuereinrichtung (10), die entspre chend den Abständen die Bremsdruck-Einstelleinrichtung derart steuert, daß die mittels der Abstandsmeßeinrichtung erfaßten Abstände mit Sollwerten übereinstimmen.
2. Parallelfahrt-Regelsystem, gekennzeichnet durch
eine Bremsdruck-Einstelleinrichtung (3, 3 A, 4, 4 A) zum Einstellen des Bremsdrucks für die Bremsen (6 bis 9) an den rechten und linken Rädern,
eine Lenkraddrehung-Detektoreinrichtung (61) zum Erfas sen eines Drehens des Lenkrads (STW),
eine Abstandsmeßeinrichtung (60 f, 60 r) zum Messen der Abstände (Yf, Yr) zu einer Leitvorrichtung (GBD), die auf der Straßenfläche einer Fahrspur angebracht ist oder entlang der Fahrspur in der Nähe der Fahrbahn aufgestellt ist, und
eine Parallelfahrt-Steuereinrichtung (10), die die automatische Parallelfahrt durch Steuern der Bremsdruck- Einstelleinrichtung in der Weise einleitet, daß unter Bezug nahme auf die mittels der Abstandsmeßeinrichtung erfaßten Abstände diese Abstände mit Sollwerten in Übereinstimmung sind, wenn mittels einer Befehlsvorrichtung (62) die automa tische Parallelfahrt gewählt ist, wobei aber die Steuerung zur automatischen Parallelfahrt unterbrochen wird, wenn die Lenkraddrehung-Detektorvorrichtung das Drehen des Lenkrads erfaßt.
eine Bremsdruck-Einstelleinrichtung (3, 3 A, 4, 4 A) zum Einstellen des Bremsdrucks für die Bremsen (6 bis 9) an den rechten und linken Rädern,
eine Lenkraddrehung-Detektoreinrichtung (61) zum Erfas sen eines Drehens des Lenkrads (STW),
eine Abstandsmeßeinrichtung (60 f, 60 r) zum Messen der Abstände (Yf, Yr) zu einer Leitvorrichtung (GBD), die auf der Straßenfläche einer Fahrspur angebracht ist oder entlang der Fahrspur in der Nähe der Fahrbahn aufgestellt ist, und
eine Parallelfahrt-Steuereinrichtung (10), die die automatische Parallelfahrt durch Steuern der Bremsdruck- Einstelleinrichtung in der Weise einleitet, daß unter Bezug nahme auf die mittels der Abstandsmeßeinrichtung erfaßten Abstände diese Abstände mit Sollwerten in Übereinstimmung sind, wenn mittels einer Befehlsvorrichtung (62) die automa tische Parallelfahrt gewählt ist, wobei aber die Steuerung zur automatischen Parallelfahrt unterbrochen wird, wenn die Lenkraddrehung-Detektorvorrichtung das Drehen des Lenkrads erfaßt.
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