DE60311566T2

DE60311566T2 - Fahrzeugbremssystem und Verfahren zu dessen Regelung

Info

Publication number: DE60311566T2
Application number: DE60311566T
Authority: DE
Inventors: Toshihisa Toyota-shi Aichi-ken Nihei; Masahiro Toyota-shi Aichi-ken Hara; Masahiro Kariya-city Aichi-pref. Matsuura; Akifumi Kariya-city Aichi-pref. Doura
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2023-12-20
Also published as: CN100413737C; EP1433682B1; CN1519149A; JP4342175B2; JP2004210083A; US7168769B2; DE60311566D1; EP1433682A1; US20040124701A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem und ein Verfahren zur Regelung dieses Bremssystems.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ein Anti-Schlupf-Bremssystem (Antiblockier-Bremssystem ABS) verhindert das Blockieren eines Rades während eines scharten Bremsvorgangs und ermöglicht eine Lenkungsbetätigung während des scharfen Bremsvorgangs und ist bekannt als eine aktive Sicherheitsvorrichtung.
Die folgenden Bremssysteme sind bekannt.

(1) Ein System, bei dem eine Antiblockier-Regelung in Übereinstimmung mit einer Kennzahl verändert wird, die das Bewegungsmoment eines fahrenden Fahrzeugs angibt (siehe JP 10-6968A).
(2) Ein System, bei dem eine physikalische Größe, die den Fahrzustand eines Fahrzeugs anzeigt, bei der Bestimmung einer ABS-Regelungsstrategie berücksichtigt wird (siehe DE 195 12 766 A1 ).
(3) Ein System, bei dem das erforderliche Ausmaß der Regelung hinsichtlich einer Antiblockier-Regelung basierend auf der Abweichung einer tatsächlichen Gierrate von einer Soll-Gierrate eingestellt wird (siehe JP 4-185562 A).
(4) Ein System, bei dem ein Schwellenwert einer Soll-Schlupfrate einer Antiblockier-Regelung während eines Übersteuerungs-/Untersteuerungszustands eines Fahrzeugs geregelt wird (siehe JP 2-283555 A).

Bei den Bremssystemen aus dem Stand der Technik kann die Bremskraft jedoch manchmal abhängig vom Zustand der Straßenoberfläche während der ABS-Regelung abnehmen.
US 5,863,105 zeigt eine koordinierte ABS- und Gierratenregelung mit einer Korrektur der ABS-Schlupfrate während des Untersteuerns. Darüber hinaus zeigt US 5,863,105 ein Verfahren, das Schritte enthält, um eine ausreichende Bremskraft in besonderen Situationen zur Verfügung zu stellen, z.B. auf einer schlechten Stra ße oder im Falle eines Bremsvorgangs mit verschiedenen Reibungskoeffizienten an den Reifen (μ-split braking), bei dem die Korrektur der Schlupfrate verhindert wird.
US 5,505,532 zeigt eine ABS-Regelung, die bei Berechnung der Soll-Schlupfrate auch die Abweichung der Gierrate berücksichtigt. Um die Bremskraft zu maximieren, stellt die Regelung die Soll-Schlupfrate auf einer Schotterstraße oder im Fall einer Fehlfunktion auf hohe Werte ein.
WO 01/26943 A1 zeigt eine auf die Seitendynamik bezogene Regelungseinheit, die auf eine untergeordnete Schlupfregelung wirkt, und eine Antriebsregelung, bei der ein Soll-Schlupf basierend auf schlechten Straßenbedingungen und Stabilitätsbedingungen bestimmt wird.
US 5,219,212 zeigt eine auf das Gieren bezogene Regelung mit einer Verringerung der Soll-ABS-Schlupfraten, bei der im Falle einer Fehlfunktion des Gierratensensors die Gier-Regelung verhindert wird und nur die ABS-Regelung durchgeführt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erfolgte im Hinblick auf die zuvor erwähnten Umstände. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, die Verringerung der Bremskraft während der ABS-Regelung zu reduzieren, indem sie einen Fluiddruck angemessen regelt, mit dem eine Bremsvorrichtung beaufschlagt wird.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, enthält ein Bremssystem nach Anspruch 1 eine Bremsvorrichtung, die eine Bremskraft auf jedes Rad des Fahrzeugs ausübt, und ein Regelungsmittel, das die Bremskraft, die auf das Rad ausgeübt wird, regelt, indem es die Bremsvorrichtung so ansteuert, dass eine tatsächliche Schlupfrate des Rades mit einer Soll-Schlupfrate übereinstimmt. Bei diesem Bremssystem führt das Regelungsmittel während eines bestimmten Bremsregelungsmodus, in dem die Soll-Schlupfrate so eingestellt ist, dass verhindert wird, dass die tatsächliche Schlupfrate des Rades einen Referenzwert übersteigt und somit das Rad blockiert, eine erste Korrektur der in dem Bremsregelungsmodus eingestellten Soll-Schlupfrate so aus, dass die tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs mit einer Soll-Gierrate übereinstimmt. Wenn darüber hinaus eine Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird, gewährleistet das Regelungsmittel durch eine Einstellung der Soll-Schlupfrate eine Bereitstellung einer größeren Längskraft auf das Rad als die gewährleistete, die bei der Soll-Schlupfrate gewonnen wird, die durch die erste Korrektur bestimmt wird oder bestimmt worden wäre.
Auch ist die Soll-Schlupfrate, die durch das Regelungsmittel bestimmt wird, abhängig von einem Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks. Das heißt, wenn die Soll-Gierrate bestimmt wurde, kann die Soll-Schlupfrate bestimmt werden. Die Soll-Schlupfrate, die durch das Regelungsmittel bestimmt wird, ist jedoch abhängig von dem Wert des Zeitintegrals eines Fluiddrucks, der auf die Bremsvorrichtung ausgeübt wird. Deshalb ist es angemessen, dass das Regelungsmittel den Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks regelt, und zwar proportional zu einer Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate von der Soll-Schlupfrate, bestimmt durch die erste Korrektur und Einstellung.
Gemäß dem oben beschriebenen Bremssystem wird während des bestimmten Bremsregelungsmodus verhindert, dass das Rad blockiert, und die Lenkungsbetätigung während des Bremsens wird erlaubt. Darüber hinaus wird die tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs auf die Soll-Gierrate abgeregelt, wodurch das Fahrzeugverhalten hinsichtlich der Gierrichtung stabilisiert wird. Wenn erwartet wird, dass sich die Bremskraft des Rades verringert, wird eine solche Verringerung der Bremskraft dadurch eingeschränkt, dass durch eine Einstellung der Soll-Schlupfrate eine Bereitstellung einer größeren Längskraft auf das Rad als die gewährleistete, die bei der Soll-Schlupfrate gewonnen wird, die durch die erste Korrektur bestimmt wird oder bestimmt worden wäre, gesichert ist.
Bei dem oben beschriebenen Bremssystem kann die erste Korrektur ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, so dass sich das Kurvenverhalten des Fahrzeugs verbessert.
Die Seitenkraft auf ein Rad verringert sich mit Zunahme der Schlupfrate. Deshalb wird eine Verringerung der Schlupfrate das Kurvenverhalten des Fahrzeugs in einem Untersteuerungs-Zustand verbessern, und wird die tatsächliche Gierrate näher an die Soll-Gierrate bringen, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt. Es ist festzuhalten, dass viele Fahrzeuge einen Vorderradantrieb mit vorne liegendem Motor (FF vehicles) haben, die dazu neigen, relativ leicht in einen Untersteuerungszustand zu geraten.
In dem oben beschriebenen Bremssystem kann das Regelungsmittel die durch die erste Korrektur bestimmte Soll-Schlupfrate erhöhen, um die Einstellung der Soll-Schlupfrate zu bewirken.
In diesem Fall wird die Soll-Schlupfrate, die einmal verringert wurde, um eine Seitenkraft zu sichern, erhöht. Auf diese Weise wird die Längskraft auf das Rad erhöht und es wird eher die Bremskraft als das Kurvenverhalten des Fahrzeugs verbessert.
In dem oben beschriebenen Bremssystem kann das Regelungsmittel die erste Korrektur zur Herbeiführung der Einstellung der Soll-Schlupfrate auch verhindern (oder aufheben). Da die erste Korrektur die Soll-Schlupfrate verringert, gewährleistet die Verhinderung der ersten Korrektur eine Soll-Schlupfrate, die größer ist als die durch die erste Korrektur bestimmte. Deshalb werden die Soll-Schlupfrate und die Längskraft auf das Rad, die einmal verringert wurden, um eine Seitenkraft zu sichern, erhöht, und die Bremskraft wird verbessert, womit gegenüber dem Kurvenverhalten des Fahrzeugs eine höhere Priorität gegeben ist.
Zum Beispiel wird eine Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet:

(i) wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, deren Oberfläche sich in keinem guten Zustand befindet (wird nachfolgend an den entsprechenden Stellen als „Straße mit schlechter Oberfläche" bezeichnet);
(ii) wenn der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche zwischen rechten und linken Radbereichen variiert; oder
(iii) wenn eine Anomalie der Bremsvorrichtung an irgendeinem der Räder vorliegt.

Wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt, ist die Zeit des Kontakts zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche relativ kurz und deshalb neigt die Bremskraft dazu, sich zu verringern. Gemäß dem oben beschriebenen Bremssystem wird deshalb der Sicherung der Bremskraft eine höhere Priorität gegeben.
Wenn der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ zwischen den rechten und linken Radbereichen verschieden ist, wird die Bremskraft für das Rad, das sich auf der Seite einer Straßenoberfläche mit höherem Reibungskoeffizienten befindet, während des bestimmten Bremsregelungsmodus verringert, um die Gierrate des Fahrzeugs auf einem Sollwert zu halten. Deshalb wird in einem solchen Fall eine Verringerung der Bremskraft erwartet und der Sicherung der Bremskraft eine höhere Priorität gegeben.
Zur Anomalie der Bremsvorrichtung: eine solche Anomalie kann erfasst werden, wenn ein Bremsbelag zu sehr oder vollständig abgenutzt ist oder eine Bremsfluidleitung einen Defekt aufweist. Deshalb wird auch in diesem Fall der Sicherung der Bremskraft eine höhere Priorität gegeben.
Bei der ersten Korrektur in Bezug auf das Kurvenverhalten des Fahrzeugs kann die Soll-Gierrate wie folgt bestimmt werden.
Und zwar wird die erste Korrektur so ausgeführt, dass die Soll-Schlupfrate eines Rades, das sich auf einer Außenseite befindet, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, relativ zu der Soll-Schlupfrate eines anderen Rades, das sich auf der anderen Seite befindet, verringert wird, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, wenn die tatsächliche Gierrate niedriger ist als die Soll-Gierrate.
Somit verbessert sich durch Verringerung der Soll-Schlupfrate des äußeren Rades, das eine relativ hohe Last aufnimmt, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, nämlich durch eine so erfolgende Erhöhung der Seitenkraft auf das Rad, das Kurvenverhalten des Fahrzeugs, und die tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs nähert sich der Soll-Gierrate.
Die Soll-Gierrate kann in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs, der einem bestimmten Radwinkel entspricht, eingestellt werden.
Zum Beispiel wird bei dem oben beschriebenen Bremssystem bevorzugt, dass es sich bei den Rädern um ein rechtes Rad und ein linkes Rad des Fahrzeugs handelt, und das Regelungsmittel die Soll-Gierrate in Übereinstimmung mit einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs berechnet, und dass das Regelungsmittel die erste Korrektur ausführt, indem es die Soll-Schlupfrate des rechten Rades und die Soll-Schlupfrate des linken Rades so korrigiert, dass die berechnete Soll-Gierrate und die tatsächliche Gierrate gleich groß werden.
Während einer ABS-Regelung kann die Soll-Schlupfrate innerhalb eines Schlupfratenbereichs eingestellt werden, in dem die Reibungskraft maximal wird, d.h. eines Bereichs, der im Allgemeinen als Bereich des größten μ-Werts bezeichnet wird. Die Ausführung einer solchen Regelung kann allein jedoch keine ausreichende Seitenkraft erzielen und deshalb das Kurvenverhalten des Fahrzeugs nicht verbessern. Deshalb wird, wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, die Seitenkraft erhöht, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, indem die Soll-Schlupfrate verringert wird, während die tatsächliche Gierrate erfasst wird. Auf diese Weise wird die tatsächliche Gierrate an die Soll-Gierrate angenähert. Wenn der Lenkwinkel (Lenkrad) und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden, kann der Kurvenradius bestimmt werden. Wenn die Zentrifugalkraft, die im Fall dieses Kurvenradius auftritt, berechnet wird, kann die Soll-Gierrate bestimmt werden.
Ein Verfahren zur Regelung einer Bremsvorrichtung zur Ausübung einer Bremskraft auf Räder eines Fahrzeugs nach Anspruch 10 beinhaltet folgende Schritte: Regeln der von der Bremsvorrichtung auf jedes Rad ausgeübten Bremskraft, wenn eine tatsächliche Schlupfrate des Rades einen Referenzwert überschritten hat, so dass die tatsächliche Schlupfrate mit einer Soll-Schlupfrate übereinstimmt und dadurch verhindert wird, dass das Rad blockiert wird; Durchführen einer ersten Korrektur der Soll-Schlupfrate, so dass eine tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs mit einer Soll-Gierrate übereinstimmt; Gewährleisten durch eine Einstellung der Soll-Schlupfrate einer Bereitstellung einer größeren Längskraft auf das Rad als die, die mit der Soll-Schlupfrate gewonnen wird, die durch die erste Korrektur bestimmt wird oder bestimmt worden wäre, wenn eine Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird; und Regeln eines Wertes eines Zeitintegrals eines Fluiddrucks, der auf die Bremsvorrichtung ausgeübt wird, und zwar proportional zu einer Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate von der Soll-Schlupfrate, bestimmt durch die erste Korrektur und Einstellung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangehenden und/oder weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen.
1 ist eine Darstellung, die eine Systemkonstruktion einer Bremskraftregelungsvorrichtung darstellt.
2 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schlupfrate (%) eines bereiften Rades und der Kraft (Reibungskraft) darstellt, die zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche auftritt.
3 ist eine graphische Darstellung, die die Zeitabhängigkeiten der Geschwindigkeit V_B der Karosserie des Fahrzeugs, der Raddrehzahl V_H und des Fluiddrucks in einem Radzylinder darstellt;
4 ist ein Blockdiagramm, das die Funktionen einer ECU 10 darstellt.
5A ist eine Abbildung zur Erklärung der Soll-Schlupfrate, die für jedes Rad eines Fahrzeugs eingestellt wird, wenn das Fahrzeug auf einer guten Straße fährt, 5B ist eine Abbildung zur Erklärung der Soll-Schlupfrate, die für jedes Rad des Fahrzeugs eingestellt wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt, und 5C ist eine Abbildung zur Erklärung der Soll-Schlupfrate, die für jedes Rad eingestellt wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit sehr schlechter Oberfläche fährt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Regelungsvorgang darstellt, der von der ECU 10 ausgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Gleiche Komponenten und Teile werden durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet und werden nachfolgend nicht mehr redundant beschrieben. 1 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines Bremssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt.
Das Bremssystem der Ausführungsform ist eine hydraulische Bremsvorrichtung und wird durch eine elektronische Steuereinheit 10 (nachfolgend als „ECU" bezeichnet) geregelt. 1 zeigt Komponentenelemente, die einen Bremsmechanismus für ein linkes Vorderrad FL und ein rechtes Hinterrad RR bilden. Zuerst wird ein hydraulisches Bremssystem beschrieben.
Eine Bremskraftregelungsvorrichtung beinhaltet ein Bremspedal 12. Das Bremspedal 12 ist mit einer Antriebswelle 15 eines Bremskraftverstärkers 14 verbunden. Ein Hauptzylinder 16 ist am Bremskraftverstärker 14 angebracht. In dem Brems kraftverstärker 14 befinden sich eine Kammer 14b mit konstantem Druck und eine Kammer 14c mit variablem Druck, die teilweise durch eine Membran 14a gebildet sind.
Die Kammer 14b mit konstantem Druck ist über ein Einlassrohr eines Motors immer mit Unterdruck beaufschlagt. Wenn das Bremspedal 12 leicht nach unten gedrückt wird, schaltet sich ein Bremslichtschalter STP an. Wenn das Bremspedal 12 weiter nach unten gedrückt wird, schaltet sich ein Druckkraftschalter F ein, um zu bestimmen, ob die Druckkraft gleich oder größer ist als ein Referenzwert (eingestellte Last).
Bei der Ausführungsform wird der Unterdruck in der Kammer 14b mit konstantem Druck als Verstärkungsunterdruck bezeichnet. Die Kammer 14c mit variablem Druck wird von der Kammer 14b mit konstantem Druck mit dem Unterdruck beaufschlagt, wenn das Bremspedal 12 nicht nach unten gedrückt ist. Wenn das Bremspedal 12 nach unten gedrückt wird, wird ein Druck von der Atmosphäre, der in Übereinstimmung mit der Pedaldruckkraft reguliert wird, in die Kammer 14c mit variablem Druck eingebracht. Deshalb tritt ein Differenzdruck entsprechend dem Pedaldruck zwischen der Kammer 14c mit variablem Druck und der Kammer 14b mit konstantem Druck auf. Aufgrund des Differenzdrucks wird eine Hilfskraft mit einem vorbestimmten Verstärkungsverhältnis im Hinblick auf die Druckkraft generiert.
Ein Hauptzylinderdruck P_M/C des Bremsfluids entsprechend der Kraft, die aus der Pedaldruckkraft und der Hilfskraft entsteht, tritt in einer Fluiddruckkammer auf, die in dem Hauptzylinder 16 vorgesehen ist. Somit verfügt der Bremskraftverstärker 14 durch die Verwendung des Verstärkungsunterdrucks als Kraftquelle und die Generierung eines hohen Hauptzylinderdrucks P_M/C über einen Mechanismus zur Unterstützung des Bremsvorgangs.
Ein Speichertank 18 liegt auf einem oberen Abschnitt des Hauptzylinders 16. Eine vorbestimmte Menge von Bremsfluid befindet sich in dem Speichertank 18. Wenn der Druck auf das Bremspedal unterbrochen wird, wird die Fluiddruckkammer des Hauptzylinders 16 in mit dem Speichertank 18 in Verbindung gesetzt. Ein Fluiddruck-Verbindungsweg 20 wird mit der Fluiddruckkammer des Hauptzylinders 16 verbunden.
Ein Öldrucksensor 22 ist mit dem Fluiddruck-Verbindungsweg 20 verbunden. Ein Ausgabesignal des Öldrucksensors 22 wird an die ECU 10 geleitet. Die ECU 10 erfasst den Hauptzylinderdruck P_M/C basierend auf dem Ausgabesignal des Öldrucksensors 22.
Ein elektromagnetisches Dreiwegeventil 24 ist mit dem Fluiddruck-Verbindungsweg 20 verbunden. Das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 ist ein 2/3-Wegeventil mit einer ersten Öffnung 24a, einer zweiten Öffnung 24b und einer dritten Öffnung 24c. Die erste Öffnung 24a ist mit dem Fluiddruck-Verbindungsweg 20 verbunden. Die zweite Öffnung 24b ist mit Fluiddruck-Verbindungswegen 26, 28 verbunden. Die dritte Öffnung 24c ist mit einem Fluiddruck-Verbindungsweg 30 verbunden.
Während eines Ausschaltzustands des elektromagnetischen 2/3-Wegeventils 24, sind die erste Öffnung 24a und die zweite Öffnung 24b in Verbindung gesetzt und die dritte Öffnung 24c ist geschlossen. Während eines Einschaltzustands, d.h. während eines Zustands, in dem dem elektromagnetischen 2/3-Wegeventil 24 ein Ansteuerungssignal von der ECU 10 über ein Magnetrelais 31 übermittelt wird, sind die erste Öffnung 24a und die dritte Öffnung 24c in Verbindung gesetzt und die zweite Öffnung 24b ist geschlossen. 1 zeigt den Einschaltzustand des elektromagnetischen 2/3-Wegeventils 24.
Ein Rückschlagventil 32 und ein Entlastungsventil 34 sind parallel zu dem elektromagnetischen 2/3-Wegeventil 24 zwischen dem Fluiddruck-Verbindungsweg 20 und dem Fluiddruck-Verbindungsweg 26 angebracht. Das Rückschlagventil 32 ist ein Einwegeventil, das dem Fluid ermöglicht, nur in die Richtung von der Seite des Fluiddruck-Verbindungswegs 20 zu der Seite des Fluiddruck-Verbindungswegs 26 zu fließen. Das Entlastungsventil 34 ist ein Ventilmechanismus, der sich nur öffnet, wenn der Fluiddruck auf der Seite des Fluiddruck-Verbindungswegs 26 um einen vorbestimmten Wert höher wird als der Fluiddruck auf der Seite des Fluiddruck-Verbindungswegs 20.
Haltemagnete 36, 38 sind mit den Fluiddruck-Verbindungswegen 26, 28 verbunden. Bei jedem der Haltemagnete 36, 38 handelt es sich um ein elektromagnetisches Ventil mit zwei Schaltstellungen, das normalerweise einen geöffneten Zustand einnimmt, und dann einen geschlossenen Zustand einnimmt, wenn es über ein Magnetrelais 31 von der ECU 10 ein Ansteuerungssignal erhält. Die Haltemagnete 36, 38 sind mit einem Radzylinder 40 des rechten Hinterrads RR bzw. einem Radzylinder 42 des linken Vorderrads FL verbunden. Die Haltemagnete 36, 38 sind jeweils mit Rückschlagventilen 44, 40 verbunden, die parallel zu den Haltemagneten angeordnet sind. Die Rückschlagventile 44, 40 sind Einwegeventile, die dem Fluid ermöglichen, nur in die Richtung von der Seite der Radzylinder 40, 42 zu der Seite der Fluiddruck-Verbindungswege 26, 28 zu fließen.
Druckverringernde Elektromagnete 48, 50 sind mit den Radzylindern 40 bzw. 42 verbunden. Die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 sind elektromagnetische Ventil mit zwei Schaltstellungen, die normalerweise einen geschlossenen Zustand einnehmen, und dann einen geöffneten Zustand einnehmen, wenn sie über ein Magnetrelais 31 von der ECU 10 ein Ansteuerungssignal erhalten. Die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 sind beide mit einem Zusatzspeicher 52 verbunden.
Der Zusatzspeicher 52 ist über ein Rückschlagventil 54 mit einer Saugseite einer Pumpe 56 verbunden. Das Rückschlagventil 54 ist ein Einwegeventil, das dem Fluid ermöglicht, nur in die Richtung von der Seite des Zusatzspeichers 52 zu der Seite der Pumpe 56 zu fließen. Eine Auswurfseite der Pumpe 56 ist über ein Rückschlagventil 58 mit dem Fluiddruck-Verbindungsweg 28 verbunden. Das Rückschlagventil 58 ist ein Einwegeventil, das dem Fluid ermöglicht, nur in die Richtung von der Seite der Pumpe 56 zu der Seite des Fluiddruck-Verbindungswegs 28 zu fließen. Wenn sie von der ECU 10 über ein Pumpenrelais 60 ein Ansteuerungssignal erhält, wird die Pumpe 56 aktiviert, um das Bremsfluid, das aus dem Zusatzspeicher 52 gepumpt wird, zu den Fluiddruck-Verbindungswegen 26, 28 zu leiten.
Ein Kolben 62 und eine Feder 64 sind innerhalb des Zusatzspeichers 52 angebracht. Der Kolben 62 wird von der Feder 64 in eine solche Richtung gedrückt, dass die Kapazität des Zusatzspeichers 52 kleiner wird. Somit wird in dem im Zusatzspeicher 52 gespeicherten Bremsfluid ein vorbestimmter Fluiddruck generiert. Der Zusatzspeicher 52 ist mit einer Speicheröffnung 66 versehen, die mit dem Fluiddruck-Verbindungsweg 30 kommuniziert. Ein Kugelventil 68 und ein Druckstab 70 sind innerhalb der Speicheröffnung 66 angebracht.
Die Speicheröffnung 66 ist mit einem Sitzabschnitt 72 versehen, der als Ventilsitz für das Kugelventil 68 dient. Die beiden Enden des Druckstabs 70 sind in Kontakt mit dem Kolben 62 bzw. dem Kugelventil 68.
Wenn kein Bremsfluid in den Zusatzspeicher 52 fließt, bleibt der Kolben 62 in der obersten Endposition in 1 (nachfolgend als „Ruheposition" bezeichnet). In dem Zusatzspeicher 52 ist ein Fluiddruck-Verbindungsweg vorgesehen, der die Kommunikation des Fluiddruck-Verbindungswegs 30 mit den druckverringernden Elektromagneten 48, 50 und der Saugseite des Rückschlagventils 54 sicherstellt, wenn der Kolben 62 sich in der Ruheposition befindet.
Wenn sich der Kolben 62 in der Ruheposition befindet, ist das Kugelventil 68 von dem Sitzabschnitt 72 getrennt. Der Zwischenraum, der zwischen dem Kugelventil 68 und dem Sitzabschnitt 72 gebildet wird, nimmt mit Zunahmen der Menge des in dem Zusatzspeicher 52 gespeicherten Bremsfluids ab, d.h. mit Zunahmen der Verschiebung des Kolbens 62. Das Kugelventil 68 sitzt zu dem Zeitpunkt auf dem Sitzabschnitt 72 auf, wenn die Menge des Bremsfluids, die in dem Zusatzspeicher 52 gespeichert wird, einen vorbestimmten Wert erreicht.
Wenn das Kugelventil 68 auf dem Sitzabschnitt 72 aufsitzt, wird der Einstrom des Bremsfluids vom Fluiddruck-Verbindungsweg 30 zum Zusatzspeicher 52 blockiert. Steuermodi der Bremse werden nachfolgend beschrieben.
Die in 1 gezeigte Bremskraftregelungsvorrichtung (Fluiddruckregelungsmittel) erzielt eine normale Bremsregelung einer Erzeugung einer Regelungsgröße, die der Stärke der Bremsbetätigung entspricht, die ein Fahrer ausführt, und eine Bremskraftverstärkung (nachfolgend als „BA-Regelung" bezeichnet) der Erzeugung einer erhöhten Bremskraft, die größer als normal ist, wenn vom Fahrer eine Notbremsung durchgeführt wird. Das heißt, die von der ECU 10 ausgeführten Bremskraftregelungen enthalten (1) die normale Bremsregelung, (2) die BA-Regelung und (3) die ABS-Regelung (Antiblockier-Bremsregelung) wie folgt:
(1) NORMALE BREMSREGELUNG

(i) Elektromagnetisches Dreiwegeventil 24: AUS (verbindet den Hauptzylinder und die Radzylinder).
(ii) Haltemagnete 36, 38: geöffnet.
(iii) Pumpe 56: gestoppt.

Die normale Bremsregelung wird ausgeführt, wenn das elektromagnetische Dreiwegeventil ausgeschaltet ist und die Haltemagnete 36, 38 geöffnet sind, die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 geschlossen sind und die Pumpe 56 gestoppt ist. Nachfolgend wird dieser Zustand als „normaler Bremszustand" bezeichnet.
Wenn der normale Bremszustand besteht, sind der Hauptzylinder 16 und die Radzylinder 40, 42 miteinander verbunden. In diesem Fall wird der Radzylinderdruck P_W/C der Radzylinder 40, 42 auf einen Fluiddruck geregelt, der gleich dem Hauptzylinderdruck P_M/C ist. Während des normalen Bremszustandes wird deshalb die Bremskraft, die auf das Fahrzeug wirkt, so gesteuert, dass sie eine Größe hat, die der Druckkraft auf das Bremspedal entspricht.
(2) BA-REGELUNG

(i) Elektromagnetisches Dreiwegeventil 24: EIN (verhindert die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern, während es einen Rücklauf von der Pumpe 56 gewährleistet).
(ii) Haltemagnete 36, 38: geöffnet.
(iii) Pumpe 56: aktiv.

Die BA-Regelung wird ausgeführt wenn das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 eingeschaltet ist und die Haltemagnete 36, 38 geöffnet sind, die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 geschlossen sind, die Pumpe 56 aktiv ist, nachdem bestimmt wurde, dass die Notbremsbetätigung ausgeführt wurde. Dieser Zustand wird hier nachfolgend als „BA-Zustand" bezeichnet.
Wenn das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 eingeschaltet wird, werden der Hauptzylinder 16 und der Zusatzspeicher 52 in Verbindung gesetzt. Nachdem der Hauptzylinder 16 und der Zusatzspeicher 52 somit in Verbindung gesetzt sind, fließt das Bremsfluid vom Hauptzylinder 16 in den Zusatzspeicher 52, bis das Kugelventil 68 auf dem Sitzabschnitt 72 aufsitzt.
Das Bremsfluid im Zusatzspeicher 52 wird von der Pumpe 56 nach oben gepumpt und dem Fluiddruck-Verbindungsweg 26 zugeführt. Deshalb wird nach Beginn der BA-Regelung durch die Verwendung der Pumpe 56 als Fluiddruckquelle Bremsfluid mit hohem Druck in die Fluiddruck-Verbindungswege 26, 28 geleitet.
Während der Ausführung der BA-Regelung wird das Bremsfluid mit hohem Druck, das in die Fluiddruck-Verbindungswege 26, 28 geleitet wird, über die Haltemagnete 36, 38 jeweils weiter in die Radzylinder 40, 42 geleitet. Deshalb steigt nach Beginn der BA-Regelung der Radzylinderdruck P_W/C schnell auf einen Fluiddruck, der höher ist als der Hauptzylinderdruck P_M/C. Somit kann die Bremskraft gemäß der BA-Regelung schnell erhöht werden, nachdem eine Notbremsung begonnen hat.
(3) ABS-Regelung

(i) Elektromagnetisches Dreiwegeventil 24: AUS
(ii) Haltemagnete 36, 38: geöffnet oder geschlossen, um ein Rad nicht zu blockieren
(iii) Pumpe 56: aktiv

Die ABS-Regelung ist ein Regelungsmodus, der aktiviert wird, wenn eine tatsächliche Schlupfrate während der BA-Regelung oder anderen bestimmten Betriebszuständen einen Schwellenwert (Bezugswert) übersteigt. Die ABS-Regelung erfolgt, indem das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 abgeschaltet wird, die Pumpe 56 betrieben wird, und die Haltemagnete 36, 38 und die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 adäquat geöffnet und geschlossen werden, zusätzlich zu der normalen Bremsregelung und der Bremsverstärkungsfunktion.
Im Allgemeinen drückt ein Fahrer das Bremspedal 12 schnell mit einer großen Druckkraft, wenn er einen schnellen Anstieg der Bremskraft benötigt. Wenn ein solcher Bremsvorgang ausgeführt wird, steigt der Hauptzylinderdruck P_M/C mit einem großen Gradienten auf einen hohen Druck.
Deshalb kann bestimmt werden, dass eine „Notbremsung" durchgeführt wurde, wenn zum Beispiel der Hauptzylinderdruck P_M/C gleich oder größer wird als ein Schwellenwert THP_M/C und der Steigungsgradient dP_M/C/dt des Hauptzylinderdrucks P_M/C gleich oder größer wird als ein Schwellenwert THdP_M/C/dt.
Vor der Beschreibung, welche Bremskraftregelung während der ABS-Regelung ausgeführt wird, wird die ABS-Regelung beschrieben.
2 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schlupfrate (%) eines Rades (Reifen) und der Kraft (Reibungskraft) zeigt, die zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche auftritt.
Die Schlupfrate eines Rades ist das Verhältnis einer Differenz zwischen der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie V_B und der Raddrehzahl V_H zur Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie V_B. Das heißt, die Schlupfrate eines Rades ist so definiert, dass während des Fahrens im Leerlauf eines Fahrzeugs ohne Bremsen die Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie und die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Rades gleich sind und die Schlupfrate somit 0% beträgt, und so, dass die Schlupfrate 100% wird, wenn das Rad vollständig blockiert.
Die Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie kann aus einem Mittelwert der Umdrehungsgeschwindigkeit der sich drehenden Räder, einem Integralwert, der von einem Längenbeschleunigungssensor entnommen wird, einem Verhältnis der zeitabhängigen Veränderung der Positionsinformation, die vom GPS erhalten wird, oder einem geschätzten Wert, basierend auf den soeben erwähnten Werten, bestimmt werden.
Die Drehzahlen der Räder können durch die Verwendung von Werten, die von den Raddrehzahlsensoren ausgegeben werden, bestimmt werden. Das heißt, dieses Fahrzeug ist mit Mitteln zur Erfassung der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie versehen, um die Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie zu bestimmen, und mit Mitteln zur Erfassung der Drehzahl der Räder zur Bestimmung der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Räder.
Die Bremskraft (Kraft nach vorne/hinten, d.h. Längskraft), die an einem Rad in Längsrichtung (Fahrtrichtung) erzeugt wird, wird maximal (d.h. im Wesentlichen maximal), wenn die Schlupfrate zwischen S_LL und S_UL liegt. Die untere Grenzwertschlupfrate S_LL beträgt etwa 10% und die obere Grenzwertschlupfrate S_UL beträgt etwa 20%. Dieser Bereich zwischen den Schlupfraten S_LL, S_UL (wird als „Bereich des größten μ-Werts" bezeichnet) ist ein Sollbereich der Schlupfrate, in dem eine maximale Bremskraft während der ABS-Regelung erzielt werden kann. Wenn es zu einer großen Abweichung der Schlupfraten vom Sollbereich kommt, kann die Längskraft erhöht werden, indem der Fluiddruck angemessen verringert wird, um die Schlupfrate zu verringern.
Die Bremskraft auf ein Rad in Seitenrichtung (Seitenkraft) wird maximal, wenn die Schlupfrate 0% beträgt. Die Seitenkraft nimmt gleichförmig mit Zunahmen der Schlupfrate ab und wird im Wesentlichen Null, wenn die Schlupfrate 100% beträgt. Um eine gute Bremskraft in Längs- und Seitenrichtung zu gewährleisten und sowohl eine gute Beherrschbarkeit des Fahrzeugs als auch gute Bremskrafteigenschaften zu erzielen, wird der Bereich des größten μ-Werts als Bereich der Schlupfrate von etwa 10% bis etwa 20% eingestellt. Um eine Schlupfrate innerhalb eines solchen Sollbereichs zu erhalten, wird der Fluiddruck innerhalb des Radzylinders wie unten beschrieben geregelt.
3 ist eine graphische Darstellung, die die Zeitabhängigkeiten zwischen der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie V_B, der Raddrehzahl V_H und dem Fluiddruck im Radzylinder zeigt.
Wie oben angegeben, ist die Schlupfrate abhängig von der Differenz ΔVe zwischen der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie V_B und der Raddrehzahl V_H (ΔVe = V_B – V_H), und die Raddrehzahl kann durch den Fluiddruck im Radzylinder geregelt werden, der für die Betätigung einer Bremsvorrichtung zur Verfügung steht. Das heißt, die Schlupfrate kann durch den Fluiddruck geregelt werden. Die Differenz ΔVe, d.h. die Schlupfrate, neigt dazu, zuzunehmen, wenn der Fluiddruck erhöht wird, und neigt dazu, abzunehmen, wenn der Fluiddruck verringert wird. Somit wird während der ABS-Regelung die Fluiddruck-Regelung so durchgeführt, dass die Schlupfrate innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts gehalten werden kann. Wenn der Fluiddruck auf drei Weisen geregelt wird, d.h. die Erhöhung des Drucks, das Halten des Drucks und die Verringerung des Drucks, kann die Soll-Schlupfrate erhöht werden, wenn die Zeit der Erhöhung des Drucks länger ist oder die Zeit des Haltens des Druck länger ist oder die Zeit der Verringerung des Druck kürzer ist.
Dies wird ausführlich erklärt. Wenn die Bremse beaufschlagt wird, indem der Fluiddruck im Radzylinder erhöht wird, werden sowohl die Raddrehzahl als auch die Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie verringert. Wenn jedoch der Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks des Radzylinders übermäßig hoch wird, wird die Schlupfrate, d.h. die Differenz ΔVe zwischen der Raddrehzahl und der Geschwindigkeit der Karosserie, größer als der Schwellenwert. Deshalb wird in einem solchen Fall der ABS-Betrieb gestartet, um den Fluiddruck im Radzylinder zu verringern (t1). Wenn die Raddrehzahl wiederhergestellt ist, wird der Fluiddruck im Radzylinder wieder erhöht. Auf diese Weise wird die Regelung so wiederholt, dass die Schlupfrate zwischen 10% und 20% bleibt. Während die tatsächliche Schlupfrate erfasst wird, wird der Fluiddruck so geregelt, dass die tatsächliche Schlupfrate gleich der Soll-Schlupfrate wird.
Wenn zum Beispiel die tatsächliche Schlupfrate, die aus der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie und der Raddrehzahl bestimmt wurde, X% (X ist übermäßig hoch) beträgt und die Soll-Schlupfrate auf 15% eingestellt ist, kann die Differenz ΔVe kleiner gemacht werden, so dass die tatsächliche Schlupfrate mit der Soll-Schlupfrate übereinstimmt, indem das Zeitintegral PI (Fluiddruck) des Fluiddrucks pro Zeiteinheit proportional zur Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate (X-15)% verringert wird. Entsprechend kann, wenn die tatsächliche Schlupfrate Y% (Y ist übermäßig klein) beträgt und die Soll-Schlupfrate auf 15% eingestellt ist, die Differenz ΔVe größer gemacht werden, so dass die tatsächliche Schlupfrate mit der Soll-Schlupfrate übereinstimmt, indem das Zeitintegral PI (Fluiddruck) des Fluiddrucks pro Zeiteinheit proportional zur Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate (15-Y)% erhöht wird.
Kurz gesagt wird während der ABS-Regelung die tatsächliche Schlupfrate zur Soll-Schlupfrate, wenn der Wert des Zeitintegrals PI des Fluiddrucks proportional zu der vorher erwähnten Abweichung eingestellt wird.
Um das Zeitintegral PI des Fluiddrucks zu erhöhen, können die folgenden Verfahren verwendet werden.
Wie oben beschrieben werden bei (3) ABS-REGELUNG, während die Pumpe 56 aktiviert ist und die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 geschlossen sind, die Haltemagnete 36, 38 für eine Ventilöffnungszeit T1 geöffnet und für eine Haltezeit T2 geschlossen, so dass der Fluiddruck in den Radzylindern 40, 42 erhöht wird. Während eines Regelungszyklus erhöht sich das Zeitintegral PI des Fluiddrucks, wenn der Anteil der Haltezeit T2 sich erhöht.
Die ECU 10 verändert das Muster der Erhöhung/Verringerung des Fluiddrucks in den Radzylindern 40, 42, um die tatsächliche Schlupfrate auf die Soll-Schlupfrate abzuändern. In diesem Fall erhöht sich die tatsächliche Schlupfrate, wenn das Muster der Erhöhung/Verringerung des Fluiddrucks geändert wird, so dass der Integralwert des Fluiddrucks pro Zeiteinheit größer wird. Wenn die tatsächliche Schlupfrate niedriger ist als der Bereich des größten μ-Werts, nimmt die Längsbremskraft ab und die Seitenbremskraft zu.
Dies wird ausführlich erklärt. Um die tatsächliche Schlupfrate auf die Soll-Schlupfrate zu erhöhen, steigert die ECU 10 die Frequenz des Haltens des Fluiddrucks, nachdem die tatsächliche Schlupfrate die vorbestimmte Soll-Schlupfrate erreicht hat, so dass der Integralwert des Fluiddrucks pro Zeiteinheit zunimmt und deshalb die tatsächliche Schlupfrate zunimmt. In diesem Fall kann das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 eingeschaltet werden und der Fluiddruck in den Radzy lindern 40, 42 kann über den Fluiddruck im Hauptzylinder erhöht werden. Somit erhöht sich das Zeitintegral PI des Fluiddrucks.
Wenn die Soll-Schlupfrate erhöht wird, erhöht die ECU 10 den Fluiddruck in den Radzylindern 40, 42 über den Fluiddruck im Hauptzylinder 16. In diesem Fall wirkt eine Bremskraft schnell auf die Räder RR, FL, da der Druck in den Radzylindern 40, 42 hoch eingestellt ist. Somit wird eine Hochgeschwindigkeits-Abweichungsregelung der Bremskraft möglich. Wie oben beschrieben, werden bei (3) ABS-REGELUNG, während die Pumpe 56 aktiviert ist, die Haltemagnete 36, 38 für die Ventilöffnungszeit T1 geöffnet und für die Haltezeit T2 geschlossen, so dass der Fluiddruck in den Radzylindern 40, 42 ansteigt. Darüber hinaus werden die druckverringernden Elektromagnete 48, 50 für eine Druckabfallzeit T3 geöffnet. Während eines Regelungszyklus erhöht sich das Zeitintegral des Fluiddrucks, wenn der Anteil der Druckabfallzeit T3 abnimmt. In diesem Fall kann auch das elektromagnetische Dreiwegeventil 24 angeschaltet werden. Das heißt, dass in diesem Beispiel die Druckverringerungsempfindlichkeit verringert wird, so dass die Druckverringerung weniger bereitwillig erfolgt.
Das heißt, dass während der Änderung des Musters der Erhöhung/Verringerung des Fluiddrucks die ECU 10 die Verringerung des Fluiddrucks in den Radzylindern beschränkt, um die tatsächliche Schlupfrate zu erhöhen. In diesem Fall wird durch die Einschränkung der Verringerung des Fluiddrucks in den Radzylindern 40, 42 der Integralwert des Fluiddrucks pro Zeiteinheit erhöht, so dass die tatsächliche Schlupfrate größer wird.
Wie oben beschrieben kann das Zeitintegral PI des Fluiddrucks für das Erreichen der Soll-Schlupfrate erhöht werden durch (i) eine Erhöhung der Haltezeit, oder (ii) eine Verringerung der Druckabfallzeit oder (iii) eine Druckerhöhung unter Verwendung einer Pumpe.
Wenn das Zeitintegral PI des Fluiddrucks sich erhöht, verringert sich die Raddrehzahl und deshalb erhöht sich die tatsächliche Schlupfrate. Die ECU 10 berechnet eine Soll-Schlupfrate, die erforderlich ist, um das Verhalten des Fahrzeugs zu stabilisieren, und bestimmt die aktuelle tatsächliche Schlupfrate. Dann erhöht oder verringert die ECU 10 unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens das Zeitintegral PI des Fluiddrucks, so dass die Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate von der Soll-Schlupfrate kleiner wird.
Kurz gesagt wird ein Regelungsvorgang für das Erreichen der Soll-Schlupfrate spezifiziert, wenn eine Soll-Schlupfrate bestimmt wird.
4 ist ein Blockdiagramm, das die funktionelle Konfiguration der ECU 10 darstellt.
Die ECU 10 verfügt über ABS-Soll-Schlupfraten-Berechnungsmittel 10a für die Berechnung einer Soll-Schlupfrate S_INITIAL während des ABS-Regelungsmodus, über Fahrzeugzustandsgrößen-Schätzmittel 10b für das Schätzen der Zustandsgröße des Fahrzeugs, wie zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit oder dgl., über ABS-Soll-Schlupfraten-Korrekturmittel 10c zur Korrektur der Soll-Schlupfrate S_INITIAL, um eine Soll-Gierrate zu erreichen, die aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Winkel des Lenkrads (Lenken) bestimmt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch das Fahrzeugzustandsgrößen-Schätzmittel 10b bestimmt wurde, einen vorbestimmten Wert übersteigt, über Straßenoberflächenzustands-Unterscheidungsmittel 10d für die Unterscheidung von Zuständen der Straßenoberfläche, und über ABS-Regelungs-Bestimmungsmittel 10e für die Einstellung der korrekten Soll-Schlupfrate S_CORRECTED, die vom ABS-Soll-Schlupfraten-Korrekturmittel 10c als endgültige Schlupfrate S_FINAL zur Verfügung gestellt wird, basierend auf dem Zustand der Straßenoberfläche, der durch das Straßenoberflächenzustands-Unterscheidungsmittel 10d bestimmt wurde.
Die Funktionen der ECU 10 werden beschrieben.
5A ist eine Darstellung zur Erklärung der Soll-Schlupfrate, die für jedes Rad eines Fahrzeugs eingestellt wird, wenn das Fahrzeug auf einer guten Straße fährt. 5B ist eine Darstellung zur Erklärung der Soll-Schlupfrate, die für jedes Rad des Fahrzeugs eingestellt wird, wenn das Rad auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt. 5C ist eine Darstellung für die Erklärung der Soll-Schlupfrate, die für jedes Rad des Fahrzeugs eingestellt wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit sehr schlechter Oberfläche fährt.
Das ABS-Soll-Schlupfraten-Berechnungsmittel 10a stellt die Soll-Schlupfrate S_INITIAL innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts ein, wenn das Bremspedal nach unten gedrückt wird (in 5A bis 5C zeigen dünne Pfeile die Größen der Soll-Schlupfrate, die für die Räder eingestellt wird). Mit der so eingestellten Soll-Schlupfrate kann normalerweise eine maximale Bremskraft erzielt werden und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann verändert werden, indem das Lenkrad betätigt wird.
Das ABS-Soll-Schlupfraten-Korrekturmittel 10c korrigiert die Soll-Schlupfrate S_INITAL, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern (in 5A bis 5C, zeigen breite Pfeile die Größen der für die Räder eingestellten Soll-Schlupfrate). Nun sei angenommen, dass das Fahrzeug untersteuert. Um das Kurvenverhalten zu verbessern, werden die Soll-Schlupfrate des äußeren Rades, das eine große Belastung erfährt, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, und die Soll-Schlupfrate der beiden hinteren Räder verringert, weshalb sich die Seitenkraft erhöht (S_CORRECTED) (erste Korrektur). Die Soll-Schlupfrate des inneren Rades während der Kurvenfahrt wird von einer anfänglichen Soll-Schlupfrate S_INITIAL im Hinblick auf eine Aufrechterhaltung des Gleichgewichts der Bremskraft als Ganzes erhöht.
Was oben beschrieben wurde, ist eine Einstellung für das Fahren auf einer guten Straße. Wenn der Zustand der Straßenoberfläche, der durch das Straßenoberflächenzustands-Unterscheidungsmittel 10d bestimmt wird, eine gute Straße ist, legt das ABS-Regelungs-Bestimmungsmittel 10e die Soll-Schlupfrate S_CORRECTED als endgültige Schlupfrate S_FINAL fest.
Wenn jedoch der Zustand der Straßenoberfläche, der durch das Straßenoberflächenzustands-Unterscheidungsmittel 10d bestimmt wurde, eine Straße mit schlechter Oberfläche ist, erhöht das ABS-Regelungs-Bestimmungsmittel 10e die Soll-Schlupfrate eines jeden Rades von der Rate, die für eine gute Straße eingestellt ist, und bestimmt die erhöhte Soll-Schlupfrate eines jeden Rades als endgültige Soll-Schlupfrate S_FINAL (zweite Korrektur). Hier ist festzuhalten, dass mit „Straße mit schlechter Oberfläche" oder „Straße mit sehr schlechter Oberfläche" eine Straße gemeint ist, deren Oberfläche sich in keinem guten Zustand befindet, wie zum Beispiel eine unebene Straße, eine verschmutzte Straße, eine Schotterstraße (normalerweise sind das nicht asphaltierte Straßen), eine nasse Straße, eine verschneite Straße oder eine vereiste Straße. Das heißt, dass sich in diesen oben angeführten Fällen die Seitenkraft auf jedes Rad verringert, aber die Längskraft auf jedes Rad innerhalb des oder in der Nähe des Bereich des größten μ-Werts eingestellt wird, so dass die Bremskraft zunimmt. Somit wird, wenn das Fahrzeug in einer für das Bremsen schwierigen Situation fährt, zum Beispiel, wenn es auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt, die Bremskraft des Fahrzeugs erhöht, indem die Schlupfrate wie oben beschrieben eingestellt wird.
Wenn der Zustand der Straßenoberfläche, der durch das Straßenoberflächenzustands-Unterscheidungsmittel 10d bestimmt wird, eine Straße mit sehr schlechter Oberfläche ist (z.B. eine Schotterstraße), erhöht das ABS-Regelungs-Bestimmungsmittel 10e die Soll-Schlupfrate S_CORRECTED, die für eine gute Straße eingestellt ist, auf eine Rate, die höher ist als die Soll-Schlupfrate für eine Straße mit schlechter Oberfläche, und bestimmt die erhöhte Soll-Schlupfrate als endgültige Soll-Schlupfrate S_FINAL (zweite Korrektur). In diesem Fall verringert sich die Seitenkraft auf jedes Rad, aber die Längskraft auf jedes Rad wird innerhalb des oder nahe des Bereichs des größten μ-Werts eingestellt, so dass die Bremskraft zunimmt. Somit wird, wenn das Fahrzeug in einer für das Bremsen sehr schwierigen Situation fährt, zum Beispiel, wenn es auf einer Straße mit sehr schlechter Oberfläche fährt, die Bremskraft des Fahrzeugs erhöht, indem die Schlupfrate wie vorher erwähnt eingestellt wird. Insbesondere auf einer Schotterstraße wird die Soll-Schlupfrate eines jeden Rades auf einen Wert über dem Bereich des größten μ-Werts eingestellt, um die Räder vollständig zu blockieren. Auf diese Weise kann eine große Bremskraft zur Verfügung gestellt werden.
Die Bestimmung hinsichtlich des Zustands der Straßenoberfläche wird basierend auf Signalen von den Raddrehzahlsensoren zur Erfassung der Umdrehungsgeschwindigkeiten der entsprechenden Räder ausgeführt. Das heißt, dass jeder Raddrehzahlsensor ein sinusförmiges Signal oder ein Rechtecksignal ausgibt, das mit der Radumdrehung synchron ist. Da jedes Rad abhängig von dem Zustand der Straßenoberfläche vibriert, enthält das Signal eines jeden Raddrehzahlsensors Frequenzkomponenten, die dem Zustand der Straßenoberfläche entsprechen. Deshalb werden Abtastdaten erfasst, durch Abtasten bei (i) einer guten Straße, (ii) einer Straße mit schlechter Oberfläche, und (iii) einer Straße mit sehr schlechter Oberfläche (Schotterstraße), und spezifische Frequenzkomponenten, die bei den jeweiligen Straßen erfasst wurden, werden in einem Speicher vorab gespeichert. Die gespeicherten Frequenzkomponenten werden dann mit den tatsächlichen Frequenzkomponenten verglichen und der Zustand der Straßenoberfläche, der durch die gespeicherte Frequenzkomponente bestimmt wird, die eine hohe Übereinstimmung mit der tatsächlichen Frequenzkomponente hat, wird als Straßenoberflächenzustand bestimmt, der zu der Zeit der Erfassung vorliegt.
Um von dem Signal, das von jedem Raddrehzahlsensor ausgegeben wird, eine Frequenzkomponente zu extrahieren, wird ein schneller Fourier-Transformator oder dgl. verwendet. Wenn das Fahrzeug mit einem Vertikalbeschleunigungssensor versehen ist, kann alternativ oder zusätzlich die Ausgabe des Vertikalbeschleuni gungssensors als Basis für die Bestimmung hinsichtlich des Zustands der Straßenoberfläche verwendet werden, da der vom Sensor ausgegebene Wert entsprechend dem Zustand der Straßenoberfläche schwankt.
Viele Verfahren und Technologien, die mit der oben beschriebenen Bestimmung des Zustands der Straßenoberfläche verwandt sind, sind bekannt.
Nun wird ein Verfahren für die Berechung der Ziel-Gierrate beschrieben. Das Fahrzeug ist mit einem Gierratensensor (nicht gezeigt) versehen, der die tatsächliche Gierrate erfasst, den Raddrehzahlsensoren, die Signale ausgeben, von denen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abgeleitet wird, und einem Lenkradwinkelsensor, der den Lenkwinkel des Lenkrads erfasst, der dem Winkel von bereiften Rädern entspricht.
Die Soll-Gierrate kann durch die Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Winkels des Lenkrads eingestellt werden. Die ECU 10 berechnet die Soll-Gierrate Y_TARGET basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Winkel des Lenkrades, die über die Raddrehzahlsensoren und den Lenkradwinkelsensor erfasst werden.
Die ECU 10 korrigiert die Soll-Schlupfraten S_INITIAL der rechten und linken Räder, so dass die tatsächliche Gierrate Y_REAL, die von dem Gierratensensor ausgegeben wird, mit der berechneten Soll-Gierrate Y_TARGET übereinstimmt. Das heißt, wenn die bestimmte Soll-Gierrate Y_TARGET so einen Wert hat, der anzeigt, dass das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, wird die Soll-Schlupfrate S_INITIAL des ABS-Modus korrigiert, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. Da die Radseitenkraft abnimmt, wenn sich die Schlupfrate verringert, verbessert die Verringerung der Schlupfrate das Kurvenverhalten des Fahrzeugs, so dass die tatsächliche Gierrate Y_REAL, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, sich der Soll-Gierrate Y_TARGET nähert.
Das heißt, dass bei der ABS-Regelung die Soll-Schlupfrate S_INITIAL normalerweise innerhalb des Bereichs der Schlupfrate eingestellt wird, in der die Reibungskraft maximal wird, d.h. innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts in dieser Ausführungsform. Wenn jedoch die so eingestellte Soll-Schlupfrate so ausgeführt wird, wie sie ist, kann keine ausreichende Seitenkraft erzielt werden, d.h. das Kurvenverhalten des Fahrzeugs kann während des Untersteuerungs-Zustands nicht verbessert werden. Um dem entgegenzuwirken, wird, wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, die Seitenkraft erhöht, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, indem man die Soll-Schlupfrate S_INITAL verringert, während die tatsächliche Gierrate Y_REAL erfasst wird. Auf diese Weise wird die tatsächliche Gierrate Y_REAL der Soll-Gierrate Y_TARGET angenähert. Wenn der Winkel des Lenkrads und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden, kann der Wenderadius bestimmt werden. Wenn die Zentrifugalkraft, die bei diesem bestimmten spezifischen Radius auftritt, berechnet wird, kann die Soll-Gierrate Y_TARGET bestimmt werden.
Das heißt, wenn die Soll-Gierrate Y_TARGET bestimmt wird, kann die Soll-Schlupfrate bestimmt werden. Die von der ECU 10 bestimmte Soll-Schlupfrate S_INITIAL ist jedoch abhängig von dem Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks, mit dem die Radzylinder beaufschlagt werden. Das heißt, die tatsächliche Gierrate kann geregelt werden, indem der Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks geregelt wird.
Wie oben beschrieben ist, verringert die erste Korrektur, die von der ECU 10 ausgeführt wird, die Soll-Schlupfrate S_INITIAL eines Rades, das sich an der Außenseite befindet, relativ zur Soll-Schlupfrate des Rades, das sich auf der anderen Seite befindet, wenn die tatsächliche Gierrate Y_REAL niedriger ist als die Soll-Gierrate Y_TARGET. Die Soll-Schlupfrate S_INITIAL eines weiteren Rades, das sich auf derselben Außenseite befindet, wird unter den Bereich des größten μ-Werts eingestellt, so dass die Seitenkraft daraus größer wird als die Seitenkraft, die während des ABS-Regelungsmodus erzielt wird.
Durch die Verringerung der Soll-Schlupfrate des äußeren Rades, das einer Last ausgesetzt ist, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, d.h. durch die Erhöhung der Seitenkraft auf das gleiche Rad, verbessert sich das Kurvenverhalten des Fahrzeugs, wobei die tatsächliche Gierrate Y_REAL sich der Soll-Gierrate Y_TARGET nähert.
Die Soll-Schlupfrate S_CORRECTED, die durch die erste Korrektur erhalten wird, wird erhöht, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit schlechter Oberfläche oder auf einer Straße mit sehr schlechter Oberfläche fährt (zweite Korrektur), und die so korrigierte Schlupfrate wird als endgültige Soll-Schlupfrate S_FINAL eingestellt. In diesem Fall wird die Soll-Schlupfrate S_CORRECTED, die einmal kleiner als der Bereich des größten μ-Werts eingestellt wurde, erhöht, so dass die Längskraft auf jedes Rad zunimmt und deshalb die Bremskraft ansteigt.
Die vorausgehende Beschreibung wurde in Zusammenhang mit dem Fall gegeben, in dem die tatsächliche Gierrate niedriger ist als die Soll-Gierrate, d.h. in dem der erfasste Fahrzustand des Fahrzeugs so ist, dass das Fahrzeug untersteuert. Wenn hingegen der erfasste Fahrzustand des Fahrzeugs so ist, dass das Fahrzeug übersteuert, ist eine Verringerung der Seitenkraft angemessen; deshalb wird die Soll-Schlupfrate S_INITIAL, die anfänglich während des ABS-Regelungsmodus eingestellt wurde, ggf. auf eine erhöhte Soll-Schlupfrate S_CORRECTED korrigiert, um das Kurvenverhalten zu verringern. In diesem Fall verringert sich die Seitenkraft. Somit wird, wenn die Bremskraft höchste Priorität hat, die Soll-Schlupfrate verringert oder die vorher erwähnte Korrektur wird verhindert (oder aufgehoben), so dass die Soll-Schlupfrate innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts eingestellt wird und als endgültige Soll-Schlupfrate S_FINAL ausgeführt wird. Das heißt, dass die endgültige Soll-Schlupfrate S_FINAL als Soll-Schlupfrate eingestellt wird, die eine größere Längskraft zur Verfügung stellt als die, die mit der Soll-Schlupfrate erzielt wird, die bei der ersten Korrektur erhalten wird.
Im Allgemeinen neigen Fahrzeuge mit Frontantrieb und vorne liegendem Motor (FF vehicles) zum Untersteuern, während Fahrzeuge mit vorne liegendem Motor und Hinterradantrieb (FR vehicles) sowie Fahrzeuge mit mittig angeordnetem Motor und Hinterradantrieb (MR vehicles) zum Übersteuern neigen.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Regelungsvorgang darstellt, der von der ECU 10 ausgeführt wird. Man geht hier davon aus, dass der ABS-Regelungsmodus begonnen hat. Während des ABS-Regelungsmodus wird eine Soll-Schlupfrate so berechnet, dass die Schlupfrate innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts liegt (S1). Es ist auch möglich, geeignete Daten aus einer Nachschlagtabelle der Soll-Schlupfrate entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit auszuwählen.
Nachfolgend wird eine Soll-Gierrate berechnet (S2). Das folgende Verfahren wird verwendet, um die Soll-Gierrate zu berechnen. Hier wird der Zustand des Fahrzeugs bestimmt, um ein Untersteuern oder Übersteuern des Fahrzeugs zu erfassen.
Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug untersteuert, wird die Soll-Schlupfrate korrigiert, um die Soll-Schlupfrate S_INITIAL zu verringern und insbesondere die Schlupfrate des äußeren Rads zu verringern, das einer relativ großen Last ausgesetzt ist, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern (S3). Die Einstellung, die im Fall des Übersteuerns des Fahrzeugs angewendet wird, wurde oben bereits beschrieben.
Danach wird bestimmt, ob es wahrscheinlich ist, dass die Bremskraft abnimmt, d.h. eine Bestimmung hinsichtlich der Bremskraftverringerungsbedingung wird durchgeführt (S4). In der vorhergehenden Beschreibung wird diese Bestimmung bezüglich des Zustands der Straßenoberfläche durchgeführt. Beispiele für die Bremskraftverringerungsbedingungen hinsichtlich der Verringerung der Bremskraft sind wie folgt:

(i) wenn der Zustand der Straßenoberfläche nicht gut ist
(ii) wenn der Straßenoberflächenreibungskoeffizient für das rechte und das linke Rad verschieden ist
(iii) wenn eine Anomalie in der Bremsvorrichtung vorliegt

Wenn die Bremskraftverringerungsbedingung nicht erfüllt ist (NEIN bei S4), wird die Soll-Schlupfrate S_FINAL auf die vorher erwähnte Soll-Schlupfrate (S3) eingestellt. Das heißt, dass die endgültige Soll-Schlupfrate (S_FINAL) korrigiert wird, um sie in Übereinstimmung mit der Soll-Gierrate Y_TARGET (Soll-Schlupfraten-Abweichungsregelung) zu verändern.
Wenn die Bremskraftverringerungsbedingung erfüllt ist (JA bei S4), wird die Soll-Schlupfrate S_FINAL auf einen Wert eingestellt, der sich von der Soll-Schlupfrate S_CORRECTED unterscheidet, die bei Schritt S3 zur Verfügung gestellt wird; dies wird die Längskraft (S5) erhöhen.
Die Längskraft kann erhöht werden, indem die Schlupfrate in den oder nahe den Bereich des größten μ-Werts gebracht wird. Deshalb wird in einem solchen Fall die endgültige Soll-Schlupfrate innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts oder in einen dem Bereich des größten μ-Werts nahe liegenden Bereich gelegt, indem die Soll-Schlupfrate S_CORRECTED weiter korrigiert wird (zweite Korrektur) oder indem die erste Korrektur der Soll-Schlupfrate, die anfänglich innerhalb des Bereichs des größten μ-Werts eingestellt wurde, verhindert wird.
Die erste Korrektur wird durchgeführt, um die Soll-Schlupfrate zu verringern. Deshalb ist, wenn die erste Korrektur verhindert wird, die endgültige Soll-Schlupfrate S_FINAL größer als die Rate, die durch die erste Korrektur zur Verfügung gestellt wird, die im Fall eines Untersteuerns des Fahrzeugs ausgeführt wird. Deshalb werden die Soll-Schlupfrate und die Längskraft auf Räder, die einmal verringert wurden, um eine Seitenkraft zu sichern, erhöht, so dass sich die Bremskraft mit Priorität gegenüber dem Kurvenverhalten verbessert.
Auch im Fall (i), in dem die Straßenoberfläche sich nicht in einem guten Zustand befindet, kann beim Zustand der Straßenoberfläche zum Beispiel zwischen drei Zuständen unterschieden werden, einschließlich einer Straße mit schlechter Oberfläche, einer Straße mit sehr schlechter Oberfläche und einer Schotterstraße, und die Soll-Schlupfrate wird in Übereinstimmung mit dem bestimmten Zustand der Straßenoberfläche eingestellt. Dann wird, wenn das Fahrzeug untersteuert, das Maß der zunehmenden Korrektur der endgültigen Schlupfrate S_FINAL schrittweise in der Reihenfolge der Straße mit schlechter Oberfläche, der Straße mit sehr schlechter Oberfläche und der Schotterstraße größer, so dass die Längskraft in der gleichen Reihenfolge zunimmt. Natürlich wird, wenn die erste Korrektur verhindert wird, die Soll-Schlupfrate S_INITIAL, d.h. ein anfänglicher ABS-Regelungs-Sollwert, angenommen, so dass eine maximale Längskraft erzielt wird. Genauer gesagt verringert sich, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt, die Zeit des Kontakts zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche, und deshalb nimmt die Bremskraft in diesem Fall entsprechend ab. Um dem entgegenzuwirken, führt das Regelungssystem der Ausführungsform die zuvor erwähnte Regelung aus, bei der die Sicherung der Bremskraft von hoher Priorität ist.
In dem Fall (ii), in dem der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ zwischen den rechten und linken Rädern verschieden ist, wird die erste Korrektur verhindert und deshalb wird die Soll-Schlupfrate S_INITAL, d.h. der anfängliche ABS-Regelungs-Sollwert angenommen, so dass eine maximale Längskraft erzielt wird. Das heißt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, bei der die rechten und linken Räder verschiedenen Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ ausgesetzt sind, wird während des ABS-Modus eine Regelung der Verringerung der Bremskraft auf der Seite der Räder mit höherem Reibungskoeffizienten durchgeführt, um das Gieren des Fahrzeugs auf einem Sollwert zu halten; deshalb wird eine Verringerung der Bremskraft erwartet. Somit wird in diesem Fall ebenfalls die zuvor erwähnte Bremskraftprioritätenregelung durchgeführt.
Es wird wie folgt bestimmt, ob das Fahrzeug auf einer solchen Straße fährt, die eine Oberfläche hat, bei der der Wert von μ zwischen der rechten und der linken Seite verschieden ist.
Beim ABS-Regelungsmodus, während das Fahrzeug unter einer Straßenoberflächenbedingung mit einem zwischen Rechts und Links unterschiedlichen Reibungskoeffizienten fährt, wird eines der rechten und linken Räder dazu gebracht, eine Bremskraft zu erzeugen, so dass die tatsächliche Gierrate gleich der Soll-Gierrate wird. Insbesondere wenn die Soll-Gierrate 0 Grad in einer Richtung beträgt (Geradeausfahrt), wird einem Ausbrechen nach rechts des vorderen Teils des Fahrzeugs relativ zu einem hinteren Teil durch eine Änderung der Schlupfrate entgegengewirkt, um die Längskraft des linksseitigen Rades zu erhöhen (Verringerung der Längskraft des rechtsseitigen Rades), oder einem Ausbrechen nach links des vorderen Teils des Fahrzeugs wird entgegengewirkt, indem die Schlupfrate so verändert wird, um die Längskraft des rechtsseitigen Rades zu erhöhen (Verringerung der Längskraft des linksseitigen Rades).
Das heißt, wenn sich die Räder nicht auf einer Straßenoberfläche mit einem zwischen Rechts und Links unterschiedlichen Reibungskoeffizienten befinden, erzeugen die rechten und linken Räder im Wesentlichen gleiche Bremskräfte. Wenn jedoch ein Rad auf einer Seite eine größere Bremskraft erzeugt als ein Rad auf der anderen Seite, d.h. wenn der Unterschied Δ bei dem Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks zwischen den rechten und linken Rädern (Δ = {ΣDruckerhöhungszeit (rechtes Rad) – ΣDruckabfallzeit (rechtes Rad)} – {ΣDruckerhöhungszeit (linkes Rad) – ΣDruckabfallzeit (linkes Rad)} einen vorbestimmten Wert übersteigt, kann bestimmt werden, dass der Straßenoberflächenreibungskoeffizient μ zwischen den rechten und linken Rädern verschieden ist, da die vorher erwähnte Bedingung oder das Phänomen während des Fahrens auf einer Straße mit einem zwischen Rechts und Links unterschiedlichen Reibungskoeffizienten auftritt. Hier ist festzuhalten, dass die hier erwähnten rechten und linken Räder sich auf die vorderen rechten und linken Räder beziehen.
Die Differenz Δ bei dem Wert des Zeitintegrals des Fluiddrucks ist auch abhängig von der Betätigung des Lenkrads. Um diesen Faktor auszuschließen, wird die Bestimmung hinsichtlich der Straßenoberflächenbedingungen mit einem zwischen Rechts und Links unterschiedlichen Reibungskoeffizienten während eines Stadiums durchgeführt, in dem die Wirkung des Faktors minimal ist, d.h. zu Beginn des ABS-Regelmodus, also während des anfänglichen Zyklus der ABS-Regelung.
In dem Fall (iii), in dem eine Anomalie der Bremsvorrichtung für eines der rechten und linken Räder vorliegt, wird die erste Korrektur verhindert und deshalb wird die Soll-Schlupfrate S_INITIAL, d.h. der ABS-Regelungs-Sollwert angenommen, so dass eine maximale Längskraft zur Verfügung gestellt wird. Im Falle einer Anomalie der Bremsvorrichtung, zum Beispiel bei einer extremen Abnutzung eines Bremsbelags oder im Fall des Bruchs eines Bremsfluidsystems, wird erwartet, dass die Bremskraft sich verringert. Deshalb wird in diesem Fall auch die zuvor erwähnte Bremskraftprioritätenregelung ausgeführt.
Es wird auf folgende Weise bestimmt, ob eine Anomalie der Bremsvorrichtung vorliegt.
Hier sei angenommen, dass das hydraulische System des Bremsfluids für die Räder WFL (linkes Vorderrad), WFR (rechtes Vorderrad), WRL (linkes Hinterrad), WRR (rechtes Hinterrad) eine X-Leitungsanordnung aufweist. Das heißt, das linke Vorderrad WFL und das rechte Hinterrad WRR werden mit dem Bremsfluid von dem Hauptzylinder über eine Leitung versorgt, und das rechte Vorderrad WFR und das linke Hinterrad WRL werden mit dem Bremsfluid von dem Hauptzylinder über eine andere Leitung versorgt.
Die Raddrehzahlen VWFL, VWFR, VWRL, VWRR, die von den Raddrehzahlsensoren ausgegeben werden, die für die Räder WFL, WFR WRL, WRR vorgesehen sind, erfüllen die folgende Bedingung, wenn eine Anomalie der Bremsvorrichtung vorliegt (z.B. ein Leitungsfehler).
(ANOMALIEBEDINGUNG)

|VWFR – VWRR| ≥ A × Vso |VWFL – VWRL| ≥ A × Vso (VWFR – VWRR) × (VWFL – VWRL) < 0

Wenn die Anomaliebedingung erfüllt ist, wird bestimmt, dass die Bremsvorrichtung eine Anomalie aufweist. Eine Voraussetzung für die Bestimmung ist, dass das Bremspedal sich in einem heruntergedrückten Zustand befindet (der in 1 gezeigte Schalter STP oder der Schalter F ist an).
Es kann gesagt werden, dass die vorher erwähnte Anomaliebeindung ein Zustand ist, in dem es eine Drehzahldifferenz zwischen den inneren und den äußeren Rädern gibt, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, aber die Drehzahl eines der vorderen Räder sich nicht verringert hat. Bei den Anomaliebedingungsausdrücken stellt A einen Koeffizienten dar und Vso stellt eine geschätzte Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie dar.
In dem oben beschriebenen Flussdiagramm kann die Bestimmung, ob verschiedene Regelungen oder Berechnungen erlaubt werden sollen oder nicht, vor der betreffenden Regelung oder Berechnung ausgeführt werden.
Die geschätzte Geschwindigkeit Vso der Fahrzeugkarosserie, die auch als Fahrzeuggeschwindigkeit während der ABS-Regelung verwendet wird, kann zum Beispiel die folgende Gleichung erhalten werden. In der Gleichung ist MED ein Symbol für die Bestimmung eines Mittelwertes im nachfolgenden Satz und n ist ein Integral, das mit der Anzahl der Regelungszyklen zunimmt. Vso(n) = MED(VW0, Vso(n – 1) + αDW·T, Vso(n – 1) – αUP·T)dabei sind

Vso:: die geschätzte Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie
VWO:: die ausgewählte Raddrehzahl
αDW:: der obere Grenzwert der Vso-Geschwindigkeitsabnahme
αUP:: der obere Grenzewert der Vso-Beschleunigung
T:: der Vso-Berechnungszeitraum

Für eine erhöhte Verlässlichkeit verwendet das ABS im Allgemeinen keinen Sensor für die direkte Erfassung der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie, verwendet aber Eingangssignale von den Raddrehzahlsensoren, die für die vier Räder vorgesehen sind. Deshalb wird die Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie, die für die Berechnung der Schlupfrate S erforderlich ist, als geschätzte Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie bestimmt, die erhalten wird, indem der Maximalwert der Geschwindigkeiten der vier Räder ausgewählt wird und obere und untere Grenzwerte für den ausgewählten Wert zur Verfügung gestellt werden. Natürlich kann ein Sensor für die direkte Erfassung der Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie ein gebaut werden, um die Geschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie zu bestimmen. Wie oben beschrieben, wird während des ABS-Regelungsmodus des Bremssystems die Schlupfrate des Vorderrads auf der Lastseite normalerweise verringert, um die Seitenkraft auf das Rad zu erhöhen und somit das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern (erste Korrektur). Während des Fahrens auf einer schlechten Oberfläche wird die Schlupfrate jedoch erhöht, um die Längskraft zu erhöhen (zweite Korrektur), oder die Korrektur zur Verringerung der Schlupfrate wird vermieden, um die Bremskraft zu erhöhen. Hier ist festzuhalten, dass die vorstehende Beschreibung auf der Annahme beruht, dass das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet. Darüber hinaus wird während des ABS-Regelungsmodus auch die Gierratenregelung durchgeführt sowie die vorher erwähnte Korrekturoperation (erste Korrektur) der Verringerung der Schlupfrate des vorderen Rades auf der Lastseite, um die Seitenkraft zu erhöhen und somit das Kurvenverhalten zu verbessern. Deshalb wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit einer Oberfläche mit an rechter und linker Seite verschiedenen Reibungskoeffizienten fährt, der hydraulische Druck auf der Seite mit höherem Reibungskoeffizienten verringert, so dass die Bremswirkung geringer wird und die Schlupfrate sich vermindert (die Längskraft wird klein). Somit stoppt das Fahrzeug nicht bereitwillig. Deshalb wird in diesem Fall die Schlupfrate erhöht (die Längskraft wird erhöht, zweite Korrektur), um das Fahrzeug zu stoppen.
Somit wird es gemäß dem oben beschriebenen Bremssystem der Erfindung möglich, die Verringerung der Bremskraft während der ABS-Regelung einzuschränken.

Claims

Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer Bremsvorrichtung (40, 42) zum Ausüben einer Bremskraft auf jedes Rad des Fahrzeugs und einem Regelungsmittel (10), das die auf das Rad ausgeübte Bremskraft regelt, indem es die Bremsvorrichtung (40, 42) so ansteuert, dass eine tatsächliche Schlupfrate des Rades mit einer Soll-Schlupfrate übereinstimmt, wobei – das Regelungsmittel (10), während eines bestimmten Bremsregelungsmodus, in dem die Soll-Schlupfrate so eingestellt ist, dass verhindert wird, dass die tatsächliche Schlupfrate des Rades einen Referenzwert übersteigt und somit das Rad blockiert, eine erste Korrektur der in dem Bremsregelungsmodus eingestellten Soll-Schlupfrate so ausführt, dass eine tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs mit einer Soll-Gierrate übereinstimmt; und – das Regelungsmittel (10) durch eine Einstellung der Soll-Schlupfrate eine Bereitstellung einer größeren Längskraft auf das Rad als die gewährleistet, die bei der Soll-Schlupfrate gewonnen wird, die durch die erste Korrektur bestimmt wird oder bestimmt worden wäre, wenn eine Verringerung einer Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird, wobei das Bremssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass: – das Regelungsmittel (10) einen Wert des Zeitintegrals eines Fluiddrucks regelt, der auf die Bremsvorrichtung ausgeübt wird, und zwar proportional zu einer Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate von der Soll-Schlupfrate, bestimmt durch die erste Korrektur und Einstellung.
Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (10) die erste Korrektur ausführt, wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, so dass sich das Kurvenverhalten des Fahrzeugs verbessert.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (10) die durch die erste Korrektur bestimmte Soll-Schlupfrate erhöht, um die Einstellung der Soll-Schlupfrate zu bewirken.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (10) die erste Korrektur verhindert, um die Einstellung der Soll-Schlupfrate zu bewirken.
Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (10) die Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt.
Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder ein rechtes Rad und ein linkes Rad des Fahrzeugs sind und das Regelungsmittel (10) die Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet, wenn Straßenoberflächen, die das rechte Rad und das linke Rad des Fahrzeugs kontaktieren, Reibungskoeffizienten haben, die voneinander verschieden sind.
Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel (10) die Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet, wenn eine Anomalie der Bremsvorrichtung für eines der Räder vorliegt.
Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelungsmittel die erste Korrektur so ausführt, dass die Soll-Schlupfrate von einem der Räder, dass sich auf einer Außenseite befindet, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, relativ zu der Soll-Schlupfrate des weiteren Rades, das sich auf der weiteren Seite befindet, verringert ist, um das Kurvenverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, wenn die tatsächliche Gierrate niedriger als die Soll-Gierrate ist.
Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: – die Räder ein rechtes Rad und ein linkes Rad des Fahrzeugs sind; – das Regelungsmittel (10) die Soll-Gierrate in Übereinstimmung mit einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs berechnet; und – das Regelungsmittel (10) die erste Korrektur ausführt, indem es die Soll-Schlupfrate des rechten Rades und die Soll-Schlupfrate des linken Rades so korrigiert, dass die berechnete Soll-Gierrate und die tatsächliche Gierrate gleich werden.
Verfahren zur Regelung einer Bremsvorrichtung zur Ausübung einer Bremskraft auf Räder eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: – Regeln der von der Bremsvorrichtung auf jedes Rad ausgeübten Bremskraft, wenn eine tatsächliche Schlupfrate des Rades einen Referenzwert überschritten hat, so dass die tatsächliche Schlupfrate mit einer Soll-Schlupfrate übereinstimmt und dadurch verhindert wird, dass das Rad blockiert wird; – Durchführen einer ersten Korrektur der Soll-Schlupfrate, so dass eine tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs mit einer Soll-Gierrate übereinstimmt; und – Gewährleisten durch eine Einstellung der Soll-Schlupfrate einer Bereitstellung einer größeren Längskraft auf das Rad als die, die mit der Soll-Schlupfrate gewonnen wird, die durch die erste Korrektur bestimmt wird oder bestimmt worden wäre, wenn eine Verringerung einer Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch – Regeln eines Wertes eines Zeitintegrals eines Fluiddrucks, der auf die Bremsvorrichtung ausgeübt wird, und zwar proportional zu einer Abweichung der tatsächlichen Schlupfrate von der Soll-Schlupfrate, bestimmt durch die erste Korrektur und Einstellung.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Korrektur ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, so dass das sich Kurvenverhalten des Fahrzeugs verbessert.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die erste Korrektur bestimmte Soll-Schlupfrate erhöht wird, um die Einstellung der Soll-Schlupfrate zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Korrektur verhindert wird, um die Einstellung der Soll-Schlupfrate zu bewirken.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit schlechter Oberfläche fährt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder ein rechtes Rad und ein linkes Rad des Fahrzeugs sind und die Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird, wenn Straßenoberflächen, die das rechte Rad und das linke Rad des Fahrzeugs kontaktieren, Reibungskoeffizienten haben, die voneinander verschieden sind.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung der Bremskraft des Fahrzeugs erwartet wird, wenn eine Anomalie der Bremsvorrichtung für eines der Räder vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Korrektur so ausgeführt wird, dass eine Soll-Schlupfrate von einem der Räder, das sich auf einer Außenseite des Fahrzeugs befindet, während das Fahrzeug entlang einer Kurve fährt, relativ zu einer Soll-Schlupfrate des weiteren Rades verringert ist, wenn die tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs unter der Soll-Gierrate liegt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Gierrate in Übereinstimmung mit einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs berechnet wird.