DE69233524T2 - Verfahren zum Steuern der Bremsen - Google Patents

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Takeshi 4-1 Sakurai
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern/Regeln von Bremsen, wobei dann, wenn eine an jede der Bremsen anzulegende Bremskraft von einem Radschlupfverhältnis und einer Radbeschleunigung/Verzögerung geschätzt wird, um jede Bremse zu steuern/regeln, oder wenn ein Bremsen von einem Antiblockierbremsen zu einem normalen Bremsen verändert wird, die optimale Bremsdruckanstiegsrate auf einen Anstieg des Bremsdrucks eingestellt werden kann, und die Bremskraft basierend auf der optimalen Bremsdruckanstiegsrate gesteuert/geregelt werden kann, wodurch es möglich gemacht wird, ein zufriedenstellendes Steuer/Regelgefühl sicherzustellen.
  • In einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, einem Motorrad oder dergleichen, wird ein sogenanntes Bremssteuer/Regelsystem verwendet, in welchem eine Drehzahl oder Geschwindigkeit eines jeden unter Bremswirkung gesetzten Rades mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird und ein Steuern/Regeln der Bremsen basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs bewirkt wird. In dem Bremssteuer/Regelsystern wird aus der Radgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schlupfverhältnis bestimmt. Wenn das Schlupfverhältnis ein Soll-Schlupfverhältnis erreicht oder darüber liegt, wird das Schlupfverhältnis durch Absenken des hydraulischen Bremsdruckes reduziert, wodurch die optimale Bremskraft hergestellt wird.
  • Weiterhin ist eine Antriebskraftsteuer/Regelvorrichtung bekannt, welche eine Antriebskraft eines Motors durch Anpassen des Zündzeitpunkts des Motors, bspw. nach einem Fahrzeugschnellstart oder abhängig von einer Veränderung eines Reibkoeffizienten einer Straßenoberfläche, steuert/regelt. Sogar im Falle der Antriebskraftsteuer/Regelvorrichtung werden die Radgeschwindigkeit und die Fahrzeuggeschwindigkeit als Daten verwendet.
  • Nun kann die Radgeschwindigkeit, d. h. die Drehgeschwindigkeit eines jeden Rades, direkt durch einen Sensor erfasst werden. Es ist jedoch schwierig, die Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen Sensor direkt zu erfassen. Es ist weiterhin nahezu unmöglich, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs wie z. B. eines Motorrads zu erfassen, dessen Gewicht und Größe außerordentlich begrenzt sind, um darin einen Sensor unterzubringen. Dementsprechend wird normalerweise ein Verfahren eingesetzt, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Radgeschwindigkeit schätzt.
  • Es ist ein Bremssteuer/Regelsystem bekannt, in welchem ein Schlupfverhältnis jedes Rades gegen eine Fahrbahnoberfläche aus der Geschwindigkeit oder Schnelligkeit eines fahrenden Fahrzeugs und der Drehzahl jedes Rades errechnet wird, und die optimale Bremskraft auf das Fahrzeug basierend auf dem errechneten Schlupfverhältnis ausgeübt wird. Als Beispiel eines derartigen Systems ist in 1 ein Steuer/Regel-Logikschaltkreis dargestellt. In 1 sind sowohl ein Einlassventil als auch ein Auslassventil ein hydraulisches Steuer/Regelventil zum Steuern/Regeln eines an einen Bremssattelzylinder angelegten hydraulischen Druckes (im Folgenden "Bremssatteldruck" genannt), um ein Paar von Bremssätteln zu betätigen, welche jeweils eine Bremsscheibe zwischen sich halten.
  • In derselben Zeichnung repräsentiert jeder der Werte λ1, λ2 und λ3 ein Schlupfverhältnis eines jeden Rades gegen die Fahrbahnoberfläche. Sie weisen eine Beziehung von λ1 < λ2 < λ3 auf. Jeder der Werte α1, α2 und α3 repräsentiert eine Radbeschleunigung und jeder der Werte –α1 und –α2 repräsentiert eine Radverzögerung. Diese Werte weisen eine Beziehung von –α1 < –α1 < 0 < α1 < α2 < α3 auf. Nun wird ein durch –α1 und –α2 repräsentierter Parameter von "0" nach "1" verändert, wenn jede der Radverzögerungen einen gesetzten Wert (Schwellenwert) erreicht hat oder darunter liegt. Jeder andere Parameter als der oben genannte Parameter wird von "0" nach "1" verändert, wenn jede Verzögerung den Schwellenwert erreicht hat oder darüber liegt. Im Falle des Schlupfverhältnisses andererseits erscheinen Ausgaben an Signalleitungen oder Leitern, jeweils gesetzt durch λ1, λ2 bzw. λ3, wenn das Schlupfverhältnis jedes der gegebenen Schlupfverhältnisse (λ1, λ2 und λ3) erreicht hat oder darüber liegt (Schwellenwert oder darüber).
  • Das System ist mit einem Wandler ausgestattet und, wenn aktiviert, wird die Steuerung/Regelung des Bremssatteldrucks durch den Fahrer durch den Betrieb des Wandlers modifiziert, welcher das zuvor erwähnte Einlassventil (normalerweise zu einer unter Druck stehenden Fluidquelle hin geschlossen) und das zuvor erwähnte Auslassventil (normalerweise zu einem Fluidausgang hin offen) aufweist, wobei beide durch den oben beschriebenen Steuer/Regel-Logikschaltkreis gesteuert/geregelt werden. Der Wandler erhöht oder senkt den Bremssatteldruck, welcher durch derartige Ventile reguliert wird, als Antwort auf Veränderungen in dem, unter Druck stehenden Fluid. Abhängig von dem Betrieb des oben beschriebenen Steuer/Regel-Logikschaltkreises, können drei Ereignisse eintreten. Wenn das Einlass- und das Auslassventil nicht betätigt sind (d. h. deren Normalzustand), lässt der Wandler unter Druck stehendes Fluid durch das Auslassventil ab und erhöht den Bremssatteldruck, um das Bremsen bis zu einem vorbestimmten Maximum hin zu erhöhen. Wenn nur das Auslassventil betätigt ist (d. h. sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil ist geschlossen), bleibt der Wandler in einem konstanten Zustand, und gleichermaßen wird der Bremssatteldruck konstant gehalten. Wenn sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil betätigt ist (d. h. geöffnet bzw. geschlossen), dann bewirkt der Wandler als Antwort auf das vermehrte, unter Druck stehende Fluid eine Absenkung des Bremssatteldrucks, um das Bremsen zu reduzieren. Das Obige ist in 2 zusammengefasst.
  • Somit ist offensichtlich, dass die Bremssteuerung/Regelung bewirkt wird durch Setzen des Schwellenwerts sowohl für das Schlupfverhältnis als auch für die Beschleunigung/Verzögerung und durch Bestimmen, ob der derzeitige Zustand eines jeden Rades, d. h. das Schlupfverhältnis und die Beschleunigung/Verzögerung, sich an deren jeweiligem Schwellenwert oder darüber (darunter) befindet oder nicht. Es ist somit nötig, die Verarbeitungszeit so kurz wie möglich einzustellen und die Betriebsgeschwindigkeit eines Stellorgans, welches das oben erwähnte Verfahren ausführt, zu verbessern. Es bestehen jedoch Beschränkungen für die Betriebsgeschwindigkeit des Stellorgans, und eine Verbesserung ist derzeit schwierig zu erreichen.
  • In den Fahrzeugen, wie z. B. dem Kraftfahrzeug, dem Motorrad usw., wird ein Bremssteuer/regelsystem, welches mit einem Wandler für das Antiblockierbremsen versehen ist, verwendet, um Bremsen zu steuern/regeln.
  • In einem weiteren System des Standes der Technik umfasst der Wandler eine Eingabe-Hydraulikkammer, welche mit einem Hauptzylinder verbunden ist, um eine Bremsbetätigungsanweisung, welche durch die Betätigung eines Hebels durch einen Fahrer oder durch das Niederdrücken eines Pedals durch den Fahrer erzeugt wird, in hydraulischen Druck oder Kraft zu wandeln, eine Ausgabe-Hydraulikkammer, welche mit einem Bremssattelzylinder in Verbindung steht, um eine Bremskraft auf eine Bremsscheibe eines jeden Rades auszuüben (im Folgenden "Bremssattelkraft" genannt), ein Unterbrechungsventil, um zu bewirken, dass die Eingabe-Hydraulikkammer mit der Ausgabe-Hydraulikkammer verbunden wird und um die Verbindung zwischen der Eingabe- und der Ausgabe-Hydraulikkammer zu unterbrechen, einen Expansionskolben, welcher auf Seiten der Ausgabe-Hydraulikkammer angeordnet ist, um das Unterbrechungsventil auf ein Antiblockierungsbremsen hin zu schließen und um das Volumen der Ausgabe-Hydraulikkammer derart zu vergrößern, dass der hydraulische Druck bzw. die hydraulische Kraft reduziert wird, und ein Kurbelelement, welches in Anlage an den Expansionskolben gehalten ist und durch eine Drehantriebsquelle drehbar ist.
  • In dem Wandler wird der Bremssatteldruck durch Verlagerung des Expansionskolbens reduziert, um das Volumen der Ausgabe-Hydraulikkammer zu vergrößern, um einen blockierten Zustand jedes Rades beim Bremsen zu vermeiden. Wenn das Risiko des blockierten Zustands vermieden ist, wird der Expansionskolben verlagert, um das Unterbrechungsventil zu öffnen, wodurch normales Bremsen bewirkt wird.
  • In dem Stand der Technik jedoch, wenn das Bremsen von dem Antiblockierungsbremsen zu dem normalen Bremsen hin verändert wird, wird ein Bremssatteldruck PC abrupt zu dem Hauptdruck PM hin erhöht, welcher in dem Hauptzylinder bei der maximalen Druckanstiegsrate entwickelt wird, wie durch die unterbrochene Linie angezeigt ist, welche zwischen Q und R in 3 definiert ist.
  • Wenn ein Fahrzeug von einer Fahrbahnoberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten (im Folgenden eine "Fahrbahn mit niedrigem μ" genannt) in Bezug auf jedes Rad aus auf eine Fahrbahnoberfläche mit einem hohen Reibungskoeffizienten (im Folgenden eine "Fahrbahn mit hohem μ" genannt) in Bezug auf jedes Rad fährt, während die Antiblockiersteuerung/regelung während des Bremsens des Fahrzeugs ausgeführt wird, gelangt das Vorderrad als erstes auf die Fahrbahn mit hohem μ. Somit wird eine Traktionskraft des Vorderrades erhöht, sodass das Schlupfverhältnis verringert wird, wodurch eine Steuerung/Regelung zum Erhöhen des Bremsdrucks ermöglicht wird. Das Hinterrad befindet sich jedoch immer noch auf der Fahrbahn mit niedrigem μ. Wenn der Bremssatteldruck PC, welcher auf das Vorderrad ausgeübt wird, einfach bei der maximalen Druckanstiegsrate erhöht wird, weichen die Bremskräfte des Vorder- und des Hinterrades gegen die Fahrbahn deshalb voneinander in hohem Maße ab. Dies beeinträchtigt üblicherweise das Steuer/Regelgefühl. Es wird somit bevorzugt, die Druckanstiegsrate bei einem gegebenen Wert zu halten, bis das Hinterrad die Fahrbahn mit hohem μ erreicht.
  • Ein Wandler, welcher mit einem Unterbrechungsventil des Doppelstrukturtyps mit einer darin definierten dualen Öffnung versehen ist, ist deshalb bekannt, wie es in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichtungsnummer 49-15874 (welches dem U.S.P 3.836.207 entspricht) offenbart worden ist. Dieser Wandler wird jedoch ebenso durch den im hydraulischen Druck enwickelten Druckunterschied zwischen der Eingabe- Hydraulikkammer und der Ausgabe-Hydraulikkammer betätigt. Deshalb ist die Druckanstiegsrate begrenzt, und daher können verschiedene Druckanstiegsraten, welche für die Zustände der Fahrbahnoberfläche oder für den Bremszustand geeignet sind, nicht realisiert werden.
  • Die EP-A-0 380 882 offenbart ein Verfahren zum Steuern/Regeln von Bremsen, bei welchem ein Antiblockierungsbremsen durch Bewegen eines Expansionskolbens bewirkt wird, um ein Unterbrechungsventil zu schließen, womit die Verbindung zwischen dem Bremssattelzylinder und dem Hauptzylinder unterbrochen wird und das Volumen einer Hydraulikkammer eingestellt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern/Regeln von Bremsen bereitzustellen, wobei eine Bremskraft, welche auf jede der Bremsen ausgeübt wird, einfach und genau, basierend auf einer Radbeschleunigung/Verzögerung und einem Schlupfverhältnis, geschätzt werden kann, wodurch es möglich gemacht wird, die optimale Bremssteuerung/Regelung auszuführen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern/Regeln von Bremsen bereitzustellen, wobei ein zufriedenstellendes Steuer/Regelgefühl zuverlässig erreicht werden kann, ohne die Zustände einer Fahrbahnoberfläche oder den Bremszustand zu berücksichtigen, wenn ein Anstieg des Bremssatteldrucks bewirkt wird.
  • Demgemäß stellt die Erfindung ein Verfahren zum Steuern/Regeln von Bremsen bereit, wobei ein Bremssatteldruck von einem Hauptzylinder aus zu einem Bremssattelzylinder übertragen wird, und zwar abhängig von einer Eingabe, welche durch Betätigen eines Bremshebels oder eines Bremspedals oder dgl. zugeführt wird, wodurch ein normales Bremsen zum Ausüben von Bremskraft auf jedes Rad bewirkt wird, und wobei ein Unterbrechungsventil durch einen Expansionskolben nach oben und nach unten derart verlagert wird, welcher nach oben und nach unten durch ein Antriebsmittel beweglich ist, dass es geschlossen wird, wodurch eine Verbindung zwischen dem Bremssattelzylinder und dem Hauptzylinder unterbrochen wird und das Volumen einer Ausgabe-Hydraulikkammer eingestellt wird, welche mit dem Bremssattelzylinder derart in Verbindung steht, dass ein Antiblockierungsbremsen zum Steuern/Regeln des Bremssatteldrucks bewirkt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    Steuern/Regeln des Bremssatteldrucks, welcher auf jedes Rad ausgeübt wird, um dadurch das Antiblockierungsbremsen zu bewirken; und
    Bewegen des Expansionskolbens derart nach oben und nach unten auf das Antiblockierungsbremsen hin, dass das Unterbrechungsventil in gegebenen Zeitintervallen geöffnet und geschlossen wird, wodurch der Bremssatteldruck mit der Soll-Druckanstiegsrate erhöht wird; wobei es gekennzeichnet ist durch ein Verfahren von Steuern/Regeln von Bremsen, bei welchem ein Bremssatteldruck von einem Hauptzylinder aus zu einem Bremssattelzylinder übertragen wird, und zwar abhängig von einer Eingabe, die durch Betätigen eines Bremshebels oder eines Bremspedals oder dgl. zugeführt wird, wodurch normales Bremsen zum Ausüben einer Bremskraft auf jedes Rad bewirkt wird, und ein Unterbrechungsventil nach oben und nach unten durch einen nach oben und nach unten durch ein Antriebsmittel beweglichen Expansionskolben derart versetzt wird, dass es geschlossen wird, wodurch der Bremssattelzylinder von einer Verbindung mit dem Hauptzylinder abgetrennt wird und das Volumen einer Ausgabe-Hydraulikkammer, welche mit dem Bremssattelzylinder in Verbindung ist, derart eingestellt wird, dass ein Antiblockierungsbremsen zum Steuern/Regeln des Bremssatteldrucks bewirkt wird, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
    Steuern/Regeln des Bremssatteldrucks, welcher auf jedes Rad ausgeübt wird, um dadurch das Antiblockierungsbremsen zu bewirken; und
    Bewegen des Expansionskolbens derart nach oben und nach unten beim Antiblockierungsbremsen, dass das Unterbrechungsventil in gegebenen Zeitintervallen wiederholt geöffnet und geschlossen wird, wodurch der Bremssatteldruck mit einer Soll-Druckanstiegsrate erhöht wird; dadurch gekennzeichnet,
    dass der Expansionskolben in Erwiderung auf eine Drehung einer Nockenlagerung nach oben und nach unten beweglich ist.
  • Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche ersichtlich werden, und zwar in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mittels anschaulicher Beispiele gezeigt sind.
  • 1 ist eine Ansicht, die einen herkömmlichen Steuer/Regellogikschaltkreis zeigt,
  • 2 ist eine Ansicht zum Beschreiben der in Bezug auf die Ausgaben des in 1 gezeigten Logikschaltkreises ausgeführten Steuerung/Regelung,
  • 3 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Bremssatteldruckanstiegsrate, welche in einem Bremssteuer/regelverfahren gemäß einem Stand der Technik verwendet wird;
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau eines Systems zum Bewirken eines erfindungsgemäßen Bremssteuer/Regelverfahrens veranschaulicht,
  • 5 ist eine schematische Außenansicht, welche ein Motorrad darstellt, in dem das in 4 dargestellte Bremssteuer/Regelsystem eingebaut werden soll,
  • 6 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines im erfindungsgemäßen Bremssteuer/Regelverfahren verwendeten Fuzzy-Kennfelds,
  • 7 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Zugehörigkeitsfunktion eines Schlupfverhältnisses,
  • 8 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Zugehörigkeitsfunktion einer Beschleunigung/Verzögerung,
  • 9 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Zugehörigkeitsfunktion eines Bremssatteldrucks,
  • 10 ist eine Ansicht zum Beschreiben der sowohl in der vorliegenden Erfindung verwendeten als auch im Stand der Technik verwendeten Beziehung zwischen einer Radgeschwindigkeit und einem Bremssatteldruck,
  • 11 ist eine Ansicht zum Beschreiben von Merkmalen verschiedener Reifen,
  • 12 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Zugehörigkeitsfunktion eines Schlupfverhältnisses, basierend auf den Merkmalen der verschiedenen Reifen,
  • 13 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Zugehörigkeitsfunktion eines Schlupfverhältnisses, basierend auf Merkmalen eines Fahrzeugs mit einer ausgezeichneten Fahrstabilität und normalen Fahrzeugmerkmalen.
  • 14 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Bremssteuer/regelsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 15 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Tabelle, welche in dem in 14 gezeigten Bremssteuer/regelsystem verwendet wird;
  • 16 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis und der Anzahl von Adressen oder eines Intervalls zum Einstellen des Betrages der Zunahme oder der Abnahme des Drucks, von welchen alle in der Tabelle repräsentiert sind, welche in dem in 14 gezeigten Bremssteuer/regelsystem verwendet ist;
  • 17 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Beziehung zwischen einer Radbeschleunigung/verzögerung und der Anzahl von Adressen oder eines Intervalls zum Einstellen des Betrages der Zunahme oder der Abnahme des Drucks, von welchen alle in der Tabelle repräsentiert sind, die in dem in 14 gezeigten Bremssteuer/regelsystem verwendet ist;
  • 18a ist eine Ansicht zum Beschreiben der Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis und dem Betrag der Zunahme und/oder der Abnahme des Bremssatteldrucks, welche in der Tabelle gezeigt sind, die in dem in 14 gezeigten Bremssteuer/regelsystem verwendet ist;
  • 18b ist eine Ansicht zum Beschreiben der Beziehung zwischen einem Schlupfverhältnis und dem Betrag einer Zunahme und/oder Abnahme des Bremssatteldrucks, wobei die Ansicht als ein Vergleichsbeispiel der in 18a gezeigten Ansicht dargestellt ist;
  • 19 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens einer Bremssteuerung/regelung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 20 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Vergleichs zwischen einer Bremssatteldruckanstiegsrate, welche in dem Stand der Technik verwendet wird, und derjenigen, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 21 ist eine schematische Ansicht, welche die Gesamtstruktur eines Bremssteuer/regelsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, zum Ausführen eines Bremssteuerungs/regelungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 22 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Art und Weise der Betätigung eines Unterbrechungsventilmechanismus, welcher in dem in 21 gezeigten Bremssteuer/regelsystem verwendet wird;
  • 23 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Art und Weise einer weiteren Betätigung des Unterbrechungsventilmechanismus, welcher in dem in 21 dargestellten Bremssteuer/regelsystem verwendet wird;
  • 24 ist eine Ansicht zum Beschreiben der Art und Weise einer weiteren Betätigung des Unterbrechungsventilmechanismus, welcher in dem in 21 gezeigten Bremssteuer/regelsystem verwendet wird;
  • 25 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben einer Gesamtsteuer/regelroutine, welche in dem Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 26 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben einer Fahrzeugverzögerungssteuerung/regelung, welche in dem Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 27 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben einer Durchbruchsteuerung/regelung, weiche in dem Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
  • 28 ist eine Ansicht, welche das Ergebnis einer Steuerung/Regelung zeigt, die bei einer Fahrbahnoberfläche mit hohem θ durch das Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt wird;
  • 29 ist eine Ansicht, welche das Ergebnis einer Steuerung/Regelung darstellt, die bei einem Sprung von μ durch das Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt wird;
  • 30 ist eine Ansicht, welche das Ergebnis einer Steuerung/Regelung auf einer wiederholten Eingabe durch das Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 31 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Einstellens eines Soll-Kurbelwinkels durch das Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 32 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Anstiegsrate des Bremssatteldrucks, welcher durch den in 31 gezeigten Soll-Kurbelwinkel gesteuert/geregelt wurde.
  • Nun erfolgt eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform, welche einen Fall zeigt, in dem Verarbeitungszeit durch ein Bremssteuer/Regelverfahren zum Steuern/Regeln eines Bremsdrucks reduziert werden kann, um die optimale Bremskraft zu erhalten.
  • Bezugnehmend auf 5 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Zweirad-Kraftfahrzeug, d. h. ein Motorrad. Das Motorrad 10 umfasst einen Hauptrahmen 12, einen Lenker 14, ein Vorderrad 16 und ein Hinterrad 18.
  • Ein Bremssteuer/Regelsystem 20 zum Ausführen des erfindungsgemäßen Bremssteuer/Regelverfahrens ist am Motorrad 10 angebracht. Wie in 4 dargestellt ist, ist das Bremssteuer/Regelsystem 20 mit einem Antiblockierwandler 22 ausgestattet. Ein Ritzel 26 ist drehbar auf einem Gleichstrommotor 24 des Wandlers 22 angebracht und in Kämmungseingriff mit einem Zahnrad 28 gehalten. Das Zahnrad 28 ist durch eine Kurbelwelle 30 gelagert, mit welcher ein Ende eines Kurbelzapfens 34 exzentrisch über einen Kurbelarm 32 gekoppelt ist. Ein Potentiometer 38, welches als ein Mittel zum Erfassen der Position eines Expansionskolbens (welcher weiter unten erklärt werden wird) dient, ist an dem anderen Ende des Kurbelzapfens 34 über einen Kurbelarm 36 angebracht.
  • Eine Nockenlagerung 40 ist drehbar an dem Kurbelzapfen 34 angebracht. Das untere Ende der Nockenlagerung 40 wird unter der Wirkung von in einem Federhalter 42 untergebrachten Rückstellfedern 44 stets zu einer oberen Grenzstellung hin gedrückt. Der Expansionskolben 46 wird zur Anlage an das obere Ende der Nockenlagerung 40 gebracht und in Antwort auf eine Auf- und Abbewegung der Nockenlagerung 40 aufwärts und abwärts verschoben, um ein Unterbrechungsventil 48 zu öffnen und zu schließen.
  • Ein Unterbrechungsventilhalter 50 mit dem darin eingebauten Unterbrechungsventil 48 ist oberhalb des Expansionskolbens 46 vorgesehen. Ein Hauptzylinder 56 ist über eine Leitung 54 mit einem Eingangsanschluss 52 des Unterbrechungsventilhalters 50 verbunden. Andererseits ist ein radbremsender Bremssattelzylinder 62 über eine Leitung 60 mit einem Ausgangsanschluss 58 des Unterbrechungsventilhalters 50 verbunden. Der Hauptzylinder 56 und der Bremssattelzylinder 62 sind miteinander über die Leitung 54, den Wandler 22 und die Leitung 60 verbunden. Dieser Pfad ist mit Öl für den hydraulischen Druck gefüllt. Der Hauptzylinder 56 wird betätigt, um den hydraulischen Druck unter der Betätigung eines Bremshebels 64 einzustellen, um zu bewirken, dass das Unterbrechungsventil 48 den Bremssattelzylinder 62 betätigt, wodurch eine Bremskraft auf eine sowohl am Vorderrad 16 als auch am Hinterrad 18 angebrachte Scheibe 66 ausgeübt wird.
  • Eine Motorsteuerung/Regelung 70 ist elektrisch mit dem Potentiometer 38 und dem Gleichstrommotor 24 verbunden. Die Motorsteuerung/Regelung 70 ist ebenfalls mit einer Steuer/Regeleinheit 72 elektrisch verbunden. Die Steuer/Regeleinheit 72 ist mit einem Speicher 73 versehen. Ein Fuzzy-Kennfeld, in welchem ein Radschlupfverhältnis (λ) und eine Radbeschleunigung/Verzögerung (α) als Eingaben und ein Bremssatteldruck als eine Ausgabe definiert ist, ist in dem Speicher 73 als Daten gespeichert (siehe 6). Das Fuzzy-Kennfeld wurde zuvor, basierend auf einer Schlupfverhältnis-Zugehörigkeitswert-Funktion, erzeugt, d. h. eine Zugehörigkeitsfunktion (siehe 7) eines Schlupfverhältnisses (λ), eine Zugehörigkeitsfunktion (siehe 8) einer Beschleunigung/Verzögerung (α), und eine Zugehörigkeitsfunktion (siehe 9) eines Bremssatteldrucks.
  • Jeder der Radgeschwindigkeitssensoren 74, 76 zum Erfassen der Geschwindigkeiten des Vorder- bzw. Hinterrads 16, 18, welche mit den entsprechenden Scheiben 66 verbunden wurden, ist elektrisch mit der Steuer/Regeleinheit 72 verbunden.
  • Die Funktionsweise des wie oben beschrieben ausgeführten Bremssteuer/Regelsystems 20 wird nun in Verbindung mit dem ausführungsgemäßen Bremssteuer/Regelverfahren erklärt werden.
  • Bei normalem Bremsen wird der Kurbelzapfen 34 an einer vorbestimmten oberen Grenzposition durch elastische Kräfte der Rückstellfedern 44 gehalten, um die auf dem Kurbelzapfen 34 angebrachte Nockenlagerung 40 dazu zu veranlassen, den Expansionskolben 46 in einem nach oben gedrückten Zustand zu halten. Somit wird das Unterbrechungsventil 48 durch den Expansionskolben 46 nach oben gedrückt, um dadurch eine Verbindung des Eingangsanschlusses 52 mit dem Ausgangsanschluss 58 zu ermöglichen.
  • Der Hauptzylinder 56 wird dann durch Greifen des Bremshebels 64 betätigt. Durch den Hauptzylinder 56 erzeugter hydraulischer Bremsdruck wird zum Bremssattelzylinder 62 durch die Leitung 54, den Eingangsanschluss 52, den Ausgangsanschluss 58 und die Leitung 60 in dieser Reihenfolge übertragen, wodurch eine Bremssattelkraft auf die Scheibe 66 ausgeübt wird.
  • Wenn die Steuer/Regeleinheit 72 dann ein Antriebssignal an die Motorsteuerung/Regelung 70 liefert, um die Bremssteuerung/Regelung auszuführen, steuert/regelt die Motorsteuerung/Regelung 70 die Richtung und das Ausmaß der Rotation des Gleichstrommotors 24. Deshalb wird das auf eine nicht dargestellte drehbare Welle montierte Ritzel 26 gedreht, um sowohl das in Kämmungseingriff mit dem Ritzel 26 gehaltene Zahnrad 28 als auch den über die Kurbelwelle 30 fest an dem Zahnrad 28 angebrachten Kurbelarm 32 zu drehen, wodurch der an dem Kurbelarm 32 angebrachte Kurbelzapfen 34 von der oberen Grenzstellung zur unteren Grenzstellung verlagert wird. Somit wird die Nockenlagerung 40 unter der Verstellungshandlung des Kurbelzapfens 34 abgesenkt, so dass der hydraulische Bremsdruck, welcher auf den Expansionskolben 46 wirkt, dem Drehmoment des Gleichstrommotors 24 hinzugefügt wird. Deshalb wird der Expansionskolben 46 gegen die Nockenlagerung 40 gedrückt, so daß er sofort abgesenkt wird.
  • Wenn der Expansionskolben 46 um ein vorbestimmtes Ausmaß abgesenkt wird, wird das Unterbrechungsventil 48 abgesetzt, um dadurch die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss 52 und dem Ausgangsanschluss 58 zu blockieren oder zu unterbrechen. Wenn der Expansionskolben 46 weiter alleine abgesenkt wird, steigt somit das Volumen auf der Seite des Ausgangsanschlusses 58, so daß der auf den Bremssattelzylinder 62 aufgebrachte hydraulische Druck abgesenkt wird, wodurch eine Bremssattelkraft, welche beispielsweise auf das Vorderrad 16 aufgebracht wird, verringert wird.
  • Wenn beispielsweise eine Beschleunigung/Verzögerung (α) des Vorderrades 16, basierend auf der Ausgabe des an der Scheibe 66 des Vorderrades 16 angebrachten Radgeschwindigkeitssensors 74, erfasst wird, wird ein Verfahren ausgeführt, um zu bestimmen, welchem der durch die in 8 dargestellte Zugehörigkeitsfunktion ausgedrückten Sätze die Beschleunigung/Verzögerung (α) entspricht. Weiterhin wird zu diesem Zeitpunkt ein Schlupfverhältnis (λ) errechnet. Danach wird ein Verfahren 11 ausgeführt, um zu bestimmen, welchem der durch die in 7 gezeigte Zugehörigkeitsfunktion ausgedrückten Sätze das errechnete Schlupfverhältnis (λ) entspricht. Als Nächstes wird der gewünschte Bremssatteldruck direkt aus dem in 6 dargestellten Fuzzy-Kennfeld abgeschätzt, wobei die Ergebnisse der Bestimmung als Eingaben betrachtet werden. Wenn beispielsweise das Schlupfverhältnis (λ) "Null" ist und die Beschleunigung/Verzögerung (α) "NB (Negativ Groß)" ist, dann wird ein auf eine Steuer/Regelinformation "Setze den Bremssatteldruck auf PM (Positiv Mittel)" hinweisendes Signal ausgegeben.
  • Dementsprechend wird der Bremssatteldruck in der vorliegenden Ausführungsform direkt aus dem Schlupfverhältnis (λ) und der Beschleunigung/Verzögerung (α) abgeschätzt. Deshalb sind jedes komplizierte Berechnungsverfahren und jede komplizierte Steuerung/Regelung unnötig, und der Bremssatteldruck kann schnell und reibungslos erhalten werden, wodurch die optimale Bremssteuerung/Regelung ermöglicht wird. Da der Bremssatteldruck unter Benutzung der Zugehörigkeitsfunktion abgeschätzt wird, kann die Bremssteuerung/Regelung weiterhin reibungslos ausgeführt werden, ohne durch einen abrupten Wechsel in einem Reibkoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche beeinflusst zu werden. Das heißt, wie in 10 dargestellt, eine Steuerung/Regelung kann, basierend auf einer Radgeschwindigkeitskurve, welche einer idealen Radgeschwindigkeitskurve, die mit einem erfahrenen Fahrer erzeugt wurde, angenähert ist, durchgeführt werden. Somit kann eine Bremssteuerung/Regelung ausgeführt werden, welche eine stabile Verzögerung sicherstellen kann und, verglichen mit der herkömmlichen Bremssteuerung/Regelung, weniger Fahrzeugverhalten bereitstellen kann.
  • Ebenso kann in der vorliegenden Ausführungsform die Bremssteuerung/Regelung auf einfache Art und Weise sogar dann durchgeführt werden, wenn sich die Reifencharakteristika voneinander unterscheiden. Eine charakteristische Kurve eines Gürtelreifens, welche in 11 durch die unterbrochene Linie dargestellt ist, zeigt, dass die Spitze eines Reibkoeffizienten (μ) auf der Seite des niedrigen Schlupfverhältnisses (λ) liegt, verglichen mit einer charakteristischen Kurve eines konventionellen Reifens, welche in 11 durch die durchgezogene Linie dargestellt ist. In diesem Fall ist es lediglich nötig, eine Zugehörigkeitsfunktion eines Schlupfverhältnisses (λ) von der durch die durchgezogene Linie (herkömmlicher Reifen) bezeichneten Stellung zu der durch die gestrichelte Linie (Gürtelreifen) bezeichnete Position zu bewegen, und basierend auf der somit entwickelten Zugehörigkeitsfunktion ein Fuzzy-Kennfeld zu erzeugen, wie in 12 dargestellt ist.
  • Wenn die Reifencharakteristika zueinander identisch sind und eine Charakteristik eines Fahrzeugs mit einer ausgezeichneten Fahrstabilität einbezogen wurde, wird die Zugehörigkeitsfunktion eines Schlupfverhältnisses (λ)(siehe die durchgezogene Linie in 13), zu der Zeit, wenn eine normale Fahrzeugcharakteristik einbezogen wird, an eine von einer Zugehörigkeitsfunktion eines Schlupfverhältnisses (λ)(siehe die gestrichelte Linie in 13) nach rechts verschobene Stellung (Stellung eines größer werdenden Schlupfverhältnisses) gesetzt. Es ist deshalb möglich, eine Verbesserung in den Bremseigenschaften sehr einfach zu bewirken.
  • Als Nächstes wird ein System, welches in der Lage ist, Bremsen ohne Zunahme der Speicherkapazität genau zu steuern/regeln, was als eine zweite Ausführungsform dargestellt werden wird, im Folgenden im Detail mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Im Übrigen sind dieselben Strukturelemente, wie diejenigen, welche in der ersten Ausführungsform verwendet werden, durch die gleichen Bezugszeichen identifiziert und ihre detaillierte Beschreibung wird deshalb weggelassen werden.
  • Genauer gesagt weist das Bremssteuer/regelsystem 20a gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuer/Regeleinheit 72 auf, welche sowohl mit einer Berechnungsschaltung 80 als auch mit einem Speicher 73 versehen ist, wie in 14 gezeigt ist. Eine Tabelle, in welcher ein Radschlupfverhältnis λ und eine Radbeschleunigung/verzögerung α als Eingaben und der Betrag von Zunahme oder Abnahme des hydraulischen Drucks bei dem Bremssattelzylinder 62 als Ausgabe definiert sind, ist als Daten in dem Speicher 73 gespeichert (siehe 15). Weiterhin sind ein Radgeschwindigkeitssensor 74 (76), welcher an einer Scheibe 66 angebracht ist, und ein Fahrzeugbeschleunigungs/verzögerungssensor 78 elektrisch mit der Berechnungsschaltung 80 der Steuer/Regeleinheit 72 verbunden, um ein Schlupfverhältnis λ und eine Radbeschleunigung/verzögerung α zu berechnen.
  • Im Übrigen umfasst die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Tabelle das Schlupfverhältnis λ, welchem 64 Adressen zugewiesen wurden, und die Radbeschleunigung/verzögerung α, welcher 256 Adressen zugewiesen wurden. Ein Raum oder Intervall L, um Daten über das Schlupfverhältnis λ oder über die Radbeschleunigung/verzögerung αm einzustellen, und die Menge von Daten sind jeweils auf die folgende Art und Weise eingestellt.
  • Wie in den 16 und 17 gezeigt ist, ist ein zwischen benachbarten Schlupfverhältnisdaten definiertes Intervall L derart eingestellt, dass es zunimmt, wenn der absolute Wert des Schlupfverhältnisses λ von einem Wert nahe 0 ausgehend erhöht wird. In ähnlicher Weise ist ein zwischen benachbarten Radbeschleunigungs/verzögerungsdaten definiertes Intervall L derart eingestellt, dass es zunimmt, wenn der absolute Wert der Radbeschleunigung/verzögerung α ausgehend von einem Wert nahe 0 erhöht wird. Das heißt, dass die Bremseigenschaft und die Fahrzeuglaufstabilität hinsichtlich einer Beziehung zwischen dem Schlupfverhältnis λ und dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche ausgezeichnet sind. Zudem wird eine Anzahl von Speicherbereichen in einer derartigen Weise verwendet, dass Daten mit hoher Auflösung auf einen Bereich von 0% bis 10% des Schlupfverhältnisses (λ) konzentriert sind, in welchem ein Konvergenz-Soll-Schlupfverhältnis λT, das als ein Steuer/regelziel dient, eingestellt ist, und auf einen Radbeschleunigungs/verzögerungs (α)-Bereich bis zu +1,0 g konzentriert sind, welcher von dem Standpunkt der Bremseigenschaft und der Fahrzeuglaufstabilität aus eingestellt ist. Wenn andererseits der absolute Wert sowohl des Schlupfverhältnisses λ als auch der Radbeschleunigung/verzögerung α groß ist, sind die Daten mit niedriger Auflösung ausreichend und die zu verwendenden Speicherbereiche werden derart eingestellt, dass ihre Anzahl reduziert wird.
  • Der Betrieb des Bremssteuer/Regelsystems 20a, welches wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist mit derjenigen des Bremssteuer/regelsystems gemäß der ersten Ausführungsform identisch.
  • In der Tabelle sind die Daten über die Beträge von Zunahme und Abnahme des Bremssatteldrucks derart eingestellt, dass sie auf den 0% bis 10%-Bereich des Schlupfverhältnisses λ konzentriert sind, welches als das Steuer/Regelziel dient, und auf den Radbeschleunigungs/verzögerungs (α)-Bereich bis zu ±1,0 g konzentriert sind, wie in den 15 bis 17 gezeigt ist. Wenn die Beträge von Zunahme und Abnahme des Bremsdrucks bezogen auf das Schlupfverhältnis λ bei gleichen Intervallen a eingestellt sind, wie in 18b mittels eines Beispiels gezeigt ist, ist ein Steuer/Regelfehler ΔP1, welcher sich zwischen den idealen Beträgen von Zunahme und Abnahme des Bremsdrucks und den Beträgen von Zunahme und Abnahme des Bremsdrucks, die in der Tabelle eingestellt wurden, entwickelt, dann groß, wenn das Schlupfverhältnis z. B. λ1 ist. Sogar dann, wenn das Schlupfverhältnis λ2 ist, welches einem Konvergenz-Soll-Schlupfverhältnis λT benachbart ist, ist ein Steuer/Regelfehler ΔP2, welcher sich zwischen den idealen Beträgen von Zunahme und Abnahme des Bremssatteldrucks und den Beträgen von Zunahme und Abnahme des Bremssatteldrucks, welche in der Tabelle eingestellt wurden, entwickelt, andererseits klein, wodurch eine genaue Steuerung/Regelung ermöglicht wird. Da große Mengen von Daten in der Nähe eines Konvergenz-Soll-Werts eingestellt sind, ist die Breite der Schwingungsamplitude des Bremssatteldrucks ebenfalls schnell reduziert und das Schlupfverhältnis λ konvergiert sofort auf den Sollwert. Wenn andererseits der absolute Wert des Schlupfverhältnisses λ oder der Radbeschleunigung/verzögerung α innerhalb eines großen Bereichs fällt, ist es lediglich nötig, eine kleine Menge von Daten einzustellen. Deshalb kann die Speicherkapazität des gesamten Speichers reduziert werden.
  • Wenn in der wie oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform die Beträge von Zunahme und Abnahme des Bremssatteldrucks aus dem Schlupfverhältnis λ und der Radbeschleunigung/verzögerung α bestimmt werden, sind die Daten über die Beträge von Zunahme und Abnahme in dem Bremssatteldruck in der Tabelle derart eingestellt, dass sie in der Nähe des Soll-Schlupfverhältnisses, welches das Konvergenzziel repräsentiert, oder innerhalb der Radbeschleunigung/verzögerung α von ±1,0 g konvergiert werden. Deshalb wird jegliche Veränderung des Bremssatteldrucks bezogen auf den Sollwert sofort reduziert, sodass das Schlupfverhältnis λ auf den Sollwert konvergiert. Wenn der absolute Wert des Schlupfverhältnisses λ oder der Radbeschleunigung/verzögerung α innerhalb des großen Bereichs fällt, werden die kleinen Mengen von Daten eingestellt und die zu verwendenden Speicherbereiche reduziert. Deshalb kann die Speicherkapazität des gesamten Speichers reduziert werden.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren und ein System zum Steuern/Regeln der Zunahmerate des Bremsdrucks, was als eine dritte Ausführungsform dargestellt werden wird, im Folgenden mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. Ein in der dritten Ausführungsform beschriebenes Motorrad und das Bremssteuer/regelsystem sind hinsichtlich ihrer Struktur identisch mit denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform und ihre ausführliche Beschreibung wird deshalb weggelassen werden (siehe 4 und 5).
  • Der Betrieb eines Bremssteuer/regelsystems 18b wird nun unten in Verbindung mit dem Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden.
  • Bei normalem Bremsen wird ein Kurbelzapfen 34 an einer vorbestimmten oberen Grenzposition durch elastische Kräfte der Rückstellfedern 44 gehalten, um die auf dem Kurbelzapfen 34 angebrachte Nockenlagerung 40 dazu zu veranlassen, den Expansionskolben 46 in einem nach oben gedrückten Zustand zu halten. Somit wird das Unterbrechungsventil 48 durch den Expansionskolben 46 nach oben gedrückt, um dadurch eine Verbindung des Eingangsanschlusses 52 mit dem Ausgangsanschluss 58 zu ermöglichen.
  • Ein Hauptzylinder 56 wird dann durch Greifen des Bremshebels 64 betätigt. Durch den Hauptzylinder 56 erzeugter hydraulischer Bremsdruck wird zum Bremssattelzylinder 62 durch eine Leitung 54, den Eingangsanschluss 52, den Ausgangsanschluss 58 und eine Leitung 60 in dieser Reihenfolge übertragen, wodurch eine Kraft auf die Scheibe 66 als Bremssattelkraft ausgeübt wird.
  • Um ein Antiblockierungsbremsen auszuführen, führt eine Steuer/Regeleinheit 72 dann ein Antriebssignal einer Motorsteuerung/regelung 70 derart zu, dass die Richtung und das Ausmaß von Drehung eines Gleichstrommotors 24 gesteuert/geregelt wird. Deshalb wird ein auf eine nicht dargestellte drehbare Welle montiertes Ritzel 26 gedreht, um sowohl ein in Kämmungseingriff mit dem Ritzel 26 gehaltenes Zahnrad 28 als auch einen Kurbelarm 32 zu drehen, wodurch der an dem Kurbelarm 32 angebrachte Kurbelzapfen 34 von der oberen Grenzstellung zur unteren Grenzstellung verlagert wird.
  • Somit wird die Nockenlagerung 40 unter der Verlagerungshandlung des Kurbelzapfens 34 derart abgesenkt, dass der Expansionskolben 46 und das Unterbrechungsventil 48 in Form einer einzigen Einheit abgesenkt werden. Wenn das Unterbrechungsventil 48 dann abgesetzt wird, wird der Eingangsanschluss 52 von der Verbindung mit dem Ausgangsanschluss 58 abgetrennt. Danach wird der Expansionskolben 46 weiterhin alleine abgesenkt. Folglich steigt das Volumen auf der Seite des Ausgangsanschlusses 58 derart an, dass der hydraulische Druck verringert wird, welcher auf den Bremssattelzylinder 62 aufgebracht wird, wodurch eine Bremskraft reduziert wird, welche z. B. auf ein Vorderrad 16 ausgeübt wird. Somit wird das Antiblockierungsbremsen bewirkt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bremssatteldruckanstiegsrate innerhalb eines in 20 gezeigten Winkelbereichs α willkürlich eingestellt werden, wenn das Bremsen von dem Antiblockierungsbremsen zu dem normalen Bremsen hin verändert wird. Das heißt, wie in 19 gezeigt ist, dass der Kurbelwinkel des Kurbelzapfens 34 wiederholt zu einem Winkel von θ, und einem Winkel von θ2 bei deren entsprechenden gegebenen Zeitintervallen von T1 und T2 um einen Betätigungswinkel θ (Absetzwinkel)(bei welchem θ größer als θ1 und kleiner als θ2 ist, d. h. θ1 < θ < θ2) des Unterbrechungsventils 48 verändert wird. Nun ist der Winkel θ1 derart gewählt oder eingestellt, dass das Unterbrechungsventil 48 geöffnet wird, um den Bremssatteldruck P1 zu erhöhen. Der Winkel θ2 ist derart definiert, dass er das Unterbrechungsventil 48 schließt und den Expansionskolben 46 weiter absenkt, um dadurch den Bremssatteldruck P1 zu verringern. Somit wird der Bremssatteldruck P1 im Wesentlichen entlang einer willkürlichen Soll-Druckanstiegsrate R erhöht, während eine Druckzunahme und -abnahme wiederholt wird.
  • Die Winkel θ1 und θ2 werden durch das Potenziometer 38 erfasst, welches an dem anderen Ende des Kurbelzapfens 34 über den Kurbelarm 36 angebracht ist. Das erfasste Signal wird zu der Motorsteuerung/regelung 70 übertragen, welche wiederum nach den Gleichstrommotor 24 antreibt und steuert/regelt, wodurch der Kurbelzapfen 34 genau gehalten wird.
  • In der wie oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist die wesentliche Soll-Anstiegsrate R des Bremssatteldrucks P1 willkürlich innerhalb des Winkelbereichs α durch Auswahl der Zeitintervalle T1, T2 eingestellt, welche den Kurbelzapfen 34 basierend auf deren entsprechenden Winkeln θ1, θ2. halten sollen. Wenn das Bremsen von dem Antiblockierungsbremsen zu dem normalen Bremsen hin wie in dem Stand der Technik verändert wird, entwickelt sich somit keine abrupte Zunahme (ein sogenannter Durchbruch) des Bremssatteldrucks P1, und ein beliebiges Fahrzeugverhalten kann so klein wie möglich verringert werden, wodurch es möglich gemacht wird, das Steuer/Regelgefühl zu verbessern.
  • Weiterhin hat ein Wandler 22 eine einfache Struktur. Daher kann der Wandler 22 hinsichtlich seiner Struktur außerordentlich vereinfacht werden und im Vergleich mit einem herkömmlichen Wandler des Doppelstrukturtyps kostengünstig ausgeführt werden.
  • Schließlich wird ein Verfahren zur Steuerung/Regelung der Anstiegsrate des Bremssatteldrucks, welches als eine vierte Ausführungsform dargestellt werden soll, im Folgenden mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. Ein Motorrad und ein in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenes Bremssteuer/regelsystem sind im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Struktur mit denjenigen gemäß der dritten Ausführungsform identisch und ihre ausführliche Beschreibung wird deshalb weggelassen werden.
  • Das Bremssteuer/regelsystem 20b ist jedoch mit einem dem Unterbrechungsventil 48 entsprechenden Unterbrechungsventilmechanismus 80 versehen, welcher in der vierten Ausführungsform verwendet wird, wie in 21 gezeigt ist. Wie in den 22 bis 24 gezeigt ist, weist der Unterbrechungsventilmechanismus 80 ein zylindrisches Verbindungsloch 90 auf, welches in einem Unterbrechungsventilhalter 50 definiert ist, und dessen Durchmesser in Form von zwei Schritten zu dem Ausgangsanschluss 58 hin verringert wird, wenn er von dem Eingangsanschluss 52 aus betrachtet wird. Abschnitte des Verbindungslochs 90, deren Durchmesser in Form von den zwei Schritten verringert wurden, werden als Sitzabschnitte 94 bzw. 92 verwendet. Ein kugelförmiges Unterbrechungsventil 96 und ein Öffnungsventil 100 mit einer darin definierten Öffnung 98 sind in das Verbindungsloch 90 eingesetzt. Das Unterbrechungsventil 96 ist mit dem Öffnungsventil 100 über eine Schraubenfeder 102 gekoppelt und wird durch eine elastische Kraft der Schraubenfeder 102 derart nach unten gedrückt, dass es in Anlage an dem Sitzabschnitt 92 gehalten wird. Das Öffnungsventil 100 wird mit der oberen Fläche des Eingangsanschlusses 52 durch eine Schraubenfeder 104 in Eingriff gebracht und durch eine elastische Kraft der Schraubenfeder 104 derart nach unten gedrückt, dass es sich auf den Sitzabschnitt 94 absetzt. Ein konvexes Führungsende 106 des Expansionskolbens 46 wird derart in Anlage an das Unterbrechungsventil 96 gebracht, dass es das Unterbrechungsventil 96 in eine gewünschte Richtung verlagert. Im Übrigen ist die elastische Kraft der Schraubenfeder 104 derart eingestellt, dass sie größer ist als diejenige der Schraubenfeder 102.
  • Somit wird der Gleichstrommotor 24 derart mit Strom versorgt, dass er den Kurbelzapfen 34 verlagert, um den Expansionskolben 46 aufwärts und abwärts zu bewegen, wodurch der Unterbrechungsventilmechanismus 80 derart gesteuert/geregelt wird, dass er in die folgenden drei Grundzustände oder -konditionen gebracht wird. Genauer gesagt wird, wie in 22 gezeigt ist, der Expansionskolben 46 abgesenkt, um das Führungsende 106 des Expansionskolbens 46 von dem Unterbrechungsventil 96 zu trennen, um das Unterbrechungsventil 96 auf den Sitzabschnitt 92 abzusetzen, wodurch die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss 52 und dem Ausgangsanschluss 58 in einen Unterbrechungsstatus oder -zustand (im Folgenden ein "ABS-Zustand" genannt) gebracht wird. Wie in 23 gezeigt ist, wird der Expansionskolben 46 ausgehend von dem ABS-Zustand derart nach oben verlagert, dass er mit dem Unterbrechungsventil 96 in Anlage kommt, wodurch das Unterbrechungsventil 96 mit Abstand von dem Sitzabschnitt 92 weg angeordnet wird. Zu dieser Zeit befindet sich das Unterbrechungsventil 96 jedoch nicht in Anlage an dem Öffnungsventil 100, und der Eingangsanschluss 52 und der Ausgangsanschluss 58 sind in einen Verbindungszustand (im Folgenden ein "ÖFFNUNGS-Zustand" genannt) durch die Öffnung 98 gebracht, in einem Zustand, in welchem das Öffnungsventil 100 auf den Sitzabschnitt 94 abgesetzt wurde. Wie in 24 dargestellt ist, wird der Expansionskolben 46 weiterhin von dem ÖFFNUNGS-Zustand aus nach oben verlagert, um das Unterbrechungsventil 96 in Anlage an das Öffnungsventil 100 zu bringen, um dadurch das Öffnungsventil 100 von dem Sitzabschnitt 94 zu trennen, wodurch der Eingangsanschluss 52 und der Ausgangsanschluss 58 in einen Verbindungszustand (im Folgenden ein "NORMALER Zustand" genannt) gebracht werden. In dem ÖFFNUNGS-Zustand wird die Schraubenfeder 102 durch Trennen des Unterbrechungsventils 96 von dem Sitzabschnitt 92 zusammengedrückt, sodass das Öffnungsventil 100 durch die elastische Kraft der Schraubenfeder 102 nach oben gespannt wird. Da jedoch die elastische Kraft der Schraubenfeder 104 zum Spannen des Öffnungsventils 100 in eine Abwärtsrichtung derart eingestellt ist, dass sie größer ist als diejenige der Schraubenfeder 102, wird das Öffnungsventil 100 nicht von dem Sitzabschnitt 94 getrennt.
  • Dementsprechend kann zwischen den drei Zuständen durch Ausführen einer Positionssteuerung/regelung unter Verwendung des Gleichstrommotors 24 übergewechselt werden, d. h. durch Steuern/Regeln der Position des Expansionskolbens 46, ohne Betrachtung des Unterschieds des hydraulischen Drucks zwischen dem Eingangsanschluss 52 und dem Ausgangsanschluss 58.
  • Der Betrieb des wie oben beschrieben aufgebauten Bremssteuer/regelsystems 20b wird nun unten in Verbindung mit dem Bremssteuer/regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
  • Bei normalem Bremsen wird der Kurbelzapfen 34 an der vorbestimmten oberen Grenzposition durch die elastischen Kräfte der Rückstellfedern 44 derart gehalten, dass sie die auf dem Kurbelzapfen 34 angebrachte Nockenlagerung 40 dazu veranlassen, den Expansionskolben 46 in einem nach oben gedrückten Zustand zu halten. Somit wird das Unterbrechungsventil 96 durch den Expansionskolben 46 nach oben gedrückt, um dadurch eine Verbindung des Eingangsanschlusses 52 mit dem Ausgangsanschluss 58 zu bewirken (siehe 24).
  • Wenn der Bremshebel 64 dann gegriffen wird, wird der Hauptzylinder 56 betätigt. Durch den Hauptzylinder 56 erzeugter hydraulischer Bremsdruck wird dann zu dem Bremssattelzylinder 62 durch die Leitung 54, den Eingangsanschluss 52, den Ausgangsanschluss 58 und die Leitung 60 in dieser Reihenfolge übertragen, wodurch eine Bremssattelkraft auf die Scheibe 66 durch einen Bremssatteldruck PC ausgeübt wird.
  • Andererseits wird das Bremssteuer/regelsystem 20b bei der Antiblockierungssteuerung/regelung basierend auf einem in 25 gezeigten Flussdiagramm gesteuert/geregelt. Das heißt, die Steuer/Regeleinheit 72 liest die Geschwindigkeiten vw von Vorder- und Hinterrädern basierend auf von den Radgeschwindigkeitssensoren 74, 76 ausgegebenen Signalen, und liest einen Verlagerungswinkel (im Folgenden ein "Kurbelwinkel" genannt) des Kurbelzapfens 34 basierend auf einem von dem Potenziometer 38 ausgegebenen Signal (Schritte S1 und S2). Die schnellste der Geschwindigkeiten vw der Vorder- und Hinterräder wird als eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit vr betrachtet. Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit vr wird durch ein Bewirken sogenannter Hoch- Auswahl bestimmt (Schritt S3). Die Radgeschwindigkeit vw wird dann differenziert, um eine Radbeschleunigung/verzögerung α zu bestimmen (Schritt S4). Ein Schlupfverhältnis λ wird basierend auf der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr und der Radgeschwindigkeit vw bestimmt (Schritt S5). Weiterhin wird eine Fahrzeugverzögerung β aus der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr bestimmt (Schritt S6). Basierend sowohl auf der so bestimmten Radbeschleunigung/verzögerung α als auch auf dem so bestimmten Schlupfverhältnis λ wird eine Bestimmung (Beurteilung oder Bestimmung ermöglichen) vorgenommen, ob es nötig ist oder nicht, eine Antiblockierungs-(ABS)Steuerung/Regelung zu bewirken (Schritt S7). Dann, wenn in Schritt 7 bestimmt wird, dass die Antwort JA ist, werden die Beträge von Zunahme und Abnahme des Bremssatteldrucks PC aus der Radbeschleunigung/verzögerung α und aus dem Schlupfverhältnis λ unter Verwendung einer Tabelle oder dgl. bestimmt, und ein Soll-Kurbelwinkel θT wird eingestellt (Schritt S8). Dann wird der Soll-Kurbelwinkel θT basierend auf der Fahrzeugverzögerung β korrigiert (Schritt S9). Nun wird eine Bestimmung hinsichtlich des Zustands der Steuerung/Regelung auf Grundlage der Fahrzeugverzögerung β, des Kurbelwinkels θ und des Soll-Kurbelwinkels θT oder dgl. vorgenommen. Der Soll-Kurbelwinkel θT wird nur dann bei einer Durchbruchsteuerung/regelung zurückgestellt, wenn aufgrund des Soll-Kurbelwinkels θT bestimmt wird, dass die obige Steuerung/Regelung notwendig ist, (Schritt S10). Danach wird der Gleichstrommotor 24 derart gesteuert/geregelt, dass der Kurbelwinkel zu dem Soll-Kurbelwinkel θT gebracht wird (Schritt S11). Im Übrigen wird die Durchbruchsteuerung/regelung bewirkt, um den Bremssatteldruck bei einer gegebenen Bremssatteldruckanstiegsrate zu erhöhen, um dadurch das Auftreten eines Durchbruchs zu verhindern, welcher in dem herkömmlichen Beispiel beschrieben ist.
  • Im Übrigen wird die Fahrzeugverzögerungssteuerung/regelung in Schritt S9 auf die folgende Art und Weise gemäß mit einem in 26 gezeigten Flussdiagramm vorgenommen. Es wird bestimmt, ob die Fahrzeugverzögerung β größer oder gleich einer Grenzverzögerung GL ist oder nicht (Schritt S15).
  • Dann, wenn bestimmt wird, dass die Antwort in Schritt S15 JA ist, wird bestimmt, ob der Soll-Kurbelwinkel θTL der vorherigen Schleife größer als ein oder gleich einem Soll-Kurbelwinkel θT der vorliegenden Schleife ist oder nicht, d. h. ob der Bremssatteldruck PC eine Durckanstiegsrichtung einnimmt (Schritt S16). Dann, wenn bestimmt wird, dass die Antwort in Schritt S16 JA ist, wird die Fahrzeugverzögerung β bis zur Grenzverzögerung GL oder darüber hinaus erhöht, um dadurch den Soll-Kurbelwinkel θT der vorliegenden Schleife auf den Soll-Kurbelwinkel θTL der vorherigen Schleife derart zurückzustellen, dass die Fahrzeugstabilität nicht schlechter wird, d. h. der Bremssatteldruck PC wird nicht erhöht (Schritt S17).
  • Nun wird die Durchbruchssteuerung/regelung in Schritt S10 mit Bezugnahme auf ein in 27 gezeigtes Flussdiagramm ausführlich beschrieben. Es wird zuerst bestimmt, ob ein durch das Potenziometer 38 erfasster Kurbelwinkel θ größer oder gleich einem vorbestimmten Winkel A ist oder nicht (Schritt S20). Der vorbestimmte Winkel A ist als ein Kurbelwinkel definiert, welcher eingestellt ist, wenn das Öffnungsventil 100 an dem Unterbrechungsventil 96 anliegt, das derart durch das Führungsende des Expansionskolbens 46 nach oben verlagert ist, dass es mit Abstand von dem Sitzabschnitt 94 weg angeordnet ist. Im Übrigen ist der Kurbelwinkel derart definiert, dass der Verlagerungswinkel des Kurbelzapfens 34, welcher der oberen Grenzposition des Expansionskolbens 46 entspricht, auf 0 Grad eingestellt ist, und die Richtung der unteren Grenze positiv gemacht ist. Das heißt der Kurbelwinkel θ, welcher kleiner als der gegebene Winkel A ist, zeigt, dass der Unterbrechungsventilmechanismus 80 bereits in dem NORMALEN Zustand ist und daher nicht als ein Objekt betrachtet wird, welches der Durchbruchsteuerung/regelung unterzogen weden muss. Dementsprechend wird die folgende Umstandsbeurteilung nur dann durchgeführt, wenn der Kurbelwinkel θ größer oder gleich dem vorbestimmten Winkel A ist.
  • Es wird zuerst bestimmt, ob die Fahrzeugverzögerung β größer oder gleich 0,5 g ist oder nicht (Schritt S21). Die Fahrzeugverzögerung β ist beim Bremsen auf einer Fahrbahn mit hohem μ, wie z. B. einer Asphaltfahrbahn, deren Oberfläche trocken oder dgl. ist, normalerweise größer oder gleich 0,5 g. Es wird deshalb bestimmt, dass der Zustand der Fahrbahnoberfläche als eine Fahrbahn mit hohem μ betrachtet wird, wenn die Fahrzeugverzögerung β größer oder gleich 0,5 g ist.
  • Dann, wenn die Fahrzeugverzögerung β kleiner als 0,5 g ist, wird bestimmt, ob die Fahrzeugverzögerung β kleiner oder gleich 0,2 g ist oder nicht (Schritt S22). Die Fahrzeugverzögerung β ist normalerweise kleiner oder gleich 0,2 g beim Bremsen auf einer Fahrbahnoberfläche (im Folgenden eine "Fahrbahn mit niedrigem μ" genannt) mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wie z. B. einer Asphaltfahrbahnoberfläche, welche nass oder dgl. ist, oder in einem Zustand (welcher eine "wiederholte Eingabe" genannt wird), in welchem eine Bremseingabe während einer kurzen Zeitperiode wiederholt wird. Es wird deshalb bestimmt, dass entweder die Fahrbahn mit niedrigem μ oder die wiederholte Eingabe genommen oder ausgewählt wurde, wenn die Fahrzeugverzögerung β kleiner oder gleich 0,2 g ist.
  • Dann, wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeugverzögerung β kleiner oder gleich 0,2 g ist, wird ein Flag gesetzt (Schritt S23). Es wird dann bestimmt, ob der Soll-Kurbelwinkel θT kleiner oder gleich einem gegebenen Winkel B ist oder nicht (Schritt S24). Das heißt, der Betrag der Abnahme des Bremssatteldrucks PC steigt in dem Fall der Fahrbahn mit geringem μ an. Deshalb ist der Soll-Kurbelwinkel θT groß. In dem Fall der wiederholten Eingabe ist der Soll-Kurbelwinkel θT im Vergleich mit der Fahrbahn mit geringem μ klein. Somit wird der gegebene Winkel B als ein Schwellenwert sowohl für die Fahrbahn mit geringem μ als auch für die wiederholte Eingabe eingestellt.
  • Wenn der Soll-Kurbelwinkel θT kleiner oder gleich dem gegebenen Winkel B ist, wird bestimmt, dass die wiederholte Eingabe vorgenommen wird. Ein Durchbruchsverfahren entsprechend der wiederholten Eingabe, welches später beschrieben werden wird, wird dann ausgeführt (Schritt S25). Weiterhin wird der Flag gelöscht (Schritt S26).
  • Dann, wenn andererseits bestimmt wird, dass die Fahrzeugverzögerung β größer oder gleich 0,5 g ist, d. h. dass die Fahrbahn mit hohem μ genommen wurde, wird beurteilt, ob der Flag hoch (gesetzt) ist oder nicht (Schritt S27). Dann, wenn in Schritt S27 bestimmt wird, dass die Antwort JA ist, wird in den Schritten S22 und S24 bestimmt, dass die Fahrbahn mit geringem μ in der vorherigen Schleife genommen wurde. Es wird somit bestimmt, dass die Fahrbahn mit hohem μ in der vorliegenden Schleife genommen wurde. Das heißt, es wird beurteilt, dass jedes Rad von der Fahrbahn mit geringem μ zu der Fahrbahn mit hohem μ übergewechselt hat (im Folgenden ein "μ-Sprung" genannt). Es wird danach bestimmt, ob der Soll-Kurbelwinkel θT kleiner oder gleich einem vorbestimmten Winkel C ist oder nicht (Schritt S28). Nun repräsentiert der vorbestimmte Winkel C einen Winkel, bei welchem ein Durchbruch auftritt, wenn der Soll-Kurbelwinkel θT auf den vorbestimmten Winkel C oder darunter eingestellt wird.
  • Wenn der Soll-Kurbelwinkel θT kleiner oder gleich dem vorbestimmten Winkel C ist, wird ein dem μ-Sprung entsprechendes Durchbruchsverfahren ausgeführt, welches später beschrieben werden wird (Schritt S29). Weiterhin wird der Flag gelöscht (Schritt S30).
  • Wenn der Flag in Schritt S27 niedrig (zurückgesetzt) ist, wird dann bestimmt, dass die Fahrbahn mit hohem μ ausgewählt wurde. Es wird danach bestimmt, ob der Soll-Kurbelwinkel θT kleiner oder gleich einem vorbestimmten Winkel D ist oder nicht (Schritt S31). Nun repräsentiert der vorbestimmte Winkel D einen Winkel, bei welchem ein Durchbruch vorgenommen wird, wenn der Soll-Kurbelwinkel θT auf den vorbestimmten Winkel D oder darunter eingestellt wird.
  • Wenn der Soll-Kurbelwinkel θT kleiner oder gleich dem vorbestimmten Winkel D ist, wird ein der Fahrbahn mit hohem μ entsprechendes Durchbruchsverfahren ausgeführt, welches später beschrieben werden wird (Schritt S32).
  • Die Zustände der Fahrbahn mit hohem μ, der μ-Sprung und die wiederholte Eingabe werden auf die oben beschriebene Art und Weise erfasst. Die Durchbruchssteuerung/regelung wird jeweils entsprechend der Fahrbahn mit hohem μ, dem μ-Sprung und der wiederholtn Eingabe auf die folgende Art und Weise bewirkt.
  • Als Erstes wird die Durchbruchssteuerung/regelung entsprechend der Fahrbahn mit hohem μ auf Grundlage des in 28 gezeigten Steuer/Regelergebnisses beschrieben werden. Genauer gesagt wird dann, wenn jede Bremse durch einen Fahrer betätigt wird, der Bremsdruck von dem Hauptzylinder 56 aus zu dem Bremssattelzylinder 62 über den Unterbrechungsventilmechanismus 80, welcher sich in dem NORMALEN-Zustand befindet, übertragen. Dementsprechend wird bewirkt, dass der Bremssatteldruck PC, einer Zunahme des Drucks (im Folgenden "Hauptdruck Pm" genannt) des Hauptzylinders 56 folgt. Wenn das Bremsen eines jeden Rades ausgeführt wird, wird die Radgeschwindigkeit vw von der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr derart getrennt, dass das Schlupfverhältnis λ zunimmt, wodurch das Antiblockierungsbremsen bewirkt wird. Das heißt, der Unterbrechungsventilmechanismus 80 wird in den ABS-Zustand gebracht. Danach wird der Gleichstrommotor 24 unter der Steuerung/Regelung der Motorsteuerung/regelung 70 mit Strom versorgt, um den Kurbelzapfen 34 derart zu verlagern, dass er zu dem Soll-Kurbelwinkel θT gebracht wird, wodurch der Expansionskolben 46 derart nach oben und nach unten bewegt wird, dass das Volumen des Ausgangsanschlusses 58 zu- oder abnimmt. Als Folge kann der Bremssatteldruck PC derart gesteuert/geregelt werden, dass er einen vorbestimmten Druckwert P1 oder weniger erreicht (siehe ➀ in 28). Wenn das Bremsen von dem Antiblockierungsbremsen zu dem normalen Bremsen hin verändert wird, indem die Radgeschwindigkeit vw zu der der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr benachbarten Geschwindigkeit zurückgesetzt wird, steigt der Bremssatteldruck PC allmählich mit einer Rate an, welche zwischen dem vorbestimmten Druckwert P1 und einem Bremsdruckwert P2 eingestellt wird (siehe ➂ in 28), nachdem bewirkt wurde, dass der Bremssatteldruck PC dem Hauptdruck Pm bis zu dem vorbestimmten Druckwert P1 folgt (siehe ➁ in 28). Der Bremssatteldruck PC, welcher den Grenzdruckwert P2 erreicht hat, wird konstant gehalten wie er ist (siehe ➃ in 28).
  • Nun wird die langsame Zunahme des Bremssatteldrucks PC bei der eingestellten Rate in dem Bereich von dem vorbestimmten Druckwert P1 aus zu dem Grenzdruckwert P2 hin aus dem folgenden Grund vorgenommen. Die Fahrzeugverzögerung β wird berechnet basierend auf dem Unterschied zwischen einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr, welche von einer Berechnungsschleife erfasst wird, die bei Betrachtung von der vorliegenden Berechnungsschleife aus mehrere Male zuvor oder mehrere zig Male zuvor verwendet wurde, und einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr, welche von der vorliegenden Berechnungsschleife erfasst wird, um Rauschkomponenten zu entfernen. Deshalb entsteht ein Unterschied zwischen der Fahrzeugverzögerung β und einer tatsächlichen Fahrzeugverzögerung. Wenn die Druckanstiegsrate hoch ist, kann eine Zunahme der Fahrzeugverzögerung nicht erfasst werden, bevor der Bremssatteldruck PC den Grenzdruckwert P2 übersteigt. Das heißt, dass eine Hinterradbodenlast reduziert wird, da das Routineverfahren für die Fahrzeugverzögerungssteuerung/regelung (Schritt S15 bis S17) nicht ausgeführt werden kann, wodurch das Risiko entsteht, dass die Fahrstabilität des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.
  • Nun wird die Durchbruchsteuerung/regelung entsprechend des μ-Sprungs auf Grundlage des in 29 gezeigten Steuer/Regelergebnisses beschrieben. Genauer gesagt wird dann, wenn jede Bremse durch den Fahrer betätigt wird, der Bremsdruck von dem Hauptzylinder 56 aus zu dem Bremszylinder 62 über den Unterbrechungsventilmechanismus 80 übertragen, welcher sich in dem NORMALEN-Zustand befindet. Dementsprechend wird bewirkt, dass der Bremssatteldruck PC einer Zunahme des Hauptdrucks Pm folgt (siehe ➀ in 29). Da jedoch der Zustand der Fahrbahnoberfläche zu der Fahrbahn mit niedrigem μ gebracht wird, wird die Radgeschwindigkeit vw schnell verringert und das Schlupfverhältnis λ nimmt zu. Deshalb wird der Unterbrechungsventilmechanismus 80 in den ABS-Zustand gebracht und der Expansionskolben 46 wird abgesenkt, um das Volumen des Ausgangsanschlusses 58 zu erhöhen, wodurch die Radgeschwindigkeit vw zu der der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit vr benachbarten Geschwindigkeit zurückgesetzt wird. Der Expansionskolben 46 wird danach unter dem ABS-Zustand nach oben und nach unten verlagert, um das Volumen des Ausgangsanschlusses 58 zu verändern, wodurch das Schlupfverhältnis λ derart gesteuert/geregelt wird, dass es innerhalb eines vorbestimmten Schlupfverhältnisses fällt (siehe ➁ in 29). Wenn der Zustand der Fahrbahnoberfläche, entlang welcher sich jedes Rad bewegt, von einer Fahrbahn mit niedrigem μ auf eine Fahrbahn mit hohem μ überwechselt, nimmt eine Traktionskraft eines jeden Rades derart zu, dass die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit vr im Wesentlichen identisch mit der Radgeschwindigkeit vw wird. Folglich wird das Schlupfverhältnis verringert, um dadurch das Bremsen von dem ABS-Bremsen auf das normale Bremsen umzustellen. Dementsprechend steigt der Bremssatteldruck PC an, während er dem Hauptdruck Pm folgt. Wenn das Vorderrad verwendet wird, wird jedoch die Druckanstiegsrate derart eingestellt, dass die Zeit Δt1, (zwischen t3 und t4), welche erforderlich ist, um das Bremsen von dem ABS-Bremsen auf das normale Bremsen umzustellen, innerhalb eines eingestellten Zeitbereichs fällt, vorzugsweise eines Bereichs von 0,1 s bis 0,3 s (siehe ➂ in 29). Diese Einstellung wird basierend auf dem folgenden Grund vorgenommen. In dem Falle des μ-Sprungs entsteht ein Zeitunterschied zwischen einem Übergang des Zustandes der befahrenen Fahrbahnoberfläche des Vorderrades von der Fahrbahn mit niedrigem μ zu der Fahrbahn mit hohem μ und einem Übergang des Zustandes der befahrenen Fahrbahnoberfläche des Hinterrades von der Fahrbahn mit niedrigem μ zu der Fahrbahn mit hohem μ. Wenn während einer dem Zeitunterschied entsprechenden Zeitdauer das Vorderrad normal gebremst wird und das Hinterrad Antiblockiergebremst wird, nimmt der Unterschied der Bremskräfte zwischen dem Vorder- und dem Hinterrad zu und daher verschlechtert sich das Steuer/Regelgefühl üblicherweise.
  • Schließlich wird die Durchbruchssteuerung/regelung entsprechend der wiederholten Eingabe mit Bezugnahme auf 30 beschrieben werden. Genauer gesagt wird dann, wenn der Bremsvorgang durch den Fahrer wiederholt wird, der Bremssatteldruck PC zuerst erhöht, während er dem Hauptdruck Pm bei dem normalen Bremsen bei der ersten Bremseingabe folgt (siehe Abschnitt I)(siehe ➀ in 30). Das Schlupfverhältnis λ nimmt bei einer Abnahme der Radgeschwindigkeit vw zu, um dadurch das Bremsen von dem normalen Bremsen zu dem ABS-Bremsen zu verändern. Das heißt, der Bremssatteldruck PC wird derart gesteuert/geregelt, dass er einen vorbestimmten Bremssatteldruck oder darunter erreicht (siehe ➁ in 30). Weiterhin nimmt der Bremssatteldruck PC ebenso bei einer Verringerung der Bremseingabe ab, d. h. einer Verringerung des Hauptdrucks Pm (siehe ➂ in 30).
  • Wenn die Bremseingabe (siehe Abschnitt II) dann erneut innerhalb eines gegebenen Zeitintervalls vorgenommen wird, ist es notwendig, dass der Bremssatteldruck PC proportional zu dem Hauptdruck Pm ist (Bremseingabe). Das heißt, dies ist so, da der Fahrer ein subtiles Bremsen auszuführen wünscht, indem er das Gefühl des Betrages der Betätigung jeder Bremse durch den Fahrer von der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung β erfährt. Dementsprechend wird die Bremssatteldruckanstiegsrate derart eingestellt, dass der Bremssatteldruck PC bis zu einem gegebenen Druckwert erhöht wird, welcher in der Lage ist, das Gefühl der derzeitigen Fahrzeugverzögerung β durch den Fahrer während eines gegebenen Zeitintervalls Δt2 zwischen einer Bremsbetätigungszeit t5 und einer Zeit t6 zu der Zeit bereitzustellen, zu welcher eine gegebene Zeitdauer seit der Bremsbetätigungszeit t5 vergangen ist (siehe ➃ in 30). Das Zeitintervall Δt2 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,3 ms.
  • Somit wird der Bremssatteldruck PC erhöht und gemäß der eingestellten Bremssatteldruckanstiegsrate gesteuert/geregelt (siehe ➂ in 30, ➂ in 29 und ➃ in 30). Wie in 31 mittels eines Beispiels gezeigt ist, ist der Soll-Kurbelwinkel θT sowohl auf den Kurbelwinkel B, um den Unterbrechungsventilmechanismus 80 in den ÖFFNUNGS-Zustand zu bringen, als auch auf die Kurbelwinkel H, I eingestellt, um den Unterbrechungsventilmechanismus 80 in den ABS-Zustand zu bringen, sodass er einem Kurbelwinkel E zugeordnet wird, bei welchem das Führungsende 106 des Expansionskolbens 46 an dem Unterbrechungsventil 96 anliegt, und einem Kurbelwinkel F zugeordnet wird, bei welchem das Unterbrechungsventil 96 an dem Öffnungsventil 100 anliegt. Auf Grundlage der Kurbelwinkel G, H, I wird die Motorsteuer/regeleinheit 70 aktiviert, um den Gleichstrommotor 24 mit Strom zu versorgen. Dementsprechend wird der Kurbelzapfen 34 basierend auf dem Soll-Kurbelwinkel θT verlagert, um den Expansionskolben 46 derart nach oben und nach unten zu bewegen, dass das Unterbrechungsventil 96 wiederholt auf den Sitzabschnitt 92 gesetzt wird und von diesem getrennt wird. Wenn sich der Unterbrechungsventilmechanismus 80 in dem ÖFFNUNGS-Zustand befindet, wird er somit aktiviert, um den Hauptdruck Pm von dem Eingangsanschluss 52 zu dem Ausgangsanschluss 58 über die Öffnung 98 zu übertragen, wodurch der Bremssatteldruck PC mit der in 32 gezeigten Bremssatteldruckanstiegsrate erhöht wird. Diese Bremssatteldruckanstiegsrate kann auf eine gewünschte Bremssatteldruckanstiegsrate durch geeignetes Verändern eines Sollmusters eingestellt werden.
  • In der wie oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird der Zustand einer Fahrbahnoberfläche aus einer Fahrzeugbeschleunigung β geschätzt. Der Zustand einer Bremsbetätigung wird basierend auf einem Kurbelwinkel β und einem Soll-Kurbelwinkel θT erfasst. Die Anstiegsrate des Bremssatteldrucks PC wird zu der Zeit, zu welcher das Bremsen von dem Antiblockierungsbremsen zu dem normalen Bremsen hin verändert wird, gemäß den Zuständen sowohl der Fahrbahnoberfläche als auch der Bremsbetätigung eingestellt. Ein sowohl dem ÖFFNUNGS- als auch dem ABS-Zustand entsprechender Soll-Kurbelwinkel θT wird basierend auf einem gegebenen Muster derart eingestellt, dass die Bremssatteldruckanstiegsrate passt. Ein Gleichstrommotor 24 wird dann basierend auf dem Soll-Kurbelwinkel θT mit Strom versorgt. Dementsprechend können die Bremsen an einem Fahrzeug bei der den Zuständen sowohl der Fahrbahnoberfläche als auch der Bremsbetätigung entsprechenden Bremssatteldruckanstiegsrate eingesetzt werden, wodurch es möglich gemacht wird, das Steuer/Regelgefühl oder dgl. zu verbessern.
  • In einem Bremssteuer/Regelverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Soll-Bremskraft für jede Bremse, nachdem ein Radschlupfverhältnis und eine Radbeschleunigung/Verzögerung bestimmt worden sind, basierend auf einer Zugehörigkeitsfunktion, in welcher das Radschlupfverhältnis und die Radbeschleunigung/Verzögerung als Eingaben definiert sind, direkt abgeschätzt werden. Deshalb ist eine komplizierte Steuerung/Regelung unnötig und die optimale Bremssteuerung/Regelung kann durch ein einfaches Verfahren bewirkt werden.
  • Die Beträge von Zunahme und Abnahme des Bremssatteldrucks sind in einer Tabelle eingestellt, welche als Information in einem Speichermittel eines Bremssteuer/regelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung gespeichert ist, um dem Wert einer gegebenen Radbeschleunigungs/verzögerungsgeschwindigkeit und dem Wert eines Schlupfverhältnisses zugeordnet zu werden. Der Wert der Radbeschleunigung/verzögerung und der Wert des Schlupfverhältnisses werden jedoch derart eingestellt, dass sie in der Nähe der Konvergenz-Soll-werte für die Radbeschleunigung/verzögerung und für das Schlupfverhältnis in eine hohe Auflösung gebracht werden. Deshalb wird die Konvergenz des Bremssatteldrucks mit Bezug auf die Konvergenz-Sollwerte verbessert. Weiterhin kann die Speicherkapazität verringert werden, da die Werte der Radbeschleunigung/verzögerung und des Schlupfverhältnisses derart eingestellt werden, dass sie in eine niedrige Auflösung gebracht werden, wenn der Bremsdruck von den Konvergenz-Sollwerten getrennt wird.
  • Weiterhin wird in dem Bremssteuer/regelverfahren und in dem Bremssteuer/regelsystem gemäß der vorliegenden Erfindung das Öffnen und das Schließen eines Unterbrechungsventils wiederholt zu gegebenen Zeitintervallen bei einer Auf- und Abwärtsbewegung eines Expansionskolbens ausgeführt. Deshalb steigt ein Bremssatteldruck beim Öffnen des Unterbrechungsventils an und nimmt beim Schließen des Unterbrechungsventils ab. Dementsprechend kann der Bremssatteldruck entlang einer willkürlichen Soll-Druckanstiegsrate durch Einstellen von Zeitintervallen erhöht werden, welche erforderlich sind, um das Unterbrechungsventil zu öffnen und zu schließen, wodurch es möglich gemacht wird, einen abrupten Anstieg des Bremssatteldrucks zu verhindern und die Steuer/Regelbarkeit zu verbessern. Weiterhin ist ein Wandler, welcher einen einfachen Aufbau hat, verfügbar und kostengünstig.
  • Weiterhin werden der Zustand einer Fahrbahnoberfläche und der Zustand einer Eingabe einer Bremsbetätigung erfasst. Dann wird die optimale Druckanstiegsrate eines Bremssattelzylinders basierend auf den erfassten Zuständen eingestellt. Der Expansionskolben kann gemäß mit der optimalen Druckanstiegsrate derart verlagert werden, dass der Bremssatteldruck ansteigt, wodurch es möglich gemacht wird, eine weitere Verbesserung des Steuer/Regelgefühls oder dgl. zuverlässig zu erreichen.
  • Nachdem nun die Erfindung vollständig beschrieben wurde, wird es für Fachleute offensichtlich sein, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie hierin beschrieben ist, abzuweichen.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Steuerung/Regelung von Bremsen, wobei ein Bremssatteldruck von einem Hauptzylinder (56) zu einem Bremszylinder (62) abhängig von einer Eingabe, welche durch Betätigung eines Bremshebels (64) oder eines Bremspedals oder dgl. geliefert wird, übertragen wird, wodurch normales Bremsen derart bewirkt wird, dass auf jedes Rad eine Bremskraft ausgeübt wird, und wobei ein Unterbrechungsventil (48) durch einen Ausdehnungskolben (46) nach oben und nach unten verlagert wird, welcher durch ein Antriebsmittel (40) nach oben und nach unten bewegbar ist, sodass es geschlossen wird, wodurch die Verbindung des Bremszylinders mit dem Hauptzylinder (56) unterbrochen wird und wodurch, um ein Antiblockierbremsen zu bewirken, das Volumen einer Ausgabe-Hydraulikkammer eingestellt wird, welche mit dem Bremszylinder (62) in Verbindung steht, zur Steuerung/Regelung des Bremssatteldrucks, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst: Steuern/Regeln des Bremssatteldrucks, welcher auf jedes Rad ausgeübt wird, um dadurch das Antiblockierbremsen zu bewirken; und, auf das Antiblockierbremsen hin, bewegen des Ausdehnungskolbens (46) nach oben und nach unten, um das Unterbrechungsventil (48) in gegebenen Zeitintervallen wiederholt zu öffnen und zu schließen, wodurch der Bremssatteldruck mit einer Soll-Druckerhöhungsrate erhöht wird; dadurch gekennzeichnet, dass der Ausdehnungskolben (46) in Reaktion auf eine Drehung eines Nockenlagers (40) nach oben und nach unten beweglich ist.
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