-
Die vorliegende Erfindung ist aus der europäischen
Patentanmeldung 90 104 719.1 geteilt, die am 13. März 1990
eingereicht wurde.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Bremssteuereinrichtung und ein Antiblockierbremssteuersystem
zum Detektieren von Bremsblockiersymptomen getrennt für die
rechten und linken Räder, sowie zum automatischen Angleichen
eines Ventils zum Reduzieren eines Fluiddrucks in einem
Bremszylinder zum Eliminieren eines Bremsblockiersymptoms,
derart, daß die Bremssteuereinrichtung enthält:
-
eine Vorrichtung zum Berechnen eines geteilten u-
Koeffizienten CTR, der eine Differenz der
Reibungskoeffizienten der Straßenoberflächen unterhalb der
rechten und linken Räder ausdrückt; und
-
eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Druckreduziersignals.
-
Eine derartige Bremssteuereinrichtung in einem
Antiblockierbremssystem ist in EP-A-0 088 894 offenbart.
Stand der Technik:
-
Ein Antiblockierbremssystem ist ein Bremssteuersystem, das
automatisch den Bremszylinderfluiddruck (hiernach als
"Bremsfluiddruck" bezeichnet) reduziert, und zwar zum
Absenken des Bremsdrucks und zum Vermeiden einer
Radblockierung dann, wenn die Bremsen betätigt sind und die
Räder blockieren und auf der Straßenoberfläche zu gleiten
anfangen; bei Anwendung dieser Antiblockiersteuerung bleibt
die Betätigung der Bremsen durch den Fahrzeugführer außer
Betracht.
-
Die Fig. 1 zeigt ein übliches Bremsdrucksteuersystem. Bei
Betätigung des Bremspedals steigt der Fluiddruck innerhalb
des Bremszylinders 2 an, und die Bremsen werden über das
Einlaßsolenoidventil 3 betätigt. Blockieren die Räder
aufgrund einer übermäßig starken Bremswirkung, so wirkt das
Antiblockiersteuersystem: das Einlaßsolenoidventil 3 wird in
die Druckanhebe-Pufferposition verstellt, und das
Auslaßsolenoidventil 6 wird in die Leitposition während der
berechneten Zeitperiode ΔT verstellt. Der an den Bremsen 4
anliegende Fluiddruck wird hierdurch abgesenkt, und der Druck
an der Bremse 4 nimmt ab, und die Räder lassen sich aus dem
Blockierzustand herausführen.
-
Allgemein variieren, wie in Fig. 2(a) gezeigt, die
Bremsfluiddruckkennlinien nichtlinear. Im Ergebnis wird mit
höher werdendem Bremsfluiddruck bei besserer Anwendung der
Druckreduzierung die Druckreduzierbandbreite ΔP während
derselben Zeitperiode ΔT breiter. Demnach muß zum Erzielen
einer vorgegebenen Druckreduzierbandbreite die Zeitperiode ΔT
gemäß dem Bremsfluiddruck variieren.
-
Da jedoch übliche Einrichtungen nicht die Druckreduzierzeit
gemäß den tatsächlichen oder geschützten Bremsfluiddruck
kompensieren, beginnt die Antiblockiersteuerung bei einem
niedrigen Bremsfluiddruck bei glatten Straßen,
schneebedeckten Straßen und anderen Straßenoberflächen mit
einem niedrigen Reibungskoeffizienten u ("Oberfläche mit
geringem u"); dies führt zu einem übermäßigen Radschlupf,
sowie einer reduzierten Lenksteuerung bei frontangetriebenen
Fahrzeugen, sowie zu einer reduzierten Fahrzeugstabilität bei
heckangetriebenen Fahrzeugen, und zwar aufgrund einer
ungenügenden Reduzierung des Bremsfluiddrucks. Ferner beginnt
bei Asphalt- und anderen Straßenoberflächen mit hohem
Reibungskoeffizienten u ("Oberfläche mit hohem u") die
Antiblockiersteuerung bei einem hohen Bremsfluiddruck, was zu
einer übermäßigen Bremsfluiddruckreduzierung führt, was zu
einer Schwankung der Fahrzeugverzögerung und zu einer
Erhöhung der erforderlichen Bremsweg führen kann.
-
In DE-A-37 17 531 ist eine Antiblockiersteuereinrichtung
offenbart, die Detektoren zum Messen der
Umfangsgeschwindigkeiten mehrerer Räder enthält, sowie ein
Stellglied zum Betätigen eines Bremsöldrucks für jedes Rad
und eine elektrische Schaltung zum Berechnen von
Reibungskoeffizienten der Straßenoberflächen, mit denen die
Räder in Kontakt stehen, unter Berechnung angestrebter
Radumfangsgeschwindigkeiten anhand der Reibungskoeffizienten
der Straßenoberflächen und Betätigung des Stellglieds derart,
daß jeweils die angestrebten Radumfangsgeschwindigkeiten und
jeweils die gemessenen Radumfangsgeschwindigkeiten
miteinander übereinstimmen. Die elektrische Schaltung
betätigt das Stellglied durch Setzen individuell angestrebter
Radumfangsgeschwindigkeiten für die mehreren Räder anhand
einer Fahrzeugverzögerung, die ausgehend von einem
Durchschnittswert der Reibungskoeffizienten der
Straßenoberflächen berechnet wird, mit denen die mehreren
Räder jeweils in Kontakt stehen, und ferner des
Schlupfverhältnisses für jedes der mehreren Räder.
-
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick im wesentlichen
auf die Lösung der oben beschriebenen Nachteile geschaffen,
und ihre wesentliche Aufgabe besteht in der Schaffung einer
verbesserten Bremssteuereinrichtung in einem
Antiblockierbremssystem für den Einsatz bei
Straßenoberflächen, bei denen sich die Reibungskoeffizienten
u der Oberflächen unterhalb der rechten und linken Räder
unterscheiden (eine derartige Oberfläche wird als geteilte u-
Oberfläche bezeichnet).
-
Gemäß der Erfindung ist ein Antiblockierbremssystem der
eingangs genannten Art gekennzeichnet durch:
-
eine Vorrichtung zum Korrigieren des Bremsreduziersignals K
derart, daß das Bremsreduziersignal K für ein erstes Rad auf
einer Straßenoberfläche mit einem höheren
Reibungskoeffizienten proportional zu dem geteilten u-
Koeffizienten CTR verringert ist und daß das
Bremsreduziersignal K für ein zweites Rad auf einer
Straßenoberfläche mit einem niedrigeren Reibungskoeffizienten
proportional zu dem geteilten u-Koeffizienten CTR erhöht ist.
-
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und zum
Darstellen, wie sich diese praktisch durchführen läßt,
erfolgt nun beispielhaft ein Bezug auf die beiliegende
Zeichnung; es zeigen:
-
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten
Bremsfluiddrucksystems;
-
Fig. 2(a) einen Graphen zum Darstellen der Veränderung eines
Bremsfluiddrucks;
-
Fig. 2(b) einen Graphen zum Darstellen des Bremsfluiddruck-
Reduziersignals K;
-
Fig. 3 ein Blockschaltbild zum Darstellen der
Bremssteuereinrichtung in einem
Antiblockierbremssteuersystem gemäß einer ersten
Realisierung, die keine Ausführungsform der
Erfindung darstellt, jedoch nichts desto trotz zum
Erzielen eines Hintergrundverständnisses und des
Gegenstands der europäischen Stammanmeldung Nr.
90104719.1 aufgenommen ist;
-
Fig. 4 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer
Modifikation der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung;
-
Fig. 5 ein Flußdiagramm der Bremsfluiddrucksteuerung gemäß
der ersten Realisierung;
-
Fig. 6 einen Graphen zum Darstellen der Beziehung zwischen
dem Kompensierwert α und einer Fahrzeugverzögerung;
-
Fig. 7 einen Graphen zum Darstellen der Steuerung auf
Asphaltstraßen und schneebedeckten Straßen;
-
Fig. 8 ein Flußdiagramm der Bremsfluiddrucksteuerung für
die Bremssteuereinrichtung in einem
Antiblockierbremssteuersystem für
Straßenoberflächen mit geteiltem u gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 9 ein Flußdiagramm einer zum Berechnen des geteilten
u-Koeffizienten CTR eingesetzten Teilroutine; und
-
Fig. 10 einen Graphen zum Darstellen des Betriebs für
Straßenoberflächen mit geteiltem u.
-
In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Bremssteuereinrichtung
in einem Antiblockierbremssteuersystem außerhalb der
vorliegenden Erfindung gezeigt. In dieser Figur bezeichnet
S0, S1, S2 und S3 Radgeschwindigkeitssensoren, die die
Geschwindigkeit jedes Rads detektieren; CAL ist der Rechner
zum Berechnen der Radverzögerung und der geschätzten
Fahrzeugverzögerung anhand der Radgeschwindigkeit; L0, L1, L2
und L3 sind die Sperrsymptomdetektoren, die die Sperrsymptome
bei jedem Rad detektieren; T0, T1, T2 und T3 sind
Druckreduzierzeit-Einstelleinheiten, bei denen der Bremsdruck
jedes Rades an den Fluiddruckdetektoren P0, P1, P2 und P3
eingegeben wird und die die für die
Antiblockierbremssteuerung jedes Rads erforderliche
Bremsreduzierzeit einstellen. OUT0, OUT1, OUT2 und OUT3 sind
Solenoidbefehlsausgabeeinrichtungen zum Ausgeben eines
Treiberbefehls an das Solenoid und das Solenoidventil gemäß
der Druckreduzierzeit; und ACT0, ACT1, ACT2 und ACT3 sind
Druckreduziercontroller, die ein Einlaßsolenoidventil und ein
Auslaßsolenoidventil enthalten. Bei dem obigen Ausbau sind
vorzugsweise der Rechner, der Sperrsymptomdetektor, die
Druckreduzierzeit-Einstelleinheit und die
Solenoidbefehlsausgabeeinrichtung in einem Mikroprozessor für
die Verarbeitung enthalten.
-
Es ist zu erwähnen, daß die Fluiddruckdetektoren nicht
unbedingt für sämtliche vier Räder vorzusehen sind, und es
reicht aus, einen bei lediglich einem der rechten Räder und
einen bei lediglich einem der linken Räder vorzusehen.
-
Zudem können die Fluiddruckdetektoren hydraulische Aufnehmer
für das direkte Detektieren des Bremsfluiddrucks sein, doch
können auch Fahrzeugverzögerungssensoren ebenfalls eingesetzt
werden, da der Bremsfluiddruck und die Fahrzeugverzögerung
eine proportionale Beziehung zueinander aufweisen. In diesem
Fall kann ein Drucksignal einem der
Fahrzeugverzögerungssensoren zu den Druckreduzierzeit-
Einstelleinheiten T0, T1, T2, T3 gesendet werden.
-
Weiterhin kann, wie in Fig. 4 gezeigt, anstelle der
Bereitstellung eines unabhängigen Fluiddruckdetektors die
geschätzte Fahrzeugverzögerung auch anhand der
Radgeschwindigkeit durch den Rechner CAL und anhand der
Fluiddruckausgangsgröße auf Grundlage dieses Ergebnisses
berechnet werden.
-
Der Betrieb der Bremssteuereinrichtung bei dieser
Antiblockierbremssteuerung wird hier nachfolgend unter Bezug
auf das in Fig. 5 gezeigte Flußdiagramm beschrieben. Es ist
zu erwähnen, daß dieses Flußdiagramm den Prozeßablauf für
lediglich ein Rad zeigt, daß sich jedoch derselbe
Steuerbetrieb auch für die anderen Räder ebenfalls
durchführen läßt.
-
Im Schritt #1 werden die Radgeschwindigkeit, die
Radverzögerung, die geschätzte Fahrzeugverzögerung und der
Kompensationswert α berechnet. Es ist zu erwähnen, daß das
Verfahren zum Berechnen der geschätzten Fahrzeugverzögerung
beispielsweise das in der US-Patentanmeldung mit der Serien-
Nr. 07/291650 beschriebene sein kann, oder jedes andere
bekannte Verfahren. Der anhand des in Fig. 6 gezeigten
Graphen erhaltene Wert gemäß der geschätzten
Fahrzeugverzögerung wird als Kompensationswert α ausgegeben.
-
Im Schritt #2 wird detektiert, ob irgendwelche
Bremsblockiersymptome vorliegen. Das Blockieren der Bremse
kann durch Bestimmen der Tatsache detektiert werden, daß die
Radverzögerung unterhalb einem vorgegeben
Radverzögerungsschwellwert Dt anliegt, wenn die
Radgeschwindigkeit ebenfalls unterhalb einem vorgegebenen
Radgeschwindigkeitsschwellwert St ist, oder anhand jedes
anderen Verfahrens, das zum allgemeinen Stand der Technik
gehört. Werden Bremsblockiersymptome detektiert, so wird im
Schritt #3 ein Flag gesetzt, und der Antiblockierzeitgeber
wird rückgesetzt; werden Blockiersymptome nicht detektiert,
so wird im Schritt #4 ein Flag rückgesetzt, und der
Antiblockierzeitgeber wird imkrementiert.
-
Im Schritt #5 wird detektiert, ob das Flag gesetzt ist oder
nicht; ist es nicht gesetzt, so wird dann, wenn der
Antiblockierzähler größer als ein vorgegebener Wert von
beispielsweise 128 ist, die Antiblockiersteuerung nicht
durchgeführt, und die Betätigung des Bremspedals wird direkt
zu den Bremsen übertragen. Ist jedoch der
Antiblockierzeitgeberwert niedriger als der vorgegebene Wert,
so wird die Antiblockiersteuerung immer noch angewandt, und
der Bremsfluiddruck ist allmählich erhöht.
-
Andererseits ist dann, wenn im Schritt #5 das Flag gesetzt
ist, eine Antiblockiersteuerung erforderlich, und im Schritt
#6 wird das Druckreduziersignal K zu der gewünschten
Druckreduzierrate R gesetzt (d. h. die gewünschte
Druckreduzierung ΔW pro Zeiteinheit Δt wird gesetzt (Fig.
2b)).
-
Das Druckreduziersignal K kann beispielsweise anhand
folgender Gleichung erhalten werden:
-
K = DECEL (1)
-
mit DECEL als Radverzögerung. Die gewünschte
Druckreduzierrate R kann allmählicher als die
durchschnittliche Neigung der Normaldruckreduzierkurve für
den Bremsfluiddruck verlaufen, wie in Fig. 2(b) gezeigt. Wird
die Antiblockierbremssteuerung angewandt, so nimmt der Druck
nicht momentan ab, sondern absatzweise. Wie dies erzielt
werden kann, wird unter Bezug auf die Fig. 1 beschrieben. Ist
die absatzweise Druckreduzierung erforderlich, so wird das
Einlaßsolenoidventil 3 zunächst zu dem Druckbeaufschlagungs-
Pufferzustand gesetzt, und das Auslaßsolenoidventil 6 wird
anschließend zwischenzeitlich zu dem leitenden Zustand
gesetzt. Der Solenoidöffnungskoeffizient J, der das Öffnen
und Schließen des Auslaßsolenoidventils 6 bewirkt, wird
zwischenzeitlich im Schritt #8 berechnet, da jedoch das den
Zwischenbetrieb bestimmende Tastverhältnis von dem
momentanten Bremsfluiddruck abhängt, wird er anhand der
Beziehung zu dem Bremsfluiddruck erhalten. Insbesondere wird
der Solenoidöffnungskoeffizient J erhalten aus
-
J = K + α (2)
-
Wie in Fig. 6 gezeigt ist der Kompensationswert α ein anhand
der Fahrzeugverzögerung erhaltener Wert, der eine
Proportionalbeziehung zu dem Bremsfluiddruck aufweist.
-
Die Tabelle 1 zeigt Beispieleinstellungen für
Solenoidöffnungskoeffizienten J und das Tastverhältnis zum
An/Abschalten des Solenoids.
Tabelle 1
-
Der Solenoidbefehl wird im Schritt #9 gemäß diesem
Tastverhältnis ausgegeben.
-
Die Fig. 7 zeigt die Betriebssignalform während der
Antiblockierbremssteuerun bei Asphaltstraßen und bei
schneebedeckten Straßen. Die Radgeschwindigkeit wird durch
Radgeschwindigkeitssensoren erhalten, und die Radverzögerung
wird durch eine einfache Differenzierung der
Radgeschwindigkeit erhalten. Das Flag wird dann gesetzt, wenn
die Radgeschwindigkeit niedriger als ein vorgegebener
Schwellwert St ist und die Radverzögerung ebenfalls niedriger
als ein vorgegebener Schwellwert Dt ist. Der Absolutwert der
Radverzögerung wird als Druckreduziersignal K bei gesetztem
Flag ausgegeben, und der Kompensationswert α wird anhand der
Fahrzeugverzögerung und der ersten Ableitung der geschätzten
Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten. Es ist zu erwähnen, daß
sich die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der
Radgeschwindigkeit erhalten läßt. Anschließend werden das
Druckreduziersignal K und der Kompenationswert α addiert, der
Solenoidöffnungskoeffizient J wird erhalten, und das
Tastverhältnis wird anhand der Tabelle 1 erhalten. Da das
Auslaßsolenoidventil 6 zwischenzeitlich auf der Grundlage
dieses Tastverhältnissses mit einer an den Bremsfluiddruck an
jedem vorgegebenen Zeitpunkt angepaßten Geschwindigkeit
geöffnet und geschlossen wird, ist eine geeignete
Antiblockierbremssteuerung möglich.
-
Es wird der Fall untersucht, in dem beispielsweise eine
Antiblockierbremssteuerung erforderlich ist und das für deren
Durchführung erforderliche Bremsfluiddruck-Reduziersignal K
den Wert 30 aufweist.
-
Treten bei einer Asphaltstraße Bedingungen auf, die eine
Antiblockierbremssteuerung erfordern, so weist der
Bremsfluiddruck einen relativ hohen Wert auf, und demnach ist
die zu dem Bremsfluiddruck proportionale Fahrzeugverzögerung
hoch, und der Kompensationswert α ist entweder Null oder er
liegt in der Nähe von Null. Demnach ist der
Solenoidöffnungskoeffizient J näherungsweise gleich dem
Druckreduziersignal K, und er beträgt somit näherungsweise
30. In anderen Worten tritt die Druckreduzierung mit einer
Solenoid-Anschalt/Abschaltzeit von 6/6 msek auf.
-
Treten andererseits Bedingungen, die eine
Antiblockierbremssteuerung erfordern, bei einer
schneebedeckten Straße auf, so weist der Bremsfluiddruck
einen relativ niedrigen Wert auf, und somit weist auch die
zwischen dem Bremsfluiddruck proportionale
Fahrzeugverzögerung einen niedrigen Wert auf, und der
Kompensationswert α ist hoch, und er liegt beispielsweise bei
einem Wert von 20. Somit wird der Solenoidöffnungskoeffizient
J zu dem Druckreduziersignal K (= 30) addiert, was
näherungsweise zu einem Wert von 50 führt, und die
Druckreduzierung tritt mit einer Solenoid-
Anschalt/Abschaltzeit von 24/6 msek auf. In anderen Worten
ausgedrückt, ist aufgrund der Tatsache, daß auf
schneebedeckten Straßen der Bremsfluiddruck mit einem
niedrigen Wert detektiert wird, die Anschaltzeit des
Solenoids prozentual höher, und die gewünschte
Druckreduzierbandbreite läßt sich erhalten.
-
Gemäß dem vorliegenden Bremssystem wird aufgrund der
Tatsache, daß der momentane Bremsfluiddruck detektiert und
das Druckreduziersignal K entsprechend korrigiert wird,
selbst bei Ausgabe des gleichen Druckreduziersignal-K-Befehls
der Solenoidöffnungskoeffiziente J unter Einsatz eines Werts
bestimmt, der näherungsweise gleich dem Druckreduziersignal K
für Asphalt oder anderen Straßen mit hohem u-Wert ist,
wohingehend der Solenoidöffnungskoeffizient J unter Einsatz
eines Wertes bestimmt wird, der größer als das
Druckreduziersignal K bei schneebedeckten Straßen oder
anderen Straßen mit niedrigem u-Wert ist. Somit läßt sich
selbst bei niedrigem Bremszylinderdruck die
Ventilöffnungszeit länger vorsehen, und die gewünschte
Druckreduzierung läßt sich erzielen.
-
Demnach läßt sich gemäß dem vorliegenden Bremssystem selbst
bei Beginn der Antiblockierbremssteuerung mit einem niedrigen
Bremsfluiddruck eine unnötige Zunahme des Radschlupfes
aufgrund einer unzureichenden Druckreduzierung vermeiden,
sowie das Auftreten einer reduzierten Lenksteuerung bei
vorderradangetriebenen Fahrzeugen und eine reduzierte
Fahrzeugstabilität bei hinterradangetriebenen Fahrzeugen.
Ferner tritt selbst bei Beginn der Antiblockierbremssteuerung
mit einem hohen Bremsfluiddruck eine durchgehend stabile
Antiblockierbremssteuerung ohne Schwankung der
Fahrzeugverzögerung aufgrund einer übermäßigen
Druckreduzierung auf, oder solcher Probleme wie
beispielsweise erhöhte Bremswege.
-
Nun wird die erste zu beschreibende Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung betrachtet, bei der dann, wenn eine
Antiblockierbremssteuerung angewandt wird, während ein Fahren
auf einer Straßenoberfläche erfolgt, bei der die
Reibungskoeffizienten u der Oberflächen unter den rechten und
linken Rädern unterschiedlich sind (eine derartige Oberfläche
wird als geteilte u-Oberfläche bezeichet) der
Bremsfluiddruck für die rechten und linken Räder dann, wenn
bei den Rädern das Auftreten von Blockiersymptomen beginnt,
näherungsweise proportional zu dem Reibungskoeffizienten u
der Oberfläche unterhalb jedes Rads ist, und zwar bei
Fahrzeugen, die mit einem Mehrfachkanal-
Antiblockierbremssteuersystem zum unabhängigen Steuern der
rechten und linken Räder ausgerüstet sind. In anderen Worten
ausgedrückt, ergibt sich dann, wenn eine Bremswirkung bei den
rechten und linken Rädern gemäß dem Reibungskoeffizienten u
der zugeordneten Straßenoberfläche ausgeübt wird und
Blockiersymptome auftreten, die Fahrzeugverzögerung in diesem
Zeitpunkt als ein Wert, der proportional zum Durchschnitt der
Reibungskoeffizienten u auf der rechten und linken Seite ist.
Wird die Antiblockierbremssteuerung gemäß dieser
Fahrzeugverzögerung angewandt, so ist die Druckreduzierzeit
für das Rad auf der Straßenoberflächenseite mit hohem u-Wert
zu lang, und der Bremsfluiddruck fällt übermäßig ab, wodurch
eine adäquate Fahrzeugverzögerung verhindert wird; zur
gleichen Zeit ist die Druckreduzierzeit für das Rad auf der
Straßenoberflächenseite mit niedrigem u-Wert zu kurz, und der
Bremsfluiddruck fällt nicht in ausreichendem Umfang ab, was
zu einem erheblichen Gleiten und einer reduzierten
Fahrzeugstabilität führt.
-
Das Ziel der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung besteht in der Schaffung einer
Bremssteuereinrichtung in einem Antiblockierbremssystem
insbesondere für Straßenoberflächen mit geteiltem u-Wert, das
in der Lage ist, bei der Oberfläche mit geteiltem u-Wert, bei
der sich die Reibungskoeffizienten u für die
Straßenoberflächen unter den rechten und linken Rädern
unterscheiden, das Druckreduziersignal auf einen niedrigen
Wert für das Rad auf der Straßenoberfläche mit hohem u-Wert
zu setzen, und das Druckreduziersignal für das Rad auf der
Straßenoberfläche mit niedrigem u-Wert auf einen hohen Wert
zu setzen, vorausgesetzt, daß das Antiblockierbremssystem
Bremsblockiersymptome getrennt für die rechten und linken
Räder detektiert und automatisch einen Wert zum Reduzieren
des Fluiddrucks in dem Bremszylinder angleicht und Symptome
einer Bremsblockierung unterbindet.
-
Die Bremssteuereinrichtung in einem
Antiblockierbremssteuersystem für Straßenoberflächen mit
geteiltem u-Wert gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist im wesentlichen dieselbe
Struktur auf, wie sie in der Fig. 3 oder 4 gezeigt ist. Die
erste Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor
beschriebenen Bremssystemen insbesondere hinsichtlich des in
den Druckreduzierzeit-Einstelleinheiten T0, T1, T2 und T3
durchgeführten Betriebs.
-
Unter Bezug auf die Fig. 8 und 9 wird der Betrieb der
Bremssteuereinrichtung und der Antiblockierbremssteuerung für
Straßenoberflächen mit geteiltem u-Wert nachfolgend
beschrieben.
-
In dem Schritt #21 werden die Radgeschwindigkeit, die
Radverzögerung und die geschätzte Fahrzeugverzögerung VCEL in
der gleichen Weise wie im Schritt #1 berechnet.
-
Der Schritt #22 entspricht einer Teilroutine zum Berechnen
des geteilten u-Koeffizienten CTR. Die Details dieser
Teilroutine sind in Fig. 9 gezeigt.
-
Wie in Fig. 9 gezeigt, wird in einem Schritt S1 bestimmt, ob
die Antiblockierbremssteuerung für das vordere rechte Rad
erforderlich ist, und zwar anhand der Ergebnisse des
Auslesens der Radgeschwindigkeit von den
Radgeschwindigkeitssensoren S0, S1, S2 und S3. Wird bestimmt,
daß die Antiblockierbremssteuerung erforderlich ist, so
erfolgt ein Übergang zum Schritt S2, und der Zeitgeber T0 zum
Zählen der Zeitperiode während der festgelegt ist, daß für
das vordere rechte Rad eine Antiblockierbremssteuerung
erforderlich ist, wird inkrementiert. Wird bestimmt, daß eine
Antiblockierbremssteuerung nicht erforderlich ist, so erfolgt
ein Übergang zum Schritt S3, und der Zeitgeber T0 wird
rückgesetzt. Entsprechend wird im Schritt S4 bestimmt, ob
eine Antiblockierbremssteuerung für das linke Rad
erforderlich ist, und ist sie erforderlich, so erfolgt ein
Übergang zum Schritt S5, und der Zeitgeber T1, der die
Zeitperiode zählt, während der eine
Antiblockierbremssteuerung für das vordere linke Rad
erforderlich ist, wird inkrementiert. Wird ferner bestimmt,
daß eine Antiblockierbremssteuerung nicht erforderlich ist,
so erfolgt der Übergangsschritt S6, und der Zeitgeber T1 wird
rückgesetzt. In anderen Worten ausgedrückt, zählen dann, wenn
eine Anforderung für eine Antiblockierbremssteuerung für das
rechte und linke Vorderrad ausgegeben wird, die Zeitgeber T0
und T1 jeweils die erforderliche Zeitperiode bei jeder
Anforderung. Im Schritt S7 wird bestimmt, ob der Zählwert des
Zeitgebers T0 insgesamt ein Vielfaches eines vorgegebenen
Werts ΔTa aufweist, und ist er ein ganzzahliges Vielfaches,
so erfolgt ein Übergang zum Schritt S8, und ist er nicht ein
ganzzahliges Vielfaches, so erfolgt ein Übergang zum Schritt
S10. Im Schritt S8 wird bestimmt, ob der Zählwert CTR des
Zeitgebers CTR zum Bestimmen der Straßenoberflächen mit
geteiltem u-Wert größer als ein definierter oberer Grenzwert
ist, z. B. acht. Ist er größer, so erfolgt ein Übergang zum
Schritt S10, und ist er niedriger, so erfolgt ein Übergang
vom Schritt S9, der Zeitgeber CTR wird inkrementiert, und
anschließend erfolgt ein Übergang zum Schritt S10.
-
Es ist zu erwähnen, daß der Zählerwert CTR des Zeitgebers CTR
den geteilten u-Koeffizienten ausdrückt, d. h. die Differenz
der Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche auf der
rechten und linken Seite. Ist er Null, so zeigt dies, daß
keine Differenz der Reibungskoeffizienten bei der rechten und
linken Straßenoberfläche vorliegt; nimmt er in positiver
Richtung zu, so zeigt dies, daß sich der Reibungskoeffizient
auf der rechts liegenden Straßenoberfläche zu einem Wert
verändert, der niedriger als derjenige der auf der linken
Seite liegenden Straßenoberfläche ist; erhöht er sich in
negtiver Richtung, so zeigt dies, daß der
Reibungskoeffizienten auf der linksseitigen Straßenoberfläche
sich zu einem Wert verändert, der niedriger als derjenige der
rechtsseitigen Straßenoberfläche ist.
-
Im Schritt S10 wird bestimmt, ob der Zählwert des Zeitgeber
C1 ein ganzzahliges Vielfaches eines vordefinierten Werts ΔTa
beträgt; ist er ein ganzzahliges Vielfaches, so erfolgt ein
Übergang zum Schritt S11, und ist er nicht ein ganzzahliges
Vielfaches, so erfolgt ein Übergang zum Schritt S13. Im
Schritt S11 wird bestimmt, ob der Zählwert des Zeitgeber CTR
zum Bestimmen von Straßenoberfläche mit geteiltem u-Wert
niedriger als ein definierter unterer Grenzwert ist, z. B. 8;
ist er niedriger, so erfolgt ein Übergang zum Schritt S13,
und ist er höher, so erfolgt ein Übergang zum Schritt S12,
der Zeitgeber CTR wird dekrementiert, und anschließend
erfolgt ein Übergang zum Schritt S13. In anderen Worten
ausgedrückt ist der Zeitgeber CTR so aufgebaut, daß er für
den Zeitgeber T0 in eine Richtung proportional zum Zielwert
des Zeitgebers T0 zählt und für den Zeitgeber T1 in eine zu
der einen zudem Zählwert des Zeitgeber T1 proportionalen
Richtung entgegengesetzten Richtung zählt.
-
Bei dem Schritt S13 wird bestimmt, ob der Zählwert des
Zeitgeber CTR Null ist oder nicht; ist er Null, so erfolgt
ein Übergang zum Schritt S18; ist er nicht Null, so erfolgt
ein Übergang zum Schritt S14; im Schritt S14 wird bestimmt,
ob der Zählwert des freien Zeitgebers Tm, der fortlaufend ein
Zählen solange durchführt, solange das Computerprogramm
durchgeführt wird, ein ganzzahliges Vielfaches eines
vordefinierten Werts ΔTb (> ΔTa) ist, und ist er ein
ganzzahliges Vielfaches, so erfolgt ein Übergang zum Schritt
S15; ist er nicht ein ganzzahliges Vielfaches, so erfolgt ein
Übergang zum Schritt S18. Im Schritt S15 wird ferner
bestimmt, ob der Zählwert des Zeitgebers CTR positiv oder
negativ ist; ist er positiv, so wird der Zeitgeber CTR im
Schritt S17 dekrementiert; ist er negativ, so wird der
Zeitgeber CTR im Schritt S16 inkrementiert. Somit nähert sich
der Zeitgeber CTR dem Wert Null mit einer Rate, die niedriger
ist als die Rate der durch die Zeitgeber T0 und T1 bewirkten
Zunahme oder Abnahme.
-
Unter erneutem Bezug auf die Fig. 8 ist zu erkennen, daß im
Schritt #23 detektiert wird, ob irgendwelche
Bremsblockiersymptome bei den Rädern auf einer Seite
vorliegen, z. B. den Rädern der rechten Seite. Werden
Bremsblockiersymptome detektiert, so wird ein Flag im Schritt
#24 gesetzt, und der Antiblockierzeitgeber wird rückgesetzt;
werden Blockiersymptome nicht detektiert, so wird im Schritt
#25 ein Flag rückgesetzt, und der Antiblockierzeitgeber wird
inkrementiert.
-
In Schritt #26 wird detektiert, ob das Flag gesetzt ist oder
nicht; ist es nicht gesetzt, so erfolgt ein Übergang zum
Schritt #28; ist der Antiblockierzeitgeber größer als ein
vordefinierter Wert, z. B. 128, so wird eine
Antiblockiersteuerung nicht angewandt, und die Betätigung des
Bremspedals wird direkt auf die Bremsen übertragen. Ist
jedoch der Antiblockierzeitgeberwert niedriger als der
vordefinierte Wert, so wird bestimmt, daß die
Antiblockiersteuerung immer noch angewandt wird, und der
Bremsdruck wird allmählich erhöht.
-
Andererseits ist eine Antiblockiersteuerung erforderlich,
wenn im Schritt #26 das Flag gesetzt ist, und im Schritt #27
wird das Druckreduziersignal K gemäß der gewünschten
Druckreduzierrate R gesetzt, wie oben im Zusammenhang mit der
Fig. 2b erläutert.
-
Im Schritt #29 können dann, wenn sich die
Reibungskoeffizienten u der Straßenoberflächen unter den
linken und rechten Rädern unterscheiden, d. h. wenn der CTR-
Wert nicht Null ist, der Absolutwert der rechtzeitigen
Grenzfahrzeugverzögerung VCEL0 und der Absolutwert der
linksseitigen Grenzfahrzeugverzögerung VCEL1 anhand der
folgenden Gleichnungen berechnet werden.
-
(Rechte Seite) VCEL0 = VCEL - 1/8 CTR · VCEL (3)
-
(Linke Seite) VCEL1 = VCEL - 1/8 CTR · VCEIJ (4)
-
Die rechtsseitige Grenzfahrzeugverzögerung ist die
Fahrzeugverzögerung, bei der der Beginn einer
Antiblockierbremssteuerung dann erwartet wird, wenn die
Reibungskoeffizienten sowohl unter den rechten und linken
Rädern gleich sind zu den Reibungskoeffizienten der
Straßenoberfläche unter den rechtsseitigen Rädern, und die
linksseitige Grenzfahrzeugverzögerung ist die
Fahrzeugverzögerung, bei der der Beginn einer
Antiblockierbremssteuerung dann erwartet wird, wenn die
Reibungskoeffizienten der Straßenoberflächen sowohl unter den
rechten als auch den linken Rädern gleich dem
Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche unter den
linksseitigen Rädern ist. Es ist zu erwähnen, daß aufgrund
der Tatsache, daß die Räder auf einer Seite (z. B., die
rechtsseitigen Räder) ausgehend von dem Schritt #23
verarbeitet werden, die Berechnungsergebnisse für diese eine
Seite (z. B., die rechte Seite) selektiv eingesetzt werden,
und im nächsten Schritt #30 wird der Kompensationswert α
anhand des in Fig. 6 gezeigten Graphen auf der Grundlage
dieser Berechnungsergebnisse erhalten. Beispielsweise weist
bei einer rechtzeitigen Grenzfahrzeugverzögerung von 0,4 G
der Kompensationswert α einen Wert von 5 auf.
-
Im Schritt #31 wird die Druckreduzierzeit, d. h. der
Solenoidöffnungskoeffizient J, der ein zwischenzeitliches
Öffnen und Schließen des Auslaßsolenoidventils 6 bewirkt,
unter Einsatz der Gleichung (2) berechnet. Anschließend wird
das Anschalt/Abschalt-Tastverhältnis für den Solenoid
beispielsweise anhand der oben beschriebenen Tabelle 1
erhalten.
-
Der Solenoidbefehl wird im Schritt #32 gemäß diesem
Tastverhältnis ausgegeben. Anschließend wird im Schritt #33
bestimmt, ob die Verarbeitung sowohl für die rechten als auch
die linken Räder abgeschlossen ist; ist die Verarbeitung
lediglich für eine Seite beendet, so erfolgt ein Rücksprung
zum Schritt #23, und dieselbe Prozedur wird für die Räder auf
der anderen Seite wiederholt.
-
Unter Bezug auf den in Fig. 10 gezeigten Graphen wird
erörtert, was passiert, wenn bei einem Punkt P eine
Straßenoberfläche mit geteiltem u-Wert auftritt. Vor dem
Punkt P ist selbst dann, wenn die Antiblockierbremssteuerung
bei dem rechten und linken Vorderrad angewandt wird, aufgrund
der Tatsache, daß beide Räder auf einer Straßenoberfläche mit
hohem u-Wert und mit hohem Reibungskoeffizienten vorliegen,
eine Antiblockierbremssteuerung für einen hohen Wert der
vordefinierten Zeitperiode ΔTa selbst dann gegeben, wenn sie
während einer langen Zeitperiode fortdauert. Demnach
entspricht die Steuerprozedur in dem Flußdiagramm dem Schritt
#21, S1, S3, S4, S6, S7, S10, S13, S18 und anschließender
Wiederholung ausgehend von S3.
-
Wird anschließend der Punkt P überschritten, so liegt das
rechte Rad weiterhin auf der Straßenoberfläche mit hohem u-
Wert vor, während das linke Rad auf einer Straßenoberfläche
mit niedrigem u-Wert mit einem niedrigen
Reibungskoeffizienten läuft. Demnach nimmt die Tendenz des
linksseitigen Rads zum Blockieren zu, und um dies zu
vermeiden, ist eine Antiblockierbremssteuerung während einer
langen Zeitperiode für das linke Rad erforderlich. In anderen
Worten ausgedrückt, liegen für die Antiblockierbremssteuerung
bei den rechten und linken Rädern unterschiedliche
Anforderungen vor. Demnach werden die Schritte 54 und 55
wiederholt, und der Zählwert des Zeitgebers T1 nimmt zu.
Jedesmal, wenn dieser Zählwert T1 ein ganzzahliges Vielfaches
der vordefinierten Zeitperiode ΔTa wird, wird der Zeitgeber
CTR dekrementiert (Schritt S12), und der Zählwert des
Zeitgebers CTR wird zum Berechnen der linken und rechten
Grenzfahrzeugverzögerung VCEL0 und VCEL1 eingesetzt. Wie in
dem Graphen nach Fig. 11 gezeigt, nehmen die linke und rechte
Grenzfahrzeugverzögerung VCEL0 und VCEL1 Werte an, die
symmetrisch größer oder kleiner als die momentane
Fahrzeugverzögerung VCEL in diesem Zeitpunkt sind. Die
Differenz der Werte nimmt mit zunehmendem CTR-Wert zu. Eine
Antiblockiersteuerung wird somit unabhängig für die rechten
und linken Räder durchgeführt, gemäß den derart erhaltenen
Grenzfahrzeugverzögerungswerten unter Einsatz der
Druckreduzierzeitinformation für jedes Rad (Schritt #30 bis
#32).
-
Hiernach bleibt der Zählwert des Zeitgeber CTR tendenziell
fortlaufend solange positiv oder negativ (in dem obigen
Beispiel negativ), solange das Fahrzeug auf der
Straßenoberfläche mit geteiltem u-Wert fährt, und eine
Antiblockierbremssteuerung wird bei den rechten und linken
Rädern gemäß dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche
jeweils auf der rechten und linken Seite durchgeführt.
-
Es ist zu erwähnen, daß aufgrund der Tatsache, daß jedesmal
wenn der fortlaufend betrieben Zeitgeber Tm eine vorgegebene
Zeitperiode ΔTb zählt und der Zählwert des Zeitgebers CTR
inkrementiert (Schritt S16) oder dekrementiert (Schritt S17)
wird, so daß er sich dem Wert Null nähert, dann, wenn das
Fahrzeug die Straßenoberfläche mit geteiltem u-Wert verläßt,
der Zählwert des Zeitgebers CTR schnell den Wert Null
annimmt, und die linke und rechte Grenzfahrzeugverzögerung
VCEL0 und VCEL1 kehren zu der normalen Fahrzeugverzögerung
VCEL zurück.
-
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
läßt sich das System bei Fahrzeugen einsetzen, die
Druckreduziersignale unabhängig für die rechten und linken
Räder auf der Grundlage der Reibungskoeffizienten der
Straßenoberfläche unter den rechten und linken Rädern setzen.
Gemäß dieser Ausführungsform lassen sich aufgrund der
Tatsache, daß die Druckreduzierung unabhängig gesteuert wird,
und zwar während einer relativ kurzen Zeitperiode für Räder
auf der Straßenseite mit hohem u-Wert und während einer
relativ langen Zeitperiode für Räder auf der Straßenseite mit
niedrigem u-Wert, Blockiersymptome schnell selbst dann
ausgleichen, wenn auf der rechten und linken Seite
Straßenoberflächen mit hohem und niedrigem u-Wert getrennt
vorliegen, und eine maximale Fahrzeugverzögerung läßt sich im
Rahmen des möglichen Bereichs erzielen.