DE3639388A1 - Antiblockierbremsregelsystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antiblockierregelungseinrichtung, die für ein Bremsregelsystem eines Fahrzeugs geeignet ist.

Es sei angenommen, daß die Fahrgeschwindigkeit V ist und die Umfangsgeschwindigkeit eines Rades V _w beträgt. Die Schlupfrate S ist dann durch folgende Gleichung definiert:

Es ist auch bekannt, daß bezüglich des Reibungskoeffizienten μ in Fahrtrichtung zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche ein Zusammenhang mit der Schlupfrate S besteht, wie durch die Kurve a in Fig. 1 dargestellt. In Kurve a ist auf der vertikalen Achse der Reibungskoeffizient μ als normierter Wert aufgetragen, dessen Maximalwert gleich 1 ist. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, hat der Reibungskoeffizient μ ein Maximum bei einer Schlupfrate S von 0,2 oder dicht dabei und nimmt mit einer Steigerung der Schlupfrate S ab, wenn das Rad gegen Drehung blockiert wird, beispielsweise infolge einer plötzlichen Bremsung. Damit das Fahrzeug auf minimale Distanz mit Hilfe einer Bremsung der Räder zum Halten gebracht wird, ist es notwendig, daß die Bremskraft, die den Rädern zugeführt wird, so groß ist, daß der Reibungskoeffizient μ sich stets dem Maximalwert nähert,mit anderen Worten, die Schlupfrate S muß dicht bei 0,2 gehalten werden. Eine Antiblockierbremsregelvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem muß daher in der Lage sein, die den Rädern zugeführte Bremskraft so zu regeln, daß die Schlupfrate S den oben erwähnten günstigen Wert annimmt.

Im allgemeinen ist es schwierig, die Schlupfrate an einem laufenden Rad, beispielsweise bei einem Automobil direkt zu messen. Die bekannten Antiblockierbremsregelvorrichtungen erfüllen das vorgenannte Erfordernis daher durch Verwendung von meßbaren Werten, die sich indirekt auf die Schlupfrate S beziehen. Bei einer dieser bekannten Antiblockierbremsregelvorrichtungen wird das Verhältnis zwischen der Anstiegsrate und der Abfallrate der Umfangsgeschwindigkeit des Rades in einfacher Weise ermittelt und der Reibungskoeffizient μ wird daraus abgeschätzt, um auf diese Weise die den Rädern zugeführte Bremskraft zu regeln. Obgleich man mit einer solchen Vorrichtung eine gewünschte Bremswirkung hervorbringen kann, wenn das Fahrzeug auf flacher Straßenoberfläche läuft, ist das System doch nicht in der Lage, eine zufriedenstellende Antiblockierwirkung bei schlechten Straßenverhältnissen hervorzubringen, da die Radumfangsgeschwindigkeit nicht gleichmäßig steigt oder fällt und die ermittelten Werte für das vorgenannte Verhältnis daher breit variieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme des Standes der Technik zu überwinden und eine Antiblockierbremsregelvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, eine geregelte Bremskraft am jeweiligen Rad entsprechend der Änderung des Reibungskoeffizienten zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche, auf dem das Rad läuft, hervorzubringen, selbst wenn das Fahrzeug auf unebenem Untergrund läuft, um auf diese Weise ein unerwünschtes Blockieren des Rades zu verhindern und eine Minimierung des Bremsweges zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Schlupfrate und dem Reibungskoeffizienten;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Betriebsvorgänge in der Ausführungsform nach Fig. 2;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm der Wirkungen in der Ausführungsform nach Fig. 2;

Fig. 5 ein Diagramm bezüglich des Zusammenhangs zwischen dem Verhältnis α und dem Reibungskoeffizienten μ;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das die Einstellbetriebsart für simulierte Fahrgeschwindigkeit dargestellt; und

Fig. 7 und 8 Flußdiagramme von Programmen im Falle der Verwendung von Mikrocomputern anstelle der Ausführungsform nach Fig. 2.

Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.

Gemäß den Fig. 2 und 3 wird die Druckkraft, die auf ein Bremspedal 1 ausgeübt wird, auf den Hauptbremszylinder 2 übertragen, der einen Hydraulikdruck P entsprechend dieser Druckkraft erzeugt, der auf die Radbremszylinder 3 übertragen wird.

Der Radbremszylinder 3 erzeugt eine Bremskraft f _b entsprechend dem zugeführten Hydraulikdruck P, und das Rad 4 des Kraftfahrzeugs wird durch die Differenz zwischen der Bremskraft f _b und der Antriebskraft f _r , die von der Straßenoberfläche 5 herstammt, gebremst, wobei der Reibungskoeffizient μ zwischen dem Rad 4 und der Straßenoberfläche 5, auf der das Rad 4 läuft, miteingeht, wodurch die Umfangsgeschwindigkeit V _w des Rades 4 bestimmt wird. Die Schlupfrate S ergibt sich aus der Differenz zwischen der Umfangsgeschwindigkeit V _w und der Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs 6, und der Reibungskoeffizient μ zwischen dem Rad 4 und der Straßenoberfläche 5 wird in Übereinstimmung mit der Schlupfrate S bestimmt. Die Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs 6 wird durch die Reibungskraft verändert, die dem Rad 4 von der Straßenoberfläche 5 vermittelt wird, basierend auf dem genannten bestimmten Reibungskoeffizienten μ. Die Umfangsgeschwindigkeit V _w des Rades 4 wird durch einen Radumfangsgeschwindigkeitsdetektor 8 aus der Drehzahl des Rades 4 ermittelt. Dieser Umfangsgeschwindigkeitsdetektor 8 besteht aus einem elektromagnetischen oder optischen Impulsgenerator, einem Zähler und einem Faktormultiplizierer, um den Raddurchmesser zu berücksichtigen, und dergleichen. Die Radumfangsgeschwindigkeit V _w , die von dem Detektor 8 ermittelt worden ist, wird einem Radumfangssollgeschwindigkeitseinsteller 9, einem Radumfangsgeschwindigkeits-Meßabschnittseinsteller 10, einem Komparator 11 und einem Rechner 12 zugeführt. Der Einsteller 9 berechnet die simulierte Fahrgeschwindigkeit V _r auf der Grundlage der Radumfangsgeschwindigkeit V _w , die von dem Detektor 8 ermittelt wird, und des Reibungskoeffizienten μ, der von einem Wandler 13 zugeführt wird, und die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s wird aus der berechneten simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r und der voreingestellten optimalen Schlupfrate S _r errechnet und dem Einsteller 10 und dem Komparator 11 zugeführt. Dieser Komparator 11 vergleicht die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s mit der augenblicklichen Radumfangsgeschwindigkeit V _w und liefert ein Vergleichsergebnis zu einem Mäßigungssignalgenerator 14. Dieser Signalgenerator 14 liefert ein Mäßigungssignal m an ein Solenoidventil 15, wenn das Vergleichsergebnis zeigt, daß die augenblickliche Radumfangsgeschwindigkeit V _w geringer als die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s ist. Wenn das Vergleichsergebnis zeigt, daß die augenblickliche Radumfangsgeschwindigkeit V _w höher als die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s ist, dann liefert der Signalgenerator 14 ein Mäßigungsfreigabesignal an das Solenoidventil 15.

Der Einsteller 10 liefert an einen Rechner 12 ein Signal T _k , was veranlaßt, daß die Speicherung der Radumfangsgeschwindigkeit V _w dem Rechner 12 zugeführt wird und die Zeit t dem Rechner 12 von einem Zeitgeber 16 zugeführt wird. In die Auswertung gehen auch die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s und die augenblickliche Radumfangsgeschwindigkeit V _w ein. Beide Geschwindigkeiten werden dem Einsteller 10 zugeführt, der aus ihnen das Signal T _k macht, das dem Rechner 12 zugeführt wird. Das heißt, der Einsteller 10 errechnet die Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k1 und V _k2 der Schlupfraten von beispielsweise 0,1 und 0,3 gegenüber der simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r auf der Grundlage der Radumfangssollgeschwindigkeit V _s aus dem Einsteller 9 und vergleicht diese Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k1 und V _k2 mit der herrschenden Radumfangsgeschwindigkeit V _w und liefert ein Signal T _k zu demjenigen Zeitpunkt, zu welchem die augenblickliche Radumfangssollgeschwindigkeit gleich den Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k1 bzw. V _k2 geworden ist. Der Rechner 12 speichert die Zeit t _p vom Zeitgeber 16 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _wp vom Detektor 8 durch das Signal T _k , das vom Einsteller 10 zum Zeitpunkt t _p empfangen wird, wenn die augenblickliche Radumfangsgeschwindigkeit V _w gleich der Radumfangssollgeschwindigkeit V _k1 in der absteigenden Phase der augenblicklichen Radumfangsgeschwindigkeit ist, und anschließend speichert er die Zeit t _q vom Zeitgeber 16 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _wq vom Detektor 8 durch das Signal T _k , das vom Einsteller 10 zum Zeitpunkt t _q empfangen wird, wenn die augenblickliche Radumfangsgeschwindigkeit V _w gleich der Radumfangssollgeschwindigkeit V _k2 wird. In der ansteigenden Phase der augenblicklichen Radumfangsgeschwindigkeit V _w speichert der Rechner 12 die Zeit t _r vom Zeitgeber 16 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _wr vom Detektor 8 durch das Signal T _k vom Einsteller 10 zum Zeitpunkt t _r , wenn die augenblickliche Radumfangsgeschwindigkeit V _w wieder gleich der Radumfangssollgeschwindigkeit V _k2 wird, und speichert ferner die Zeit t _s vom Zeitgeber 16 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _ws vom Detektor 8 durch das Signal T _k vom Einsteller 10 zum Zeitpunkt t _s , wenn die Radumfangsgeschwindigkeit V _w wieder gleich der Radumfangssollgeschwindigkeit V _k1 wird. Das Verhältnis α der durchschnittlichen Beschleunigung _wu zur mittleren Verzögerung _md , d. h. das Verhältnis des Mittelwerts der Anstiegsgeschwindigkeit zum Mittelwert der Abfallgeschwindigkeit der Radumfangsgeschwindigkeit wird aus den gespeicherten Zeiten t _p , t _q , t _r , t _s berechnet, und für die Radumfangsgeschwindigkeiten V _wp , V _wq , V _wr und V _ws folgt: Das so berechnete Verhältnis α wird dem Wandler 13 zugeführt. Hier wird das Verhältnis α dem Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche 5 zugeordnet, ohne Rücksicht auf die Größe des Trägheitsmoments des Rades 4. Wenn beispielsweise der Reibungskoeffizient μ hoch ist, dann wird das Verhältnis α groß, wenn umgekehrt der Reibungskoeffizient niedrig ist, dann wird das Verhältnis α klein. Die Beziehung zwischen dem Verhältnis α und dem Reibungskoeffizienten μ kann entweder aus der kinematischen Gleichung des Raddrehungssimulationssystems 17 zum Zeitpunkt des Bremsens oder aus Versuchen mit einem vorhandenen Fahrzeug bestimmt werden. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 5 mit der Kurve b aufgezeichnet. Die so ermittelte Beziehung zwischen dem Verhältnis α und dem Reibungskoeffizienten μ, ausgedrückt durch die Kurve b, wird in den Wandler 13 voreingegeben, so daß der Wandler 13 beide Einsteller 9 und 10 mit dem Reibungskoeffizienten μ entsprechend dem zuzuführenden Verhältnis α versorgt.

Das Solenoidventil 15, dem das Mäßigungssignal m und das Mäßigungsfreigabesignal vom Signalgenerator 14 zugeführt werden, arbeitet bei Empfang des Mäßigungssignals m derart, daß der Hydraulikdruck P vom Hauptbremszylinder 2 in einen Tank einer Hydraulikdruckquelle 18 abgeleitet wird, und bei Empfang des Mäßigungsfreigabesignals arbeitet das Ventil derart, daß es den hydraulischen Bremsdruck von der Quelle 18 dem Radbremszylinder 3 zuführt, um den gemäßigten hydraulischen Druck P wieder aufzubauen.

Das so aufgebaute Antiblockierbremsregelsystem 30 soll nun bezüglich seiner Wirkungsweise erläutert werden.

In dem Einsteller 9 sind die Anfangswerte _r0 und S _r0 der Verzögerung _r der simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r bzw. der Schlupfrate S _r eingegeben. Als Anfangswerte _r0 und S _r0 werden aus Sicherheitsgründen die Werte für eine Straßenoberfläche eingegeben, die einen hohen Reibungskoeffizienten hat. Beispielsweise ist _r0 = -1G (G steht für die Erdbeschleunigung), und S _r0 = 0,25. Bei einem Fahrzeug 6, das mit einer Geschwindigkeit von V _w0 fährt, führt beim Aufbringen einer Druckkraft auf das Pedal 1 zum Zeitpunkt t ₀ und der daraus folgenden Zuführung von Hydraulikdruck P vom Hauptbremszylinder 2 zu dem Radbremszylinder 3 der Einsteller 9 einen Taktbetrieb durch das Signal von einem Schalter (nicht dargestellt) aus, der die Zuführung der auf das Pedal 1 einwirkenden Kraft ermittelt, und er empfängt vom Detektor 8 die Radumfangsgeschwindigkeiten V _w0, V _w01, V _w02, V _w03, . . . zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt t ₀, t ₀₁, t ₀₂, t ₀₃, . . ., und führt nacheinander die Berechnung der simulierten Fahrgeschwindigkeiten auf der Grundlage nachfolgender Gleichungen aus:

V _r01 = V _w0 - _r0(t ₀₁ - t ₀) = -V _w0 - _r0 T _s

zum Zeitpunkt t ₀₁,

V _r02 = V _w01 - _r0(t ₀₂ - t ₀₁) = V _w01 - _r0 T _s

zum Zeitpunkt t ₀₂, und

V _r03 = V _w02 - _r0(t ₀₃ - t ₀₂) = V _w02 - _r0 T _s

zum Zeitpunkt t ₀₃.

Weiterhin werden bei den Zeiten t ₀₁, t ₀₂, t ₀₃, . . . die simulierten Fahrgeschwindigkeiten V _r01, V _r02, V _r03, . . ., die zu den entsprechenden Zeiten berechnet worden sind, mit den augenblicklichen Radumfangsgeschwindigkeiten V _w01, V _w02, V _w03, . . . zu den entsprechenden Zeitpunkten verglichen, und wenn die simulierte Fahrgeschwindigkeit größer als die herrschende Radumfangsgeschwindigkeit wird, dann wird angenommen, daß das Rad 4 begonnen hat, durchzurutschen, und diese Berechnung und der Vergleich werden unterbrochen. Gleichzeitig, da die Berechnungsformel der simulierten Fahrgeschwindigkeit im Falle größerer simulierter Fahrgeschwindigkeit als die herrschende Radumfangsgeschwindigkeit als die Berechnungsformel der simulierten Radgeschwindigkeit V _r1 beim ersten Zyklus der Antiblockierregelzyklen für das Ansteigen und den Abfall der Radumfangsgeschwindigkeit gegeben ist, wird die Berechnung der Radumfangssollgeschwindigkeit V _s1 zu dem genannten ersten Zyklus mit jener simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r1 begonnen. Wenn daher beispielsweise die simulierte Fahrgeschwindigkeit erstmals zum Zeitpunkt t ₀₃ (= t ₁) größer als die Radumfangsgeschwindigkeit geworden ist, dann führt der Einsteller 9 die folgende Gleichung aus:

V _s1 = [V _w02 - _r0(t - t ₀₂)] (1 - S _r0),

wobei t die Zeit ist, die seit dem Zeitpunkt t ₀ verstrichen ist, und [V _w02 - _r0(t - t ₀₂)] ist die simulierte Fahrgeschwindigkeit V _r1 des ersten Zyklus. Der Einsteller 9 gibt das Ergebnis der Berechnung als die erste Radumfangssollgeschwindigkeit V _s1 an den Einsteller 10 und den Komparator 11 ab. Der Einsteller 10 berechnet die Radumfangssollgeschwindigkeit V _k11 und V _k21 entsprechend den Schlupfraten 0,1 bzw. 0,3 aus der zugeführten Radumfangssollgeschwindigkeit V _s1 und vergleicht die so berechneten Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k11 und V _k21 mit der Radumfangsgeschwindigkeit V _w . Wenn V _k11 größer als V _w zum Zeitpunkt t ₂ wird, dann liefert der Einsteller 10 ein Signal T _k , während der Rechner 12 bei Empfang des Signals T _k zum Zeitpunkt t ₂ den Zeitpunkt t ₂ vom Zeitgeber 16 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w vom Detektor 8 als t _p1 bzw. V _wp1 speichert. Der Komparator 11 vergleicht die zugeführte Radumfangssollgeschwindigkeit V _s1 mit der augenblicklichen Radumfangsgeschwindigkeit V _w und gibt das Ergebnis des Vergleiches an den Signalgenerator 14 ab. Wenn V _w kleiner als V _s1 zum Zeitpunkt t ₃ wird, dann ermittelt dies der Signalgenerator 14 und gibt ein Mäßigungssignal m an das Solenoidventil 15 ab, das bei Empfang dieses Signales so betätigt wird, daß es Hydraulikdruck P vom Hauptbremszylinder 2 in den Tank der hydraulischen Druckquelle 18 fließen läßt, um den Hydraulikdruck P, der dem Radbremszylinder 3 von dem Hauptbremszylinder 2 zugeführt wird, zu vermindern. Selbst wenn der Hydraulikdruck P, der dem Radbremszylinder 3 zugeführt wird, herabgesetzt wird, steigt die Radumfangsgeschwindigkeit V _w nicht sofort an, weil das Rad 4 ein Trägheitsmoment aufweist. Sie steigt nach der Verminderung nach dem Zeitpunkt t ₃ an. Wenn V _k21 größer als V _w zum Zeitpunkt t ₄ wird und zum Zeitpunkt t ₅ kleiner als V _w wird, dann gibt der Einsteller 10 zu den entsprechenden Zeitpunkten ein Signal T _k ab, und der Rechner 12, der dieses Signal T _k zu den Zeiten t ₄ und t ₅ erhält, speichert die Zeiten t ₄ und t ₅ vom Zeitgeber 16 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w vom Detektor 8 als t _q1, t _r1 bzw. V _wq1, V _wr1. Wenn V _w größer als V _s1 zum Zeitpunkt t ₆ wird, dann ermittelt dies der Signalgenerator 14 und gibt ein Mäßigungsfreigabesignal an das Solenoidventil 15 ab, das nun ermöglicht, daß Hydraulikdruck von der Hydraulikdruckquelle 18 dem Radbremszylinder 3 zugeführt wird, damit dieser den zuvor verminderten Hydraulikdruck P wieder annimmt. Dieser Wiederaufbau von Hydraulikdruck P führt nicht zu einer sofortigen Herabsetzung der Radumfangsgeschwindigkeit V _w , so daß, wenn V _k11 kleiner V _w zum Zeitpunkt t ₇ wird, der Einsteller 10 ein Signal T _k abgibt und der Rechner 12 die Zeit t ₇ und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w als t _s1 bzw. V _ws1 speichert, und zum gleichen Zeitpunkt berechnet er das Verhältnis a ₁ in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:

Außerdem führt der Rechner das Ergebnis dieser Berechnung dem Wandler 13 zu. Aus dem zugeführten Verhältnis α ₁ ermittelt der Wandler 13 den Reibungskoeffizienten μ ₁ entsprechend dem Verhältnis a ₁ und führt den so bestimmten Reibungskoeffizienten μ ₁ den Einstellern 9 und 10 zu.

Der Einsteller 9 korrigiert die simulierte Radumfangsverzögerung _r von _r0 auf -μ ₁G (G ist die Erdbeschleunigung) entsprechend dem zugeführten Reibungskoeffizienten μ ₁ und ermittelt die simulierte Fahrgeschwindigkeit aus dem korrigierten _r2 = -μ ₁G auf die gleiche Weise wie die Berechnung vom Zeitpunkt t ₀ bis t ₁. Der Vergleich dieser berechneten simulierten Fahrgeschwindigkeit mit der Radumfangsgeschwindigkeit wird sukzessiv ausgeführt, und wenn die simulierte Fahrgeschwindigkeit größer als die Radumfangsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t ₉ wird, dann wird dies dafür genommen, daß das Rad 4 wieder durchzurutschen begonnen hat, und der zweite Zyklus der Antiblockierregelzyklen für die Steigerung und Verminderung der Radumfangsgeschwindigkeit wird entsprechend der simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r2 begonnen, die in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, bestimmt wird. Das Ergebnis dieser Berechnung wird als neue Radumfangssollgeschwindigkeit V _s2 dem Einsteller 10 und dem Komparator 11 zugeführt. In derselben Weise, wie oben beschrieben, berechnet der Einsteller 10 dann die Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k12 und V _k22 entsprechend den Schlupfraten 0,1 bzw. 0,3, und auf dieser Grundlage führt der Rechner 12 die Berechnung des Verhältnisses α ₂ aus und gibt den neuen Reibungskoeffizienten μ ₂ ab. Wenn V _w kleiner als V _s2 zum Zeitpunkt t ₁₀ wird, dann gibt der Generator 14 ein Mäßigungssignal m ab, um den Bremsdruck herabzusetzen und wenn V _w größer als V _s2 zum Zeitpunkt t ₁₁ wird, dann gibt der Generator 14 nun ein Mäßigungsfreigabesignal ab, um den Mäßigungsbetrieb zu beenden. Anschließend werden die oben beschriebenen Vorgänge wiederholt. Im Falle, daß V _w kleiner als V _s2 während der Zeitperiode zwischen t ₇ und t ₈ aufgrund der neuen Radumfangssollgeschwindigkeit V _s2 wird, dann wird ein Mäßigungssignal m während dieser Zeitperiode abgegeben. Auch im Falle, daß die Radumfangsgeschwindigkeit V _w nicht gleich den berechneten Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k21, V _k22, . . . . . werden sollte, wird dies als eine schwache Blockierung des Rades angesehen und es wird keine Abschätzung von μ und keine Korrektur der simulierten Radumfangsverzögerung _r ausgeführt.

Entsprechend der Regelvorrichtung 30 des oben beschriebenen Aufbaus wird der Reibungskoeffizient μ abgeschätzt, indem das Verhältnis α bestimmt wird, und auf dieser Grundlage werden die simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r und die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s korrigiert, so daß die Einrichtung in der Lage ist, eine Antiblockierregelung im wesentlichen entsprechend der Änderung des Reibungskoeffizienten μ auszuführen.

Da weiterhin das Verhältnis α aus der Durchschnittsbeschleunigung _wu und aus der Durchschnittsverzögerung _wd bestimmt wird, ist die Einrichtung im wesentlichen unabhängig von einer plötzlichen Änderung der Radumfangsgeschwindigkeit V _w , die beim Fahren auf unebener Straße auftreten könnte, d. h. ist unabhängig von einer momentanen Änderung der Beschleunigung oder Verzögerung der Radumfangsgeschwindigkeit, wie Fig. 4 zeigt, und daher ist die Einrichtung in der Lage, den gewünschten Reibungskoeffizienten μ zu spezifizieren, um normalen Antiblockierbremsbetrieb ausführen zu können.

In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Einsteller 9, 10, der Komparator 11, der Rechner 12, der Wandler 13, der Generator 14 und der Zeitgeber 16 vorgesehen, die zusammen einen elektronischen Steuerkreis 31 bilden, es ist jedoch auch möglich, den elektronischen Steuerkreis 31 durch Verwendung von Mikrocomputern zu bilden und diese Mikrocomputer in Übereinstimmung mit einem Programm zu betreiben, das die in Fig. 7 und 8 dargestellten Schritte umfaßt, um dadurch denselben Betrieb, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform auszuführen. Dieses Programm wird durch ein Signal von einem Schalter gestartet, der eingeschaltet wird, wenn das Pedal 1 niedergetreten wird. An dem Schritt 41 werden die Anfangswerte _r0 und S _r0 der simulierten Fahrverzögerung _r und der Schlupfrate S eingestellt, und im Schritt 42 wird eine Subroutine, wie in Fig. 8 gezeigt, ausgeführt. Im Schritt 401 der Subroutine wird die Radumfangsgeschwindigkeit V _w vom Detektor 8 zum Zeitpunkt t, der einer vorbestimmten Zeitperiode T _s vor dem genannten Zeitpunkt t vorausgeht, eingestellt, und im Schritt 402 wird die Radumfangsgeschwindigkeit V _w vom Detektor 8 zum Zeitpunkt t eingestellt. Im Schritt 403 wird V _w , das im Schritt 401 eingestellt worden ist, durch die Formel V _r = V _w - _r0 × T _s substituiert, um die simulierte Fahrgeschwindigkeit V _r zu dem Zeitpunkt t im Schritt 401 zu errechnen. Im Schritt 404 wird die simulierte Fahrgeschwindigkeit V _r , die im Schritt 403 errechnet worden ist, mit der Radumfangsgeschwindigkeit V _w verglichen, die im Schritt 402 eingestellt worden ist, und wenn V _r ≦ωτ V _w , dann kehrt das Programm zum Schritt 401 zurück, um denselben Betrieb, wie oben erläutert, zu einem Zeitpunkt t nach Verstreichen der nächsten vorbestimmten Zeitperiode T _s zu wiederholen, und wenn V _r ≦λτ V _w , dann verläßt das Programm die Subroutine und geht zum Schritt 43 über.

Im Schritt 43 werden die Radumfangsgeschwindigkeit V _w und die Radumfangssollgeschwindigkeit V _k1 (beispielsweise V _k1, wenn die Schlupfrate S gleich 0,1 ist) berechnet, wobei letztere Größe aus der simulierten Fahrgeschwindigkeit V _r berechnet wird, die man in der Subroutine 42 erhalten hat. Im Schritt 44 wird beurteilt, ob die Radumfangsgeschwindigkeit V _w kleiner als V _k1 ist, und wenn V _w ≦λτ V _k1, dann kehrt das Programm zum Schritt 43 zurück. Wenn entschieden wird, daß V _w ≦ωτ V _k1 zum Zeitpunkt t _p , dann geht das Programm zum Schritt 45 über, bei welchem die Radumfangsgeschwindigkeit V _wp zum Zeitpunkt t _p und die Zeit t _p gespeichert werden. Im Schritt 46 werden die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s mit der anfänglichen eingestellten Schlupfrate S _r0 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w berechnet. Die Ergebnisse dieser Berechnungen werden im Schritt 47 miteinander verglichen, und wenn V _w ≦λτ V _s , dann kehrt das Programm zum Schritt 46 zurück. Wenn hingegen ermittelt wird, daß V _w ≦ωτ V _s , dann geht das Programm zum Schritt 48 über. Im Schritt 48 wird das Solenoidventil 15 so eingestellt, daß ein Hydraulikdruckmäßigungsbetrieb ausgeführt wird.

Im Schritt 49 werden die Radumfangssollgeschwindigkeit V _k2 (beispielsweise bei der Schlupfrate S = 0,3) und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w berechnet. Im Schritt 50 wird die im Schritt 49 berechnete Radumfangssollgeschwindigkeit V _k2 mit der Radumfangsgeschwindigkeit V _w verglichen, und wenn V _w ≦λτ V _k2, dann kehrt das Programm zum Schritt 49 zurück, während wenn V _w ≦ωτ V _k2 zum Zeitpunkt t _q , dann geht das Programm zum Schritt 51 über. Im Schritt 51 werden die Zeit t _q und die Radumfangsgeschwindigkeit V _wq zum Zeitpunkt t _q gespeichert. Anschließend werden die Radumfangssollgeschwindigkeit V _k2 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w im Schritt 52 erneut berechnet. Diese berechnete Radumfangssollgeschwindigkeit V _k2 wird mit der Radumfangsgeschwindigkeit V _w im Schritt 53 verglichen, und wenn V _w ≦ωτ V _k2, dann kehrt das Programm zum Schritt 52 zurück, während, wenn V _w ≦λτ V _k2 zum Zeitpunkt t _r ist, dann geht das Programm zum Schritt 54 über, bei welchem die Zeit t _r und die Radumfangsgeschwindigkeit V _wr zum Zeitpunkt t _r gespeichert werden. Im nächsten Schritt 55 werden die Radumfangssollgeschwindigkeit V _s entsprechend der anfangs eingestellten Schlupfrate S _r0 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w erneut berechnet, und im Schritt 56 wird die im Schritt 55 errechnete Radumfangssollgeschwindigkeit V _s mit der Radumfangsgeschwindigkeit V _w verglichen. Wenn der Vergleich zeigt, daß V _w ≦ωτ V _s , dann kehrt das Programm zum Schritt 55 zurück, wenn hingegen V _w ≦λτ V _s , dann geht das Programm zum Schritt 57 über.

Im Schritt 57 wird das Solenoidventil 15 so eingestellt, daß der Hydraulikdruckmäßigungsbetrieb beendet wird, und im Schritt 58 werden die Radumfangssollgeschwindigkeit V _k1 und die Radumfangsgeschwindigkeit V _w erneut berechnet. Im Schritt 59 wird diese berechnete Radumfangssollgeschwindigkeit V _k1 mit der Radumfangsgeschwindigkeit V _w verglichen, und wenn V _w ≦ωτ V _k1, dann kehrt das Programm zum Schritt 58 zurück. Ist hingegen V _w ≦λτ V _k1 zum Zeitpunkt t _s , dann geht das Programm zum Schritt 60 über, zu welchem die Zeit t _s und die Radumfangsgeschwindigkeit V _ws zum Zeitpunkt t _s gespeichert werden. Beim Schritt 61 wird das Verhältnis α berechnet und der Reibungskoeffizient μ entsprechend dem berechneten Verhältnis α wird bestimmt. Der Reibungskoeffizient μ entsprechend dem Verhältnis α ist zuvor als eine Umwandlungstabelle in einem Speicher gespeichert worden. Im Schritt 62 wird die simulierte Fahrbeschleunigung/Verzögerung _r auf -μG korrigiert, basierend auf dem Reibungskoeffizienten μ, der im Schritt 61 bestimmt worden ist. Anschließend kehrt das Programm zum Schritt 42 zurück und die obigen Schritte werden wiederholt.

In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Schlupfrate S fest, die Erfindung kann jedoch auch in anderer Weise ausgeführt werden. Zum Beseitigen eines Rüttelphänomens, das beim Fahren auf unebener Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten auftreten könnte oder eines Bremsverzögerungsphänomens, das beim Fahren auf einer Straßenoberfläche mit hohem Reibungskoeffizienten auftreten könnte, kann die Einrichtung nach dieser Erfindung so gestaltet sein, daß die Schlupfrate S _r zusammen mit der Korrektur der simulierten Fahrbeschleunigung oder Verzögerung _r korrigiert wird. In diesem Falle sind als Beispiele für die korrigierten Einstellwerte der simulierten Fahrbeschleunigung/Verzögerung _r entsprechend dem Reibungskoeffizienten μ und der Schlupfrate S _r die folgenden Werte der Schlupfrate S _r experimentell ermittelt worden: S _r = 0,3 bis 0,4 im Falle eines hohen Reibungskoeffizienten, d. h wenn der Reibungskoeffizient 0,6 oder darüber beträgt, S _r = 0,2 bis 0,3 im Falle eines mittleren Reibungskoeffizienten, d. h. wenn dieser zwischen 0,35 und 0,6 liegt, und S _r = 0,1 bis 0,2 im Falle eines niedrigen Reibungskoeffizienten, d. h. wenn dieser unterhalb von 0,35 liegt.

Auch kann die Einrichtung so gestaltet sein, daß im Falle der Berechnung der Radumfangssollgeschwindigkeiten V _k1 und V _k2 durch den Einsteller 10 die Schlupfrate S entsprechend dem Reibungskoeffizienten μ geändert wird.

Obgleich die vorliegende Erfindung vorangehend unter Bezugnahme auf ein einzelnes Radbremssystem erläutert worden ist, kann die Erfindung doch auch auf andere Ausführungsformen angewendet werden. Beispielsweise kann die Einrichtung so gestaltet sein, daß die Bremsbetätigung an mehreren Rädern eines Kraftwagens ausgeführt wird oder daß sie nur an den Vorderrädern eines Kraftwagens und getrennt davon an den Hinterrädern ausgeführt wird, oder die Erfindung kann auch an einem Zweikreisbremssystem realisiert sein, bei dem gemeinsam gebremste Räder über Kreuz zusammengeschaltet sind.

Da gemäß dieser Erfindung, wie oben erwähnt, die elektronische Regelschaltung so aufgebaut ist, daß das Verhältnis des Mittelwertes der Anstiegsgeschwindigkeiten zum Mittelwert der Abfallgeschwindigkeiten der Umfangsgeschwindigkeit des Rades in einer vorbestimmten Zeitperiode bei jedem Antiblockierbremszyklus ermittelt wird, damit der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche aus dem so ermittelten Verhältnis abgeschätzt wird, und weil das Solenoidventil zur Steuerung des hydraulischen Bremsdrucks an dem Rad auf der Grundlage dieses abgeschätzten Straßenreibungskoeffizienten geregelt wird, ergibt sich eine extrem vorteilhafte Antiblockierregelung, selbst wenn der Reibungskoeffizient μ in weiten Grenzen variiert. Der Bremsweg kann vermindert werden, man kann unter Aufrechterhaltung eines ausreichenden Lenkvermögens bremsen und weiterhin kann der Reibungskoeffizient wie gewünscht abgeschätzt werden, selbst wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Rades sich wegen unebener Straßenoberfläche ändert, und dementsprechend ergibt sich eine hervorragende Antiblockierregelung, selbst wenn das Fahrzeug auf unebener Straße oder im Gelände fährt.

Claims (3)

1. Antiblockierregeleinrichtung, enthaltend einen Detektor (8) zur Ermittlung einer Radumfangsgeschwindigkeit, ein Ventil (15) zum Regeln einer Bremskraft an dem Rad, und einen elektronischen Regelkreis (31) zum Bestimmen eines Verhältnisses aus einem Mittelwert von Anstiegsgeschwindigkeiten und einem Mittelwert von Abfallgeschwindigkeiten der Umfangsgeschwindigkeit des Rades in einer vorbestimmten Zeitperiode in jedem Antiblockierregelzyklus zur Erhöhung und Verminderung der Radumfangsgeschwindigkeit auf der Grundlage eines Detektorsignals von dem Detektor (8) zur Abschätzung eines Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche aus dem genannten Verhältnis, um eine Radumfangssollgeschwindigkeit auf der Grundlage des abgeschätzten Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche zu korrigieren und um das Ventil (15) so zu betätigen, daß die Radumfangsgeschwindigkeit der korrigierten Radumfangssollgeschwindigkeit angenähert wird.

2. Antiblockierregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Regelkreis (31) dazu eingerichtet ist, die Radumfangssollgeschwindigkeit durch Korrektur einer simulierten Umfangsradverzögerung aus dem abgeschätzten Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche zu korrigieren.

3. Antiblockierregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Regelkreis (31) dazu eingerichtet ist, die Radumfangssollgeschwindigkeit durch Korrektur einer simulierten Umfangsradverzögerung und einer Schlupfrate aus dem abgeschätzten Straßenoberflächenreibungskoeffizienten zu korrigieren.