WO1987005869A1 - Anti-locking regulating system - Google Patents

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WO1987005869A1
WO1987005869A1 PCT/EP1987/000168 EP8700168W WO8705869A1 WO 1987005869 A1 WO1987005869 A1 WO 1987005869A1 EP 8700168 W EP8700168 W EP 8700168W WO 8705869 A1 WO8705869 A1 WO 8705869A1
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pressure
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time
lock control
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Inventor
Volker Braschel
Dieter Seitz
Jöchen SCHÄFER
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/58—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration responsive to speed and another condition or to plural speed conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1761—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS responsive to wheel or brake dynamics, e.g. wheel slip, wheel acceleration or rate of change of brake fluid pressure
    • B60T8/17616—Microprocessor-based systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/50—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition having means for controlling the rate at which pressure is reapplied to or released from the brake
    • B60T8/5006—Pressure reapplication by pulsing of valves

Definitions

  • the invention relates to an anti-lock control system with the features of the preamble of claim 1.
  • T0 of the pressure build-up depends on the number of pressure build-up pulses (or the pressure build-up time) that were required in the previous control cycle in order to make the wheel unstable.
  • the holding time T H is either of a fixed length or the time considered optimal is determined by a learning process.
  • the invention has for its object to further optimize the control
  • the pressure build-up time T ⁇ before the fixed pulse series is preferably divided into two pulse build-up times T ⁇ 1 and T ⁇ 2.
  • T ⁇ 1 should be significantly larger than T ⁇ 2. Since T ⁇ 1 and T ⁇ 2 can only increase the pressure at the desired level if it is known whether the pressure level at the beginning of the pulse T ⁇ 1 differs significantly from the value in the previous control cycle, the pressure reduction time when determining T is also ⁇ 1 and T ⁇ 2 taken into account.
  • T An is the pressure reduction time in the nth cycle and T ⁇ 1n and T ⁇ 2n are the two pressure build-up times in the nth cycle: with TA2> TA1 T ⁇ 12> T ⁇ 11 and T ⁇ 22> T ⁇ 21 TA3 «TA2 should be T213 « T ⁇ 12 and T ⁇ 23 «T ⁇ 22.
  • the pulses T ⁇ 1 and T02 can be determined so well on homogeneous roads that after T ⁇ 2 the blocking pressure is almost reached again and thus the mean pressure gradient for the further pressure increase can be very flat. Even with short-term fluctuations in the friction value, this method is able to correctly determine T ⁇ 1 and T02. E.g. in the event of a brief drop in the coefficient of friction (e.g. ice plate), the pressure outlet valve is actuated for a comparatively long time, so the times for T ⁇ 1 and T ⁇ 2 are significantly increased during the subsequent pressure build-up (meanwhile again a high coefficient of friction).
  • the coefficient of friction e.g. ice plate
  • the pressure build-up according to T ⁇ 2 can instead of pulse series, which work with constant ⁇ t for the stopping phases, also take place with pulse series, in which the stopping phase depends on the decrease in vehicle speed.
  • the stopping phases are long for small vehicle deceleration (long stability phases on low ⁇ ) and short for high vehicle deceleration.
  • Increases in the coefficient of friction are recognized more quickly and the average pressure build-up speed increases more quickly.
  • the same can be achieved by taking a detour via the measured or calculated vehicle deceleration: With small delays, large ⁇ t are defined for the stopping phases and with large delays, small ⁇ t.
  • T ⁇ into T ⁇ 1 and T ⁇ 2 has the advantage that the wheel circumference delays occurring with each pressure build-up pulse do not assume too large values: If the pressure build-up over time T ⁇ is too high, the wheel circumference delays can be calculated for a short time so that they are erroneously calculated an instability is recognized. By dividing T ⁇ into T ⁇ 1 and T ⁇ 2, these two pulses can be used to move closer to the blocking pressure without impermissibly high deceleration values. This is especially true if the pulses T ⁇ 1 and T ⁇ 2 are interrupted again by short pressure maintenance phases.
  • the pulse times T ⁇ 1 and T ⁇ 2 are also correctly determined in the event of fluctuations in the coefficient of friction.
  • Fig. 5 shows an anti-lock control system in principle. Sensors for the wheel speed assigned to two different wheels are designated by 1 and 2 and an evaluation circuit by 3. From the supplied wheel speed signals, the evaluation circuit derives 3 brake pressure control signals, which are supplied to solenoid valves 4 and 5 (in particular valve combinations consisting of inlet and outlet valves) and which thereby vary the brake pressure on the associated wheels.
  • solenoid valves 4 and 5 in particular valve combinations consisting of inlet and outlet valves
  • the evaluation circuit of FIG. 5 can contain the circuit shown in FIG. 6.
  • inverters 10, 16 and 17, two monostable multivibrators 11 and 12, two timing elements 13 and 14, a pulse generator 15 and an OR gate 19 are provided.
  • a signal fed to a terminal 20 for keeping the pressure constant sets with its trailing edge (because of the inverter 10) the monostable element 11, the time constant of which determines the pulse time T ⁇ 1 of the first pressure build-up pulse.
  • This pulse passes through the OR gate 19 to the terminal 18 to which the inlet valve is connected and causes the inlet valve to drop there, so that pressure build-up occurs during the time T ⁇ 1.
  • the timer 13 By the falling edge of this first pressure build-up pulse (T ⁇ 1), the timer 13 is set via the inverter 16, which then after its expiration Delay time the monostable element 12 sets. The timer 13 thus determines the pressure maintenance phase until the start of the second pressure build-up pulse with the duration T ⁇ 2. This duration is determined by the time constant of the monostable member 12; it is considerably shorter than the time constant of the monostable element 11.
  • the trailing edge of the second pulse sets the time element 14 via the inverter 17, which determines the subsequent pressure holding time. At the end of the holding time, the pulse generator 15 is switched on, which causes the subsequent pressure build-up in stages.
  • the times T01 and T02 can be varied.
  • the time constants are determined only by determining the duration of the pressure reduction signal (for example the -b signal) present at a terminal 21 in block 22 and by converting the measured time period in accordance with the curve of FIG. 3 into a block 23 via block 24 the monostable elements 11 and 12 changed.
  • block 24 can also be specified so that it does not make the sum of the two build-up times T ⁇ 1 and T réelle2 greater than the previous pressure reduction time T A.
  • the pressure reduction time T A determined in block 22 is also supplied to block 24.
  • the pulse-pause ratio of the pulses of the pulse generator should depend on the vehicle deceleration.
  • the vehicle deceleration V F fed to a terminal 25 is fed to the pulse generator 15.
  • FIG. 7 shows further possibilities for influencing the pulse-pause ratio of the pulse generator 15.
  • a maximum value is formed from the wheel speeds V R1 and V R2 in a block 30 and a reference speed V is continuously generated with the maximum V R and predetermined ramps for the speed decrease Ref formed. If a predetermined difference .DELTA.v compared to a previously determined reference speed is determined, this is fed to a memory 31, which has stored the previously determined V Ref value, for adaptation.
  • the reference speed is required in a block 32 to form slip signals ⁇ .
  • the ⁇ v are fed to the pulse generator 15. Each time the speed decreases by ⁇ v, a pressure build-up pulse is triggered in the pulse generator. The lengths of the pressure maintenance phases are therefore dependent on the vehicle deceleration.
  • the triggering of the pulses by the ⁇ v may of course only be effective if after the end of the measured pulses (T ⁇ 1 and T ⁇ 2) the pulse generator 15 is switched on.

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Description

Antiblockierregelsystem
Die Erfindung betrifft ein Antiblockierregelsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, bei ABS-Systemen, bei denen während der Regelung zur Erzielung einer flachen mittleren Drucksteigerungsgeschwindigkeit der Druckaufbau gepulst erfolgt, aus Gründen einer guten Abbremsung den ersten Aufbaupuls nach einer Instabilität größer zu gestalten als die nachfolgenden Impulse. Dies zeigt Fig. 1.
Hierbei ist die Seit T0 des Druckaufbaus abhängig von der Anzahl der Druckaufbaupulse (oder der Druckaufbauzeit) die im vorhergegangenen Regelzyklus erforderlich waren, um das Rad instabil werden zu lassen. Die Haltezeit TH hat entweder eine fest vorgegebene Länge oder die als optimal erachtete Zeit wird durch einen Lernprozeß ermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Regelung weiter zu optimieren
Hierzu wird die Druckaufbauzeit T∅ vor der festen Impulsreihe vorzugsweise in zwei Pulsaufbauzeiten T∅1 und T∅2 aufgeteilt. Dabei sollte T∅1 deutlich größer sein, als T∅2. Da T∅1 und T∅2 nur dann eine Drucksteigerung der gewünschten Höhe bewirkenkönnen, wenn bekannt ist, ob sich das Druckniveau zu Beginn des Pulses T∅1 deutlich von dem Wert im vorhergegangenen Regelzyklus unterscheidet, wird zusätzlichauch die Druckabbauzeit bei der Bestimmung von T∅1 und T∅2 berücksichtigt. Hierbei soll gelten, wenn TAn die Druckabbauzeit im n. Zyklus und T∅1n und T∅2n die beiden Druckaufbauzeiten im n. Zyklus sind: bei TA2 > TA1 soll T∅12 > T∅11 und T∅22 > T∅21 sein und bei TA3 « TA2 soll T∅13 « T∅12 und T∅23 « T∅ 22 sein.
Die Wirkung einer zusätzlichen Maßnahme ergibt sich aus Fig. 2 im zweiten Regelzyklus.
Da nur bei höheren Bremsdrücken ein linearer Zusammenhang zwischen Bremsdruckabsenkung und Ventilansteuerzeit besteht, muß die gemessene Druckabbauzeit noch umgerechnet werden, ehe sie in die Festlegung von T∅1 und T∅2 eingeht. Der Zusammenhang ist in Fig. 3 wiedergegeben.
Mit diesem Verfahren können die Pulse T∅1 und T02 auf homogenen Fahrbahnen so gut bestimmt werden, daß nach T∅2 der Blockierdruck annähernd wieder erreicht ist und somit der mittlere Druckgradient für die weitere Drucksteigerung sehr flach sein kann. Dieses Verfahren ist auch bei kurzzeitigen Reibbwertschwankungen in der Lage, eine richtige Bestimmung von T∅1 und T02 zu ermöglichen. Wird z.B. bei einem kurzzeitigen Reibbeiwertabfall (z.B. Eisplatte) das Druckauslaßventil vergleichsweise lange angesteuert, so werden beim anschließenden Druckaufbau (mittlerweile wieder hoher Reibbeiwert) die Zeiten für T∅1 und T∅2 deutlich erhöht.
Bei einer Erhöhung des Reibbeiwertes läuft die Pulsreihe sehr lange, ehe wieder eine Instabilität auftritt (Fig. 4). Damit werden für T∅1 und T∅2 große Werte festgelegt. Dies führt dazu, daß das Rad sofort wieder überbremst wird. Dies ist ebenfalls in Fig. 4 bei tn gezeigt.
Dies wird verhindert, wenn man für T∅1 und T∅2 keine größeren Zeiten zuläßt, als es der Summe der Druckabbauzeiten während der letzten Instab litätsphase entspricht. Der Druckaufbau nach T∅2 kann anstelle von Pulsreihen, die mit konstanten Δt für die Haltephasen arbeiten, auch mit Pulsreihen erfolgen, bei denen die Haltephasen von der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Hier erfolgt immer, wenn ein vorgegebenes Δv erreicht wird, für eine bestimmte Zeit ein Druckaufbau; dann ist die Länge der Druckhaltephase abhängig von der Fahrzeugverzögerung. Bei kleinen Fahrzeugverzögerung sind die Haltephasen lang (lange Stabilitätsphasen auf niederem μ) und bei hohen Fahrzeugverzögerungen kurz.
Reibwerterhöhungen werden hierbei schneller erkannt und die mittlere Druckaufbaugeschwindigkeit schneller gesteigert. Gleiches erzielt man auch über den Umweg über die gemessene oder errechnete Fahrzeugverzögerung: Bei kleinen Verzögerungen werden große Δt für die Haltephasen festgelegt und bei hohen Verzögerungen kleine Δt.
Die erfindungsgemäße Aufteilung von T∅ in T∅1 und T∅2 hat den Vorteil, daß die bei jedem Druckaufbaupuls auftretenden Radumfangsverzδgeπingen nicht zu große Werte annehmen: Bei zu großem Druckaufbau über die Zeit T∅ können kurzzeitig so hohe Radumfangsverzögerungen errechnet werden, daß fälschlicherweise eine Instabilität erkannt wird. Durch die Aufteilung von T∅ in T∅1 und T∅2 kann somit über diese beiden Pulse näher an den Blockierdruck herangefahren werden, ohne daß unzulässig hohe Verzögerungswerte auftreten. Dies gilt besonders dann, wenn auch die Pulse T∅1 und T∅2 nochmals durch kurze Druckhaltephasen unterbrochen werden.
Durch die Berücksichtigung der Druckabbauzeiten werden außerdem bei Reibwertsschwankungen die Pulszeiten T∅1 und T∅2 richtig festgelegt.
Durch die Festlegung, daß T∅1 und T∅2 nicht größer werden dürfen, als die vorhergegangene Äbbauzeit wird zusätzlich eine zu schnelle Überbremsung beim Star der Pulsreihe nach einer Reibwertvergrößerung verhindert. Sind schließlich die Druckhaltephasen abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeitsabnahme Δv oder von der Fahrzeugverzögerung, so ergeben sich auf niederem μ längere Stabilitätsphasen und Reibbeiwertanstiege werden schneller bekannt.
Die obigen erläuterten Maßnahmen werden anhand eines Ausführungsbeispiels der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 5 zeigt ein Antiblockierregelsystem in Prinzipdarstellung. Zwei verschiedenen Rädern zugeordnete Meßwertgeber für die Radgeschwindigkeit sind mit 1 und 2 bezeichnet und eine Auswerteschaltung mit 3. Aus den zugeführten Radgeschwindigkeitssignalen leitet die Auswerteschaltung 3 Bremsdrucksteuersignale ab, die Magnetventilen 4 und 5, (insbesondere jeweils aus Einlaß- und Auslaßventil bestehende Ventilkombinationen) zugeführt werden und die dadurch den Bremsdruck an den zugehörigen Rädern variieren.
Zur Realisierung des Druckaufbaus gemäß der Erfindung kann die Auswerteschaltung der Fig. 5 die in Fig. 6 dargestellte Schaltung enthalten. Zur Erzeugung der Druckaufbauimpulse für ein Rad sind Inverter 10, 16 und 17, zwei monostabile Kippschaltungen 11 und 12, zwei Zeitglieder 13 und 14, ein Impulsgenerator 15 und ein Oder-Gatter 19. vorgesehen.
Ein an einer Klemme 20 zugeführtes Signal für die Druckkonstanthaltung (z. B. ein +b-Signal) setzt mit seiner Rückflanke (wegen des Inverters 10) das monostabile Glied 11, dessen Zeitkonstante die Impulszεit T∅1 des ersten Druckaufbauimpulses bestimmt. Dieser Impuls gelangt über das Oder-Gatter 19 zur Klemme 18, an der das Einlaßventil angeschlossen ist und bewirkt dort den Abfall des Einlaßventils, sodaß Druckaufbau während der Zeit T∅1 zustande kommt.
Durch die Abfallflanke dieses ersten Druckaufbauimpulses (T∅1) wird über den Inverter 16 das Zeitglied 13 ge etzt, das dann nach Ablauf seiner Verzögerungszeit das monostabile Glied 12 setzt. Das Zeitglied 13 bestimmt somit die Druckhaltephase bis zum Beginn des zweiten Druckaufbauimpulses mit der Dauer T∅2. Diese Dauer wird durch die Zeitkonstante des monostabilen Glieds 12 bestimmt; sie ist wesentlich kürzer als die Zeitkonstante des monostabilen Glieds 11. Die Rückflanke des zweiten Impulses setzt über den Inverter 17 das Zeitglied 14, das die anschließende Druckhaltezeit bestimmt. Am Ende der Haltezeit wird der Impulsgenerator 15 eingeschaltet, der den anschließenden Druckaufbau in Stufen bewirkt.
Die Zeiten T01 und T02 können variiert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden lediglich durch Bestimmung der Dauer des an einer Klemme 21 anstehenden Druckabbausignals (z.B. des -b-Signals) im Block 22 und durch Umrechnung der gemessenen Zeitdauer entsprechend der Kurve der Fig. 3 in einen Block 23 über den Block 24 die Zeitkonstanten der monostabilen Glieder 11 und 12 geändert. Man kann jedoch dem Block 24 noch vorgeben, daß er die Summe der beiden Aufbauzeiten T∅1 und T∅2 nicht größer als die vorhergehende Druckabbauzeit TA werden läßt. Hierzu wird dem Block 24 noch die im Block 22 bestimmte Druckabbauzeit TA zugeführt.
Wie eingangs erwähnt, soll das Puls-Pause-Verhältnis der Impulse des Impulsgenerators von der Fahrzeugverzδgerung abhängig sein. Hierzu wird dem Impulsgenerator 15 die an einer Klemme 25 zugeführte Fahrzeugverzögerung VF zugeführt.
Fig. 7 zeigt weitere Möglichkeiten für die Beeinflussung des Impulspauseverhältnisses des Impulsgenerators 15. Hier wird in einem Block 30 eine Maximalwertbildung aus den Radgeschwindigkeiten VR1 und VR2 durchgeführt und es wird mit dem maximalen VR und vorgegebenen Rampen für die Geschwindigkeitsabnahme fortlaufend eine Referenzgeschwindigkeit VRef gebildet. Wird eine vorgegebene Differenz Δv gegenüber einer vorher ermittelten Referenzgeschwindigkeit festgestellt, so wird diese einem Speicher 31, der vorher ermittelten VRef-Wert gespeichert hat, zur .Anpassung zugeführt. Die Referenzgeschwindigkeit wird in einem Block 32 zur Bildung von Schlupfsignalen λ benötigt. Die Δv werden dem Impulsgenerator 15 zugeführt. Bei jeder auftretenden Geschwindigkeitsabnahme um Δv wird im Impulsgenerator ein Druckaufbauimpuls ausgelöst. Damit sind die Längen der Druckhaltephasen von der Fahrzeugverzögerung abhängig. Das Auslösen der Impulse durch die Δv darf natürlich nur wirksam sein, wenn nach Ende der bemessenen Impulse (T∅1 und T∅2) der Impulsgenerator 15 eingeschaltet wi d.

Claims

AntiblockierregelsystemAnsprüche
1. Antiblockierregelsystem mit Meßwertgebern zum Bestimmen des Radbewegungsverhaltens, einer Auswertschaltung, denen die Signale der Meßwertgeber zur Erzeugung von Bremsdrucksteuersignalen zugefurt werden und einer Bremsdrucksteuereinheit, der die Bremsdrucksteuersignale zur Variation des Bremsdrucks zugeführt werden, wobei nach einem Bremsdruckabbau zuerst ein durch den Bremsdruckaufbau in dem oder den vorhergehenden Regelzyklen zeitlich bestimmter Bremsdruckaufbau erfolgt und danach impulsförmige Folgesignale zum weiteren Druckaufbau bis zum Erreichen einer weiteren Instabilität des betreffenden Rads oder der betreffenden Räder folgen, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitlich bestimmte Bremsdruckaufbau in wenigstens zwei in ihrer Dauer bestimmte Bremsdruckaufbauimpulse mit den Druckaufbauzeiten T01 und T02 usw. unterteilt ist, wobei jeweils die Zeit des vorhergehenden Impulses größer als die Zeit des nachfolgenden Irapulseses ist.
2. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeuchenet, daß die Druckaufbauzeiten T∅1 und T∅2 usw. von der vorhergehenden Druckabbauzeit TA abhängig sind.
3. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabbauzeit TA vor Berücksichtigung nach Maßgabe einer eine Erniedrigung gegen höhere Abbauzeiten bewirkende Funktion umgerechnet wird.
4. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Folgesignale bewirkte Druckaufbau mit sehr kleinen Gradienten erfolgt.
5. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bemessung der Zeiten T∅1 und T∅2 usw. die Summe dieser Zeiten nicht größer als die vorhrgehende Druckabbauzeit TA ist.
6. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltephasen beim Druckaufbau durch die Folgesignale von der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig sind.
7. Antiblockierregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nach einer vorgegebenen Geschwindigkeitsabnahme Δv eine Druckaufbauerfolgt.
8. Antiblockierregelsystem nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichent, daß die Haltephasen beim Druckaufbau durch die Folgesignale von der Fahrzeugverzögerung abhängig sind.
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