DE3930302A1

DE3930302A1 - Steuervorrichtung mit beschleunigungssensor und fehlerueberwachung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3930302A1
Application number: DE3930302A
Authority: DE
Inventors: Toshiro Matsuda
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1990-05-17
Also published as: JPH0239167U; US5212640A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit Beschleunigungssensor und Fehlerüberwachung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für Kraftfahrzeuge, das das Verhalten eines Fahrzeugs steuert zur Erzielung verbesserter Fahreigenschaften in bezug auf Stabilität und Komfort. Die Erfindung betrifft im einzelnen eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Beschleunigungssensor, etwa einem Seitenbeschleunigungssensor, einem Längsbeschleunigungssensor, einem Sensor für senkrechte Beschleunigungen etc., und ein System zur Überwachung des Betriebs des Beschleunigungssensors zur Ermittlung eines Fehlers und zur Auslösung eines Alarms und/oder zur Einleitung eines Notbetriebes.

In den letzten Jahren sind verschiedene elektronische Steuersysteme, etwa Antiblockiersysteme zur Steuerung des Bremsdruckes und zur Optimierung der Bremswirkung, Systeme zur Verteilung der Antriebsleistung bzw. des Antriebsdrehmoments auf die vorderen und hinteren Räder, zur Steuerung des Aufhängungssystems im Sinne einer Absorption von Stößen und einer Steuerung der Stellung des Fahrzeugs entwickelt worden. Derartige Steuersysteme umfassen verschiedene Beschleunigungssensoren für eine Seitenbeschleunigung, eine Längsbeschleunigung, eine senkrechte Beschleunigung etc. Steuersysteme mit derartigen Beschleunigungssensoren werden beispielsweise in den japanischen veröffentlichten Patentanmeldungen 51-6 905, 61-1 69 325 und 63-1 30 418 beschrieben.

Steuervorrichtungen dieser Art erfassen eine seitliche, längsgerichtete, senkrechte oder sonstige Beschleunigung als typischen und wesentlichen Parameter für die Steuerung. Wenn daher ein Beschleunigungssensor ausfällt, führt dies zu Fehlern in der Steuerung. Es gibt vor allem zwei Typen von möglichen Störungen bei Beschleunigungssensoren. Der eine Fehler besteht darin, daß der Sensor eine Beschleunigung Null angibt, obgleich eine beträchtliche Beschleunigung ausgeübt wird. Bei dem anderen Fehler wird eine vollständig andere Beschleunigung angegeben, als sie tatsächlich vorliegt. Wenn der Sensor stets eine Beschleunigung Null anzeigt, treten keine wesentlichen Probleme bei der Steuerung des Fahrzeugs auf, obgleich naturgemäß die Qualität der Steuerung in gewissem Maße abnimmt. Wenn dagegen ein vollständig falscher Beschleunigungswert angezeigt wird, arbeitet das Steuersystem ebenfalls fehlerhaft, so daß Probleme auftreten können.

Bei den herkömmlichen Systemen ist die Anzeige eines falschen Beschleunigungswertes ermittelt worden durch Vergleich der Ausgangssignale des Sensors mit vorgegebenen Vergleichswerten, die der möglichen Maximalbeschleunigung entsprechen. Beispielsweise kann bei einem Fahrzeug-Steuersystem die maximale Längsbeschleunigung nicht die Grenzen überschreiten, die durch die Reibung zwischen Straße und Reifen gesetzt sind. Die Seitenbeschleunigung ergibt sich bei der Kurvenfahrt. Als maximale Seitenbeschleunigung kann daher diejenige angesetzt werden, die sich bei extremer Kurvenfahrt ergibt, so daß ungewöhnliche Beschleunigungssignale des Sensors ermittelt werden können. Diese herkömmlichen Fehlerüberwachungen sind keineswegs vollkommen, da sie eine Fehlerermittlung nicht ermöglichen, wenn die falsch angegebene Beschleunigung unterhalb der durch die Maximalbeschleunigung bestimmten Vergleichswerte liegt.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung mit Fehlerüberwachung zu schaffen, die die Fehlererfassung in allen Bereichen der Beschleunigung ermöglicht.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung dient beispielsweise dazu, das Antriebsdrehmoment eines Motors auf erste und zweite Antriebsräder zu verteilen, einen Bremsvorgang zur Vermeidung von Schlupf zu steuern, die Fahrzeugneigung zu unterdrücken oder dergleichen. Die Steuervorrichtung umfaßt einen Beschleunigungssensor für Längsbeschleunigungen, Querbeschleunigungen oder senkrechte Beschleunigungen etc. zur Überwachung des Fahrverhaltens und Lieferung von Parameter-Signalen für die Steuerung. Der Beschleunigungssensor wird auf fehlerfreies Arbeiten überwacht, und bei Auftreten eines Fehlers wird auf Notbetrieb umgeschaltet. Eine fehlerhafte Anzeige des Beschleunigungssensors, die als nicht normal oder nicht möglich erscheint, wird ermittelt, so daß Fehler des gesamten Steuersystems vermieden werden können.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Sensor für Seiten- oder Querbeschleunigungen und ein Sensor für Längsbeschleunigungen vorgesehen sind und die Signale der Sensoren als Steuerparameter verwendet werden, umfaßt ein Fehlerüberwachungssystem der beiden Sensoren
eine erste Einrichtung, die das für die Seitenbeschleunigung repräsentative Signal des entsprechenden Sensors und das für die Längsbeschleunigung repräsentative Signal des anderen Sensors aufnimmt und einen Datenwert aus den beiden Signalen ableitet,
eine zweite Einrichtung, die den Datenwert mit einem vorgegebenen Vergleichswert vergleicht und einen Fehler in einem der beiden Signale der Sensoren ermittelt und ein entsprechendes Signal abgibt.

Die erste Einrichtung kann den Datenwert ermitteln durch Addition der beiden Beschleunigungssignale für Quer- und Längsbeschleunigung. Alternativ kann die erste Einrichtung den Datenwert ermitteln durch Additionen der Quadrate der beiden Signale und Bildung der Wurzel aus der Summe.

In jedem Falle kann die zweite Einrichtung das Auftreten eines Fehlers der Sensoren für Quer- und Längsbeschleunigung feststellen, wenn der Datenwert größer als der Vergleichswert ist. Vorzugsweise umfaßt das Fehlerabtastsystem weiterhin ein Zeitglied, das ausgelöst wird durch ein Fehlersignal und das seinerseits ein Fehlersignal abgibt, wenn das aufgenommene Fehlersignal über eine vorgegebene Zeitperiode bestehen bleibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Fehlermeldesystem eine dritte Einrichtung aufweisen, die einen Summenwert der Signale für seitliche und längsgerichtete Beschleunigung bildet, eine vierte Einrichtung, die den Summenwert mit dem Vergleichwert vergleicht und ein sekundäres Fehlersignal erzeugt, und ein UND-Gatter, das die Fehlersignale der zweiten und dritten Einrichtung aufnimmt und seinerseits ein Fehlersignal abgibt, wenn die UND- Bedingung vorliegt. Das Fehlermeldesystem kann auch in diesem Falle ein Zeitglied umfassen, das ausgelöst wird durch das Fehlersignal des UND-Gatters und seinerseits ein Fehlersignal abgibt, wenn das aufgenommene Signal über eine vorgegebene Zeit bestehen bleibt.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Steuervorrichtung zur Steuerung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs, die auf das Fahrzeug ausgeübte Beschleunigungen als Parameter aufnimmt,
einen ersten Beschleunigungssensor zur Überwachung einer ersten auf das Fahrzeug ausgeübten Beschleunigung in einer ersten Richtung und zur Abgabe eines entsprechenden Signals,
einen zweiten Beschleunigungssensor zur Überwachung einer zweiten auf das Fahrzeug ausgeübten Beschleunigung in einer zweiten Richtung und zur Abgabe eines entsprechenden Signals,
einen Sensor zur Überwachung des Fahrzustandes des Fahrzeugs und zur Erzeugung eines für einen Steuerungs-Parameter repräsentativen Signals,
eine erste Einrichtung zur Steuerung des Betriebs eines Fahrzeugteils zur Beeinflussung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs entsprechend dem ersten Beschleunigungssignal, dem zweiten Beschleunigungssignal und dem Parameter- Signal, welche erste Einrichtung bei Normalbetrieb und bei Notbetrieb arbeitet,
eine zweite Einrichtung zur Aufnahme des ersten Beschleunigungssignals des ersten Sensors und des zweiten Beschleunigungssignals des zweiten Sensors und zur Ableitung eines Datenwertes auf der Grundlage der beiden Beschleunigungssignale,
eine dritte Einrichtung, die den Datenwert mit einem vorgegebenen Vergleichswert vergleicht und einen Fehler des ersten und/oder zweiten Sensors ermittelt und die erste Einrichtung auf Notbetrieb umschaltet.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Antriebszug zwischen einem Motor und angetriebenen Vorder- und Hinterrädern vorgesehen ist und die Vorrichtung die Verteilung des Antriebsdrehmoments auf die Räder steuert, umfaßt
einen ersten Beschleunigungssensor zur Überwachung einer ersten Beschleunigung in einer ersten Richtung,
einen zweiten Beschleunigungssensor zur Überwachung einer zweiten Beschleunigung in einer zweiten Richtung und zur Erzeugung eines entsprechenden Signals,
einen dritten Sensor zur Überwachung eines vorgegebenen Betriebsparameters des Fahrzeugs, wie etwa eines Antriebs-Parameters, und zur Erzeugung eines entsprechenden Parameter-Signals,
eine erste Einrichtung zur Einstellung der Verteilung des Ausgangsdrehmoments auf der Basis wenigstens eines der ersten und zweiten Beschleunigungssignale und des Parametersignals, welche erste Einrichtung bei Normalbetrieb und bei Notbetrieb arbeitet,
eine zweite Einrichtung zur Aufnahme des ersten Beschleunigungssignals des ersten Sensors und des zweiten Beschleunigungssignals des zweiten Sensors und zur Ableitung eines Datenwertes auf der Basis der beiden Signale,
eine dritte Einrichtung, die den Datenwert mit einem vorgegebenen Vergleichswert vergleicht und einen Fehler des ersten und/oder zweiten Sensorsignals feststellt und auf Notbetrieb umschaltet.

Vorzugsweise umfaßt der dritte Sensor einen ersten Raddrehzahlsensor zur Überwachung der Drehzahl eines Vorderrades und Erzeugung eines entsprechenden Signals und einen zweiten Raddrehzahlsensor zur Überwachung der Drehzahl eines Hinterrades und zur Abgabe eines dessen Drehzahl entsprechenden Signals. Die erste Einrichtung stellt das Ausgangsdrehmoment für das sekundäre Rad auf Null, so daß das Drehmoment an ein primäres Rad im Sinne eines Zweiradantriebes abgegeben wird, wenn die Differenz zwischen dem ersten und zweiten Signal Null ist. In zunehmendem Maße wird Antriebsdrehmoment an die sekundären Antriebsräder abgegeben, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl der vorderen und hinteren Räder steigt. Dies gilt für Normalbetrieb. Bei Notbetrieb wird das an die sekundären Antriebsräder abgegebene Drehmoment auf Null verringert. Andererseits überwacht der erste Beschleunigungssensor die Querbeschleunigung, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Die erste Einrichtung umfaßt Mittel zur Erzeugung eines Gewinns, der variabel ist und verringert werden kann bei Zunahme des ersten Beschleunigungssignals zur Verringerung des Drehmoments, das an die sekundären Antriebsräder abgegeben wird, und zur Erhöhung der seitlichen Beschleunigung.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuervorrichtung verwendet werden in Verbindung mit einem Antiblockiersystem zur Abtastung des Zustands des Antiblockiersystems und zur Umschaltung, bei der die Verteilung des Ausgangsdrehmoments bestimmt wird auf der Basis der Maschinendrehzahl.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform umfaßt eine Steuervorrichtung für einen Getriebezug zur Verteilung der Antriebsleistung auf vordere und hintere Räder in Verbindung mit einem Antiblockiersystem zur Einstellung des Bremsdruckes in den Radzylindern während des Bremsvorganges
einen dritten Sensor zur Überwachung eines Fahrzeugparameters, der für den Fahrzustand des Fahrzeugs repräsentativ ist, und zur Erzeugung eines entsprechenden Parameter-Signals,
eine erste Einrichtung zur Steuerung der Einstellung der Verteilung des Ausgangsdrehmoments auf der Basis des Parameter-Signals, welche erste Einrichtung in einem ersten Zustand arbeitet und die Drehmomentverteilung auf der Basis des Parameter-Signals einschließlich eines Unterschieds der Drehzahl zwischen den ersten und zweiten Antriebsrädern vornimmt, und in einem zweiten Zustand zur Verteilung des Ausgangsdrehmoments auf der Basis der Maschinendrehzahl und
eine zweite Einrichtung, die den ersten Zustand der ersten Einrichtung bei der Antiblockiersteuerung ausschaltet und den zweiten Zustand einschaltet.

Vorzugsweise umfaßt das Steuersystem weiterhin einen ersten Beschleunigungssensor zur Überwachung einer ersten Beschleunigung in einer ersten Richtung und zur Erzeugung eines entsprechenden Signals und einen zweiten Beschleunigungssensor zur Überwachung einer zweiten Beschleunigung in einer anderen Richtung und zur Erzeugung eines für diese Beschleunigung repräsentativen Signals. Eine dritte Einrichtung nimmt die beiden Beschleunigungssignale auf und bildet einen Datenwert. Eine vierte Einrichtung vergleicht den Datenwert mit einem vorgegebenen Vergleichswert und stellt einen Fehler des ersten und/oder zweiten Beschleunigungssignals fest und stellt in diesem Falle Notbetrieb ein, indem das auf die sekundären Antriebsräder übertragene Drehmoment nach einem vorgegebenen Zeitraum auf Null gebracht wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Steuersystems für ein Kraftfahrzeug mit Fehlerabtastung;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zu dem Steuersystem gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Änderung des Antriebsdrehmoments an den Vorderrädern in Beziehung zu dem Kupplungszufuhrdruck zeigt;

Fig. 4 ist ein Diagramm der Charakteristik des Kupplungsdrucks in bezug zum Steuerstrom;

Fig. 5 ist eine vereinfachte Darstellung eines Raddrehzahlsensors für das Steuersystem gemäß Fig. 1 und 2;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Fehlerabtastung;

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das die Eingriffskraft-Steuerung zur Leistungsverteilung auf die vorderen und hinteren Räder veranschaulicht;

Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer Ausführungsform des Steuersystems gemäß Fig. 2;

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer Sicherheitsschaltung für das System gemäß Fig. 2;

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Antiblockiersteuerung für das Fahrzeug veranschaulicht;

Fig. 11 zeigt eine Schaltung zur Ermittlung und Übertragung der Fahrzeuggeschwindigkeit für ein System gemäß Fig. 2;

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm des Verfahrensablaufs bei der Antiblockiersteuerung gemäß Fig. 2;

Fig. 13 zeigt den Verfahrensablauf der Antiblockiersteuerung;

Fig. 14 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform des Steuersystems.

Im folgenden soll zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung in Anwendung auf ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb. Das Fahrzeug weist eine Brennkraftmaschine 1 als Antriebsquelle auf. Das Fahrzeug besitzt vordere und hintere linke und rechte Räder 2 FL, 2 FR, 2 RL, 2 RR, die als Antriebsräder dienen und durch das Drehmoment der Brennkraftmaschine 1 über einen Antriebszug 3 angetrieben werden. Der Antriebszug 3 ist mit einem Leistungsverteilungssystem 4 verbunden.

Der Antriebszug 3 umfaßt ein Getriebe 5 zur Übertragung der Antriebsleistung mit geeigneter Übersetzung und ein Verteilergetriebe 6 zur Verteilung der Antriebsleistung, das normalerweise die Hinterräder 2 RL, 2 RR antreibt und selektiv die Vorderräder 2 FL, 2 FR einschaltet. Das Verteilergetriebe 6 weist eine nach vorne gerichtete Ausgangswelle 7 auf, die mit einem vorderen Differentialgetriebe 8 verbunden ist und Maschinenleistung über eine vordere Welle 9 überträgt. Andererseits weist das Verteilergetriebe 6 eine rückwärtige Ausgangswelle 10, ein hinteres Differentialgetriebe 11 und eine hintere Antriebswelle 12 auf, die die hinteren Räder 2 RL und 2 RR antreibt.

Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, weist das Verteilergetriebe 6 eine Eingangswelle 15 auf, die mit der Ausgangswelle des Getriebes 5 an einem Ende und mit der Ausgangswelle 10 am anderen Ende verbunden ist. Das Verteilergetriebe 6 umfaßt eine Mehrplatten-Naßkupplung 16, die in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird durch einen Kupplungs-Steuerdruck Pc, der von einer hydraulischen Druckquelle 20 zugeführt wird. Ein Getriebezug 17 befindet sich zwischen der Naßkupplung 16 und der nach vorne gerichteten Ausgangswelle 7. Die Naßkupplung 16 weist eine Kupplungstrommel 16 a auf, die drehfest auf der Ausgangs- bzw. Eingangswelle 15 angebracht ist und sich mit dieser dreht. Eine Reibplatte 16 b ist in die Kupplungstrommel 16 a integriert. Die Naßkupplung 16 umfaßt weiterhin eine Kupplungsnabe 16 c, die um ein Nadellager drehbar ist. Die Kupplungsnabe 16 c ist fest mit der Reibplatte 16 d verbunden. Ein Kupplungskolben 16 e liegt in einer Zylinderkammer 16 f, die zwischen dem Kupplungskolben und der Kupplungstrommel gebildet wird. Der Kupplungskolben wird normalerweise einer elastischen Vorspannung durch eine Rückholfeder 16 g ausgesetzt. Der Getriebezug 17 umfaßt ein Eingangszahnrad 17 a, das fest auf der Nabe 16 c angebracht ist und sich mit dieser dreht, ein Zwischenzahnrad 17 b, das mit dem Zahnrad 17 a kämmt, und ein Ausgangszahnrad 17 c, das fest mit der nach vorne gerichteten Ausgangswelle 7 verbunden ist.

Während der Druck in der Zylinderkammer 16 f auf Null gehalten wird, liegt die Reibplatte 16 d in Abstand zu der Reibplatte 16 b, so daß die Kupplung gelöst ist. Daher gelangt das gesamte Antriebsdrehmoment über die Welle 15 zu der rückwärtigen Ausgangswelle 10 und damit an die Hinterräder 2 RL, 2 RR. Das Fahrzeug wird also nur über die Hinterräder angetrieben. Wenn der Zylinderkammer 16 f Druck zugeführt wird, wird der Kupplungskolben 16 e in eine Position geschoben, in der Gleichgewicht besteht zwischen dem Druck in der Zylinderkammer und der Kraft der Rückholfeder 16 g. Dadurch verschiebt der Kupplungskolben die Reibscheibe 16 d in Richtung der Reibscheibe 16 b, und zwar mit einer Andruckkraft, die variabel ist mit dem Steuerdruck in der Zylinderkammer 16 f. Die Stärke des Reibeingriffs zwischen den Reibplatten 16 b und 16 d wird daher über den Druck in der Zylinderkammer 16 f bestimmt. Unter diesen Bedingungen gelangt ein Teil des Drehmoments über den Getriebezug 17 an die vordere Ausgangswelle 7. Das Antriebsdrehmoment, das an die vorderen Räder gelangt und im folgenden auch als vorderes Drehmoment Δ t bezeichnet werden soll, ergibt sich aus folgender Gleichung:

Δ t = P × S × 2n × μ × rm .

In dieser Gleichung sind

P = hydraulischer Druck,
S = effektive Fläche des Kupplungskolbens 16 e,
n = Nummer der Reibplatten,
μ = Reibungskoeffizient der Reibplatten und
rm = effektiver Radius der Reibplatte.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist das Drehmoment Δ t an den Vorderrädern proportional zum Steuerdruck Pc. Die Drehmomentverteilung zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern ist daher variabel zwischen 0 : 100 und 50 : 50, je nach Eingriffskraft der Naßkupplung 16.

Das Leistungsverteilungssystem 4 umfaßt die hydraulische Druckquelle 20, die den Steuerdruck Pc aufbaut, vordere rechte und linke sowie einen hinteren Drehzahlsensor 21 FL, 21 FR, 21 R zur Überwachung der Drehzahl der linken und rechten Vorderräder und der durchschnittlichen Drehzahl der Hinterräder, einen Sensor 22 Y für die Seitenbeschleunigung und einen Sensor 22 X für die Längsbeschleunigung, die auf das Fahrzeug ausgeübt werden. Ein Sensor 24 überwacht den Kurbelwinkel der Kurbelwelle und erzeugt ein entsprechendes Signal. Der Kurbelwinkel-Sensor liefert ein für die Maschinendrehzahl repräsentatives Signal, das verwendet werden kann als Maschinendrehzahlsignal C _D. Das Leistungsverteilungssystem 4 umfaßt weiterhin einen Fehlerdetektor 23, der die Meßergebnisse der beiden Beschleunigungssensoren 22 Y, 22 X überwacht und einen Fehler der beiden Sensoren feststellt. Das Leistungsverteilungssystem 4 ist mit einer Steuereinheit 25 in der Form eines Mikroprozessors verbunden.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt die hydraulische Druckquelle 20 einen Elektromotor 20 a in Verbindung mit einer Ölpumpe 20 c, die Öl aus einem Behälter 20 b unter Druck setzt und durch die Naßkupplung 16 zirkulieren läßt. Ein Rückschlagventil 20 d befindet sich in der Zufuhrleitung stromabwärts der Pumpe. Ein Speicher 20 e ist mit der Zufuhrleitung stromabwärts des Rückschlagventils 20 d und stromaufwärts der Naßkupplung 16 verbunden. Ein Drucksteuerventil 20 f mit einem Proportional-Magneten 20 g befindet sich zwischen dem Speicher 20 e und der Naßkupplung 16. Der Proportional-Magnet 20 g spricht auf einen Steuerstrom I _SOL an, der von der Steuereinheit 25 zugeführt wird und die Ventilposition des Drucksteuerventils 20 f einstellt und damit den Steuerdruck Pc, der in die Zylinderkammer 16 f gelangt, regelt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ändert sich der Steuerdruck Pc linear proportional zu dem Steuerstrom I _SOL.

Der Elektromotor 20 a weist eine elektromagnetische Wicklung auf, die mit einer positiven Stromquelle +B über ein Motor-Relais 20 h an einem Ende verbunden ist. Das andere Ende der elektromagnetischen Wicklung des Elektromotors 20 a ist mit Masse verbunden. Das Motor-Relais 20 h steuert die Schaltposition in Abhängigkeit von dem Leitungsdruck in einer Position zwischen dem Speicher 20 e und dem Drucksteuerventil, der durch einen Druckschalter 20 i überwacht wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Druckschalter 20 i mit der Basiselektrode eines Schalttransistors 20 j über einen Widerstand R₁ verbunden. Der Kollektor des Transistors 20 j ist mit der positiven Stromquelle +B und der Emitter mit Masse verbunden. Der Druckschalter 20 i bleibt offen, während der Leitungsdruck in der Zufuhrleitung höher als ein vorgegebener Mindestwert ist, der als Bezugswert dient, und wird eingeschaltet, wenn der Druck unter den Bezugswert abfällt. Wenn der Druckschalter 20 i eingeschaltet wird, wird der Transistor 20 j leitend, so daß er einen Stromkreis durch die Relaisspule des Relais 20 h schließt. Die Relaisspule l wird daher erregt und schließt den normalerweise offenen Kontakt t des Relais, so daß der Elektromotor 20 a angetrieben wird. Dadurch wird die Ölpumpe 20 c angetrieben, die Arbeitsfluid unter Druck zur Erhöhung des Druckes dem Speicher 20 c zuführt. Auf der anderen Seite wird der Proportionalmagnet 20 g mit der positiven Stromquelle +B an einem Ende und mit einer Magnettreiberschaltung 20 k am anderen Ende verbunden. Die Treiberschaltung 20 k weist einen Operationsverstärker OP₁ auf, der einen direkten Eingang aufweist, der mit der Steuereinheit 25 verbunden ist und von dieser das Drucksteuer-Spannungssignal Vc aufnimmt. Der Operationsverstärker ist mit seinem Ausgang mit der Basis eines Transistors 20 l über einen Widerstand R₂ verbunden. Der Transistor 20 l steht an seinem Kollektor mit dem Magneten 20 g und am Emitter mit Masse in Verbindung.

Wie Fig. 5 zeigt, umfassen die vorderen und hinteren Drehzahlsensoren 21 FL, 21 FR, 21 R eine Rotorscheibe 21 a mit einer Anzahl von im Umfang angeordneten Vorsprüngen. Die Scheibe wird starr an den vorderen rechten und linken Antriebswellen und der hinteren Antriebswelle befestigt. Ferner wird ein magnetischer Aufnehmer mit einem Dauermagneten 21 b und eine Induktionsspule 21 c vorgesehen. Der Aufnehmer oder Fühler ist so gestaltet, daß er ein sinusförmiges Frequenzsignal induziert, dessen Frequenz proportional zur Drehzahl der Rotorscheibe ist und damit proportional zur Drehzahl der jeweiligen Welle.

Der Sensor 22 Y für die Seitenbeschleunigung ermittelt eine seitliche Beschleunigung, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, und erzeugt ein entsprechendes Signal Y _G, das an die Steuereinheit 25 gelangt. Der Sensor 22 X für eine Längsbeschleunigung liefert in entsprechender Weise ein Signal X _G an die Steuereinheit 25.

Fig. 6 zeigt eine Schaltung für den Fehlerdetektor 23. Der Fehlerdetektor 23 weist eine Rechnerschaltung 26 a auf, die die beiden Beschleunigungssignale Y _G und X _G von den Sensoren 22 Y und 22 X aufnimmt und folgenden Rechenvorgang durchführt:

Das Ergebnis des Rechenvorganges wird dem direkten Eingang eines Komparators 26 b zugeleitet. Der invertierende Eingang des Komparators 26 b nimmt eine vorgegebene Spannung Vs auf. Der Komparator 26 b gibt ein hohes Spannungssignal ab, wenn das Eingangssignal der Schaltung 26 a einen größeren Wert als die vorbestimmte Spannung Vs aufweist. Der Ausgang des Komparators 26 b ist mit einem Zeitglied 26 c verbunden, das ein Fehlersignal AA abgibt, wenn das Eingangssignal der Rechnerschaltung 26 a auf einem Wert oberhalb der vorgegebenen Spannung Vs über eine vorgegebene Zeit, beispielsweise 0,5 Sekunden bleibt.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Vorspannung Vs entsprechend einer kritischen Beschleunigung, beispielsweise 1,2 g festgesetzt, die dem Reibungskoeffizienten μ _R zwischen Rad und Straße entspricht.

Die Steuereinheit 25 umfaßt eine Verteilerschaltung 28 zur Verteilung der Antriebsleistung und eine Antiblockierschaltung 29.

Die Verteilerschaltung 28 umfaßt eine Rechnerschaltung 31 zur Ermittlung der Eingriffskraft T _M der Kupplung 16 und damit der Leistungsverteilung zwischen den vorderen und hinteren Rädern. Die Verteilerschaltung 28 weist weiterhin eine Schaltung 32 zur Ermittlung der Größe der Verringerung der Eingriffskraft T _M auf. Weiterhin weist die Verteilerschaltung 28 eine Schaltung 23 zur Ermittlung der Leistungsverteilung in Abhängigkeit von der Antiblockiersteuerung und zur Bestimmung der Eingriffskraft T _ABS bei eingeschalteter Antiblockiersteuerung auf. Eine Notschaltung 35 gehört ebenfalls zu dem Schaltungsabschnitt 28. Die Notschaltung 35 spricht auf das Fehlersignal AA des Fehlerdetektors 23 an und ist mit der Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraft-Verringerung und einem Mehrfachkoppler 36, der das für die Eingriffskraft T _M repräsentative Signal der Schaltung 31, das für die Reduzierung der Eingriffskraft T _FS repräsentative Signal der Schaltung 32 und das für die Eingriffskraft T _ABS repräsentative Signal, das bei Antiblockierbetrieb anfällt und von der Schaltung 33 abgegeben wird, verbindet. Der Mehrfachkoppler 36 nimmt weiterhin ein für die Eingriffskraft T _4W repräsentatives Signal einer manuell betätigten Schaltung 36 a zur Beeinflussung der Leistungsverteilung auf.

Die Notschaltung 35 liefert das Notbetriebs-Befehlssignal für die Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraftreduzierung, damit Notbetrieb eingeleitet wird. Weiterhin liefert die Notschaltung 35 ein Notbetriebssignal an den Mehrfachkoppler 36, so daß dieser ebenfalls auf Notbetrieb umgeschaltet wird. Sodann gibt die Notschaltung das Fehlersignal an eine Alarmschaltung 34 ab, die eine Alarmleuchte 34 a enthält.

Der Mehrfachkoppler 36 ist verbunden mit einem Treibersignalgenerator 37, der seinerseits mit der Magnet-Treiberschaltung 20 k in Verbindung steht, die den Elektromagneten 20 g treibt, so daß der Steuerdruck Pc, der in die Zylinderkammer 16 f gelangt, gesteurt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Verteilungsschaltung 31 Schaltungsteile 41 _FL, 41 _FR, 41 _R, die mit den entsprechenden Raddrehzahlsensoren 21 FL, 21 FR, 21 R verbunden sind und deren Drehzahlsignal N _FL, N_FR, N_R aufnehmen, so daß entsprechende Raddrehzahlsignale Vw _FL, Vw_FR, Vw_R gebildet werden. Die Schaltungen 41 _FL, 41 _FR, 41 _R sind mit einer Schaltung 42 verbunden, die eine Raddrehzahldifferenz Δ Vw ermittelt und ein für die Differenz repräsentatives Signal erzeugt, das einer Rechnerschaltung 45 der Verteilerschaltung 31 zugeleitet wird, die zur Ermittlung der Eingriffskraft T _M dient. In der Praxis führt die Schaltung 42 einen Rechenvorgang entsprechend der folgenden Gleichung zur Ableitung der Raddrehzahldifferenz Δ Vw durch.

Δ Vw = 2Vw _R-Vw_FL-Vw_FR .

Die Verteilerschaltung 31 ist weiterhin mit einem Filter 43 versehen, der mit dem Seitenbeschleunigungs-Sensor 22 Y verbunden ist und dessen Signal Y _G filtert und einem Koeffizienten-Generator 44 zuleitet. Der Koeffizienten-Generator 44 liefert ein Ausgangssignal K, das der invertiertem Zahl des für die Seitenbeschleunigung repräsentativen Signals Y _G entspricht, und gibt dieses an die Rechnerschaltung 45 ab. Die Rechnerschaltung 45 führt einen Rechenvorgang durch und ermittelt das für die Eingriffskraft T _M repräsentative Signal auf der Basis des absoluten Wertes |Δ Vw|, der von der Drehzahldifferenzschaltung 42 und dem Signal K des Koeffizienten-Generators 44 abgeleitet wird.

Die Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraftreduzierung weist einen Analog-/Digital-Wandler 46 auf, der das analoge Signal T _M in ein Digitalsignal umwandelt, das die erforderliche Kupplungseingriffskraft wiedergibt. Das umgewandelte, für die Eingriffskraft T _M repräsentative Digitalsignal wird zeitweilig in der auftretenden Reihenfolge in einem Schieberegister 47 gespeichert. Das Schieberegister hält das der Eingriffskraft T _M entsprechende Digitalsignal über einen vorgegebenen Zeitraum fest, der dem Zeitabschnitt des Zeitgliedes 25 c des Fehlerdetektors 23 entsprechen kann, und liefert die entsprechenden Daten unmittelbar nach Ablauf des Zeitraums. Dieses Ausgangssignal des Schieberegisters 47 wird durch einen Digital-/Analog-Wandler 48 wieder in ein Analogsignal umgewandelt und anschließend einer Rechnerschaltung 49 zugeführt. Die Rechnerschaltung 49 weist einen Feldeffekttransistor (FET) 52 auf, dessen Senke mit dem D/A-Wandler 48 verbunden ist (Fig. 7). Das Gatter des FET 52 ist mit einem monostabilen Multivibrator 51 verbunden, der seinerseits mit der Notschaltung 35 in Verbindung steht und von dieser das Fehlersignal AB₁ aufnimmt. Der monostabile Multivibrator 51 sricht auf die vorauslaufende Flanke des Fehlersignals AB₁ an und erzeugt ein hohes Spannungssignal am Gatter, das den FET 52 leitend macht. Die Source- Elektrode des FET 52 ist mit Masse über einen Ladungskondensator 53 verbunden.

Die Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraftreduzierung weist weiterhin eine Integralschaltung 56 auf, die einen FET 55 einschließt, dessen Gatter mit der Notschaltung 35 über einen Inverter 58 verbunden ist. Die Drain- und Source-Elektrode des FET 55 sind mit beiden Seiten eines Kondensators C₂ verbunden. Die Integralschaltung 56 umfaßt weiterhin einen Operationsverstärker 54 mit einem invertierenden Eingang, der mit der positiven Stromquelle +B über einen Widerstand R₄ verbunden ist, und einem nicht-invertierenden Eingang, der mit Masse in Verbindung steht. Die Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraftreduzierung weist weiterhin eine Addierschaltung 57 auf, an die das Ladungspotential des Kondensators 53 und der Ausgang der Integralschaltung 56 angelegt ist. Die Addierschaltung liefert ein für die Eingriffskraft T _FS repräsentatives Signal.

Die Schaltung 33 schließt einen Schaltungsteil 33 a zur Ermittlung der Maschinendrehzahl ein, die den entsprechenden Signalwert N auf der Basis des Ausgangssignals des Kurbelwinkelsensors 24 bildet. Die Schaltung 33 weist eine Rechnerschaltung 33 b auf, die das Drehzahlsignal N mit einer vorgegebenen Konstante b multipliziert und ein für die Eingriffskraft T _ABS repräsentatives Signal abgibt.

Die Notschaltung 35 nimmt das Fehlersignal AA des Fehlerdetektors 23 am Einstell- Eingang eines RS-Flipflop 35 a auf. Der Rückstelleingang des Flipflop 35 a ist mit einem nicht gezeigten Zündschalter verbunden und wird durch die vorauslaufende Flanke des Zündsignals zurückgestellt. Der Flipflop 35 a ist am Q- Ausgang mit der Basiselektrode eines Schalttransistors 35 b über einen Widerstand R₅ verbunden. Die Kollektor-Elektrode des Schalttransistors 35 b steht mit der Alarmleuchte 34 a der Alarmschaltung 34 in Verbindung. Die Emitter- Elektrode des Transistors 35 b ist mit Masse verbunden. Die Kollektor-Elektrode steht weiterhin in Verbindung mit der positiven Stromquelle +B über einen Widerstand R₆. Über den Widerstand R₆ ist auch die Basiselektrode eines Schalttransistors 35 c mit der positiven Stromquelle +B verbunden. Der Kollektor der Schaltelektrode 35 c steht mit einer Relaisspule eines Schaltrelais 71 j in Verbindung, deren anderes Ende mit der positiven Stromquelle +B verbunden ist. Das Schaltrelais 71 j dient als Stromzufuhrschaltung für die Antiblockierschaltung 29.

Obgleich dies nicht unmittelbar aus Fig. 9 hervorgeht, dient der Q-Ausgang des Flipflop 35 a zur Abgabe des Notsignals AB₁, das der Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraftreduzierung und dem Mehrfachkoppler 36 zugeleitet wird.

Der Mehrfachkoppler 36 nimmt ein Signal auf, das die Einschaltung des Antiblockierbetriebs anzeigt und als Treibersignal MR für eine Fluidpumpe dient. Ferner nimmt der Mehrfachkoppler das Notsignal AB₁ und ein manuell eingegebenes Steuersignal MS für die Art des Antriebes auf. Wenn alle diese Signale auf niedrigem Wert liegen, wählt der Mehrfachkoppler 36 das Ausgangssignal der Verteilerschaltung 31 und gibt das für die Eingriffskraft T _M repräsentative Signal zum Betreiben des Signalgenerators 37 ab. Wenn andererseits das Notsignal AB₁ auf hohem Wert steht, wählt der Mehrfachkoppler 36 das Ausgangssignal der Schaltung 32 zur Ermittlung der Eingriffskraftverringerung und liefert dieses Signal an den Treibersignalgenerator 37. Wenn das den Antiblockierbetrieb anzeigende Signal MR auf hohem Wert ist, liefert der Mehrfachkoppler 36 das entsprechende Signal T _ABS der Schaltung 33 an den Treibersignalgenerator. Wenn sich das manuell eingegebene Antriebssignal MS auf hohem Wert befindet, wird das Signal T _4W für Allradantrieb der Schaltung 36 a an den Treibersignalgenerator 37 abgegeben.

Der Treibersignalgenerator 37 umfaßt einen Ausgangsfilter 37 a zum Filtern der Eingangssignale des Mehrfachkopplers 36 und zur Weiterleitung an eine Addierschaltung 37 c. Die Addierschaltung 37 c steht weiterhin mit einem Zittersignalgenerator 37 b in Verbindung, von dem ein Zittersignal aufgenommen wird, das dem Ausgangssignal des Mehrfachkopplers 36 hinzuaddiert wird. Die Addierschaltung 37 c liefert damit ein Treibersignal an den Operationsverstärker OP₁ der Treiberschaltung 20 k des Elektromagneten.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, nimmt die Antiblockierschaltung 29 das Signal X _G für die Längsbeschleunigung von dem Sensor 22 X auf. Die Antiblockierschaltung nimmt ebenfalls die für die vordere und hintere Raddrehzahl repräsentativen Signale Vw _FL, Vw_FR, Vw_R von den Schaltungen 41 _FL, 41 _FR, 41 _R auf. Das Antiblockiersystem umfaßt eine Schaltung 62 zur Lieferung eines der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Signals Vi und eine Antiblockiersteuerung 63, die ein Drucksteuerventil 71 steuert und den Fluiddruck in den Bremszylindern der vier Räder 70 FL, 70 FR, 70 RL, 70 RR einstellt. In Fig. 2 ist nur ein Drucksteuerventil 71 gezeigt, das eine gleichförmige und wechselseitig abhängige Antiblockiersteuerung der vier Radzylinder vornimmt, jedoch ist es auch möglich, Betätigungsorgane oder Steuerventile für die Radzylinder vorzusehen und auf diese Weise die unabhängige Bremsschlupfregelung der einzelnen Räder zu erleichtern.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Drucksteuerventils 71, das im vorliegenden Zusammenhang verwendet werden kann. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, umfaßt das Drucksteuerventil 71 ein Eingangsventil 71 a (EV) und ein Ausgangsventil 71 b (AV). Eine Fluidpumpe 71 d wird durch einen Elektromotor 71 c angetrieben, der durch das MR-Signal der Antiblockiersteuerung 63 gesteuert wird. Das Drucksteuerventil 71 weist einen Einlaß in Verbindung mit dem Hauptzylinder 72 der Bremsanlage auf, der den in dieser aufgebauten Fluiddruck aufnimmt, und einen Auslaß in Verbindung mit dem Radzylinder 70. Das Einlaßventil 71 a liegt zwischen dem Einlaß und dem Auslaß und steuert die Einleitung von Druckfluid in den Radzylinder 70. Das Auslaßventil 71 b ist mit dem Auslaß des Einlaßventils 71 a verbunden und steht an seinem Auslaß mit einem Druckspeicher 71 e und der Pumpe 71 d in Verbindung. Der Auslaß der Fluidpumpe 71 d ist mit dem Einlaß über ein Rückschlagventil 71 f verbunden, so daß ein Teil des Arbeitsfluids in dem Drucksteuerventil 71 einem nicht gezeigten Fluidspeicher zugeführt wird, der Druckfluid zuführt.

Das Einlaßventil 71 a weist ein elektromagnetisches Stellglied 71 g auf. Das elektromagnetische Stellglied 71 g ist mit der Emitter-Elektrode eines Leistungstransistors 71 h verbunden, der als PNP-Transistor ausgebildet ist und mit seiner Basis-Elektrode mit der Antiblockiersteuerung 63 in Verbindung steht. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 71 h ist mit der positiven Stromquelle +B über einen Relaisschalter 71 j verbunden. Der Relaisschalter 71 j ist normalerweise offen. Solange kein Fehler der Beschleunigungssensoren festgestellt wird, steht die Relaisspule l unter Strom, so daß der normalerweise geschlossene Kontakt geschlossen bleibt und eine elektrische Verbindung zwischen der positiven Stromquelle +B und der Kollektor-Elektrode des Transistors 71 h besteht. Das Auslaßventil 71 b weist ebenfalls ein elektro- magnetisches Stellglied 71 g auf. Das elektromagnetische Stellglied 71 g des Auslaßventils ist mit der Kollektor-Elektrode eines Leistungstransistors 71 i verbunden, der ein NPN-Transistor ist und dessen Basis-Elektrode mit der Antiblockiersteuerung 63 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 71 i ist mit der positiven Stromquelle +B über das Schaltrelais 71 j verbunden.

Bei diesem Aufbau weist das Drucksteuerventil 71 im wesentlichen drei unterschiedliche Betriebszustände auf, die darin bestehen, daß der Druck im Radzylinder entweder erhöht, gesenkt oder gehalten wird. Beim Erhöhen des Bremsdrucks wird das Einlaßventil 71 a offengehalten, so daß Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder 72 und dem Radzylinder 70 besteht. Das Auslaßventil wird geschlossen gehalten und unterbindet eine Fluidverbindung zwischen dem Radzylinder und dem Druckspeicher 71 e. Zugleich kann die Pumpe 71 d abgeschaltet bleiben.

Beim Zurücknehmen des Bremsdruckes wird das Einlaßventil 71 a geschlossen gehalten, so daß eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß entfällt und die Druckzufuhr vom Hauptzylinder zum Radzylinder 70 unterbrochen ist. Zugleich wird das Auslaßventil 71 b offengehalten, so daß eine Fluidverbindung zwischen dem Auslaß, dem Druckspeicher 71 e und der Pumpe 71 d besteht und das Druckfluid vom Radzylinder 70 in Richtung des Druckspeichers 71 e oder des Fluidbehälters über die Pumpe 71 d und das Rückschlagventil 71 f abfließen kann. Zum Ablassen eines Teils des Arbeitsfluids aus dem Radzylinder wird die Pumpe 71 d beim Zurücknehmen des Bremsdruckes angetrieben. In der Position, in der die Bremskraft gehalten wird, sind beide Ventile 71 a und 71 b geschlossen, so daß der Radzylinder 70 vollständig von dem Einlaß und dem Druckspeicher 71 e getrennt ist.

Das Einlaßventil 71 a wird offen gehalten entsprechend einem EV-Signal mit niedrigem Wert und geschlossen entsprechend einem EV-Signal mit hohem Wert. Das Auslaßventil 71 b wird geschlossen gehalten bei einem AV-Signal mit niedrigem Wert und geöffnet bei einem AV-Signal mit hohem Wert. Die Pumpe 71 d wird angetrieben durch das MR-Signal mit hohem Wert.

Das Drucksteuerventil 71 wird im allgemeinen in den drei zuvor erwähnten Betriebszuständen jeweils über die Bremsschlußzyklen betrieben. Im allgemeinen wird ein Steuerzyklus der Antiblockiereinrichtung wie folgt dargestellt:

1) Das Drucksteuerventil 71 wird in dem Betriebszustand gehalten, bei dem die Bremswirkung gesteigert wird, nachdem der Bremsvorgang durch Niedertreten des Bremspedals 73 ausgelöst worden ist;
2) durch Niedertreten des Bremspedals wird ein Fluiddruck aufgebaut im Hauptzylinder 72, da sich das Bremssteuerventil 71 in der entsprechenden Stellung befindet; der Bremsdruck in dem Radzylinder 70 wird linear und proportional zur Zunahme des Fluiddrucks erhöht und verzögert die Raddrehzahl;
3) durch Erhöhung des Bremsdruckes nimmt die Radverzögerung -α (negativer Wert der Radbeschleunigung) zu und wird größer als ein vorgegebener Verzögerungs-Schwellenwert -α₂; die Antiblockiersteuerung 63 spricht auf eine Radverzögerung an, die den Schwellenwert überschreitet und leitet einen Steuerzyklus ein, der in den Betriebszustand "HALTEN" überleitet, bei dem das Drucksteuerventil 71 den Bremsdruck konstant hält;
4) durch Halten des Bremsdrucks auf erhöhtem Wert wird das Rad verzögert und der Radschlupf über einen vorgegebenen Schwellenwert hinaus vergrößert, so daß die Antiblockierschaltung 63 den "HALTEN"- Betrieb beendet und überleitet in den Betriebszustand zur Reduzierung des Bremsdrucks, bei dem das Steuerventil 71 entsprechend umgeschaltet wird und den Bremsdruck im Radzylinder 70 verringert;
5) durch Halten des Drucksteuerventils 71 in der Betriebsstellung für nachlassenden Bremsdruck wird dieser verringert, und das Rad wird beschleunigt entsprechend einer zunehmenden Radbeschleunigung +α, die einen vorgegebenen Schwellenwert +α₁ überschreitet, so daß die Antiblockiersteuerung 63, die auf diese Beschleunigung anspricht, von nachlassendem Bremsdruck auf "HALTEN" des Bremsdruckes umschaltet und das Drucksteuerventil 71 entsprechend einstellt, so daß der Bremsdruck auf niedrigerem Niveau gehalten wird;
6) durch Halten des Drucksteuerventils 71 in der Position "HALTEN" wird die Radgeschwindigkeit über die Fahrzeuggeschwindigkeit hinaus erhöht, und sie kehrt anschließend zu dieser zurück; da die Antiblockiersteuerung 63 auf eine Erhöhung der Radgeschwindigkeit über die Fahrzeuggeschwindigkeit hinaus anspricht, wird von der "HALTEN"-Stellung wiederum auf den Zustand "BREMSEN" umgestellt.

Die Steuerzyklen 3) bis 6) werden während der Antiblockiersteuerung wiederholt.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Antiblockiersteuerung eingeschaltet durch Drehen des Zündschalters und Stromzufuhr. Sodann tasten die Raddrehzahlsensoren die Drehzahl der Räder ab. Die Drehzahlsensoren erzeugen kontinuierlich ein Drehzahlsignal Vw. Die alternierenden Stromsignale werden zyklisch oder periodisch in Digitalsignale Vw durch den A/D-Wandler am Eingang der Antiblockiersteuerung 63 umgewandelt.

Fig. 11 zeigt Einzelheiten der Schaltung 62 zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie oben erwähnt wurde, leitet die Schaltung 62 einen die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Wert Vi auf der Grundlage der Raddrehzahlwerte Vw _FL, Vw_FR, Vw_R ab, die sich aus den Signalen der Schaltungen 41 FL, 41 FR, 41 R ergeben. Die Schaltung 62 weist Komparatoren 66 a und 66 b auf. Der Komparator 66 a ist an seinem nicht-invertierenden Eingang verbunden mit den Raddrehzahlschaltungen 41 FL, 41 FR, 41 R über eine HOCH-Auswahl- Schaltung 64. Einerseits ist der Komparator 66 b mit den Raddrehzahlschaltungen 41 FL, 41 FR, 41 R an der invertierenden Eingangsklemme verbunden. Ein invertierender Eingang des Komparators 66 a steht mit der Ausgangsklemme der Schaltung 62, über die der für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentative Wert Vi abgegeben wird, über ein Addierglied 66 c in Verbindung. Andererseits ist die direkte Eingangsklemme des Komparators 66 b verbunden mit der Ausgangsklemme der Schaltung 62 über ein Subtraktionsglied 66 d. Das Addierglied 66 c addiert zu einem gegebenen Wert, der einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 1 km/h entspricht, den der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Wert Vi und bildet auf diese Weise einen unwirksamen Bereich von 1 km/h. Die gebildete Summe soll im folgenden auch als Bezugswert der höheren Geschwindigkeit bezeichnet werden. Entsprechend zieht das Subtraktionsglied 66 d einen gegebenen Wert, der 1 km/h entspricht, von dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert Vi ab und bildet einen unwirksamen Bereich von -1 km/h. Die auf diese Weise gebildete Differenz soll im folgenden als Bezugswert der niedrigen Geschwindigkeit bezeichnet werden. Der Komparator 66 a liefert ein Signal mit hoher Spannung, wenn die Raddrehzahl Vw _FL, Vw_FR oder Vw _R höher und gleich dem Bezugswert ist (Vi₁ + 1 km/h). Mit anderen Worten, das Komparatorsignal des Komparators 66 a wird auf niedriger Spannung gehalten, solange die Raddrehzahl Vw _FL, Vw_FR oder Vw _R niedriger als der höhere Bezugswert (Vi + 1 km/h) gehalten wird. Der Komparator 66 b liefert ein Komparatorsignal hoher Spannung, wenn die Raddrehzahl Vw _FL, Vw_FR oder Vw _R niedriger als der niedrige Bezugswert (Vi - 1 km/h) gehalten wird. Mit anderen Worten, die Spannung des Komparator-Signals des Komparators 66 b bleibt auf niedrigem Wert, solange die Raddrehzahlwerte Vw _FL, Vw _FR oder Vw _R höher oder gleich dem unteren Geschwindigkeitsbezugswert (Vi - 1 km/h) gehalten werden.

Die Ausgänge der Komparatoren 66 a, 66 b sind mit den Eingängen eines NICHT-/ODER-Gatters 66 e verbunden, das die Komparator-Signale C₁ und C₂ aufnimmt. Das Gatter 66 e liefert ein Gattersignal mit hoher Spannung, wenn beide Signale C₁ und C₂ niedrig gehalten werden. Das Signal des Gatters 66 e wird auf niedrigem Wert gehalten, solange der HOCH-Auswahl-Eingang der Raddrehzahlwerte Vw _FL, Vw_FR, Vw_R höher oder gleich gehalten wird dem die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Wert (Vi - 1 km/h), und niedriger als der hohe Bezugswert (Vi + 1 km/h). Das Gattersignal des NICHT-/ODER-Gatters 66 e gelangt an ein Zeitglied 66 f, ein ODER-Gatter 66 g und einen Stoßimpulsgenerator 66 h. Das Zeitglied 66 f spricht an auf die nachlaufende Flanke des Signals des NICHT-/ODER-Gatters und liefert ein Zeitsignal über eine gegebene Zeitperiode von beispielsweise 0,1 Sekunden. Das Zeitsignal wird an das ODER- Gatter 66 g geleitet.

Das ODER-Gatter 66 g nimmt das Signal des NICHT-/ODER-Gatters an einem Eingang und das Zeitsignal des Zeitgliedes 66 f am anderen Eingang auf. Das Signal des ODER-Gatters 66 f wird an ein Gatter eines Analogschalters 66 i als Auswählsignal S₃ geleitet. Die Ausgangsklemme des ODER-Gatters 66 g ist ebenfalls verbunden mit einer Eingangsklemme eines UND-Gatters 66 k und 66 l über einen Inverter 66 j. Die andere Eingangsklemme des UND-Gatters 66 k ist verbunden mit der Ausgangsklemme des Komparators 66 a und nimmt von diesem das Komparatorsignal C₁ auf. Ebenso ist die andere Eingangsklemme des UND-Gatters 66 l verbunden mit der Ausgangsklemme des Komparators 66 b und nimmt dessen Komparatorsignal C₂ auf.

Daher ist das Signal S₂ des UND-Gatters 66 l auf hohem Wert, wenn das Komparatorsignal C₁ auf hohem Wert gehalten und das NICHT-/ODER-Gatter auf niedrigem Wert steht. Das Gattersignal S₂ dient als Auswahlsignal. Andererseits nimmt das Gattersignal S₄ des UND-Gatters 66 l den hohen Wert an, wenn das Komparatorsignal C₂ auf hohem Wert und das Signal am Ausgang des NICHT-/ODER-Gatters auf niedrigem Wert gehalten wird. Dieses Gattersignal S₄ dient zugleich als Auswahlsignal. Die UND-Gatter 66 k, 66 l sind mit Eingängen von Analogschaltern 66 m und 66 n verbunden.

Der Analogschalter 66 i wird eingeschaltet bei hoher Spannung des Auswahlsignals S₃ und bringt die Spannung an der Integralschaltung 66 o auf Null. Andererseits wird der Analogschalter 66 k eingeschaltet entsprechend einem hohen Wert des Auswahlsignals S₂ und führt diesem eine Spannung E entsprechend einer möglichen Maximalbeschleunigung, beispielsweise 0,4 g zu. Der Analogschalter 66 n ist mit einer Korrekturschaltung 65 verbunden, die das Signal X _G für die Längsbeschleunigung korrigiert und einen für die minimale Radbeschleunigung repräsentativen Wert X _GC(-m) ableitet. Der Analogschalter 66 n wird ebenfalls eingeschaltet bei hohem Spannungswert des Auswahlsignals S₄ und liefert eine Spannung, die der möglichen Minimalbeschleunigung des Rades entspricht, an die Integralschaltung 66 o.

Die Korrekturschaltung 65 umfaßt eine Absolutwertschaltung 65 a, die mit dem Sensor 22 X für Längsbeschleunigungen verbunden ist und dessen Signal X _G aufnimmt und Absolutwertsignal |X _G| des Beschleunigungssignals abgibt. Das Absolutwertsignal der Schaltung 65 a gelangt an eine Addierschaltung 65 c. Die Addierschaltung 65 c nimmt weiterhin einen versetzten Wert einer entsprechenden Generatorschaltung 65 b auf. Das Ausgangssignal der Addierschaltung gelangt an den Analogschalter 66 n über einen Inverter 65 d als der für die minimale Radbeschleunigung repräsentative Wert X _GC(-m).

Die Integralschaltung 66 o ist in ihrem Aufbau an sich bekannt und umfaßt einen Verstärker 66 q, einen Kondensator 66 r und einen Analogschalter 66 s. Der Steuereingang des Analogschalters 66 s ist mit einem Stoßimpulsgenerator 66 h verbunden, von dem er Stoßimpulse aufnimmt, die als Rückstellsignal S₁ dienen. Die Integralschaltung 66 o wird durch ein Rückstellsignal S₁ mit hohem Wert zurückgestellt und spricht auf die nachlaufende Flanke dieses Rückstellsignals an und stellt den integrierten Wert zurück. Die Integralschaltung 66 o integriert die zugeführte Spannung E nach dem Abfallen des Rückstellsignals S₁ mit hohem Wert und liefert ein Integralsignal. Der Stoßimpulsgenerator 66 h spricht auf ein Einstellsignal IG eines Zündschalters an und erzeugt einen ersten Stoßimpuls als erstes Rückstellsignal zum Zurückstellen der Integralschaltung 66 o. Der Stoßimpulsgenerator 66 h erzeugt anschließend Stoßimpulse, die Rückstellsignale S₁ bei jeder vorauslaufenden Flanke des hohen Spannungssignals des NICHT-/ODER-Gatters bilden. Wie oben erwähnt wurde, nimmt das Signal des NICHT-/ODER-Gatters den hohen Wert an, wenn der HOCH- Auswahl-Eingang für die Raddrehzahlwerte Vw _FL, Vw_FR, Fw_R die Beziehung (Vi - 1 km/h) Vw < (Vi + 1 km/h) gilt. Der Integralwert der Integralschaltung 66 o wird jeweils zurückgestellt, wenn der Radgeschwindigkeitswert Vw im erwähnten Bereich liegt. Das Rückstellsignal S₁ des Stoßimpulsgenerators 66 h gelangt weiterhin an eine Halteschaltung 66 t. Die Halteschaltung 66 t weist Pufferverstärker 66 u und 66 v, einen Verstärker 66 w und einen Analogschalter 66 x auf. Der Analogschalter 66 x ist mit dem Stoßimpulsgenerator 66 h verbunden und nimmt das Rückstellsignal S₁ am Steuereingang auf, so daß er auf "EIN" geschaltet wird. Die Halteschaltung 66 t spricht an auf die eingeschaltete Stellung des Analogschalters 66 x und setzt den gehaltenen Radgeschwindigkeitswert zurück. Die Halteschaltung 66 t nimmt in Abwesenheit des Rückstellsignals S₁ des Stoßimpulsgenerators den jeweiligen Radgeschwindigkeitswert Vw auf und hält diesen beim Auftreten des Rückstellsignals als Beispielswert Vs. Die Halteschaltung 66 t liefert ein Signal, das repräsentativ ist für den Beispielswert Vs, an eine Addierschaltung 66 y. Die Addierschaltung 66 y nimmt das Signal der Schaltung 66 t und das Integralsignal des Integrators 66 o auf. Das Integralsignal hat einen Wert, der repräsentativ ist für den integrierten Wert

Daher addiert die Addierschaltung 66 y den integrierten Wert Ve zu dem Beispielswert Vs und ermittelt einen für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentativen Wert Vi. Die Ausgangsklemme der Addierschaltung 66 y ist mit der Antiblockiersteuerung 63 verbunden.

Fig. 12 veranschaulicht das Schlupfzyklus-Steuerprogramm zur Steuerung des Schlupfzyklus entsprechend den zuvor wiedergegebenen allgemeinen Ausführungen.

Unmittelbar nach dem Start des Systems werden die ausgewählten durchschnittlichen Radbeschleunigungswerte α und der ausgewählte Radverzögerungs- Schwellenwert -α₂ in Schritt 1002 ausgelesen. In Schritt 1004 wird der Radgeschwindigkeitswert Vw ausgelesen. In Schritt 1006 wird der für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentative Wert V _ref ausgelesen. In Schritt 1008 wird der Radschlupf abgeleitet entsprechend folgender Gleichung:

Si = {(V _ref-Vw)/V _ref} × 100 (%) .

Der Radschlupf Si wird verglichen mit dem vorgegebenen Schwellenwert S₀ in Schritt 1010. Der Radschlupf-Schwellenwert S₀ kann eingestellt werden auf den optimalen Schlupfwert, bei dem die Bremswirkung am besten ist. Bei der gezeigten Ausführungsform liegt der Schwellenwert bei 15%.

Das Eingreifen der Bremsen kann in zwei unterschiedlichen Arten erfolgen. Der Bremsdruck erhöht sich linear mit der Zunahme des Fluiddrucks, der im Hauptzylinder 72 aufgebaut wird. Dieser Vorgang soll als "normaler Bremsbetrieb" bezeichnet werden. Alternativ kann das Drucksteuerventil diesen Bremsvorgang kombinieren mit Halteschritten zur stufenweisen Erhöhung des Bremsdruckes. Diese Arbeitsweise soll bezeichnet werden als "gesteuerter Bremsbetrieb". Der gesteuerte Bremsbetrieb verringert die Anstiegsgeschwindigkeit des Bremsdruckes im Radzylinder, so daß der Bremsdruck bei einem Wert in der Nähe des Druckes gehalten werden kann, bei dem der optimale Radschlupf eintritt, und anschließend für einen ausgewählten Zeitraum als Haltedruck verwendet werden kann.

Am Anfang des Bremsbetriebes wird der Radschlupf Si kleiner gehalten als der entsprechende Schwellenwert S₀. Daher wird die Antwort bei Schritt 1010 am Anfang des Bremsvorganges negativ. In Schritt 1012 wird dann geprüft, ob der Zeitwert L für den Betriebszustand "Bremse lösen" eines nicht gezeigten, jedoch in der rechten Schaltung des Mikroprozessors vorgesehenen Zeitgliedes größer als Null ist oder nicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zeitwert L bei Null gehalten, und die Antwort bei Schritt 1012 wird auch negativ. Sodann wird bei Schritt 1014 geprüft, ob die Bedingung einer vorgegebenen Bedingung für die Beendigung der Antischlupfregelung entspricht.

Bei einer praktischen Ausführungsform sind die Bedingungen zur Beendigung des Antiblockierbetriebes die folgenden:
wenn der für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentative Wert V _ref kleiner oder gleich dem Bezugswert V _{ref 0} für das Anhalten des Fahrzeugs ist,
wenn die Anzahl des Auftretens der Schaltvorgänge des Drucksteuerventils in der Position "gesteuerter Bremsbetrieb" größer oder gleich einem vorgegebenen Wert N₀ wird und
wenn der Bremsschalter abgeschaltet ist.

Wenn die Bedingung für die Beendigung der Schlupfsteuerung in Schritt 1014 vorliegt, wird der Zeitwert L für den Bremsreduzierbetrieb gelöscht, und ein Zeichen für bestehenden Antiblockierbetrieb wird gesetzt in Schritt 1016. In Schritt 1018 wird die Bremsschlupfsteuerungsperiode für normalen Bremsbetrieb durchgeführt. Anschließend geht das Programm zu Ende.

Wenn die Bedingung zur Beendigung der Schlupfkontrolle in Schritt 1014 nicht erfüllt ist, wird der Zeitwert L für die Zurücknahme der Bremswirkung in Schritt 1020 wiederum geprüft. Wenn der Wert L kleiner oder gleich Null ist, wird die Radbeschleunigung α mit dem vorgegebenen Beschleunigungsschwellenwert +α₁ in Schritt 1022 verglichen. Wenn die Beschleunigung gemäß Schritt 1022 größer oder gleich dem Schwellenwert +α₁ ist, so heißt dies, daß das Rad noch nicht nach Einleitung oder Erhöhung der Bremswirkung des Rades verzögert oder während der Zurücknahme der Bremskraft beschleunigt worden ist. Zur Prüfung des gegenwärtigen Zustands der Bremseinrichtung wird daher geprüft, ob das die Bremsschlupfsteuerung anzeigende Zeichen AS gesetzt ist (Schritt 1024). Wenn das Zeichen AS nicht gesetzt ist, schreitet das Verfahren über den Schritt 1018 zur Umschaltung auf normalen Bremsbetrieb um.

Wenn andererseits das Zeichen AS für Antischlupfregelung in Schritt 1024 ermittelt wird, wird geprüft, ob von Bremsfreigabe auf "Bremse halten" umzuschalten ist, da die Radbeschleunigung α größer ist als der Schwellenwert +α₁ und der Bremsbetrieb "Lösen der Bremse" vorliegt. In Schritt 1026 wird daher ein Zyklus "Bremse halten" vorgegeben. Anschließend geht das Verfahren zu Ende.

Wenn auf der anderen Seite die Radbeschleunigung α im Vergleich zum Beschleunigungsschwellenwert +α₁ gemäß Schritt 1022 kleiner ist als der Schwellenwert +α₁, wird die Radbeschleunigung α in Schritt 1028 verglichen mit einem vorgegebenen Verzögerungs-Schwellenwert -α₂. Wenn der Beschleunigungswert α gemäß Schritt 1026 kleiner als der Verzögerungs- Schwellenwert -α₂ ist, so bedeutet dies, daß der Bremszustand eine Antischlupfregelung erfordert. In Schritt 1026 wird daher der Zustand "Bremse halten" befohlen, und das Drucksteuerventil wird in die Halteposition geschaltet.

Wenn die Radbeschleunigung α im Vergleich zu dem Verzögerungs-Schwellenwert -α₂ gemäß Schritt 1028 größer ist als der Verzögerungs-Schwellenwert, wird das Zeichen AS für Antiblockierregelung in Schritt 1030 geprüft.

Wenn das Zeichen AS nicht gesetzt ist, schreitet der Prozeß fort zu Schritt 1018. Wenn das Zeichen AS in Schritt 1030 nicht vorliegt, wird der gesteuerte Bremsbetrieb in Schritt 1032 eingeleitet.

Wenn auf der anderen Seite der Radschlupf Si gemäß Schritt 1010 größer oder gleich dem Schwellenwert S₀ ist, wird die Radbeschleunigung α verglichen mit dem Schwellenwert +α₁ in Schritt 1034.

Wenn die Radbeschleunigung α gemäß Schritt 1034 größer oder gleich dem Schwellenwert +α₁ ist, kann ermittelt werden, daß die Bedingung nicht für eine Zurücknahme der Bremskraft bzw. Beendigung der Schlupfsteuerung vorliegt. Der Zeitwert L für die Rücknahme der Bremsen wird in Schritt 26 gelöscht. Wenn andererseits die Radbeschleunigung α gemäß Schritt 1034 kleiner als der Schwellenwert +α₁ ist, kann ermittelt werden, daß die Bedingung für die Zurücknahme der Bremse und Schlupfsteuerung erfüllt ist. In Schritt 1038 wird daher der Zeitwert L für eine Rücknahme der Bremswirkung auf einen vorgegebenen Anfangszeitwert L₀ gesetzt, der einen Zeitraum darstellt, für den der Betriebszustand "Lösen der Bremse" nach Absenkung des Schlupfes Si über den Schwellenwert S₀ hinaus beibehalten wird. Zugleich gilt dies für die den Antiblockierbetrieb anzeigenden Zeichen AS.

Wenn der Zeitwert L gemäß Schritt 1012 größer als Null ist, wird er um (1) in Schritt 1040 gesenkt, und das Verfahren geht auf Schritt 1014 über. Wenn der Zeitwert, der um (1) gesenkt ist, gemäß Schritt 1040 nach wie vor größer als Null ist, wird die Antwort in Schritt 1020 positiv, da der Zeitwert für nachlassenden Bremsbetrieb größer als Null ist. Das Verfahren geht auf Schritt 1042 über, und Antischlupfsteuerung mit nachlassender Bremswirkung wird eingeleitet.

Anschließend soll die Arbeitsweise des Steuersystems erläutert werden.

Wenn das Fahrzeug geparkt ist und alle Beschleunigungssensoren normal arbeiten, erfolgt die Stromzufuhr zu dem Fehlerdetektor 23 und der Steuereinheit 25 durch Einschalten des Zündschalters. Bei Beginn der Stromzufuhr werden die Beschleunigungssensoren 22 X und 22 Y geprüft. Da das Fahrzeug geparkt ist und, so soll angenommen werden, auf einer flachen, waagerechten Straße steht, sind der Signalwert X _G für die Längsbeschleunigung und der Wert Y _G für die Seitenbeschleunigung Null, sofern die Sensoren richtig arbeiten. Daher ist auch das Ausgangssignal des Komparators 26 b Null. Folglich wird das Fehlersignal AA am Ausgang des Zeitgliedes 26 c auf niedrigem Wert gehalten.

Zu dieser Zeit wird der Flipflop 35 a in der Notschaltung 35 durch die vorauslaufende Flanke des Zündsignals IG in der zurückgesetzten Stellung gehalten. Da der Q-Ausgang des Flipflop 35 a auf niedrigem Wert steht, ist der Transistor 35 b nicht leitend. Folglich bleibt die Alarmleuchte 34 a ausgeschaltet. Andererseits bleibt der Schalttransistor 35 c, der die Relaisspule l des Relaisschalters 71 j erregt hält und den normalerweise offenen Relaisschalter schließt, in eingeschaltetem Zustand. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 71 h und die Emitter-Elektrode des Transistors 71 i sind mit der positiven Stromquelle +B über den Relaisschalter 71 j verbunden.

Da das Notsignal AB₁ der Notschaltung 35 auf niedrigem Wert gehalten und das die Antiblockierregelung anzeigende Signal MR ebenfalls auf niedrigem Wert steht, wird das für die Leistungsverteilung repräsentative Signal TM der Schaltung 31 durch den Mehrfachkoppler 36 ausgewählt. Da das Fahrzeug geparkt ist, sind die Drehzahlsignale N _FL, N_FR, N_R der Raddrehzahlsensoren 21 FL, 21 FR, 21 R zu dieser Zeit Null. Folglich sind die für die Raddrehzahl repräsentativen Daten Vw _FL, Vw_FR, Vw_R, die durch die Ableitungsschaltungen 41 FL, 41 FR, 41 R ermittelt werden, und die Raddrehzahldifferenz Δ Vw der Schaltung 42 zur Ermittlung dieser Differenz ebenfalls Null. Das Signal TM der Verteilerschaltung 31 wird auf Null gehalten. Der Magnet 20 g ist ausgeschaltet, so daß die Kupplung gelöst ist. Das Ausgangsdrehmoment der Maschine wird nur über die hinteren Räder 2 RL, 2 RR über die Welle 10 angetrieben. Das Fahrzeug wird gestartet und das Getriebe 5 wird in Tätigkeit gesetzt für den Zweiradantrieb.

Wenn das Fahrzeug über eine trockene Straße mit hohem Reibwert fährt, ist die durchschnittliche Raddrehzahl Vw _R der hinteren Räder 2 RL und 2 RR, die die Antriebsräder bilden, im wesentlichen gleich der Raddrehzahl Vw _FL und Vw _FR der vorderen Räder 2 FL und 2 FR. Die Drehzahldifferenz Δ Vw, die durch die Schaltung 42 ermittelt wird, bleibt im wesentlichen bei Null. Die Kupplung bleibt gelöst, und das Fahrzeug wird über zwei Räder angetrieben.

Wenn plötzlich beschleunigt wird, oder wenn die Straßenoberfläche zu einem niedrigen Reibwert wechselt, wie es etwa bei Nässe oder Schnee der Fall ist, unterliegen die Antriebsräder 2 RL und 2 RR einem Antriebsschlupf. Daher wird die durchschnittliche Raddrehzahl oder Radgeschwindigkeit Vw _R der Hinterräder höher als die Geschwindigkeit der Vorderräder Vw _FL und Vw _FR. Die Radgeschwindigkeitsdifferenz Δ Vw steigt mit dem Schlupf. Daher steigt der Signalwert TM der Verteilerschaltung 31, so daß der Elektromagnet 20 g durch Einschalten des Leistungstransistors 20 l erregt wird. Die Kupplung greift ein und setzt damit die Antriebseinheit 6 in Betrieb. Ein Teil des Antriebsdrehmoments wird über den Getriebezug 17 und die vordere Ausgangswelle 7 auf die vorderen Räder 2 FL und 2 FR übertragen. Das Fahrzeug wird über vier Räder angetrieben.

Wenn während des Vierradantriebes das Fahrzeug mit einem relativ großen Lenkwinkel gelenkt wird, so wird eine seitliche Beschleunigung auf das Fahrzeug ausgeübt. Folglich wird ein Seitenbeschleunigungssignal Y _G von dem Beschleunigungssensor 22 Y abgegeben. Das Signal Y _G wird durch den Eingangsfilter 43 und die Schaltung 44 verarbeitet. Die Schaltung 44 liefert das Signal K (= a/Y _G mit a als Konstanten). Da der Signalwert Y _G für die Seitenbeschleunigung zunimmt, wird das Signal K der Schaltung 44 kleiner. Das Signal K der Schaltung 44 wird in der Rechnerschaltung 45 zur Ableitung des für TM repräsentativen Signals nach folgender Gleichung verwendet:

TM = K × |Δ Vw| .

Mit zunehmender seitlicher Beschleunigung nimmt daher der Wert des TM-Signals der Leistungsverteilerschaltung 31 ab, so daß der Steuerstrom I _SOL, der dem Elektromagneten 20 g zugeführt wird, gesenkt wird. Dies bewirkt eine Senkung der Eingriffskraft der Kupplungsanordnung 20 f und damit eine Senkung des Anteils des Antriebsdrehmoments, das an die vorderen Räder 2 FL und 2 FR gelangt. Durch Reduzierung des Antriebsdrehmoments der Vorderräder wird die Lenkcharakteristik in Richtung Übersteuern geändert. Wenn andererseits das Bremspedal für eine rasche Verzögerung niedergetreten wird, tritt die Antiblockiersteuerung in Tätigkeit. Grundsätzlich wird die Antiblockiersteuerung eingeschaltet durch Radverzögerung über einen vorgegebenen Verzögerungs- Schwellenwert hinaus oder Radschlupf, der einen vorgegebenen Schlupf-Schwellenwert überschreitet.

Wenn die Antiblockiersteuerung eingeschaltet ist, wird das entsprechende Signal MR auf hohen Wert umgeschaltet. Der Mehrfachkoppler 36 wählt das T _ABS-Signal der Verteilerschaltung 33 aus zur Steuerung der Kupplungsanordnung in dem Verteilergetriebe 6. Die Schaltung 33 zur Ermittlung der Leistungsverteilung verwendet die Maschinendrehzahldaten N der Schaltung 33 a.

Die Rechnerschaltung 33 b der Schaltung 33 multipliziert die Drehzahldaten N mit einer vorgegebenen Konstanten b und leitet das für T _ABS repräsentative Signal ab. Daher wird die Eingriffskraft der Kupplungsanordnung 16 durch das für T _ABS repräsentative Signal gesteuert. Da dieses Signal T _ABS unabhängig von der Raddrehzahl ermittelt wird, kann ein Einfluß von Raddrehzahländerungen aufgrund der Antischlupfsteuerung vermieden werden.

Wenn der Seitenbeschleunigungssensor 22 Y zum Zeitpunkt t₁ in Fig. 8 einen Fehler aufweist, wird beispielsweise ein Beschleunigungssignal Y _G erzeugt, das eine Seitenbeschleunigung anzeigt, die größer als die tatsächliche Seitenbeschleunigung ist, wie die gestrichelte Linie in Fig. 8 (a) veranschaulicht. Da das TM-Signal abgeleitet wird unter Verwendung des Signals K, das variabel ist mit der Größe des Seitenbeschleunigungssignals Y _G und verringert wird mit der Zunahme der Seitenbeschleunigung, kann die Eingriffskraft der Kupplung 16 reduziert werden und damit kleiner sein, als sie im Hinblick auf die tatsächlich ausgeübte Seitenbeschleunigung sein sollte, wenn das Signal TM gemäß den durchgezogenen Linien in Fig. 8 (b) zunimmt.

Andererseits nimmt zum Zeitpunkt t₁ der Ausgangswert der Rechnerschaltung 26 a zu. Folglich geht das Ausgangssignal des Komparators 26 b auf hohen Wert über. Der Ausgangswert des Zeitgliedes 26 c geht nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise 0,5 Sekunden, ebenfalls auf HOCH über. Daher wird ein Fehlersignal AA mit hohem Wert durch die Notschaltung 35 abgegeben. Der Flipflop 35 a der Notschaltung 35 wird durch das Fehlersignal AA gesetzt. Dadurch gelangt der Q-Ausgang des Flipflop auf hohen Wert, so daß elektrischer Strom an die Alarmleuchte gelangt und diese einschaltet. Da sich der Ausgang Q des Flipflop 35 a auf hohem Wert befindet und dieses Signal an den Mehrfachkoppler 36 gelangt, wählt der Mehrfachkoppler das Signal T _FS der Schaltung 32 zur Reduzierung der Bremskraft zur Steuerung der Eingriffskraft der Kupplung 16.

Die Schaltung 32 zur Reduzierung der Eingriffskraft wird aktiviert und legt das Signal TM bei Auftreten des Fehlersignals AA durch Laden des Kondensators 53 während einer Zeitperiode, die durch den FET 52 und den Multivibrator festgelegt ist, fest. Die Schaltung 32 spricht an auf das Fehlersignal AB₁ und schaltet den FET 55 zum Zeitpunkt t₂ ab. Die Integralschaltung 55 beginnt sodann mit der Integration mit der konstanten Spannung +B als Anfangswert. Der integrierte Wert nimmt ab mit der Ausdehnung der Integrationsperiode und wird der Addierschaltung 57 zugeführt. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 57 verringert sich gegenüber dem ursprünglichen, festgelegten Wert mit dem Ablauf der Zeit, so daß das Notsignal AB₁ gehalten wird. Daher wird die Eingriffskraft der Bremse nach und nach auf Null reduziert, so daß von Vierradantrieb auf Zweiradantrieb umgeschaltet wird. Dies führt zu einer Reduktion der Seitenführungskraft an den Hinterrädern und verhindert ein Durchdrehen der Hinterräder, so daß die Fahrstabilität gesichert bleibt.

Wenn der Sensor 22 X für Längsbeschleunigung einen Fehler aufweist und eine größere Längsbeschleunigung anzeigt, als sie tatsächlich auftritt, vergrößert sich das Ausgangssignal der Rechnerschaltung entsprechend der Längsbeschleunigung, so daß ein Signal mit hohem Wert am Komparator 26 b erscheint. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, etwa 0,5 Sekunden, wird das Fehlersignal AB₁ abgegeben.

Daher kann bei der beschriebenen Ausführungsform Sicherheit auch dann gewährleistet werden, wenn entweder der Sensor für Längsbeschleunigung oder derjenige für Querbeschleunigung einen Fehler aufweist.

Obgleich die Erfindung zur Erleichterung des Verständnisses anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, gestattet sie eine Reihe von Abwandlungen.

Beispielsweise zeigt Fig. 14 eine Abwandlung der Fehlerdetektorschaltung 23, die anstelle der in Fig. 2 gezeigten Ausführung verwendet werden kann. Bei der Abwandlung ist eine andere Rechnerschaltung 26 a′ vorgesehen, die eine Summe des Seitenbeschleunigungssignals Y _G und des Längsbeschleunigungssignals X _G bildet. Das Ausgangssignal der Rechnerschaltung 26 a′ gelangt an einen Komparator 26 b′. Der Komparator 26 b′ vergleicht das Ausgangssignal der Rechnerschaltung 26 a′ mit einem Vergleichswert Vs. Das Ausgangssignal des Komparators 26 b′ wird weitergeleitet an ein UND-Gatter 26 d, das auch das Komparatorsignal des Komparators 26 b aufnimmt. Die UND-Schaltung 26 d ist mit dem Zeitglied 26 c verbunden und übermittelt an dieses ein Ausgangssignal. Ein ODER-Gatter kann anstelle des UND-Gatters verwendet werden.

Im übrigen wird zwar bei der obigen Ausführungsform die Anwendung auf ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb und zuschaltbarem Vorderradantrieb geschildert, jedoch kann die Erfindung auch angewendet werden auf ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb und zuschaltbarem Hinterradantrieb. Anstelle der Naßkupplung kann eine elektromagnetische Kupplung vorgesehen sein. Der Elektromotor zum Treiben der Ölpumpe kann durch eine andere Antriebsquelle, etwa die Antriebsmaschine selbst verwendet werden. Das Drucksteuerventil zur Steuerung der Eingriffskraft der Kupplung kann durch ein Druckreduzierventil oder Überdruckventil zur Einstellung der Eingriffskraft ersetzt werden.

Anstelle des geschilderten Antiblockiersystems kann ein anderes entsprechendes System verwendet werden. Lösungsmöglichkeiten dieser Art sind in den folgenden US-Patenten der Anmelderin beschrieben:

US-Patent 44 08 290
US-Patent 46 74 049
US-Patent 47 04 684
US-Patent 46 63 715
US-Patent 46 63 716
US-Patent 46 60 146
US-Patent 46 65 491
US-Patent 47 80 818
US-Patent 46 74 050
US-Patent 46 80 714
US-Patent 46 82 295
US-Patent 46 80 713
US-Patent 46 69 046
US-Patent 46 69 045
US-Patent 45 79 146
US-Patent 46 56 588
US-Patent 47 18 013
US-Patent 45 69 560
US-Patent 46 62 686
US-Patent 46 67 176
US-Patent 45 97 052
US-Patent 46 37 663
US-Patent 46 83 537

Auf den Inhalt dieser US-Patente wird ausdrücklich Bezug genommen.

Claims

1. Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Sensor (22 Y) zur Überwachung von auf das Fahrzeug ausgeübten Beschleunigungen in einer ersten Richtung und einem Sensor (22 X) zur Ermittlung von auf das Fahrzeug ausgeübten Beschleunigungen in einer zweiten Richtung sowie einem Fehlerüberwachungssystem zum Abtasten von Fehlern der Sensoren, gekennzeichnet durch
eine erste Einrichtung (23, 26 a) zur Aufnahme der Signale der Beschleunigungssensoren (22 X, 22 Y) und zur Ableitung eines Datenwertes auf der Basis der beiden Signale und
eine zweite Einrichtung (23, 26 b), die den Datenwert mit einem vorgegebenen Vergleichswert (Vs) vergleicht und einen Fehler eines der Sensorsignale ermittelt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (23, 26 a) den Datenwert durch Addition der Beschleunigungssignale ermittelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (23, 26 a) den Datenwert als Wurzel der Summe der Quadrate der Beschleunigungssignale ermittelt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (23, 26 b) einen Fehler eines der Sensoren feststellt, wenn der Datenwert größer als der Vergleichswert (Vs) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Zeitglied (26 c), das getriggert wird durch das Fehlersignal der zweiten Einrichtung (26 b) und seinerseits ein Fehlersignal abgibt, wenn das Fehlersignal der zweiten Einrichtung für einen vorgegebenen Zeitraum bestehen bleibt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung zur Bildung des Summenwertes der beiden Beschleunigungssignale, eine vierte Einrichtung, die den Summenwert mit dem Vergleichswert vergleicht und ein sekundäres Fehlersignal abgibt, und ein UND- Gatter, das die Fehlersignale der zweiten und dritten Einrichtung aufnimmt und ein Fehlersignal bei Vorliegen der UND-Bedingung abgibt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen dritten Sensor zur Überwachung des Fahrzustandes des Fahrzeugs und zur Erzeugung eines für einen Steuerparameter repräsentativen Signals und eine Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugbetriebs mit Hilfe des ersten und zweiten Beschleunigungssignals und das Parametersignals, welche Einrichtung im Normalbetrieb und im Notbetrieb betreibbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Steuerung der Verteilung des Antriebsdrehmoments einer Antriebsquelle auf vordere und hintere Antriebsräder, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Sensor (21) einen Antriebsparameter des Fahrzeugs als Steuerparameter für den Antriebszug ermittelt und entsprechende Signale liefert, und daß eine Einrichtung (20, 25) zur Steuerung der Drehmomentverteilung auf der Grundlage wenigstens eines der Beschleunigungssignale und der Parametersignale vorgesehen ist, welche Einrichtung in Normalbetrieb und in Notbetrieb betreibbar ist, und daß der Notbetrieb bei Ermittlung eines Fehlers eines der beiden Beschleunigungssignale einschaltbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Sensor erste Raddrehzahlsensoren (21 FR, 21 FL) zur Überwachung der Drehzahl der vorderen Räder und zur Erzeugung eines ersten Drehzahlsignals und einen zweiten Sensor (21 R) zur Überwachung der Drehzahl der Hinterräder und zur Erzeugung eines entsprechenden Raddrehzahlsignals umfaßt, und daß die Einrichtung zur Verteilung des Antriebsdrehmoments dieses den ersten Antriebsrädern zuführt und den den zweiten Antriebsrädern zugeführten Anteil auf Null stellt, so daß das Fahrzeug durch zwei Räder angetrieben wird, wenn die Differenz zwischen dem ersten und zweiten Raddrehzahlsignal Null ist, und das den zweiten Antriebsrädern zugeführte Drehmoment erhöht, wenn die Differenz zunimmt, wenn der erste Betriebszustand vorliegt, und daß die Übertragung des Antriebsdrehmoments auf die zweiten Antriebsräder nach und nach reduziert wird, wenn der Notbetrieb vorliegt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Beschleunigungssensor (22 Y) seitliche Beschleunigungen erfaßt und daß die erste Einrichtung ein Signal (K) erzeugt, das mit zunehmendem Beschleunigungssignal abnimmt, und daß die Übertragung von Drehmomenten zu den zweiten Antriebsrädern mit zunehmender Seitenbeschleunigung entsprechend abnimmt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Fahrzeug mit Antiblockiersteuerung (63), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einem dritten Betriebszustand betreibbar ist, in der die Verteilung des Ausgangsdrehmoments auf der Basis der Maschinendrehzahl regelbar ist, wenn die Antiblockiersteuerung aktiv ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Antriebsräder die Hinterräder und die zweiten Antriebsräder die Vorderräder sind.