DE4440531A1 - Hydraulic pressure indication system for vehicle anti-locking braking circuit - Google Patents
Hydraulic pressure indication system for vehicle anti-locking braking circuitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur größenmäßigen Ermitt lung von Hydraulikdrücken in einer blockiergeschützten hydrauli schen Kraftfahrzeug-Bremsanlage der im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 genannten Art sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the size hydraulic pressures in an anti-lock hydraulic system rule motor vehicle brake system in the preamble of the patent Proverb 1 mentioned type and devices for performing the Procedure.
Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen werden zunehmend mit An tiblockierregeleinrichtungen (ABS, ABV, Anti-Skid) ausgerüstet, um sicherzustellen, daß das Fahrzeug beim Betätigen der Bremse auch auf schwierigen Fahrbahnen und bei maximaler Betätigung der Bremse optimal abgebremst wird und seine Lenkfähigkeit behält, soweit dies physikalisch überhaupt möglich ist.Hydraulic motor vehicle brake systems are becoming increasingly popular tiblock control devices (ABS, ABV, anti-skid) equipped, to ensure that the vehicle applies the brakes even on difficult roads and with maximum actuation of the Brake is optimally braked and maintains its steerability, as far as this is physically possible.
Zur Durchführung der Antiblockierregelung müssen einerseits mit Hilfe von Sensoreinrichtungen kontinuierlich solche Betriebsspa rameter des Fahrzeugs erfaßt werden, aus denen der ABS-Regler ermitteln kann, ob eines oder unter Umständen auch gleichzeitig mehrere der Fahrzeugräder bei den herrschenden Betriebsverhält nissen Gefahr laufen überbremst zu werden, d. h. zu blockieren, und andererseits muß die hydraulische Bremsanlage in der Lage sein, bei erkannter Blockiergefährdung den Bremsdruck am blockiergefährdeten Rad unabhängig von der Bremspedalbetätigung den jeweiligen Regelerfordernissen entsprechend selbsttätig zu modulieren, d. h. abzusenken, konstantzuhalten und wieder zu er höhen. To carry out the anti-lock control on the one hand with With the help of sensor devices such operating spa continuously rameter of the vehicle are detected, making up the ABS controller can determine whether one or possibly also simultaneously several of the vehicle wheels in the prevailing operating conditions nisse run the risk of being braked, d. H. to block and on the other hand, the hydraulic brake system must be able to be, if a risk of blocking is detected, the brake pressure on Lock-prone wheel regardless of the brake pedal actuation automatically according to the respective regulatory requirements modulate, d. H. lower, keep constant and back to it heights.
In vielen blockiergeschützten hydraulischen Bremsanlagen enthal ten die Einrichtungen für diese Druckmodulation u. a. in den zu den Radbremsen führenden Bremsleitungen angeordnete elektroma gnetisch steuerbare Einlaß- und Auslaßventile, wobei die Einlaß ventile im allgemeinen als stromlos offene und die Auslaßventile als stromlos geschlossene Ventile ausgebildet sind. Bei offenen Einlaßventilen stehen die Radbremszylinder der Radbremsen hy draulisch unmittelbar mit dem Hauptbremszylinder in Verbindung, so daß der im Hauptbremszylinder bei Betätigung des Bremspedals aufgebaute Bremsdruck auch in den Radbremszylindern wirksam ist.Included in many anti-lock hydraulic brake systems ten the facilities for this pressure modulation u. a. in the too the brake lines leading the brake lines arranged elektroma gnetically controllable inlet and outlet valves, the inlet valves generally as normally open and the exhaust valves are designed as normally closed valves. With open Inlet valves are the wheel brake cylinders of the wheel bra hy drastically in direct connection with the master brake cylinder, so that in the master cylinder when the brake pedal is pressed built up brake pressure is also effective in the wheel brake cylinders.
Wenn infolge einer erkannten Blockiergefährdung an dem einen oder dem anderen Fahrzeugrad der Bremsdruck moduliert werden muß, dann werden das jeweils diesem blockiergefährdeten Rad zu geordnete Einlaßventil sowie Auslaßventil durch Ein- und Aus schalten ihrer Erregerströme den jeweiligen Regelerfordernissen entsprechend in ihren einen oder ihren anderen Schaltzustand ge steuert. So wird z. B. zum Konstanthalten des Radbremsdruckes das stromlos offene Einlaßventil durch Anlegen eines Erreger stroms geschlossen, wodurch der Radbremszylinder hydraulische vom übrigen Bremskreis abgetrennt wird. Zum Absenken des im Rad bremszylinder herrschenden Druckes wird das Einlaßventil weiter geschlossen gehalten und das stromlos geschlossene Auslaßventil durch Einschalten seines Erregerstroms in seinen geöffneten Schaltzustand umgeschaltet, so daß das im Radbremszylinder be findliche Druckmedium in den i.a. drucklosen Ausgleichsbehälter der Bremsanlage abfließen kann. Wenn der Bremsdruck im Radbrems zylinder schließlich den Regelerfordernissen entsprechend wieder erhöht werden muß, werden das Auslaßventil durch Abschalten sei nes Erregerstroms wieder geschlossen und das Einlaßventil durch Abschalten seines Erregerstroms wieder geöffnet.If as a result of a recognized risk of blocking on one or the other vehicle wheel, the brake pressure can be modulated must, then this each lock-prone wheel to orderly inlet valve and outlet valve by on and off switch their excitation currents to the respective control requirements accordingly in their one or their other switching state ge controls. So z. B. to keep the wheel brake pressure constant the normally open inlet valve by applying an exciter current closed, which makes the wheel brake cylinder hydraulic is separated from the rest of the brake circuit. To lower the in the wheel brake cylinder prevailing pressure, the inlet valve continues kept closed and the normally closed exhaust valve by turning on its excitation current in its open Switched switching state, so that be in the wheel brake cylinder sensitive print medium in the i.a. unpressurized expansion tank the brake system can drain. If the brake pressure in the wheel brake finally cylinder again in accordance with the control requirements must be increased, the exhaust valve be by switching off Nes excitation current closed again and the inlet valve through Switching off his excitation current opened again.
Die Blockiergefährdung der Fahrzeugräder wird bei den meisten blockiergeschützten Bremsanlagen ausschließlich aus dem Drehver halten der Fahrzeugräder ermittelt, wozu diesen Radsensoren zu geordnet sind, aus deren Ausgangssignalen dann in der ABS-Regel einrichtung mittels geeigneter Regelalgorithmen u. a. die je weiligen Radumfangsgeschwindigkeiten und/oder -verzögerungen bzw. -beschleunigungen, die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die Radschlüpfe ermittelt werden und letztlich die Blockiergefähr dung eines oder aber auch mehrerer Fahrzeugräder erkannt wird.The risk of locking the vehicle wheels is with most anti-lock braking systems exclusively from the rotary ver keep the vehicle wheels determined, why these wheel sensors too are ordered, from their output signals then in the ABS rule establishment by means of suitable control algorithms u. a. the ever because of circumferential wheel speeds and / or decelerations or accelerations, the vehicle speed and the Wheel slips are determined and ultimately the risk of locking one or more vehicle wheels is recognized.
An sich wäre es erstrebenswert, zur Erkennung sowie zur Regelung des Fahrzustands auch noch andere Betriebsparameter zu kennen, z. B. die in den jeweiligen Radbremsen herrschenden Bremsdrücke. Aus den geometrischen Abmessungen der Bremsanlage könnten dann nämlich in einfacher Weise unmittelbar die an den Fahrzeugrädern aufgebrachten Bremsmomente ermittelt werden. Solche Raddrucksen soren werden aber auch für andere Regelsysteme sinnvoll, z. B. für sogenannte Fahrdynamikregelsysteme. Der Einsatz solcher Rad drucksensoren scheitert im allgemeinen aber an den damit zusam menhängenden Kosten.As such, it would be desirable for detection and control Knowing other operating parameters of the driving state e.g. B. the prevailing brake pressures in the respective wheel brakes. From the geometric dimensions of the brake system could then namely in a simple manner directly on the vehicle wheels applied braking torques can be determined. Such wheel pressures sensors are also useful for other control systems, e.g. B. for so-called driving dynamics control systems. The use of such a wheel However, pressure sensors generally fail because of this dependent costs.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur größenmäßigen Ermittlung von Hydraulikdrücken in einer blockiergeschützten hy draulischen Kfz-Bremsanlage der im Oberbegriff des Patentan spruchs 1 genannten Art zu schaffen.Against this background, the invention is based on the object a simple and inexpensive method of sizing Determination of hydraulic pressures in an anti-lock hy Draulic automotive brake system in the preamble of patent Proverb 1 mentioned to create.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Pa claim 1 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß werden während der Antiblockierregelzyklen auf tretende signifikante Veränderungen im zeitlichen Verlauf der zum Umschalten der Einlaß- und Auslaßventile aufgebrachten Erre gerströme jeweils unmittelbar als Indikatoren für die Höhe der vor dem Umschalten an den Ventilen wirksamen Hydraulikvordrücke ausgewertet.According to the invention during the anti-lock control cycles significant changes occurring over time Erre applied to switch the intake and exhaust valves each flow directly as indicators of the amount of effective hydraulic pressure before switching on the valves evaluated.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten prinzipienhaften Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert.Based on a principle-like shown in the drawing The invention is explained in more detail by way of example.
In der Zeichnung zeigenShow in the drawing
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer an sich bekannten blockiergeschützten hydraulischen Bremsanla ge, Fig. 1 ge a section from a known anti-lock hydraulic Bremsanla,
Fig. 2 den prinzipienhaften Erregerstromverlauf der Einlaß- und Auslaßventile beim Umschalten in ihren zweiten Schaltzustand, Fig. 2 shows the principles exemplary exciter current curve of the intake and exhaust valves when switching to their second switching state,
Fig. 3 ein Zeit/Druckdiagramm und Fig. 3 is a time / pressure diagram and
Fig. 4 ein prinzipienhaftes Flußdiagramm für das er findungsgemäße Verfahren bzw. für eine erfin dungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung ei nes solchen Verfahrens. Fig. 4 is a principle flowchart for the inventive method or for an inventive device for carrying out such a method.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer an sich bekannten blockiergeschützten hydraulischen Kfz-Bremsanlage mit einem durch ein Bremspedal 2 betätigten üblichen Hauptbremszylinder 1, wobei lediglich eine der vom Hauptbremszylinder gespeisten Rad bremsen 3 mit den ihr zugeordneten Einlaß- und Auslaßventilen 4, 5 der Antiblockierregeleinrichtung dargestellt ist. Fig. 1 shows a section of a known anti-lock hydraulic vehicle brake system with a brake master 2 operated by the usual master cylinder 1 , with only one of the master cylinder fed brake 3 with its associated intake and exhaust valves 4 , 5 of the anti-lock control device is shown.
Wie in den meisten Fällen üblich, ist auch im dargestellten Aus führungsbeispiel das elektromagnetisch steuerbare Einlaßventil 4 als stromlos offenes Ventil und das elektromagnetisch steuerbare Auslaßventil 5 als stromlos geschlossenes Ventil ausgebildet. Einlaßventil und Auslaßventil sind leitungsmäßig derart angeord net, daß die Radbremse 3 hydraulisch einerseits über das Einlaß ventil 4 mit dem Hauptbremszylinder 1 und andererseits über das Auslaßventil 5 mit dem üblichen drucklosen Ausgleichsbehälter 7 des Hauptbremszylinders 1 verbindbar ist.As usual in most cases, in the exemplary embodiment shown, the electromagnetically controllable inlet valve 4 is designed as a normally open valve and the electromagnetically controllable outlet valve 5 as a normally closed valve. Inlet valve and outlet valve are piped in such a way that the wheel brake 3 can be connected hydraulically on the one hand via the inlet valve 4 to the master brake cylinder 1 and on the other hand via the outlet valve 5 with the usual unpressurized expansion tank 7 of the master brake cylinder 1 .
Mit 8 ist die eigentliche elektronische Antiblockierregelein richtung angedeutet, der einerseits in üblicher Weise u. a. die Ausgangssignale von üblichen Radsensoren 15 zugeführt werden und die andererseits bei erkannter Blockiergefährdung des relevanten Fahrzeugrades den jeweiligen Regelerfordernissen entsprechend das Umschalten der Einlaß- und Auslaßventile 4, 5 bewirkt.With 8 the actual electronic Antiblockierregelein direction is indicated, which on the one hand are supplied in the usual way, among other things, the output signals from conventional wheel sensors 15 and, on the other hand, when the risk of blocking of the relevant vehicle wheel is detected, the respective control requirements corresponding to the switching of the intake and exhaust valves 4 , 5 .
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen worden, daß eine ABS-Anlage des Pumpentyps Anwendung findet; deren Hydrau likpumpe ist mit 6 beziffert.In the illustrated embodiment, it has been assumed that an ABS system of the pump type is used; the hydraulic pump is 6 .
Wenn die Einlaß- und Auslaßventile 4, 5 im Rahmen der bei Blockiergefahr einsetzenden Antiblockierregelung den jeweiligen Regelerfordernissen entsprechend vom ABS-Regler 8 von ihrem dargestellten (stromlosen) ersten Schaltzustand in ihren zweiten Schaltzustand umgeschaltet werden müssen, dann geschieht dies dadurch, daß an die Erregerwicklung 16 des jeweils umzuschalten den Ventils eine elektrische Spannung u angelegt wird, und zwar solange, wie dieser zweite Schaltzustand aufrechterhalten werden soll.When the intake and exhaust valves 4, 5 in the context of onset at risk of locking anti-skid control by the ABS controller 8 (electroless) the respective rule appropriate standard from its illustrated first switch state must be switched to its second switching state, this is achieved in that to the exciting winding 16 of the valve to be switched over, an electrical voltage u is applied for as long as this second switching state is to be maintained.
Wegen der induktiven Eigenschaften solcher Erregerwicklungen 16 baut sich der Erregerstrom i beim Anlegen einer Erregerspannung u nicht sprunghaft auf, sondern zeitlich verzögert. In Fig. 2 ist qualitativ der typische Verlauf des durch die Erreger wicklung 16 eines elektromagnetisch steuerbaren Einlaß- oder Auslaßventils fließenden Erregerstroms i dargestellt, wenn an die Erregerwicklung 16 zu einem Zeitpunkt t₀ eine Erregerspan nung u angelegt wird. In diesem Stromverlauf tritt eine gewisse Zeit nach Anlegen der Erregerspannung u im an sich im wesentli chen stetig ansteigenden Erregerstromverlauf ein kurzzeitiger spürbarer Einbruch des Erregerstroms i auf. Dieser Einbruch ist offenbar darauf zurückzuführen, daß die Induktivität der Erre gerwicklung 16 des Einlaß- bzw. Auslaßventils 4, 5 nicht kon stant bleibt, sondern sich verändert, wenn der Spulenanker des Ventils infolge des Erregerstroms aus seiner zuvor eingenommenen Ruheposition in eine den zweiten Schaltzustand des Ventils be wirkende zweite Position verlagert wird.Because of the inductive properties of such excitation windings 16 , the excitation current i does not build up suddenly when an excitation voltage u is applied, but with a time delay. In Fig. 2 qualitatively the typical course of the excitation current i flowing through the excitation winding 16 of an electromagnetically controllable inlet or exhaust valve is shown when an excitation voltage u is applied to the excitation winding 16 at a time t₀. In this current profile, a brief, noticeable drop in the excitation current i occurs a certain time after application of the excitation voltage u in the essentially continuously increasing excitation current profile. This drop is apparently due to the fact that the inductance of the winding 16 Erre of the inlet or exhaust valve 4 , 5 does not remain constant, but changes when the coil armature of the valve due to the excitation current from its previously assumed rest position in a second switching state of the valve acting second position is shifted.
Es wurde nun festgestellt, daß diese signifikante Veränderung, d. h. dieser typische kurzzeitige Einbruch im zeitlichen Verlauf des Erregerstroms i in ganz typischer Weise von der Höhe des am Ventil vor dessen Umschalten wirksamen Hydraulikdrucks, des Hy draulikvordrucks pvor abhängt.It has now been found that this significant change, ie this typical brief drop in the time course of the excitation current i in a very typical manner depends on the level of the hydraulic pressure effective at the valve before it is switched, the hydraulic pressure p before .
Diese signifikante Veränderung im zeitlichen Verlauf des Erre gerstroms i, d. h. insbesondere der jeweils eine gewisse Zeit nach seinem Einschalten deutlich erkennbare typische kurzzeitige Einbruch, wird daher erfindungsgemäß als Indikator für die Höhe des vor dem Umschalten am betreffenden Ventil herrschenden Hy draulik(vor)drucks pvor verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Drucksensoreinrichtungen läßt sich dies mit wesentlich geringe rem Aufwand und daher sehr wirtschaftlich realisieren.This significant change in the temporal course of the excitation current i, ie in particular the typical short-term drop that is clearly recognizable a certain time after it is switched on, is therefore, according to the invention, an indicator of the level of the hydraulic pressure (prev used before . Compared to conventional pressure sensor devices, this can be achieved with considerably less effort and therefore very economically.
Vorzugsweise wird dabei die vom Einschalten des Erregerstroms i bis zu dessem kurzzeitigen Einbruch vergangene Zeit tPeak unmit telbar als Maß für die Höhe des Hydraulik(vor)drucks pvor ausge wertet. Es hat sich nämlich gezeigt, daß zwischen der Höhe des Hydraulikvordrucks pvor und dem Zeitpunkt tPeak dieses typischen Erregerstromeinbruchs nach Anlegen der Erregerspannung u zumin dest bei den meisten heute serienmäßig zum Einsatz kommenden elektromagnetisch gesteuerten Einlaß- und Auslaßventilen jeweils eine feste Beziehung besteht. Untersuchungen ergaben, daß eine zumindest annähernde lineare Abhängigkeit zwischen dem Zeitpunkt tPeak und der Höhe des Hydraulikvordrucks pvor besteht, welche mathematisch durch eine Geradengleichung beschrieben werden kann, nämlichPreferably, the time t peak elapsed from the time the excitation current i is switched on until its brief drop is evaluated directly as a measure of the level of the hydraulic (pre) pressure p before . It has been shown that there is a fixed relationship between the level of the hydraulic admission pressure p before and the time t peak of this typical excitation current dip after application of the excitation voltage u, at least in most of the electromagnetically controlled intake and exhaust valves that are used as standard today. Investigations have shown that an at least approximate linear relationship between the time t peak and the height of the hydraulic admission pressure p still exists, which can be mathematically described by a linear equation, namely
pvor = a + b * tPeak,p before = a + b * t peak ,
worin a und b ventilabhängige Faktoren darstellen, die vorzugs weise experimentell, grundsätzlich aber wohl auch rechnerisch ermittelt werden können.where a and b are valve-dependent factors, the preferred wise experimental, but basically also mathematically can be determined.
Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, andere Elemente der si gnifikanten Veränderungen im zeitlichen Erregerstromverlauf zur Bestimmung der Höhe des am umzuschaltenden Ventil herrschenden Hydraulikvordrucks auszuwerten, beispielsweise das unmittelbar vor tPeak auftretende Strommaximum I₁ des Erregerstroms, den Zeitpunkt t₁, zu dem dieses Strommaximum auftritt, den Stromwert 12, auf den der Erregerstrom i absinkt oder auch eine Kombinati on aus diesen Werten.In principle, however, it is also conceivable to evaluate other elements of the significant changes in the temporal excitation current curve to determine the level of the hydraulic admission pressure prevailing at the valve to be switched, for example the current maximum I 1 of the excitation current occurring immediately before t peak , the point in time t 1 at which this current maximum occurs. the current value 12 to which the excitation current i drops or a combination of these values.
Da jedoch der Zeitpunkt tPeak sehr einfach zu erfassen und aus zuwerten ist und im übrigen zwischen dem Zeitpunkt tPeak und dem Hydraulikvordruck pvor eine sehr eindeutige Beziehung besteht, ist es von Vorteil, diesen Zeitpunkt tPeak unmittelbar als Maß für den Hydraulikvordruck pvor auszuwerten.However, since the time t peak is very easy to detect and evaluate and there is a very clear relationship between the time t peak and the hydraulic pre- pressure p before , it is advantageous to use this time t peak as a measure of the hydraulic pre- pressure p before evaluate.
In Fig. 3 ist für ein übliches elektromagnetisch gesteuertes Einlaß- oder Auslaßventil beispielhaft und rein qualitativ die experimentell ermittelte Abhängigkeit des Zeitpunkts tPeak vom am umzuschaltenden Ventil herrschenden Hydraulikvordruck pvor dargestellt. Es ist gut erkennbar, daß zwischen beiden eine li neare Abhängigkeit besteht, die wie oben bereits erwähnt durch eine Geradengleichung beschrieben werden kann. Bei Kenntnis des Zeitpunkts tPeak kann daher mit Hilfe üblicher Elektronikbau steine sehr einfach der zugehörige Hydraulikvordruck pvor ermit telt und gegebenenfalls im Rahmen spezieller Regeleinrichtungen verwertet werden.In Fig. 3 for a conventional electromagnetically controlled inlet or outlet valve, the experimentally determined dependence of the instant t peak on the hydraulic pressure p prevailing at the valve to be switched is shown purely and qualitatively. It can be clearly seen that there is a linear dependence between the two, which, as already mentioned above, can be described by a straight line equation. If the time t peak is known , the associated hydraulic pre- pressure p can be determined very easily with the aid of conventional electronic components and, if necessary, used in the context of special control devices.
Wie anhand der Fig. 4 erkennbar ist, kann der am umzuschalten den Einlaß- oder Auslaßventil 4, 5 herrschende Hydraulikvordruck pvor in einfacher Weise mit Hilfe zweier vergleichsweise einfa cher elektronischer Einrichtungen 9, 10 sowie einer ebenfalls vergleichsweise einfachen Auswerteelektronik 12 ermittelt wer den.As can be seen from FIG. 4, the prevailing at the switchover of the inlet or outlet valve 4 , 5 hydraulic pressure p can be determined in a simple manner with the aid of two comparatively simple electronic devices 9 , 10 and also a comparatively simple electronic evaluation unit 12 who the.
Eine erste elektronische Einrichtung 9 enthält im wesentlichen einen Spannungsmesser 91, der kontinuierlich die an der Erreger wicklung 16 des betreffenden Einlaß- oder Auslaßventils 4 bzw. 5 anliegende Erregerspannung erfaßt. Da jeweils nur zwei Zustände vorliegen können, nämlich entweder ist an der Erregerwicklung 16 eine Erregerspannung 11 angelegt oder nicht, kann das Einschal ten des Erregerstroms i durch diesen Spannungssprung sehr leicht, z. B. mittels eines üblichen Triggers oder Differenzie rers erfaßt werden, was in Fig. 4 durch das Glied 92 angedeutet ist. Wenn die erste elektronische Einrichtung 9 nun das Anlegen einer Erregerspannung u feststellt, dann startet sie ein üb liches elektronisches Zeitglied 11, das in Fig. 4 ebenfalls nur symbolisch dargestellt ist.A first electronic device 9 essentially contains a voltmeter 91 which continuously detects the excitation voltage applied to the excitation winding 16 of the relevant intake or exhaust valve 4 or 5 . Since only two states can exist in each case, namely either an excitation voltage 11 is applied to the excitation winding 16 or not, the switching on of the excitation current i by this voltage jump can very easily, for. B. can be detected by means of a conventional trigger or Differenzie rers, which is indicated in Fig. 4 by the link 92 . If the first electronic device 9 now detects the application of an excitation voltage u, then it starts a usual electronic timer 11 , which is also shown only symbolically in FIG. 4.
Mit der zweiten elektronischen Einrichtung 10 wird der signifi kante spürbare Einbruch im Erregerstromverlauf sensiert und als Folge davon das Zeitglied 11 gestoppt. Hierzu enthält diese elektronische Einrichtung einen im Erregerstromkreis der Erre gerwicklung 6 liegenden Strommesser 101, der den zeitlichen Ver lauf des Erregerstroms i erfaßt. Zur Sensierung des Einbruchs im an sich im wesentlichen stetig ansteigenden Erregerstroms i wird ein übliches elektronisches Differenzierglied 13 sowie ein die sem nachgeschalteter Elektronikbaustein 14 eingesetzt. Das Dif ferenzierglied 13 ermittelt in üblicher Weise den Gradienten, d. h. die erste zeitliche Ableitung di/dt des Erregerstromverlaufs, wobei auftretende Nulldurchgänge einer solchen ersten Ableitung bekanntlich Maxima oder Minima der Grundgröße signalisieren. Ob diese Nulldurchgänge der zeitlichen Ableitung dabei ein Maximum oder ein Minimum repräsentieren, ist dadurch leicht erkennbar, daß der Nulldurchgang bei einem Maximum von Plus nach Minus und bei einem Minimum von Minus nach Plus verläuft, was meßtechnisch sehr einfach zu erfassen ist. In Fig. 4 ist mit 14 ein solcher Logikbaustein zur Erfassung eines von Minus nach Plus verlaufen den Nulldurchgangs der ersten zeitlichen Ableitung di/dt symbo lisiert.The second electronic device 10 senses the significant, noticeable drop in the excitation current curve and, as a result, the timing element 11 is stopped. For this purpose, this electronic device contains a lying in the excitation circuit of the excitation gerwick 6 ammeter 101 , which detects the temporal United course of the excitation current i. To sense the dip in the excitation current i, which is essentially steadily increasing, a conventional electronic differentiator 13 and an electronic module 14 connected downstream are used. The Dif ferenzierglied 13 determines the gradient, ie the first time derivative di / dt of the excitation current profile, zero crossings of such a first derivative known to signal maxima or minima of the basic variable. It is easy to see whether these zero crossings of the time derivative represent a maximum or a minimum in that the zero crossing runs from plus to minus at a maximum and from minus to plus at a minimum, which is very easy to measure from a measurement point of view. In Fig. 4 with 14 such a logic module for detecting a from minus to plus the zero crossing of the first time derivative di / dt is symbolized.
Durch diesen Logikbaustein 14 wird somit auch das zum Zeitpunkt t Peak auftretende Stromminimum I₂ des Erregerstroms als von Mi nus nach Plus verlaufender Nulldurchgang der zeitlichen Ablei tung di/dt sensiert, mit der Folge, daß das elektronische Zeit glied 11 gestoppt wird bzw. dessen Zählerstand ausgelesen und einer nachgeschalteten Auswerteelektronik 12 zugeführt wird, die daraus u. a. mit Hilfe der in ihr für die eingesetzten Einlaß- und Auslaßventile abgespeicherten Abhängigkeit zwischen tPeak und vor den jeweils zugehörigen Hydraulikvordruck errechnet und ein entsprechendes Ausgangssignal pvor erzeugt, das dann je nach Bedarf für die unterschiedlichsten Regelerfordernisse weiterver wertet werden kann. This logic module 14 thus also senses the current minimum I₂ of the excitation current occurring at the time t peak as a zero crossing of the time derivative di / dt, with the result that the electronic time element 11 is stopped or its counter reading is read out and fed to a downstream evaluation electronics 12 , which calculates from it, inter alia, with the aid of the dependency between t peak and the associated hydraulic pre-pressure stored in it for the inlet and outlet valves used, and generates a corresponding output signal p before , which is then used as required for a wide variety of control requirements can be used.
Bei den meisten heute eingesetzten blockiergeschützten hydrauli schen Bremsanlagen öffnen die im Rahmen der Antiblockierregel einrichtung eingesetzten Auslaßventile, wie z. B. auch im Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, zu einem drucklosen Vorrats- oder Ausgleichsbehälter. An diesen Auslaßventilen ist daher wäh rend ihres in Fig. 1 dargestellten stromlos geschlossenen Zu stand jeweils der im Radbremszylinder der zugeordneten Radbremse 3 herrschende Druck als Hydraulikvordruck wirksam. Durch die Auswertung der beim Umschalten dieses Auslaßventils auftretenden signifikanten Veränderung im Erregerstromkreis, d. h. durch das Auswerten des dabei auftretenden deutlichen kurzzeitigen Ein bruchs im Erregerstrom kann so in meßtechnisch einfacher Weise die Größe des zu diesem Zeitpunkt im Radbremszylinder herrschen den Bremsdrucks und damit mittelbar auch die Größe des an diesem Rad aufgebrachten Bremsmoments ermittelt werden.In most of the anti-lock hydraulic brake systems used today, the exhaust valves used as part of the anti-lock control device such. B. also shown in Fig. 1 embodiment, to an unpressurized reservoir or expansion tank. At these exhaust valves is therefore during their shown in Fig. 1 de-energized closed to stand in each case the pressure prevailing in the wheel brake cylinder of the associated wheel brake 3 as hydraulic pressure. By evaluating the significant change in the excitation circuit that occurs when this exhaust valve is switched, that is, by evaluating the resulting significant short-term break in the excitation current, the size of the brake pressure prevailing in the wheel brake cylinder at this point in time can be measured in a simple manner, and thus indirectly the size of the braking torque applied to this wheel can be determined.
In ganz ähnlicher Weise könnte während der Antiblockierregelung grundsätzlich beim Umschalten des Einlaßventils 4 aus seinem nicht dargestellten geschlossenen Zustand in den dargestellten stromlos offenen Zustand aus der Auswertung des dann abklingen den Erregerstroms der vor dem Umschalten des Ventils wirksame Hydraulikvordruck und damit letztlich auch der vom Hauptbremszy linder 1 gelieferte Hydraulikdruck ermittelt werden.In a very similar way could during the anti-lock control basically when switching the inlet valve 4 from its closed state, not shown, to the currentless open state shown from the evaluation of the then decay, the excitation current of the effective hydraulic pressure before switching the valve and thus ultimately the main brake cylinder 1 delivered hydraulic pressure can be determined.
BezugszeichenlisteReference list
1 Hauptbremszylinder
2 Bremspedal
3 Radbremse; Radbremszylinder
4 stromlos offenes Einlaßventil
5 stromlos geschlossenes Auslaßventil
6 Hydraulikpumpe
7 druckloser Ausgleichsbehälter
8 ABS-Regler
9 erste elektronische Einrichtung
91 Spannungsmesser
92 Trigger oder Differenzierer
10 zweite elektronische Einrichtung
101 Strommesser
11 elektronisches Zeitglied
12 Auswerteelektronik
13 Differenzierglied
14 Glied zur Erfassung des Nulldurchgangs
15 Radsensor
16 Erregerspulen der Ventile
u Erregerspannung
i Erregerstrom
pvor Vordruck
tPeak Zeitpunkt des Erregerstromeinbruchs
a, b ventilabhängige Faktoren 1 master brake cylinder
2 brake pedal
3 wheel brake; Wheel brake cylinder
4 normally open inlet valve
5 normally closed exhaust valve
6 hydraulic pump
7 unpressurized expansion tank
8 ABS controls
9 first electronic device
91 tension meter
92 triggers or differentiators
10 second electronic device
101 ammeters
11 electronic timer
12 evaluation electronics
13 differentiator
14 link for detecting the zero crossing
15 wheel sensor
16 excitation coils of the valves
u excitation voltage
i Excitation current
p before form
t Peak time of the excitation current dip
a, b valve-dependent factors
Claims (6)
- - durch eine erste elektronische Einrichtung (9) zum Sensie ren des Ein- bzw. Ausschaltens des Erregerstroms (i) sowie zum Starten eines elektronischen Zeitglieds (11) als Folge davon,
- - durch eine zweite elektronische Einrichtung (10) zum Sen sieren eines spürbaren Einbruchs im sich im wesentlichen stetig ändernden Erregerstromverlauf sowie zum Stoppen des elektronischen Zeitglieds (11) als Folge davon
- - sowie durch eine aus der zwischen Start und Stop des Zeit glieds (11) vergangenen Zeit (tPeak) die Höhe des Hydrau lik(vor)drucks (pvor) errechnende Auswerteelektronik (12).
- - by a first electronic device ( 9 ) for sensing the switching on or off of the excitation current (i) and for starting an electronic timer ( 11 ) as a result thereof,
- - By a second electronic device ( 10 ) for Sen sieren a noticeable drop in the substantially constantly changing excitation current curve and for stopping the electronic timer ( 11 ) as a result
- - As well as from the time (t peak ) between the start and stop of the timer ( 11 ), the amount of hydraulic (pre) pressure (p pre ) computing electronics ( 12 ).
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