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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ermitteln der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Merkmale
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Wird bei einer starken Bremsbetätigung das Bremspedal
rasch niedergedrückt,
nimmt die Verzögerung
des Fahrzeugs (der Karosserie) beträchtlich zu, wobei ein erheblicher
Lastanteil zum vorderen Teil des Fahrzeugs hin verschoben wird.
Im Ergebnis nimmt die an den Vorderrädern anstehende Last zu, während die
die an den Hinterrädern
anstehende Last abnimmt. Würden
in dieser Situation die Bremsvorrichtungen für die Vorder- und Hinterräder mit
dem gleichen Bremsfluiddruck versorgt, könnten die Hinterräder blockieren.
Ein Blockieren der Hinterräder kann
negative Auswirkungen auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs haben.
Daher gibt es ein elektronisches Bremskraftverteilungssystem (EBv),
das dann, wenn eine derart starke Bremsbetätigung erfasst wird, die Verteilung
der Bremsfluiddrücke
für die
Hinterräder
in Bezug zu den Bremsfluiddrücken
für die Vorderräder in der
weise regelt, daß die
an den Bremsvorrichtungen für
die Hinterräder
erzeugten Bremskräfte
in Bezug zu den an den Bremsvorrichtungen für die Vorderräder erzeugten
Bremskräften vermindert
werden (wie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift
JP5-147520A offenbart).
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Gemäß der
JP5-147520A wird der aus
einem Hauptzylinder verdrängte
Bremsfluiddruck mittels eines Drucksensors erfasst; aus dem Zustand der Änderungen
des erfassten Bremsfluiddrucks wird beurteilt, ob ein starke Bremsbetätigung ausgeführt wurde
oder nicht. Dieses System erfordert demnach eine separaten Drucksensor
zum Erfassen einer starken Bremsbetätigung. Des Weiteren ist es
unmöglich
zu beurteilen, ob tatsächlich
ein starke Bremsbetätigung
ausgeführt
wurde oder nicht, wenn in dem Erfassungssystem, das den Drucksensor
beinhaltet, eine Störung
auftritt.
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Die zur Gattungsbildung herangezogene
DE 195 40 397 C1 weist
die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 auf und lehrt ein
Verfahren zur Bestimmung eines Auslöseschwellenwerts für einen
automatischen Bremsvorgang, bei dem dann, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremspedals den Auslöseschwellenwert überschreitet,
ein gegenüber dem
der Stellung des Bremspedals entsprechenden Bremsdruck erhöhter Bremsdruck
aufgebaut wird. Zur Erfassung des Bremspedalverhaltens ist ein Pedalwegsensor
vorgesehen. Die Messwerte des Pedalwegsensors werden einer Filterung
unterworfen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
nun darin, eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
zu schaffen, die in der Lage ist, die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit ohne
zusätzliche
Sensoren aus Größen zu ermitteln,
die mittels vorhandener Sensoren erfasst werden und den Zustand
eines Fahrzeugs repräsentieren.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung zum
Erfassen der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit gemäß dem Patentanspruch
1 gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist
die Vorrichtung zum Ermitteln der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit so konzipiert,
daß: (a)
Fahrzeugverzögerungen
(Karosserieverzögerung),
die in regelmäßiger Folge
auf der Basis von Raddrehzahlen erhalten werden, mittels einer Vielzahl
von Filtern mit verschiedenen Grenzfrequenzen gefiltert werden, und
(b) die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit auf
der Basis der von der Vielzahl von Filtern erhaltenen Ausgangswerte
ermittelt werden.
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Es sei nun vorausgesetzt, daß ein bestimmtes
Filter eine Grenzfrequenz f hat. Ist die Grenzfrequenz f größer als
die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung als der Eingangswert
in das Filter, hat die Grenzfrequenz f keine Auswirkung auf den
Ausgangswert des Filters. In diesem Fall ist der in das Filter eingegangene
Eingangswert in etwa gleich dem aus dem Filter herausgegangene Ausgangswert.
Ist die Grenzfrequenz f des Filters dagegen kleiner als die Zunahmegeschwindigkeit
der Fahrzeugverzögerung,
hat die Grenzfrequenz f eine Auswirkung auf den Ausgangswert des
Filters. In diesem Fall ändert
sich der Ausgangswert des Filters mit einer Verzögerung im Ansprechen auf eine Änderung des
Eingangswerts des Filters. Im Ergebnis erscheint eine Änderung
des Ausgangswerts gegenüber
einer Änderung
des Eingangswerts gedämpft.
werden beispielsweise Fahrzeugverzögerungen, die in regelmäßiger Folge
auf der Basis der erfassten Raddrehzahlen berechnet werden, in eine
Vielzahl von Filter mit verschiedenen Grenzfrequenzen eingegeben,
und wird das Filter bestimmt, dessen Ausgangswert gedämpft ist,
so entspricht die im Vergleich zur Grenzfrequenz um einen bestimmten
wert größere Frequenz
dementsprechend der Zunahmegeschwindigkeit, die einen Zunahmezustand
der Fahrzeugverzögerung
repräsentiert.
Die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung entspricht der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit,
d.h. der Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal betätigt wird.
Unter Verwendung derartiger Beziehungen läßt sich somit die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
auf der Basis der durch die jeweiligen Filter erhaltenen Ausgangswerte erfassen.
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Die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit kann damit
auf der Basis von bereits im Zusammenhang mit einer ABS-Regelung
oder dergleichen erfassten Raddrehzahlen erfasst werden, ohne dabei
einen Drucksensor oder Bremspedalwegsensor zu verwenden.
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Bei der Vorrichtung zum Erfassen
der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung kann die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit auf
der Basis des Verteilungszustands der durch die jeweiligen Filter
erhaltenen Ausgangswerte erfaßt
werden.
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Werden Fahrzeugverzögerungen,
die auf der Basis der erfaßten
Raddrehzahlen sequentiell berechnet wurden, in die einzelnen Filter
eingegeben, sind die Ausgangswerte derjenigen Filter, deren Grenzfrequenz
größer ist
als die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung, kaum gedämpft und
bleiben innerhalb eines bestimmten Bereichs A. Dagegen wird bei
denjenigen Filtern, deren Grenzfrequenz kleiner ist, als die Zunahmegeschwindigkeit der
Fahrzeugverzögerung,
der Eingangswert stärker gedämpft als
die vorgegebene Grenzfrequenz reduziert. Aus diesem Grund weicht
der Ausgangswert von dem bestimmten Bereich A um einem der Grenzfrequenz
entsprechenden Grad ab und wird diskret. Auf der Basis eines derartigen
Verteilungszustands der Ausgangswerte der Filter, ist es möglich, eine
der Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung entsprechende Frequenz
zu bestimmen und dadurch die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit aus
der bestimmten Frequenz zu ermitteln.
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Bei der Vorrichtung zum Erfassen
der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung kann die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit auf
der Basis der Differenz zwischen den durch die jeweiligen Filter
erhaltenen Ausgangswerte erfaßt
werden.
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Der Ausgangswert eines Filters mit
einer Grenzfrequenz, die größer ist
als die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung, unterscheidet sich
von dem Ausgangswert eines Filters mit einer Grenzfrequenz, die
kleiner ist als die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung.
Da sich dieser Unterschied entsprechend dem Zunahmezustand der Fahrzeugverzögerung,
d.h. entsprechend der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit, ändert, läßt sich
die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
auf der Basis der Differenz zwischen den Ausgangswerten der Filter
erfassen.
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Eine Bremsregelungsvorrichtung gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist so konzipiert, daß: (a) die
Fahrzeugverzögerung
(Karosserieverzögerung),
die auf der Basis des Änderungszustands der
Raddrehzahlen erhalten wird, mittels einer Vielzahl von Filter mit
verschiedenen Grenzfrequenzen gefiltert wird, (b) die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
auf der Basis der von der Vielzahl von Filter erhaltenen Ausgangswerte
erfaßt
wird, und (c) eine Bremskraftverteilungsregelung eingeleitet wird,
wenn auf der Basis der erfaßten
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
entschieden wird, daß ein
starke Bremsbetätigung
ausgeführt
wurde.
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Die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit wird auf
der Basis der durch die jeweiligen Filter erhaltenen Ausgangswerte
erfaßt.
Wird auf der Basis der erfaßten
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
entschieden, daß eine
starke Bremsbetätigung
ausgeführt wurde,
wird die Bremskraftverteilungsregelung eingeleitet. Dadurch erfolgt
eine Betriebssteuerung eines Aktuators unmittelbar in der Weise,
daß die
auf die Hinterräder
aufgebrachten Bremskräfte
gegenüber
den auf die Vorderräder
aufgebrachten Bremskräfte
reduziert werden.
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Durch diese Maßnahme kann erfaßt werden, daß eine starke
Bremsbetätigung
ausgeführt
wurde, ohne dabei einen Drucksensor zu verwenden, der den Bremsfluiddruck
unmittelbar erfaßt.
Wurde eine starke Bremsbetätigung
ausgeführt,
kann eine Betriebssteuerung des Aktuators zum Reduzieren der auf
die Hinterräder
aufgebrachten Bremskräfte
gegenüber
den auf die Vorderräder
aufgebrachten Bremskräfte
umittelbar ausgeführt
werden. Daher kann eine Einstellung der auf die Hinterräder aufgebrachten
Bremskräfte
zu einem der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
entsprechenden, geeigneten Zeitpunkt eingeleitet werden. Folglich
kann selbst dann, wenn ein starker Bremsbetrieb ausgeführt wurde,
verhindert werden, daß die
Hinterräder
blockieren.
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Eine Bremsregelungsvorrichtung gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung ist so konzipiert, daß: (a) eine
Fahrzeugverzögerung
(Karosserieverzögerung),
die auf der Basis des Änderungszustands der
Raddrehzahlen erhalten wurde, mittels einer Vielzahl von Filter
mit verschiedenen Grenzfrequenzenen gefiltert wird, und (b) die
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
auf der Basis der von der Vielzahl von Filter erhaltenen Ausgangswerten
erfaßt
wird. Durch einen Vergleich der Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder wird
der Zustand, in dem die Drehzahlen der Hinterräder gegenüber den Drehzahlen der Vorderräder um einen
bestimmten Wert oder mehr abgenommen haben, erfaßt. Die Bremskraftverteilungsregelung
wird auf der Basis des Zustands der erfaßten Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
und Drehzahlen eingeleitet.
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Bei der Bremskraftverteilungsregelung
werden die an den Hinterrädern
erzeugten Bremskräfte gegenüber den
an den Vorderrädern
erzeugten Bremskräfte
durch eine Re gelung der Bremsfluiddrücke zum Erzeugen der Bremskräfte an den
jeweiligen Rädern
vermindert.
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Würde
der Zeitpunkt zur Einleitung der Bremskraftverteilungsregelung lediglich
auf der Basis der Raddrehzahlen entschieden wird, könnte die Bremskraftverteilungsregelung
so lange nicht eingeleitet werden, bis die Drehzahlen der Hinterräder tatsächlich kleiner
werden und die Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und
Hinterräder
gleich oder größer wird
als ein bestimmter Wert. Wurde jedoch eine starke Bremsbetätigung ausgeführt, kannn die
Bedingung zum Einleiten der ABS-REgelung erfüllt sein, bevor der Unterschied
zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder gleich oder größer wird
als der bestimmte Wert. Daher wird der Zeitpunkt zum Einleiten der
Bremskraftverteilungsregelung unter Berücksichtigung sowohl des Erfassungsergebnisses
des Ausführung
einer starken Bremsbetätigung
als auch des Erfassungsergebnisses einer Abnahme der Drehzahlen
der Hinterräder
bestimmt.
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Durch diese Maßnahme kannn, wenn eine starke
Bremsbetätigung
ausgeführt
wurde, eine Regelung durch eine Bremskraftverteilungsregelungseinrichtung
zuverlässig
eingeleitet werden, bevor der Unterschied zwischen den Drehzahlen
der Vorder- und Hinterräder
gleich oder größer wird
als ein bestimmter Wert.
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Die Aspekte der Erfindung sind nicht
auf die vorstehend erläuterte
Vorrichtung zum Erfassen der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit und
Bremsregelungsvorrichtung beschränkt.
Weitere Aspekte der Erfindung beinhalten beispielsweise ein Fahrzeug ausgestattet
mit einer Vorrichtung zum Erfassen der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit oder
einer Bremsregelungsvorrichtung, und ein Verfahren zum Erfassen
der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
oder ein Bremsregelungsverfahren.
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Nachstehend wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
beschrieben, in denen dieselben Bezugszeichen dieselben Elemente
angeben. In den Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockschema, das die gesamte Struktur einer Bremsregelungsvorrichtung
gemäß einer
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt
bzw. zeigen:
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2 ist
ein Flußschema,
das Schritte zum Erfassen der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit zeigt; 3A bis 3E zeigen Ausgangswerte jeweiliger Filter,
die der Zunahmegeschwindigkeit der Verzögerung eines Fahrzeugs entsprechen;
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4 ist
ein Verzeichnis, das eine Beziehung zwischen Grenzfrequenzen und
Bremsbetätigungsgeschwindigkeiten
zeigt;
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5 zeigt
eine Differenz d zwischen den Ausgangswerten zweier Filter mit verschiedenen Grenzfrequenzen;
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6 ist
ein Verzeichnis, das eine Beziehung zwischen der in 5 gezeigten Differenz d und Bremsbetätigungsgeschwindigkeiten
zeigt;
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7 ist
ein Flußschema,
das den Prozeß einer
EBV-Regelung zeigt;
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8A zeigt
in zeitlicher Abfolge Änderungen
der Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder während der Ausführung einer
EBV-Regelung;
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8B zeigt
in zeitlicher Abfolge Änderungen
der Bremsfluiddrücke
der Vorder- und Hinterräder
während
der Ausführung
einer EBV-Regelung; and
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9A, 9B und 9C sind erläuternde Darstellungen, die
die Funktionen eines Solenoidventils in einem Druckabbaumodus, einem
Druckhaltemodus bzw. einem Druckaufbaumodus zeigen.
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Unter Bezugnahmen auf die Zeichnungen erfolgt
nachstehend nur die Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt
schematisch den Aufbau einer Bremsregelungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Wird ein Bremspedal 10 betätigt, wird
die Druckkraft durch einen Verstärker 11 verstärkt und
in einem Hauptzylinder 12 ein der Druckkraft entsprechender
Fluiddruck erzeugt. Das aus dem Hauptzylinder verdrängte Bremsfluid
wird über
Rohrleitungen 20 einem Aktuator 100 zugeführt. Das
dem dem Aktuator 100 zugeführte Bremsfluid wird zu einem
Radzylinder 30FL, der eine Bremsvorrichtung für das linke
Vorderrad bildet, einem Radzylinder 30FR, der eine Bremsvorrichtung
für das
rechte Vorderrad bildet, einem Radzylinder 30RL, der eine
Bremsvorrichtung für
das linke Hinterrad bildet, und einem Radzylinder 30RR,
der eine Bremsvorrichtung für
das rechte Hinterrad bildet, zugeführt.
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Der Aktuator 100 umfaßt drei
Fluiddrucksysteme, nämlich
ein dem linken Vorderrad zugeordnetes Fluiddrucksystem, eion dem
rechten Vorderrad zugeordnetes Fluiddrucksystem und ein den Hinterrädern zugeordnetes
Fluiddrucksystem. In dem dem linken Vorderrad, dem rechten rechten
Vorderrad und dem den Hinterrädern
zugeordneten Fluiddrucksystemen sind Magnetventile 110, 120 bzw.
130 angeordnet. In den den Fluiddrucksystemen für die Vorderradseite und Hinterradseite
sind Fluiddruckpumpen 140 vorgesehen, um das in einem Behälter 150 gespeicherte
Bremsfluid zu fördern.
An der Druck- und Saugseite der Fluiddruckpumpen 140 sind
Rückschlagventile 160 angeordnet,
die eine Rückwärtsströmung des
Bremsfluids verhindern.
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Die Magnetventile 110, 120 und
130 im Aktuator 100 können
zwischen drei Modi (drei Stellungen) hin- und her geschaltet werden,
nämlich
zwischen einem Druckaufbaumodus, in dem der Hauptzylinder 12 mit
den Magnetventilen 110, 120 und 130 kommuniziert,
einem Druckabbaumodus, in dem die Radzylinder 30FL, 30FR, 30RL und 30RR mit
dem Behälter 150 kommunizieren,
und einem Druckhaltemodus, in dem die Rohrleitungen 20,
die sich von den Magnetventilen 110, 120 und 130 aus
zu den Radzylindern 30FL, 30FR, 30RL und 30RR erstrecken,
abgesperrt sind.
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Die 9A bis 9C zeigen den Aufbau und die
Wirkungsweise eines Magnetventils. Das in den 9A bis 9C gezeigte
Magnetventil entspricht im Aufbau den in 1 gezeigten Magnetventilen 110, 120 und 130.
Das Magnetventil ist in der Weise in einem Ventilgehäuse 6 aufgenommen,
daß Ventilkörper 1, 2 und
ein Trägerkörper 3 innerhalb
eines bestimmten Bereichs verschoben werden können. Die Ventilkörper 1, 2,
die von einer Feder 4 in der Weise druckbeaufschlagt sind,
daß sie
sich voneinander weg bewegen, sind im Trägerkörper 3 so aufgenommen,
daß die
Köpfe der
Ventilkörper 1, 2 aus
dem Trägerkörper 3 ragen.
In einem dem Kopf des Ventilkörpers 1 entsprechenden
Bereich ist ein a-Anschluß des
Magnetventils ausgebildet, während
in einem dem Kopf des Ventilkörpers 2 entsprechenden
Bereich ein b-Anschluß des
Magnetventils ausgebildet ist. Ferner ist zwischen dem Ventilgehäuse 6 und dem
Trägerkörper 3 eine
Feder 5 angeordnet, die den Trägerkörper 3 (in den Figuren)
nach unten drückt.
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Durch eine elektromagnetische Kraft
des Elektromagneten können
der Ventilkörper 2 und
der Trägerkörper 3 individuell
zwischen zwei Stellungen geschaltet werden, nämlich zwischen einer (in den Figuren)
oberen und unteren Stellung. Bewegen sich die Ventilkörper 2 und
der Trägerkörper 3 jeweils nach
oben oder unten, wird zwischen den drei Modi, d.h. dem Druckaufbaumodus,
dem Druckabbaumodus und dem Druckhaltemodus, umgeschaltet.
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Im Druckabbaumodus (9A) wird Bremsfluid aus den Radzylindern 30FL, 30FR, 30RL und 30RR über einen
c-Anschluß und
den b-Anschluß des
Magnetventils zum Behälter 150 geführt, da
der Ventilkörper 1 den
a-Anschluß schließt und der
Ventilkörper 2 nach
oben angezogen ist, woduch der b-Anschluß geöffnet ist. Gleichzeitig wird
auch die Fluiddruckpumpe 140 angetrieben, wodurch das im Behälter 150 gespeicherte
Bremsfluid zum Hauptzylinder 12 zurückströmt.
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Im Druckhaltemodus (9B) werden die Drücke in den Radzylindern 30FL, 30FR, 30RL und 30RR gehalten,
da der Ventilkörper 1 den
a-Anschluß schließt und der
Ventilkörper 2 so
angetrieben wird, daß er
sich abwärts
bewegt, und den b-Anschluß verschließt.
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Im Druckaufbaumodus (9C) drückt der Trägerkörper 3 den Ventilkörper 1 nach
unten, wodurch der a-Anschluß geöffnet wird,
während
der Ventilkörper 2 den
b-Anschluß geschlossen
hält, da der
Trägerkörper 3 ausgehend
von dem in 9B gezeigten
Druckhaltemodus so angetrieben wird, daß er sich abwärts bewegt.
Dementsprechend wird aus dem Hauptzylinder 12 Bremsfluid
zu den Radzylindern 30FL,
30FR, 30RL und 30RR geführt, wodurch
die Fluiddrücke
in den Radzylindern 30FL, 30FR, 30RL und 30RR angehoben
werden.
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Ohne Ansteuerung bleiben die Magnetventile 110, 120 und
130 im Druckaufbaumodus. Dadurch werden in den Radzylindern 30FL, 30FR, 30RL und 30RR Fluiddrücke erzeugt,
die der auf das Bremspedal 10 aufgebrachten Druckkraft
entsprechen.
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Eine Steuerung des Betriebs des Aktuators 100 erfolgt
durch eine Steuervorrichtung 200. Die Steuervorrichtung 200 wird
mit den Erfassungsergebnissen der jeweils für die vier Räder vorgesehenen
Raddrehzahlsensoren 210, eines Beschleunigungssensors 220
zum Erfassen der Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs, eines Gierratensensors zum Erfassen der Gierrate
und dergleichen gespeist. Auf der Basis dieser Erfassungsergebnisse werden
EBV-Regelungsprozesse ausgeführt,
um die an die Hinterräder
zu verteilenden Bremsfluiddrücke in
Bezug zu den an die Vorderräder
zu verteilenden Bremsfluiddrücke
elektrisch zu regeln. Die Betriebssteuerung des Aktuators 100 erfolgt
auf der Basis des Ergebnisses der EBV-Regelung.
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Die Steuervorrichtung 200 führt ferner
Prozesse aus, um die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit,
d.h. die Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal 10 betätigt wird,
zu erfassen. Die von der Steuervorrichtung 200 zum Erfassen der
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
ausgeführten
Prozesse werden nachstehend unter Bezugnahme auf das in 2 gezeigte Flußschema
erläutert.
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Im Schritt 102 (nachstehend wird
auf einen "S"chritt kurz mit "S" Bezug genommen) werden die Erfassungsergebnisse
der Raddrehzahlsensoren 210 gelesen. Im S104 wird dann
die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso berechnet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit
wird im Besonderen auf der Basis der maximalen Raddrehzahl der im
Schritt S102 gelesenen Raddrehzahlen berechnet; ferner wird aus
dem Erfassungsergebnis des Beschleunigungssensors 220 die
Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, die sich gegenüber der
in der vorhergehenden Routine berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit
durch eine Änderung
einstellte. Das kleinere der beiden Rechenergebnisse wird als die
Fahrzeuggeschwindigkeit Vso in der momentanen Routine gesetzt.
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Im S106 wird dann die Fahrzeugverzögerung DVso,
d.h. die Geschwindigkeit, mit der die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso
abnimmt, auf der Basis der im S104 berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso(neu), der in der vorhergehenden Routine berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso(alt) und der dazwischen liegenden Abtastzeit T berechnet.
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Im S108 wird die im S106 berechnete
Fahrzeugverzögerung
DVso schließlich
in Filter (Tiefpass-Filter)
mit verschiedenen Grenzfrequenzen eingegeben; die Filter führen Filterprozesse.
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Die 3A bis 3E zeigen Beispiele für zeitliche Änderungen
der Ausgangswerte, die erhalten werden, wenn die in den einzelnen
Routinen berechneten Fahrzeugverzögerungen DVso sequentiell in die
Filter eingegeben werden. Als ein Beispiel sei nun davon aus- gegangen,
daß fünf Filter
F1 bis F5 vorgesehen sind, um Filterprozesse auszuführen, und daß die Filter
F1 bis F5 Grenzfrequenzen f1 bis f5 (f1 > f2 > f3 > f4 > f5) haben. Ferner
sei vorausgesetzt, daß wenigstens
die Grenzfrequenz f1 des Filters F1 größer ist als die erwartete Zunahmegeschwindigkeit der
Fahrzeugverzögerung
DVso.
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3A zeigt
den Fall, in dem die Fahrzeugverzögerung DVso als Filtereingang
am größten ist. Da,
wie vorstehend beschrieben, die Grenzfrequenz f1 des Filters F1
größer ist
als die angenommene Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso,
ist der durch das Filter F1 erhaltene Ausgangswert DVsofl kaum gedämpft und
daher in etwa gleich dem Eingangswert DVso. Da die Grenzfrequenzen
f2 bis f5 der Filter F2 bis F5 kleiner sind als die Zunahmegeschwindigkeit
der Fahrzeugverzögerung, ändert sich
in diesem Fall der Ausgangswert unter einem langsamen Ansprechen
auf Änderungen des
Eingangswerts DVso. Wenn die Grenzfrequenzen abnehmen, steigen die
Ausgangswerte DVsof2 bis DVsof5 der Filter F2 bis F5 mit einer längeren Verzögerung gegenüber dem
Ausgangswert DVsof1 an.
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Wenn die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso
zwischen den Grenzfrequenzen f2, f3 liegt, sind die Ausgangswerte
DVsof1, DVsof2 der Filter F1, F2 in etwa gleich und liegen innerhalb
eines bestimmten Bereichs A, die Ausgangswerte DVsof3 bis DVsof5
der Filter F3 bis F5 steigen mit einer Verzögerung gegenüber den
Ausgangswerten DVsof1, DVsof2 an, und die Ausgangswerte DVsof3 bis
DVsof5 sind diskret, wie es aus 3B ersichtlich
ist.
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Wenn die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso
zwischen den Grenzfrequenzen f3, f4 liegt, sind die Ausgangswerte
DVsof1 bis DVsof3 der Filter F1 bis F3 in etwa gleich und liegen
innerhalb des bestimmten Bereichs A; die Ausgangswerte DVsof4, DVsof5
der Filter F4, FS steigen mit einer Verzögerung gegenüber den
Ausgangswerten DVsof1 bis DVsof3 an, wie es aus 3C ersichtlich ist.
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Wenn die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso
schließlich
zwischen den Grenzfrequenzen f4, f5 liegt, sind die Ausgangswerte
DVsof1 bis DVsof4 der Filter F1 bis F4 in etwa gleich und liegen
innerhalb des bestimmten Bereichs A; der Ausgangswert DVsof5 des-
Filters F5 steigt mit einer Verzögerung
gegenüber
den Ausgangswerten DVsof1 bis DVsof4 an, wie es aus 3D ersichtlich ist. Wenn die Zunahmegeschwindigkeit
der Fahrzeugverzögerung
DVso größer ist
als die Grenzfrequenz f5, sind die Ausgangswerte DVsof1 bis DVsof5 der
Filter F1 bis F5 in etwa gleich und liegen innerhalb des bestimmten
Bereichs A, wie es aus 3E ersichtlich
ist.
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Auf diese Weise lassen sich die der
Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso entsprechenden
Frequenzen (Grenzfrequenzen) auf der Basis der Verteilung der durch
die Filter F1 bis F5 erhaltenen Ausgangswerte DVsof1 bis DVsof5
bestimmen. Da die Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso
der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
als die Geschwindigkeit, mit der das Bremspedal 10 betätigt wird,
entspricht, entspricht die Frequenz, die der Zunahmegeschwindigkeit
der Fahrzeugverzögerung
DVso entspricht, der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
Vpedal, wie es in 4 gezeigt
ist.
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Die der Zunahmegeschwindigkeit der
Fahrzeugverzögerung
DVso entsprechende Frequenz läßt sich
auf der Basis der Ausgangswerte DVsof1 bis DVsof5 auf verschiedene
Weisen bestimmt werden. Beispielsweise wird im S110 von 2 zunächst der maximale Wert MAX
der Ausgangswerte DVsof1 bis DVsof5 bestimmt. Im 5112 wird dann
das Filter, das erwartungsgemäß den minimalen
Ausgangswert derjenigen Filterausgangswerte hat, die vom maximalen
Wert MAX um den bestimmten Bereich A oder mehr (Filterausgangswerte ≥ (MAX – A)) abweichen,
auf der Basis des bestimmten Bereichs A bestimmt, in dem der Filterausgang
im wesentlichen mit dem bestimmten maximalen Wert MAX übereinstimmt.
Im S114 wird schließlich
die entsprechende Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
Vpedal auf der Basis der Grenzfrequenz des bestimmten Filters unter
Verwendung des in 4 gezeigten
Verzeichnisses bestimmt.
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In derartigen Prozessen zum Erfassen
der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
sind die Abstände zwischen
den Grenzfrequenzen der einzelnen Filters eng und eine große Zahl
von Filter vorgesehen. Dadurch kann die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit mit
hoher Präzision
erfaßt
werden.
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Die 2 und 3 zeigen als ein Beispiel
einen Fall, in dem eine große
Zahl von Filter verwendet wird. Jedoch kann beispielsweise auch
in einem Fall, in dem zwei Filter vorgesehen sind, nämlich ein
Filter F6 mit einer Grenzfrequenz f6, die größer ist als die Zunahmegeschwindigkeit
der erwarteten Fahrzeugverzögerung
DVso, und ein Filter F7 mit einer relativ kleinen Grenzfrequenz
f7, die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
genau erfaßt
werden.
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Nimmt man an, daß sich die Ausgangswerte DVsof6,
DVsof7 der Filter F6 bzw. F7, die der Fahrzeugverzögerung DVso
entsprechen, mit Ablauf der Zeit wie in 5 gezeigt geändert haben, ist der Ausgangswert
DVsof6 des Filters F'6
in etwa gleich der tatsächlichen
Fahrzeugverzögerung
DVso. Bezugnehmend auf die Ausgangswerte DVsof6, DVsof7 bei einer
bestimmten Fahrzeugverzögerung
(beispielsweise wenn die Fahrzeugverzögerung = 0.4G) ist, wenn die
Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso ansteigt, der Ausgangswert
DVsof6 des Filters F6 in etwa gleich dem Eingangswert. Andererseits
steigt der Ausgangswert DVsof7 des Filters F7 aufgrund der Grenzfrequenz
f7 nur leicht an und ändert
sich selbst dann nicht wesentlich, wenn die Zunahmegeschwindigkeit
der Fahrzeugverzögerung
DVso ansteigt. Anders ausgedrückt
ist der Ausgangswert DVsof6 des Filters F6 größer als der Ausgangswert DVsof7
des Filters F7.
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Nun sei angenommen, daß die Differenz
zwischen den Ausgangswerten DVsof6, DVsof7 zum Zeitpunkt der bestimmten
Fahrzeugverzögerung
d beträgt.
Mit ansteigender Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung DVso
wird die Differenz d größer. Die
Differenz d und die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
Vpedal erfüllen
dementsprechend die in 6 gezeigte
Beziehung, so daß die
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
Vpedal aus der Differenz d erfaßt
werden kann.
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Bezugnehmend auf 8 wird nun auf der Basis des in 7 gezeigten Flußschemas
ein Beispiel erläutert,
in dem die auf diese Weise erfaßte Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
für den
Prozess einer EBV-Regelung Anwendung findet.
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Im S202 wird zunächst entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
V gleich oder größer ist
als ein Schwellenwert Vsoth oder nicht. Falls "Ja",
wird zum S204 weitergegangen, in dem entschieden wird, ob einem
Kennzeichen S, das angibt, ob eine EBV-Regelung ausgeführt wird
oder nicht, den Wert 1 hat oder nicht. Da das Kennzeichen S anfangs
den Wert 0 hat, lautet die Entscheidung im 5204 "Nein" und
es wird zum S206 weitergegangen.
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Im S206 wird entschieden, ob die
Differenz zwischen der hinterradseitigen Raddrehzahl VWR und der
vorderradseitigen Raddrehzahl VWF gleich oder größer ist als ein bestimmter
Wert C1. Als ein Beispiel wird die größere der Raddrehzahlen der
linken und rechten Vorderräder
als die vorderradseitige Raddrehzahl VWF gesetzt; ähnlich dazu
wird die größere der
Raddrehzahlen der linkne und rechten Hinterräder als die hinterradseitige
Raddrehzahl VWR gesetzt.
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Wie es in den 8A und 8B gezeigt
ist, wird nach Beginn der Bremsbetätigung an einem Zeitpunkt t0
die Differenz zwischen der hinterradseitigen Raddrehzahl VWR und
der vorderradseitigen Raddrehzahl VWF zu einem Zeitpunkt t1 gleich
oder größer als
der bestimmte Wert C1. Daher lautet die Entscheidung im 5206 "Ja", und es wird zum
S208 weitergegangen. Im 5208 wird dem Kennzeichen S der Wert 1 zugewiesen,
um anzugeben, daß eine EBV-Regelung
ausgeführt
wird.
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Im S210 wird der Elektromagnet des
Magnetventils 130 im Hinterrad-Fluiddrucksystem angesteuert, so
daß das
Magnetventil 130 in den Druckhaltemodus geschaltet wird.
Die Bremsfluiddrücke
in den Radzylindern 30FL, 30FR, 30RL und 30RR für die Vorder-
und Hinterräder
neigen dazu, vom Zeitpunkt t0 bis zu einem Zeitpunkt t1 anzusteigen.
Aufgrund der Ansteuerung im 5210 bleiben die Bremsfluiddrücke in den
hinterradseitigen Radzylindern 30RL, 30RR am Zeitpunkt
t1 jedoch konstant, während
die vorderradseitigen Radzylinder 30FL, 30FR weiterhin mit
dem Hauptzylinder 12 kommunizieren. Daher wird weiterhin
ein der Betätigungskraft
des Bremspedals 10 entsprechender Druck aufgebracht, so
daß der
Bremsfluiddruck weiter ansteigt. Durch diese Maßnahme nimmt die Geschwindigkeit,
mit der die hinterradseitige Raddrehzahl VWR abnimmt, ab, so daß die Differenz
zwischen den Raddrehzahlen der Vorder- und Hinterräder (VWF – VWR) abnimmt.
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Anschließend werden die Prozesse ausgehend
ab dem S202 erneut ausgeführt.
Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich oder größer als
der Schwellenwert Vsoth, wird vom S202 zum S204 weitergegangen.
Da dem Kennzeichen S in der vorhergehenden Routine der Wert 1 zugewiesen
wurde, wird zum 5212 gegangen.
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Im S212 wird entschieden, ob die
Differenz zwischen den Raddrehzahlen der Vorder- und Hinterräder (VWF – VWR) gleich
oder kleiner geworden ist als ein bestimmter Wert C2. Falls die
Antwort im S212 "Nein" lautet, wird zum
S210 weitergegangen, in dem das Magnetventil 130 im Druckhaltemodus gehalten
wird.
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Da die Differenz zwischen den Raddrehzahlen
der Vorder- und Hinterräder
(VWF – VWR)
an einem Zeitpunkt t2 einen bestimmten Wert C2 (C1 > C2) annimmt, lautet
die Antwort im S212 "Ja" und es wird zum
S214 weitergegangen. Im S214 wird das Magnetventil 130 für das Hinterrad-Fluiddrucksystem für einen
kurzen Zeitraum in den Druckaufbaumodus und anschließend wieder
in den Druckhaltemodus geschaltet. Dadurch werden die Bremsfluiddrücke in den
hinterradseitigen Radzylindern 30RL, 30RR angehoben
und anschließend
wieder konstant gehalten. Aus diesem Grund nimmt die hinterradseitige Raddrehzahl
VWR vom Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t3 ab, wie es in 8A zu sehen ist.
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Für
jede Routine lautet vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 die Antwort
im 5212 "Nein", so daß der Prozess
des S210 wiederholt wird. Am Zeitpunkt t3 lautet die Antwort im
S212 "Ja", so daß zum S214 weitergegangen
wird, in dem die Bremsfluiddrücke
in den hinterradseitigen Radzylindern 30RL, 30RR angehoben
werden.
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Nach Einleitung der EBV-Regelung
wird der Prozeß des
S210 oder 5214 ausgeführt,
um die auf die hinterradseitigen Radzylinder 30RL, 30RR aufgebrachten
Bremsfluiddrücke
zu steuern. Durch diese Maßnahme
läßt sich
die Verteilung der auf die Hinterräder aufgebrachten Bremkraft
gegenüber
der auf die Vorderräder
aufgebrachten Bremskraft der idealen Kurve annähern.
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Mit wiederholter Ausführung der
Routine wird, wenn die Antwort im 5202 "Nein" lautet,
d.h. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso kleiner geworden ist als
der Schwellenwert Vsoth, zum 5216 weitergegangen, in dem dem Kennzeichen
S wieder der Wert 0 zugewiesen wird, um anzuzeigen, daß die EBV-Regelung
beendet ist.
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In einer Reihe derartiger EBV-Regelungsprozesse
wird die in den vorstehend erläuterten
Erfassungsprozessen erhaltene Bremsbetätigungsgeschwindigkeit Vpedal
verwendet, wenn die Antwort im 5206 "Nein" lautet,
d.h. in dem Fall, in dem die Differenz zwischen den Raddrehzahlen
der Vorder- und Hinterräder
(VWF – VWR)
kleiner ist als der bestimmte Wert C1 und die normale Bedingung
zum Einleiten einer EBV-Regelung nicht erfüllt ist. In diesem Fall wird
zum S218 weitergegangen, in dem die auf der Basis eines der vorstehend
erläuterten
Erfassungsprozesse erhaltene Bremsbetätigungsgeschwindigkeit Vpedal
gelesen wird. Im 5220 wird dann die gelesene Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
Vpedal mit einem bestimmten Schwellenwert Vth verglichen. Wenn die
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
Vpedal kleiner ist als der Schwellenwert Vth (bei "Nein" im 5220), wird die
momentane Routine unverzüglich
beendet. Wenn die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit Vpedal
gleich oder größer ist
als der Schwellenwert Vth (bei "Ja" im S220), wird entschieden,
daß eine starke
Bremsbetätigung
ausgeführt
wurde, und es wird zum S208 weitergegangen, in dem unverzüglich der
EBV-Regelungsprozeß eingeleitet
wird.
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Würde
die Bedingung zum Einleiten der EBV-Regelung nur auf der Basis des
Prozesses im S206 entschieden, könnte
die EBV-Regelung so lange nicht eingeleitet werden, bis die Differenz
zwischen den Raddrehzahlen der Vordere- und Hinterräder (VWF – VWR) tatsächlich gleich
oder größer wird als
der bestimmte Wert C1. Wenn eine starke Bremsbetätigung ausgeführt wurde,
wäre es
in diesem Fall möglich,
daß die
Prozesse für
diese Entscheidung nicht rechtzeitig ausgeführt werden, und daß die Bedigung
zum Einleiten einer ABS-Regelung erfüllt sind, bevor eine EBV-Regelung
eingeleitet wird. Wenn im S220 entschieden wird, daß eine starke Bremsbetätigung ausgeführt wurde,
wird daher unverzüglich
auf eine EBV-Regelung geschaltet. Im Ergebnis, kann daher selbst
im Fall einer starken Bremsbetätigung
eine EBV-Regelung zu einem vorteilhaften Zeitpunkt eingeleitet werden.
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Gemäß den vorstehend erläuterten
Prozesse der EBV-Regelung wird das Magnetventil 130 des Hinterrad-Fluiddrucksystems
zwischen dem Druckhaltemodus und dem Druckaufbaumodus umgeschaltet.
Die EBV-Regelung ist jedoch nicht auf diese Vorgehensweise beschränkt. Die
EBV-Regelung könnte auch
so ausgeführt
werden, daß das
Magnetventil 130 zwischen drei Modi, d.h. zwischen dem Druckhaltemodus,
dem Druckaufbaumodus und dem Druckabbaumodus, umgeschaltet wird.
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In der erläuterten Ausführungsform
ist die Steuervorrichtung als ein programmierter Universalrechner
realisiert. Der Fachmann weiß jedoch,
daß die
Steuervorrichtung auch unter Verwendung einzelner spezieller integrierter
Schaltungen (z.B. ASIC) mit einem Haupt- oder Zentralprozessor für eine universelle
Sy stempegelsteuerung, und weiteren Sektionen zur Ausführung verschiedener,
spezieller Berechnungen, Funktionen und anderer Prozesse unter der
Steuerung des Zentralprozessors realisiert sein könnte. Die
Steuervorrichtung kann eine Vielzahl separater spezieller oder programmierbarer
integrierter oder andersartiger elektronischer Schaltungen oder Vorrichtungen
(z.B. festverdrahtete elektronische Schaltungen oder Logikschaltungen,
z.B. Schaltungen aus diskreten Bauelementen, oder programmierbare
Logikvorrichtungen, z.B. PLDs, PLAs, PALs oder dergleichen) aufweisen.
Die Steuervorrichtung könnte
ferner auch unter Verwendung eines zweckgemäß programmierten Universalrechners,
z.B. eines Mikroprozessors, eines Mikrocontrollers oder einer anderen
Prozessorvorrichtung (CPU oder MPU), entweder a1-lein oder in Verbindung mit einem oder mehreren
peripheren (z.B. integrierten Schaltungen) Daten- und Signalprozessoren
realisiert sein. Generell kann jede beliebige Vorrichtung oder Anordnung von
Vorrichtungen (finite state machine), die in der Lage sind, die
hierin beschriebenen Prozesse zu realisieren, als die Steuervorrichtung
verwendet werden. Für
eine maximale Daten-/Signalverarbeitungskapazität und -geschwindigkeit kann
eine verteilte Prozessorarchitektur verwendet werden.
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Die Erfindung wurde vorstehend an
bevorzugten Ausführungsformen
erläutert.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf diese
bevorzugten Ausführungsformen
oder Ausgestaltungen beschränkt
ist. Vielmehr sollen verschiedene Modifikationen und äquivalente
Ausgestaltungen und Anordnungen innerhalb des in den Ansprüchen zum Ausdruck
gebrachten Erfindungsgedankens mit umfaßt sein. Obwohl die verschiedenen
Elemente der bevorzugten Ausführungsformen
in verschiedenen, beispielhaften Kombinationen und Konfigurationen gezeigt
wurden, umfaßt die
Erfindung schließlich auch
noch andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehrere, weniger
oder auch nur ein einziges Element beinhalten.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung
eine Vorrichtung zum Erfassen einer Bremsbetätigungsgeschwindigkeit, die
eine Vielzahl von Filter (F6, F7) mit verschiedenen Grenzfrequenzen
aufweist und die sich bei einer Bremsung ändernde Fahrzeugverzögerung in
die Filter eingibt. Der Verteilungszustand der durch die Filter
erhaltenen Ausgangswerte oder die Differenz (d) zwischend den Ausgangswerten entspricht
der Zunahmegeschwindigkeit der Fahrzeugverzögerung. Da die Zunahmegeschwindigkeit der
Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
entspricht, läßt sich
die Bremsbetätigungsgeschwindigkeit
aus dem Verteilungszustand der Ausgangswerte oder der Differenz
d erfassen.