WO2001096159A1

WO2001096159A1 - Verfahren und vorrichtung zur einstellung der bremswirkung bei einem fahrzeug

Info

Publication number: WO2001096159A1
Application number: PCT/DE2001/002118
Authority: WO
Inventors: Hermann Goebels; Norbert Leibbrand
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2000-06-10
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2002-12-10
Also published as: AU2001276267A1; DE10192411D2; DE10127828A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern. Die Räder können dabei auf einer unterschiedliche Reibwerte aufweisenden Fahrbahn abrollen. Die Einstellung der Bremswirkung an den beiden Rädern geschieht gemeinsam, wobei hierzu zwei Betriebsmodi vorgesehen sind, die abhängig von den vorliegenden Reibwerten an den Rädern und/oder abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder abhängig vom Raddrehverhalten wählbar sind. In einem ersten wählbaren Betriebsmodus, dem oben erwähnten Select-Low-Betrieb, wird die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfassten Bewegungsverhalten des Rades mit dem geringeren Reibwert getätigt. In einem zweiten wählbaren Betriebsmodus, dem oben erwähnten Select-High-Betrieb, geschieht die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfassten Bewegungsverhalten des Rades mit dem höheren Reibwert. Weiterhin wird ein die Fahrzeuglängsverzögerung repräsentierender Verzögerungswert erfasst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der zweite Betriebsmodus, der oben erwähnte Select-High-Betrieb, nur dann gewählt wird, wenn der Verzögerungswert einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einer Vorrichtung zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

Aus dem Stand der Technik sind Möglichkeiten bekannt, der Blockierneigung eines gebremsten Rades entgegenzuwirken, indem man beispielsweise die Bremskraft im Sinne einer Indivi- dual-Regelung an jedem Rad manipuliert. Zu einer solchen In- dividual-Regelung ist allerdings für jedes Rad eine Möglichkeit vorzusehen, die Bremswirkung an diesem Rad individuell beziehungsweise getrennt von den anderen Rädern vorzunehmen. Solche Systeme sehen im Falle einer hydraulisch wirkenden Bremse für jede individuell zu regelnde Radbremse einen Regelungskanal mit den entsprechenden hydraulischen Komponenten vor. Beispielhaft für Antiblockierregelsysteme soll hier auf Bosch Technische Berichte, Band 7 (1980) Heft 2 hingewiesen werden.

Neben solchen Bremssystemen ist aber auch bekannt, die Bremswirkung an mehreren Räder eines Fahrzeugs gemeinsam zu regeln beziehungsweise zu steuern. Aus der DE 22 43 260 C2 01/96159

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(entspricht der US 3,907,378) ist es beispielsweise bekannt, die Bremswirkung an den Radbremsen der Räder einer Achse im Sinne einer Blockierverhinderung gemeinsam einzustellen. Da die Räder einer Achse auf Fahrbahnteilen mit sehr unter- schiedlichen Fahrbahn/Reifen-Reibwerten abrollen können, muß notwendigerweise vorgegeben werden, welches der gemeinsam zu regelnden Räder die gemeinsame Bremswirkung vorgibt. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, zu einer gemeinsamen Einstellung der Bremswirkung an den beiden Rädern einer Achse zwei Betriebsmodi vorzusehen.

In dem einen Betriebsmodus, dem sogenannten Select-Low- Modus, wird die gemeinsame Einstellung der Bremswirkung, im allgemeinen des Bremsdrucks, abhängig von dem Rad mit der geringeren Radgeschwindigkeit getätigt. Bewegt sich das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit unterschiedlichen Fahrbahn/Reifen-Reibwerten auf den Fahrzeugseiten (μ-Split- Bedingung) , so wird der Bremsdruck im Select-Low-Modus in der Regel abhängig von dem Rad mit dem geringeren Fahr- bahn/Reifen-Reibwert getätigt. Im Select-Low-Modus an einer Achse wird also der Bremsdruck an den Radbremsen dieser Achse derart eingestellt, dass das Rad mit dem kleineren Fahrbahn/Reifen-Reibwert von beiden Rädern, das Low-Rad, im optimalen Schlupf betrieben wird. Damit wird erreicht, dass das Blockieren beider Räder verhindert wird, was eine hohe Seitenführung zur Folge hat. Das Rad mit dem größeren Fahrbahn/Reifen-Reibwert, das High-Rad, wird jedoch unterbremst. Dies hat den Nachteil, dass bei einer μ-Split-Bedingung nur eine Abbremsung entsprechend dem geringeren Fahrbahn/Reifen- Reibwert erzielbar ist.

Im sogenannten Select-High-Modus wird die gemeinsame Einstellung der Bremswirkung, im allgemeinen des Bremsdrucks, abhängig von dem Rad mit der größeren Radgeschwindigkeit ge- tätigt. Bewegt sich das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit un- terschiedlichen Fahrbahn/Reifen-Reibwerten auf den Fahrzeugseiten (μ-Split-Bedingung) , so wird der Bremsdruck im Select-High-Modus also in der Regel abhängig von dem Rad mit dem höheren Fahrbahn/Reifen-Reibwert getätigt; im Select- High-Modus an einer Achse wird also der Bremsdruck an den

Radbremsen dieser Achse derart eingestellt, dass das Rad mit dem größeren Fahrbahn/Reifen-Reibwert von beiden Rädern im optimalen Schlupf betrieben wird. Damit wird erreicht, dass bei Vorliegen einer μ-Split-Bedingung das Rad mit dem nied- rigeren Fahrbahn/Reifen-Reibwert überbremst ist und gegebenenfalls sogar blockiert und dann nur wenig oder gar keine Seitenführungskräfte aufnehmen kann. Weiterhin kann es durch das Blockieren des Low-Rades zu einer Reifenbeschädigung kommen. Der Vorteil des Select-High-Modus besteht aber dar- in, dass das Fahrzeug einen relativ kurzen Bremsweg aufweist.

Der DE 22 43 260 C2 ist dazu zu entnehmen, die Zeitdauer, während der auf den Select-High-Modus umgeschaltet wird, von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder von der Fahrzeugverzögerung derart abhängig zu machen, dass mit kleiner werdender Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise Fahrzeugverzögerung die Zeitdauer ansteigt.

Darüber hinaus ist es bekannt, dass bei einem sogenannten 2- Kanal-ABS (Bremswirkungen an der Vorder- und Hinterachse werden gemeinsam geregelt) beziehungsweise 3-Kanal-ABS (Bremswirkungen an der Hinterachse werden gemeinsam geregelt, an der Vorderachse ist eine individuelle Einstellung der Bremswirkung möglich) die Bremswirkung an der Hinterachse nach dem Select-Low-Modus eingestellt wird.

Die DE 197-52 807 AI zeigt ein System zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit den Merkmalen der Ober- begriffe der unabhängigen Ansprüche. Bei Vorliegen von Reib- wertunterschieden vorgebbar geringeren Ausmaßes geschieht die Wahl eines Betriebsmodus abhängig von dem Ausmaß der vorliegenden Reibwerte. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, daß bei Vorliegen von Reibwertunter- schieden vorgebbar größeren Ausmaßes die Wahl eines Betriebsmodus abhängig von der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen wird.

Wie erwähnt sind zur Kosteneinsparung sowohl bei Antiblok- kierregelsystemen (ABS) als auch bei elektronischen Bremssystemen (EBS) Systemkonfigurationen bekannt, die die Bremsdruckregelung an Rädern einzelner Achsen mit nur einem einkanaligen Druckmodulator vornehmen. Hierbei können die beiden Räder einer Achse nach dem erwähnten Regelverfahren Select-High oder Select-Low auf eine Blockiertendenz hin überwacht werden. In einem dritten Modus (Select-Smart) wird nun bei einer Bremsregelung auf einer homogenen Fahrbahn der Select-Low-Betriebsmodus gewählt, während bei einer Bremsregelung unter einer μ-Split-Bedingung (inhomogene Fahrbahn) der Select-High-Betriebsmodus eingestellt wird. Der Select- Smart-Modus weist dabei die Vorteile aus den beiden zuvor aufgeführten Regelungsarten auf.

Zur Erkennung von μ-Split-Fahrbahnbedigungen kann Verwendung finden, dass auf einer inhomogenen Fahrbahn ein unterschiedliches Radschlupfverhalten vorliegt. So erkennt man während des ABS-Regelvorgangs größere und frühzeitigere Radgeschwindigkeitseinbrüche an den Rädern, die sich auf der Fahrbahn mit dem niedrigeren Reibwert befinden. Auch die unterschied- liehen Bremsdrücke an den Rädern, die sich auf den verschiedenen Reibwerten bewegen, sind ein Kriterium für das Vorliegen einer μ-Split-Fahrbahnbedigung. Hierzu können die Bremsdruckunterschiede an den betreffenden Räder entweder durch zeitweiliges Umschalten vom Select-Low- zum Select- High-Betrieb abgetastet werden oder bei zugehörigen Achsen mit individueller Radre.gelung durch Druckberechnung, z.B.^' durch eine Simulation, gebildet werden.

Ein Nachteil bei dem Select-Smart-Modus besteht jedoch dar- in, dass die Erkennung einer μ-Split-Fahrbahnbedigung und damit die Omschaltung in den Select-High-Modus fälschlicherweise auch auf einer Fahrbahn mit einem homogenen Reibwert erfolgen kann. Beispielsweise können sich die beschriebenen Kriterien für eine ümschaltung von Select-Low- zum Select- High-Betrieb auch bei einer Kurvenfahrt oder bei Vorliegen einer auf den Fahrzeugseiten sehr unterschiedlich verteilten Fahrzeugbeladung oder auch bei einseitig unterschiedlich wirkenden beziehungsweise schief ziehenden beziehungsweise einseitig ziehenden Radbremsen einstellen. Wenn aber vor al- lern auf einer griffigen Fahrbahn fälschlicherweise vom Select-Low- zum Select-High-Betrieb umgeschaltet wird, so kann bereits bei einer einzigen Bremsung durch eine Beschädigung der Reifen (Reifenabplattung) die Kostenersparnis durch den eingesparten Druckmodulator um ein Mehrfaches aufgebraucht sein.

Neben der oben beschriebenen gemeinsamen Einstellung der Bremswirkung an den Rädern einer Achse ist auch eine gemeinsame Einstellung der Bremswirkung an den Rädern auf einer Fahrzeugseite bei nahe beinanderliegenden Achsen möglich.

Dies ist beispielsweise bei dreiachsigen Nutzfahrzeugen gegeben, bei denen die Radbremsregelung der beiden Hinterachsen seitenweise zusammengefaßt ist und mit jeweils nur einem Bremsdruckmodulator überwacht wird. Auch bei zwei- oder dreiachsigen Anhängefahrzeugen wird die Bremssteueruhg der Räder nahe beieinander liegender Achsen häufig seitenweise zusammengefaßt. Da hierbei ein auf die Fahrzeugseiten einwirkender Reibwertunterschiede (μ-split) keine negative Auswirkung auf die Abbremsung hat, ist der Normal-Control Mode bei seitenweise zusammengefaßten und damit in der gleichen Spur laufenden Radpaare meist der schon beschriebene Select- Low-Betriebsmodus, bei dem die gemeinsame Einstellung der Bremswirkung, im allgemeinen des Bremsdrucks, abhängig von dem Rad mit der geringeren Radgeschwindigkeit getätigt wird. Dieser Normal-Control-Mode kann auch bei einer seitenweise Zusammenfassung von dreiachsigen Radverbänden gegeben sein, wo hierbei in der Regel nur das Bewegungsverhalten der Räder der ersten und dritten Achse sensiert wird und die Räder der mittleren Achse indirekt überwacht werden.

Wie bei jeder Select-Low-Regelung kann es hierbei jedoch zu Unterbremsungen kommen, nämlich dann, wenn an den beiden sensierten und zu einem Regelkreis zusammengefaßten Rädern Bremskraftunterschiede gegeben sind oder sich über die Zeit einstellen. Da wie bereits erwähnt, bei einer Select-Low- Regelung der gemeinsame Bremsdruck immer auf das Rad mit der kleinsten Radgeschwindigkeit eingeregelt wird, ist das zweite sensierte Rad und gegebenenfalls auch das unsensierte und mitgeführte Rad in dem Maße unterbremst, wie die Bremskraf- tunterschiede oder auch Beladungsunterschiede der beiden sensierten Rädern zueinander sind.

Eine ünterbremsung kann sich beispielsweise dann einstellen, wenn eine der beiden nahe beieinander liegenden und sensier- ten Achsen als Liftachse ausgebildet ist und diese im gelitteten Zustand zwar gewichtsmäßig entlastet ist, die Räder aber selber noch den Boden berühren und damit auch noch Radgeschwindigkeitssignale gemessen werden. Da bei dieser fehlerhaft gelifteten Achse praktisch kein Beladungsgewicht mehr gegeben ist, wird bei einem Select-Low-Mode die nun das volle Gewicht tragende zweite Achse völlig unterbremst sein.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile wird die erfindungsgemäße Umschaltbedingung vorgeschlagen. Vorteile der Erfindung .

Wie erwähnt geht die Erfindung in einer ersten Ausgestaltung aus von einem System zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern. Die Räder können dabei auf einer unterschiedliche Reibwerte aufweisenden Fahrbahn abrollen. Die Einstellung der Bre swir- kung an den beiden Rädern geschieht gemeinsam, wobei hierzu zwei Betriebsmodi vorgesehen sind, die abhängig von den vorliegenden Reibwerten an den Rädern und/oder abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit wählbar sind. In einem ersten wählbaren Betriebsmodus, dem oben erwähnten Select-Low-Betrieb, wird die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfaßten

Bewegungsverhalten des Rades mit dem geringeren Reibwert getätigt. In einem zweiten wählbaren Betriebsmodus, dem oben erwähnten Select-High-Betrieb, geschieht die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfaßten Bewegungsverhalten des Rades mit dem höheren Reibwert. Weiterhin wird ein die Fahrzeuglängsverzögerung repräsentierender Verzögerungswert er- fasst.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der zweite Be- triebsmodus, der oben erwähnten Select-High-Betrieb, nur dann gewählt wird, wenn der Verzögerungswert einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet. Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, dass die Umschaltung von Select-Low nach Se- lect-High nur bei Fahrzeugverzögerungen unterhalb eines be- stimmten Schwellenwertes freigeschaltet beziehungsweise zugelassen wird.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einer Abbremsung auf einer Fahrbahn mit inhomogenen Reibwerten (μ- Split-Bedingung) selbst bei einer eingangs erwähnten indivi- duellen Einzelradregelung (Individual-Regelung) nur bestimmte Maximalwerte für die Fahrzeuglängsverzögerung erreichbar sind. Beispielsweise ist auf einer Fahrbahn mit vereistem Fahrbahnrand (Reibwert μ « 0,1) und trockener Straßenmitte (Reibwert μ * 0,6) bei voller Abbremsung auf den den jeweiligen Fahrzeugseiten zugrundeliegenden Reibwerten eine Verzögerung von maximal a = 0,35g (g ist die Fallbeschleunigung 9,81 /sec^) erreichbar. Wird daher bei Abbremsungen des Fahrzeuges bereits der Wert a > 0,35g erreicht, ohne dass eine Umschaltung von Select-Low nach Select-High erfolgt ist, so kann es sich in der Regel nur um eine Fahrbahn mit hoher Griffigkeit beziehungsweise hohem Reibwert handeln. Zur Vermeidung der eingangs erwähnten Nachteile (z.B. kostenträchtige Reifenbeschädigung) wird in diesem Fall erfin- dungsgemäß die Umschaltung des Regelmodus Select-Low nach Select-High gesperrt sein.

Eine zweite Ausgestaltung der Erfindungsidee geht aus von der eingangs beschriebenen gemeinsamen Einstellung der Bremswirkung an den Rädern auf einer Fahrzeugseite. Bei dieser Variante sind ebenfalls zwei Betriebsmodi vorgesehen, die wenigstens abhängig von den erfaßten Drehgeschwindigkeit der wenigstens zwei Räder wählbar sind. Auch hierbei geschieht - in einem ersten wählbaren Betriebsmodus (Select Low, SL) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem Bewegungsverhalten des die kleinste Drehgeschwindigkeit aufweisenden Rades und - in einem zweiten wählbaren Betriebsmodus (Select High, SH) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem Bewegungsverhalten des die größte Drehgeschwindigkeit aufweisenden Rades.

Weiterhin wird ein die Fahrzeuglängsverzögerung repräsentie- render Verzögerungswert erfasst. - y -

Auch bei dieser Variante der Erfindung besteht der Kern der Idee darin, dass der zweiten Betriebsmodus wenigstens abhängig davon gewählt wird, ..dass der Verzögerungswert einen vor- gebbaren Schwellenwert unterschreitet. Das eingangs geschilderte Problem der Unterbremsung bei der seitenweise zusammengefaßten Einstellung der Bremswirkung wird durch die zweite Erfindungsvariante gelöst. Die Erkennung eines solch unsymmetrischen Bremszustandes erfolgt in gleicher Weise wie bei der Regelung auf einer unsymmetrischen Fahrbahngriffigkeit gemäß der ersten Erfindungsvariante. Auch die Überwachung der Umschaltlogik mit Freigabe der Umschaltung nur unterhalb eines bestimmten Schwellwertes erfolgt in der gleichen Weise wie bei der achsweisen Zusammenfassung der Brems- Wirkungseinstellung.

Auch bei dieser Variante besteht der Vorteil der Erfindung darin, dass bei der seitenweise zusammengefaßten Radregelung mit Überwachung der Umschaltlogik von Select-Low nach Se- lect-High Unterbremsungen unterhalb eines bestimmten Verzögerungswertes und Reifenbeschädigungen oberhalb des Verzögerungswertes vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Umschaltüberwachung ist sowohl bei An- tiblockierregelsystemen (ABS) als auch bei elektrischen

Bremssystemen (EBS) anwendbar, unabhängig davon, ob es um mittels Druckluft gebremste oder hydraulisch gebremste Fahrzeugsysteme handelt. Die Erfindung ist anwendbar sowohl für Nutzkraftfahrzeuge als auch für Personenkraftfahrzeuge.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein das Ausmaß der Reibwertunterschiede zwischen den wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern repräsentierender - IU -

Wert ermittelt wird. Die zwei Betriebsmodi werden dann abhängig von dem Wert gewählt.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Wert, der das Ausmaß der Reibwertunterschiede repräsentiert, abhängig von erfaßten Drehbewegungen der Räder ermittelt wird. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die zeitlichen Änderungen der Drehbewegungen der Räder ermittelt werden und der Wert abhängig von den zeitlichen Änderungen ermittelt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Erkennung des Umschaltmodes auf das unterschiedliche Schlupfverhalten der beiden auf unterschiedliche Reibwerte laufenden Fahrzeugräder abstützt. Dies ist deshalb vorteilhaft, da es wesentlich einfacher sein kann, die beiden sensierten Räder auf unterschiedliches Schlupfverhalten hin zu überwachen, als die jeweilige Radverzögerung zu ermitteln. Außerdem ist die Radverzögerung mehr vom jeweiligen Einbremsdruck abhängig, als vom tatsäch- liehen Reibwert. Somit wird vorgeschlagen, dass

- eine die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentierende Geschwindigkeitsgröße (Referenzgeschwindigkeit) , insbesondere abhängig von den Drehbewegungen der Räder, er- mittelt wird,

- die Drehbewegungen der Räder mit der Geschwindigkeitsgröße verglichen werden und

- die Umschaltung in den zweiten Betriebsmodus (SH) abhängig von dem Vergleich ermittelt wird.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass

- für die Räder eine den Radschlupf repräsentierende

Schlupfgröße abhängig von der Drehbewegungen und der Geschwindigkeitsgröße ermittelt wird, und - der zweite Betriebsmodus (select high, SH) nur dann gewählt wir, wenn der Radschlupf des Rades mit dem geringeren Reibwert einen vorgebbaren Wert überschreitet.

Der Verzögerungswert wird vorzugsweise abhängig von erfaßten Drehbewegungen der Räder ermittelt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass abhängig von den erfaßten Drehbewegungen der Räder eine Referenzgeschwindigkeit gebildet wird, die die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentiert. Aus der Än- derung der Referenzgeschwindigkeit kann dann auf den Verzögerungswert geschlossen werden. Dabei kann die Referenzgeschwindigkeit zeitlich gefiltert werden. Es wird dann ein Differenzwert zwischen der gefilterten und der ungefilterten Referenzgeschwindigkeit gebildet und der Verzögerungswert abhängig von dem Differenzwert gebildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zeichnung

Die Zeichnung zeigt anhand der Figur 1 schematisch ein Blockschaltbild eines 2 Kanal Bremssystems. Die Figur 2 stellt als Blockschaltbild die das Bremssystem steuernde Steuereinheit dar, wobei die Figuren 3 und 4 Details der Steuerung offenbaren

Ausführungsbeispiel

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben werden. Hierbei soll die Erfindung beispielhaft anhand eines hydraulisch arbeitenden 2- Kanal-ABS dargestellt werden. Es soll aber ausdrücklich erwähnt werden, dass die erfindungsgemäße Idee nicht auf hy- draulische Bremssysteme beschränkt ist. Die hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß dem in der Figur 1 gezeigten Blockschaltbild besitzt einen zweikreisigen Hauptbremszylinder 117 mit einem Vorratsbehälter 104 und mit einem Bremspedal 106, das über eine Pedalstange mit dem Bremskraftverstärker 105 verbunden ist. Die beiden Bremskreise HZ2 und HZ1 sind den Bremsen 120hl und 120hr bzw. 120vl und 120vr der Hinter- und Vorderachse eines Fahrzeugs zugeordnet.

Zum Bremskreis HZ1 gehört eine von dem Hauptbremszylinder 117 ausgehende Hauptbremsleitung 108, die zur Blockierschutzeinrichtung 10 führt, sowie eine Radbremsleitung 118v, die von der Blockierschutzeinrichtung 10 ausgeht und zu den Rad- bremsen 120vl und 120vr der Vorderachse führt. In gleichartiger Weise gehören zu dem Bremskreis HZ2 eine Hauptbremsleitung 107 und eine Radbremsleitung 118h, die zu den Radbremsen 120hl und 120hr der Hinterachse führt.

Die Blockierschutzeinrichtung 10 weist zwei Ventile MV1 und MV2 116 und 115 auf, die in Reihe zu zwei Rückschlagventilen 114 und 113 eingebaut sind. Weiterhin sind zwei Rückförderpumpen RFP1 und RFP2 112 und 111, die einen gemeinsamen, nicht dargestellten Antriebsmotor aufweisen, vorhanden. Zur Verringerung von Druckpulsationen erfolgt die Rückförderung durch zwei Dämpferkammern mit nachgeschalteten Drosseln D2 und Dl (109, 110) in die Hauptbremsleitungen 107, 108.

Die Ventile 115 und 116 sind als 2/2-Wegeventile ausgebil- det, die mittels Elektromagneten steuerbar (Ansteuersignale AI und A2) und bei stromlosen Elektromagneten geöffnet sind. Je nach Stellung der Magnetventile 115 und 116 kann der Bremsdruck gemeinsam für die Radbremsen der Vorderachse einerseits und gemeinsam für die Radbremsen der der Hinterach- se andererseits auf- oder abgebaut werden. - i J -

Mit den Bezugszeichen 130hl, 130hr, 130vl und 130vr sind an sich bekannte Raddrehzahlsensoren bezeichnet, die die Drehgeschwindigkeit der entsprechenden Räder detektieren und als Signale Nhl, Nhr, Nvl und Nvr an die Steuereinheit 140 weiterleiten. Abhängig von diesen Eingangssignalen berechnet die Steuereinheit 140 die Ansteuersignale AI und A2 zur An- steuerung der Magnetventile 115 und 116.

Die genauere Funktionsweise der Steuereinheit 140 soll anhand der Figur 2 dargestellt werden.

In der Steuereinheit 140 werden die Raddrehzahlsignale Nhl, Nhr, Nvl und Nvr, neben dem noch zu beschreibenden Block 1401, dem Block- 1403 zugeführt. Hier wird zunächst aus den Raddrehzahlsignale Nhl, Nhr, Nvl und Nvr eine die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentierende Referenzgeschwindigkeit Vref gebildet. Dies kann für die Bremssteuerung im einfachster Weise dadurch geschehen, dass als Referenzgeschwin- digkeit Vref die größte Raddrehzahl genommen wird. Alternativ kann für die Referenzgeschwindigkeit Vref die zweitgrößte Raddrehzahl genommen werden; in diesem Fall wird berücksichtigt, dass das Fahrzeug mit einem Notrad mit kleinerem Radhalbmesser bestückt sein kann.

Im Block 1403 wird aus der Referenzgeschwindigkeit Vref und der Raddrehzahl der Bremsschlupf für jedes Rad bestimmt. Aus dem so bestimmten Radschlupf und der Radverzögerung wird, gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Größen, ein Instabilitätswert gebildet. Aus der Größe dieses Instabilitätswerts kann auf die Bremsstabilität jedes Rades geschlossen werden. Im Falle der eingangs erwähnten Individualrege- lung würden die Bremsdrücke in jeder Radbremse derart gesteuert, dass ein stabiler Radbewegungsverlauf erzielt wird, also insbesondere kein übermäßiger Bremsschlupf auftritt. In Abhängigkeit von dem Erkennen einer Radblockiergefahr an wenigstens einem der Räder bewirkt das Steuergerät 140 ein Einschalten des nicht dargestellten Antriebsmotors und da- durch ein Inbetriebsetzen der Rückförderpumpen RFP1 und

RFP2. Weiterhin steuert das Steuergerät 140 wenigstens dasjenige der Ventile MV1/MV2 in die Schließstellung, an dessen zugeordnetem Rad die Radblockiergefahr besteht. Auf diese Weise wird wegen des geschlossenen Ventils MV1/2 durch die in Betrieb befindliche Rückförderpumpe RFPl/2 Druckmittel aus dem Radbremszylinder zurückfördert zum Hauptbremszylinder 117. Infolgedessen sinkt innerhalb dem Radbremszylinder der Bremsdruck, die Bremswirkung läßt nach und die Blockiergefahr wird vermindert. Ist die Radblockiergefahr ausrei- chend vermindert, dann wird das entsprechende Ventil MVl/2 geöffnet, so dass es wieder seine Ausgangsstellung einnimmt, mit der Folge, dass ein infolge der vorangegangenen Bremsdruckabsenkung vorhandener Druckunterschied zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Radbremszylinder kleiner wird.

Im Folgenden wird der Einfachheit halber lediglich die erste Erfindungsvariante (achsweises Zusammenfassung der Bremseinstellung) ausführlich beschrieben.

Da nun wegen der eingeschränkten hydraulischen Ausgestaltung nur eine gemeinsame Bremsdrucksteuerung der beiden Achsen möglich ist, wird, wie eingangs beschrieben, der Bremsdruck an den Achsen entweder derart eingestellt, dass entweder im Select-Low-Modus die Stabilität des Rades mit dem kleineren Fahrbahn/Reifen-Reibwert oder im Selct-High-Modus die Stabilität des Rades mit dem größeren Fahrbahn/Reifen-Reibwert im Vordergrund steht. Zur Unterscheidung, welcher der beiden Modi an welcher Achse einzustellen ist, werden dem Block 1403 die beiden Signale (SL/SH)_VA und (SL/SH)_HA von dem Block 1402 zugeführt. Diese Signale können dabei jeweils zwei Werte annehmen, je nachdem, ob

an der Vorderachse der Select-Low-Modus (Signal Shγ^) r - an der Vorderachse der Select-High-Modus (Signal SH_VA) , an der Hinterachse der Select-Low-Modus (Signal SL^) oder an der Hinterachse der Select-High-Modus (Signal SH_HA)

eingestellt werden soll.

Zur Bestimmung, welcher Betriebsmodus momentan eingestellt werden soll, werden dem Block 1401 die Raddrehzahlsignale Nhl, Nhr, Nvl und Nvr zugeleitet. Im Block 1401 werden durch Differenzieren die Radverzögerungswerte berechnet. Da die maximal mögliche Radverzögerung ein direktes Maß für den momentan vorliegenden Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn darstellt, kann aus der maximalen Radverzögerung der rechten und linken Räder der Reibwert μ_r für die rechte Fahrzeug- hälfte und der Reibwert μτ_ für die linke Fahrzeughälfte bestimmt werden. Diese Werte werden dem Block 1402 zugeführt.

Wie eingangs erwähnt kann zur Erkennung von μ-Split- Fahrbahnbedigungen auch Verwendung finden, dass auf einer inhomogenen Fahrbahn ein unterschiedliches Radschlupfverhalten vorliegt. So erkennt man während des ABS-Regelvorgangs größere und frühzeitigere Radgeschwindigkeitseinbrüche an den Rädern, die sich auf der Fahrbahn mit dem niedrigeren Reibwert befinden. Auch die unterschiedlichen Bremsdrücke an den Rädern, die sich auf den verschiedenen Reibwerten bewegen, sind ein Kriterium für das Vorliegen einer μ-Split- Fahrbahnbedingung. Hierzu können die Bremsdruckunterschiede an den betreffenden Rädern entweder durch zeitweiliges Umschalten vom Select-Low- zum Select-High-Betrieb abgetastet werden oder bei zugehörigen Achsen mit individuellen Radregelung durch Druckberechnung gebildet werden.

In der Figur 3 sind Teile des Blocks 1402 genauer darge- stellt.

Die im Block 1401 ermittelten Reibwerte μ_r und μτ_ werden im Block 1402 miteinander verglichen, woraufhin je nach Vergleichsergebnis, also je nach Größe der Reibwerte und gege- benenfalls je nach Größe der momentanen Fahrzeuggeschwindig- keit Vref

- das Umschaltsignal (SL/SHJy^ für die Umschaltung von Select-Low nach Select High an den Radbremsen der Vorderachse beziehungsweise

- das Umschaltsignal (SL/SH)^^ für die Umschaltung von Select-Low nach Select-High an den Radbremsen der Hinterachse

gebildet werden. Diese Signale werden über die Schalter

14024 und 14025 dem Block 1403 zugeführt.

Die im Block 1403 gebildete Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit Vref wird im Block 14022 differenziert zur Fahrzeuglängsbe- schleunigung al . Die Fahrzeuglängsbeschleunigung al wird im Block 14023 mit einem vorgebbaren Schwellenwert SW verglichen. Wie schon beschrieben, kann der Schwellenwert beispielsweise 0,35g (g ist die Fallbeschleunigung) betragen.

Abhängig davon, ob die Fahrzeuglängsbeschleunigung al den

Schwellenwert SW über- oder unterschreitet, nimmt das Signal U_on/₀ff den Wert U_on oder U₀ff an. Abhängig von dem Signal U_on/₀ff werden die Schalter 14024 und 14025 geschlossen oder geöffnet. Übersteigt die Fahrzeuglängsbeschleunigung al den Schwellenwert SW, so werden durch das Signal U₀ f die Schalter 14024 und 14025 geöffnet beziehungsweise ein Schließen der Schalter gehindert; hierdurch können die Umschaltbefehle (SL/SH)_VA und (SL/SH)H_A nicht ausgeführt werden, eine Umschaltung zum Selsct-High-Modus wird verhindert. Eine solche Umschaltung wird nur bei .einem Unterschreiten der Fahrzeuglängsbeschleunigung al unter den Schwellenwert SW durch das Signal U_on 'erlaubt.

Alternativ zu der in der Figur 3 gezeigten Differenzierung 14022 kann die Fahrzeuglängsbeschleunigung auch, wie in der Figur 4 zu sehen ist, ermittelt werden. Hier wird 'die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit Vref durch ein PT_]_-Filter (Block 14026) gefiltert. Zur Ermittlung der Fahrzeuglängsbeschleunigung al wird von dem gefilterten Signal die ungefilterte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit Vref in der Additionsstufe 14027 abgezogen.

Claims

- 1 « -Ϊ0 Patentansprüche

1. Verfahren zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern (120ij), die

15 auf einer unterschiedliche Reibwerte (μ_r, μτ_) aufweisenden

Fahrbahn abrollen können, und mit einer gemeinsamen Einstellung (115, 116) der Bremswirkung an den beiden Rädern mit zwei Betriebsmodi (SL, SH) , die abhängig von den vorliegenden Reibwerten an den Rädern und/oder abhängig von der Fahr-

20 Zeuggeschwindigkeit wählbar sind, wobei in einem ersten wählbaren Betriebsmodus (select low, SL) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfaßten Bewegungsverhalten des Rades mit dem geringeren Reibwert und in einem zweiten wählbaren Betriebsmodus (select high, SH) die gemeinsame Ein-

25 Stellung abhängig von dem erfaßten Bewegungsverhalten des Rades mit dem höheren Reibwert geschieht, wobei ein die Fahrzeuglängsverzögerung repräsentierender Verzögerungswert (al) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betriebsmodus nur dann gewählt wird, wenn der Verzögerungs-

30 wert .(al) einen vorgebbaren Schwellenwert (SW) unterschreitet.

2. Verfahren zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung des

35 Fahrzeugs auf einer Seite angeordneten Rädern (120ij) mit einer gemeinsamen Einstellung (115, 116) der Bremswirkung an den beiden Rädern mit zwei Betriebsmodi (SL, SH) , die wenigstens abhängig von den erfaßten Drehgeschwindigkeit der wenigstens zwei Räder wählbar sind, wobei - in einem ersten wählbaren Betriebsmodus (select low, SL) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem Bewegungsverhalten des die kleinste Drehgeschwindigkeit aufweisenden Rades geschieht,

- in einem zweiten wählbaren Betriebsmodus (select high, SH) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem Bewegungsverhalten des die größte Drehgeschwindigkeit aufweisenden Rades geschieht,

- ein die Fahrzeuglängsverzögerung repräsentierender Verzögerungswert (al) erfasst wird, und - der zweiten Betriebsmodus wenigstens abhängig davon gewählt wird, dass der Verzögerungswert (al) einen vorgebbaren Schwellenwert (SW) unterschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Ausmaß der Reibwertunterschiede zwischen den wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern (120ij) repräsentierender Wert ermittelt wird und die zwei Betriebsmodi (SL, SH) , abhängig von dem Wert gewählt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Wert abhängig von erfaßten Drehbewegungen (Nij) der Räder (12.0ij) ermittelt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die zeitlichen Änderungen der Drehbewegun- gen (Nij) der Räder (120ij) ermittelt werden und der Wert abhängig von den zeitlichen Änderungen ermittelt wird und/oder

- der Wert abhängig von erfaßten Drehbewegungen (Nij ) der Räder (120ij) ermittelt wird, wobei insbesondere vorgese- hen ist, dass - u -

- eine die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentierende Geschwindigkeitsgröße, insbesondere abhängig von den Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij), ermittelt wird,

- die Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) mit der Ge- schwindigkeitsgröße verglichen werden und

- der Wert abhängig von dem Vergleich ermittelt wird.,

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Drehbewegungen (Nij) wenigstens zweier Räder (120ij) erfasst werden,

- eine den Radschlupf repräsentierende Schlupfgröße abhän- gig von der Drehbewegungen (Nij) und der Geschwindigkeitsgröße ermittelt wird, und

- der zweite Betriebsmodus (select high, SH) nur dann gewählt wir, wenn der Radschlupf des Rades mit dem geringeren Reibwert einen vorgebbaren Wert überschreitet.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungswert (al) abhängig von erfaßten Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) ermittelt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass abhängig von den erfaßten Drehbewegungen (Nij) eine Referenzgeschwindigkeit (Vref) gebildet wird, die die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentiert, und aus der Änderung der Referenzgeschwindigkeit (Vref) auf den Verzögerungswert (al) geschlossen wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, die Referenzgeschwindigkeit (Vref) zeitliche gefiltert wird und ein Differenzwert zwischen der gefilterten und der ungefilterten Referenzgeschwindigkeit (Vref) gebildet wird und der Verzögerungswert (al) abhängig von dem Differenzwert gebildet wird.

7. Vorrichtung zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern (120ij), die auf einer unterschiedliche Reibwerte (μ_r, μτ_) aufweisenden Fahrbahn abrollen können, und mit einer gemeinsamen Einstellung (115, 116) der Bremswirkung an den beiden Rädern mit zwei Betriebsmodi (SL, SH) , die abhängig von den vorliegenden Reibwerten an den Rädern und/oder abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit wählbar sind, wobei in einem ersten wählbaren Betriebsmodus (select low, SL) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfaßten Bewegungsverhalten des Rades mit dem geringeren Reibwert und in einem zweiten wählbaren_, Betriebsmodus (select high, SH) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem erfaßten Bewegungsverhalten des Rades mit dem höheren Reibwert geschieht, wobei ein die

Fahrzeuglängsverzögerung repräsentierender Verzögerungswert (al) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mittels der der zweite Betriebsmodus nur dann gewählt wird, wenn der Verzögerungswert (al) einen vorgebba- ren Schwellenwert (SW) unterschreitet.

8. Vorrichtung zur Einstellung der Bremswirkung bei einem Fahrzeug mit wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf einer Seite angeordneten Rädern (120ij) mit einer gemeinsamen Einstellung (115, 116) der Bremswirkung an den beiden Rädern mit zwei Betriebsmodi (SL, SH) , die wenigstens abhängig von den erfaßten Drehgeschwindigkeit der wenigstens zwei Räder wählbar sind, wobei

- in einem ersten wählbaren Betriebsmodus (select low, SL) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem Bewegungsverhalten des die kleinste Drehgeschwindigkeit aufweisenden Rades geschieht,

- in einem zweiten wählbaren Betriebsmodus (select high, SH) die gemeinsame Einstellung abhängig von dem Bewe- gungsverhalten des die größte Drehgeschwindigkeit aufweisenden Rades geschieht,

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Ausmaß der Reibwertunterschiede zwischen den wenigstens zwei bzgl. der Fahrtrichtung rechts und links an einer Achse angeordneten Rädern (120ij) repräsentierender Wert ermittelt wird und die zwei Betriebsmodi (SL, SH) , abhängig von dem Wert gewählt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Wert abhängig von erfaßten Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) ermittelt wird, wobei insbesondere vorgese- hen ist, dass die zeitlichen Änderungen der Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) ermittelt werden und der Wert abhängig von den zeitlichen Änderungen ermittelt wird und/oder

- der Wert abhängig von erfaßten Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) ermittelt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass

- eine die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentierende Geschwindigkeitsgröße, insbesondere abhängig von den Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij), ermittelt wird, - die Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) mit der Geschwindigkeitsgröße verglichen wird und

- der Wert abhängig von dem Vergleich ermittelt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - J -

- die Drehbewegungen (Nij) wenigstens zweier Räder (120ij) erfasst werden,

. - eine die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentierende Geschwindigkeitsgröße, insbesondere abhängig von den 5 Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij), ermittelt wird,

- eine den Radschlupf repräsentierende Schlupfgröße abhängig von der Drehbewegungen (Nij) und der Geschwindigkeitsgröße ermittelt wird, und

- der zweite Betriebsmodus (select high, SH) nur dann gel wählt wir, wenn der Radschlupf des Rades mit dem geringeren Reibwert einen vorgebbaren Wert überschreitet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungswert (al) abhängig von erfaßten

15 Drehbewegungen (Nij) der Räder (120ij) ermittelt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass abhängig von den erfaßten Drehbewegungen. (Nij) eine Referenzgeschwindigkeit (Vref) gebildet wird, die die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit repräsentiert, und aus der Änderung der Referenzgeschwindigkeit

20 (Vref) auf den Verzögerungswert (al) geschlossen wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, die Referenzgeschwindigkeit (Vref) zeitlich gefiltert wird und ein Differenzwert zwischen der gefilterten und der ungefilterten Referenzgeschwindigkeit (Vref) gebildet wird und der Verzögerungswert

25 (al) abhängig von dem Differenzwert gebildet wird.