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Die
Erfindung betrifft eine Antiblockier-Bremsregelvorrichtung mit den Merkmalen
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige Antiblockier-Bremsregelvorrichtung ist z.B. in
DE 38 14 457 A1 beschrieben.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Regeln des Bremsdrucks in einer
blockiergeschützten
Fahrzeug-Bremsanlage angesprochen, das zur Anpassung des Bremsdrucks
an den herrschenden Haftbeiwert μ der
Fahrbahn ausschließlich
bei Beginn einer Bremsung vor dem allerersten Absenken des Bremsdrucks
im Verlauf einer Regelung ein vom Haftbeiwert der Fahrbahn abhängiges Signal
gewinnt und gemäß diesem
Signal einen für
das Ansprechen der Regelung maßgeblichen
Schwellenwert einstellt.
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Auch
die
DE 44 13 452 A1 offenbart
eine Antiblockier- Bremsregelvorrichtung
einer Gattung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei dieser bekannten
Vorrichtung wird die niedrigere der Radgeschwindigkeiten der Hinterräder eines
Fahrzeuges an einen dort genannten Steuerkanal übermittelt, welcher den Bremsdruck
von Bremseinheiten für
die jeweiligen Hinterräder
einer veränderlichen
Regelung durch eine besondere Ventileinheit unterzieht. Dabei ist
eine angenommene virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit für alle Räder des
Fahrzeuges gleich.
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In
der
EP 0 497 095 A2 ist
ein Verfahren zum Anpassen von Schlupfschwellenwerten für ein Antriebs-Schlupf-
und/oder Bremsschlupf-Regelsystem insbesondere an die Bereifung
eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
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In
DE 42 39 177 A1 ist
ein Verfahren zur besseren Anpassung einer Blockierschutzregelung
an einen jeweiligen Straßenzustand
beschrieben, bei dem insbesondere zwischen einer Straßencharakteristik
mit einem ausgeprägten
Maximum bei einer μ-Schlupf-Charakteristik
und einem Typ ohne derartiges Maximum anhand einer Phasendifferenz
zwischen Fahrzeugverzögerung
und mittlerem Schlupf bestimmt wird.
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Üblicherweise
lagen allgemein bekannte Antiblockier-Bremsregelvorrichtungen vor, die einen Radblockierzustand
durch vorhergehendes Berechnen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und
von Radverzögerungen
vermeiden, auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten der einzelnen
Räder bei
Ausübung
einer Bremswirkung und durch Reduzierung eines Bremsdrucks, falls
erforderlich, und diese Regelvorrichtungen werden allgemein als
ABS-(Antiblockier)-Bremssystem
bezeichnet.
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Bei
diesem Typ von Regelvorrichtungen ist es vorzuziehen, optimale Schwellenwerte
in Übereinstimmung
mit den Straßenzuständen festzulegen,
da die Schwellenwerte (gemäß einem
blockierten Zustand) für
die Radverzögerungen
in Übereinstimmung
mit den Straßenoberflächenzuständen (Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren)
festgelegt sind und jedesmal dann, wenn die Radverzögerungen
die Schwellenwerte übersteigen,
ein Bremsdruck reduziert wird, um hierdurch eine maximale Bremskraft
in einem Bereich zu erzielen, in dem kein Radblockierzustand ausgelöst wird.
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Die 14 zeigt ein Blockschaltbild
zum Darstellen des schematischen Aufbaus einer üblichen Antiblockier-Regelvorrichtung,
die beispielsweise in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP 8-239024 A offenbart ist, die 15 zeigt
eine Ansicht zum spezifischen Darstellen des Aufbaus einer Hydraulikpassage
in der Nähe
der in 14 gezeigten
Stellglieder, und die 16 zeigt eine
Ansicht zum Darstellen des Aufbaus des Stellglieds nach 14 im Detail unter Berücksichtigung eines
Rads.
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In
den jeweiligen Figuren bestehen die vier Räder 1a–1d zum
Fahren eines Fahrzeugs aus den Vorderrädern 1a und 1b als
den Antriebsrädern
und den Rückrädern 1c und 1d als
nicht angetriebene Räder.
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Radgeschwindigkeitssensoren
(Radgeschwindigkeits-Sensorvorrichtungen) 2a–2d zum
unabhängigen
Detektieren der Drehgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder 1a–1d als
Radgeschwindigkeitssignale Va–Vd
bestehen aus einem Radgeschwindigkeitssensor vom Typ mit elektromagnetischer
Aufnahme oder einem Geschwindigkeitssensor vom Typ mit fotoelektrischer
Meßgrößenumformung.
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Der
in der Nähe
des Rads 1a montierte Radgeschwindigkeitssensor 2a erzeugt
das Radgeschwindigkeitssignal Va in Übereinstimmung mit der Drehung
des Rads 1a, und die in der Nähe der jeweiligen Räder 1b–1d montierten
Radgeschwindigkeitssensoren 2b–2d erzeugen die Radgeschwindigkeitssignale
Vb–Vd
in Übereinstimmung
mit den Drehungen der Räder 1b–1d in
entsprechender Weise.
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Nach 15 sind die angetriebenen
Räder, d.h.
die Vorderräder 1a und 1b,
mit einem Motor 6 über
eine Antriebswelle 4 und einen Differentialmechanismus 5 gekoppelt,
wohingehend die nicht angetriebenen Räder, d.h. die Hinterräder 1c und 1d, nicht
mit dem Motor 6 gekoppelt sind.
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Bremseinheiten 7a–7d zum
Bilden der Bremsvorrichtungen des Fahrzeugs bestehen aus Radzylindern,
die in Übereinstimmung
mit Bremsdrücken
Pa–Pd
gegen zugeordnete Räder 1a–1d gedrückt werden
und individuell bei den jeweiligen Rädern 1a –1d angeordnet
sind.
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Ein
Hauptzylinder 9 ist mit einem Bremspedal 8 gekoppelt,
das von einem Fahrer bei Ausübung einer
Bremswirkung betätigt
wird, zum Erzeugen eines Bremsdrucks (hydraulischen Drucks) in Ansprechen
auf den Eindrückumfang
des Bremspedals 8.
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Der
Hauptzylinder 9 weist Stellglieder 10a–10d auf,
die hiermit über
eine hydraulische Passage gekoppelt sind und aus einer hydraulischen
Einheit einschließlich
elektromagnetischer Solenoide bestehen.
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Die
Stellglieder 10a–10d gleichen
den von dem Hauptzylinder 9 erzeugten Bremsdruck in Übereinstimmung
mit Regelsignalen 10a–10d (später beschrieben)
an und führen
individuell die derart angeglichenen Bremsdrücke den zugeordneten Bremseinheiten 7a–7d zu.
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Bei
diesem Betrieb erzeugen die Bremseinheiten 7a–7d Bremskräfte bei
den jeweiligen Rädern 1a–1d,
die mit dem Umfang der Betätigung
des Bremspedals 8 übereinstimmen,
und ferner in Ansprechen auf die Regelsignale Ca–Cd.
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Wie
in 14 gezeigt, bildet
eine an dem Fahrzeug montierte ECU-Einheit (electronic control unit) 11 den
Hauptteil der Antischlupf-Regelvorrichtung, und sie enthält Signalformbildungs-Verstärkungsschaltungen 2a–2d,
und ferner eine Stromversorgungsschaltung 22, einen Mikrocomputer 23, Stellgliedtreiberschaltungen 24a–24d und
eine Motorrelais-Treiberschaltung 25.
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Der
Mikrocomputer 23 in der ECU-Einheit 11 enthält eine
CPU-Einheit 23a zum
Durchführen
zahlreicher Arten von Berechnungsvorgängen, sowie einen RAM-Speicher 23b und
einen ROM-Speicher 23c, die zu der CPU-Einheit 23a gehören.
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Die
ECU-Einheit 11 bildet eine Radverzögerungs-Berechnungsvorrichtung zum individuellen
Berechnen der Radverzögerungen
in Übereinstimmung mit
den blockierten Bremsen der jeweiligen Räder 1a–1d auf
der Basis der Differentialsignalformen der Radgeschwindigkeiten
Vwa–Vwd,
die anhand der zugeordneten Radgeschwindigkeitssignale Va-Vd dann erhalten
werden, wenn die Bremswirkung ausgeübt wird.
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Die
ECU-Einheit 11 bildet ferner eine Regel- bzw. Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
für die Bremskraft-Angleichvorrichtung,
die aus den Stellgliedern 10a–10d besteht, sowie
einen Motor 15, und einem Motorrelais 16. Die
Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung
führt die
Berechnung zum Vermeiden von blockierten Bremsen (die Antiblockierregelung) durch,
und zwar auf Basis der jeweiligen Radverzögerungen, und sie führt ein
Angleichen der Bremskräfte
Pa–Pd
für die
jeweiligen Räder 1a–1d durch,
und zwar durch Erzeugen der Regel- bzw. Steuersignale Ca–Cd für die Stellglieder 10a–10d und
eines Regel- bzw. Steuersignals CM für das Motorrelais 16.
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Die
Bremskraft-Angleichvorrichtung gleicht die Bremskräfte Pa –Pd der
jeweiligen Räder 1a–1d an,
und zwar in Ansprechen auf die Betätigung des Bremspedals 8 und
auf Basis der Regelsignale Ca–Cd
und CM.
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Die
jeweiligen Signalformbildungs-Verstärkungsschaltungen 20a –20d setzen
die jeweiligen Radgeschwindigkeitssignale Va–Vd in Impulssignale um, die
sich für
die Berechnung und für
die Eingabe derselben bei dem Mikrocomputer 23 eignen.
Der Mikrocomputer 23 berechnet die Radgeschwindigkeiten
Vwa–Vwd
der jeweiligen Räder 1a–1b anhand der
Radgeschwindigkeitssignale Va–Vd,
und er benützt
diese zum Berechnen der Steuersignale Ca–Cd.
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Die
Stromversorgungsschaltung 22 führt eine konstante Spannung
dem Mikrocomputer 23 dann zu, wenn ein Zündschalter 27 angeschaltet
ist.
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Die
jeweiligen Stellglieder-Treiberschaltungen 24a–24d geben
einzeln die Regelsignale Ca–Cd an
die elektromagnetischen Solenoide der jeweiligen Stellglieder 10a –10d aus,
und zwar in Ansprechen auf den Regel- bzw. Steuerbefehl des Mikrocomputers 23.
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Der
Motor 15 zum Bilden einer Bremsdruck-Angleichpumpe wird
durch den normalerweise geöffneten
Kontakt 16a des Motorrelais 16 gesteuert, und
zwar in Ansprechen auf das Steuersignal CM von der ECU-Einheit 11,
um hierdurch die Bremskraft Pa–Pd
im Hinblick auf die einzelnen Stellglieder 10a–10d anzugleichen.
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Das
Motorrelais 16 enthält
eine Spule 16b zum Schließen des normalerweise geöffneten
Kontakts 16a durch eine Magnetisierung in Ansprechen auf
das Steuersignal CM.
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Der
Motor 15 und das Motorrelais 16 bilden die Bremskraft-Angleichsvorrichtung
zum Angleichen der Bremsdrücke
Pa–Pd
der jeweiligen Räder 1a–1d in
Ansprechen auf die Betätigung
der Bremse zusammen mit den Stellgliedern 10a–10d.
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Die
Motorrelais-Treiberschaltung 25 in der ECU-Einheit 11 gibt
das Steuersignal CM an das Motorrelais 16 dann aus, wenn
die Bremsdrücke
angeglichen werden, und sie treibt den Motor 15 durch Anschalten
des normalerweise geöffneten
Kontakts 16a durch Erregen der Spule 16b des Motorrelais 16 an.
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Wie
in 15 gezeigt, ist ein
Reservoirbehälter 14 an
einem Abschnitt einer Zirkulationshydraulikpassage zwischen dem
Motor 15 und den jeweiligen Stellgliedern 10a–10d in
der Nähe
des Motors 15 angeordnet, und zwar zum Zuführen und Sammeln
eines hydraulischen Drucks zu und von den jeweiligen Stellgliedern 10a–10d durch
die hydraulische Passage.
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Bei
Beachtung speziell eines der Stellglieder (beispielsweise des Stellgliedes 10a)
nach 15, ist dieses,
wie in 16 gezeigt, aufgebaut.
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Nach 16 enthält das Stellglied 10a ein Druckhalte-Solenodventil 12 und
ein Druckreduzier-Solenoidventil 13, und die anderen nicht
gezeigten Stellglieder 10b–10d weisen denselben
Aufbau auf.
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Das
Druckhalte-Solenoidventil 12 ist an der hydraulischen Einlaßpassage
von dem Hauptzylinder 9 zu der Bremseinheit 7a angeordnet,
und das Druckreduzier-Solenoidventil 13 ist an der hydraulischen
Auslaßpassage
von der Bremseinheit 7a zu dem Reservoirbehälter 14 angeordnet.
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Dies
bedeutet, daß das
Druckreduzier-Solenoidventil 13 an der Flüssigkeitsdruck-Sammelpassage
von dem Reservoirbehälter 14 zu
dem Hauptzylinder 19 über
den Motor 15 angeordnet ist, zum Zuführen und Sammeln des Flüssigkeitsdrucks.
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Bei
diesem Aufbau werden die jeweiligen Solenoidventile 12, 13 in
Ansprechen auf das Regelsignals Ca von der ECU-Einheit 11 erregt
oder entregt, um hierdurch das Halten, die Zunahme und die Reduktion
des Bremsdrucks zu schalten.
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Üblicherweise
ist das Druckhalte-Solenoidventil 12 geöffnet, und das Druckreduzier-Solenoidventil 13 ist
geschlossen.
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Wie
in 16 gezeigt, wird
bei Betätigen
des Bremspedals 8 durch den Fahrer ein Druck von dem Hauptzylinder 9 zugeführt, und
das von dem Hauptzylinder 9 zugeführte Bremsfluid strömt in die
Bremseinheit 7a durch das Druckhalte-Solenoidventil 12 in dem
Stellglied 10a, um hierdurch den Bremsdruck Pa zu erhöhen.
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Wird
eine Radverzögerung
entsprechend einem blockierten Zustand detektiert und das Steuersignal
Ca zum Anzeigen einer Druckreduktion von der ECU-Einheit 11 erzeugt,
so werden die elektromagnetischen Solenoide und das Druckhalte- Solenoidventil 12 und
das Druckreduzier-Solenoidventil 13 durch Erregung angetrieben.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist das Druckhalte-Solenoidventil 12 geschlossen,
um hierdurch die hydraulische Passage von dem Hauptzylinder 9 zu
der Bremseinheit 7a abzutrennen.
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Ferner
ist das Druckreduzier-Solenoidventil 13 geöffnet, um
hierdurch die hydraulische Passage von der Bremseinheit 7a zu
dem Reservoirbehälter 14 zu
verbinden.
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Deshalb
strömt
das Bremsfluid in der Bremseinheit 7a in den Reservoirbehälter 14,
und der Bremsdruck Pa ist reduziert.
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Zur
gleichen Zeit wird aufgrund der Tatsache, daß die ECU-Einheit 11 das Steuersignal
CM zum Erregen des Motorrelais 16 erzeugt und den Motor 15 betreibt,
der Druck des in den Reservoirbehälter 14 strömenden Bremsfluids
erhöht,
und das Bremsfluid mit dem erhöhten
Druck wird zu der Hauptpassage an der Seite des Hauptzylinders 9 zurückgeführt, um für den nächsten Bremsregelvorgang
eingesetzt zu werden.
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Hiernach
sind dann, wenn die ECU-Einheit 11 das Steuersignal Ca
zum Erhalten des Drucks erzeugt und lediglich das Druckhalte-Solenoidventil 12 erregt
ist (die Passage ist geschlossen) aufgrund der Tatsache, daß alle anderen
Ventile entregt sind, sämtliche
hydraulische Passagen abgetrennt, und der Bremsdruck Pa bei dem
Rad 1a wird gehalten.
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Erzeugt
die ECU-Einheit 11 das Steuersignal Ca zum Erhöhen des
Drucks, und sind das Druckhalte-Solenoidventil 12 und das
Druckreduzier-Solenoidventil 13 entregt, so ist die hydraulische
Passage zwischen dem Hauptzylinder 9 und der Bremseinheit 7a wieder
angeschlossen.
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Bei
diesem Betrieb wird der Bremsdruck Pa bei dem Rad 1a erhöht, da das
unter Hochdruck stehende Bremsfluid, das auf der Seite des Hauptzylinders 9 zu
der Hauptpassage zurückgeführt wurde, wieder
zu der Bremseinheit 7a strömt, und zwar zusammen mit dem
von dem Motor 1 abgegebenen Bremsfluid.
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Die 17 zeit ein Zeitablaufdiagramm
zum Darstellen des obigen Antiblockier-Bremsregelbetriebs. Das Zeitablaufdiagramm
zeigt die zeitliche Veränderung
für jede
der folgenden Größen: Radgeschwindigkeit
Vwa, berechnet anhand des Radgeschwindigkeitssignals Va, Radverzögerung Gwa
und Bremsdruck Pa, und hier ist insbesondere ein Fall gezeigt, daß der Bremsdruck
Pa relativ vorzugsweise angeglichen ist.
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In
der Figur zeigt die Abszisse eine Zeit t, und es wird davon ausgegangen,
daß die
Radverzögerung
Gwa entlang einer nach unten gerichteten Richtung (negative Beschleunigung)
für eine
positive Richtung gilt und das der Bremsdruck (hydraulischer Bremsdruck)
Pa in einer nach oben gerichteten Richtung in eine ansteigende Richtung
für den
Druck verläuft.
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Nach 17 wird eine Fahrzeuggrundgeschwindigkeit
Vr (unter Bezug auf eine strichpunktierte Linie) anhand der Radgeschwindigkeit
Vwa bestimmt, und ein Schwellenwert A im Zusammenhang mit der Radverzögerung Gwa
(unter Bezug auf eine strichpunktierte Linie) wird auf der Grundlage
des Maximalwerts eines Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μ (Spitzenwert μP) bestimmt.
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Der
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ wird auf
Basis der zeitlichen Veränderung
(Neigung) der Signalform der Radgeschwindigkeit Vwa angenommen.
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Zunächst wird
dann, wenn der Fahrer das Bremspedal 8 in einem Zeitpunkt
t1 drückt,
der Pegel der Radgeschwindigkeit Vwa durch die Zunahme des Bremsdrucks
Pa reduziert.
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In
dem Zeitpunkt, in dem die Radverzögerung Gwa den Schwellenwert
A entsprechend einem blockierten Zustand übersteigt, wie anhand der geneigten
Linien in 17 gezeigt,
wird der Bremsdruck Pa reduziert, um hierdurch das Auftreten des blockierten
Zustands vorab zu vermeiden.
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Dies
bedeutet, daß aufgrund
der Tatsache, daß der
Bremsdruck Pa in einem Zeitpunkt t2 maximiert ist, in dem die Radverzögerung Gwa
den Schwellwert A übersteigt
sowie ein Schlupf größer als
ein festgelegter Wert auftritt, dieser durch den Beginn der Antiblockier-Bremsregelung
reduziert ist.
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Hiernach
wird der Bremsdruck Pa auf einem konstanten Wert ausgehend von einer
Zeit t3 gehalten, und die Signalform der Radgeschwindigkeit Vwa nähert sich
der Radgrundgeschwindigkeit Vr während
dieser Zeit.
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Der
Bremsdruck Pa beginnt in einem Zeitpunkt t4 anzusteigen, wenn die
Radverzögerung Gwa
so ausgebildet wird, daß sie
gleich oder kleiner als der Schwellwert A ist, sowie der Schlupf
ebenfalls so festgelegt wird, daß er gleich oder kleiner als
der vorgegebene Umfang ist, und die Zunahme des Drucks Pa bis zu
einer Zeit t5 fortgesetzt wird, wenn die Radverzögerung Gwa den Schwellwert
A übersteigt.
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Wie
anhand der geneigten Linien in 17 gezeigt,
wird dann, wenn die Radverzögerung
Gwa den Schwellwert A im Zeitpunkt t5 erneut übersteigt, der Bremsdruck Pa
in ähnlicher
Weise reduziert, und somit wird das Auftreten des blockierten Zustands vorab
durch Wiederholung desselben Betriebs wie oben beschrieben vermieden.
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Zum
Realisieren der, wie oben in 17 gezeigt,
idealen Antiblockier-Bremsregelung muß beispielsweise der Schwellenwert
A größer festgelegt sein
als der Maximalwert des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μ.
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Die
Antiblockier-Bremsregelung wird auch bei den anderen Rädern 1b–1d in
derselben Weise wie oben beschrieben durchgeführt.
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Wie
oben beschrieben, läßt sich
der blockierte Zustand des Rads 1a durch Angleichen des Bremsdrucks
vermeiden, und zwar durch Wiederholen der Reduzierung, des Haltens
und der Zunahme des Bremsdrucks Pa in Ansprechen auf das Steuersignal
Ca von der ECU-Einheit 11.
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Übrigens
muß der
Schwellenwert A geeignet festgelegt sein, in Übereinstimmung mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ als Antiblockier-Regelbedingung
für den
Bremsdruck Pa, wie oben beschrieben. Zu diesem Zweck ist es vorzuziehen, den
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ auf Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit Vr anzunehmen, die anhand der Radgeschwindigkeit
berechnet wird, und den Schwellenwert A der Radverzögerung Gwa
in Übereinstimmung
mit dem angenommenen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ zu verändern.
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Jedoch
ist bei den üblichen
Antiblockier-Regeleinrichtungen der Schwellenwert A als Bedingung zum
Angleichen des Bremsdrucks Pa konstant bestimmt, unabhängig von
dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ. Demnach
läßt sich
bei einem niedrigen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ aufgrund
der Tatsache, daß der
Bremsdruck Pa bis zu einer großen
Reduktion der Radverzögerung
Gwa nicht reduziert werden kann, das Auftreten des blockierten Zustands
nicht vermeiden.
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Ist
andererseits der Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ groß, so ist
aufgrund der Tatsache, daß der
Bremsdruck Pa in einem Umfang reduziert ist, der größer ist
als erforderlich, eine Bremsfähigkeit
reduziert, und es ist bis zum Stoppen des Fahrzeugs eine lange Zeitdauer
erforderlich.
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Zum
Lösen des
obigen Problems ist die beispielsweise in der nicht geprüften japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 8-239024 offenbarte
Regelvorrichtung so aufgebaut, daß der Spitzenwert des Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ, d.h. ein
maximaler Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP als der Schwellenwert
A festgelegt ist, und der Bremsdruck Pa auf Basis der Differenz
zwischen dem Schwellwert A (= μP)
und der Radverzögerung
Gw reduziert ist.
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Jedoch
ist es sehr schwierig, den maximalen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP aufzunehmen
bzw. anzunehmen, da eine Straßenoberfläche sich
unaufhörlich
bei Fortschreiten des Fahrzeugs verändert.
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Ferner
wird aufgrund der Tatsache, daß die Radverzögerung Gw
wahrscheinlich mit schwankender Signalform ausgebildet ist, durch
die Einwirkung eines Störrauschens
(der Schwingung des Fahrzeugs), das bei Detektieren der Radgeschwindigkeit Vw
auftritt, und daß sich
ferner die Amplitude des Störrauschens
in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ verändert, eine Bremsfähigkeit
unzureichend, und zwar bei Durchführung einer nutzlosen Druckreduktion.
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Die 18 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zum
Darstellen der zeitlichen Veränderung
des Bremsdrucks Pa dann, wenn der Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ hoch ist
oder wenn eine Straße
einen schlechten Zusand mit vielen Unregelmäßigkeiten aufweist.
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Wie
in 18 gezeigt, schwankt
die Radverzögerung
Gw in der Nähe
des maximalen Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μP aufgrund
des Störrauschens,
das dann auftritt, wenn sich das Fahrzeug fortbewegt, und der Schwellenwert
A (vgl. eine gestrichelte Linie) wird auf einen Pegel festgelegt,
der größer als
der maximale Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP (vgl. eine
strichpunktierte Linie) ist.
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Allgemein
neigt die Radverzögerung
Gw zu einer Schwankung in der Nähe
des maximalen Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μP, wie in 18 gezeigt, aufgrund der
Resonanz, die durch die Räder des
Fahrzeugs bewirkt wird, sowie den Federelementen desselben, beispielsweise
der Aufhängungen
und dergleichen, und der dynamischen Elastizitätskomponente der Befestigungsteile
der Radgeschwindigkeitssensoren 2a–2d und der Bremseinheiten 7a–7d (vgl.
die 14 bis 16).
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In
diesem Fall läßt sich
dann, wenn der maximale Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP als der
Schwellenwert festgelegt ist, aufgrund der Tatsache, daß der Bremsdruck
in einem Umfang reduziert ist, der größer als erforderlich ist, und
zwar jedesmal dann, wenn die Radverzögerung Gb den maximalen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP übersteigt, eine
ausreichende Bremsfähigkeit
nicht erzielen.
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Zum
Vermeiden des obigen Problems wird der Schwellenwert A auf einen
Pegel festgelegt, der höher
ist als der maximale Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP und zwar
um einen Wert, der einer Störrauschkomponente
entspricht.
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Da
jedoch, wie anhand von 18 offensichtlich
ist, eine kurze Druckreduzierperiode T aufgrund der Schwankung der
Radverzögerung
Gw wiederholt wird, läßt sich
der Bremsdruck P nicht ausreichend reduzieren.
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Ferner
läßt sich
eine Druckreduzierung nicht in Übereinstimmung
mit einer Straße
durchführen, deren
Oberfläche
sich von einem Zustand, in dem der maximale Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP groß ist, zu
einem Zustand verändert,
in dem der maximale Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP klein ist.
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Zudem
ist es unabhängig
davon, daß der maximale
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP anhand
der Radgeschwindigkeit Vw anzunehmen ist, tatsächlich schwierig, den maximalen
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP anzunehmen,
und was sich bestenfalls durchführen
läßt ist die
Detektion eines durchschnittlichen Straßenoberflächen-Reibungsfaktors, der sich für eine zu
einem gegebenen Zeitpunkt vorliegende Straßenoberfläche eignet.
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Wie
oben beschrieben, kann aufgrund der Tatsache, daß es für die üblichen Antiblockier-Bremsregelvorrichtungen
nicht nur schwierig ist, den maximalen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μP zu detektieren
oder angenommenerweise korrekt zu berechnen, sondern auch der Bremsdruck
auf Basis des konstanten Schwellenwerts A reduziert wird, der Schwellenwert
A nicht geeignet in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ festgelegt
werden. Demnach besteht ein Problem dahingehend, daß sich eine
optimale Blockiervermeidungsregelung, die für einen Straßenoberflächenzustand
geeignet ist, nicht ohne Einbuße
einer Bremsfähigkeit
realisieren läßt.
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Demnach
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung
einer Antiblockier-Bremsregelvorrichtung, die eine ausreichende Bremswirkung
unter Vermeidung blockierter Radzustände ermöglicht.
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Im
Rahmen der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Antiblockier-Bremsregelvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine
Antischlupf-Bremsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält
eine Radgeschwindigkeits-Sensorvorrichtung zum individuellen Detektieren
der Drehgeschwindigkeiten mehrerer Räder als Radgeschwindigkeiten;
eine Bremskraft-Angleichvorrichtung
zum Angleichen einer Bremskraft bei jedem der jeweiligen Räder in Ansprechen
auf das Ausüben
einer Bremswirkung; und eine ECU-Einheit zum Berechnen der Steuergrößen für die Bremskraft-Angleichvorrichtung
auf Basis der Radgeschwindigkeiten dann, wenn die Bremswirkung ausgeübt wird,
derart, daß blockierte
Bremsen der jeweiligen Räder
vermieden sind; derart daß die ECU-Einheit
enthält:
eine Radverzögerungs-Berechnungsvorichtung
zum individuellen Berechnen der Radverzögerungen in Übereinstimmung
mit den Blockiertendenzen der jeweiligen Räder auf Basis der jeweiligen
Radgeschwindigkeiten bei Ausüben
der Bremswirkung; eine Gruppiervorrichtung zum Gruppieren der jeweiligen
Radgeschwindigkeiten in mehrere Gruppen; eine Radgrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung
zum Berechnen von Radgrundgeschwindigkeiten auf Basis der jeweiligen Radgeschwindigkeiten
der jeweiligen Gruppen; eine Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung
zum Annehmen eines Straßenoberflächen-Reibungsfaktors
auf Basis der zeitlichen Veränderung
der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit bei Ausübung der Bremswirkung; eine
Schwellenwert-Einstellvorrichtung
zum variablen Einstellen der Schwellenwerte der Radverzögerungen
in Übereinstimmung mit
dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor;
und eine Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
zum Berechnen der Steuergrößen auf
Basis des Vergleichsergebnisses der Radverzögerungen mit den Schwellenwerten.
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Demnach
erfolgt erfindungsgemäß eine Berechnung
des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors auf
der Grundlage einer Fahrzeuggrundgeschwindigkeit, die anhand einzelner
Radgeschwindigkeiten unter Bildung von Gruppen bei den einzelnen
Rädern bestimmt
ist. Durch die Aufteilung der einzelnen Räder eines Fahrzeugs in Gruppen
lassen sich individuell geeignete Regelschwellenwerte in Übereinstimmung
mit jeweiligen Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren
bestimmen.
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Weiterhin
läßt sich
durch zeitlich fortgesetztes Bestimmen eines Regelschwellenwertes
für eine Antiblockierregelung
in Übereinstimmung
mit vorliegenden, abgeleiteten Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren ein blockierter
Zustand bei den Rädern
ohne Beeinträchtigung
einer Bremsfähigkeit
sicher vermeiden.
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Für die Antischlupf-Bremsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist kennzeichnend, daß die
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung
individuell die Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren
für die
Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten der jeweiligen Gruppen bestimmt; die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung die Schwellenwerte individuell
festlegt, in Übereinstimmung
mit den jeweiligen Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren; und
die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
individuell die Steuergrößen berechnet,
auf Basis des Vergleichsergebnisses für die Radverzögerungen der
jeweiligen Gruppen mit den Schwellenwerten hiervon.
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Für die Antischlupf-Bremsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist kennzeichnend, daß die
Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung eine Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Auswahlvorrichtung
enthält,
zum Auswählen einer
der Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten der jeweiligen Gruppen; die Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung
den Straßenoberflächen-Reibungsfaktor
auf Basis der zeitlichen Veränderung
der ausgewählten
Fahrzeuggrundgeschwindigkeit annimmt; und die Schwellenwert-Einstellvorrichtung
mehrere Schwellenwerte in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor
festlegt.
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Die
Antischlupf-Bremsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält
eine erste Filterverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer
Filterverarbeitung für
die Radverzögerungen
mit einer relativ schnellen Ansprechcharakteristik und zum Erzeugen
erster Radverzögerungs-Filterwerte; und
eine zweite Filterverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer
Filterverarbeitung der Radverzögerungen
mit einer Ansprechcharakteristik, die langsamer ist als diejenige
der ersten Filterverarbeitungsvorrichtung, und zum Erzeugen zweiter
Radverzögerungs-Filterwerte;
derart, daß die
Schwellenwert-Einstellvorichtung einen ersten Schwellenwert mit
einem relativ hohen Pegel einstellt, sowie einen zweiten Schwellenwert
mit einem Pegel, der kleiner ist als derjenige des ersten Schwellwertes,
in Abhängigkeit von
dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor;
und die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
enthält: eine
erste Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer ersten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn der erste Radverzögerungs-Filterwert den ersten Schwellenwert übersteigt;
und eine zweite Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer zweiten
Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn der zweite Radverzögerungs-Filterwert
den zweiten Schwellenwert übersteigt;
wodurch die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
eine Steuergröße zum Reduzieren
des Bremsdrucks in Ansprechen auf zumindest eine von der ersten
und zweiten Vergleichsausgangsgröße erzeugt.
-
Die
Antischlupf-Bremsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält eine
Schlupfgrößen-Berechnungsvorrichtung
zum Berechnen von Schlupfgrößen für die jeweiligen
Räder anhand
Differenzen zwischen der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit und der zugeordneten
Radgeschwindigkeiten; eine erste Filterverarbeitungsvorrichtung
zum Durchführen
einer Filterverarbeitung bei den Schlupfgrößen mit einer relativ schnellen
Antwortcharakteristik und zum Erzeugen erster Schlupfgrößen-Filterwerte;
und eine zweite Filterverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer
Filterverarbeitung bei den Schlupfgrößen mit einer Antwortcharakteristik,
die langsamer ist als diejenige der ersten Filterverarbeitungsvorrichtung,
und zum Erzeugen zweiter Schlupfgrößen-Filterwerte; derart, daß die Schwellenwert-Einstellvorrichtung
einen ersten Schwellenwert mit einem relativ hohen Pegel einstellt,
sowie einen zweiten Schwellenwert mit einem Pegel, der kleiner ist
als derjenige des ersten Schwellenwerts, in Abhängigkeit von dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor; und
die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
enthält:
eine erste Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer ersten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn die Radverzögerung
den ersten Schwellenwert übersteigt;
eine zweite Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer zweiten Vergleichsausgangsgröße dann, wenn
die Radverzögerung
den zweiten Schwellenwert übersteigt;
eine Einstellvorrichtung für
einen zulässigen
Wert zum Festlegen des zulässigen
Werts für
die Schlupfgröße; eine
dritte Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer dritten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn der ersten Schlupfgrößen-Filterwert
den zulässigen
Wert übersteigt;
eine vierte Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer vierten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn der zweite Schlupfgrößen-Filterwert
den zulässigen
Wert übersteigt;
eine erste UND-Schaltung zum Erzeugen einer ersten UND-Ausgangsgröße durch
UND-Verknüpfung
der ersten Vergleichsausgangsgröße mit der
dritten Vergleichsausgangsgröße; eine
zweite UND-Schaltung zum Erzeugen einer zweiten UND-Ausgangsgröße durch
UND-Verknüpfung der zweiten
Vergleichsausgangsgröße mit der
vierten Vergleichsausgangsgröße; und
eine ODER-Schaltung zum Erzeugen einer Steuergröße zum Reduzieren des Bremsdrucks
im Ansprechen auf zumindest eine der ersten UND-Ausgangsgröße und der
zweiten UND-Ausgangsgröße.
-
Die
Antischlupf-Bremsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält
eine Schlupfgrößen-Berechnungsvorrichtung
zum Berechnen von Schlupfgrößen für die jeweiligen
Räder anhand
von Differenzen zwischen der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit und den
jeweiligen Radgeschwindigkeiten; derart, daß die Schwellenwert-Einstellvorrichtung
einen ersten Schwellenwert mit einem relativ großen Pegel festlegt, sowie einen
zweiten Schwellenwert mit einem Pegel, der kleiner ist als derjenige
des ersten Schwellenwerts, in Abhängigkeit von dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor; und
die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
enthält:
eine erste Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer ersten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn die Radverzögerung
den ersten Schwellenwert übersteigt;
eine zweite Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer zweiten Vergleichsausgangsgröße dann, wenn
die Radverzögerung
den zweiten Schwellenwert übersteigt;
eine Einstellvorrichtung für
einen ersten zulässigen
Wert zum Festlegen eines ersten zulässigen Werts mit einem relativ
geringen Pegel für die
Schlupfgröße; eine
Einstellvorrichtung für
einen zweiten zulässigen
Wert zum Festlegen eines zweiten zulässigen Werts mit einem Pegel,
der größer als derjenige
des ersten zulässigen
Werts ist, und zwar für
die Schlupfgröße; eine
dritte Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer dritten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn die Schlupfgröße den ersten zulässigen Wert übersteigt;
eine vierte Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen einer vierten Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn die Schlupfgröße den zweiten
zulässigen
Wert übersteigt;
eine erste UND-Schaltung zum Erzeugen einer ersten UND-Ausgangsgröße durch
UND-Verknüpfung der ersten
Vergleichsausgangsgröße mit der
dritten Vergleichsausgangsgröße; eine
zweite UND-Schaltung zum Erzeugen einer zweiten UND-Ausgangsgröße durch
UND-Verknüpfung der
zweiten Vergleichsausgangsgröße mit der
vierten Vergleichsausgangsgröße; und
eine ODER-Schaltung zum Erzeugen einer Steuergröße zum Reduzieren des Bremsdrucks
in Ansprechen auf zumindest eine der ersten und zweiten UND-Ausgangsgrößen.
-
Für die Antischlupf-Bremsregelvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist kennzeichnend, daß die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung die Schwellenwerte für die jeweiligen
Gruppen individuell in Obereinstimmung mit den Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren
festlegt; und der Schwellenwert bei den Vorderrädern auf einen Pegel festgelegt ist,
der größer ist
als der Schwellenwert bei den Hinterrädern.
-
Bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung werden unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
Es zeigt:
-
1 ein Funktionsblockschaltbild
zum Darstellen einer Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine Signalformansicht
zum Darstellen der Veränderung
mehrerer Radgeschwindigkeiten, wie sie bei der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
-
3 eine Signalform zum Darstellen
der Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten, die durch die Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung ausgewählt werden;
-
4 eine Signalformansicht
zum Darstellen einer Fahrzeuggrundgeschwindigkeit, die durch die Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung ausgewählt wird;
-
5 ein Zeitablaufdiagramm
zum Darstellen des Druckreduzierbetriebs, der durch die Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
-
6 ein Flußdiagramm
zum Darstellen des Druckreduzierbetriebs, der durch die Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
-
7 ein Funktionsblockschaltbild
zum Darstellen einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung;
-
8 ein Flußdiagramm
zum Darstellen des Druckreduzierbetriebs, der durch die Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
-
9 ein Funktionsblockschaltbild
zum Darstellen einer Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung;
-
10 ein Logikschaltbild zum
Darstellen eines Beispiels des Aufbaus einer Vergleichsvorrichtung
und einer Regelumfangs-Berechnungsvorrichtung der Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung;
-
11 ein Flußdiagramm
zum Darstellen des Druckreduzierbetriebs, der durch die Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
-
12 ein Logikschaltbild zum
Darstellen eines Beispiels des Aufbaus der Vergleichsvorrichtung und
der Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung
in einer Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung;
-
13 ein Flußdiagramm
zum Darstellen des Druckreduzierbetriebs, der durch die Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
-
14 ein Blockschaltbild zum
Darstellen des schematischen Aufbaus einer üblichen Antiblockier-Bremsregelvorrichtung;
-
15 ein Blockschaltbild zum
Darstellen des Aufbaus einer Hydraulikpassage in der Nähe der Stellglieder
nach 14;
-
16 ein Blockschaltbild für den Aufbau zum
Darstellen der Hydraulikpassage nach 15 unter
Betonung eines Systems hiervon;
-
17 ein Zeitablaufdiagramm
zum Darstellen des Betriebs einer üblichen Antiblockier-Bremsregelvorrichtung
dann, wenn sich diese in einem guten Betriebszustand befindet; und
-
18 ein Zeitablaufdiagramm
zum Darstellen eines Problems des Betriebs der üblichen Antiblockier-Bremsregelvorrichtung.
-
Ausführungsform 1
-
Eine
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wird detailliert nachfolgend beschrieben.
-
Die 1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zum
Darstellen des Aufbaus einer ECU-Einheit 11A, die bei der
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung derart vorgesehen ist, daß die Radgeschwindigkeitssensoren 2a–2d,
die Stellglieder 10a–10d sowie
ein Motorrelais 16 genauso wie oben beschrieben angeordnet
sind.
-
Ferner
ist die gesamte Anordnung der Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung und die Anordnung in der Nähe der Stellglieder und eines Motors
so, wie in der 14 bis 16 gezeigt.
-
In
diesem Fall enthält
die ECU-Einheit 11A eine Radgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 30 zum
Berechnen jeweiliger Radgeschwindigkeiten Vwa–Vwd auf Basis der jeweiligen
Radgeschwindigkeitssignale Va–Vd
bei Ausübung
einer Bremswirkung, ferner eine Radverzögerungs-Berechnungsvorrichtung 31 zum
individuellen Berechnen von Radverzögerungen Gwa–Gwd entsprechend
den Blockiertendenzen der einzelnen Räder 1a–1d und eine
Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 32 zum
Berechnen der Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr1 und Vr2 auf Basis
der jeweiligen Radgeschwindigkeiten Vwa–Vwd.
-
Die
Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 32 enthält eine
Gruppiervorrichtung zum Gruppieren der jeweiligen Radgeschwindigkeiten
Vwa–Vwd
in mehrere Gruppen, und diese berechnet die jeweiligen Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten
Vr1 und Vr2 auf Basis der Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Gruppen.
-
In
diesem Fall enthält
eine erste Gruppe die Radgeschwindigkeit Vwa des vorderen linken
Rads 1a und die Radgeschwindigkeiten Vwc und Vwd des hinteren
linken und rechten Rads 1c und 1d, und eine zweite
Gruppe enthält
die Radgeschwindigkeit Vwb des vorderen rechten Rads 1b und
die Radgeschwindigkeiten Vwc und Vwd des hinteren linken und rechten
Rads 1c und 1d.
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Die
ECU-Einheit 11A enthält
eine Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung 33 zum
Annehmen von Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren μ1, μ2 auf Basis
der zeitlichen Änderung
der Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr1 und Vr2 bei Ausübung einer
Bremswirkung, ferner eine Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 zum
variablen Einstellen der Schwellenwerte a1, a2 der Radverzögerungen
in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ1, μ2, eine Vergleichsvorrichtung 35 zum
Vergleichen der Radverzögerungen Gwa–Gwd mit
Schwellenwerten a1, a2, eine Schlupfgrößen-Berechnungsvorrichtung 36 zum
Berechnen von Schlupfgrößen Sla–Sld der
jeweiligen Räder 1a–1d anhand
der Unterschiede zwischen den Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr1
und Vr2 und der jeweiligen Radgeschwindigkeiten Vwa–Vwd, und
eine Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40 zum
Berechnen der Regelgrößen auf
Basis des Vergleichsergebnisses der Vergleichsvorrichtung 35 und
der Schlupfgrößen Sla–Sld.
-
Die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40 berechnet
Steuersignale Ca–Cd
und CM für
die jeweiligen Stellglieder 10a–10d und das Motorrelais 16 in Übereinstimmung
mit den Regelgrößen.
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Es
ist zu erwähnen,
daß obgleich
hier die Vergleichsvorrichtung 35 getrennt von der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40 gezeigt
ist, diese in der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40 als Teil
der Funktion hiervon enthalten sein kann.
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Die
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung 33 bestimmt
individuell die Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren μ1, μ2 für die Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten
Vr1 und Vr2 der jeweiligen Gruppen, und die Schwellenwert-Festlegevorrichtung
bestimmt individuell die Schwellenwerte 1, 2 in Übereinstimmung
mit dem jeweiligen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ1, μ2, und die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40 berechnet
individuell Steuergrößen auf
Basis des Vergleichsergebnisses für die Radverzögerung Gwa–Gwd der
jeweiligen Gruppen mit den Schwellenwerten a1, a2.
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Die
Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 32 kann
eine Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Auswahlvorrichtung enthalten,
und zwar zum Auswählen
einer der Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr1 und Vr2 der jeweiligen
Gruppen, falls erforderlich.
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In
diesem Fall liegt die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 die
mehreren Schwellwerte a1, a2 in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ1 (oder μ2) auf Basis
der jeweiligen Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1 (oder Vr2) fest.
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Die 2 zeigt eine Signalformansicht
zum Darstellen eines Beispiels (aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich
zwei Signalformen) beispielsweise der Radgeschwindigkeiten Vwa und
Vwc der ersten Gruppe, und eine gestrichelte Linie zeigt die Radgeschwindigkeit
Vwa des Rads 1a, und eine strichpunktierte Linie zeigt
die Radgeschwindigkeit Vwc des Rads 1c.
-
Die 3 zeigt eine Signalformansicht
eines Beispiels für
den Betrieb der Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 32 zum Auswählen der
Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1, und in der Figur ist ein Fall
gezeigt, daß die
Radgeschwindigkeit gemäß dem Maximalwert
(Bezug auf die durchgezogene Linie) der Radgeschwindigkeiten Vwa
und Vwc als die Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1 ausgewählt wird.
-
Die 4 zeigt eine Signalformansicht
zum Darstellen eines anderen Beispiels des Betriebs der Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 32 zum
Auswählen
der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1, und in der Figur ist ein Fall
gezeigt, daß die
Radgeschwindigkeit mit dem zweiten Pegel (Bezug auf eine durchgezogene
Linie) der Radgeschwindigkeiten Vwa und Vwc als die Fahrzeuggrundgeschwindigkeit
Vr1 ausgewählt
wird.
-
Es
ist zu erwähnen,
daß die
Auswahl der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1 beliebig durchgeführt wird,
wenn beispielsweise die Radgeschwindigkeiten Vwa–Vwd in diejenigen der Vorderräder und
diejenigen der Hinterräder
gruppiert sind, und der zweite Pegel kann bei den Vorderrädern ausgewählt sein,
und der Maximalpegel kann bei den Hinterrädern ausgewählt sein.
-
Wie
in 4 gezeigt, folgt
dann, wenn die Radgeschwindigkeit Vwc eine Neigung (eine Verzögerung) aufweist,
die größer als
ein festgelegter Wert ist, die Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1
nicht der Signalform der Radgeschwindigkeit Vwc, und sie ist auf
eine festgelegte Neigung fixiert.
-
Dies
bedeutet, daß die
Radgrundgeschwindigkeit Vr1 auf die Neigung einer maximalen Verzögerung festgelegt
ist, und zwar während
einer Zeitperiode Td, während
der die Radgeschwindigkeit Vwc gemäß einem Verzögerungsumfang
verzögert
ist, der allgemein als ein Maximalwert bei einer tatsächlichen
Straßnoberfläche angesehen
wird, beispielsweise bei einer Verzögerung, die größer als –1g (Gravitationsbeschleunigung)
ist.
-
Die 5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm
zum Darstellen der Betriebsschritte der Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung 33,
der Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34, der Vergleichsvorrichtung 35 und
der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40,
und in dieser Figur ist ein beispielhafter Fall gezeigt, daß ein Bremsdruck
Pc bei dem Rad 1c ausgehend von dem Verzögerungszustand
der Radgeschwindigkeit Vwc angeglichen wird.
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Dies
bedeutet, daß in
diesem Fall der Schwellenwert a1 (Bezug auf eine gestrichelte Linie) unter
Einsatz der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1 mit dem in 3 gezeigten Maximalpegel
festgelegt und der Bremsdruck Pc an dem Rad 1c durch den Vergleich
der Radverzögerung
Gwc mit einem Schwellenwert a1 reduziert wird.
-
Wie
in 5 gezeigt, bestimmt
die Radoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung 33 eine
Grundverzögerung
Gr1 (Bezug auf eine zweipunkt-strichlierte Linie) durch Differenzieren
der Signalform der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr1, und sie bestimmt
eine Kurve entsprechend dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ1 (Bezug
auf eine strichpunktierte Linie) durch Filtern der Grundverzögerung Gr1.
-
Die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 35 bestimmt den Schwellenwert
a1 (Bezug auf eine gestrichelte Linie) durch Multiplizieren eines
vorgegebenen Koeffizienten mit der Signalform des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μl.
-
Die
Vergleichsvorrichtung 35 vergleicht die Radverzögerung Gwc,
aufgebaut als der Differenziersignalform der Radgeschwindigkeit
Vwc mit dem Schwellenwert a1, und übersteigt der Pegel der Radverzögerung Gwc
den Schwellenwert a1, so gibt die Vergleichsvorrichtung 35 ein
Vergleichsergebnis zum Anzeigen eines Druckreduziermodus aus.
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Bei
diesem Betrieb gibt die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40 das
Steuersignal Cc zum Reduzieren des Bremsdrucks Pc aus, um hierdurch
eine Antiblockier-Bremsregelung
durchzuführen.
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Nun
wird ein Betrieb der in 1 gezeigten Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf das in 6 gezeigte Flußdiagramm beschrieben.
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Hier
sind die Radgeschwindigkeiten Vwa–Vwd, die Radverzögerungen
Gwa–Gwd,
die Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr1, Vr2, die Schlupfgrößen Sla–Sld, die
Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren μ1, μ2, die Schwellenwerte
a1, a2 und die Bremsdrücke
Pa–Pd
gezeigt als Radgeschwindigkeit Vw, als Radverzögerung Gw, als Fahrzeuggrundgeschwindigkeit
Vr, als Schlupfgröße S1, Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ, als Schwellenwert a
und Bremsdruck P in allgemeiner Weise.
-
Wie
in 6 gezeigt, initialisiert
zunächst
die ECU-Einheit 11A den RAM-Speicher 23b (vgl. 14) und dergleichen in dem
Mikrocomputer 23.
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Anschließend erfaßt die Radgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 30 in
der ECU-Einheit 11A die jeweiligen Radgeschwindigkeitssignale Va–Vd, und
sie bestimmt die Radgeschwindigkeit Vw jedes der Räder 1a–1d (Schritt
S1).
-
In
diesem Zeitpunkt wird die Radgeschwindigkeit Vw beispielsweise anhand
des nachfolgenden Zyklusberechnungsverfahrens berechnet.
-
Dies
bedeutet, daß die
Pulszahl N der Radgeschwindigkeitssignale Va–Vd (Pulssignale mit Frequenzen
in Übereinstimmung
mit den Radgeschwindigkeiten) von den Radgeschwindigkeitssensoren 3a–3d nach
der Durchführung
der Berechnung im Schritt S1 gezählt
wird, und die Radgeschwindigkeit Vw wird, wie anhand der folgenden
Formel (1) gezeigt, berechnet, unter Einsatz der Pulszahl N und
einer Zeitperiode Tn ausgehend von dem Beginn des Zählvorgangs. Vw = Kv·N/Tn (1)
-
In
der Gleichung (1) ist Kv eine Konstante, die in Übereinstimmung mit mit dem
Außendruckmesser
des jeweiligen Rads 1a–1d festgelegt
ist, sowie der Spezifikation der Radgeschwindigkeitssensoren 2a–2d und
dergleichen. Es versteht sich von selbst, daß die Radgeschwindigkeit Vd
für jedes
der Räder 1a–1d berechnet
wird.
-
Anschließend berechnet
die Radverzögerungs-Berechnungsvorrichtung 31 in
der ECU-Einheit 11A die Radverzögerung Gw anhand der folgenden
Gleichung (2), entsprechend der Berechnung der zeitlichen Veränderung
der Radgeschwindigkeit Vw (ein Differenzierwert) (Schritt S2). Gw = Kg(Vw–1 – Vw)/TL (2)
-
In
der Gleichung (2) ist Kg eine Konstante, TL ist ein Regelzyklus
der Radverzögerungs-Berechnungsvorrichtung 31,
Vw ist die Radgeschwindigkeit in dem Regelzyklus zu dem Zeitpunkt
und Vw–1 ist
die Radgeschwindigkeit in einem vorhergehenden Regelzyklus.
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Die
Radverzögerung
Gw zeigt einen verzögerten
Radzustand Gw > 0
an, und einen beschleunigten Radzustand durch Gw < 0.
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Der
Schritt S2 zum Berechnen der Radverzögerung wird für die jeweiligen
Räder 1a–1d durchgeführt, entsprechend
dem Schritt 1 zum Berechnen der Radgeschwindigkeit.
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Anschließend berechnet,
wie beispielsweise in 3 gezeigt,
die Fahrzeuggrundgeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung 32 die
Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr des Maximalpegels (Schritt S3),
und die Schlupfgrößen-Berechnungsvorrichtung 36 berechnet
die Schlupfgröße SL anhand
der Differenz zwischen der Radgeschwindigkeit Vw und der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit
Vr (Vr–Vw)
(Schritt S4).
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Die
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung 33 bestimmt
den Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ durch Differenzieren
und Filtern der Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr (Schritt S5), und
die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 berechnet den
Schwellenwert a der Radverzögerung Gw
und bestimmt veränderlich
den Schwellenwert a (Schritt S6).
-
Obgleich
zu dieser Zeit der Schwellenwert a beispielsweise zu dem Schwellenwert
a1 nach 5 bestimmt ist,
wird er insbesondere anhand der folgenden Gleichung (3) berechnet. a = α(μ + β) (3)
-
In
der Gleichung (3) ist α eine
Konstante, die unter Berücksichtigung
einer Rauschkomponente bei dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ bestimmt ist,
und mit Festlegen der Konstante auf einen größeren Wert wird der Pegel des
Schwellenwerts a so erhöht,
daß eine
hohe Rauschkomponente eliminiert ist.
-
Ferner
ist β eine
Konstante, die unter Berücksichtigung
des angenommenen Fehlers für
die Genauigkeit des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μ bestimmt
ist.
-
Der
Schwellenwert a wird variabel in Übereinstimmung mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ eingestellt,
wie anhand der Formel (3) gezeigt.
-
Deshalb
ist dann, wenn der Schwellenwert a auf einen großen Wert eingestellt ist, der
Bremsdruck P solange nicht reduziert, bis die Radverzögerung Gw
mit einem großen
Wert erzeugt wird, wohingehend dann, wenn der Schwellenwert a auf einen
kleinen Wert eingestellt wird, der Bremsdruck P dann reduziert ist,
wenn die Radverzögerung
Gw mit einem kleinen Wert erzeugt wird, so daß ein blockierter Zustand in
einem frühen
Zeitpunkt vermieden und eine Lenkstabilität gewährleistet ist.
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Beispielsweise
ist die Radgeschwindigkeit Vb in diejenige der Vorderräder und
diejenige der Hinterräder
gruppiert, und die jeweiligen Konstanten α, β in der Gleichung (3) können zu α = 2, β = 0,2 im Hinblick
auf die Radverzögerung
Gw der Vorderräder bestimmt
sein, und zu α =
1,5, β =
0,1 im Hinblick auf die Radverzögerung
Gw der Hinterräder.
In diesem Fall ist die Fahrzeugstabilität aufgrund der Tatsache verbessert,
daß der
Bremsdruck P der Hinterräder gemäß einer
Druckreduzierseite im Vergleich mit den Vorderrädern geregelt ist.
-
Anschließend bestimmt
die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40,
ob die Schlupfgröße S1 größer ist
als ein festgelegter Wert ΔSL
innerhalb eines zulässigen
Bereichs (beispielsweise ungefähr
1 km/h) oder nicht (Schritt S7), und wird SL ≤ ΔSL bestimmt für (d.h.,
NEIN), mit Schlupfgröße SL innerhalb
des zulässigen
Bereichs, so zeigt die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40 eine
Zunahme des Bremsdrucks P (Schritt S8) an, und der Prozeß kehrt
zu dem Schritt S1 zurück.
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Überschreitet
andererseits die Schlupfgröße SL den
zulässigen
Bereich und wird SL > ΔSL (d.h., JA)
im Schritt S7 bestimmt, so wird nachfolgend bestimmt, ob der Pegel
der Radverzögerung
Pb größer als
der Schwellenwert a ist oder nicht (Schritt S9).
-
Ist
die Radverzögerung
Gw kleiner als der Schwellenwert a, und wird bestimmt Gw ≤ a (d.h., NEIN),
so wird ein Halten des Bremsdrucks P ohne Durchführung der Antiblockier-Bremsregelung (Schritt
S10) angezeigt, und der Prozeß kehrt
zu dem Schritt S1 zurück.
-
Ist
andererseits die Radverzögerung
Gw größer als
der Schwellenwert a, und wird im Schritt S9 bestimmt, daß Gw > a (d.h., JA) gilt,
so wird eine Reduzierung des Bremsdrucks P angezeigt, zum Vermeiden
eines blockierten Zustands (Schritt S11) und der Prozeß kehrt
zu dem Schritt S1 zurück.
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In
den Schritten S8, S10 und S11, in denen ein Anzeigen im Hinblick
auf den Bremsdruck P erfolgt, werden die Steuersignale Ca–Cd und
CM in Übereinstimmung
mit den jeweiligen Anzeigen erzeugt.
-
Wie
oben beschrieben, kann die Fahrzeuggrundgeschwindigkeit Vr für die Annahme
des Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ geeignet
dadurch ausgewählt
werden, daß der
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ anhand der
zeitlichen Veränderung
der mehreren Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr angenommen wird.
Ferner kann der Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ entsprechend
jedem der Räder
der jeweiligen Gruppen mit hoher Zuverlässigkeit durch Bearbeitung
der gruppierten Radgeschwindigkeiten angenommen werden.
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Ferner
kann der Schwellenwert a genau in Übereinstimmung mit einem Straßenoberflächenzustand
(dem blockierenden Zustand der Räder)
festgelegt werden, durch Bestimmung des Schwellenwerts a in Übereinstimmung
mit dem angenommenen Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ, wodurch sich
der blockierte Zustand sicher ohne Beeinträchtigung einer Bremsfähigkeit
vermeiden läßt.
-
Dies
bedeutet, daß sich
der Bremsdruck P fein in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ angleichen
läßt.
-
Ausführungsform 2
-
Obgleich
die von der Radverzögerungs-Berechnungsvorrichtung 31 berechnete
Radverzögerung
Gw bei der Vergleichsvorrichtung 35 – wie sie ist – nach der
Ausführungsform
1 eingegeben wird, kann die Radverzögerung Gw einer Filterverarbeitung
unterzogen werden.
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Die 7 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zum
Darstellen einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung, derart aufgebaut, daß die Radverzögerung Gw
mit dem Schwellenwert verglichen wird, nachdem sie einer Filterverarbeitung
unterzogen wird, wohingehend die Komponenten ähnlich zu den oben erwähnten anhand
derselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und eine detaillierte Beschreibung
hiervon wird hier weggelassen.
-
Wie
in 7 gezeigt, sind zwei
Systeme von Filterverarbeitungsvorrichtungen 37a, 37b parallel zueinander
zwischen der Radverzögerungs-Berechnungsvorrichtung 31 und
der Vergleichsvorrichtung 35B in einer ECU-Einheit 11B zwischenangeordnet.
-
Die
Filterverarbeitungsvorrichtung 37a führt eine Filterverarbeitung
mit einer relativ prompten/schnellen Ansprechcharakteristik durch,
und sie erzeugt einen Radverzögerungs-Filterwert
Gf1 mit einer hohen Nachlaufeigenschaft bezüglich der Radverzögerung Gw.
-
Die
Filterverarbeitungsvorrichtung 37b führt eine Filterverarbeitung
mit einer Ansprechcharakteristik durch, die langsamer ist als diejenige
der Verarbeitungsvorrichtung 37a, und sie erzeugt einen
Radverzögerungs-Filterwert
Gf2 mit einer langsamen Nachlaufeigenschaft bezüglich der Radverzögerung Gw.
-
Die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 bestimmt einen ersten
Schwellenwert a1 mit einem relativ hohen Pegel und einen zweiten
Schwellenwert a2 mit einem geringeren Pegel im Vergleich zu dem Schwellenwert
a1 in Abhängigkeit
von dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ.
-
Die
Vergleichsvorrichtung 35B vergleicht den Radverzögerungs-Filterwert Gf1 mit
der großen Ansprechcharakteristik
mit dem ersten Schwellenwert a1 mit dem hohen Pegel, und gilt Gf1 > a1, so setzt sie eine
Vergleichsausgangsgröße auf einen H-Pegel.
-
Ferner
vergleicht die Vergleichsvorrichtung 35B den Radverzögerungs-Filterwert
Gf2 der niedrigen Ansprechcharakteristik mit dem zweiten Schwellenwert
a2 mit dem geringen Pegel, und gilt Gf2 > a2, so setzt sie eine Vergleichsausgangsgröße auf einen H-Pegel.
-
Deshalb
enthält
die Vergleichsvorrichtung 35B eine erste Vergleichsvorrichtung
zum Erzeugen der Vergleichsausgangsgröße, wenn der Verzögerungsfilterwert
Gf1 den Schwellenwert a1 übersteigt, sowie
eine zweite Vergleichsvorrichtung zum Erzeugen der Vergleichsausgangsgröße dann,
wenn der Verzögerungsfilterwert Gf2
den Schwellenwert a2 übersteigt.
Die Funktion der Vergleichsvorrichtung 35B kann in der
Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40B enthalten
sein.
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Die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40B erzeugt
Steuergrößen zum
Reduzieren des Bremsdrucks in Ansprechen auf zumindest eine der ersten
und zweiten Vergleichsausgangsgröße von der
Vergleichsvorrichtung 35B.
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Es
ist zu erwähnen,
daß die
Schwellenwerte a1, a2 variabel in Übereinstimmung mit den Filterkoeffizienten
der Filterverarbeitungsvorrichtung 37a und der Filterverarbeitungsvorrichtung 37b bestimmt sind.
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Gemäß den obigen
Erläuterungen
bestimmt die Straßenoberflächen-Reibungsfaktor-Annahmevorrichtung 33 individuell
die Straßenoberflächen-Reibungsfaktoren μ1, μ2 nach den
Fahrzeuggrundgeschwindigkeiten Vr1, Vr2 der jeweiligen Gruppen,
und die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 bestimmt individuell
die Schwellenwerte a1, a2 für den
Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ1, und sie bestimmt
ebenfalls individuell die Schwellenwerte a1, a2 für den Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ2.
-
Ferner
berechnet die Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40B individuell
die Regelgrößen auf
Basis des Vergleichsergebnisses der jeweiligen Radverzögerungs-Filterwerte mit den
Schwellenwerten der jeweiligen Gruppen.
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Nun
wird der Antiblockier-Bremsregelbetrieb der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf das in 8 gezeigte Flußdiagramm beschrieben.
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In
der 8 stimmen die nicht
gezeigten Schritte S5–S6
mit den in den 6 gezeigten überein,
und die Schritte S6 –S8
und die Schritte S10 und S11 sind dieselben wie die oben erwähnten.
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In
diesem Fall unterzieht nach dem Schritt S5 zum Annehmen des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors μ die Filterverarbeitungsvorrichtung 37a und 37b die
Radverzögerung
Gw eine Tiefpaß-Filterverarbeitung,
und sie erzeugt die Radverzögerungs-Filterwerte
Gf1 und Gf2, von denen die Rauschanteile entfernt sind (Schritt
S15).
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Die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 berechnet die beiden
Schwellenwerte a1 und a2 mit einem großen Wert und einem kleinen
Wert in Übereinstimmung
mit der obigen Formel (3) (Schritt S6).
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Dies
bedeutet, daß die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 die Schwellenwerte
a1 und a2 berechnet, die die Beziehung a1 > a2 erfüllen, unter Einsatz von Konstanten α1 und α2, die die
Beziehung α1 > α2 erfüllen, wie nachfolgend beschrieben. a1 = α1(μ + β) a2 = α2(μ + β)
-
Anschließend bestimmt
die Vergleichsvorrichtung 35B, ob der Pegel des Radverzögerungs-Filterwerts
Gf1 den Schwellenwert a1 übersteigt
oder nicht (Schritt S16), und wird bestimmt, daß Gf1 > a1 (d.h., JA) gilt, so geht der Prozeß zu dem
Schritt S11 über,
um die Reduzierung des Bremsdrucks P anzuzeigen.
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Andernfalls
wird dann, wenn Gf1 ≤ a1
(d.h., NEIN) bestimmt wird, anschließend bestimmt, ob der Pegel
des Radverzögerungs-Filterwerts
Gf2 den Schwellenwert a2 übersteigt
oder nicht (Schritt S17).
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Wird
bestimmt, daß Gf2 > a2 (d.h., JA) gilt, so
geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 über,
zum Anzeigen der Reduzierung des Bremsdrucks P, wohingehend dann,
wenn bestimmt wird, daß Gf2 ≤ a2 (d.h.,
NEIN) gilt, der Prozeß anschließend zu
dem Schritt S7 übergeht,
und zwar zum Bestimmen der Tatsache, ob die Schlupfgröße SL die
festgelegte Größe ΔSL übersteigt
oder nicht.
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Wird
im Schritt S7 bestimmt, daß SL > ΔSL (d.h., JA) gilt, so geht
der Prozeß zu
dem Schritt S10 über,
um das Halten des Bremsdrucks P anzuzeigen, wohingehend dann, wenn
bestimmt wird, daß SL ≤ ΔSL (d.h.,
NEIN) gilt, der Prozeß zum
Schritt S8 zum Erhöhen
des Bremsdrucks P übergeht.
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Dies
bedeutet, daß dann
wenn die Schlupfgröße SL sehr
klein in dem Zustand ist, in dem der Bremsdruck P nicht reduziert
ist, die Bremsfähigkeit dadurch
erhöht
ist, daß der
Bremsdruck P erhöht wird,
wohingehend dann, wenn entweder die Druckreduzierbedingung oder
die Druckerhöhungsbedingung
nicht eingerichtet ist, der Bremsdruck P gehalten wird.
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Wie
oben beschrieben, wird aufgrund der Tatsache, daß die Bestimmung im Schritt
S17 zu JA selbst dann erfolgt, wenn beispielsweise die Schlupfgröße SL allmählich erzeugt
wird, ohne Erzeugung der Radverzögerung
Gw in großem
Umfang, der Übergang
des Prozesses zum Schritt S11 ermöglicht, indem der Bremsdruck
P reduziert wird, durch Vergleich des Schwellenwerts a2, der kleiner
als der Schwellenwert a1 ist, mit dem Radverzögerungs-Filterwert Gf2, von
dem der Rauschanteil in großem Umfang
entfernt ist.
-
Ferner
läßt sich
die Wirkung des Störrauschens
in der Radverzögerung
Gw sicher dadurch entfernen, daß die
Schwellenwerte a1, a2 einzeln gemäß den Radverzögerungs-Filterwerten Gf1,
Gf2 festgelegt sind, die unterschiedlichen Filtereigenschaften entsprechen.
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Ferner
läßt sich
die Zuverlässigkeit
der Regelung aufgrund der Tatsache verbessern, daß die Wirkung
der Rauschkomponente einer Straßenoberfläche in Betracht
gezogen werden kann, indem der Schwellenwert a in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ verändert wird.
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Ausführungsform 3
-
Obgleich
die durch die Schlupfgrößen-Berechnungsvorrichtung 36 berechnete
Schlupfgröße bei der
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
bei der obigen Ausführungsform
1 so wie sie ist eingegeben wird, kann die Schlupfgröße SL der
Filterverarbeitung unterzogen werden.
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Die 9 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zum
Darstellen einer Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung, die derart ausgebildet ist, daß die Schlupfgröße SL nachdem
sie einer Filterverarbeitung unterzogen ist, bei der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40C eingegeben
wird, wohingehend Komponenten ähnlich
zu den oben erwähnten, anhand
derselben Bezugszeichen bezeichnet sind, und die detaillierte Beschreibung
hiervon wird weggelassen.
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Die 10 zeigt ein Schaltbild
zum Darstellen von Beispielen der spezifischen Anordnungen der Vergleichsvorrichtung 35C und
der Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40C nach 9, und die Funktion der
Vergleichsvorrichtung 35C kann in der Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40C umgesetzt
sein.
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Wie
in 9 gezeigt, sind zwei
Systeme von Filterverarbeitungsvorrichtungen 38a, 38b parallel zueinander
zwischen der Schlupfgrößen-Berechnungsvorrichtung 36 und
der Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40C in
einer ECU-Einheit 11C zwischengeschaltet.
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Die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 legt die Schwellenwerte
a1 und a2 mit einem großen Wert
und einem kleinen Wert in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ fest.
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Die
Filterverarbeitungsvorrichtung 38a führt eine Filterverarbeitung
mit einer relativ prompten/schnellen Antwortcharakteristik durch,
und sie erzeugt einen Schlupfgrößen-Filterwert
Sf1 mit einer hohen Folgeeigenschaft bezüglich einer Schlupfgröße SL.
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Die
Filterverarbeitungsvorrichtung 38b führt eine Filterverarbeitung
mit einer Ansprechcharakteristik durch, die niedriger als diejenige
der Filterverarbeitungsvorrichtung 38a ist, und sie erzeugt
einen Schlupfgrößen-Filterwert
Sf2 mit einer geringen Folgeeigenschaft im Hinblick auf die Schlupfgröße SL.
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Wie
in 10 gezeigt, enthält die Vergleichsvorrichtung 35C eine
erste Vergleichsvorrichtung 41 zum Erzeugen einer ersten Vergleichsausgangsgröße 41a dann,
wenn die Radverzögerung Gw
den ersten Schwellenwert a1 übersteigt,
sowie eine zweite Vergleichsvorrichtung 42 zum Erzeugen einer
zweiten Vergleichsausgangsgröße 42a dann, wenn
die Radverzögerung
Gw den zweiten Schwellwert a2 übersteigt.
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Die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40C enthält eine
Einstellvorrichtung für
den zulässigen
Wert zum Festlegen des zulässigen
Werts ΔSf der
Schlupfgröße, sowie
eine dritte Vergleichsvorrichtung 43 zum Erzeugen einer
dritten Vergleichsausgangsgröße 44a dann,
wenn der erste Schlupfgrößen-Filterwert
Sf1 den zulässigen
Wert ΔSf übersteigt,
und eine vierte Vergleichsvorrichtung 44 zum Erzeugen einer
vierten Vergleichausgangsgröße 44a dann,
wenn der zweite Schlupfgrößen-Filterwert
Sf2 den zulässigen
Wert ΔSf übersteigt.
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Die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40C enthält eine
erste UND-Schaltung 51 zum Erzeugen einer ersten UND-Ausgangsgröße 51a durch UND-Verknüpfung der
ersten Vergleichsausgangsgröße 41a mit
der dritten Vergleichsausgangsgröße 43a,
sowie eine zweite UND-Schaltung 52 zum Erzeugen einer zweiten
UND-Ausgangsgröße 42a durch
UND-Verknüpfung
der zweiten Vergleichsausgangsgröße 42a mit
einer vierten Vergleichsausgangsgröße 44a, sowie eine
ODER-Schaltung 53 für die ODER-Verknüpfung der
ersten UND-Ausgangsgröße 51 mit
der zweiten UND-Ausgangsgröße 52a, und
sie erzeugt eine Steuergröße zum Reduzieren des
Bremsdrucks P in Ansprechen auf zumindest eine der ersten UND-Ausgangsgröße 51a und
der zweiten UND-Ausgangsgröße 52a.
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Nun
wird der Antiblockier-Bremsregelbetrieb der in der 9 und der 10 gezeigten
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf das in 11 gezeigte Flußdiagramm beschrieben.
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In
der 11 sind die Schritte
S1–S5
nach 6 nicht gezeigt,
und die Schritte S6–S8
und die Schritte S10 und S11 stimmen mit den oben erwähnten überein.
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In
diesem Fall unterzieht nach dem Schritt S5 zum Annehmen des Straßenoberflächen-Reibungsfaktors 5 die
Filterverarbeitungsvorrichtung 38a und 38b die
Schlupfgröße SL einer
Tiefpaß-Filterverarbeitung,
und sie erzeugt die Schlupfgrößen-Filterwerte
Sf1 und Sf2, von denen eine Rauschkomponente entfernt ist (Schritt
S18).
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Die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 berechnet die beiden
Schwellenwerte a1 und a2 mit einem großen Wert und einem kleinen
Wert in Übereinstimmung
mit der obigen Formel (3) (Schritt S6).
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Beispielsweise
berechnet die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 die
Schwellenwerte a1 und a2, die die Beziehung a1 > a2 erfüllen, unter Einsatz von Konstanten
a1 (beispielsweise a1 = 2) und a2 (beispielsweise a2 = 1,5), die
die Beziehung a1 > a2
erfüllen,
wie nachfolgend beschrieben. a1 = α1(μ + β) a2 = α2(μ + β)
-
Anschließend bestimmt
die Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40C,
ob der Schlupfgrößen-Filterwert
Sf1 mit dem schnellen Ansprechverhalten einen zulässigen Wert ΔSf (beispielsweise ungefähr 3 Kg/h) übersteigt
oder nicht (Schritt S19).
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Wird
im Schritt S19 bestimmt, daß Sf1 > ΔSf (d.h., JA) gilt, wird nachfolgend
bestimmt, ob die Radverzögerung
Gw den Schwellenwert a1 mit dem hohen Pegel übersteigt oder nicht (Schritent
S20), und wird bestimmt, daß Gw > a1 (d.h., JA) gilt,
so geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 zum Anzeigen der Reduzierung des Bremsdrucks P über.
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Wird
andererseits in den Schritten S19, S20 bestimmt, daß Sf1 ≤ ΔSf oder Gw ≤ a1 (d.h.,
NEIN) gilt, so wird anschließend
bestimmt, ob der Schlupfgrößen-Filterwert
Sf2 mit einem geringen Ansprechverhalten, den zulässigen Wert ΔSf übersteigt
oder nicht (Schritt S21).
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Wird
im Schritt S21 bestimmt, daß Sf2 > ΔSf (d.h., JA) gilt, so wird
anschließend
bestimmt, ob die Radverzögerung
Gw den Schwellenwert a2 mit dem geringen Pegel überschreitet oder nicht (Schritt
S22), und wird bestimmt, daß gilt
Gw > a2 (d.h., JA),
so geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 über,
zum Anzeigen der Reduzierung des Bremsdrucks P.
-
Wird
andererseits in den Schritten S21, S22 bestimmt, daß Sf2 ≤ ΔSf oder Gw ≤ a2 (d.h.,
NEIN) gilt, so geht der Prozeß zu
dem Schritt S7 über,
und er bestimmt, ob die Schlupfgröße SL bevor sie der Filterverarbeitung
unterzogen wird, den festgelegten Wert ΔSL übersteigt (beispielsweise ungefähr 1 km/h)
oder nicht.
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Wird
bestimmt, daß SL > ΔSL (d.h., JA) gilt, so geht
der Prozeß zu
dem Schritt S10 über,
zum Anzeigen des Haltens des Bremsdrucks P, wohingehend dann, wenn
bestimmt wird, daß SL ≤ ΔSL (d.h., NEIN)
gilt, der Prozeß zu
dem Schritt S8 übergeht, zum
Anzeigen der Zunahme des Bremsdrucks P.
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Wie
oben beschrieben, läßt sich
aufgrund der Tatsache, daß die
Schlupfgrößen-Filterwerte
Sf1 und Sf2 erhalten werden, von denen die in der Schlupfgröße SL enthaltenen
Rauschkomponenten entfernt sind, der Schlupf mit hoher Zuverlassigkeit detektieren.
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Insbesondere
kann aufgrund der Tatsache, daß der
Schlupfgrößen-Filterwert
Sf2 eine sicher aufgetretene große Schlupfgröße darstellt,
dieser mit dem Schwellwert a2 mit dem geringen Pegel mit einem geringen Überschuß vergleichen,
wodurch die Zuverlässigkeit
der Bestimmung weiter verbessert ist.
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Ferner
läßt sich
dann, wenn der Schwellenwert in Übereinstimmung
mit den zu vergleichenden Parametercharakterisiken festgelegt ist,
beispielsweise den Filtercharakteristiken für die Schlupfgröße SL, der
Bremsdruck P fein in Übereinstimmung
mit dem Verhalten der Räder 1a–1d angleichen.
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Dies
bedeutet, daß zahlreiche
Situationen gehandhabt werden können,
durch Festlegen mehrerer Schwellenwerte a1, a2 in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ unter Berücksichtigung
der Filtercharakteristiken für
die Schlupfgröße SL.
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Werden
beispielsweise die Geschwindigkeiten der Räder 1a–1d abrupt
in Übereinstimmung
mit deren Situationen reduziert, so sind die Schlupfgröße SL und
die Radverzögerung
Gw erheblich reduziert. Jedoch kann der Schwellenwert a mit gutem Ansprechverhalten
in Übereinstimmung
mit der großen Veränderung
festgelegt sein, obgleich eine Filterwirkung (Entfernen des Rauschens)
gering ist.
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Im
Gegensatz hierzu kann der Schwellenwert auch so eingestellt sein,
daß er
ein rauschartiges Schwingen aufgrund einer schlechten Straße entfernt,
um einen Fall handzuhaben, daß die
Räder 1a–1d allmählich absinken,
durch großes
Einstellen einer Filterwirkung, obgleich das Ansprechverhalten gering
ist.
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Ausführungsform 4
-
Obgleich
in der Ausführungsform
1 lediglich der vorbestimmte Wert ΔSL gemäß dem minimal zulässigen Wert
als Vergleichsreferenzwert der Schlupfgröße SL eingesetzt wird, kann
die Amplitude der Schlupfgröße SL schrittweise
bestimmt sein, durch Einstellen mehrer Vergleichsreferenzwerte, und
der Schwellenwert a der Radverzögerung
Gw kann variabel in Übereinstimmung
mit der Amplitude der Schlupfgröße SL festgelegt
sein.
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Die 12 zeigt ein Schaltbild
zum Darstellen eines Beispiels des Aufbaus der Regelgrößen-Berechnungsvorrichtung 40D gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und sie zeigt einen Fall, daß mehrere
Vergleichsreferenzwerte (zulässige
Werte) Sr1 und Sr2 (Sr1 < Sr2) für die Schlupfgröße SL als
Bedingung zum Reduzieren des Bremsdrucks P festgelegt sind.
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Die 13 zeigt ein Flußdiagramm
zum Darstellen des Antiblockier-Bremsregelbetriebs nach der Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung. Es ist zu erwähnen, daß der Aufbau des Gerätes als Ganzes
nach der Ausführungsform
4 wie in 1 gezeigt ausgebildet
ist, und die 14 unterscheidet sich
dahingehend, daß sich
die Funktion der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40D in
einer ECU-Einheit teilweise unterscheidet.
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Wie
in 12 gezeigt, enthält eine
Vergleichsvorrichtung 35D eine erste Vergleichsvorrichtung 61 zum
Erzeugen einer ersten Vergleichsausgangsgröße 61a dann, wenn
eine Radverzögerung Gw
den ersten Schwellenwert a1 übersteigt,
sowie eine zweite Vergleichsvorrichtung 62 zum Erzeugen einer
zweiten Vergleichsausgangsgröße 62a dann, wenn
die Radverzögerung
Gw den zweiten Schwellenwert a2 (< a1) übersteigt.
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Die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40D enthält eine
erste Einstellvorrichtung für
den zulässigen
Wert zum Festlegen eines ersten zulässigen Werts Sr1 mit einem
relativ geringen Pegel bei der Schlupfgröße SL, eine zweite Einstellvorrichtung
für die
zulässige
Größe zum Festlegen
eines zweiten zulässigen
Werts Sr2, dessen Pegel größer als
derjenige des ersten zulässigen
Werts Sr1 für
die Schlupfgröße SL ist,
eine dritte Vergleichsvorrichtung 63 zum Erzeugen einer
dritten Vergleichsausgangsgröße 63a dann,
wenn die Schlupfgröße SL den
ersten zulässigen
Wert Sr1 übersteigt,
sowie eine vierte Vergleichsvorrichtung 64 zum Festlegen
einer vierten Vergleichsausgangsgröße 64a dann, wenn
die Schlupfgröße SL den
zweiten zulässigen
Wert Sr2 übersteigt.
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Die
Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40D enthält ferner
eine erste UND-Schaltung 71 zum Erzeugen einer ersten UND-Ausgangsgröße 71a durch
UND-Verknüpfung
der ersten Vergleichsausgangsgröße 61a mit
der dritten Vergleichsausgangsgröße 63a,
eine zweite UND-Schaltung 72 zum Erzeugen einer zweiten
UND-Ausgangsgröße 72a durch
UND-Verknüpfung der
zweiten Vergleichsausgangsgröße 72a mit
der dritten Vergleichausgangsgröße 64a,
sowie eine ODER-Schaltung 73 für die ODER-Verknüpfung der
ersten UND-Ausgangsgröße 71a mit
der zweiten UND-Ausgangsgröße 72a,
und sie erzeugt eine Steuergröße zum Erzeugen
des Bremsdrucks P im Ansprechen auf zumindest eine der UND-Ausgangsgröße 71a und
der zweiten UND-Ausgangsgröße 72a.
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Nun
wird der Antiblockier-Bremsregelbetrieb der in 12 gezeigten Ausführungsform 4 der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf das in 13 gezeigte
Flußdiagramm
beschrieben.
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Die
in 13 nicht gezeigten
Schritte S1–S5 stimmen
mit den in 6 gezeigten überein,
und die Schritte S6–S8
und die Schritte S10 und S11 stimmen mit den oben erwähnten überein.
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In
diesem Fall bestimmt die (nicht gezeigte) Einstellvorrichtung für den zulässigen Wert
in der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung 40D vorab die
zulässigen
Werte Sr1, Sr2 (Sr1 < Sr2)
mit einem großen
Wert und einem kleinen Wert. Die jeweiligen zulässigen Werte sind beispielsweise
Sr1 = ungefähr 1,5
Km/h und Sr2 = ungefähr
3 m/h.
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Die
Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 in der ECU-Einheit
(unter Bezug auf die 1)
berechnet die Schwellenwerte a1, a2 unter Erfüllung der Beziehung a1 > a2 durch Einstellen
der jeweilgen Konstanten α, β in der zuvor
genannten Gleichung (3) jeweils zu beispielsweise α1 = 2, α2 = 1,5, β1 = 0,2, β1 = 0,1.
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Nach
dem in 13 gezeigten
Schritt S6 zum Einstellen des Schwellenwerts bestimmt die Vergleichsvorrichtung
in der Steuergrößen-Berechnungsvorrichtung
40D zunächst,
ob die Schlupfgröße SL den
zulässigen
Wert mit hohem Pegel Sr2 übersteigt
oder nicht (Schritt S23), und wird bestimmt, daß SL > Sr2 (d.h., JA) gilt, so wird anschließend bestimmt,
ob die Radverzögerung
Gw den Schwellenwert a1 mit niedrigem Pegel übersteigt oder nicht (Schritt
S24).
-
Wird
im Schritt S24 bestimmt, daß Gw > a2 (d.h., JA) gilt,
so geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 über,
zum Anzeigen der Reduzierung des Bremsdrucks P, wohingehend dann,
wenn bestimmt wird, daß Gw ≤ a2 (d.h.,
NEIN) gilt, anschließend
bestimmt wird, ob die Schlupfgröße SL den
zulässigen
Wert mit niedrigem Pegel Sr2 übersteigt
oder nicht (Schritt S25).
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Es
ist zu erwähnen,
daß dann,
wenn im Schritt S23 bestimmt wird, daß SL ≤ Sr2 (d.h., NEIN) gilt, der Prozeß ebenfalls
zu dem Schritt S25 übergeht.
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Wird
im Schritt S25 bestimmt, daß SL > Sr1 (d.h., JA) gilt,
so wird anschließend
bestimmt, ob die Radverzögerung
Gw den Schwellenwert mit hohem Pegel a1 übersteigt oder nicht (Schritt
S26), und wird bestimmt, daß Gw > a1 (d.h., JA) gilt,
so geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 über,
um das Reduzieren des Bremsdrucks P anzuzeigen.
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Wird
andererseits in den Schritten S25, 26 bestimmt, daß SL ≤ Sr1 oder
Gw ≤ a1 gilt,
so geht der Prozeß zu
dem Schritt S8 zum Anzeigen der Zunahme des Bremsdrucks P über, oder
zu dem Schritt S10 zum Anzeigen des Haltens des Bremsdrucks P durch den
Bestimmungsschritt S7.
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Wird
im Schritt S23 beispielsweise bestimmt, daß SL > Sr2 (d.h., JA) gilt, so muß aufgrund
der Tatsache, daß die
Schlupfgröße SL relativ
groß ist,
der Bremsdruck P schnell reduziert werden, um den blockierten Zustand
zu vermeiden.
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Deshalb
geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 über
zum Anzeigen der Reduzierung des Bremsdrucks im Zeitpunkt, zu dem
die Radverzögerung
Gw den Schwellenwert a2 mit niedrigem Pegel übersteigt, im Schritt S24.
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Wird
andererseits im Schritt S25 bestimmt, daß SL > Sr1 (d.h., JA) gilt, so wird aufgrund
der Tatsache, daß der
Wert von SL relativ gering ist und nur eine geringe Möglichkeit
zum Bewirken des blockierten Zustands besteht, die Bremsfähigkeit
vorzugsweise über
die Druckreduzierregelung gesichert.
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Deshalb
geht der Prozeß zu
dem Schritt S11 zum Anzeigen der Reduzierung des Bremsdrucks P in
dem Zeitpunkt, in dem die Radverzögerung Gw den Schwellenwert
a1 mit hohem Pegel übersteigt, im
Schritt S26.
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Jedoch
kann die Konstante β in
der vorgenannten Gleichung (3) auf einen relativ großen Wert gesetzt
sein, um einen Überschuß gegenüber einer Rauschkomponente
zu erzielen.
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Wie
oben beschrieben, kann der Schwellenwert festgelegt werden, der
einen starken Oberflächenzustand
oder eine schlechte Straße
oder dergleichen in Betracht zieht, durch Festlegen des Schwellenwerts
in Übereinstimmung
mit der Amplitude der Schlupfgröße SL.
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Da
ferner der Schwellenwert in Übereinstimmung
mit dem Straßenoberflächen-Reibungsfaktor μ verändert wird,
kann die Wirkung der Rauschkomponente bei einer Straßenoberfläche in Betracht
gezogen werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Regelung verbessert
ist.
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Ist
ferner die Amplitude der Schlupfgröße SL geregelt, so wird die
Reduzierung des Bremsdrucks P dadurch erschwert, daß der Schwellenwert
a der Radverzögerung
gw auf einen großen
Wert gesetzt ist, wohingehend dann, wenn die Schlupfgröße SL groß ist, der
Schwellenwert a die Radverzögerung Gw
auf einen kleinen Wert gesetzt wird, so daß sich der Bremsdruck P selbst
in einem Zustand mit geringer Geschwindigkeitsreduzierung reduzieren
läßt, was
die Verbesserung der Zuverlässigkeit
bei einem Körper
ermöglicht.
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Ausführungsform 5
-
Obgleich
bei der Ausführungsform
1 die Schwellenwerte a der Radverzögerung Gw, die der Vorderradgruppe
und der Hinterradgruppe der Räder 1a–1d entsprechen,
nicht detailliert beschrieben sind, kann die Schwellenwert-Einstellvorrichtung 34 den
Schwellenwert in Übereinstimmung
mit den Vorderrädern
auf einen Pegel einstellen, der größer als der entsprechende für die Hinterräder ist.
-
Mit
diesem Aufbau ist der Bremsdruck P bei den Vorderrädern, der
in großem
Umfang die Bremsfähigkeit
beeinflußt,
erhöht,
um hierdurch die Reduzierung der Bremsfähigkeit zu vermeiden, und weiterhin
ist das Klebeverhalten/Haftverhalten der Hinterräder verbessert, so daß die Stabilität nicht
verringert ist.