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Beschreibung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Fahrzeugbremssystem, das zumindest zwei Räder aufweist,
die durch Fluiddruck gebremst werden. Das Bremssystem kann zumindest
einen Bremssteuerkanal aufweisen. Der oder jeder Bremskanal kann einen
Regler umfassen, der auf Radschlupfsignale an zumindest zwei Radgeschwindkeitssensoren
anspricht, zum Erfassen von Geschwindigkeitszuständen von zumindest zwei Rädern und
zum Erzeugen von Schlupfregelanweisungen, eine Anzahl von Radbremsen,
die auf Fluidbremsdruck ansprechen, der ihnen zugeführt wird,
eine Versorgungseinrichtung, die ein gemeinsames Versorgungsventil
zum Zuführen
von Bremsdruck zu den Bremsen von einer Fluiddruckversorgung entsprechend
einem Bremsbetätigungssignal
aufweist, und eine Schlupfregeleinrichtung, die durch die Schlupfregelanweisungen
gesteuert wird, zum Regeln des Bremsdrucks in einer Mehrzahl von
Zyklen, welche jeweils eine Druckverringerungsphase und eine Druckerhöhungsphase
aufweisen, und die auch eine Druckhaltephase zwischen den Druckverringerungs- und den Druckerhöhungsphasen
aufweisen können.
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Beispielsweise kann der oder jeder
Kanal zwei Räder
an gegenüberliegenden
Enden einer gemeinsamen Achse aufweisen, oder er kann zwei Räder am gleichen
Ende unterschiedlicher Achsen aufweisen. Die Achsen können in
jeder Bauart ausgeführt
sein, bspw. angetrieben, gelenkt oder lasttragend.
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Wenn eine Situation mit unterschiedlichen Reibungskoeffizienten
auftritt, d. h. wenn ein Rad eines Kanals mit einer Oberfläche zusammenwirkt,
deren Reibungskoeffizient höher
(Oberfläche
mit höherer
Reibung) ist als der Reibungskoeffizient einer Oberfläche, mit
der ein anderes Rad zusammenwirkt (Oberfläche mit niedrigerer Reibung),
ist es bekannt, eines der Räder
als das Rad auszuwählen,
das die Betätigung
der Schlupfregeleinrichtung steuert. Wenn das Rad, das mit der oder
einer Oberfläche
mit niedrigerer Reibung zusammenwirkt, ausgewählt ist (als „Select-low-Modus"
bekannt), dann wird, wenn die Bremsen betätigt werden, die Schlupfregeleinrichtung
betätigt,
in Abhängigkeit
davon, daß der Regler
einen Schlupfzustand des mit der Oberfläche mit niedrigerer Reibung
zusammenwirkenden Rades erfaßt,
um das gemeinsame Versorgungsventil dazu zu veranlassen, den Bremsdruck
zu steuern, so daß die
Bremswirkung an allen Rädern
des Kanals reduziert wird. Wenn der Kanal mehr als zwei Räder umfaßt, wird
normalerweise die Schlupfregeleinrichtung durch das Rad gesteuert,
das mit der Oberfläche
mit der niedrigsten Reibung zusammenwirkt, d. h. das Rad, das zuerst
einen Schlupf aufweist. Wenn zweckmäßig, kann allerdings auch eine
andere Oberfläche
als die Oberfläche
mit höchster
Reibung ausgewählt
werden, wobei diese Oberfläche
nachfolgend als Oberfläche
mit niedrigerer Reibung bezeichnet wird.
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In einem Select-low-Modus steuert
der Regler den Bremsdruck der Räder
entsprechend Schlupfzuständen
des mit der Oberfläche
mit niedrigerer Reibung zusammenwirkenden Rades. Dies erzeugt eine
Verminderung der Bremswirkung des Rades bzw. der Räder, das
bzw. die mit der oder jeder Oberfläche mit höherer Reibung in Eingriff steht
bzw. stehen, so daß die
gesamte Bremswirkung vermindert wird und die Verzögerung etwa äquivalent
zu den Rädern
ist, die mit der Oberfläche
mit niedrigerer Reibung in Eingriff stehen.
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Alternativ, wenn das Rad ausgewählt ist,
das mit einer Oberfläche
mit höherer
Reibung im Eingriff steht (als „Select-high-Modus" bekannt),
dann wird die Schlupfregeleinrichtung, wenn die Bremsen betätigt werden,
in Abhängigkeit
davon betätigt,
daß der Regler
einen Schlupfzustand des Rades erfaßt, das mit der Oberfläche mit
höherer
Reibung in Eingriff steht, um das gemeinsame Versorgungsventil dazu zu
veranlassen, den Bremsdruck zu steuern, um die Bremswirkung der
Räder zu
vermindern.
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Wenn der Kanal mehr als zwei Räder aufweist,
wird die Schlupfregeleinrichtung normalerweise durch das Rad gesteuert,
das mit der Oberfläche mit
höchster
Reibung in Eingriff steht, d. h. dann, wenn alle Räder einen
Schlupf aufweisen. Wenn zweckmäßig, kann
allerdings auch eine andere Oberfläche als die Oberfläche mit
höchster
Reibung ausgewählt
werden, wobei diese Oberfläche
nachfolgend als Oberfläche
mit höherer
Reibung bezeichnet wird.
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In einem Select-high-Modus steuert
der Regler den Bremsdruck der Räder
entsprechend den Schlupfzuständen
des mit der Oberfläche
höherer Reibung
zusammenwirkenden Rades. Dies veranlaßt das Rad bzw. die Räder auf
der oder jeder Oberfläche
mit niedrigerer Reibung dazu, weiterhin einen Schlupfzustand aufzuweisen.
Unter diesen Umständen
liefert das Rad bzw. die Räder,
das/die mit der oder jeder Oberfläche mit niedrigerer Reibung
in Eingriff steht/stehen, wenig Stabilität, obwohl durch Bereitstellen
einer Schlupfregelung für
das bzw. die Räder,
die mit der bzw. den Oberfläche(n)
mit höherer Reibung
in Eingriff steht bzw. stehen, die Verzögerung durch das bzw. die Räder, die
mit der bzw. den Oberfläche(n)
mit höherer
Reibung in Eingriff steht bzw. stehen, maximiert wird und die Stabilität insgesamt
aufrechterhalten wird.
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Ein Regelsystem, das in der Lage
ist, von einem Select-low-Modus in Abhängigkeit von den vorherrschenden
Oberflächenbedingungen
in einen Select-high-Modus zu wechseln, hätte die Vorteile des Select-low-Modus
auf homogenen Oberflächen
mit niedriger Reibung, deren Reibungskoeffizienten innerhalb eines
engen Bereichs liegen, und den Vorteil des Select-high-Modus auf Oberflächen, deren
Reibungskoeffizienten innerhalb eines weiten Bereichs liegen.
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Das Prinzip des Wechselns des Steuerungsmodus
erfordert die Lösung
einer Vielzahl von Problemen. Beispielsweise, zumindest eines von:
die
Fähigkeit,
unterschiedliche Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche zu erkennen;
die Fähigkeit,
eine Beziehung zwischen der Reaktion eines Rades des Fahrzeugs auf
Oberflächen
mit niedriger Reibung und Oberflächen
mit hoher Reibung herzustellen;
das Bereitstellen eines adäquaten Bremsdrucks,
der von der Last und der Straßenoberfläche abhängt, zur Verfügbarkeit
an der Bremse, um zu ermöglichen, daß die Haftung
genutzt wird, bevor die Logik gewechselt wird;
die Auswirkung
einer Last auf die Reaktion des Rades;
die Fähigkeit,
auf Anforderungen des Fahrers während
eines Bremsvorgangs zu reagieren. Die Fähigkeit, auf Veränderungen
der Straßenoberfläche zu reagieren,
bspw. von homogenen Reibungskoeffizienten zu gemischten Reibungskoeffizienten
und von gemischten Reibungskoeffizienten zu homogenen Reibungskoeffizienten
während
eines Bremsvorgangs.
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Die einzige Information, die zur
Verfügung steht,
um die vorstehend genannten Entscheidungen zu treffen, ist die Radgeschwindigkeit,
wobei davon drei Parameter existieren, die verwendet werden können, nämlich: Beschleunigungsrate
des Rades; Verzögerungsrate
des Rades; Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen einer tatsächlichen
Radgeschwindigkeit und einer nominalen Radgeschwindigkeit, die vorhanden
wäre, wenn
kein Schlupf eines Rades relativ zu der Straße vorhanden wäre, d. h.
die äquivalent
zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
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Die WO-A-92/20555 beschreibt das
Wechseln zu einem Select-low-Modus unter bestimmten Fahrbedingungen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein neuartiges und verbessertes Fahrzeugbremssystem bereitzustellen,
bei dem die vorstehend genannten Probleme überwunden sind oder vermindert
auftreten.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird ein Fahrzeugbremssystem bereitgestellt, mit:
einem
Mittel, in einem anfänglichen
Antischlupfzyklus, zum Durchführen
einer ersten Bestimmung, um einen Select-high-Modus oder einen Select-low-Modus
in Übereinstimmung
mit Radgeschwindigkeitsparametern auszuwählen;
einem Mittel in
einem zweiten oder darauffolgenden Antischlupfzyklus, um eine zweite
Bestimmung durchzuführen,
um festzulegen, ob ein Nahe-μ-Test in Übereinstimmung
mit Radgeschwindigkeitsparametern durchzuführen ist;
einem Mittel,
um folgend auf die Auswahl des Select-low-Modus einen Nahe-μ-Test durchzuführen, wobei
der Nahe-μ-Test
umfaßt,
daß ein
Anstieg des Bremsdrucks durchgeführt
wird und dann ein Select-high-Modus oder ein Select-low-Modus ausgewählt wird,
in Übereinstimmung
mit der Geschwindigkeit der Räder,
die sich aus dem genannten Anstieg des Bremsdrucks in dem Nahe-μ-Test ergibt.
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Der genannte Anstieg des Bremsdrucks kann
ein kontrollierter Anstieg sein.
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Die genannte Auswahl des Modus als
ein Ergebnis des Nahe-μ-Tests
kann umfassen, daß die erste
Bestimmung durchgeführt
wird.
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Die genannte Auswahl des Modus kann
in dem ersten Zyklus anschließend
an den Nahe-μ-Test durchgeführt werden,
und die zweite Bestimmung kann in einem anschließenden Zyklus oder anschließenden Zyklen
durchgeführt
werden.
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In der genannten ersten Bestimmung
kann zumindest einer der folgenden Schritte durchgeführt:
Bestimmen,
welches Rad als erstes eine vorbestimmte Erfassungsschwelle erreicht,
und Bezeichnen dieses Rades als das niedrige Rad,
Bestimmen
der Verzögerung
des niedrigen Rades,
Bestimmen der Beschleunigung des niedrigen
Rades,
Bestimmen des Schlupfs des anderen, hohen Rades,
Bestimmen
der Beschleunigung des anderen, hohen Rades,
Bestimmen des
Verhältnisses
der Beschleunigungen des niedrigen und des hohen Rades und, in Übereinstimmung
damit, Auswählen
eines hohen/modifizierten Select-high-Modus oder eines Select-low-Modus.
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Wenn die genannte erste Bestimmung
zu einem Select-low-Modus führt,
in einem anschließenden
Antischlupfzyklus, kann die genannte zweite Bestimmung durchgeführt werden.
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In der genannten zweiten Bestimmung
kann zumindest einer der folgenden Schritte durchgeführt werden:
Feststellen,
ob der Schlupf des genannten hohen Rades unterhalb einer Schwelle
liegt,
Bestimmen des Schlupfs des niedrigen Rades,
Bestimmen
der Beschleunigung des niedrigen Rades,
Bestimmen der Beschleunigung
des hohen Rades,
Bestimmen des Verhältnisses der Beschleunigungen des
niedrigen und des hohen Rades,
Bestimmen, ob ein Nahe-μ-Test durchzuführen ist oder
nicht, in Übereinstimmung
damit.
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Ein Antischlupfzyklus kann einen
Zyklus umfassen, in dem der Bremsdruck reduziert wird, kann konstant
gehalten werden und dann erhöht
werden.
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In einem Antischlupfzyklus, in dem
der Bremsdruck in Schritten durch ein Mittel erhöht wird, das einen Solenoid
enthält,
der intermittierend deaktiviert wird, kann das System ein Mittel
umfassen, um
eine Zeit T1 zu bestimmen,
für die
der Solenoid in einem ersten Schritt des Antischlupfzyklus deaktiviert wird,
und
ein Mittel, um den genannten Nahe-μ-Test durchzuführen, indem
der genannte Solenoid für
eine Zeit T = T1 + Tc deaktiviert wird,
wobei Tc eine Konstante ist.
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Alternativ, in einem Antischlupfzyklus,
in dem der Bremsdruck in Schritten durch ein Mittel erhöht wird,
das einen Solenoid enthält,
der intermittierend deaktiviert wird, kann das System ein Mittel
umfassen, um die gesamte Zeit TT zu bestimmen,
für die der
Solenoid deaktiviert wird, in einem ersten Schritt des Antischlupfzyklus
und in allen folgenden Schritten, und wobei dies mit einer Funktion
multipliziert wird, um die Zeit T zu ergeben.
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Die genannte erste Bestimmung kann
zumindest eines von Mitteln umfassen, um
festzustellen, welches
Rad als erstes eine vorbestimmte Erfassungsschwelle erreicht, und
dieses Rad als das Niedrigreibungsrad zu bezeichnen,
zu bestimmen,
ob das niedrige Rad eine Verzögerung
aufweist, die oberhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn
nicht, einen Select-low-Modus auszuwählen; wenn ja, fortzufahren,
um zu bestimmen, ob das niedrige Rad eine Beschleunigung aufweist,
die unter einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn nicht, einen
Select-low-Modus auszuwählen; wenn
ja, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das andere, hohe Rad einen
Schlupf unterhalb einer vorbestimmten Schwelle aufweist;
- a)
wenn ja, und wenn das System eine einzige Achse aufweist, einen
Select-low-Modus auszuwählen; oder
- b) wenn ja, und wenn das System eine zweite Achse aufweist,
fortzufahren, um;
zu bestimmen, ob das niedrige Rad der zweiten
Achse eine Beschleunigung unter einer vorbestimmten Schwelle aufweist,
wenn
ja, einen Select-high-Modus oder einen modifizierten Select-high-Modus
auszuwählen;
wenn
nicht, fortzufahren zu einer Select-high-Entscheidung auf der genannten
zweiten Achse,
wenn nicht; einen Select-low-Modus auszuwählen; wenn
ja, einen Select-high-Modus oder einen modifizierten Select-high-Modus
auszuwählen,
- c) wenn nicht, und das System eine einzige Achse oder eine zweite
Achse aufweist, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das hohe Rad eine
Beschleunigung über
einer vorbestimmten Schwelle aufweist, wenn nicht, einen Select-low-Modus
auszuwählen;
wenn ja, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das Verhältnis der
Beschleunigung des hohen zu der des niedrigen Rades über einer
vorbestimmten Schwelle liegt,
- c)1 wenn nicht, einen Select-low-Modus
auszuwählen;
wenn ja, und wenn das System eine einzige Achse aufweist, einen
Select-high-Modus oder einen modifizierten Select-high-Modus auszuwählen; oder
- c)2 wenn ja, und wenn das System eine
zweite Achse aufweist, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das Niedrigreibungsrad
der zweiten Achse eine Beschleunigung unter einer vorbestimmten
Schwelle aufweist, wenn ja, einen Select-high-Modus oder einen modifizierten
Select-high-Modus auszuwählen; wenn
nicht, fortzufahren, um eine Select-high-Entscheidung auf einer
genannten zweiten Achse zu treffen, wenn nicht, einen Select-low-Modus
auszuwählen;
wenn ja, einen Select-high-Modus
oder einen modifizierten Select-high-Modus auszuwählen.
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Wenn das Fahrzeug eine zweite Achse
aufweist, kann eine Select-high-Entscheidung auf der genannten zweiten
Achse zumindest ein Mittel umfassen, um
festzustellen, welches
Rad als erstes eine vorbestimmte Erfassungsschwelle erreicht, und
dieses dann als das niedrige Rad zu bezeichnen,
zu bestimmen,
ob das niedrige Rad eine Verzögerung
aufweist, die über
einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn nicht, einen Select-low-Modus
auszuwählen; wenn
ja, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das niedrige Rad eine Beschleunigung
aufweist, die unter einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn
nicht, einen Select-low-Modus auszuwählen; wenn ja, fortzufahren,
um zu bestimmen, ob das andere, hohe Rad einen Schlupf unter einer
vorbestimmten Schwelle aufweist,
wenn ja, einen Select-high-Modus
auszuwählen; wenn
nicht, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das hohe Rad eine Beschleunigung über einer
vorbestimmten Schwelle aufweist,
wenn nicht, einen Select-low-Modus
auszuwählen; wenn
ja, fortzufahren, um zu bestimmen, ob das Verhältnis der Beschleunigung des
hohen zu der des niedrigen Rades oberhalb einer vorbestimmten Schwelle
liegt,
wenn nicht, einen Select-low-Modus auszuwählen; wenn
ja, einen Select-high-Modus oder einen modifizierten Select-high-Modus
auszuwählen.
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In dem genannten zweiten oder nachfolgenden
Zyklus kann ein Mittel vorgesehen sein, um zu bestimmen, ob der
Schlupf des hohen Rades unter einer Schwelle liegt,
- a) wenn
nicht, fortfahren, um zu bestimmen, ob der Schlupf des niedrigen
Rades über
eines vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn nicht, kein Einleiten
eines Nahe-μ-Tests;
wenn ja, fortfahren, um zu bestimmen, ob die Beschleunigung des
niedrigen Rades unter einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn
nicht, kein Einleiten eines Nahe-μ-Tests;
wenn ja, fortfahren, um zu bestimmen, ob die Beschleunigung des
hohen Rades über
einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn nicht, kein Einleiten
eines Nahe-μ-Tests;
wenn ja, fortfahren, um zu bestimmen, ob das Verhältnis der
Beschleunigung des Hochreibungsrades zu der des Niedrigreibungsrades über einer
vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn nicht, kein Einleiten eines
Nahe-μ-Tests;
wenn ja, Einleiten eines Nahe-μ-Tests.
- b) wenn ja, fortfahren, um zu bestimmen, ob der Schlupf des
niedrigen Rades über
einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn nicht, kein Einleiten
eines Nahe-μ-Tests;
wenn ja, fortfahren, um zu bestimmen, ob die Beschleunigung des
niedrigen Rades unter einer vorbestimmten Schwelle liegt,
wenn
nicht, kein Einleiten eines Nahe-μ-Tests;
wenn ja, Einleiten eines Nahe-μ-Tests.
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Das Mittel, um einen Anstieg des
Bremsdrucks durchzuführen,
kann so wirken, daß es
den genannten Anstieg während
einer begrenzten Zeitspanne veranlaßt.
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Der genannte Anstieg des Bremsdrucks kann
so durchgeführt
werden, daß der
genannte Bremsdruck dazu veranlaßt wird, während der begrenzten Zeitspanne
anzusteigen
- a) mit einer höheren Geschwindigkeit als in
der vorangegangenen Phase mit Bremsdruckanstieg, oder, wahlweise,
- b) mit der gleichen Geschwindigkeit wie in der vorangehenden
Phase mit Bremsdruckanstieg, oder
- c) mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als in der vorangegangenen
Phase mit Bremsdruckanstieg.
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Das Mittel zum Steuern des Bremsdrucks während der
begrenzten Zeitspanne kann so wirken, daß dann, wenn der Bremsdruck
vergrößert wird,
er mit der gleichen Geschwindigkeit oder mit einer größeren Geschwindigkeit
oder mit einer geringeren Geschwindigkeit als in der vorangegangenen
Phase mit Bremsdruckanstieg erhöht
wird.
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Es kann ein Mittel vorgesehen sein,
um den Bremsdruck, der in der Phase des Bremsdruckanstiegs erreicht
worden ist, zu begrenzen, bspw. nachdem das Rad, das mit der Oberfläche mit
niedrigerer Reibung in Eingriff steht, die Bedingungen für einen Antiblockiervorgang
erfüllt
hat.
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Das genannte Mittel zum Begrenzen
des Bremsdrucks kann die Phase des Bremsdruckanstiegs nach einer
vorbestimmten Zeit beenden und dann den Bremsdruck auf diesem Druck
halten.
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Die Räder können gelenkte Räder und/oder angetriebene
Räder und/oder
nicht gelenkte, nicht angetriebene Räder sein.
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Das Fahrzeug kann zwei Achsen aufweisen, nämlich eine
erste Achse und eine zweite Achse, wobei jede einen Bremssteuerkanal
für Räder auf
gegenüberliegenden
Seiten der Achse aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, daß dann,
wenn die erste Achse in einem Select-high-Modus oder in einem modifizierten
Select-high-Modus betrieben wird, und die zweite Achse in einem
Select-high-Modus oder einem modifizierten Select-high-Modus betrieben
wird, eine Bestimmung des Select-high-Modus oder des Select-low-Modus
in Bezug auf die erste Achse durchgeführt wird, die eine Select-low-Marke
setzt, wenn die erste Achse in den Select-low-Modus umgesteuert
werden soll, und eine Bestimmung des Select-high-Modus oder des
Select-low-Modus in
Bezug auf die zweite Achse durchgeführt wird, und die Umsteuerung
der zweiten Achse in den Select-low-Modus davon abhängt, ob
die Select-low-Marke gesetzt worden ist.
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Das Fahrzeug kann ein Motorfahrzeug
mit einer angetriebenen und einer nicht angetriebenen Achse sein,
oder ein Sattelauflieger mit zwei oder mehr Achsen, oder ein Anhänger mit
zumindest zwei Achsen.
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Die Räder einer Achse können lenkbare
Räder sein,
und die Räder
der anderen Achse können antreibbar
sein.
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Ausführungsformen der Erfindung
werden nachfolgend mehr im einzelnen und beispielhaft beschrieben,
wobei auf die beigefügten
Zeichnungen bezug genommen wird, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Sattelaufliegerfahrzeugs mit einem
Luftbremssystem zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist;
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2 schematisch
einen Schaltkreis zeigt, der das Luftbremssystem darstellt;
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2a schematisch
einen Schaltkreis zeigt, der ein alternatives Luftbremssystem für ein angetriebenes
und gelenktes Fahrzeug zeigt, wie bspw. ein Zugfahrzeug des Sattelaufliegerfahrzeugs
nach 1, oder ein lasttragendes
Fahrzeug, das angetriebene und nicht angetriebene Achsen aufweist, von
denen eine lenkbar ist;
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2b schematisch
einen Schaltkreis zeigt, in dem ein weiteres alternatives Bremssystem
für ein angetriebenes
und gelenktes Fahrzeug dargestellt ist, das ein Luft-/hydraulisches
Bremssystem aufweist;
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3 eine
graphische Darstellung ist, die die Veränderung des Bremsdrucks mit
der Zeit und die entsprechende Veränderung der Radgeschwindigkeit
mit der Zeit für
ein Rad zeigt, das mit einer Oberfläche mit hoher Reibung in Eingriff
steht, und für
ein Rad, das mit einer Oberfläche
mit geringer Reibung in Eingriff steht, in einem Bremssystem, in
dem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist, wobei ein Select-low-Modus
dargestellt ist;
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4a eine
graphische Darstellung ähnlich der
nach 3 ist, wobei aber
ein Select-high-Modus dargestellt
ist, nachdem anfänglich
ein Select-low-Modus ausgewählt
worden war;
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4b eine
graphische Darstellung ähnlich der
nach 4a ist, wobei aber
ein modifizierter Select-high-Modus dargestellt ist, nachdem anfänglich ein
Select-low-Modus ausgewählt
worden war;
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5 eine
schematische Darstellung der Funktion eines Algorithmus zum Auswählen zwischen
einem Select-low-Modus und einem Select-high-Modus ist;
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6 eine
schematische Darstellung der Funktion eines Algorithmus zum Auswählen zwischen
einem Select-low-Modus und einem Select-high-Modus ist, wobei das
Fahrzeug eine zweite Achse aufweist;
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7 eine
schematische Darstellung der Funktion eines Algorithmus zeigt, zum
Bestimmen, ob eine Veränderung
des Reibungskoeffizienten der Oberfläche aufgetreten ist;
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8 eine
schematische Darstellung der Funktion eines Algorithmus zeigt, um
von einem Select-high-Modus in einen Select-low-Modus umzusteuern;
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9 eine
schematische Darstellung der Funktion eines Algorithmus zeigt, um
von einem modifizierten Select-high-Modus in einen Select-low-Modus
umzusteuern, und
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10 eine
schematische Darstellung der Funktion eines Algorithmus zeigt, um
von einem Select-high-Modus bei mehreren Achsen in einen Select-low-Modus
umzusteuern.
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Nachfolgend wird auf die Zeichnungen
Bezug genommen.
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In 1 ist
ein Zugfahrzeug 9 dargestellt, an das ein Sattelauflieger 10 mittels
einer herkömmlichen
Auflageplattenkupplung in einer herkömmlichen Weise angekuppelt
ist. Das Zugfahrzeug ist mit einem herkömmlichen Luftbremssystem versehen,
wobei ein Luftkompressor 11 vorhanden ist.
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2 zeigt
ein Luftbremssystem, das bei dem Anhänger 10 vorhanden
ist, während 2a ein Luftbremssystem zeigt,
das bei dem Zugfahrzeug 9 vorhanden ist, und 2b eine Modifikation der 2a zeigt, wenn das Bremssystem
für das
Zugfahrzeug 9 bestimmt ist, sich aber auf ein Luft-/hydraulisches
Bremssystem bezieht. Die gleichen Bezugszeichen sind in 2 bis 2b verwendet, so daß sie sich auf entsprechende
Teile beziehen.
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Eine Speichereinrichtung 12 ist
vorgesehen, um komprimierte Luft zu speichern, und ein vom Fahrer
betätigtes
Bremssteuerventil 13, das ein Bremssteuersignal an in der
Leitung liegende Ventileinrichtungen 14 am Zugfahrzeug
abgibt, die veranlassen, daß Luft,
oder je nach Lage des Falls Hydraulikfluid den Bremsen der Räder 15 des
Zugfahrzeugs zugeführt
wird. Unter Bezugnahme auf 2 ist
eine Hauptluftzufuhr am Zugfahrzeug 10 über eine herkömmliche
Kupplung 17 vorgesehen, während ein Bremssteuersignal
von dem Pedal 13 ebenfalls über eine herkömmliche
Kupplung 18 an den Anhänger 10 weitergegeben
wird.
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Die Hauptluftzufuhr über die
Kupplung 17 wird über
eine Leitung 19 an dem Anhänger an einen Speicher 20 und über eine
Leitung 21 an ein Relaisventil 22 zugeführt, das
ein gemeinsames Versorgungsventil zum Zuführen des Bremsdrucks über eine
Leitung 23 an zwei Radbremsen 24a, 24b für Räder 25a, 25b an
gegenüberliegenden
Enden einer Achse 26 des Anhängers bildet. Die Räder 25a, 25b stehen
mit Oberflächen 27a, 27b in
Eingriff. Wenn das Fahrzeug gefahren wird, kann sich der Reibungskoeffizient
der Oberflächen
sowohl in der absoluten als auch in der relativen Größe verändern.
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Der Anhänger hat ein Einkanal-Bremssteuersystem,
bei dem das Bremssteuersignal über
eine Leitung 28 an ein Lasterfassungsventil 29 und über eine
Leitung 30 an eine Schlupfregeleinrichtung 31 geleitet
wird, die zwei Solenoidventile A, B aufweist. Eine
Einwege-Bypassleitung 32a kann
zwischen der Leitung 32 und der Leitung 30 vorgesehen
sein, um eine Reduktion der Bremsanforderung zu ermöglichen,
auch wenn sich die Solenoidventile A, B in einem
Haltezustand befinden, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Das
Ventil A besteht aus einem Halteventil, das, wenn es aktiviert
ist, eine Luftströmung
in jeder Richtung durch das Ventil verhindert, während das Ventil B ein
Ablaßventil
ist, das, wenn es aktiviert ist, das Ablassen von Luft über eine
Leitung 32 zuläßt, die
mit der Steuerseite des Relaisventils 22 verbunden ist.
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Die Leitung 32 gibt daher
ein Bremsbetätigungssignal
an das Relaisventil 22 ab, das vom Bremssteuersignal auf
der Leitung 28 abhängt,
aber durch die Schlupfregeleinrichtung 31 moduliert wird. Die
Schlupfregeleinrichtung wird durch Schlupfregelanweisungen gesteuert,
die auf elektrischen Leitungen 33, 34 bereitgestellt
werden, die von einem elektronischen Regler 35 kommen.
Der elektronische Regler 35 beinhaltet einen Mikrocomputer,
der in diesem Beispiel auf einem einzelnen Chip eine zentrale Recheneinheit
(CPU) aufweist, die durch einen Adreßbus und einen Datenbus mit
einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ver bunden ist, der als Arbeitsspeicher
dient, und mit einem programmierbaren Nur-Lesespeicher (PROM), der
als Speicher für ein
Betriebsprogramm des Systems dient, zusammen mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen für Ein- und
Ausgang von Signalen. Wenn zweckmäßig, können diese Merkmale des elektronischen
Reglers 35 in einer anderen geeigneten Weise verwirklicht werden.
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In 2a wird
Luft durch ein fußbetätigbares Ventil 13 an
vordere, lenkbare Räder 15a über ein elektrisches
modulierendes Ventil 14a und an hintere, angetriebene Räder 15b über ein
elektrisches modulierendes Ventil 14b und an ein herkömmliches Lasterfassungsventil 29a abgegeben.
Die Ventile 14a, 14b sind in der Leitung liegende
Ventile, so daß sie
unmittelbar auf Luft, die von dem Speicher an die Bremsen 24a, b zuzuführen ist,
wirken. Die Ventile 14a, 14b weisen zwei Solenoide
auf, ähnlich
den Solenoiden a und b, die vorstehend beschrieben worden sind.
Wenn gewünscht,
können
Relaisventile anstelle der in der Leitung angeordneten Ventile verwendet
werden, und umgekehrt, je nachdem wie es zweckmäßig ist, durchweg in der vorliegenden
Beschreibung.
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In 2b ist
das System zusätzlich
mit Pneumatik-Hydraulik-Wandlern C versehen, so daß Hydraulikfluid
den Bremsen 24a, b zugeführt wird.
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Der PROM ist mit einem Algorithmus
programmiert, der ein Mittel bereitstellt, um das Bremssystem der
vorliegenden Erfindung zu steuern und eine herkömmliche ABS-Regelung zu bilden,
und um insbesondere einen Select-high-Modus oder einen Select-low-Modus
anzunehmen. 5 erläutert die Funktion
eines Algorithmus bei der Auswahl zwischen einem Select-low-Modus
und einem Select-high-Modus, wobei die Erfindung auf eine einzelne
Achse angewendet ist, welches die eines Anhängers oder eine hintere Achse
eines Fahrzeugs sein kann, und wobei es sich um eine angetriebene
Achse handeln kann. 6 erläutert die
Funktion des Algorithmus bei der Auswahl zwischen einem Select-high-Modus
und einem Select-low-Modus, wobei die Erfindung zusätzlich auf
eine zweite Achse angewendet ist, bei der es sich um eine gelenkte
Achse handeln kann.
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Die elektronische Steuerung wird
mit Radgeschwindigkeitssignalen über
elektrische Leitungen 38, 39 von Sensoren 36a, 36b versorgt,
die die Geschwindigkeit der Räder 25a bzw. 25b erfassen.
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Zur Erleichterung der Beschreibung
sei nachfolgend auf 3 Bezug
genommen, in der ein Beispiel für
die Steuerung im Select-low-Modus erläutert ist. Mit der mit 1 bezeichneten
Linie ist die Drehgeschwindigkeit, aufgetragen gegen die Zeit, eines
der Räder 25a, 25b dargestellt,
während
die mit 2 bezeichnete Linie in ähnlicher
Weise die Drehgeschwindigkeit des anderen Rades darstellt. In dem vorliegenden
Beispiel zeigen die mit 1 und 2 bezeichneten Linien die Veränderung
der Geschwindigkeit des Rades 25a bzw. des Rades 25b.
In diesem Beispiel steht das Rad 25a mit einer Oberfläche in Eingriff,
deren Reibungskoeffizient höher
ist als der Reibungskoeffizient der Oberfläche, mit dem das Rad 25b in
Eingriff steht.
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Die mit 3 bezeichnete Linie stellt
die Veränderung
des Bremsdrucks über
der Zeit dar. Der Bremsdruck ist der Druck der Luft in der Leitung 23, die
zu den Bremsen 24a, 24b verläuft.
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In der Zone A hat der Fahrer
noch keinerlei Bremswirkung mit dem Ventil 13 angefordert,
so daß der
Bremsdruck Null ist und sich die Räder 25a, 25b mit
der gleichen oder mit ähnlichen
Geschwindigkeiten S1 , S1 (entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit)
drehen, was von dem schlupffreien Eingriff der Räder 25a, 25b mit
den Oberflächen 27a, 27b kommt.
Am Punkt 1 werden die Bremsen betätigt, und in der Zone B ist
ein Ansteigen des Bremsdrucks dargestellt, der den Bremsen 24a, 24b in
der Leitung 23 zugeführt
wird, als Folge der Anforderung einer Bremswirkung durch den Fahrer
durch Niederdrücken
des Fußventils 13 und
damit durch Bereitstellen eines Bremssteuersignals über die
Verbindung 18 entlang Leitung 28, Lastventil 29,
Leitung 30, Schlupfregeleinheit 31 und Leitung 32 an
der Steuerseite des Relaisventils 22. An diesem Punkt ermöglicht die
Schlupfregeleinheit 31 eine freie Strömung des Bremssteuersignals,
da sich die Räder,
wie aus den Linien 1 und 2 ersichtlich ist, anfangs noch mit einer
Geschwindigkeit drehen, die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht,
weil noch kein Schlupfzustand auftritt, obwohl der absolute Wert
der Geschwindigkeit etwas abgenommen hat, da das Fahrzeug begonnen
hat, seine Geschwindigkeit zu verlangsamen.
-
Am Punkt 2 steht das Rad 25b mit
der Oberfläche 27b in
Eingriff, die einen Reibungskoeffizienten aufweist, der niedriger
ist als der der Oberfläche, so
daß das
Rad 25b beginnt, einen Schlupf relativ zur Oberfläche 27b aufzuweisen.
In dem dargestellten Beispiel hält
das Rad seine Drehbewegung nicht an, aber es verlangsamt sich auf
eine Geschwindigkeit S2 .
-
Als Ergebnis davon, daß der Sensor 36b in dem
dargestellten Beispiel das Einsetzen eines Schlupfzustands des Rades 25b erfaßt, sendet
der Regler 35 Schlupfregelanweisungen an die Solenoide A, B,
um einen Antischlupfzyklus auszuführen, so daß die Solenoidventile A und B aktiviert
werden, um den Bremsdruck während
einer Druckverminderungsphase C°r zu vermindern, bis der
Bremsdruck auf einen Druck P1 an
Punkt 3 vermindert ist, der ausreicht, um den Schlupf des
Rades zu beenden und ermöglicht,
daß es
seine normale Abrollgeschwindigkeit wiedergewinnt.
-
Während
einer Erholungsphase C°h setzt sich
der Antischlupfzyklus fort, und von Punkt 3 nach Punkt 4 wird
der Druck konstant auf einem Druck P1 gehalten,
und das Rad 25 beschleunigt.
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Wenn sich die Geschwindigkeit des
Rades 25b auf einen Bereich innerhalb eines vorbestimmten
Levels der Fahrzeuggeschwindigkeit erholt hat (Punkt 4),
was in einer an sich bekannten Weise auf der Grundlage des Speichers
der Fahrzeuggeschwindigkeit vor dem Schlupfzustand bestimmt wird,
liefert der Regler 35 Schlupfregelanweisungen an die Solenoidventile A, B,
so daß der
Bremsdruck dazu veranlaßt
wird, vom Level P1 mit einem vorbestimmten
Verlauf anzusteigen, welcher einen anfänglichen, relativ großen Schritt
umfaßt,
gefolgt von einer Reihe von kleineren Schritten, die durch eine
Haltephase voneinander getrennt sind, bis auf ein Level, welches
entweder den Beginn eines weiteren Antischlupfzyklus veranlaßt oder
bis ein maximaler angeforderter Druck erreicht ist.
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Der Regler 35 liefert anfangs
ein Signal an die Ventile A, B, so daß sie beide
deaktiviert sind, damit ein Strom eines Bremssteuersignals veranlaßt wird,
so daß der
Bremsdruck erhöht
wird, und anschließend
wird das Solenoid A aktiviert, so daß der Druck während einer
vorbestimmten Zeit gehalten wird, worauf eine Deaktivierung des
Solenoids B erfolgt, um den Druck weiter zu erhöhen, so
daß der Druck
schrittweise erhöht
wird. In 3 sind die
einzelnen Schritte nicht dargestellt, sondern die Linie 3 zeigt
den „integrierten"
oder zeitlich gemittelten Effekt der Schritte. Wie in Abschnitt D ° dargestellt
ist, wird der Druck nicht schrittweise mit einer konstanten Rate
erhöht,
sondern nach einem vorbestimmten Verlauf. In dem vorliegenden Beispiel
hängt der
erste, größere Schritt,
d. h. der steilste Abschnitt der Linie 3 in dem Bereich D°, von
der Beschleunigungsrate ab, während
der zweite Teil oberhalb des Knicks im vorliegenden Beispiel konstant
ist, wobei aber auch andere Verläufe
verwendet werden können,
wenn dies zweckmäßig ist.
Es können
auch andere Antischlupfzyklen verwendet werden, in denen bspw. die
Haltephase sehr kurz ist oder nicht besteht.
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Nachfolgend sei auf 5 Bezug genommen. Wenn die Bremsen zuerst
bspw. an Punkt 1 in 3 betätigt werden,
wird der Regler anfangs dazu veranlaßt, in einen Select-low- bzw.
Select-high-Entscheidungsprozeß einzutreten,
wie dies in 5 dargestellt
ist. Dies bedeutet, daß anfangs
in einem Bereich I der Regler 35 aufgrund von
Geschwindigkeitssignalen, die über
die Sensoren 36a, 36b geliefert werden, erfaßt, ob ein
Rad, d. h. das Niederreibungsrad, das mit der Oberfläche mit
niedrigerer Reibung in Eingriff steht, vorbestimmte Verzögerungs- und Schlupfgrenzwerte
erreicht. Wenn die Grenzwerte nicht erreicht werden, erfolgt kein
Antiblockiervorgang.
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Wenn im Bereich I ein Antiblockiervorgang signalisiert
wird, weist der Regler Mittel auf, um im Bereich II zu
bestimmten, ob sich die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb einer minimalen
Grenzgeschwindigkeit befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, dann
wird die Steuerung an das Niederreibungsrad übergeben. Wenn die minimale
Geschwindigkeit oberhalb eines minimalen Schwellenwerts liegt, wird eine
dritte Stufe des Algorithmus ausgeführt.
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In der dritten Stufe wird die Verzögerung des niedrigen
Rades, die im Bereich I bestimmt worden war, mit einer
Grenzwertverzögerung
verglichen, für den
Bereich III vorhergesagt, und wenn das niedrige Rad eine
Verzögerung
unterhalb dieses Wertes aufweist, wird die Regelung auf Select-low
gesetzt.
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Alternativ, wenn die Voraussetzung
erfüllt
ist, so daß die
Verzögerung
oberhalb der vorbestimmten Schwelle liegt, geht der Algorithmus
in den Bereich IV, wobei die Beschleunigung des niedrigen
Rades während
der Beschleunigungsphase mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen
wird. Tatsächlich
wird die zeitlich gemittelte Beschleunigung für das Rad während der betroffenen Zeitspanne
bestimmt, bspw. 200 ms. Wenn die Beschleunigung des niedrigen Rades
nicht unterhalb des Schwellenwerts liegt, liegt die Regelung bei
dem niedrigen Rad, während
dann, wenn sie unterhalb des Schwellenwerts liegt, der Algorithmus
dann zum Bereich V übergeht, in
dem das Ausmaß des
Schlupfs des anderen Rades, d. h. des hohen Rades, gemessen wird,
um zu bestimmen, ob sie unterhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt.
Wenn der Schlupf unterhalb des Schwellenwerts liegt, geht die Regelung
zu dem anderen, d. h. dem hohen Rad über, um eine Regelung entsprechend
dem Select-high-Modus oder dem modifizierten Select-high-Modus anzunehmen,
wie in 4a und 4b dargestellt ist und nachfolgend
zu beschreiben ist.
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Alternativ, wenn der Schlupf nicht
unter dem Schwellenwert liegt, geht der Algorithmus in den Bereich VI über, der
bestimmt, ob die Beschleunigung des hohen Rades oberhalb einer vorbestimmten Schwelle
liegt. Wenn die Schwelle nicht oberhalb einer vorbestimmten Schwelle
liegt, verbleibt die Regelung bei dem niedrigen Rad, während dann,
wenn sie sich oberhalb der vorbestimmten Schwelle befindet, der
Algorithmus in den Bereich VII übergeht, in dem bestimmt wird,
ob das Verhältnis
der Beschleunigung des hohen Rades zu der des niedrigen Rades oberhalb
eines Schwellenwerts liegt oder nicht. Wenn das Beschleunigungsverhältnis nicht
oberhalb des Schwellenwerts liegt, verbleibt die Regelung bei dem ausgewählten niedrigen
Rad, während
dann, wenn es oberhalb des Schwellenwerts liegt, die Regelung zu
dem ausgewählten
hohen Rad übergeht.
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Bei Regelung im Select-high-Modus,
in dem das Bremssystem durch die Charakteristik der Drehzahl des
Rades geregelt wird, das mit der Oberfläche mit hohem Reibungskoeffizienten
in Eingriff steht, und der Luftdruck wird abgelassen, gehalten und
erhöht
in Übereinstimmung
mit normaler Antischlupfregelung.
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Der modifizierte Select-high-Modus
der Regelung ist an dem Regler programmiert, da eine Regelung im
Select-high-Modus zu einer Tendenz eines Fahrzeugs führen kann,
zu einer Seite zu ziehen bzw. auszubrechen. Dies liegt daran, daß der Mittelpunkt der
Bremskraft der lenkbaren Räder
nicht mit dem Mittelpunkt der Lenkung übereinstimmt, so daß eine differentielle
Bremswirkung ein Drehmoment am Lenkrad hervorrufen kann, welches
ein Fahrer auszugleichen versuchen muß. Dieser Effekt tritt insbesondere
in Bezug auf das lenkbare Rad eines angetriebenen Fahrzeugs hervor,
wie bspw. beim Zugwagen eines Sattelaufliegers oder bei einem starren, Last
tragenden Lastkraftwagen, kann aber auch an den vorderen, lenkbaren
Rädern
eines Anhängers oder
an einer Achse eines Sattelaufliegers vorhanden sein. Um diesen
Effekt zu begrenzen, wird eine Regelung im modifizierten Select-high-Modus
verwendet.
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Im modifizierten Select-high-Modus
der Regelung sind Mittel vorhanden, mit denen der Regler den Anstieg
des Bremsdrucks verzögert,
verglichen mit normaler Regelung oder dem Select-high-Modus, bis
an den Punkt eines normalen Select-low-Modus oder einer erneuten
Betätigung,
d. h. dem Punkt 4 in 3 und 4. Dieser Unterschied ist wesentlich, da der
Punkt der Erfassung einen Kennwert liefert, d. h. Punkt 5,
an dem der Druck, anstelle ihn abfallen zu lassen, wie dies im Select-low-Modus
wie in 3 der Fall ist,
gehalten wird und schrittweise erhöht wird, wie im Select-high-Modus
der Regelung, 4a, wobei
dies aber verringert ge schieht, wie in 4b dargestellt. Die Geschwindigkeit und
Größe des schrittweisen
Druckanstiegs ist vom jeweiligen Fahrzeug abhängig. Als Ergebnis verwendet
eine normale Regelung im Select-high-Modus die verfügbare Haftung
des Hochreibungsrades, während
ein modifizierter Select-high-Modus die verfügbare Haftung des Hochreibungsrades
lediglich teilweise ausnutzt, aufgrund der vorstehend beschriebenen
unterschiedlichen Bremskräfte.
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Im modifizierten Select-high-Modus
ist die Zeitspanne, bevor der Druck erneut angewendet wird, größer als
die typischerweise vorherrschenden 200 ms bei der normalen Zeitspanne
zum erneuten Betätigen
der Bremse im Select-low-Modus der Regelung, d. h. Punkt 4, 3. Der Druckanstieg ist der gleiche wie
bei dem Select-low-Modus bis zum Punkt 5. Danach wird im
modifizierten Select-high-Modus, anders als beim Select-low-Modus,
der Druck gehalten, und anschließend tritt eine Phase mit einem
Anstieg des Drucks des Regelungsniveaus auf. Im modifizierten Select-high-Modus
der Regelung ist die Größe und Geschwindigkeit
bzw. Rate des Druckanstiegs auf einen Wert minimiert, der für den Fahrer
erforderlich ist, damit er in der Lage ist, das seitliche Ausweichen
bzw. Ausbrechen zu kontrollieren.
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In einem ersten Zyklus der Antischlupf-Arbeitsweise
geht das System anfänglich
davon aus, daß das
Niederreibungsrad, d. h. das erste Rad, welches einen Schwellenwert
der Verzögerung
erreicht, das System steuern soll. Daher sind in jeder der 3, 4a und 4b die
Abfolgen von Radgeschwindigkeiten und Druck in gleicher Weise bis
zum Punkt 3 dargestellt. Die Geschwindigkeit und Verzögerung der
Räder hängt nämlich von
den Reibungseigenschaften der Oberflächen ab, wobei allerdings diese Veränderungen
in den Figuren nicht dargestellt sind.
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Nachdem der Bremsdruck am Punkt 3 gehalten
worden ist, beschleunigt das niedrige Rad, und die vorliegend beschriebene
Bestimmung wird ausgeführt,
um zu entscheiden, ob die Regelung im Select-low-Modus verbleiben
soll oder in einen Select-high-Modus überwechseln soll, oder nicht.
Diese Bestimmung wird in einer speziellen Zeit ausgeführt, typischerweise
in dem Minimum, das notwendig ist, um in der Lage zu sein, die Bestimmung
auszuführen,
was bedeutet, daß ein
Meßwert
der Verzögerung des
Rades erhalten wird, wobei 200 ms typisch sind.
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Wenn die Einrichtung entscheidet,
daß die Regelung
im Select-low-Modus erfolgen soll, gibt 3 diese Position wieder. Das niedrige
Rad beschleunigt, und wenn es sich der Fahrzeuggeschwindigkeit nähert, wie
es zu dem betreffenden System paßt, beginnt das System, die Bremsen
der Achse zu betätigen,
indem eine anfänglich
große
Druckstufe bereitgestellt wird, auf die eine Anzahl von kleineren Druckstufen
folgen, bis das Rad erneut zu verzögern beginnt und einen Erfassungspunkt
5 erreicht, bei dem die Luft erneut abgelassen wird und ein zweiter Zyklus
beginnt.
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Wenn die Einrichtung entscheidet,
daß die Regelung
im Select-high-Modus erfolgen soll, gibt 4a diese Position wieder. In diesem Fall
werden die Bremsen nach einer vorbestimmten Zeit betätigt, z.
B. nach 200 ms, so daß die
Zeit minimiert wird, während
der das hohe Rad zu wenig gebremst wird. In diesem Fall tritt wiederum
eine anfängliche
große Druckstufe
auf, auf die eine Anzahl von kleineren Druckstufen folgen, bis das
Hochreibungsrad zu verzögern
beginnt und einen Erfassungspunkt 5 erreicht, an dem die
Luft abgelassen wird und ein zweiter Zyklus beginnt.
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Wenn die Einrichtung programmiert
ist, um einen modifizierten Select-high-Modus der Regelung anzunehmen,
und entscheidet, als Ergebnis der vorstehend beschriebenen Bestimmung
diesen Modus anzunehmen, während
das Rad beschleunigt, gibt 4b diese
Position wieder. In diesem Fall wartet das System, bis das Niederreibungsrad
die Fahrzeuggeschwindigkeit näherungsweise
erreicht hat, wie es für
das betroffene System paßt,
und dann wird die erste Druckstufe angewendet. Die Größe dieser Druckstufe
und die Zeit kann für
das betroffene System gewählt
werden. Dieser anfängliche
Schritt hat zur Folge, daß das
Niederreibungsrad verzögert
und den Erfassungspunkt 5 erreicht, der unter Bezugnahme
auf 3 beschrieben ist.
Diese Erfassungspunkt wird als Fix- bzw. Nullpunkt für die Reibungseigenschaften
der Oberfläche,
mit der das niedrige Rad in Eingriff steht, verwendet.
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Danach wird der Bremsdruck in kontrollierter Weise
in einer Anzahl von Stufen über
eine Zeitspanne und eine Größe erhöht, die
durch den Fixpunkt und/oder das betroffene Fahrzeug festgelegt sind,
bis ein vorbestimmter Druckanstieg erreicht ist, der durch den Fixpunkt
bestimmt wird. Dieser maximale Druck ist begrenzt im Vergleich mit
einem normalen Select-high-Modus,
wie vorliegend beschrieben ist.
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Selbstverständlich wird in allen Fällen, wenn bei
Druckanstieg keine Verzögerung
festgestellt wird, selbst beim maximal verfügbaren Bremsdruck, die Antischlupf-Betriebsweise
beendet.
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Wenn das Fahrzeug zwei Achsen aufweist, ist
der Algorithmus modifiziert, wie in 6 dargestellt
ist, wobei dort die gleichen Bereiche des Algorithmus mit den gleichen
Bezugszeichen wie in 5 angegeben
sind.
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Anfangs erhält der Algorithmus Signale
von der Achse und führt
die Bereiche I bis IV aus, wie in 5 dargestellt. Der Bereich V weicht
insoweit ab, daß dann,
wenn der Schlupf des hohen Rades unterhalb der vorbestimmten Schwelle
liegt, der Algorithmus, anstatt unmittelbar in einen Select-high-
oder einen modifizierten Select-high-Modus zu gehen, in den Bereich VIII gelangt,
wo in Bezug auf die zweite Achse bestimmt wird, ob sich die Beschleunigung des
niedrigen Rades unterhalb einer vorbestimmten Schwelle befindet
oder nicht. Wenn dies der Fall ist, geht die Regelung in einen Select-high-Modus
oder einen modifizierten Select-high-Modus über.
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Wenn die Beschleunigung nicht unterhalb der
Schwelle liegt, geht der Algorithmus zum Bereich IX, und
es wird eine Entscheidung zum Annehmen des Select-high-Modus auf
der zweiten Achse ausgeführt.
Die Entscheidung zum Annehmen des Select-high-Modus ist die gleiche
wie in den Bereichen I bis VII, wie im Zusammenhang
mit 5 beschrieben ist.
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Wenn die Entscheidung, den Select-high-Modus
anzunehmen, bzw. die Select-high-Entscheidung,
ja ist, wird ein Select-high-Modus oder ein modifizierter Select-high-Modus
der Steuerung angenommen, während
dann, wenn die Entscheidung nein ist, die Steuerung im Select-low-Modus
verbleibt.
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Alternativ, wenn im Bereich V der
Schlupf des hohen Rades nicht unterhalb der Schwelle liegt, geht
der Algorithmus in den Bereich VI und in den Bereich VII weiter,
wie in Verbindung mit 5 beschrieben.
Wenn allerdings im Bereich VII festgestellt wird, daß das Beschleunigungsverhältnis des
hohen zum niedrigen Rad oberhalb der Schwelle liegt, geht der Algorithmus
erneut in den Bereich VIII, wie vorstehend beschrieben
ist, und dann entweder unmittelbar in einen modifizierten Select-high-Modus
oder in den Bereich IX, wie vorstehend beschrieben.
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Nachdem sich die Räder des
Fahrzeugs auf die Fahrzeuggeschwindigkeit erholt haben und weiterhin
gebremst wird, wird der Druck in dem Bereich D° erhöht, wie
vorstehend erläutert.
Wenn der Druck ansteigt, wirkt das Rad 25b, unmittelbar
vor der Linie 5 in 3,
mit einem Bereich der Oberfläche 27b zusammen,
so daß das
Rad 25b beginnt, bei einem höheren Bremsdruck als dem, der
am Punkt 2 auftritt, Schlupf zu zeigen. Der Algorithmus
wird erneut gestartet, aber weil es sich hierbei um den zweiten
Zyklus der Antischlupf-Bremsbetätigung
handelt, wird ein modifizierter Algorithmus verwendet, der unter Bezugnahme
auf 7 erläutert wird.
Dieser Algorithmus ist dafür
ausgelegt, um zu erfassen, ob irgendeine Veränderung in den relativen Reibungskoeffizienten
der Oberflächen,
mit denen die Räder
in Eingriff stehen, besteht oder nicht, damit festgestellt werden
kann, ob die Reibungseigenschaften die Erfordernisse des Algorithmus
erfüllen
und ob demzufolge ein Nahe-μ-Test
(Test auf nahe beieinanderliegende Reibungskoeffizienten) durchgeführt werden sollte
oder nicht.
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Im Bereich I des Algorithmus
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zu einem minimalen Schwellenwert
bestimmt, und der Algorithmus geht nur dann in den Bereich II,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb des minimalen Schwellenwerts
liegt, wobei andernfalls ein Nahe-μ-Test ausgeführt ist, und der Algorithmus
nach 7 wiederholt wird.
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Im Bereich II wird bestimmt,
ob der Schlupf des höheren
Rades unterhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt. Wenn das höhere Rad
nicht unterhalb der Schwelle liegt, geht der Algorithmus in den
Bereich III.
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Im Bereich III wird bestimmt,
ob der Schlupf des niedrigen Rades oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts
liegt. Wenn der Schlupf des niedrigen Rades nicht oberhalb des Schwellenwerts
liegt, wird ein Nahe-μ-Test
nicht eingeleitet, und der Algorithmus wird wiederholt, während dann,
wenn er oberhalb des Schwellenwerts liegt, der Algorithmus in den
Bereich IV geht.
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Im Bereich IV wird bestimmt,
ob die Beschleunigung des niedrigen Rades unterhalb eines vorbestimmten
Schwellenwerts liegt.
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Wenn die Beschleunigung des niedrigeren Rades
nicht unterhalb der Schwelle liegt, wird kein Nahe-μ-Test ausgeführt, und
der Algorithmus wird wiederholt, während dann, wenn sie oberhalb
des Schwellenwerts liegt, der Algorithmus in den Bereich VI übergeht,
wo festgestellt wird, ob die Beschleunigung des hohen Rades oberhalb
einer vorbestimmten Schwelle liegt.
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Wenn die Beschleunigung des hohen
Rades nicht oberhalb der Schwelle liegt, wird ein Nahe-μ-Test nicht ausgeführt, und
der Algorithmus wird wiederholt. Wenn sie oberhalb des Schwellenwerts liegt,
geht der Algorithmus in den Bereich VII weiter.
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Im Bereich VII wird bestimmt,
ob das Verhältnis
der Beschleunigung des hohen Rades zu der des niedrigen Rades oberhalb
einer vorbestimmten Schwelle liegt.
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Wenn das Beschleunigungsverhältnis oberhalb
der Schwelle liegt, wird ein Nahe-μ-Test für diesen Zyklus ausgeführt, während dann,
wenn es nicht oberhalb der Schwelle liegt, ein Nahe-μ-Test nicht ausgeführt wird
und der Algorithmus wiederholt wird.
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Wenn im Bereich II der Schlupf
des hohen Rades unterhalb der Schwelle liegt, geht der Algorithmus
in den Bereich Va, wo dann, wenn der Schlupf des niedrigen
Rades nicht oberhalb einer Schwelle liegt, ein Nahe-μ-Test nicht
ausgeführt
wird und der Algorithmus erneut gestartet wird. Wenn der Schlupf des
niedrigen Rades oberhalb der Schwelle liegt, geht der Algorithmus
in den Bereich Vb, wo dann, wenn die Beschleunigung des
niedrigen Rades nicht unterhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt,
kein Nahe-μ-Test
ausgeführt
wird, und der Algorithmus wiederholt wird. Wenn die Beschleunigung
des niedrigen Rades unterhalb der Schwelle liegt, wird ein Nahe-μ-Test ausgeführt.
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In diesem zweiten Zyklus läßt man den Druck
in dem Bereich C1r abfallen und hält ihn in dem Bereich C1h.
Der Nahe-μ-Test
wird am Punkt 7 eingeleitet.
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Dies bringt mit sich, daß der Bremsdruck schneller
erhöht
wird und oberhalb dessen, was normalerweise eintreten würde, für eine begrenzte
Zeitspanne.
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Insbesondere sorgt der Algorithmus
an dem Zeitpunkt T1, für
den der Solenoid A, 1,
deaktiviert ist, dafür,
den relativ großen
anfänglichen
Schritt der Druckanstiegsphase des vorangehenden Antischlupfzyklus
zu erhalten. Typischerweise liegt T im Bereich von 20 bis 30 ms.
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Der Algorithmus speichert eine konstante Zeit 7c,
und diese wird zu dem Wert von T hinzuaddiert, damit sich die Zeit
T ergibt, für
die der Solenoid A betätigt
wird, so daß der
Druck erhöht
wird, um die Nahe-μ-„Spitze"
bereitzustellen.
-
Alternativ betrachtet der Algorithmus
die Gesamtzeit TT, für die der Solenoid A deaktiviert
ist, und multipliziert diese Zeit mit einer gespeicherten Funktion,
um die Zeit T zu erhalten. Selbstverständlich drehen sich zu diesem
Zeitpunkt beide Räder
erneut, aber die Regelung startet einen dritten Antischlupfzyklus
mit Bremsbetätigung
am Punkt 8. In diesem Zyklus kehrt der Algorithmus zu dem
zurück,
was in 5 erläutert ist,
oder, für
ein mehrachsiges Fahrzeug dahin, was in 6 erläutert
ist, weil ein Nahe-μ-Test
ausgeführt
worden ist. Danach wird die gleiche Abfolge ausgeführt, wie
vorstehend erläutert.
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Wenn in irgendeinem Zyklus, der auf
den ersten folgt, festgestellt wird, daß ein Nahe-μ-Test nicht ausgeführt werden
sollte, dann wird der Algorithmus nach 7 für
jeden folgenden Zyklus wiederholt, bis angezeigt wird, daß ein Nahe-μ-Test ausgeführt werden
sollte, oder bis, selbstverständlich, die
Bremsbetätigung
beendet wird.
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Nachfolgend wird auf 8 Bezug genommen.
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Wo als Ergebnis des anfänglichen
Zyklus oder einer Rückkehr
zu dem anfänglichen
Zyklus anschließend
an einen Nahe-μ-Test
der Betrieb im Select-high-Modus erfolgt, wird der Algorithmus ausgeführt, der
unter Bezugnahme auf 8 erläutert ist.
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Im Bereich I stellt der
Algorithmus fest, ob der Schlupf des hohen Rades unterhalb einer Schwelle
liegt, und wenn er nicht unter der Schwelle liegt, geht der Algorithmus
in den Bereich II weiter, wo festgestellt wird, ob das
hohe Rad oberhalb einer vorbestimmten Schwelle beschleunigt. Wenn
das hohe Rad nicht oberhalb einer vorbestimmten Schwelle beschleunigt,
geht die Regelung in den Select-low-Modus.
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Wenn alternativ im Bereich I das
hohe Rad passiv ist oder wenn im Bereich II das hohe Rad oberhalb
der vorbestimmten Schwelle beschleunigt, geht der Algorithmus in
jedem Falle in den Bereich III, in dem festgestellt wird,
ob das niedrige Rad beschleunigt. Wenn das niedrige Rad nicht beschleunigt,
bleibt die Regelung im Select-high-Modus.
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Wenn alternativ das niedrige Rad
beschleunigt, geht der Algorithmus in den Bereich IV; in
dem bestimmt wird, ob die Beschleunigung des niedrigen Rades oberhalb
einer Schwelle liegt. Wenn dies der Fall ist, geht die Regelung
wiederum in den Select-low-Modus, und wenn nicht, bleibt die Regelung im
Select-high-Modus.
-
Wenn das Fahrzeug in einem modifizierten Select-high-Modus
betrieben wird, dann wird anstelle davon, daß der Algorithmus nach 8 verwendet wird, der Algorithmus
nach 9 verwendet. Im
Bereich I wird bestimmt, ob sich der Schlupf des Hochreibungsrades
unterhalb einer Schwelle befindet. Wenn der Schlupf nicht unterhalb
der Schwelle liegt, geht die Regelung in den Select-low-Modus über.
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Wenn sich das hohe Rad nicht unterhalb
der Schwelle befindet, geht der Algorithmus in den Bereich II über, in
dem bestimmt wird, ob das niedrige Rad beschleunigt. Wenn das niedrige
Rad nicht beschleunigt, verbleibt die Regelung in dem Select-high-Modus.
Wenn es beschleunigt, dann geht die Steuerung in den Select-low-Modus über.
-
Wenn das Fahrzeug zwei Achsen aufweist, wobei
an jeder Achse beide Räder
unmittelbar geregelt sind und eine unabhängige Modulierung aufweisen,
wird der Algorithmus verwendet, der unter Bezugnahme auf 10 erläutert ist.
-
In diesem Algorithmus werden die
Geschwindigkeitssignale auf der Achse 1 im Bereich I1 verwendet. In diesem Bereich wird
festgestellt, ob das niedrige Rad beschleunigt. Wenn das niedrige Rad
nicht beschleunigt, geht der Algorithmus in den Bereich II weiter,
in dem bestimmt wird, ob das hohe Rad einen Zyklus ausführt, d.
h. ob es einen Antischlupfzyklus ausführt, in dem das Rad verlangsamt
wird oder seine Drehung anhält
und dann seine Geschwindigkeit vergrößert. Wenn das hohe Rad keinen
Zyklus ausführt,
verbleibt die Regelung in einem modifizierten Select-high-Modus.
-
Alternativ, wenn in dem Bereich I1 das niedrige Rad beschleunigt, oder
wenn im Bereich II das hohe Rad einen Zyklus ausführt, dann
setzt der Algorithmus eine Select-low-Markierung im Bereich III, und
die Regelung geht in einen Select-low-Modus über.
-
Die Achse 2 spricht auf die Geschwindigkeitssignale
von den Rädern
der Achse 2 an, wenn die Achse 2 in einem Select-high-Modus betrieben wird.
Da sich die Achse 2 normalerweise hinter der Achse 1 befindet, läuft die
Achse 2 über
Oberflächen mit ähnlichen
Reibungsverhältnissen
wie die Achse 1, aber etwas später.
-
Demgemäß kann im Bereich I2 überprüft werden,
ob die Select-low-Markierung des Bereichs III gesetzt worden ist.
Wenn die Markierung gesetzt worden ist, geht die Regelung in einen
Select-low-Modus über,
wohingegen dann, wenn die Markierung nicht gesetzt worden ist, die
Regelung in einem Select-high-Modus verbleibt.
-
Dies hat den Vorteil, daß Entscheidungen überprüft werden,
bevor in einen Select-high- oder modifizierten Select-high-Modus übergegangen
wird, was hilft, zu vermeiden, daß eine falsche Entscheidung
getroffen wird. Außerdem
ist es so, daß dann, wenn
ein modifizierter Select-high-Modus (MSLH) auf der vorderen Achse
in Verbindung mit einem Select-high-Modus auf einer hinteren Achse verwendet wird,
der geringe Überdruck,
der durch den modifizierten Select-high-Modus erzeugt wird, eine
sofortige Anzeige einer Veränderung
der Oberfläche
liefert, d. h. das Ausführen
eines Zyklus des hohen Rades zeigt eine Veränderung zu einer niedrigen
Oberfläche
an, und eine Erholung des hohen Rades zeigt eine Veränderung
zu einer hohen Oberfläche
an. Eine dieser beiden Bedingungen kann dazu verwendet werden, der
hinteren Achse zu signalisieren, den Select-high-Modus zu verlassen.
Dadurch wird die Beschränkung
der Erfassung von Übergängen zwischen
Oberflächen
mit gemischten Reibungskoeffizienten und Oberflächen mit hohen Reibungskoeffizienten überwunden.
-
Die Schwellenwerte für Geschwindigkeit, Verzögerung und
Beschleunigung, die vorstehend beschrieben sind, können zwischen
unterschiedlichen Anwendungen in Fahrzeugen variieren und können empirisch
für das
jeweils betroffene Fahrzeug bestimmt werden.
-
Wenn zweckmäßig, können einer oder mehrere Schritte
des vorstehend beschriebenen Algorithmus erforderlich sein, um einen
gewünschten
Effekt zu erzielen.