DE4217090C2 - Blockierschutz-Regelungssystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Blockierschutz-Rege­ lungssystem zur Verwendung in einem Kraft- bzw. Motorfahr­ zeug, und insbesondere auf ein Blockierschutz-Regelungs­ system dieser Art zum kontinuierlichen Regeln des Grads (Gradienten bzw. Verlaufs) des Bremsdrucks für ein Rad des Kraftfahrzeugs in Übereinstimmung mit der jeweiligen Ände­ rung eines Schlupfzustands bzw. des Durchdrehens des Rads.

Aus BOSCH TECHNISCHE BERICHTE, Band 7 (1980), Heft 2, ist ein Antiblockiersystem bekannt, bei dem eine Pulsstu­ fenregelung durchgeführt wird. Hierbei wird der Bremsdruck durch Pulsstufenregelung erhöht, wobei ein Ändern eines In­ tervalls für einen ersten Druckaufbaupuls auf der Grundlage einer Steuerinformation in einem vorhergehenden Regelzyklus durchgeführt wird. Das Steuern bezüglich des Änderns des Intervalls des ersten Druckaufbaupulses wird durch Zählen der Anzahl von Druckaufbaupulsen in dem vorhergehenden Re­ gelzyklus erzielt. Ferner werden, um einen erwünschten Zielwert zu erreichen, weitere Druckaufbaupulse benötigt, deren Anzahl sich ebenso aus der Anzahl von Druckaufbaupul­ sen in dem vorhergehenden Regelzyklus und dem Intervall des ersten Druckaufbaupulses ergibt. Aus dieser Entgegenhaltung sind die Merkmale bis einschließlich Merkmal [c] von An­ spruch 1 bekannt.

Ein weiteres herkömmliches Blockierschutz-Regelungs­ system (Antiblockiersystem bzw. Antriebschlupfregelsystem) arbeitet in der Weise, daß eine Radgeschwindigkeit bzw. Raddrehzahl und eine Radbeschleunigung jeweils mit einer Vielzahl von Referenzdrehzahlen (Bezugsdrehzahlen) bzw. ei­ ner Vielzahl von Referenzbeschleunigungen (Bezugsbeschleu­ nigungen) verglichen werden, um den Bremsdruck für ein Rad unter Zugrundelequng der Vergleichsergebnisse in Überein­ stimmung mit vorgegebenen Druckanstieg-Mustern oder Druck­ abfall-Mustern zu regeln. Im Falle der Regelung des Brems­ drucks in Übereinstimmung mit den vorgegebenen festen Drucksteuerungs-Mustern ist es hingegen schwierig, eine Bremsdruckregelung durchzuführen, die mit dem Schlupfzu­ stand des Rads in angemessener Weise zurechtkommt, wodurch die Bremswirksamkeit verschlechtert wird.

Eine mögliche Lösung für dieses Problem, die beispiels­ weise in der JP 1-182155 A offenbart ist, besteht darin, den Druckanstiegs-Grad oder den Druckabfall-Grad über eine Pulsbetriebssteuerung (duty control) des Radbremsdrucks kontinuierlich zu ändern, bei der das Pulsierungsverhältnis (duty ratio) in Übereinstimmung mit dem Schlupfverhältnis des Rads sowie mit zeitlichen Änderungen des Schlupfver­ hältnisses bestimmt wird. Da bei diesem herkömmlichen Bloc­ kierschutz-Regelungssystem zusätzlich zum Radschlupfver­ hältnis auch die zeitliche Änderung des Schlupfverhältnis­ ses als Bremsdruck-Steuerungsparameter verwendet wird, wenn sich das Radschlupfverhältnis ändert, kann das Pulsierungs­ verhältnis in Übereinstimmung mit der jeweiligen Änderung des Schlupfverhältnisses geändert werden, wodurch, verhin­ dert werden kann, daß das Radschlupfverhältnis stark von einem Zielwert abweicht. Im Falle der Erhöhung des Rad­ bremsdrucks ist das bekannte Blockierschutz-Regelungssystem beispielsweise so eingerichtet, daß es in Übereinstimmung mit dem durch das Radschlupfverhältnis und die zeitliche Änderung des Schlupfverhältnisses festgelegten Pulsierungs­ verhältnis abwechselnd die Druckanstiegs- und Druckauf­ rechterhaltungs-Abläufe ausführt. Wenn der Radbremsdruck jedoch vom Aufrechterhaltungszustand zum Anstiegszustand hin umgeschaltet wird, tritt aufgrund dieser Änderung des Bremsdrucks eine Vibration des Rads oder dergleichen auf. Das Auftreten einer derartigen Radvibration verursacht eine Änderung der Raddrehzahl, wodurch Fehler im Schlupfverhält­ nis sowie in der zeitlichen Änderung des Schlupfverhältnis­ ses auftreten, da diese beiden Größen auf der Basis der Raddrehzahl erhalten werden. Wenn jedoch das Pulsierungs­ verhältnis unter Zugrundelegung eines Schlupfverhältnisses sowie einer zeitlichen Änderung des Schlupfverhältnisses, die beide derartige Fehler beinhalten, festgelegt wird, ist es schwierig, den Schlupfzustand des Rads auf einem ange­ messenen Wert zu halten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Blockierschutz-Regelungssystem zu schaffen, das in der Lage ist, den Bremsdruck dadurch in angemessener Weise zu re­ geln, daß ein mit weniger Fehlern behafteter Radschlupfzu­ stand erfaßt und der jeweilige Grad des Bremsdrucks in Übereinstimmung mit diesem Radschlupfzustand geregelt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Unter Zugrundelegung der Tatsache, daß die jeweilige Änderung des Schlupfzustands des Rads bezüglich der Zunahme im Bremsdruck für das Rad um so größer wird je näher der Schlupfzustand des Rads an einem kritischen Zustand liegt, besteht ein Merkmal der Erfindung darin, die Änderung des Bremsdrucks dadurch klein zu machen, daß das Verhältnis der Zunahme des Bremsdrucks zur Aufrechterhaltung des Bremsdrucks verkleinert wird, wenn die Änderung des Rad­ schlupfzustands größer wird. Erfindungsgemäß ist darüber hinaus vorgesehen, die Erfassung des Radschlupfzustands dann durchzuführen, wenn seit der Beendigung der Erhöhung des Bremsdrucks eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, wo­ durch der Radschlupfzustand sehr genau und ohne den Einfluß von Fehlern, die auf den Betriebsvorgang des Druckanstiegs zurückzuführen sind, erfaßt werden kann.

Erfindungsgemäß erfaßt eine erste Erfassungseinrichtung einen Schlupfzustand des Rads vor der Durchführung des Druckerhöhungsvorgangs unter Zugrundelegung der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der erfaßten Raddrehzahl, während eine zweite Erfassungseinrichtung einen Schlupfzu­ stand des Rads in einem Zustand, bei dem der Bremsdruck nach Beendigung des Druckerhöhungsvorgangs aufrechterhalten wird, dann erfaßt, wenn seit dem Druckerhöhungsvorgang eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist. Eine Recheneinrich­ tung errechnet unter Zugrundelequng der Erfassungsergeb­ nisse der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung eine Än­ derung des Schlupfzustands des Rads und eine Einstellein­ richtung stellt ein Verhältnis einer Zeitdauer für den Druckerhöhungsvorgang zu einer Zeitdauer für den Druckauf­ rechterhaltungsvorgang in der Weise ein, daß dieses Ver­ hältnis um so kleiner wird, je größer die von der Rechen­ einrichtung errechnete Änderung des Schlupfzustands wird. In Abhängigkeit von dem mittels der Einstelleinrichtung er­ mittelten Einstellergebnis führt eine Druckerhöhungsein­ richtung abwechselnd den Druckerhöhungsvorgang und den Druckaufrechterhaltungsvorgang durch, um den Bremsdruck für dieses Rad zu erhöhen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den grundsätzlichen Aufbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Blockierschutz- Regelungssystems;

Fig. 2 anhand eines Flußdiagramms einen bei diesem Aus­ führungsbeispiel des Blockierschutz-Regelungssystems ausge­ führten Hauptablauf;

Fig. 3 und 4 anhand von Flußdiagrammen bei diesem Aus­ führungsbeispiel des Blockierschutz-Regelungssystems durch­ zuführende Unterbrechungs-Steuerungsabläufe;

Fig. 5 anhand einer Kennlinie die Beziehung zwischen einem Radschlupf-Abweichungsbetrag und einer Haltezeit;

Fig. 6 anhand einer graphischen Darstellung den auf eine Druckanstiegszeit bezogenen Verlauf des Radschlupf-Ab­ weichungsbetrags;

Fig. 7 erläutert den Zusammenhang zwischen einem Rad­ schlupfverhältnis und dem zwischen einem Radreifen und der Straßenoberfläche bestehenden Reibungskoeffizienten; und

Fig. 8 bis 10 anhand von Zeitdiagrammen schematisch den Verlauf eines Blockierschutz-Regelungsablaufs des Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau ei­ nes Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Blockier­ schutz-Regelungssystems bzw. Antiblockiersystems, das für ein Motor- bzw. Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Gemäß Fig. 1 sind für ein vorderes rechtes Rad 1, ein vorderes linkes Rad 2, ein hinteres rechtes Rad 3 sowie für ein hinteres linkes Rad 4 des Kraftfahrzeugs jeweils Radgeschwindig­ keits- bzw. Raddrehzahlsensoren 5, 6, 7 und 8 vorgesehen, bei denen es sich um elektromagnetische Aufnehmer oder magnetische Widerstandselemente (MRE) handelt und die im Ansprechen auf die Umdrehungsbewegung jedes der jeweiligen Räder 1 bis 4 ein Impulssignal ausgeben. Für die jeweiligen Räder 1 bis 4 sind ferner mit hydraulischer Druckbetätigung arbeitende Bremsvorrichtungen (Radzylinder) 11 bis 14 vor­ gesehen, denen über Stellorgane bzw. Drucksteuerelemente 21 bis 24 und hydraulische Druckleitungen von einem Hauptzy­ linder 16 her ein hydraulischer Druck zugeführt wird. Der betätigte bzw. niedergedrückte Zustand eines Bremspedals 15 des Kraftfahrzeugs ist mittels eines Stoppschalters bzw. Bremslichtschalters 25 erfaßbar, der in der Lage ist, beim Bremsen ein Ein-Signal und im bremsfreien Zustand ein Aus-Signal abzugeben. Im Normalzustand erzeugt die Betäti­ gung bzw. das Niederdrücken des Bremspedals 15 einen hy­ draulischen Druck im Hauptzylinder 16, um die jeweiligen Räder 1 bis 4 zu bremsen. Demgegenüber sind für die Bloc­ kierschutz- bzw. Schlupfregelung zusätzlich motorbetriebene hydraulische Pumpen 17 und 18 vorgesehen, von denen jede als hydraulische Druckquelle wirkt, um aus einem jeweiligen Speicherbehälter 19 bzw. 20 Bremsflüssigkeit zur Erzeugung von hydraulischem Druck anzusaugen.

Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 steuert die Stellorgane 21 bis 24 an, um zum Zwecke der Einstellung der Bremskräfte für die jeweiligen Räder 1 bis 4 die den Radzy­ lindern 11 bis 14 zugeführten hydraulischen Bremsdrücke einzustellen. Jedes der Stellorgane 21 bis 24 weist ein elektromagnetisches 3-Stellungs-Ventil auf, das eine Druck­ anstiegs- bzw. Druckerhöhungs-Stellung, eine Druckabfall- bzw. Druckverringerungs-Stellung sowie eine Druckaufrecht­ erhaltungs-Stellung besitzt. So wird beispielsweise im Falle des Stellorgans 21 der hydraulische Bremsdruck er­ höht, wenn es die mit dem Buchstaben A bezeichnete Stellung einnimmt, wohingegen der Bremsdruck in der mit B bezeichne­ ten Stellung aufrechterhalten und in der mit C bezeichneten Stellung durch Abgabe von Flüssigkeit in den Speicherbehäl­ ter 19 verringert wird. Dieses 3-Stellungs-Ventil nimmt darüber hinaus die Druckerhöhungs-Betriebsart dann ein, wenn es sich im nicht eingeschalteten bzw. nicht erregten Zustand befindet, während es die Druckaufrechterhaltungs- oder die Druckverringerungs-Betriebsart in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Pegel des ihm zugeführten Erregerstroms einnimmt.

Die elektronische Steuereinheit 30 besteht aus einem Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Fest­ wertspeicher (ROM), einem Schreib/Lese-Speicher (RAM) sowie einem Eingabe/Ausgabe-Port bzw. -Kanal (I/O). Im Ansprechen auf das Einschalten eines Zündungsschalters des Kraftfahr­ zeugs erhält die elektronische Steuereinheit 30 Spannung aus einer Stromquelle und sie nimmt die Signale von den Drehzahlsensoren 5 bis 8 sowie dem Stoppschalter 25 auf, um geeignete Rechenvorgänge zur Durchführung einer Blockier­ schutz- bzw. Antiblockierregelung durchzuführen. Unter Zu­ grundelequng der Rechenergebnisse erzeugt die elektro­ nische Steuereinheit 30 ferner Steuersignale, die den Stellorganen 21 bis 24 zugeführt werden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 gezeigte Flußdiagramm ein Steuerungsablauf der elektroni­ schen Steuereinheit 30 näher erläutert, bei dem es sich um eine Haupt-Steuerungsroutine handelt, die im Ansprechen auf das Einschalten des Zündungsschalters durchzuführen ist. Gemäß Fig. 2 beginnt die Steuerung mit einem Schritt 100, bei dem ein Initialisierungsvorgang ausgeführt wird. Dieser Initialisierungsvorgang umfaßt Verarbeitungsschritte zum Löschen verschiedener Variablen des RAM (Speicher mit wahl­ freiem Zugriff) sowie der Inhalte von Zählern und Verarbei­ tungsschritte zum Rücksetzen von Kennungen (Flags). Nach dieser Initialisierung werden die Verarbeitungsschritte von einem Schritt 110 bis zu einem Schritt 150 wiederholt durchge­ führt. Der Schritt 110 dient zur Berechnung einer geschätz­ ten Fahrzeuggeschwindigkeit V_B, die so festgelegt ist, daß sie einen Zwischenwert zwischen dem Maximalwert der Raddreh­ zahlen und Grenzdrehzahlen darstellt. Der maximale Raddreh­ zahlwert ist der Maximalwert der Drehzahlen Vw** der Räder 1 bis 4, der in einem Schritt 200 in einem Unterbrechungs- Steuerungsablauf (Interrupt-Routine), der später näher er­ läutert wird, berechnet wird. Der Index ** steht für die je­ weiligen Räder, d. h. die Drehzahl des rechten Vorderrads 1 (FR) ist mit VwFR, die Drehzahl des linken Vorderrads 2 (FL) mit VwFL, die Drehzahl des rechten Hinterrads 3 (RR) mit VwRR und die Drehzahl des linken Hinterrads 4 (RL) ist mit VwRL bezeichnet. Die Genzdrehzahlen sind Werte, die unter Berücksichtigung der oberen Grenze der Fahrzeugbeschleuni­ gungen sowie der oberen Grenze der Fahrzeugverzögerungen, die im tatsächlichen Fahrbetrieb erfaßt werden können, er­ halten werden, und zwar unter Berücksichtigung der vorheri­ gen geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, die im vorherigen Rechenablauf zur Berechnung der geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit errechnet worden ist. Beim Abbremsen des Kraftfahrzeugs ändert sich die geschätzte Fahrzeuggeschwin­ digkeit V_B beispielsweise so, wie dies in Fig. 9 anhand der Kurve (a) gezeigt ist.

Im Anschluß hieran wird ein Schritt 120 ausgeführt, um eine Abnormalität des Systems zu prüfen. Bei diesem Vorgang wer­ den Daten, die den normalen Betriebszuständen der Systemele­ mente entsprechen und im voraus im ROM (Nur-Lese-Speicher) gespeichert sind, mit Daten verglichen, welche diejenigen Betriebszustände der Systemelemente angeben, die im momenta­ nen Betriebszustand erhalten werden. Falls eine Entscheidung dahingehend getroffen wird, daß eine Systemabnormalität vor­ liegt, wird eine Abnormalitäts-Kennung gesetzt, welche den Abnormalitätszustand des Systems anzeigt. Wenn demgegenüber entschieden wird, daß keine Systemabnormalität vorliegt, wird die Abnormalitäts-Kennung zurückgesetzt. Der Folge­ schritt 130 dient dazu, in Übereinstimmung mit dem Zustand der Abnormalitäts-Kennung die jeweilige Systemabnormalität festzustellen. Wenn die Abnormalitäts-Kennung nicht gesetzt ist, d. h., wenn das System normal arbeitet, kehrt der Steue­ rungsablauf zum Schritt 110 zur Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_B zurück. Wenn die Abnormalitäts- Kennung hingegen gesetzt ist, d. h., wenn eine Systemabnorma­ lität auftritt oder wenn das System nicht normal arbeitet, verzweigt der Steuerungsablauf zu den Schritten 140 und 150 und kehrt daraufhin wieder zum Schritt 110 zurück.

Der Schritt 140 dient dazu, die Bedienungsperson bzw. den Fahrzeuglenker darüber zu informieren, daß eine Systemabnor­ malität vorliegt, und um demgemäß zu bestätigen, daß die Blockierschutz-Steuerung nicht wirksam ist bzw. nicht durch­ geführt wird. Im Ausführungsbeispiel wird eine (nicht ge­ zeigte) Anzeigelampe eingeschaltet, wenn im Schritt 120 ent­ schieden wird, daß eine Systemabnormalität vorliegt. Im an­ schließenden Schritt 150 wird ein folgeschadensicherer Be­ triebsablauf im Falle einer Systemabnormalität durchgeführt. Im Schritt 150 gibt die elektronische Steuereinheit 30 der­ artige Steuersignale ab, daß die Erregung von elektromagne­ tischen Drucksteuerungs-Solenoiden der vier Stellorgane 21 bis 24 unterbrochen wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Zeitgeber-Unterbrechungsrou­ tine, die während der Durchführung der vorstehend erläuter­ ten Hauptroutine in einem vorbestimmten Intervall bzw. Zeit­ abstand ausgeführt wird. Diese Unterbrechungsroutine wird aufeinanderfolgend für jedes der jeweiligen Räder in der Reihenfolge FR, FL, RR und RL durchgeführt. Wenn die Steue­ rungsabläufe für die vier Räder 1 bis 4 beendet sind, ist diese Zeitgeber-Unterbrechungsroutine abgeschlossen.

Gemäß den Fig. 3 und 4 beginnt die Steuerung mit dem er­ wähnten Schritt 200, bei dem die Raddrehzahlen Vw** berech­ net werden. Im Schritt 200 wird auf der Basis der Differenz zwischen dem Zählwert von Raddrehzahl-Impulsen, die im mo­ mentanen Steuerungsablauf erzeugt werden, und dem Zählwert der im vorangegenangenen Steuerungsablauf erzeugten Raddreh­ zahl-Impulse eine vorgegebene Gleichung berechnet; falls dies erforderlich ist, wird darüber hinaus ein Filterungs­ prozeß durchgeführt, d. h., es wird eine Durchschnittsbildung durchgeführt, mittels der der Durchschnittswert der durch aufeinanderfolgendes mehrmaliges Durchführen der Berechnung erhaltenen Raddrehzahlen gebildet wird.

Daraufhin wird ein Schritt 210 zur Berechnung der Radbe­ schleunigungen Gw** durchgeführt, bei dem auf der Basis der Differenz zwischen der im Schritt 200 des momentanen Steue­ rungsablaufs errechneten Raddrehzahl und der im Schritt 200 des vorangegangenen Steuerungsablaufs errechneten Drehzahl des gleichen Rads sowie des Berechnungs-Zeitintervalls eine vorgegebene Gleichung berechnet wird; falls dies erforder­ lich ist, wird darüber hinaus eine im wesentlichen dem vor­ genannten Filterungsprozeß ähnliche Berechnung durchgeführt, um auf diese Weise den Durchschnittswert von Pulsations- oder Welligkeits-Komponenten der Raddrehzahl und der Radbe­ schleunigung zu bilden.

In einem Folgeschritt 211 wird überprüft, ob sich das System im Anfangszustand der Blockierschutz-Steuerung befindet oder in der Steuerung selbst. Wenn die Antwort im Schritt 211 ne­ gativ ist, d. h., wenn das System die Steuerung noch nicht begonnen oder bereits beendet hat, verzweigt der Ablauf zu einem Schritt 213 für eine Druckerhöhungs-Ausgabe, worauf schließlich ein Schritt 500 durchgeführt wird. Wenn die Ant­ wort im Schritt 211 demgegenüber bejahend ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt 212, um jede der jeweiligen Steue­ rungsarten zu wählen. Wenn die Druckverringerungs-Betriebs­ art gewählt wird, wird in einem Folgeschritt 214 das ent­ sprechende Stellorgan 21, 22, 23 oder 24 zur Druckverringe­ rungs-Stellung C umgeschaltet. Wenn demgegenüber die Druck­ aufrechterhaltungs-Betriebsart gewählt wird, wird in einem Folgeschritt 215 das entsprechende Stellorgan 21, 22, 23 oder 24 zur Druckaufrechterhaltungs-Stellung B umgeschaltet. Mittels dieser Steuerungsabläufe wird der Radbremsdruck ver­ ringert und anschließend aufrechterhalten, wie dies mittels der Kurve (c) in Fig. 9 angedeutet ist. Nach Durchführung der Schritte 214 und 215 wird zum Schritt 500 verzweigt. Wenn im Schritt 212 andererseits die Druckerhöhungs-Be­ triebsart gewählt wird, wird als nächstes ein Schritt 216 zur Durchführung der Druckerhöhungs-Betriebsart ausgeführt.

Der Schritt 216 dient zum Lesen der im Schritt 110 der Fig. 2 errechneten geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_B. Nach Durchführung des Schritts 216 wird in einem Folgeschritt 220 ein Abweichungsbetrag (= V_B - Vw**) zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_B und der Raddrehzahl Vw** errech­ net. Falls hier ein Radschlupf oder dergleichen auftritt, so daß die Raddrehzahl Vw** größer als die geschätzte Fahrzeug­ geschwindigkeit V_B und der Abweichungsbetrag (= V_B - Vw**) folglich zu einem negativen Wert wird, wird der Abwei­ chungsbetrag (= V_B - Vw**) auf den Wert 0 eingestellt. In einem Folgeschritt 230 wird der im Schritt 220 errechnete Abweichungsbetrag (= V_b - Vw**) zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_B und der Raddrehzahl Vw** als Rad­ schlupfbetrag ΔV** in einem vorbestimmten Speicherbereich gespeichert. Die Änderungen der geschätzten Fahrzeugge­ schwindigkeit V_B und der Raddrehzahl Vw** zur Zeit der Durchführung der Blockierschutz-Steuerung sind anhand der Kurve (b) der Fig. 8 dargestellt, während die Änderung des Radschlupfbetrags ΔV** anhand der Kurve (c) der Fig. 8 ge­ zeigt ist.

Daraufhin wird ein Schritt 240 durchgeführt, um zu entschei­ den, ob die Berechnung zum Erhalten des Druckerhöhungs-Grads (das Verhältnis oder Ausmaß der Druckerhöhung relativ zur Druckaufrechterhaltung) des nächsten Bremsdrucks beendet ist. Wenn eine Kennung FA, die nachfolgend näher erläutert wird und den Abschluß der Berechnung des Druckerhöhungs- Grads anzeigt, den Wert "1" hat, wird entschieden, daß die Berechnung beendet ist; wenn die Kennung FA demgegenüber den Wert "0" hat, wird entschieden, daß die Berechnung noch nicht abgeschlossen ist. Falls die Kennung FA hier den Wert "1" hat, da der nächste Druckerhöhungs-Grad bereits errech­ net worden ist, verzweigt der Ablauf unmittelbar zu einem Schritt 400, ohne einen Rechenablauf (Schritte 250 bis 300) zur Berechnung des Druckerhöhungs-Grads auszuführen. Wenn die Kennung FA demgegenüber den Wert "0" hat wird zum Schritt 250 verzweigt, bei dem der Wert eines Zeitgeber-Zäh­ lers T** gelesen wird. Dieser Zeitgeber-Zähler T** wird im Schritt 400 (der später näher erläutert wird) während der Durchführung dieser Routine aufgestuft und in einem Schritt 470 (der gleichfalls später näher erläutert wird) auf den Wert "0" zurückgesetzt bzw. gelöscht, wenn jedes der Stell­ organe 21 bis 24 von der Druckerhöhungs-Stellung A zur Druckaufrechterhaltungs-Stellung B umgeschaltet wird. Der Wert des Zeitgeber-Zählers T** repräsentiert demzufolge die seit dem Zeitpunkt der Beendigung des vorangegangenen Druc­ kerhöhungs-Vorgangs vergangene Zeit, wie dies anhand der Kurve (f) der Fig. 8 dargestellt ist.

In einem Schritt 260 wird der Wert des Zeitgeber-Zählers T** mit einer Entscheidungs-Zeit T1 verglichen. Diese Entschei­ dungs-Zeit T1 wird auf eine Zeit (von beispielsweise mehre­ ren 10 ms) eingestellt, die notwendig ist, um seit dem Zeit­ punkt der Beendigung der vorangegangenen Druckerhöhung und nach Abschluß der Druckerhöhung die auf die Radvibration oder dergleichen zurückzuführende Störung des Radschlupfbe­ trags ΔV** zu beruhigen bzw. ausschwingen zu lassen. Wenn der Wert des Zeitgeber-Zählers T** kleiner als die Entschei­ dungs-Zeit T1 ist, verzweigt der Ablauf aufgrund der Ent­ scheidung, daß der genaue Radschlupfbetrag ΔV** noch nicht erfassbar ist, folglich unmittelbar zum Schritt 400 und zwar ohne Durchführung der Schritte 270 bis 300. Wenn der Wert des Zeitgeber-Zählers T** demgegenüber die Entscheidungs- Zeit T1 überschreitet, d. h., wenn entschieden wird, daß der Wert des Zeitgeber-Zählers T** die Entscheidungs-Zeit T1 er­ reicht, verzweigt der Ablauf zum Schritt 270, um den Druc­ kerhöhungs-Grad zu errechnen. Im Schritt 270 wird die Ken­ nung FA auf den Wert "1" eingestellt. D. h., wie aus dem Ver­ lauf der Kurve (e) der Fig. 8 hervorgeht, wird die Kennung FA dann auf den Wert "1" eingestellt, wenn die Entschei­ dungs-Zeit T1 seit dem Zeitpunkt der Beendigung des vorange­ gangenen Druckerhöhungs-Vorgangs abgelaufen ist, während sie zu dem Zeitpunkt auf den Wert "0" zurückgesetzt wird, zu dem der nächste Druckerhöhungs-Vorgang in einem nachfolgend nä­ her erläuterten Schritt 480 endet. Anschließend wird ein Schritt 280 durchgeführt, um einen Abweichungsbetrag dΔV** zwischen einem Radschlupfbetrag ΔV_M**, der unmittelbar vor Beginn des nächsten Druckerhöhungsvorgangs vorliegt und in einem nachfolgend näher erläuterten Schritt 440 gespeichert wird, und dem momentanen Radschlupfbetrag ΔV**, d. h. dem Radschlupfbetrag zum Zeitpunkt, zu dem die Entscheidungs- Zeit T1 seit dem Zeitpunkt der Beendigung des vorangegange­ nen Druckerhöhungs-Vorgangs abläuft zu berechnen. Wie anhand der Kurve (d) von Fig. 8 angedeutet ist, entspricht der Radschlupfbetrag ΔV_M** vor dem vorangehenden Druckerhöhungs- Vorgang dem gespeicherten Radschlupfbetrag ΔV** unmittelbar vor dem Start des vorangegangenen Druckerhöhungs-Vorgangs. Wie aus den Kurvenverläufen (c) und (d) von Fig. 8 hervorgeht, ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Radschlupfbetrag ΔV_M** unmittelbar vor Beginn des Druckerhöhungs-Vorgangs und der Radschlupfbetrag ΔV** zum Zeitpunkt des Ablaufs der Entscheidungs-Zeit T1 seit Beendigung des gleichen Druckerhöhungs-Vorgangs Fehler aufweisen, die auf die Radvibration und andere, auf die Druckerhöhung zurückzuführende Günde zurückzuführen sind, äußerst gering. Daher ist es möglich, die Änderung des Rad­ schlupfzustands auf der Basis des Abweichungsbetrags dΔV** zwischen den Radschlupfbeträgen ΔV_M** und ΔV** zu beiden Zeitpunkten äußerst genau zu erfassen. Falls der momentane Radschlupfbetrag ΔV** kleiner als der Radschlupfbetrag ΔV_M** ist, wird die Abweichung dΔV** auf den Wert 0 eingestellt.

Anschließend wird ein Schritt 290 durchgeführt, um auf der Basis des Ausmaßes der im Schritt 280 errechneten Abweichung dΔV** eine Halte-Zeit T2 zu errechnen. Diese Halte-Zeit T2 ist eine Zeitspanne, die nach Ablauf der Entscheidungs-Zeit T1 zu verlängern und auszugeben ist, und wird mit größer werdender Abweichung dΔV** verlängert, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Daraufhin wird in einem Schritt 300 eine nach Ablauf der Entscheidungs-Zeit T1 und nach Ablauf der Halte-Zeit T2 auszugebende Druckerhöhungs-Zeit T3 unter Zugrundelegung des Ausmaßes der im Schritt 280 errechneten Abweichung dΔV** errechnet. Diese Druckerhöhungs-Zeit T3 wird mit zunehmender Abweichung dΔV** kürzer gemacht, wie dies z. B. aus der Darstellung in Fig. 6 hervorgeht.

Der Reibungskoeffizient µ zwischen einem Radreifen und einer Straßenoberfläche ändert sich in Übereinstimmung mit dem Schlupfverhältnis S des Rads zum Zeitpunkt des Bremsens, wo­ bei die entsprechende Charakteristik bzw. Kennlinie den in Fig. 7 gezeigten Verlauf annimmt. Wie aus Fig. 7 hervor­ geht, nimmt der Reibungskoeffizient µ zwischen dem Radreifen und der Straßenoberfläche dann den maximalen Wert an, wenn das Schlupfverhältnis S des Rads um ein gewisses Ausmaß (un­ gefähr 20%) vergrößert wird. Es ist bei einer Blockier­ schutz-Steuerung darüberhinaus bekannt, den Bremsdruck so zu steuern, daß der Reibungskoeffizient µ einen hohen Wert bei­ behält, um dadurch den Bremswirkungsgrad und andere Werte zu verbessern. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist da­ her anzumerken, daß die Änderung des Schlupfverhältnisses S des Rads bezüglich der Änderung des hydraulischen Drucks um so größer wird, je näher der Reibungskoeffizient µ zu einem hohen Zustand (Wert) gebracht wird. Bei diesem Ausführungs­ beispiel wird darüberhinaus angenommen, daß die Änderung des Schlupfverhältnisses S die Änderung des Schlupfbetrags ΔV** (des Abweichungsbetrags dΔV**) ist, wobei der Druckerhö­ hungs-Grad so eingerichtet ist, daß er um so langsamer wird, je größer die Änderung des Abweichungsbetrags dΔV** bezüg­ lich der auf den Druckerhöhungs-Vorgang zurückzuführenden Zunahme im Bremsdruck wird. D. h., gemäß der Darstellung in den Fig. 5 und 6 wird mit größer werdendem Schlupfabwei­ chungsbetrag dΔV** die Halte-Zeit T2 länger eingestellt und die Druckvergrößerungs-Zeit T3 kürzer gemacht, wodurch die Erhöhungs-Änderung des Bremsdrucks klein gemacht wird. Bis der Reibungskoeffizient µ zwischen dem Radreifen und der Straßenoberfläche nahe dem hohen Wert liegt, wird der Druc­ kerhöhungs-Grad demgegenüber schnell eingestellt, um den Bremsdruck schnell zu erhöhen. D. h., gemäß der Darstellung in den Fig. 5 und 6 wird mit geringer werdendem Schlupfabweichungsbetrag dΔV** die Halte-Zeit T2 kürzer ein­ gestellt und die Druckerhöhungs-Zeit T3 wird länger einge­ stellt, um dadurch den Erhöhungs-Betrag des Bremsdrucks zu vergrößern. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es daher möglich, den Reibungskoeffizienten µ zwischen dem Radreifen und der Straßenoberfläche schnell sehr nahe an den hohen Wert heranzubringen und den Zustand eines hohen Reibungsko­ effizienten µ für eine lange Zeit aufrechtzuerhalten. Es ist hier ebenfalls angemessen, die Halte-Zeit T2 und die Druc­ kerhöhungs-Zeit T3 in Übereinstimmung mit Gleichungen fest­ zulegen. Dieses Ausführungsbeispiel ist hingegen nicht dar­ auf beschränkt, daß sowohl die Halte-Zeit T2 als auch die Druckerhöhungs-Zeit T3 in Übereinstimmung mit dem Abwei­ chungsbetrag dΔV** in den Schritten 290 und 300 geändert werden, vielmehr ist es auch möglich, eine dieser Zeiten fest vorzugeben und lediglich die andere zu ändern.

Nach Durchführung des Schritts 300 verzweigt der Ablauf zum Schritt 400, um gemäß vorstehender Beschreibung den Zeitge­ ber-Zähler bzw. Zeitzähler T** zu erhöhen, um dadurch die seit dem Zeitpunkt der Beendigung des Druckerhöhungs-Vor­ gangs vergangene Zeitspanne zu messen. Daraufhin wird ein Schritt 410 ausgeführt, um zu prüfen, ob der Wert des Zeit­ zählers T** kürzer als die Summe der Entscheidungs-Zeit T1 und der Halte-Zeit T2 ist. Falls der Wert des Zeitzählers T** kürzer als die Summe dieser Zeiten ist, verzweigt der Ablauf zu einem Schritt 490, bei dem jedem der Stellorgane 21 bis 24 ein Druckaufrechterhaltungs-Signal zugeführt wird. Wenn der Wert des Zeitzählers T** demgegenüber länger als die Summe der genannten Zeiten ist, verzweigt der Ablauf zu einem Schritt 420, bei dem geprüft wird, ob der Wert des Zeitzählers T** gleich der Summe dieser Zeit ist. Wenn beide Zeiten gleich sind, bedeutet dies, daß nunmehr der Zeitpunkt zum Starten des Druckerhöhungs-Vorgangs gekommen ist, worauf in einem Folgeschritt 450 ein Druckerhöhungs-Signal (- Befehl) ausgegeben wird, wodurch jedes der Stellorgane 21 bis 24 von seiner Druckaufrechterhaltungs-Stellung B auf die Druckerhöhungs-Stellung A umgeschaltet wird. Um in diesem Fall gemäß vorstehender Beschreibung den unmittelbar vor Beginn des Druckerhöhungs-Vorgangs vorliegenden Rad­ schlupfbetrag ΔV_M** speichern zu können, werden noch vor der Ausgabe des Druckerhöhungs-Signals im Schritt 450 Schritte 430 und 440 durchgeführt, in denen der momentane Radschlupf­ betrag ΔV** gelesen und als Radschlupfbetrag ΔV_M** gespei­ chert wird.

Wenn die Antwort im Schritt 420 demgegenüber negativ ist, verzweigt der Ablauf zu einem Schritt 460, um zu prüfen, ob der Wert des Zeitzählers T** gleich der Summe aus der Ent­ scheidungs-Zeit T1, der Halte-Zeit T2 und der Druckerhö­ hungszeit T3 ist, d. h., um den Zeitpunkt zur Beendigung der Abgabe des Druckerhöhungs-Signals zu prüfen. Falls der Wert des Zeitzählers T** kürzer als die Summe der drei Zeiten T1 bis T3 ist, wird angenommen, daß der Zeitpunkt zum Beenden der Ausgabe des Druckerhöhungs-Signals noch nicht gekommen ist, worauf folglich der Schritt 450 durchgeführt wird, um weiterhin das Druckerhöhungs-Signal auszugeben. Wenn der Wert des Zeitzählers T** demgegenüber gleich der im Schritt 460 ermittelten Summe aus den drei Zeiten ist, wird entschieden, daß der Zeitpunkt zur Beendigung der Ausgabe des Druckerhöhungs-Signals gekommen ist, worauf der Ablauf zu einem Schritt 470 verzweigt, um den Wert des Zeitzählers T** auf den Wert 0 zurückzusetzen, so daß der Zeitzähler T** seinen Zählvorgang vom Zeitpunkt der Beendigung des Druckerhöhungs-Vorgangs an erneut beginnt; anschließend folgt ein Schritt 480, um die Kennung FA auf den Wert "0" zurückzusetzen und auf diese Weise die Berechnung des nächsten Druckerhöhungs-Grads vorzubereiten. In einem Folgeschritt 490 wird jedem der Stellorgane 21 bis 24 ein Druckerhöhungs-Befehl zugeführt.

Der Schritt 500 ist vorgesehen, um zu prüfen, ob die Steuer­ signale den Stellorganen 21 bis 24 für alle Räder 1 bis 4 zugeführt werden. Wenn dies noch nicht der Fall ist, kehrt der Ablauf zu dem vorgenannten Schritt 200 zurück, um diese Routine wiederholt durchzuführen. Wenn demgegenüber alle Si­ gnale ausgegeben werden, wird die vorliegende Steuerroutine beendet.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines gemäß dieser Ausführungs­ form durchgeführten Steuerungsablaufs zur Erhöhung des Bremsdrucks. Wie aus den Kurven (a) bis (c) der Fig. 9 her­ vorgeht, ist die Änderung des Radschlupfbetrags ΔV** (der Abweichungsbetrag dΔV**) unmittelbar nach dem Umschalten zur Druckerhöhungs-Betriebsart klein, weshalb die Halte-Zeit T2 auf einen kurzen Wert und die Druckerhöhungs-Zeit T3 auf einen langen Wert eingestellt wird. Als Folge davon wird der Druckerhöhungs-Grad groß, so daß der Bremsdruck für das Rad schnell erhöht wird. Wenn die Abweichung des Radschlupfbe­ trags ΔV** (der Abweichungsbetrag dΔV**) im Verhältnis zur Erhöhungs-Änderung des Bremsdrucks groß wird, da der Rei­ bungskoeffizient µ zwischen dem Radreifen und der Straßen­ oberfläche hoch wird, wird die Halte-Zeit T2 verlängert und die Druckerhöhungs-Zeit T3 wird verkürzt, um den Bremsdruc­ kerhöhungs-Grad langsam zu machen.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel der Steuerung in dieser Ausfüh­ rungsform für den Fall, daß sich das Kraftfahrzeug von einer Straßenoberfläche mit einem geringen Reibungskoeffizienten (Straßenoberfläche mit kleinem µ) zu einer Straßenoberfläche mit einem hohem Reibungskoeffizienten (Straßenoberfläche mit hohem µ) bewegt, wenn sich das System im Steurungsablauf zur Durchführung der Erhöhung des Bremsdrucks befindet. In die­ sem Fall ist derjenige Bremsdruck (geeigneter Bremsdruck), mittels dem das Radschlupfverhältnis auf der Straßenoberflä­ che mit hohem µ auf einem geeigneten Wert gehalten werden kann, wesentlich höher als ein für die Straßenoberfläche mit geringem µ geeigneter Bremsdruck. Der Radschlupfbetrag ΔV** nimmt daher ab und der Abweichungsbetrag dΔV**, der die Än­ derung des Radschlupfbetrags ΔV** darstellt, nimmt einen ne­ gativen Wert an. Als Folge davon wird der Abweichungsbetrag dΔV** auf den Wert 0 eingestellt, weshalb die Halte-Zeit T2 auf den minimalen Wert (T2 = 0) und die Druckerhöhungs-Zeit T3 auf den maximalen Wert eingestellt wird. Falls sich das Kraftfahrzeug von einer Straßenoberfläche mit geringem µ zu einer Straßenoberfläche mit hohem µ bewegt, wird der Druc­ kerhöhungs-Grad folglich groß um den Radbremsdruck schnell zu einem geeigneten Bremsdruck zu erhöhen. Gemäß diesem Aus­ führungsbeispiel ist die Steuerung zur Erhöhung des Brems­ drucks folglich sehr wirksam im Falle eines Übergangs von einer Straßenoberfläche mit geringem µ zu einer solche mit hohem µ. Obgleich der Radschlupfzustand in der vorstehenden Beschreibung auf der Basis des Radschlupfbetrags ΔV** be­ stimmt wird, der die Abweichung zwischen der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit VB und der Raddrehzahl V** ist, ist es gleichfalls möglich, das Schlupfverhältnis zu ver­ wenden, das das Verhältnis der Raddrehzahl V** relativ zur geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_B ist.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Änderung des Radschlupfzustands um so größer, je kleiner das Verhältnis des Druckvergrößerungs-Vorgangs relativ zum Druckaufrecht­ erhaltungs-Vorgang eingestellt wird, wodurch dieser Zustand für eine lange Zeit beibehalten wird. Darüberhinaus wird der Radschlupfzustand zu der Zeit erfaßt, zu der nur eine kleine Wahrscheinlichkeit besteht, daß aufgrund der Ände­ rung der Raddrehzahl Fehler auftreten, wodurch es möglich ist, den Bremsdruck durch Ändern des Verhältnisses des Druckerhöhungs-Vorgangs zum Druckaufrechterhaltungs-Vorgang in Übereinstimmung mit der Änderung des erfaßten Rad­ schlupfzustands schnell zu einem geeigneten Wert hin zu er­ höhen.

Bezüglich weiterer, nicht näher erläuterter Vorteile und Wirkungen der Erfindung, wird ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen.

Es wird ein Blockierschutz-Regelungssystem für ein Kraftfahrzeug offenbart, das einen Bremsdruck für ein Rad des Kraftfahrzeugs regelt, um einen Schlupf des Rads durch abwechselndes Durchführen eines Druckerhöhungs-Vorgangs und eines Druckaufrechterhaltungs-Vorgangs in Übereinstimmung mit einem Schlupfzustand des Rads auf einem geeigneten Wert zu halten. Das erfindungsgemäße System erfaßt vor der Durchführung des Druckerhöhungs-Vorgangs auf der Basis ei­ ner Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Raddrehzahl zunächst einen Schlupfzustand des Rads und erfaßt daraufhin einen Schlupfzustand des Rads, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Druckerhöhungs-Vorgang in einem Zustand, bei dem der Bremsdruck nach Beendigung des Druckerhöhungs-Vorgangs aufrechterhalten wird, abgelaufen ist, um auf der Basis der Er­ fassungsergebnisse eine Änderung des Schlupfzustands des Rads zu errechnen. Das erfindungsgemäße System stellt wei­ terhin das Verhältnis einer Zeitdauer für den Druckerhö­ hungs-Vorgang zu einer Zeitdauer für den Druckaufrechterhal­ tungs-Vorgang in der Weise ein, daß dieses Verhältnis um so kleiner wird, je größer die Änderung des Schlupfzustands wird. Diese Vorkehrungen ermöglichen es, den Schlupf zustand sehr genau und ohne Fehler zu erfassen, die auf den Brems­ druckerhöhungs-Vorgang zurückzuführen sind, wodurch der Bremsdruck schnell auf einen geeigneten Wert vergrößert wird.

Claims (5)

1. Blockierschutz-Regelungssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, das einen Bremsdruck für ein Rad (1 bis 4) des Kraftfahrzeugs derart regelt, daß ein Schlupf des Rads (1 bis 4) auf einem geeigneten Wert gehalten wird, wobei das System in der Lage ist, den Bremsdruck durch abwechselndes Durchführen eines Druckerhöhungs- Vorgangs und eines Druckaufrechterhaltungs-Vorgangs in Übereinstimmung mit einem Schlupfzustand des Rads (1 bis 4) zu erhöhen, mit:

• 1. einer Raddrehzahl-Erfassungseinrichtung (5 bis 8) zum Erfassen einer Drehzahl des Rads (1 bis 4);
• 2. einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrich­ tung (200) zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs;
• 3. einer ersten Erfassungseinrichtung zum Erfassen ei­ nes Schlupfzustands des Rads (1 bis 4) vor dem Durchführen des Druckerhöhungs-Vorgangs auf der Basis der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit und der erfaßten Raddrehzahl und zum Speichern des erfaßten Radschlupfzustands;
• 4. einer zweiten Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Schlupfzustands des Rads (1 bis 4), wenn seit dem Druckerhöhungs-Vorgang in einem Zustand, bei dem der Bremsdruck nach Beendigung des Druckerhö­ hungs-Vorgangs aufrechterhalten bleibt, eine vorbe­ stimmte Zeitdauer abgelaufen ist;
• 5. einer Recheneinrichtung zum Berechnen einer Ände­ rung des Schlupfzustands des Rads (1 bis 4) auf der Basis der Erfassungsergebnisse der ersten und zwei­ ten Erfassungseinrichtung;
• 6. einer Einstelleinrichtung zum derartigen Einstellen eines Verhältnisses einer Zeitdauer für den Druck­ erhöhungs-Vorgang zu einer Zeitdauer für den Druck­ aufrechterhaltungs-Vorgang, daß dieses Verhältnis um so kleiner wird, je größer die mittels der Re­ cheneinrichtung errechnete Änderung des Schlupfzu­ stands wird; und
• 7. einer Druckerhöhungs-Einrichtung zum abwechselnden Durchführen des Druckerhöhungs-Vorgangs und des Druckaufrechterhaltungs-Vorgangs in dem mittels der Einstelleinrichtung eingestellten Verhältnis, um den Bremsdruck für das Rad (1 bis 4) zu erhöhen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer einem zeitlichen Wert ent­ spricht, der ausreicht, um zuzulassen, daß sich Störun­ gen des Rades (1 bis 4) beruhigen, die sich aus einer Beendigung des Druckerhöhungs-Vorgangs ergeben.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung das Verhältnis der Zeit­ dauer für den Druckerhöhungs-Vorgang zu der Zeitdauer für den Druckaufrechterhaltungs-Vorgang um so größer macht, je kleiner die mittels der Recheneinrichtung er­ rechnete Änderung des Schlupfzustands wird.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mittels der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung zu erfassenden Schlupfzustände des Rads (1 bis 4) auf der Basis einer Differenz zwi­ schen der erfaßten Raddrehzahl und der erfaßten Fahr­ zeuggeschwindigkeit erfaßt werden.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mittels der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung zu erfassenden Schlupfzustände des Rads (1 bis 4) auf der Basis eines Verhältnisses der erfaßten Raddrehzahl relativ zur erfaßten Fahrzeug­ geschwindigkeit erfaßt werden.