DE3018870A1

DE3018870A1 - Blockierschutz-verfahren

Info

Publication number: DE3018870A1
Application number: DE19803018870
Authority: DE
Inventors: Shotaro Naito; Takanori Shibata; Junichi Takahashi; Keiichi Tokuyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1980-11-27
Also published as: IT1128465B; GB2052901B; US4398260A; GB2052901A; IT8067777A0; FR2456648B1; FR2456648A1

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Block!erschutz-Verfahren

Die Erfindung betrifft ein Blockierschutz-Verfahren (Bremsschlupfregel-Verfahren) zum Steuern des Drucks des Bremsöls, wenn ein Fahrzeug während der Ausübung des Bremsbetriebes schlupft bzw. schleudert,und insbesondere ein solches Verfahren, das einen Mikrorechner verwendet.

Bei dem Blockierschutz wird die Schlupfrate aus der berechneten Achsendrehzahl (Raddrehzahl) berechnet, und wenn die berechnete Schlupfrate einen vorgegebenen Wert erreicht, werden die Bremsen gelöst, während dann, wenn die Schlupfrate auf einen anderen voreingestellten Wert zurückgebracht wird, der Bremsöldruck ausgeübt wird. Die Zeit, während der die Bremsen gelöst werden, wird gemessen und der nächste Augenblick der Bremsenlösung wird auf der Grundlage des Meßergebnisses gesteuert. Durch danach Wiederholen dieser Betriebsfolge wird der Reibkoeffizient zwischen der Achse bzw. den Rädern und der Straßenfläche auf einem Maximalwert gehalten, so daß der Anhalteweg verkürzt wird.

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Die Berechnung der Achsendrehzahl ist einer der wesentlichsten Faktoren,der für den Blockierschutz insgesamt notwendig ist, und muß daher genau und schnell durchgeführt werden.

Zur Berechnung der Achsendrehzahl aus dem von dem Achsendr ehzahlfühl er abgegebenen Signal gibt es zwei Verfahren, wie ein Verfahren, bei dem Impulse von dem Achsendrehzahlfühler während einer vorgegebenen konstanten Zeit gezählt werden, und ein Verfahren, bei dem das Zeitintervall zwischen benachbarten Impulsen gemessen wird. Das erstere Verfahren ist nicht für Blockierschutzvorrichtungen, die schnelle Berechnung erfordern, geeignet, da dieses Verfahren die Zählung einiger Impulse benötigt und daher eine bestimmte Zeit erfordert. Das letztere Verfahren, das das Intervall zwischen benachbarten Impulsen mißt, kann eine schnelle Verarbeitung erreichen, da in diesem Fall lediglich eine Zeit erforderlich ist, die dem Impulsabstand (Zwischenimpulsperiode) entspricht. Jedoch hat das Messen lediglich des Impulsabstandes einen ziemlich großen Fehler zur Folge, weshalb es bei praktischen Anwendungen erforderlich ist, mehrere derartige Impplsabstände zu messen und deren Durchschnittswert zu bilden. Folglich wird es in diesem Fall schwierig, die Verarbeitung in sehr kurzer Zeit zu vollenden.

Die Impulsabstände werden aufeinanderfolgend in einem Speicher (RAM) gespeichert und werden zur Verarbeitung ausgelesen für den Fall der Berechnung der Achsendrehzahl. Zum Zeitpunkt der Berechnung der Achsendrehzahl ist es notwendig, zu prüfen, welcher Datenblock zu verwenden ist. Gemäß üblich verwendeter Verfahren ist das Programm zur Berechnung sehr kompliziert, so daß die Anzahl der Speicherplätze im zur Berechnungsverartieitungverwendeten Speicher erheblich ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Blockierschutz anzugeben, bei dem eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Berechnung der Achsendrehzahl erreichbar ist, wobei lediglich

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eine kleine Anzahl von Speicherplätzen für die Berechnung verwendet ist.

Gemäß der Erfindung wird die Abtastansteuerung zum Erfassen der Achsendrehzahl verändert abhängig von der Änderung der Achsendrehzahl, wobei die neuesten Daten, die den Impulsabstand wiedergeben, der von dem Achsendrehzahlfühler abgeleitet wird, in dem Kopf-Speicherplatz des Speichers gespeichert werden, wobei die Daten stets einer Neuanordnung unterliegen von dem Kopf-Speicherplatz zu dem abwärts folgenden im Speicher entsprechend der Folge des Eintreffens .

Bei der Erfindung ist also die Abtastzeitsteuerung zum Erfassen der Achsendrehzahl abhängig von der Achsendrehzahl veränderlich ausgebildet. Die jeweils neuesten Daten, die die Impulsabstände betreffen, werden in dem Kopf-Speicherplatz eines Speichers gespeichert. Und die Daten werden stets in dem Sp_eicher in solcher Weise neu angeordnet, daß sie von dem Kopf-Speicherplatz aufeinanderfolgend in der Folge des Eintreffens nach unten gespeichert sind.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch ein einen Mikrorechner verwendendes Blockierschutzsystem als Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ausführlich den Hauptteil des BlockierSchutzsystems gemäß Fig. 1,
Fig. 3>4t ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs

des Blockierschutzsystems gemäß den Fig. 1 oder 2, Fig. 5 eine graphische Wiedergabe der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Achsendrehzahl und dem Betrieb des Betätigungsgliedes zur Steuerung des Bremsöldrucks zum Zeitpunkt einer Notbremsung,

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Fig. 6 die Beziehung zwischen der Bremsenlöseperiode und der Schlupfrate S,

Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Grundfunktionen des freilaufenden Zählers,des Registers und der Registersteuerschaltung,

Fig.8A,8B Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs des freilaufenden Zählers,

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung, wie die Periode (der Impulsabstand) der Achsendrehzahlimpulse erhalten wird,

Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung, wie die Impulsdauer oder -breite der Achsendrehzahlimpulse erhalten wird,

Fig. 11 ein Flußdiagramm für die Verarbeitung, wie der Inhalt des freilaufenden Zählers dem besonderen Speicher gemäß der Erfindung zugeführt wird,

Fig.12-15 eine Darstellung, wie Daten in RAM's gespeichert werden,

Fig. l6 ein Flußdiagramm für die Verarbeitung zur Berechnung der Ac_hsendrehzahl,

Fig. 17 Signalverläufe des Achsendrehzahlsignals und des IRQ-Signals gemäß der Erfindung,

Fig. 18 ein Flußdiagramm, das mit*den Signalen gemäß Fig. 17 in Beziehung steht.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockierschutzsystem (Bremsschlupf regelsystem) , das einen Mikrorechner, der im Folgenden als CPU bezeichnet wird, verwendet, als ein Ausführung sb ei spiel der Erfindung. Die von einer (nicht dargestellten) Maschine erzeugte mechanische Leistung wird über eine Getriebeanordnung (nicht dargestellt) und eine Antriebswelle 13 zu einem Differential I5 übertragen, das seinerseits rückwärtige Achsen bzw. Hinterräder 17 antreibt. Die Ausgangssignale eines Achsendrehzahlfühlers 191 der an der Antriebswelle I3 angebracht ist, werden über eine Signalleitung 21 einer Steuervorrichtung 11 zugeführt. Die Steuervorrichtung 11 enthält eine CPU (Zentraleinheit)

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und eine ^-Schaltung (Eingabe/Ausgabe-Schaltung). Deren ausführliche Erläuterung erfolgt weiter unten. Ein Stellglied 23 weist einen Magneten 25 auf, der durch ein Ausgangssignal erregt wird, das von der Steuervorrichtung 11 über eine Signalleitung 27 abgegeben wird. Die Membrankammer im Stellglied 23 steht mit dem Maschinenkrümmer in Verbindung, der Unterdruck besitzt, über eine Rohrleitung 29 und mit der umgebenen Atmosphäre über ein Luftfilter 3I und eine Rohrleitung 33· Die Membran der Membrankammer ist mit einer Kolbenstange gekoppelt. Die durch Drücken eines Bremspedals 35 erzeugte Kraft wird in einen Öldruck mittels eines Hauptzylinders 37 umgesetzt. Der induzierte Öldruck wird zu einem Öldrucksteuerventil 39 übertragen. Der Öldruck, der von dem Öldrucksteuerventil 39 abgegeben wird, wird über eine Rohrleitung 4l zum Bremsen von Vorderachsen bzw. Vorderrädern 43 verwendet und auch zu dem Stellglied 23 über eine Rohrleitung 45 übertragen. Das Drucköl,dessen Druck durch die Kolbenstange im Stellglied 23 gesteuert ist, wird über eine Rohrleitung 47 zum Bremsen der Hinterachse bzw. der Hinterräder I7 verwendet. Die Steuervorrichtung 11 und der Minus-Spannungsanschluß des Stellglieds 23 sind miteinander über eine Verbindungsleitung 29 verbunden, damit sie auf gleichem Potential liegen. Die Steuervorrichtung 11 besitzt auch eine Warnlampe 51 > die damit verbunden ist, zur Warnung bezüglich der Fehlfunktion des Systems. Eine Sicherung 53 ist zwischen der Steuervorrichtung 11 und einer Stromversorgung 56 angeschlossen, wobei die Sicherung 53 dazu dient, die Stromversorgung von der Steuervorrichtung so abzutrennen, daß der normale Bremszustand auftritt, wenn eine Abnormalität auftritt. Wenn ein Zündschlüsselschalter 55 eingeschaltet wird, wird elektrische Leistung von der Stromversorgung 56 der Steuervorrichtung über die Sicherung 53 zugeführt.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bremsung ausgeübt wird, wird, wenn das Magnetventil 25 eingeschaltet bzw. erregt ist, die Kolbenstange, die mit der Membran im Stellglied 23 gekoppelt

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ist, so verschoben, daß der Öldruck abnimmt zur Lösung der Bremskraft.

Fig. 2 zeigt ausführlich die Schaltung der Steuervorrichtung 11 gemäß Fig. 1. Der Plus-Spannungsanschluß 111 der Steuervorrichtung 11 ist mit der Plus-Elektrode der Stromversorgung 56 verbunden, weshalb eine Spannung V_R an die Steuervorrichtung 11 angelegt ist. Die Spannung V_R der Stromversorgung wird auf beispielsweise +5V" konstant gehalten mittels einem Spannungsregler II3. Diese Konstantspannung Vcc von beispielsweise +5V wird einer Zentraleinheit, kurz einer CPU I35 zugeführt. Die CPU I35 enthält einen Mikroprozessor, kurz MPU II5, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, kurz RAM 117, einen Festwertspeicher, kurz ROM 119, Registersteuerschaltungen 131,133, freilaufende Zähler 123, I25 und Register 127,129· Die Konstantspannung Vcc wird auch einer I/O-Schaltung 121 (Eingabe/Ausgabe-Schaltung) zugeführt. Beispielsweise enthält die Mikrorechnereinheit MC 68OI der Firma Motorola Inc. einen freilaufenden Zähler*

Der Achsendrehzahlfühler I9 wandelt die Drehzahl eines Rotors I36 in eine entsprechende Wechselspannung mittels eines elektromagnetischen Aufnehmers 137 um. Das Ausgangssignal des Aufnehmers 137 j d.h., das die Drehzahl des Rotors I36 wiedergebende Signal, wird über einen Wellenformer I39 der I/O-Schaltung 121 zugeführt. Die Ausgangssignale der I/O-Schaltung 121 werden über Verstärker l4l, 1^3 und 1^5 der Sicherung 53s der Warnlampe 51 bzw. dem Magnetventil 25 zugeführt.

Der MPU II5, der RAM II7, der ROM II9, die Register 127, I29 und die I/O-Schaltung 121 sind miteinander über einen Datenbus, einen Adressbus und einen Steuerbus verbunden, wobei alle Busse in der Zeichnung durch einen einzigen Bus 1^7 dargestellt sind. Ein Taktsignal E wird von dem MPU · 115 dem RAM II7, dem ROM II9, den freilaufenden Zählern 123,125 und der I/O-Schaltung 121 zugeführt, wodurch die

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Datenübertragung synchron zu diesem Taktsignal E durchgeführt wird. Die freilaufenden Zähler 123,125 zählen die Impulse des TaktsignalsE. Wenn der Zählwert (Zählerstand) der Zähler 123,125 überläuft, senden sie ein Überlaufoder Übertragssignal den Registersteuerschaltungen I3I bzw. I33 zu, so daß die Zähler 123,125 in ihre Anfangszustände rückgesetzt werden und von Neuem zu zählen beginnen, wobei diese Zyklen wiederholt werden. Die Registersteuerschaltungen 131,133 steuern die Zeitsteuerung bzw. die Zeitpunkte, an denen die Inhalte der freilaufenden Zähler 123, 125 in den Registern 127 bzw. 129 zu speichern sind.

Im Folgenden erfolgt eine Erläuterung des Betriebs des Blockierschutzsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Wenn ein rollender Körper wie ein Fahrzeug, daß sich mit einer Geschwindigkeit V in einer bestimmten Richtung auf einer Ebene bewegt, schlupft (schleudert), ist die zugeordnete Schlupfrate S definiert gemäß:

S=(V- co R) χ Ιψ- (96) (1),

mit R = Radius des rollenden Körpers und

CO = Winkelgeschwindigkeit des rollenden Körpers. Dabei ist hier festzuhalten, daß der Reibungskoeffizient ft* , der zwischen dem Reifen des Fahrzeugs und der Fahrbahnoberseite, der darauf den Reifen trägt, definiert ist, eine Funktion der Schlupfrate S ist. Gemäß Untersuchungen ergibt sich, daß der Reibungskoeffizient JU einen Maximalwert in Richtung der Vorwärtsbewegung einnimmt, wenn die Schlupfrate nahe 20 % ist, während JU bei zunehmenden S im Fall eines seitlichen Schlupfes abnimmt. Folglich kann, wenn die Schlupfrate S auf nahe 20 % gesteuert ist, der Reibungskoeffizient Ja. zwischen dem Reifen und der Fahrbahnfläche maximal gemacht werden, wenn das Fahrzeug rutscht bzw. schleudert. Der Blockierschutz gemäß der Erfindung steuert die Schlupfrate S derart, daß S nahe 20 % im Falle des Schleuderng -^ g / _Q g _Q

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Steuersystems bzw. des BlockierSchutzes gemäß der Erfindung. Gemäß Fig. 3 wird in einem Schritt die Registergruppe initialisiert und wird simultan die Polarität eines Triggersignals zum Speichern der Inhalte der freilaufenden Zähler in die Register spezifiziert. In einem Schritt 10 erfolgt die Selbstprüfung der Steuerschaltungen, insbesondere der Funktionen der Speicher und der I/O-Schaltung. Der MPU erzeugt spezifische Muster bzw. Kombinationen, und wenn das den Mustern entsprechende Signal empfangen wird, wird im Schritt 15 die Prüfung als in Ordnung befindlich beurteilt. Wenn ein abnormaler Zustand mittels der Selbstprüfung festgestellt wird, wird die Abnormalität durch die Warnlampe 15 sichtbar gemacht (Schritt 20) und werden simultan die Selbstprüfungen in vorgegebener Anzahl durchgeführt (Schritt 25). Wenn der abnormale Zustand nach Durchführung aller Selbstprüfungen weiter bleibt, wird eine Warnlampe eingeschaltet und wird der Betrieb in einem Schritt 30 angehalten. In diesem Fall wird zwar der normale Bremsbetrieb durchgeführt, wird jedoch der Block! er schutz nicht in Betrieb gesetzt. ."

Wenn die Selbstprüfung im Schritt 15 in Ordnung ist, geht der Steuerbetrieb zu einem Schritt 35 über. Im Schritt 35 werden die Inhalte der freilaufenden Zähler in den Registern gespeichert und erreicht ein Subtrahierbetrieb zwischen den Registern die Achsendrehzahl. In einem Schritt 37 wird geprüft, ob der Magnet des Stellglieds erregt ist oder nicht. Anfänglich ist der Magnet entregt oder abgeschaltet. In einem Schritt k0 wird geprüft, ob eine Notbremsung ausgeübt wird oder nicht auf der Grundlage der Änderung der Achsendrehzahl. Wenn nämlich die Abnahme der Achsendrehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird die Notbremsung identifiziert. Dies wird anhand Fig. 5 näher erläutert. Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit,

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der Achsendrehzahl und der Zunahme (Ein) und der Abnahme (Aus) des Bremsöldrucks für den Fall, daß der Bremsöldruck so gesteuert wird, daß erreicht wird, daß der Reibungskoeffizient zwischen der Achse bzw. den Rädern und der Fahrbahnfläche maximal ist, wenn eine Notbremsung ausgeübt wird. Es sei nun angenommen, daß sich ein Fahrzeug mit der Geschwindigkeit V„ bewegt. Wenn das Fahrzeug bei diesem Zustand plötzlich gebremst wird, nimmt die Achsendrehzahl längs der Kurve A gemäß Fig. 5 ab.

Gemäß Fig. 3 wird, wenn keine Notbremsung vorliegt, der Schritt 35 von neuem erreicht zur Berechnung der Achsendrehzahl. Für Normalbetriebszeiten (Fahren ohne Notbremsung) wird wiederholt eine geschlossene Schleife der Schritte 35-^0 durchgeführt. Wenn eine Notbremsung im Schritt 40 erfaßt wird, wird der Schritt 45 erreicht. Im Schritt 45 wird die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit von der berechneten Achsendrehzahl abgeleitet.

Hier soll die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit genau definiert werden. In dem Ausdruck für die Schleuder- oder Schlupfrate S ist V als Geschwindigkeit des rolinden Körpers definiert, was der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Daher muß die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden, um die Schlupfrate S zu erhalten. Da ein Fahrzeug durch Bremsen ihrer vier Räder angehalten wird, ist es unmöglich, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit direkt zu erhalten. Folglich muß die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit als Maß für die tatsächliche Fahrzeuggeschwindig--, keit erhalten werden, wobei sie als eine der Steuerfaktoren definiert ist. Im Allgemeinen wird angenommen, daß die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit einen Gradienten von -1,4 bis -1,7 g (Erdbeschleunigung) besitzt, und daß die Schlupfrate S, die sich aus der obigen Gleichung (1) ergibt, unter dieser Annahme berechnet wird. In Fig. 5 gibt eine Strichlinie B die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit

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wieder, die mit dem erwähnten Gradienten am Verlangsamungs-Beginnpunkt (Tj abnimmt. Auf der Grundlage des Vergleichs zwischen der Achsendrehzahl (Raddrehzahl),die im Schritt 35 berechnet ist, und der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, die im Schritt 45 berechnet ist, wird in einem Schritt 50 gemäß Fig. 4 geprüft, ob die vorgegebene Einschalt-Schlupfrate erreicht ist oder nicht, wobei die Einschalt-

das

Schlupfrate diejenige ist, bei der Magnetventil des Stellglieds einzuschalten ist. Wenn die vorgegebene Einschalt-Schlupfrate im Schritt 50 erfaßt ist, d.h., wenn der Punkt Qp in Fig. 5 erreicht ist, wird ein Bremsenlosesignal in einem Schritt 55 erzeugt. Die Einschalt-Schlupfrate am Punkt QO entspricht vorzugsweise demWert 0,5 wie das durch empirische Faktoren erforderlich ist. Das Bremsenlosesignal wird im Speicher in einem Schritt 56 gespeichert und wird dort unverändert gehalten, bis ein anderes Signal in dem Speicher gespeichert wird. Nachdem das Bremsenlosesignal abgegeben ist, geht der Steuerbetrieb zum Schritt 35 in Fig. 3 zurück. Da das Stellglied im Schritt 37 eingeschaltet worden ist, wird dann ein Schritt 58 gemäß Fig. 4 durchgeführt. In dem Schritt 48 wird geprüft, ob die Schlupfrate gleich der vorgegebenen Ausschalt-Schlupfrate ist oder nicht, auf der Grundlage des Vergleiches zwischen der Achsendrehzahl (Raddrehzahl) und der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die vorgegebene Ausschalt-Schlupfrate der Faktor ist, der dazu führt, daß der Magnet des Stellgliedes entregt oder ausgeschaltet wird. Die vorgegebene Ausschalt-Schlupfrate ist stets konstant gehalten auf beispielsweise 0,2 am Punkt (7) sofwie am Punkt ^p . Wenn die tatsächliche oder Ist-Schlupfrate unter der vorgegebenen Ausschalt-Schlupfrate ist, d.h., dem Punkt (TT) in Fig. 5 entspricht, geht der Steuerbetrieb zum Schritt 35 zurück. Wenn die vorgegebene Ausschalt-Schlupfrate erreicht ist, d.h., irgendein Punkt nach dem Punkt (5) in Fig. 5, wird der Schritt 60 durchgeführt. In dem Schritt 60 wird, wenn das Stellglied nicht erregt ist, der Schritt 35 von neuem durchgeführt, während

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dann, wenn das Stellglied erregt ist, der Schritt 65 durchgeführt wird. Im Schritt 65 wird das Bremsenlösesignal unterbrochen und im Schritt 70 wird die Einschaltzeit, die Periode während der das Bremsenlösesignal andauert, gemessen. In einem Schritt 75 wird die vorgegebene Einschalt-Schlupfrate, die für die nächste Steuerung erforderlich ist, d.h., die Schlupfrate, die dem Punkt (β) in Fig.5 entspricht, dem Speicher auf der Grundlage der Einschaltzeit entnommen, die im Schritt 70 gemessen ist, und der entnommene Wert wird dann in dem spezifizierten Speicher gespeichert. Der Steuerbetrieb geht dann zum Schritt über. Die Einschaltzeit,während der das Bremsenlösesignal andauert, ändert sich abhängig von der Größe des Reibungskoeffizienten.

Darüber hinaus wird angenommen, daß die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit einen Gradienten von -Ig besitzt, und die Zeitsteuerung bzw. die Zeitpunkte, zu denen das zweite und die folgenden Bremsenlösesignale abgegeben werden,werden geändert zur Korrektur der virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig von der Einschaltzeit t«^, die in dem unmittelbar vorhergehenden Steuerzyklus erhal ten ist. Die Schlupfrate, die in der zweiten oder der folgenden Steuerung erforderlich ist, ist nämlich eine Funktion der Einschaltzeit t_o„

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Einschaltzeit t_„ und der vorgegebenen Einschalt-Schlupfrate S. Es ist angenommen, daß das n-te Bremsenlösesignal während einer Periode t_QN( \ andauert, wie das in Fig. 6 dargestellt ist. Dann wird die vorgegebene Einschalt-Schlupfrate S zur Bestimmung des Zeitpunktes, zu dem das (n+l)-te Bremsenlösesignal abgegeben wird, zu S berechnet. Danach werden ähnliche Betriebsschritte wiederholt, bis die Achsen bzw. die Räder anhalten. Da es schwierig ist, die Beziehung gemäß Fig* 6 durch eine Gleichung auszudrücken, wird sie

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im Speicher durch diskrete Abtastwerte mit spezifischen Intervallen, beispielsweise jede 10 ms, gespeichert. Es ist daher möglich, daß, wenn die Einschaltzeit t_ON / \ gemessen wird, S unmittelbar erhalten wird. Die Punkte O£) und ζο) in Fig. 6 entsprechen den Punkten (^) und (β) in Fig. 5.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebe der freilaufenden Zähler 123,125, der Register 127,129 und der Registersteuerschaltungen I3I und 133- Ein. Bezugstaktsignal E, das durch den MPU II5 erzeugt ist, wird dem freilaufenden Zähler 123 zugeführt, wobei im Folgenden lediglich eines der äquivalenten Teile zur Vereinfachung aufgeführt wird. Der freilaufende Zähler 123 zählt synchron zum Taktsignal E vorwärts oder rückwärts, beginnend an dem Zählwert, der durch den Initialisierungszyklus spezifiziert oder bestimmt ist, wie das in Fig. 8A oder 8b dargestellt ist, unabhängig vom Betrieb des MPU II5. Gemäß der in Fig. 8A dargestellten Betriebsart zählt der Zähler 123 vorwärts, beginnend bei einem Wert fOO, der durch die Initialisierung eingestellt ist, und wenn der Inhalt des Zählers 123 zu ^FF wird, wird der Zählirert oder Zählerstand auf IfOO abhängig von dem nächsten ankommenden Taktsignal E verringert. Danach wird der obige Betrieb wiederholt. Andererseits zählt bei der Betriebsart gemäß Fig. 8b der Zähler 123 von dem Wert |fF rückwärts, der durch die Initialisierung eingestellt ist, und wenn der Zählwert bzw. Zählerstand )$00 erreicht, springt er zu $FF hinauf, abhängig vom nächsten Taktsignal E, wobei er wieder zum Rückwärtszählen bereit ist. Irgendeine der Betriebsarten kann abhängig vom erforderlichen Steuerverfahren gewählt werden.

Der MPU II5 gibt an die RegisterSteuerschaltung 131 einen Befehl ab, um zu erreichen, daß die Registersteuerschaltung 131 ein Triggersignal an das Register 127 abhängig von der Anstiegs- oder der Abfallflanke des Eingangssignals abgibt,

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beispielsweise einenWSP (Achsendrehzahlimpuls). Abhängig vom Triggersignal nimmt das Register 127 den Inhalt des freilaufenden Zählers 123 auf und speichert ihn, der erreicht ist, wenn das Triggersignal erzeugt wird. Das Register 127 besitzt beispielsweise einen 16-Bit-Aufbau.

Fig. 9 zeigt die Art, wie die Periode des WSP-Signals (Achsendrehzahlimpuls-Signal) erhalten wird. Software steuert die Abgabe des Triggersignals abhängig von der Anstiegsflanke oder der Abfallflanke zur Aufnahme der Achsendrehzahl (Raddrehzahl). Gemäß Fig. 9 ist angenommen, daß das Triggersignal abhängig von der Anstiegsflanke des WSP-Signals gemäß dem Programm abgeleitet ist. Dieser Befehl zum Triggern wird mittels Software erreicht und die in Fig. 7 dargestellte Registersteuerschaltung I3I hält den alten Befehl, bis dieser Befehl zur Schaltung I3I gesendet wird, um deren Inhalt von neuem zu schreiben bzw. zu überschreiben. Wenn ein Signal, das die Anstiegsflanke des WSP anzeigt, empfangen wird, wird der zu diesem Augenblick gezählte Wert des freilaufenden Zählers 123 in dem Q-Register I5I des Registers 127 gemäß Fig.7 gespeichert. Wenn ein Signal, das die Anstiegsflanke des nächsten WSP oder des η-ten (n < 10) folgenden WSP im Fall hoher Achsendrehzahl anzeigt, empfangen wird, wird der Zählwert des freilaufenden Zählers zu diesem Augenblick in dem P-Register 149 des Registers 127 gemäß Fig. 7 gespeichert. Der Vorgang des Speicherns der Inhalte des freilaufenden Zählers in die P- und Q-Register wird durch den Ereignisübergang des WSP durchgeführt, d.h., der Unterbrechungsbetrieb wird abhängig von dem WSP-Signal durchgeführt, und die Zählwerte werden durch die Unterbrechungsverarbeitung gespeichert. Die Zeit, die zum Speichern jedes Inhalts erforderlich ist, beträgt 4-5 /*s, so daß der Speicherbetrieb durch die P- und Q-Register in etwa 9Ms beendet ist. Gemäß diesem oben erläuterten Verfahren kann die Dauer oder Breite eines Impulses eines Impulssignals

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großer Wiederholperiode auf etwa 9 Ms genau gemessen werden. Folglich kann das Erfordernis bei dem herkömmlichen Meßverfahren,gemäß dem der MPU ausschließlich während der Dauer des Impulses bei der Messung der Impulsbreite verwendet werden muß, beseitigt werden. Folglich kann jede der Zeiten, die für die verschiedenen Verarbeitungen erforderlich sind, die für den nunmehr vorliegenden Blockierschutz notwendig sind, verkürzt werden.

Wenn die P- und Q-Register das Speichern der Inhalte des freilaufenden Zählers beenden, erzeugt die Software einen Befehl, um zu erreichen, daß die P- und Q-Register zwischen sich einen Subtrahierbetrieb durchführen. Und das Ergebnis der Subtraktion wird beispielsweise in einem S-Register 153 des Registers 127 gespeichert. Wenn die Subtraktion ein Übertragssignal erreicht, wird die Subtraktion unter Berücksichtigung des Übertragssignals durchgeführt. Die Achsendrehzahl wird aus dem obigen Ergebnis erhalten. In bestimmten Fällen kann es schwierig sein, aufgrund des mechanischen Aufbaus des Achsendrehzahlfühlers gleichförmige WSP-Signale zu erhalten, weshalb die I/O-Schaltung von dem Fühler ein Signal empfangen, kann, das verschiedene Tastverhältnisse besitzt. In solchen Fällen kann, wenn die Achsendrehzahl durch Messen der Dauer eines einzigen Impulses bestimmt wird, ein großer Fehler abhängig von dem Augenblick der Abtastung eingeführt werden, wodurch die Genauigkeit der Messung verschlechtert wird. Um den Meßfehler aufs Äußerste zu verringern, werden die Impulsbreiten W.,W₂,W ,... mehrerer Achsendrehζahlimpulse gemessen, wie in Fig. 10 dargestellt, und wird der Durchschnittswert W berechnet. Durch Verwenden des berechneten Durchschnittswertes als Achsendrehzahl-Daten für die folgende Berechnung kann die Abweichung des Ausgangssignals des Achsendrehzahlfühlers in großem Ausmaß kompensiert werden.

Für den Fall niedriger Achsendrehzahl (Raddrehzahl) kann der

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Zustand, daß sich die Achse auf niedriger Drehzahl befindet, in dem Schritt 35 gemäß Fig. 3 geprüft werden, und können Signale synchron zu der Anstiegs- und der Abfallflanke eines Achsendrehzahlimpulses als Triggersignale verwendet werden. Folglich ist es möglich, ausreichende Achsendrehzahldaten zu erreichen, selbst bei Fahren mit niedriger Geschwindigkeit durch Messen der Achsendrehzahldaten während jedes halben Zyklus, wobei diese Daten bisher in jedem Zyklus gemessen worden sind.

Gemäß der Erfindung werden die neuesten Daten jeweils in dem Speicherplatz des RAM mit der Adresse Nr. 1 gespeichert und werden die nächstneuesten Daten in dem Speicherplatz mit der Adresse Nr. 2 gespeichert usw., wobei alle Datenteile in der Folge des Eintreffens am RAM gespeichert werden, so daß das Programm für die Berechnung derAchsendrehzahl einfach durchgeführt werden kann.

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm, das das Verarbeiten des Einbringens des Inhalts des freilaufenden Zählers in den Speicher gemäß der Erfindung wiedergibt.

An den Startschritt 20 schließt sich ein Schritt 21 an, in dem geprüft wird, ob ein Impuls empfangen ist oder nicht. Wenn ein Impuls empfangen ist, erfolgt eine Unterbrechung für eine Verarbeitung in einem Schritt 22. Im Schritt 22 werden alle Daten in dem RAM um einer Speicherstelle nach unten verschoben, d.h., der Inhalt der Adresse Nr. 8 wird zur Adresse Nr. 9 verschoben, der Inhalt der Adresse Nr. 7 wird zur Adresse Nr. 8 übertragen usw. Nachdem der Inhalt der Adresse Nr. 1 zum Speicherplatz der Adresse Nr. 2 übertragen worden ist, wird der Inhalt oder der Zählwert des freilaufenden Zählers in einem Schritt gelesen und in dem Speicherplatz der Adresse Nr. 1 gespeichert. Dieser Vorgang ist in den Fig. 12-15 dargestellt. Fig. 13 zeigt den Zustand der im RAM gespeicherten Daten,

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wenn der Impuls WSP 9 emp&ngen wird. Die neuesten Daten T9 werden in der Adresse Nr. 1 gespeichert, und die folgenden Adressen des RAM sind durch die Datenblöcke in der Folge deren Eintreffens besetzt. Fig. 14 zeigt den Zustand der im RAM gespeicherten Datenblöcke, wenn der Impuls WSP 10 empfongen wird. Fig.15 zeigt den Zustand der in dem RAM gespeicherten Datenblöcke, wenn der Impuls WSP 12 empfangen wird. In beiden Zuständen sind die neuesten Daten in der Adresse Nr. 1 gehalten bzw. gespeichert und sind die folgenden Adressen durch die in der Folge ihres Eintreffens angeordneten Datenblöcke beseizt. Bei dieser Anordnung der Datenblöcke kann die Differenz zwischen den in den Adressen Nr. 1 und Nr. 2 gespeicherten Datenblöcken erhalten werden zum Berechnen des ImpulsabStandes, die Differenz zwischen den Datenblöcken in den Adressen Nr. 1 und Nr. 9 zur Berechnung von acht Impulsabständen oder Perioden, die Differenz zwischen denjenigen in den Adressen Nr. 1 und Nr. 5 für vier Impulsabstände oder Perioden, und die Differenz zwischen denjenigen in den Adressen Nr. 1 und Nr. 3 für zwei Impulsabstände oder Perioden. Diese Perioden besitzen konstanten Wert, da es unnötig ist, in jedem Betriebsschritt zu prüfen, welche Adressen in dem RAM zu wählen sind. Um Daten zu erreichen, kann sowohl das zugeordnete Programm, als auch die sich ergebende Verarbeitungszext verkürzt werden.

Die erläuterte Verarbeitung ist im FIu ßdiagramm gemäß Fig. 16 dargestellt. Die Verarbeitung beginnt in einem Schritt 2k und die Differenz zwischen den Datenblöcken in den Adressen Nr. 1 und Nr. 2 wird berechnet, um den Impulsabstand zu erhalten in einem Schritt 25- Die Differenz, die zu T angenommen ist, wird mit einem Bezugswert t_Q in einem Schritt 26 verglichen. Wenn T kleiner als t_Q ist, wird die Differenz zwischen den Datenblöcken in den Adressen Nr. 1 und Nr. 9 in einem Schritt 27 berechnet, um das achtfache des Impulsabstandes zu erhalten. Durch Teilen der sich

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ergebenden Periode durch acht wird der durchschnittliche Impulsabstand mit verringertem Fehler erhalten. In einem Schritt 28 wird geprüft, ob t <T < 2t oder nicht. Für den Fall, daß t < T < 2t„ erfüllt ist, wird die Differenz zwischen den Datenblöcken in den Adressen Nr. 1 und Nr. in einem Schritt 29 berechnet, um das Vierfache des Impulsabstandes zu erhalten. Die erhaltene Periode wird dann durch vier zur Mittelwertbildung geteilt. In einem Schritt 30 wird geprüft, ob 2t_Q < T < kt_Q oder nicht, und wenn die Ungleichung erfüllt ist, wird die Datendifferenz zwischen den Adressen Nr. 1 und Nr. 3 in einem Schritt 3I berechnet, um das Doppelte des Impulsabstandes zu erhalten. Dann wird zur Berechnung des Mittelwertes die so erhaltene Periode durch zwei geteilt. Wenn T ^> ^t_, wird die Datendifferenz zwischen den Adressen Nr. 1 und Nr. 2 berechnet, um lediglich den Impulsabstand zu erhalten.

Wie erläutert, kann durch Speichern der neuesten Daten in der Kopf-Speicherstelle des Speichers, und auch durch Belegen der folgenden Speicherplätze des Speichers durch die Daten in der Folge ihres Eintreffens, die Berechnung der Achsendrehzahl (Raddrehzahl) in einer kurzen Zeit mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, und kann die Anzahl der Schritte des Programms,und damit die Kapazität des Speichers verringert werden, wodurch ein hervorragender Blockierschutz erreichbar ist.

Fig. 17 zeigt den Zustand, in dem die Abtast-Zeitsteuerung zum Erfassen der Achsendrehzahl geändert wird, wenn die Achsendrehzahl einen bestimmten Wert überschreitet. An Stellen Y und X wird der Inhalt des freilaufenden Zählers in dem Register gespeichert,und an einen Punkt A nach einer Zeit t. wird der Impulsabstand PW zur Berechnung der Achsendrehzahl berechnet. Während einer Zeit t_D (zwischen den

Jd

Punkten A und B) werden die Recheriergebnisse, die auf PW beruhen, aufgenommen, und das IRQ-Signal wird, wenn es

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empfangen wird, bevor die Aufgabe noch nicht beendet worden ist, maskiert. Die Unterbrechungsmarkierung wird gelöscht, um das IRQ-Signal anzunehmen, wenn die Verarbeitung wieder auf den Anfangsschritt oder Startschritt der Hauptroutine zurückkehrt, nach dem Ende der Verarbeitung der obigen Aufgabe (task). Durch derartiges Vorgehen wird verhindert, daß die Aufgabenverarbeitung in der Hauptroutine verzögert wird durch die Unterbrechungsverarbeitung abhängig von dem IRQ-Signal, so daß die normale Verarbeitung möglich ist.

Fig. 18 zeigt das FIu ßdiagramm eines Programms gemäß einem Ausführungsbeispxel der Erfindung. Fig. l8 ist eine ausführliche Form des Schritts 35 gemäß Fig. 3 mit einem Befehl zum Löschen des IRQ-Maskenbits, das der Verbindungsstelle (J/2) gemäß Fig. k zugeführt ist. In Fig. 18 ist der Inhalt des freilaufenden Zählers in einem spezifizierten Speicher abhängig von dem IRQ-Signal in einem Schritt 100 gespeichert, und werden die Inhalte der freilaufenden Zähler einer Subtraktion unterworfen, um die Impulsbreite PW für das Achsendrehzahlsignal in einem Schritt IO5 zu erhalten. In einem Schritt 110 wir die so erhaltene Impulsbreite PW mit einer vorgegebenen Impulsbreite PW₀ verglichen. Wenn PW K PW„, wird die Impulsbreite in einem Schritt 125 berechnet und wird das IRQ-Maskenbit in einem Schritt I30 gesetzt. Wenn PW j£ PW, werden die Schritte ^0-^5 gemäß Fig. 3 und die Schritte 50-75 gemäß Fig. h durchgeführt,und nach der Durchführung dieser Schritte wird das IRQ-Maskenbit in einem Schritt 120 gelöscht und wird von neuem der Schritt 100 erreicht.

Eine noch schnellere Verarbeitung wäre erforderlich im Fall einer Hochgeschwindigkeits-Achsendrehung, bei der der nächste Achsendrehzahlimpuls erhalten wird während der Verarbeitungsroutine (Schritt 115), die die Impulsbreite (d.h., die Achsendrehzahldifferenz), die durch die

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Berechnung des Schritts 125 erhalten ist, durchgeführt wird. In einem solchen Fall wird zum Maskieren des IRQ-Signals, wie das erläutert ist, das IRQ-Maskenbit gesetzt zum Maskieren mehrerer Impulse, und es wird eine Unterbrechung verhindert, um so die Verarbeitungsgeschwindigkeit durch Löschen des IRQ-Maskenb,its zu dem Zeitpunkt zu erhöhen, zu dem die rechnerische Verarbeitungsroutine (Schritt II5) beendet ist.

In Fig. l8 wird, wenn die Impulsbreite PW kleiner wird als die vorgegebene Impulsbreite PW„, der Schritt I30 durchgeführt zum Setzen des IRQ-Maskenbits. Folglich wird, wenn nicht das IRQ-Maskenbit im Schritt 120 nach der Durchführung des Schritts 115 gelöscht ist, das IRQ-Signal zum Erfassen der Achsendrehzahl ignoriert, selbst wenn es empfangen wird, während der Schritt II5 in dem Hauptprogramm durchgeführt wird. Nach der Durchführung des Schritts 120 wird das IRQ-Signal zum Erfassen der Achsendrehzahl angenommen, um von neuem die Erfassung der Achsendrehzahl durchzuführen.

Wenn die Achsendrehzahl verringert wird, derart, daß die Impulsbreite größer als T„ wird, werden die Achsendrehzahldaten in Datenadressen in dem RAM gespeichert zur Durchführung einer normalen Steuerverarbeitung, d.h., solchen Aufgaben, wie die Prüfung des Schleuderzustandes, die Abgabe des Bremsenlösesignals, das Lösen der Bremsen und das Messen der Einschaltzeit.

Wie erläutert, kann dadurch, daß die Abtastzeitsteuerung variabel gemacht wird für das Erfassen der Achsendrehzahl durch die Steuerung mittels Software und daß die Achsen-r drehzahl für Zeiten von Hochgeschwindigkeitsdrehung durch Verwendung der variablen Abtastzeitsteuerung erfaßt wird, verhindert werden, daß der MPU belegt ist zum Zweck der Erfassung der Achsendrehzahl, so daß verhindert wird, daß die obige Aufgabe (task) verzögert wird.

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Claims

Ansprüche:

,1ή Blockierschutz-Verfahren, das verwendet

n Achsendrehzahlfühler (19),'
eine Steuerschaltung (11), die einen Mikrorechner enthält, der die Achsendrehzahl auf der Grundlage des Impulssignales von dem Achsendrehzahlfühler berechnet und ein Bremsenlösesignal abgibt, wenn die Achsen bzw. Räder
schlupfen, und

ein Bremsöl-Steuerglied (23,2p) zum Steuern des Öldrucks, der in der Achsenbremseinrichtung (37₅39) verwendet ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Mikrorechner einen freilaufenden Zähler zum Zählen von Taktimpulsen und einen Speicher zum Speichern des
Inhaltes bzw. des Zählwertes des freilaufenden Zählers enthält, und

daß die Achsendrehzahl (Raddrehzahl) dadurch erhalten
wird, daß

a) ein Unterbrechungsverarbeitungssignal durch Verwendung des Impulssignals von dem Achsendrehzahlfühler gebildet wird,

b) das durchgeführte Programm unterbrochen wird und in 81-(A4662-O3)-MeKl

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ORIGINAL INSPECTED

den Kopf-Speicherplatz des Speichers der Zählwert des freilaufenden Zählers zu dem Zeitpunkt, zu dem das Unterbrechungsverarbeitungssignal abgegeben wird, gespeichert wird,

c) der obige gespeicherte Zählwert des freilaufenden Zählers von dem Kopf-Speicherplatz zum zweiten Speicherplatz übertragen wird, abhängig von dem Unterbrechungsverarbeitungssignal, das nach mindestens einem Zyklus des Impulssignals abgegeben wird, der Zählwert des freilaufenden Zählers in diesem Augenblick in den entleerten Kopf-Speicherplatz gespeichert wird, und die Zählwerte von dem Kopf- Speicherplatz in den Speicher in der Folge des Eintreffens nach unten gespeichert werden,

d) eine Differenz zwischen den in dem Kopf-Speicherplatz und einem vorgegebenen Speicherplatz gespeicherten Werten gebildet wird,

e) die Anzahl der Achsendrehzahlimpuls bestimmt wird, die zum Berechnen eines Durchschnittswertes verwendet wird, abhängig von der Größe der Differenz, die in dem Schritt d erhalten wird und dann die Lage des Speicherplatzes in dem Speicher, aus dem der gespeicherte Wert entnommen wird,

f) eine Differenz zwischen den in dem Kopf-Speicherplatz

und dem im Schritt e gewählten Speicherplatz gespeicherten Werten berechnet wird, und dann die durchschnittliche Achsendrehzahl erhalten wird,und

g) die Achsendrehzahl aus dem im Schritt f erhaltenen Ergebnis berechnet wird.
2. Blockierschutz-Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

h)ein Maskenbit für ein Unterbrechungssignal gesetzt wird vor dem Schritt b, wenn die im Schritt d erhaltene Differenz einen vorgegebenen Wert überschreitet.

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