DE3644258C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockiersystem für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Antiblockiersystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE-OS 23 10 616 bekannt. Drehzahlfühler an den Rädern des Fahrzeugs liefern ein Radgeschwindigkeitssignal an ein elektronisches Steuergerät, das aus diesen Signalen dasjenige der höchsten Geschwindigkeit auswählt, um daraus ein Signal für die Fahrzeuggeschwindigkeit nachzubilden. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal nimmt mit einem bestimmten Gradienten ab, um dadurch die Verzögerung des Fahrzeugs beim Bremsen zu berücksichtigen. Aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal wird ein um einen festen Betrag niedrigeres Referenzsignal erzeugt, wobei ein Magnetventil angesteuert wird, um den Bremsdruck abzusenken, wenn das Radgeschwindigkeitssignal das Referenzsignal unterschreitet. Der Abbau des Bremsdrucks wird abgebrochen, wenn das Radgeschwindigkeitssignal sein Minimum durchlaufen hat und wieder zunimmt. Wenn das Radgeschwindigkeitssignal jedoch länger als eine vorgegebene Zeitspanne unter dem Referenzsignal bleibt, wird der Abbau des Bremsdrucks verlängert.

Ein weiteres Antiblockiersystem ist aus dem nicht vorveröffentlichten EP-Patent 02 13 411 B1 bekannt.

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt dessen Möglichkeiten, in denen die Radgeschwindigkeit Vw und der Bremsdruck Pw während des Betriebs dieses Antiblockiersteuersystems verändert werden, und zwar zusammen mit einem Haltesignal HS und einem Abfallsignal DS zum Öffnen und Schließen der Halteventile und Abfallventile.

Wenn die Bremsvorrichtung eines laufenden Motorfahrzeugs nicht betätigt wird, bleiben die Halteventile offen, während die Abfallventile geschlossen bleiben, und der Bremsdruck Pw wird nicht erhöht. Wenn die Bremseinrichtung betätigt wird, wird der Bremsdruck Pw erhöht, so daß die Radgeschwindigkeit Vw vermindert wird. Während die Radgeschwindigkeit Vw vermindert wird und wenn die Verlangsamung (negative Beschleunigung) des Rades einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das Haltesignal HS erzeugt, durch welches die Halteventile geschlossen werden, so daß der Bremsdruck Pw gehalten wird; an einem Zeitpunkt, an dem die Radgeschwindigkeit gleich einer Referenzradgeschwindigkeit Vt wird, die derart eingestellt wird, daß sie der Radgeschwindigkeit Vw mit einer vorbestimmten Beziehung zu dieser folgt, d. h. an einem Zeitpunkt t1, wenn Kurven, die die Radgeschwindigkeit Vw und die Referenzradgeschwindigkeit Vt darstellen, einander überkreuzen (siehe Fig. 1), wird das Abfallsignal DS erzeugt, durch das die Abfallventile geöffnet werden, so daß eine Verminderung des Bremsdruckes ausgelöst wird. Als Ergebnis dieser Verminderung des Bremsdruckes Pw, wird die Radgeschwindigkeit Vw von einer Abnahme zu einer Zunahme verändert, und zwar zum Zeitpunkt t2, an dem ein niedriger Spitzenwert Vl der Radgeschwindigkeit Vw auftritt. Entweder zum Zeitpunkt t2 oder zum Zeitpunkt t3, wenn die Radgeschwindigkeit bis zum Wert einer Geschwindigkeit Vb erhöht wurde, der größer ist als der untere Spitzenwert, und zwar um 15% des Unterschiedes A zwischen der Radgeschwindigkeit Va zum Zeitpunkt t1, an dem die Verminderung des Bremsdruckes gestartet wurde, und der unteren Spitzengeschwindigkeit Vl, wird das Abfallsignal unterbrochen, so daß die Verminderung des Bremsdruckes Pw unterbrochen wird und daher der Bremsdruck Pw gehalten wird. Wenn die Radgeschwindigkeit Vw den Wert einer hohen Spitzenwertgeschwindigkeit Vh erreicht, wird der Aufbau des Bremsdruckes wieder gestartet. In diesem Fall wird der Aufbau des Bremsdruckes in einer derartigen Weise herbeigeführt, daß der Bremsdruck abwechselnd und aufeinanderfolgend erhöht und gehalten wird, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das Haltesignal HS zerhackt bzw. intermittierend auftritt, so daß der Bremsdruck Pw sich allmählich aufbaut; auf diese Weise wird die Radgeschwindigkeit Vw vermindert und der Zyklus für die Verminderung des Bremsdruckes tritt erneut auf.

Wenn während des Betriebs des vorstehend erläuterten herkömmlichen Antiblockiersystems der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche von einem hohen auf einen niedrigen Wert abfällt, d. h., wenn eine sogenannte "Hochsprung"-Straßenoberflächenbedingung auftritt, dann wird die Radgeschwindigkeit Vw stark abgesenkt; bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Anordnung, bei der die Verminderung des Bremsdruckes einfach entweder am Zeitpunkt t2 gestoppt wird, bei dem ein niedriger Spitzenwert der Radgeschwindigkeit Vw auftritt, oder an einem Zeitpunkt t3, wenn eine 15%-Zunahme der Radgeschwindigkeit Vw ausgehend von einem unteren Spitzenwert auftritt, neigt also die Radgeschwindigkeit Vw dazu, hinter ihrem Erholungswert zurückzubleiben, so daß eines oder mehrere der Räder dazu neigen, früh zu blockieren.

Die DE 20 63 944 C3 beschreibt ein Antiblockiersystem, bei dem zwei Referenzgeschwindigkeitswerte verwendet werden, die von der nachgebildeten Fahrzeuggeschwindigkeit ausgehen und um einen bestimmten Betrag niedriger als diese sind. Dabei wird die Radgeschwindigkeit abwechselnd mit den beiden Referenzwerten verglichen, um den Bremsdruck zu regeln. Jedoch auch diese Lösung verhindert ein Blockieren des Rades bei einem Sprung des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche nicht.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein neuartiges und verbessertes Antiblockiersystem für Kraftfahrzeuge zu schaffen, das derart konstruiert ist, daß sogar dann, wenn die Radgeschwindigkeit tief abgefallen ist, wenn der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche sich plötzlich von einem hohen auf einen niedrigen Wert ändert, d. h. wenn ein sogenannter "Hochsprung"- Straßenoberflächenzustand auftritt, es der Radgeschwindigkeit ermöglicht ist, sich zu erholen.

Kurz gesagt wird gemäß der Erfindung eine berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vw auf der Basis der höchsten Radgeschwindigkeiten des Motorfahrzeuges (Auswahl der höchsten Radgeschwindigkeit) eingestellt; eine erste Referenzgeschwindigkeit Vt1 und eine zweite Referenzgeschwindigkeit Vt2, die mit der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vw entweder über vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenzen oder über vorbestimmte Verhältnisse verknüpft sind, werden derart eingestellt, daß die erste Referenzgeschwindigkeit Vt1 höher ist als die zweite Referenzgeschwindigkeit Vt2 (Vt1 ist größer als Vt2). Wenn die Zeitspanne von einem Zeitpunkt, an dem die Radgeschwindigkeit vermindert wird, den Wert der zweiten Referenzgeschwindigkeit Vt2 erreicht, bis zu einem Zeitpunkt, der in Beziehung zu einem unteren Spitzenwert der Radgeschwindigkeit eingestellt wurde, so daß die Verminderung des Bremsdruckes dabei gestoppt wird, länger ist als eine vorbestimmte Zeitspanne, wird die Verminderung des Bremsdruckes fortgesetzt, bis die Radgeschwindigkeit bis zu dem Wert der ersten Referenzgeschwindigkeit erhöht wird, und zwar trotz des Auftretens desjenigen Zeitpunkts, an dem die Verminderung des Bremsdruckes gestoppt werden soll.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Betriebsweise eines herkömmlichen Antiblockiersystems;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Antiblockiersteuersystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Systems; und

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Systems.

In der Fig. 2 ist als Blockdiagramm das Antiblockiersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt, das einen Geschwindigkeitsfühler 1 für das vordere linke Rad umfaßt, sowie einen Geschwindigkeitsfühler 2 für das vordere rechte Rad, einen Geschwindigkeitsfühler 3 für das hintere linke Rad und einen Geschwindigkeitsfühler 4 für das hintere rechte Rad. Signale aus den jeweiligen Radgeschwindigkeitsfühlern 1 bis 4 werden jeweils an Rechenschaltungen 5 bis 8 geleitet, so daß Radgeschwindigkeitssignale Vw1 bis Vw4 berechnet werden; die Geschwindigkeiten Vw1 und Vw2 für das vordere linke und rechte Rad werden jeweils an die Eingänge von Steuerlogikschaltungen 9 und 10 geführt; die Geschwindigkeiten Vw3 und Vw4 des hinteren linken und rechten Rades werden in eine Auswahlschaltung 11 eingegeben, so daß die niedrigere dieser beiden Radgeschwindigkeiten ausgewählt wird (Auswahl der niedrigeren Radgeschwindigkeit); die ausgewählte niedrigere Radgeschwindigkeit, die mit Vw(3.4) bezeichnet ist, wird in eine Steuerlogikschaltung 12 eingegeben. Die Halteventile HV und die Abfallventile DV werden durch die Steuerlogikschaltungen 9, 10 und 12 gesteuert.

Überdies werden die vier Radgeschwindigkeiten Vw1 bis Vw4 auch in eine weitere Auswahlschaltung 13 eingegeben, so daß die höchste dieser vier Radgeschwindigkeiten ausgewählt wird (Auswahl der höchsten Geschwindigkeit); die ausgewählte höchste Radgeschwindigkeit wird durch einen Begrenzer 14 geleitet, der derart aufgebaut ist, daß der Veränderungen der ausgewählten höchsten Radgeschwindigkeit im Bereich von +1G bis -1G begrenzt, so daß eine berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie in der Fig. 3 bei Vv gezeigt ist, auf der Basis der höchsten Radgeschwindigkeit derart eingestellt wird, daß die berechnete Radgeschwindigkeit, die ungefähr der tatsächlichen Radgeschwindigkeit entspricht, der höchsten Radgeschwindigkeit folgt und ihre Beschleunigung und Verzögerung den Bereich zwischen +1G und -1G nicht über- bzw. unterschreitet. Die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vv wird dann an eine Referenzgeschwindigkeit-Einstellschaltung 15 geleitet, in welcher Referenzgeschwindigkeiten VT1 und VT2 derart eingestellt werden, daß sie um 5 km/h und um 10 km/h niedriger sind und der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv jeweils mit derartigen Geschwindigkeitsdifferenzen folgen. Der Ausgang der Referenzgeschwindigkeits- Einstellschaltung 15 ist an die Steuerlogikschaltungen 9, 10 und 12 gelegt. Die Referenzgeschwindigkeit VT2 wird derart eingestellt, daß bei einem normalen Straßenoberflächenzustand die abnehmende Radgeschwindigkeit Vw, welche Vw1, Vw2 oder Vw(3, 4) sein kann, nicht unter den Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 absinkt, während die Referenzgeschwindigkeit VT1 derart eingestellt wird, daß sie etwa in der Mitte zwischen dem Wert der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv und dem Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 liegt. In den jeweiligen Steuerlogikschaltungen 9, 10 und 12 wird die Radgeschwindigkeit Vw mit den Referenzgeschwindigkeiten Vt1 und VT2 verglichen, so daß die Verminderung des Bremsdruckes Pw zum Zeitpunkt t1 gestartet und entweder zum Zeitpunkt t2, bei dem ein niedriger Spitzenwert der Radgeschwindigkeit auftritt, oder zum Zeitpunkt t3 gestoppt wird, wenn eine 15%-Erholung der Radgeschwindigkeit von dem niedrigen Spitzenwert auftritt. Wenn die Radgeschwindigkeit während der Verminderung des Bremsdruckes Pw niedriger wird als die Referenzgeschwindigkeit VT2 wird die Zeitspanne T von dem Zeitpunkt t4, an dem die Radgeschwindigkeit gleich der Referenzgeschwindigkeit VT2 wird, bis zum Zeitpunkt t3, an dem die 15%-Erholung der Radgeschwindigkeit von dem niedrigen Spitzenwert her auftritt, gemessen. Wenn die gemessene Zeitspanne T länger ist als eine vorbestimmte Zeitspanne T1 (beispielsweise 150 ms), dann wird die Verminderung des Bremsdruckes Pw fortgesetzt und nicht zum Zeitpunkt t3 gestoppt. Der Bremsdruck Pw wird bis zum Zeitpunkt t5 konstant gehalten, wenn die Radgeschwindigkeit Vw gleich der Referenzgeschwindigkeit VT1 wird (die Verminderung des Bremsdruckes Pw wird zum Zeitpunkt t5 gestoppt). Aufgrund der Tatsache, daß die Zeitspanne, während der der Bremsdruck Pw vermindert wird, ausgedehnt wird, kann sich die Radgeschwindigkeit Vw sogar dann rasch erholen ohne daß ein frühes Blockieren auftritt, wenn die Radgeschwindigkeit tief abgesunken ist, weil der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche sich plötzlich von einem hohen auf einen niedrigen Wert veränderte. In der Fig. 3 zeigen die gestrichelten Linien die Radgeschwindigkeit Vw′ und den Bremsdruck Pw′, die dann auftreten, wenn die Verminderung des Bremsdruckes zum Zeitpunkt t3 gestoppt wird. Sogar wenn die Radgeschwindigkeit unter den Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 absinkt, falls die gemessene Zeitspanne T kürzer ist als die vorbestimmte Zeitspanne T1, wird die Verminderung des Bremsdruckes entweder zu dem Zeitpunkt gestoppt, an dem ein niedriger Spitzenwert der Radgeschwindigkeit auftritt, oder an einem Zeitpunkt, wenn eine 15%-Zunahme der Radgeschwindigkeit von dem niedrigen Spitzenwert her auftritt, so daß der Bremsdruck Pw gehalten wird.

In der Fig. 4 ist ein Flußdiagramm gezeigt, das die Art und Weise darstellt, in welcher die Abfallventile DV gesteuert werden. Beim Schritt 21 werden die jeweiligen Radgeschwindigkeiten Vw1 bis Vw4 eingelesen; beim Schritt 22 wird die höchste der Radgeschwindigkeiten Vw1 bis Vw4 ausgewählt; beim Schritt 23 wird die ausgewählte höchste Radgeschwindigkeit durch einen Begrenzer geleitet, der derart gestaltet ist, daß er Veränderungen der ausgewählten höchsten Radgeschwindigkeit derart begrenzt, daß sie im Bereich von +1G bis -1G bleiben, so daß eine berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vv erzeugt wird. Beim Schritt 24 wird eine Referenzgeschwindigkeit VT1 (= Vv - 5 km/h) auf der Basis der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt; beim Schritt 25 wird dann eine weitere Referenzgeschwindigkeit VT2 (= Vv - 10 km/h) auf der Basis der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv eingestellt. Danach wird im Schritt 26 beurteilt, ob die Radgeschwindigkeit Vw gleich einer Referenzradgeschwindigkeit Vt wird; falls das Ergebnis der Beurteilung "Ja", ist, dann wird im Schritt 27 ein Abfallsignal DS erzeugt, so daß die Verminderung des Bremsdruckes Pw zum Zeitpunkt t1 gestartet wird. Beim Schritt 28 wird beurteilt, ob die gerade in Verminderung begriffene Radgeschwindigkeit Vw die Referenzgeschwindigkeit VT2 erreicht; falls das Ergebnis der Beurteilung "Ja" ist, dann wird im Schritt 29 ein Zeitgeber betätigt, um die Zeitmessung zum Zeitpunkt t4 zu starten, an dem die Radgeschwindigkeit Vw den Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 erreicht. Beim Schritt 30 wird beurteilt, ob eine 15%-Erholung der Radgeschwindigkeit Vw von dem unteren Spitzenwert aus aufgetreten ist, d. h., ob der Zeitpunkt t3, an dem der Bremsdruck vermindert wird, erreicht worden ist; falls das Ergebnis der Beurteilung "Ja" ist, dann wird im Schritt 31 die Zeitspanne T von dem Zeitpunkt t4, an dem die Radgeschwindigkeit Vw den Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 erreicht hat, bis zum Zeitpunkt t3, an dem die Verminderung des Bremsdruckes gestoppt wird, mit einer vorbestimmten Zeitspanne T1(beispielsweise 150 ms) verglichen, und falls T länger ist als T1 wird die Verminderung des Bremsdruckes fortgesetzt. Beim Schritt 32 erfolgt eine Beurteilung, ob die Radgeschwindigkeit Vw bis zu dem Wert der Referenzgeschwindigkeit VT1 erhöht wurde und beim Schritt 33 wird das Abfallsignal zum Zeitpunkt t5 unterbrochen, wenn das Ergebnis der Beurteilung "Ja" ist, so daß die Verminderung des Bremsdruckes gestoppt wird. Wenn das Ergebnis der Beurteilung im Schritt 28 "Ja" ist, d. h., wenn die Radgeschwindigkeit Vw den Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 nicht erreicht hat, erfolgt eine Beurteilung im Schritt 34, ob eine 15%-Zunahme der Radgeschwindigkeit Vw von dem niedrigen Spitzenwert aus aufgetreten ist; falls das Ergebnis der Beurteilung im Schritt 34 "Ja" ist, dann wird unmittelbar zum Schritt 33 übergegangen, so daß die Verminderung des Bremsdruckes gestoppt wird. Wenn das Ergebnis der Beurteilung im Schritt 31 "Nein" ist, d. h. wenn T kürzer ist als T1, wird ebenfalls zum Schritt 33 übergegangen, so daß die Verminderung des Bremsdruckes gestoppt wird.

Obgleich bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Referenzgeschwindigkeiten VT1 und VT2 mit der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv über die vorbestimmten Geschwindigkeitsdifferenzen verknüpft waren, ist es auch möglich, daß derartige Referenzgeschwindigkeiten in bestimmten Verhältnissen mit der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft werden.

Aus der vorstehenden Erläuterung ergibt sich, daß dann, wenn die Zeitspanne T von dem Zeitpunkt t4, an dem die sich vermindernde Radgeschwindigkeit Vw den Wert der Referenzgeschwindigkeit VT2 erreicht, bis zum Zeitpunkt t3, der in Beziehung zu einem niedrigen Spitzenwert der Radgeschwindigkeit derart eingestellt ist, daß die Verminderung des Bremsdruckes an diesem Zeitpunkt gestoppt werden soll, die Verminderung des Bremsdruckes fortgesetzt wird bis zum Zeitpunkt t5, an dem die Radgeschwindigkeit Vw bis zum Wert der Referenzgeschwindigkeit VT1 erhöht wird, wodurch sogar dann, wenn sie tief abgefallen ist, weil der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche sich plötzlich von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert verändert, d. h. weil die Straßenoberfläche einen "Sprung" des Reibungskoeffizienten aufweist, die Radgeschwindigkeit sich rasch erholen kann, so daß die Räder des Motorfahrzeugs daran gehindert werden, früh zu blockieren.

Claims (5)

1. Antiblockiersteuersystem für eine Kraftfahrzeuge, bei dem

• - Drehzahlfühler an den Rädern vorgesehen sind, die ein Radgeschwindigkeitssignal an ein elektronisches Steuergerät abgeben,
• - das Steuergerät aus den Radgeschwindigkeitssignalen das jeweils größte auswählt, um daraus ein Signal für die Fahrzeuggeschwindigkeit nachzubilden,
• - das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal mit einem bestimmten Gradienten abnimmt, um dadurch die Verzögerung des Fahrzeugs beim Bremsen zu berücksichtigen,
• - aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal ein um einen festen Betrag niedrigeres erstes Referenzsignal erzeugt wird,
• - bei Unterschreiten des Radgeschwindigkeitssignals unter das Referenzsignal das zugehörige Magnetventil zum Absenken des Bremsdrucks angesteuert wird,
• - der Abbau des Bremsdruckes abgebrochen wird, wenn das Radgeschwindigkeitssignal sein Minimum durchlaufen hat und wieder zunimmt,
• - der Abbau des Bremsdruckes jedoch verlängert wird, wenn das Radgeschwindigkeitssignal länger als eine vorgegebene Zeitspanne unter dem Referenzsignal bleibt,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Steuergerät ein zweites Referenzgeschwindigkeitssignal (VT2) erzeugt, das kleiner als das erste Referenzsignal (VT1) ist und sich um einen festen Betrag von ihm unterscheidet, und
• - daß die Zeitspanne (T) vom Unterschreiten des zweiten Referenzsignals (VT2) bis zu einer Zunahme des Radgeschwindigkeitssignals (Vw) um einen festen Betrag gemessen wird.

2. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einrichtung (14) zum Erzeugen des berechneten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals (Vv) Mittel umfaßt, welche die Variationen der höchsten Radgeschwindigkeit auf den Bereich von -1G bis +1G begrenzen, wobei G die Erdbeschleunigung ist.

3. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (VT1) und das zweite (VT2) Referenzsignal um 5 km/h bzw. um 10 km/h niedriger sind als das berechnete Fahrzeuggeschwindigkeitssignal (Vv).

4. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, daß die vorbestimmte Zeitspanne (T1) 150 ms beträgt.