DE19539005A1 - Antiblockiersteuerungssystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb - Google Patents
Antiblockiersteuerungssystem für ein Fahrzeug mit VierradantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Antiblockiersteuerungssy
stem zur Steuerung der jedem Fahrzeugrad während ei
nes Bremsbetriebs eines Fahrzeugs mit 4 Rädern zuge
führten Bremskraft zur Vermeidung des Blockierens je
des angetriebenen Rads und im einzelnen ein Antibloc
kiersteuerungssystem zur Schätzung eines Reibungs
koeffizienten der Straßenoberfläche und zur Steuerung
der Bremskraft in Abhängigkeit vom geschätzten Rei
bungskoeffizienten.
Im allgemeinen umfaßt ein normales Personenkraftfahr
zeug ein Paar von Fahrzeugrädern jeweils am vorderen
und hinteren Fahrzeugteil. Die vorderen Fahrzeugräder
oder die hinteren Fahrzeugräder des Fahrzeugs stehen
dabei antriebsmäßig in Wirkverbindung mit einer
Brennkraftmaschine, die die Fahrzeugräder direkt an
treibt, während die jeweils anderen Räder nicht mit
der Brennkraftmaschine verbunden sind und damit als
nicht angetriebene Räder gelten. Ein Fahrzeug, bei
dem die vorderen Räder angetrieben sind, wird als
vorderradangetriebenes Fahrzeug bezeichnet, während
ein Fahrzeug, bei dem die hinteren Räder angetrieben
sind, als hinterradangetriebenes Fahrzeug bezeichnet
wird. Bei einem Fahrzeug, bei dem sowohl die vorderen
als auch die hinteren Fahrzeugräder angetrieben wer
den, wird als vierradangetriebenes Fahrzeug (4WD) be
zeichnet. Ferner ist ein Differentialgetriebe vorge
sehen zur Kompensation einer Differenz zwischen den
Drehzahlen der rechten und linken Fahrzeugräder, um
ein sanftes Fahren des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Dabei werden die rechten und linken Fahrzeugräder in
der Weise mittels des Differentialgetriebes gesteu
ert, das ein gleiches Drehmoment jeweils zu den lin
ken und rechten angetriebenen Rädern übertragen wird.
Bezüglich des Antriebssystems eines vierradangetrie
benen Fahrzeugs sind verschiedene Systemarten wie
beispielsweise ein Teilzeitsystem, ein Vollzeitsystem
oder dergleichen bekannt. Bei einem Vollzeitsystem
sind die vorderen angetriebenen Räder und die hinte
ren angetriebenen Räder mittels eines Differentialge
triebes, einem sogenannten Zentraldifferentialgetrie
be verbunden. Zur Vermeidung von Problemen in den
Fällen, in denen jeweils nur ein angetriebenes Fahr
zeugrad schleudert, ist ein Schlupfbegrenzungs-
Differentialgetriebe (limited slip differential me
chanism LSD) vorgesehen zur Begrenzung der Differen
tialwirkung und zur Vergrößerung der Antriebskraft
unter Verwendung eines Mechanismus zur Erzeugung ei
nes Reibungsmoments oder einer im Differentialgetrie
be enthaltenen mechanischen Kupplung.
Der Reibungskoeffizient zwischen der Straßenoberflä
che und den Fahrzeugrädern verändert sich in Abhän
gigkeit von der Art der Fahrzeugräder, den Bedingun
gen der Straßenoberfläche und dergleichen. Insbeson
dere verändert sich der Reibungskoeffizient (coeffi
cient offriction CF) in erheblichem Umfang in Abhän
gigkeit von den Bedingungen beziehungsweise der Be
schaffenheit der Straße, auf der das Fahrzeug fährt,
wie beispielsweise eine trockene oder nasse Straßen
oberfläche. Es ist somit sehr wichtig, den Reibungs
koeffizienten der Straßenoberfläche zu erfassen. In
diesem Zusammenhang ist es jedoch unmöglich, den Rei
bungskoeffizienten der Straßenoberfläche direkt bei
einem fahrenden Fahrzeug zu messen. Gemäß einer in
der Japanischen Patentschrift Nr. 60-35647 offenbar
ten Vorrichtung wird daher beispielsweise der Rei
bungskoeffizient der Straßenoberfläche durch jeweili
ges Vergleichen der Größe einer Radgeschwindigkeit
und einer Radbeschleunigung mit einer Standardge
schwindigkeit und Standardbeschleunigung jedes Rads
bestimmt. Bei der in dieser Druckschrift offenbarten
Vorrichtung wird vorgeschlagen, den Reibungskoeffizi
enten der Straßenoberfläche nach Einleitung einer
Druckverminderung in einem Radzylinder eines jedes
Fahrzeugrads zu schätzen, so daß der Reibungskoeffi
zient der Straßenoberfläche nur dann geschätzt werden
kann, wenn der hydraulische Bremsdruck gesteuert
wird. Es ist daher nicht möglich, den Reibungskoeffi
zienten der Straßenoberfläche zu schätzen, bevor eine
Druckverminderung eingeleitet wird.
Gemäß einem hydraulischen Bremsensteuerungssystem mit
einem elektromagnetischen Proportionalsteuerungsven
til gemäß der Offenbarung in der Japanischen Offenle
gungsschrift Nr. 3-208758 wurde vorgeschlagen, den
Straßenreibungskoeffizienten zum Zeitpunkt des Star
tens einer Bremsdrucksteuerung zu erfassen zur Erzie
lung einer angemessenen Bremsdrucksteuerung zu Beginn
derselben in Abhängigkeit von den Straßenzustandsbe
dingungen. In der praktischen Ausführung ist dabei
vorgesehen, den Straßenreibungskoeffizienten auf der
Basis einer Beschleunigung auf eine Standardgeschwin
digkeit zu schätzen, die zu einem Zeitpunkt vorliegt,
wenn eine Einrichtung zur Bestimmung der Notwendig
keit einer Bremsdrucksteuerung bestimmt hat, daß eine
solche eingeleitet wird. Dabei wird eine geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vs auf der Basis der Maximal
geschwindigkeit der Radgeschwindigkeiten der 4 Fahr
zeugräder vor Einleitung der Bremsdrucksteuerung be
rechnet, und es wird eine Beschleunigung Vsd der ge
schätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vs berechnet. So
dann wird auf der Basis der Beschleunigung Vsd der
Straßenreibungskoeffizient zur Bereitstellung eines
Hydraulikdrucks zur Zuführung zu den Radzylindern ge
schätzt.
In der vorstehend angegebenen Druckschrift ist jedoch
der zum Zeitpunkt der Einleitung der Bremsdrucksteue
rung bereitgestellte hydraulische Bremsdruck unbe
kannt, und der Straßenreibungskoeffizient, der auf
der Basis einer Änderung der geschätzten Fahrzeugge
schwindigkeit Vs während einer bestimmten Zeitdauer
geschätzt wird, kann nicht geschätzt werden, wenn al
le Fahrzeugräder gleichzeitig blockieren. Zur Lösung
dieses Problems wurde in der Japanischen Patent
schrift Nr. 5-131912 eine Blockierschutz-Steuerungs
vorrichtung vorgeschlagen. Diese Vorrichtung umfaßt
eine Einrichtung zur Berechnung einer Änderung der
geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit während einer be
stimmten Zeitdauer, eine Einrichtung zur Schätzung
des Reibungskoeffizienten der Straße durch Verglei
chen der Änderung mit einem vorbestimmten Wert, eine
Bremskraftsteuerungseinrichtung zur Steuerung eines
Betätigungsglieds in Abhängigkeit von zumindest einem
Abschätzungsergebnis der Reibungskoeffizienten-Ab
schätzeinrichtung zur Steuerung des den Radzylindern
zugeführten hydraulischen Bremsdrucks und zur Steue
rung der auf die Fahrzeugräder aufgebrachten Brems
kraft, und eine Einrichtung zur Anpassung des Werts
des Reibungskoeffizienten. Diese Anpassungseinrich
tung ist vorgesehen zur Verhinderung, daß die Ände
rungsberechnungseinrichtung die Änderung der ge
schätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, wenn die
Änderung einen vorbestimmten Wert mehr als eine vor
bestimmte Anzahl von Malen während einer vorbestimm
ten Zeitdauer vor Einleitung der Bremsdrucksteuerung
durch die Bremskraftsteuerungseinrichtung überschrei
tet, wobei der Reibungskoeffizient auch bestimmt wer
den kann, wenn alle Fahrzeugräder gleichzeitig bloc
kieren. Gemäß der in der Druckschrift Nr. 5-131912
offenbarten Vorrichtung wird sich die Fahrzeugge
schwindigkeit vermindern, falls beispielsweise den
Fahrzeugrädern allmählich eine Bremskraft zugeführt
wird, so daß es schwierig ist, den Blockierzustand
der Fahrzeugräder zu erfassen, bis die Fahrzeugge
schwindigkeit auf eine relativ niedrige Geschwindig
keit zurückgegangen ist. Somit kann die Antiblockier
steuerung verzögert einsetzen, wodurch alle Fahrzeu
gräder gleichzeitig blockieren können. Gemäß der be
kannten Antiblockiersteuerungsvorrichtung ist das
Bremssteuerungssystem zur Steuerung einer Fahrzeugbe
wegung auf einer Straße mit relativ hohem Reibungs
koeffizienten (nachstehend als hoher Reibungskoeffi
zient bezeichnet) ausgelegt, wenn die Antiblockier
steuerung eingeleitet ist. Wird demgegenüber eine
allmähliche Bremsenbetätigung auf einer Straße mit
einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten
(nachstehend als niedriger Reibungskoeffizient be
zeichnet) durchgeführt, dann wird die Radgeschwindig
keit von allen Fahrzeugrädern sofort vermindert. Wird
ferner die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit bei
spielsweise auf der Basis der maximalen Radgeschwin
digkeit zur Durchführung einer Bremskraftsteuerung
gebildet, dann wird sich die geschätzte Fahrzeugge
schwindigkeit mit einer Verminderung der Radgeschwin
digkeit rasch vermindern, wobei der Wert erheblich
von der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit abwei
chen kann.
Wird ein fahrendes Fahrzeug abgebremst, dann werden
im allgemeinen die auf die vorderen und hinteren Tei
le des Fahrzeugs jeweils einwirkenden Achslasten in
folge einer Lastverschiebung durch die Bremsenbetäti
gung jeweils zueinander unterschiedlich sein. Folg
lich stehen die einem vorderen Fahrzeugrad zugeführ
ten Bremskräfte und die einem hinteren Fahrzeugrad
zugeführten Bremskräfte für ein gleichzeitiges Bloc
kieren sämtlicher Fahrzeugräder nicht in einem direk
ten Verhältnis zueinander. Sie stehen hingegen in ei
ner Beziehung zueinander, die als ideale Bremskraft
verteilung bezeichnet wird, die in Abhängigkeit von
den Bedingungen mit oder ohne Last veränderlich ist.
Überschreitet die den hinteren Fahrzeugrädern zuge
führte Bremskraft die den vorderen Fahrzeugrädern zu
geführte Bremskraft, dann wird die Richtungsstabili
tät des Fahrzeugs verschlechtert. Zur Sicherstellung,
daß die den hinteren Fahrzeugrädern zugeführte Brems
kraft niedriger als die den vorderen Fahrzeugrädern
zugeführte Bremskraft ist und zur Sicherstellung ei
ner Verteilung nahe der idealen Bremskraftverteilung,
ist ein Dosierungsventil zwischen dem hinteren Rad
bremszylinder und dem Hauptzylinder vorgesehen, so
daß die den hinteren Fahrzeugrädern zugeführte Brems
kraft im allgemeinen niedriger eingestellt wird, als
die den vorderen Fahrzeugrädern zugeführte Brems
kraft. Wird somit die Bremskraft den vorderen und
hinteren Fahrzeugrädern gleichzeitig zugeführt, dann
tendieren die vorderen Räder zuerst zum Blockieren.
Dies ist von den Bedingungen der Straßenoberfläche
unabhängig.
In dem Falle jedoch, bei dem die hinteren Fahrzeugrä
der mit den vorderen Fahrzeugrädern über die Maschine
während des Vollzeit-Vierradfahrzeugantriebs (perma
nenter Allradantrieb) verbunden sind, wird sich die
Radgeschwindigkeit in einer besonderen Weise, wie
nachstehend beschrieben, ändern.
Im allgemeinen wird die Bewegung jedes Fahrzeugrads
auf der Straßenoberfläche gemäß der nachfolgenden
Gleichung angegeben:
Im × Ar = CF × W × R - Tb
wobei "Im" ein Massenträgheitsmoment des Rotationssy
stems des Reifens ist, "Tb" <ein Bremsmoment ist, "Ar"
eine Winkelbeschleunigung eines Fahrzeugrads ist, "W"
eine Reifenbelastung ist und "R" der Radius des Rei
fens ist. "x" kennzeichnet die Multiplikation. Bei
einem derartigen vierradangetriebenen Fahrzeug, wie
es in Fig. 14 gezeigt ist, und bei welchem die vorde
ren Fahrzeugräder und die hinteren Fahrzeugräder in
Wirkverbindung mit einer Maschine und über ein Zen
traldifferentialgetriebe CD mit einem Getriebe (in
der Figur als EG gezeigt) stehen, wird an der An
triebswelle PS zur Übertragung der Antriebskraft von
den vorderen Fahrzeugrädern zu den hinteren Fahrzeu
grädern eine Verdrehung auftreten. Daher wird die Be
wegungsgleichung zur Anwendung in dem Fall, daß ein
Drehmoment Td an der hinteren Seite (das Drehmoment
eines hinteren Differentialgetriebes RD) zum Zentral
differential CD übertragen wird, das heißt, eine Si
mulationsmodellgleichung für die Drehmomentübertra
gung von der Antriebsseite, wie folgt lauten:
Ip × np = Tp - Td, und
Td = Cp (np - nd) + Kp (Ap - Ad)
Td = Cp (np - nd) + Kp (Ap - Ad)
wobei "Ip" ein Massenträgheitsmoment eines Rotations
systems einschließlich der Antriebswelle PS ist, "Tp"
ein Drehmoment der Antriebswelle PS ist, "np" eine
Drehzahl der Antriebswelle PS ist, "nd" eine Drehzahl
des hinteren Differentialgetriebes RD ist, "Cp" ein
Torsionsdämpfungskoeffizient ist, "Kp" eine Torsions
steifigkeit ist, "Ap" ein Drehwinkel der Antriebswel
le PS ist und "Ad" der Drehwinkel des hinteren Diffe
rentialgetriebes RD ist. Somit wird das Drehmoment
zum Zentraldifferentialgetriebe CD übertragen, wobei
eine Versetzung der Antriebswelle infolge der Torsion
auftritt.
In dem Falle, in dem ein vierradangetriebenes Fahr
zeug gemäß Fig. 14 auf einer Straßenoberfläche mit
einem relativ niedrigen Reibungskoeffizienten fährt,
und wobei sich der Reibungskoeffizient zwischen den
Reifen und der Straßenoberfläche nach Erreichen eines
Spitzenwerts vermindert, wird sich die Radbeschleuni
gung in erheblichem Umfang vermindern, da das Massen
trägheitsmoment des Reifens in Drehrichtung kleiner
ist, als das Massenträgheitsmoment der mit dem Zen
traldifferentialgetriebe CD verbundenen Antriebswelle
PS. Demgegenüber ist das Massenträgheitsmoment der
Antriebswelle PS relativ groß. Daher wird eine Dreh
zahldifferenz (Drehwinkeldifferenz) zwischen der
Drehzahl (np) der Antriebswelle PS und der Drehzahl
(nd) des hinteren Differentialgetriebes RD verur
sacht. Entsprechend der Drehzahldifferenz wird das
Drehmoment zur Antriebswelle PS übertragen zur Ver
minderung der Drehzahl der Antriebswelle PS. Da je
doch das Massenträgheitsmoment der Antriebswelle PS
relativ groß ist, wird die Drehzahl der Antriebswelle
PS nicht wesentlich vermindert, wobei das Drehmoment
durch seine Reaktion vorgesehen ist zur Drehung der
Reifen (in einer Richtung zur Verminderung des Brems
moments). Folglich wird sich die zuvor zu einer Ver
minderung tendierende Radgeschwindigkeit wieder etwas
vergrößern, wodurch ein Schwingen beziehungsweise ei
ne Vibration der Geschwindigkeit auftritt. Auch wenn
die Schwingung verursacht wird, wenn das Fahrzeug auf
einer Straßenoberfläche mit einem relativ hohen Rei
bungskoeffizienten abgebremst wird, und sich das
Bremsmoment infolge der Reaktionskraft vermindert,
ist das Reifendrehmoment auf dieser Straßenoberfläche
relativ groß. Daher wird die Fahrzeugbewegung nicht
wesentlich vom Reibungskoeffizienten der Straßenober
fläche beeinflußt, bis seine Position in der Rei
bungskoeffizienten/Schlupfraten-Kennlinie in einem
Bereich liegt, der nahezu flach zur Erreichung des
Spitzenbereichs verläuft. Es ist daher unmöglich, die
Straßenzustandsbedingungen des hohen und niedrigen
Reibungskoeffizienten auf der Basis des Schwingungs
zustands des Radgeschwindigkeitsdifferentials zwi
schen der Drehzahl der auf einer Straße mit hohem
Reibungskoeffizienten laufenden Räder und der auf ei
ner Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten lau
fenden Räder zu unterscheiden.
Fig. 15 veranschaulicht die Bedingungen während des
allmählichen Bremsbetriebs beim vorstehend beschrie
benen vierradangetriebenen Fahrzeug, und veranschau
licht Veränderungen einer mittleren oder gemittelten
Radgeschwindigkeit der vorderen angetriebenen Fahr
zeugräder Vfa (vordere mittlere Geschwindigkeit Vfa),
und einer mittleren Radgeschwindigkeit der hinteren
angetriebenen Fahrzeugräder Vra (hintere mittlere Ge
schwindigkeit Vra) in dem Falle, daß das Fahrzeug auf
einer Straßenoberfläche mit einem niedrigen Reibungs
koeffizienten gemäß dem oberen Bereich von Fig. 15
fährt, und wenn das Fahrzeug auf einer Straßenober
fläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten ge
mäß dem unteren Bereich von Fig. 15 fährt. Die vorde
re mittlere Geschwindigkeit Vfa wird im voraus ver
mindert, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet
ist, wenn alle Fahrzeugräder auf einer Straße mit
niedrigem Reibungskoeffizienten gebremst werden. Die
hintere mittlere Geschwindigkeit Vra wird gemäß der
durchgezogenen Linie vermindert, und gleichzeitig
wird die vordere mittlere Geschwindigkeit Vfa einmal
vergrößert. Sodann werden die vordere und hintere
mittlere Geschwindigkeit Vfa und Vra vermindert, wo
durch jeweils eine Schwingung der Geschwindigkeits
differenz zwischen der vorderen und hinteren mittle
ren Geschwindigkeit Vfa und Vra erzeugt wird. Auf ei
ner Straße mit hohem Reibungskoeffizienten werden jedoch
gemäß dem unteren Bereich in Fig. 15 die vordere und
hintere mittlere Geschwindigkeit Vfa und Vra im we
sentlichen in der gleichen Weise vermindert. Mit ei
nem Vergleich des oberen und unteren Bereichs der
Fig. 15 kann daher zumindest abgeschätzt werden, daß
die Straßenoberfläche einen niedrigen Reibungskoeffi
zienten aufweist, falls es möglich ist, die Kennli
nie, mit der die vordere und hintere mittlere Ge
schwindigkeit Vfa und Vra sich jeweils in veränderli
cher Weise vermindern, bestimmt werden kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Antiblockiersteuerungssystem für ein Fahrzeug mit
Vierradantrieb der eingangs genannten Art derart aus
zugestalten, daß ein Reibungskoeffizient einer Stra
ßenoberfläche durch einfache Erfassung der Radge
schwindigkeiten der Fahrzeugräder genau vor Einlei
tung einer Bremsdrucksteuerung geschätzt werden kann,
auch wenn im Rahmen einer Abbremsung sämtliche Fahr
zeugräder gleichzeitig blockieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein
Antiblockiersteuerungssystem für ein Fahrzeug mit
Vierradantrieb zur Steuerung der den vorderen und
hinteren Fahrzeugrädern zugeführten Bremskraft, wobei
das System umfaßt: Radbremszylinder, die jeweils in
Wirkverbindung mit den vorderen und hinteren Fahrzeu
grädern zum Aufbringen einer Bremskraft stehen, einen
hydraulischen Bremskraftgenerator zur Bereitstellung
eines hydraulischen Bremsdrucks für jeden Radbremszy
linder, Betätigungsglieder in jedem Hydraulikschalt
kreis, der den Hydraulikdruckgenerator mit jedem der
Radbremszylinder zur Steuerung des Hydraulikbrems
drucks in jedem Radbremszylinder verbindet, und Rad
geschwindigkeitserfassungseinrichtungen zur Erfassung
der Radgeschwindigkeiten der vorderen und hinteren
Fahrzeugräder und zur Bereitstellung von Ausgangssi
gnalen entsprechend den Radgeschwindigkeiten. Das An
tiblockiersteuerungssystem umfaßt ferner eine Radbe
schleunigungsberechnungseinrichtung zur Berechnung
einer Beschleunigung eines jeden Fahrzeugrads auf der
Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungs
einrichtungen erfaßten Radgeschwindigkeiten, eine
Schwingungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung ei
ner Schwingung einer relativen Bewegung zwischen den
vorderen Fahrzeugrädern und den hinteren Fahrzeugrä
dern auf der Basis der mittels der Radgeschwindig
keitserfassungseinrichtungen erfaßten Radgeschwindig
keiten, und eine Reibungskoeffizienten-Schätzeinrich
tung zum Schätzen eines Reibungskoeffizienten der
Straße, auf der das Fahrzeug fährt, in Abhängigkeit
vom Ausgangssignal der Beschleunigungsberechnungsein
richtung und dem Ergebnis der Schwingungsbestimmungs
einrichtung. Die Bremskraftsteuerungseinrichtung ist
vorgesehen zur Steuerung der Betätigungsglieder in
Abhängigkeit von zumindest dem mittels der Reibungs
koeffizientenschätzeinrichtung geschätzten Reibungs
koeffizienten und in Abhängigkeit von den mittels der
Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtungen ermittel
ten Radgeschwindigkeiten, zur Steuerung der jedem
Fahrzeugrad zugeführten Bremskraft.
Im vorstehend genannten Antiblockiersteuerungssystem
ist eine Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung
vorzugsweise vorgesehen zur Berechnung eines mittle
ren Werts aus den Radbeschleunigungen, die von der
Radbeschleunigungsberechnungseinrichtung für alle
Fahrzeugräder erhalten werden, zur Bildung einer
mittleren Beschleunigung. Sodann schätzt die Rei
bungskoeffizientenschätzeinrichtung den Reibungskoef
fizienten der Straße auf einen relativ niedrigen
Wert, wenn die mittels der Mittelbeschleunigungs-
Berechnungseinrichtung berechnete mittlere Radbe
schleunigung kleiner als eine vorbestimmte Standard
beschleunigung wird, und wenn die Schwingungsbestim
mungseinrichtung bestimmt, daß die Schwingungen einen
vorbestimmten Pegel überschreiten.
Vorzugsweise ist eine Berechnungseinrichtung vorgese
hen zur Berechnung der vorderen und hinteren mittle
ren Geschwindigkeiten aus den mittels der Radge
schwindigkeitserfassungseinrichtungen ermittelten
Radgeschwindigkeiten. Ferner ist eine Geschwindig
keitsdifferentialberechnungseinrichtung vorgesehen
zur Berechnung eines Radgeschwindigkeitsdifferentials
zwischen der vorderen mittleren Geschwindigkeit und
der hinteren mittleren Geschwindigkeit, und es ist
ferner eine Bandpaßfiltereinrichtung vorgesehen zum
Ausfiltern des Radgeschwindigkeitsdifferentials mit
Schwingungen innerhalb eines vorbestimmten Frequenz
bands aus den mittels der Geschwindigkeitsdifferen
tialberechnungseinrichtung berechneten Radgeschwin
digkeitsdifferentialen. Sodann schätzt die Reibungs
koeffizientenschätzeinrichtung den Reibungskoeffizi
enten der Straße auf einen relativ niedrigen Wert,
wenn die mittels der Mittelbeschleunigungs-Berech
nungseinrichtung berechnete mittlere Radbeschleuni
gung niedriger als eine vorbestimmte Standardbe
schleunigung wird, und wenn die Schwingungserfas
sungseinrichtung bestimmt, daß das die Bandpaßfil
tereinrichtung durchlaufende Radgeschwindigkeitsdif
ferential einen vorbestimmten Wert überschreitet und
daß die Schwingungsfrequenz des Radgeschwindigkeits
differentials eine vorbestimmte Frequenz während ei
ner vorbestimmten Zeitdauer überschreitet.
Vorzugsweise sind eine erste und eine zweite Bandpaß
filtereinrichtung vorgesehen zum Ausfiltern der vor
deren mittleren Beschleunigung und der hinteren mitt
leren Beschleunigung mit Schwingungen innerhalb eines
vorbestimmten Frequenzbands aus den jeweils berechne
ten vorderen und hinteren mittleren Beschleunigungen.
Vorzugsweise kann dann die Reibungskoeffizientschät
zeinrichtung den Reibungskoeffizienten der Straße auf
einen relativ niedrigen Wert schätzen, wenn die mitt
lere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimm
te Standardbeschleunigung wird, und die Schwingungs
bestimmungseinrichtung bestimmt, daß die vordere und
hintere mittlere Beschleunigung nach Durchlaufen der
ersten und zweiten Bandpaßfiltereinrichtung jeweils
vorbestimmte Werte überschreitet, und daß die Schwin
gungsfrequenzen der vorderen und hinteren mittleren
Beschleunigungen während einer vorbestimmten Zeitdau
er jeweils vorbestimmte Frequenzen überschreiten.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestal
tungen der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh
rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung
eines Antiblockiersteuerungssystems gemäß einem Aus
führungsbeispiel,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Veran
schaulichung der Wirkungsweise des Antiblockiersteue
rungssystems,
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung
der Anordnung der elektronischen Steuerungseinrich
tung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der
Wirkungsweise der Bremskraftsteuerung der elektroni
schen Steuerungseinrichtung,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
der Berechnung der geschätzten Fahrzeuggeschwindig
keit,
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
des Abschätzens des Reibungskoeffizienten vor Einlei
tung einer Antiblockiersteuerung,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
des Abschätzens des Reibungskoeffizienten vor einer
Antiblockiersteuerung in Verbindung mit dem Ablauf
diagramm von Fig. 6,
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
der Berechnung des Mittelwerts der Radbeschleunigung
gemäß dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
der Berechnung des Radgeschwindigkeitsdifferentials,
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung
der Berechnung des gefilterten Geschwindigkeitsdiffe
rentials gemäß Fig. 9,
Fig. 11 eine graphische Darstellung der Bezie
hung zwischen Veränderungen in den vorderen und hin
teren Radgeschwindigkeiten,
Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Veran
schaulichung von Schwingungen des Radgeschwindig
keitsdifferentials zwischen den vorderen und hinteren
Radgeschwindigkeiten,
Fig. 13 einen Teil eines Ablaufdiagramms zum Ab
schätzen des Reibungskoeffizienten vor Einleitung ei
ner Antiblockiersteuerung gemäß einem weiteren Aus
führungsbeispiel,
Fig. 14 ein Blockschaltbild zur Veranschauli
chung des Aufbaus eines bekannten vierradgetriebenen
Fahrzeugs, und
Fig. 15 eine graphische Darstellung zur Veran
schaulichung von Schwingungen des Geschwindigkeits
differentials zwischen den vorderen und hinteren Rad
geschwindigkeiten in Verbindung mit einer bekannten,
bei dem vierradangetriebenen Fahrzeug gemäß Fig. 14
verwendeten Bremseinrichtung.
In Fig. 4 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des
Antiblockiersteuerungssystems dargestellt, das die
jedem vorderen Fahrzeugrad FR und FL und hinteren
Fahrzeugrad RR und RL eines Fahrzeugs zugeführte
Bremskraft entsprechend den Bremsbedingungen steuert.
Bei diesem Antiblockiersteuerungssystem wird bei Be
tätigung eines hydraulischen Druckgenerators PG ein
hydraulischer Bremsdruck vom Druckgenerator PG jedem
Radbremszylinder Wfr, Wfl, Wrr und Wrl über ein Betä
tigungsglied FV zugeführt, so daß jedem der Fahrzeug
räder FR, FL, RR und RL eine Bremskraft zugeführt
wird. Ferner werden die Radgeschwindigkeiten der vor
deren und hinteren Fahrzeugräder FR, FL, RR und RL
mittels jeweiliger Radgeschwindigkeitssensoren Sfr,
Sfl, Srr und Srl ermittelt. Auf der Basis dieser mit
tels der Radgeschwindigkeitssensoren erfaßten Radge
schwindigkeiten wird eine Beschleunigung jedes Fahr
zeugrads durch jede der Radbeschleunigungsberech
nungseinheiten Afr, Afl, Arr und Arl berechnet. So
dann wird ein mittlerer Wert der Radgeschwindigkeiten
der vorderen Fahrzeugräder FR und FL (eine vordere
mittlere Geschwindigkeit) durch die Vorderradge
schwindigkeitsberechnungseinheit FA auf der Basis der
durch die Radgeschwindigkeitssensoren Sfr und Sfl er
faßten Radgeschwindigkeiten berechnet. Ferner wird
ein Mittelwert der Radgeschwindigkeiten der hinteren
Fahrzeugräder RR und RL (eine hintere mittlere Ge
schwindigkeit) durch eine Hinterradgeschwindigkeits
berechnungseinheit RA auf der Basis der durch die
Radgeschwindigkeitssensoren Srr und Srl erfaßten Rad
geschwindigkeiten berechnet. Sodann wird ein Ge
schwindigkeitsdifferential zwischen den Berechnungs
ergebnissen der Radgeschwindigkeitsberechnungseinhei
ten FA und RA durch eine Geschwindigkeitsdifferen
tialberechnungseinheit DF berechnet. Ein Bandpaßfil
ter BP ist vorgesehen zum Durchlassen des Radge
schwindigkeitsdifferentials aus den durch die Ge
schwindigkeitsdifferentialberechnungseinheit DF be
rechneten Geschwindigkeitsdifferentialen, dessen
Schwingungseigenschaften innerhalb eines vorbestimm
ten Frequenzbands liegen. Eine Schwingungsbestim
mungseinheit VB ist zur Bestimmung des Zustands des
vom Bandpaßfilter BP durchgelassenen Radgeschwindig
keitsdifferentials vorgesehen. Ferner ist eine Rei
bungskoeffizientenschätzeinheit EF vorgesehen zur Ab
schätzung eines Reibungskoeffizienten einer Straße,
auf der das Fahrzeug fährt. Die Reibungskoeffizien
tenschätzeinheit schätzt den Reibungskoeffizienten
einer Straße auf einen relativ niedrigen Wert, wenn
die von der Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinheit
AA berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger
als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung wird und
wenn die Schwingungsbestimmungseinheit VB bestimmt,
daß das vom Bandpaßfilter BP durchgelassene Geschwin
digkeitsdifferential einen vorbestimmten Wert über
steigt und daß die Schwingungsfrequenz des Radge
schwindigkeitsdifferentials eine vorbestimmte Fre
quenz während einer vorbestimmten Zeitdauer über
schreitet. Die Bremskraftsteuerungseinrichtung BC ist
vorgesehen zur Steuerung des Betätigungsglieds FV in
Abhängigkeit von zumindest dem von der Reibungskoef
fizientenschätzeinheit EF geschätzten Reibungskoeffi
zienten der Straße und in Abhängigkeit von den mit
tels der Radgeschwindigkeitssensoren ermittelten Rad
geschwindigkeiten, so daß die jedem der Fahrzeugräder
zugeführte Bremskraft in effektiver Weise gesteuert
wird.
Wie in Fig. 1 mittels gestrichelter Linien angedeutet
ist, umfaßt das System eine vordere Mittelbeschleuni
gungs-Berechnungseinheit AAf zur Berechnung eines
Mittelwerts der Radbeschleunigungen der vorderen
Fahrzeugräder FR und FL, die durch die Radbeschleuni
gungsberechnungseinheiten Afr und Afl berechnet wur
de, zur Bildung einer vorderen mittleren Beschleuni
gung, sowie eine hintere Mittelbeschleunigungs-Be
rechnungseinheit AAr zur Berechnung eines Mittelwerts
der Radbeschleunigungen der hinteren Räder RR und RL,
die mittels der Radbeschleunigungsberechnungseinhei
ten Arr und Arl berechnet wurde, zur Bildung einer
hinteren mittleren Beschleunigung. Ein erstes Band
paßfilter BP1 ist vorgesehen zum Durchlassen der vor
deren mittleren Beschleunigung mit Schwingungseigen
schaften innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbands
aus den durch die vordere Mittelbeschleunigungs-Be
rechnungseinheit AAf berechneten vorderen mittleren
Beschleunigungen. Des weiteren ist ein zweites Band
paßfilter BP2 vorgesehen zum Durchlassen der hinteren
mittleren Beschleunigung mit Frequenzeigenschaften
innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbands aus den
durch die hintere Mittelbeschleunigungs-Berechnungs
einheit AAr berechneten hinteren mittleren Beschleu
nigungen. Entsprechend dient die Reibungskoeffizien
tenschätzeinheit EF zur Schätzung des Reibungskoeffi
zienten der Straße auf eine niedrigen Wert, wenn das
Ausgangssignal der Mittelbeschleunigungs-Berechnungs
einheit AA niedriger als eine vorbestimmten Standard
beschleunigung wird, und wenn die Schwingungsbestim
mungseinheit VB bestimmt, daß die vom ersten und
zweiten Bandpaßfilter BP1 und BP2 durchgelassenen
vorderen und hinteren mittleren Beschleunigungen je
weils vorbestimmte Werte überschreiten und die
Schwingungsfrequenzen der vorderen und hinteren mitt
leren Beschleunigungen während einer vorbestimmten
Zeitdauer jeweils vorbestimmte Frequenzen überschrei
ten.
Im einzelnen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Verbindung mit den Fig. 2 bis 10 be
schrieben. Gemäß Fig. 2 sind Pumpen 21 und 22, Vor
ratsbehälter 23 und 24 und Solenoidventile 31 bis 38
in Hydraulikschaltkreisen zur Verbindung eines Hy
draulikdruckgenerators 2 einschließlich eines Haupt
zylinders 2a und eines bei Niederdrücken eines Brems
pedals 3 betriebenen Verstärkers (Boosters) 2b mit
Radbremszylindern 51 bis 54, die jeweils in Wirkver
bindung mit den Fahrzeugrädern FR, FL, RR und RL ste
hen, vorgesehen. Das Fahrzeugrad FR bezeichnet ein
Fahrzeugrad an der vorderen rechten Seite entspre
chend einer Sicht vom Fahrersitz, das Fahrzeugrad FL
bezeichnet ein Fahrzeugrad an der vorderen linken
Seite, das Fahrzeugrad RR bezeichnet ein Fahrzeugrad
an der hinteren rechten Seite und das Fahrzeugrad RL
bezeichnet ein Fahrzeugrad an der hinteren linken
Seite. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die
hinteren Fahrzeugräder RR und RL mit den vorderen Fahr
zeugrädern FR und FL über ein sogenanntes (nicht gezeig
tes) Zentraldifferentialgetriebe verbunden, so daß alle
Fahrzeugräder angetrieben werden und somit ein Vierradan
triebssystem beziehungsweise ein Allradantriebssystem
(four-wheel-drive 4WD) gebildet wird. Hinsichtlich
des Bremssystems ist ein diagonales Zweikreisbremssy
stem gemäß der Darstellung in Fig. 2 vorgesehen.
Zwischen dem Hydraulikdruckgenerator 2 und den Brems
zylindern 51 bis 54 ist ein Betätigungsglied 30 vor
gesehen, das dem Betätigungsglied FV in Fig. 1 ent
spricht. Das Betätigungsglied 30 umfaßt Solenoidven
tile 31 und 32 und Solenoidventile 33 und 34, die je
weils in Hydraulikschaltkreisen zur Verbindung einer
Ausgangsöffnung des Hauptzylinders 2a mit den Rad
bremszylindern 51 und 54 angeordnet sind, und die
Pumpe 21 ist zwischen dem Hauptzylinder 2a und den
Solenoidventilen 31 bis 34 angeordnet. In gleicher
Weise sind Solenoidventile 35 und 36 und Solenoidven
tile 37 und 38 jeweils entsprechend in Hydraulik
schaltkreisen zur Verbindung der weiteren Ausgangs
öffnung des Hauptzylinders 2a mit den Radbremszylin
dern 52 und 53 vorgesehen, und die Pumpe 22 ist zwi
schen dem Hauptzylinder 2a und den Solenoidventilen
35 bis 38 angeordnet. Die Pumpen 21 und 22 werden
mittels eines Elektromotors 20 angetrieben, so daß
der Bremsdruck nach Anhebung auf einen vorbestimmten
Druck diesen Hydraulikschaltkreisen zugeführt wird.
Diese Hydraulikschaltkreise dienen somit als Schalt
kreise, mittels welcher der hydraulische Bremsdruck
den normalerweise geöffneten Solenoidventilen 31, 33,
35 und 37 zugeführt wird. Die Hydraulikschaltkreise
auf der Ablaufseite der normalerweise geschlossenen
Solenoidventile 32 und 34 sind mit der Pumpe 21 und
dem Vorratsbehälter 23 verbunden, und die Hydraulik
schaltkreise an der Ablaufseite der Solenoidventile
36 und 38 sind mit der Pumpe 22 und dem Vorratsbehäl
ter 24 verbunden. Jeder der Vorratsbehälter 23 und 24
ist mit einem Kolben und einer Feder ausgestattet und
dient der Speicherung von Bremsfluid, das von jedem
der Solenoidventile 32, 34, 36 und 38 über die Hy
draulikschaltkreise an deren Ablaufseite zurückge
führt wurde, und dem Zuführen von Bremsfluid zu jedem
der Solenoidventile, wenn die Pumpen 21 und 22 be
trieben werden.
Jedes der Solenoidventile 31 bis 38 ist ein solenoid
betriebenes Zweiöffnungs-Zweistellungs-Umschaltven
til, das sich in seiner ersten Betätigungsstellung
gemäß Fig. 2 befindet, wenn kein Strom der Solenoid
spule zugeführt wird, so daß jeder der Radbremszylin
der 51 bis 54 mit dem Hydraulikdruckgenerator 2 und
den Pumpen 21 oder 22 verbunden ist. Wird den Sole
noidspulen ein Strom zugeführt, dann schaltet jedes
Solenoidventil zu seiner zweiten Betätigungsstellung,
so daß jeder Radbremszylinder 51 bis 54 von der Ver
bindung mit dem Hydraulikdruckgenerator 2 und den
Pumpen 21 oder 22 abgeschaltet und mit dem Vorratsbe
hälter 23 oder 24 verbunden ist. In Fig. 2 gezeigte
Absperrventile erlauben eine Rückkehr des Bremsfluids
von jedem Radbremszylinder 51 bis 54 und den Vorrats
behältern 23 und 24 zum Hydraulikdruckgenerator 2,
und verhindern einen entgegengesetzt gerichteten Fluß
des Bremsfluids.
Somit kann durch jeweils entsprechendes Erregen oder
Abschalten der Solenoidventile 31 bis 38 der hydrau
lische Bremsdruck in jedem Radbremszylinder 51 bis 54
vermindert, gehalten oder vergrößert werden. Insbe
sondere wird, wenn kein Strom den Solenoidspulen der
Solenoidventile 31 bis 38 zugeführt wird, der hydrau
lische Bremsdruck vom Hydraulikdruckgenerator 2 und
den Pumpen 21 oder 22 jedem Radbremszylinder 51 bis
54 zur Vergrößerung des Hydraulikbremsdrucks in jedem
Radbremszylinder 51 bis 54 zugeführt. Wird demgegen
über den Solenoidspulen ein Strom zugeführt, dann
steht jeder Radbremszylinder 51 bis 54 mit den Vor
ratsbehältern 23 oder 24 zur Verminderung des hydrau
lischen Bremsdrucks in jedem Radbremszylinder 51 bis
54 in Verbindung. Wird ferner lediglich den Solenoid
spulen der Solenoidventile 31, 33, 35 und 37 ein
Strom zugeführt, dann wird der Hydraulikbremsdruck in
jedem Radbremszylinder 51 bis 54 gehalten. Somit kann
durch Anpassung der Zeitintervalle zur Erregung und
Abschaltung der Solenoidventile eine sogenannte Puls
vergrößerungsbetriebsart (schrittweise Vergrößerungs
betriebsart) oder eine Pulsverminderungsbetriebsart
zum allmählichen Vergrößern oder Verkleinern des hy
draulischen Bremsdrucks erzielt werden.
Die vorstehend beschriebenen Solenoidventile 31 bis
38 sind elektrisch mit der elektronischen Steuerungs
einrichtung 10 zur Steuerung des Betriebs der So
lenoidventile 31 bis 38 verbunden. Der Elektromotor
20 ist ebenfalls mit der elektronischen Steuerungs
einrichtung 10 verbunden, so daß der Betrieb des
Elektromotors 20 von der elektronischen Steuerungs
einrichtung 10 gesteuert wird. An den Fahrzeugrädern
FR, FL, RR und RL sind jeweils Radgeschwindigkeits
sensoren 41 bis 44 angeordnet, die mit der elektroni
schen Steuerungseinrichtung 10 verbunden sind und
durch welche ein Signal entsprechend der Drehzahl je
des Fahrzeugrads, das heißt, eine Fahrzeugradge
schwindigkeit der elektronischen Steuerungseinrich
tung 10 zugeführt wird. Jeder der Radgeschwindig
keitssensoren 41 bis 44 gemäß dem vorliegenden Aus
führungsbeispiel ist ein bekannter Sensor vom elek
tromagnetischen Induktionstyp, der einen Abnehmer mit
einer um einen Permanentmagneten gewickelten Spule
und einen mit Zähnen ausgestatteten und im Außenbe
reich angeordneten Rotor aufweist. Die Radgeschwin
digkeitssensoren 41 bis 44 geben eine Spannung mit
einer der Drehzahl jedes Fahrzeugrads proportionalen
Frequenz ab, wobei auch Sensoren eines anderen Typs
anstelle der vorstehend beschriebenen Sensoren ver
wendet werden können. Ferner ist ein Bremsschalter 45
vorgesehen, der eingeschaltet wird, wenn das Bremspe
dal 3 niedergedrückt wird, und der ausgeschaltet
wird, wenn das Bremspedal 3 gelöst wird, und der fer
ner elektrisch mit der elektronischen Steuerungsein
richtung 10 verbunden ist.
Gemäß Fig. 3 umfaßt die elektronische Steuerungsein
richtung 10 einen Mikrocomputer 11 mit einer Zen
traleinheit CPU 14, einen Festwertspeicher ROM 15,
einen Schreib/Lesespeicher RAM 16 und einen Zeitgeber
17, die mit einem Eingangsanschluß 12 und einem Aus
gangsanschluß 13 über einen gemeinsamen Bus zur
Durchführung von Eingabe- und Ausgabeoperationen in
Bezug auf externe Schaltungsanordnungen verbunden
sind. Die von jedem der Radgeschwindigkeitssensoren
41 bis 44 und dem Bremsschalter 45 erfaßten Signale
werden dem Eingangsanschluß 12 über jeweils entspre
chende Verstärkungsschaltungen 18a bis 18e und sodann
der Zentraleinheit CPU 14 zugeführt. Sodann wird ein
Steuerungssignal am Ausgangsanschluß 13 für den Elek
tromotor 20 über eine Ansteuerungsschaltung 19a aus
gegeben und es werden Steuerungssignale über entspre
chende Ansteuerungsschaltungen 19b bis 19i den So
lenoidventilen 31 bis 38 zugeführt. Im Mikrocomputer
11 speichert der Festwertspeicher ROM 15 ein Programm
entsprechend den in den Fig. 4 bis 10 gezeigten Ab
laufdiagrammen, wobei die Zentraleinheit CPU 14 die
Programme nach Schließen eines nicht gezeigten Zünd
schalters verarbeitet, und wobei der Schreib/Lese
speicher RAM 16 zeitweilig zur Verarbeitung der Pro
gramme erforderliche veränderliche Daten speichert.
Ferner ist im Mikrocomputer 11 ein Bandpaßfilter vor
gesehen, das als Bandpaßfiltereinrichtung gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel dient.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 10 wird nachste
hend ein durch die elektronische Steuerungseinrich
tung 10 verarbeitetes Programm zur Durchführung der
Antiblockiersteuerung beschrieben.
Fig. 4 zeigt das Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms
gemäß dem Ausführungsbeispiel. Das in den Fig. 4 bis
10 gezeigte Programm beginnt die Verarbeitung nach
Einschalten eines nicht gezeigten Zündschalters und
führt in einem Schritt 101 eine Initialisierung des
Systems durch, wobei verschiedene Daten, wie bei
spielsweise die Radgeschwindigkeit Vw, eine Radbe
schleunigung DVw oder dergleichen gelöscht werden. In
Schritt 102 wird aus den Ausgangssignalen jedes Rad
geschwindigkeitssensors 41 bis 44 die Radgeschwindig
keit Vw berechnet, und es wird sodann aus der Radge
schwindigkeit Vw in Schritt 103 eine Radbeschleuni
gung DVw berechnet. Im nächsten Schritt 104 wird ein
Reibungskoeffizient einer Straßenoberfläche vor Ein
leitung einer Antiblockiersteuerung geschätzt, so daß
entweder ein hoher Reibungskoeffizient oder ein nied
riger Reibungskoeffizient als Reibungskoeffizient der
Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, wie
nachstehend noch im einzelnen unter Bezugnahme auf
Fig. 6 beschrieben wird, ausgewählt wird.
Das Programm geht sodann zu Schritt 105 über, in wel
chem bestimmt wird, ob jedes der Fahrzeugräder einer
Antiblockiersteuerung (ABS-Steuerung gemäß Fig. 4)
unterliegt. Wurde bestimmt, daß eine Antiblockier
steuerung durchgeführt wird, dann geht das Programm
zu Schritt 107, im anderen Falle zu Schritt 106 über,
in welchem bestimmt wird, ob die Bedingungen zur Ein
leitung einer Antiblockiersteuerung erfüllt sind.
Wurde bestimmt, daß die Bedingungen noch nicht er
füllt sind, dann springt das Programm zu Schritt 113.
In Schritt 107 werden auf der Basis der durch die
Radgeschwindigkeit Vw, der Radbeschleunigung DVw und
einer nachstehend noch beschriebenen Fahrzeugge
schwindigkeit Vso sowie dem in Schritt 104 geschätz
ten Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche be
stimmten Bremsbedingungen entweder die Verminderungs
betriebsart, die Haltebetriebsart, die Pulsvergröße
rungsbetriebsart oder die Vergrößerungsbetriebsart
ausgewählt. Der Reibungskoeffizient (CF) der Straßen
oberfläche wird in Abhängigkeit vom Schätzergebnis in
Schritt 104 vor Einleitung einer Antiblockiersteue
rung, wie vorstehend beschrieben, ausgewählt. Nach
Einleitung einer Antiblockiersteuerung wird jedoch
beispielsweise in Abhängigkeit von einer Schlupfrate
ein hoher, mittlerer oder niedriger Reibungskoeffizi
ent ausgewählt. In Schritt 108 wird sodann bestimmt,
ob die ausgewählte Betriebsart die Verminderungsbe
triebsart ist. Ist dies der Fall, dann geht das Pro
gramm zu Schritt 109 über, in welchem ein Verminde
rungsbetriebsartensignal ausgegeben wird. Im anderen
Fall geht das Programm zu Schritt 110 über, in wel
chem bestimmt wird, ob die ausgewählte Steuerungsbe
triebsart die Pulsvergrößerungsbetriebsart ist, und
ist dies der Fall, dann geht das Programm zu Schritt
111 über, in welchem das Pulsvergrößerungsbetriebsar
tensignal zum alternierenden Vergrößern oder Vermin
dern des hydraulischen Bremsdrucks ausgegeben wird,
wobei der hydraulische Bremsdruck des unter einer
Steuerung stehenden Radbremszylinders aus den Rad
bremszylindern 51 bis 54 allmählich vergrößert wird.
Ist die Steuerungsbetriebsart nicht die Pulsvergröße
rungsbetriebsart, dann geht das Programm zu Schritt
112 über, in welchem ein Haltebetriebsartensignal
ausgegeben wird, wobei der hydraulische Bremsdruck im
Radbremszylinder (der Radzylinderdruck) gehalten
wird.
Die vorstehend beschriebenen Schritte zum Auswählen
der Steuerungsbetriebsart und zur Bildung der Aus
gangssignale werden für jeden Radzylinder durchge
führt. Sodann wird in Schritt 113 bestimmt, ob die
Schritte bezüglich sämtlicher Fahrzeugräder FR, FL,
RR und RL durchgeführt wurden, und das vorstehend be
schriebene Programm wird wiederholt durchgeführt, bis
eine Antiblockiersteuerung (ABS-Steuerung) bezüglich
sämtlicher Fahrzeugräder durchgeführt ist. Das Pro
gramm geht danach zu Schritt 114 über, in welchem die
geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso berechnet
wird, worauf das Programm zu Schritt 102 zurückkehrt.
Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso wird gemäß
dem in Fig. 5 gezeigten Ablaufdiagramm wie folgt be
rechnet. Zu Beginn wird der maximale Wert der Radge
schwindigkeiten VwFR(n) usw. der 4 Fahrzeugräder in
Schritt 201 in jedem Steuerungszyklus von 5 ms zur
Bildung der maximalen Radgeschwindigkeit Vwo(n) be
rechnet. In Fig. 5 bezeichnet "MAX" eine Funktion zur
Berechnung des Maximalwerts von verschiedenen Daten,
und "FR" oder dergleichen bezeichnet dasjenige Fahr
zeugrad, für welches die Radgeschwindigkeit berechnet
wird. "(n)" bezeichnet den im n-ten Zyklus erhaltenen
Wert, wobei "n" eine ganze Zahl größer oder gleich 1
ist. Das Programm geht sodann zu Schritt 202 über, in
welchem der Reibungskoeffizient der Straße, auf der
das Fahrzeug fährt, bestimmt wird. Wird der Reibungs
koeffizient der Straße derart bestimmt, daß er einem
relativ hohen Wert des Reibungskoeffizienten ent
spricht, dann geht das Programm zu Schritt 203 über,
in welchem eine Verzögerung Rdw auf einen vorbestimm
ten Wert von beispielsweise 1.1 G (wobei "G" die Erd
beschleunigung bezeichnet) eingestellt wird. Wurde
hingegen nicht bestimmt, daß der Reibungskoeffizient
der Straße einem hohen Reibungskoeffizienten ent
spricht, dann geht das Programm zu Schritt 204 über,
in welchem bestimmt wird, ob der Reibungskoeffizient
der Straße einem mittleren Reibungskoeffizienten ent
spricht. Entspricht der Reibungskoeffizient der Stra
ße einem mittleren Reibungskoeffizienten, dann geht
das Programm zu Schritt 205 über, in welchem eine
Verzögerung Rdw beispielsweise auf einem Wert von 0.6
G eingestellt wird, während andernfalls das Programm
zu Schritt 206 übergeht, in welchem bestimmt wird,
daß der Reibungskoeffizient der Straße einem niedri
gen Reibungskoeffizienten entspricht, wobei in diesem
Fall die Verzögerung Rdw beispielsweise auf 0.4 G
eingestellt wird. Das Programm geht danach zu Schritt
207 über, in welchem eine Beschleunigung Rup bei
spielsweise auf 0.5 G eingestellt wird, und das Pro
gramm geht weiter zu Schritt 208, in welchem die ge
schätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso(n) berechnet
wird. Hierbei wird der gemittelte Wert oder Mittel
wert zur Bildung der geschätzten Fahrzeuggeschwindig
keit Vso(n) ausgewählt aus der in Schritt 201 erhal
tenen maximalen Radgeschwindigkeit Vwo(n), der ge
schätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso (n-1) des vor
herigen Zyklusses, zu welcher ein durch Multiplizie
ren der Beschleunigung Rup und der Zykluszeitdauer T
erhaltener Wert addiert wird, das heißt, Vso (n-1) +
Rup × T, und der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso (n-1) des vorhergehenden Zyklusses, von der ein
durch Multiplizieren der Verzögerung Rdw und der Zy
kluszeitdauer T erhaltener Wert subtrahiert wird, das
heißt, Vso (n-1) - Rdw × T. In Fig. 5 bezeichnet
"MED" eine Funktion zur Bildung des gemittelten
Werts.
Die Fig. 6 und 7 bezeichnen ein Ablaufdiagramm zur
Abschätzen des Reibungskoeffizienten der Straßenober
fläche vor Einleitung einer Antiblockiersteuerung. Ein Bei
spiel der Wirkungsweise wird anhand von Fig. 11 beschrie
ben, in welcher eine gestrichelte Linie VA die tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet, und eine strichpunk
tierte Linie Vso die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit be
zeichnet. Zu Beginn wird beispielsweise auf der Basis der
Veränderung jeder Radgeschwindigkeit in Schritt 301 be
stimmt, ob das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt.
Wurde bestimmt, daß die Straße uneben ist, dann geht das
Programm zu Schritt 302 über, in welchem die Steuerungsbe
triebsart auf diejenige eingestellt wird, die für einen
hohen Reibungskoeffizienten der Straße vorgesehen
ist, so daß die hydraulische Drucksteuerung in Abhän
gigkeit von der für den hohen Reibungskoeffizienten
der Straße vorgesehenen Steuerungsbetriebsart durch
geführt wird. Wird in Schritt 301 bestimmt, daß die
Straße nicht uneben ist, dann geht das Programm zu
Schritt 303 über, in welchem eine mittlere Beschleu
nigung DVa(n), die gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig.
8 erhalten wurde und im einzelnen nachstehend noch
beschrieben wird, mit der vorbestimmten Beschleuni
gung G1 (von beispielsweise -0.3 G) verglichen wird.
Ist die mittlere Beschleunigung DVa(n) größer also die
vorbestimmte Beschleunigung G1, dann geht das Pro
gramm zu Schritt 302 über und in dem anderen Falle,
in dem DVa(n) gleich oder kleiner als G1 ist, geht
das Programm zu Schritt 304 über, in welchem bestimmt
wird, ob die Antiblockiersteuerung bereits eingelei
tet wurde. Wurde die Antiblockiersteuerung noch nicht
eingeleitet, dann geht das Programm über zu Schritt
305. Wurde die Antiblockiersteuerung bereits gestar
tet, dann kehrt das Programm nach Verarbeitung der
Schritte 321 bis 324 zum Hauptprogramm zurück.
In Schritt 305 wird bestimmt, ob die Schwingung eines
gefilterten Geschwindigkeitsdifferentials BVd(n), das
nachstehend noch beschrieben wird, bestimmt wurde.
Wurde eine Bestimmung beziehungsweise eine Ermittlung
der Schwingung noch nicht durchgeführt, dann geht das
Programm gemäß Fig. 7 zu Schritt 306 über, in welchem
bestimmt wird, ob die Startbedingungen erfüllt sind.
Wird in Schritt 305 ermittelt, daß die Bestimmung der
Schwingung bereits durchgeführt wurde, dann geht das
Programm zu Schritt 311, in welchem bestimmt wird, ob
eine vorbestimmte Zeitdauer T1 (von beispielsweise
500 ms) seit Beginn der Erfassung der Schwingung ab
gelaufen ist. Die Bedingungen zum Starten der Erfas
sung der Schwingung sind in den Schritten 301, 303
und 304 gemäß Fig. 6 und Schritt 306 gemäß Fig. 7 an
gegeben. Somit wird die Erfassung der Schwingung un
ter der Bedingung eingeleitet, daß das Fahrzeug nicht
auf einer unebenen Straße fährt, daß die mittlere Be
schleunigung DVa(n) nicht größer als die vorbestimmte
Beschleunigung G1 ist, daß die Antiblockiersteuerung
noch nicht eingeleitet wurde, und daß das Radge
schwindigkeitsdifferential BVd(n), das das Bandpaß
filter durchlaufen hat (gefiltertes Geschwindigkeits
differential BVd(n)) gleich oder größer als ein vor
bestimmter Wert V1 (von beispielsweise 0.5 km/h) ist,
wie in Schritt 306 gemäß Fig. 7 bestimmt ist.
Das in Schritt 306 und anderen Schritten verwendete
gefilterte Geschwindigkeitsdifferential BVd(n) wird
gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig. 10 berechnet. In
den Schritten 601 und 602 werden das Radgeschwindig
keitsdifferential Vd(n) des gegenwärtigen Zyklusses
und das Radgeschwindigkeitsdifferential Vd (n-2), das
ein Zyklus vor dem vorherigen Zyklus gespeichert wur
de, aus dem Speicher ausgelesen. Sodann wird das ge
filterte Geschwindigkeitsdifferential BVd(n) des ge
genwärtigen Zyklusses gemäß der in Schritt 603 in
Fig. 10 gezeigten Gleichung berechnet, wobei "A", "B"
und "c" konstante Werte bezeichnen. Sind beispiels
weise die Grenzfrequenzen zur Bestimmung der entge
gengesetzten Enden eines Durchlaßfrequenzbands auf 6
Hz und 7 Hz eingestellt, und ist eine Abtastperiode
auf 6 ms eingestellt, dann gilt für "A" der Wert
0.085, für "B" der Wert 1.92 und für "c" der Wert
0.98. Das gemäß der Gleichung in Schritt 603 berech
nete gefilterte Geschwindigkeitsdifferential BVd(n)
wird gemäß Schritt 604 im Datenspeicher gespeichert
und erneuert, so daß dieser Wert für Berechnungen im
nachfolgenden Zyklus zur Verfügung steht. Die vordere
mittlere Geschwindigkeit Vfa und die hintere mittlere
Geschwindigkeit Vra, das Radgeschwindigkeitsdifferen
tial Vd (= Vfa - Vra), und das gefilterte Geschwin
digkeitsdifferential BVd sind gemäß Fig. 12 veränder
lich, woraus hervorgeht, daß das gefilterte Geschwin
digkeitsdifferential BVd geringfügig verzögert ist im
Vergleich zum Radgeschwindigkeitsdifferential Vd.
Das gefilterte Geschwindigkeitsdifferential BVd(n)
wird in Schritt 306 mit einem vorbestimmten Wert V1
verglichen. Ist das gefilterte Geschwindigkeitsdiffe
rential BVd(n) kleiner als der Wert V1, dann kehrt
das Programm zum Hauptprogramm zurück, und in anderen
Fällen geht das Programm zu Schritt 307 über, in wel
chem eine Erfassung beziehungsweise Bestimmung der
Schwingung eingeleitet wird. Hierbei wird eine
Schwingungserfassungsmarke in Schritt 307 gesetzt (1),
und eine +Schwingungsmarke wird in Schritt 308
gesetzt. Sodann wird der Schwingungserfassungszeitge
ber in Schritt 309 auf 0 gelöscht, und es wird in
Schritt 310 der Schwingungszähler gelöscht.
Geht das Programm zu Schritt 305 über, dann wird im
nächsten Zyklus und dem darauffolgenden Zyklus be
stimmt, daß die Schwingungserfassung durchgeführt
wird, so daß das Programm sodann zu Schritt 311 über
geht. Wird in Schritt 311 bestimmt, daß der Schwin
gungserfassungszeitgeber eine vorbestimmte Zeitdauer
T1 (von 500 ms) noch nicht erreicht hat, dann geht
das Programm gemäß Fig. 7 zu Schritt 312 und den
nachfolgenden Schritten über. Nachdem der Schwin
gungserfassungszeitgeber in Schritt 312 (beispiels
weise um + 1) hochgezählt wurde, wird das gefilterte
Geschwindigkeitsdifferential BVd(n) mit einem vorbe
stimmten Wert V1 (beispielsweise 0.5 km/h) in Schritt
313 verglichen. Ist das gefilterte Geschwindigkeits
differential BVd(n) gleich oder größer als der Wert
V1, dann wird in Schritt 314 die +Schwingungsmarke
gesetzt und das Programm kehrt zum Hauptprogramm zu
rück. Wird bestimmt, daß das gefilterte Geschwindig
keitsdifferential BVd(n) kleiner als der Wert V1 ist,
dann geht das Programm zu Schritt 315 über, in wel
chem das gefilterte Geschwindigkeitsdifferential
BVd(n) mit einem vorbestimmten Wert V2 (von bei
spielsweise - 0.5 km/h) verglichen wird. Ist das ge
filterte Geschwindigkeitsdifferential BVd(n) größer
als der vorbestimmte Wert V2, dann kehrt das Programm
zum Hauptprogramm zurück, und im anderen Fall geht
das Programm zu Schritt 316 über. In Schritt 316 wird
bestimmt, ob die +Schwingungsmarke gesetzt ist. Wur
de die +Schwingungsmarke noch nicht gesetzt, dann
kehrt das Programm zum Hauptprogramm zurück. Wurde
die +Schwingungsmarke bereits gesetzt, dann wird die
+Schwingungsmarke in Schritt 317 auf 0 zurückge
setzt, und der Schwingungszähler wird in Schritt 318
zum Hochzählen um (+ 1) hochgezählt, worauf das Pro
gramm zum Hauptprogramm zurückkehrt. Gemäß Fig. 6
geht sodann das Programm zu Schritt 311 über. Es wird
erneut Bezug auf Schritt 311 gemäß Fig. 6 genommen,
und wird bestimmt, daß der Schwingungserfassungszeit
geber die vorbestimmte Zeitdauer T1 (von 500 ms) er
reicht hat, dann geht das Programm weiter zu Schritt
319, in welchem bestimmt wird, ob der Schwingungszäh
ler eine vorbestimmte Anzahl von Malen N1 (beispiels
weise 3 Male, oder 6 Male im Wechsel) gezählt hat.
Ist das Ergebnis positiv, dann geht das Programm zu
Schritt 320 über, in welchem bestimmt wird, daß die
Straßenoberfläche einen niedrigen Reibungskoeffizien
ten aufweist. Somit ist die Erfassung der Schwingung
beendet, und die Schwingungserfassungsmarke und die
+Schwingungsmarke werden zurückgesetzt, der Schwin
gungserfassungszeitgeber und der Schwingungszähler
werden gelöscht (Schritte 321 bis 324) so daß das
Programm zum Hauptprogramm zurückkehrt.
Fig. 8 zeigt eine Berechnung einer in Schritt 303 von
Fig. 6 verwendeten Beschleunigung DVa(n). In Schritt 401
wird ein Mittelwert DVx(n) aus den Radbeschleuni
gungen DVwFR(n), DVwFL(N), DVwRR(n) und DVwRL(n) er
halten, die jeweils in Schritt 103 gemäß Fig. 4 be
züglich der 4 Fahrzeugräder FR, FL, RR und RL berech
net wurden. Sodann werden die mittleren Werte DVx
dieser Daten während 8 Zyklen von (n-7) bis (n) in
Schritt 402 zur Bildung einer mittleren Beschleuni
gung DVa(n) für den gegenwärtigen Zyklus (n) gemit
telt. Der Grund für die Mittelung von Daten über 8
Zyklen besteht darin, daß der Mittelwert DVx(n) in
Abhängigkeit von der Vibration der Fahrzeugräder oder
dergleichen veränderlich ist, so daß die Daten gefil
tert werden müssen zur Minimierung eines durch die
Vibrationen oder dergleichen verursachten störenden
Rauschens. Fig. 9 veranschaulicht eine Berechnung ei
ner Differenz zwischen dem Mittelwert der Radge
schwindigkeit für die vorderen Fahrzeugräder und dem
jenigen für die hinteren Fahrzeugräder, und das Er
gebnis wird Schritt 601 von Fig. 10 zur Verfügung ge
stellt. Im einzelnen wird in Schritt 501 ein Mittel
wert Vra(n) der Radgeschwindigkeiten VwRR(n), VwRL(n)
der hinteren Fahrzeugräder RR und RL berechnet, und
es wird in Schritt 302 ein Mittelwert Vfa(n) der Rad
geschwindigkeiten VwFR(n) und VwFL(n) der vorderen
Fahrzeugräder FR und FL berechnet. In Schritt 503
wird sodann ein Geschwindigkeitsdifferential Vd(n)
zwischen dem Mittelwert Vfa(n) und dem Mittelwert
Vra(n) berechnet.
Wie vorstehend beschrieben kann somit gemäß dem Aus
führungsbeispiel ein niedriger Reibungskoeffizient
einer Straßenoberfläche in korrekter Weise vor Ein
leitung einer Hydraulikdrucksteuerung geschätzt wer
den, so daß eine geeignete Hydraulikdrucksteuerung
schon zu Beginn durchgeführt werden kann. Insbesonde
re kann auch in dem Falle, daß alle Fahrzeugräder bei
einem allmählichen Bremsvorgang eine Tendenz zum
gleichzeitigen Blockieren zeigen, der niedrige Rei
bungskoeffizient der Straßenoberfläche im voraus ge
schätzt werden, so daß die Hydraulikdrucksteuerung in
korrekter Weise in Abhängigkeit von der mit einem
niedrigen Reibungskoeffizienten behafteten Straßen
oberfläche durchgeführt werden kann.
Fig. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Aus
führungsbeispiels, in welchem ein erstes und zweites
Bandpaßfilter vorgesehen ist für jeweils die vorderen
und hinteren Fahrzeugräder, und bei welchem eine vor
dere mittlere Beschleunigung DVf für die vorderen
Fahrzeugräder FR und FL sowie danach eine hintere
mittlere Beschleunigung DVr für die hinteren Fahrzeu
gräder RR und RL berechnet wird, worauf nach Durch
laufen des ersten und zweiten Bandpaßfilters jeweils
die gefilterten Beschleunigung BDVf und BDVr erhalten
werden. Gemäß Fig. 13 erfolgt die Abschätzung des
Reibungskoeffizienten vor einer Antiblockiersteue
rung, die derjenigen gemäß Fig. 6 entspricht, in
gleicher Weise wie diejenige in Fig. 6, so daß die
dem Schritt 305 beziehungsweise dem Schritt 321 je
weils folgenden Schritte in Fig. 13 weggelassen sind,
und es sind ferner die in Fig. 7 gezeigten Schritte
weggelassen. In den Schritten 332 und 333 wird somit
bestimmt, ob die gefilterten Beschleunigungen BDVf
und BDVr eine vorbestimmte Anzahl von Schwingungen N2
und N3 (beispielsweise drei für jeweils N2 und N3,
oder sechs im Wechsel) während einer vorbestimmten
Zeitdauer T2 (von beispielsweise 500 ms) erreicht ha
ben, das in Schritt 331 in gleicher Weise wie in
Schritt 311 von Fig. 6 bestimmt wird, und das Pro
gramm geht sodann zu Schritt 320 über, in welchem ge
schätzt wird, daß die Straßenoberfläche einen niedri
gen Reibungskoeffizienten aufweist. Somit kann der
niedrige Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche
aus den gefilterten Beschleunigungen BDVf und BDVr
geschätzt werden.
Somit wird gemäß den beiden Ausführungsbeispielen die
den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern eines vier
radangetriebenen Fahrzeugs zugeführte Bremskraft in
Abhängigkeit von vorliegenden Bremsbedingungen ge
steuert, wobei ein Hydraulikbremsdruck jedem der Rad
bremszylinder mittels eines Betätigungsglieds zuge
führt wird. Das Betätigungsglied wird mittels einer
Bremskraftsteuerungseinrichtung gesteuert, welcher
Ausgangssignale von Radgeschwindigkeitssensoren zuge
führt werden. Auf der Basis mittels der durch die
Sensoren erfaßten Radgeschwindigkeiten wird für jedes
Fahrzeugrad eine Radbeschleunigung berechnet. Ferner
wird eine Schwingung einer relativen Bewegung zwi
schen den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern be
stimmt. Ein Reibungskoeffizient einer Straßenoberflä
che wird in Abhängigkeit von der Radbeschleunigung
und der Schwingung geschätzt. Beispielsweise wird ge
schätzt, daß die Straßenoberfläche einen relativ
niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, wenn eine
mittlere Radbeschleunigung sämtlicher Fahrzeugräder
niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleuni
gung ist und wenn die Schwingung einen vorbestimmten
Pegel überschreitet. Sodann wird der jedem der Radzy
linder zugeführte Hydraulikbremsdruck mittels der
Bremskraftsteuerungseinrichtung entsprechend dem ge
schätzten Reibungskoeffizienten und in Abhängigkeit
von jeder Radgeschwindigkeit gesteuert.
Claims (5)
1. Antiblockiersteuerungssystem zur Steuerung
der vorderen und hinteren Fahrzeugräder eines vier
radangetriebenen Fahrzeugs zugeführten Bremskraft,
gekennzeichnet durch
Radbremszylinder (Wfr, Wfl, Wrr, Wrl) in Wirk verbindung mit den vorderen und hinteren Fahrzeugrä dern (FR, FL, RR, RL) zum Aufbringen einer Brems kraft,
einen hydraulischen Druckgenerator (PG, 2) zur Bereitstellung eines hydraulischen Bremsdrucks für jeden Radbremszylinder,
eine in jedem Hydraulikschaltkreis zur Verbin dung des Hydraulikdruckgenerators (PG, 2) mit jedem der Radbremszylinder angeordnete Betätigungseinrich tung (FV) zur Steuerung des Hydraulikbremsdrucks in jedem der Radbremszylinder,
eine Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (Sfr, Sfl, Srr, Srl) zur Erfassung von Radgeschwin digkeiten der vorderen und hinteren Fahrzeugräder und Bildung eines Ausgangssignals entsprechend den jewei ligen Radgeschwindigkeiten,
eine Radbeschleunigungsberechnungseinrichtung (Afr, Afl, Arr, Arl) zur Berechnung einer Beschleuni gung jedes Fahrzeugrads auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Schwingungserfassungseinrichtung (VB, 10) zur Erfassung einer Schwingung einer relativen Bewe gung zwischen den vorderen Fahrzeugrädern und den hinteren Fahrzeugrädern auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) zum Schätzen eines Reibungskoeffizienten einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Radbeschleunigungserfassungs einrichtung und dem Ergebnis der Schwingungserfas sungseinrichtung, und
eine Bremskraftsteuerungseinrichtung (BC, 10) zur Steuerung der Betätigungseinrichtung (FV) in Ab hängigkeit von zumindest dem mittels der Reibungs koeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) geschätzten Reibungskoeffizienten und in Abhängigkeit von dem mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten zur Steuerung der jedem der Fahrzeugräder zugeführten Bremskraft.
gekennzeichnet durch
Radbremszylinder (Wfr, Wfl, Wrr, Wrl) in Wirk verbindung mit den vorderen und hinteren Fahrzeugrä dern (FR, FL, RR, RL) zum Aufbringen einer Brems kraft,
einen hydraulischen Druckgenerator (PG, 2) zur Bereitstellung eines hydraulischen Bremsdrucks für jeden Radbremszylinder,
eine in jedem Hydraulikschaltkreis zur Verbin dung des Hydraulikdruckgenerators (PG, 2) mit jedem der Radbremszylinder angeordnete Betätigungseinrich tung (FV) zur Steuerung des Hydraulikbremsdrucks in jedem der Radbremszylinder,
eine Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (Sfr, Sfl, Srr, Srl) zur Erfassung von Radgeschwin digkeiten der vorderen und hinteren Fahrzeugräder und Bildung eines Ausgangssignals entsprechend den jewei ligen Radgeschwindigkeiten,
eine Radbeschleunigungsberechnungseinrichtung (Afr, Afl, Arr, Arl) zur Berechnung einer Beschleuni gung jedes Fahrzeugrads auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Schwingungserfassungseinrichtung (VB, 10) zur Erfassung einer Schwingung einer relativen Bewe gung zwischen den vorderen Fahrzeugrädern und den hinteren Fahrzeugrädern auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten,
eine Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) zum Schätzen eines Reibungskoeffizienten einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Radbeschleunigungserfassungs einrichtung und dem Ergebnis der Schwingungserfas sungseinrichtung, und
eine Bremskraftsteuerungseinrichtung (BC, 10) zur Steuerung der Betätigungseinrichtung (FV) in Ab hängigkeit von zumindest dem mittels der Reibungs koeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) geschätzten Reibungskoeffizienten und in Abhängigkeit von dem mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten zur Steuerung der jedem der Fahrzeugräder zugeführten Bremskraft.
2. Antiblockiersteuerungssystem nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrich tung (AA, 10) zur Berechnung eines Mittelwerts der Radbeschleunigungen, die für alle Fahrzeugräder mit tels der Radbeschleunigungsberechnungseinrichtung (Afr, Afl, Arr, Arl) erhalten werden, zur Bildung ei ner mittleren Radbeschleunigung,
wobei die Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungskoeffizienten der Straße auf ei nen relativ niedrigen Wert schätzt, wenn die mittels der Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (AA, 10) berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung ist und wenn die Schwingungserfassungseinrichtung (FB, 10) bestimmt, daß die Schwingung einen vorbestimmten Pe gel überschreitet.
eine Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrich tung (AA, 10) zur Berechnung eines Mittelwerts der Radbeschleunigungen, die für alle Fahrzeugräder mit tels der Radbeschleunigungsberechnungseinrichtung (Afr, Afl, Arr, Arl) erhalten werden, zur Bildung ei ner mittleren Radbeschleunigung,
wobei die Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungskoeffizienten der Straße auf ei nen relativ niedrigen Wert schätzt, wenn die mittels der Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (AA, 10) berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung ist und wenn die Schwingungserfassungseinrichtung (FB, 10) bestimmt, daß die Schwingung einen vorbestimmten Pe gel überschreitet.
3. Antiblockiersteuerungssystem nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
eine vordere Mittelgeschwindigkeits- Berechnungseinrichtung (FA, 10) zur Berechnung eines Mittelwerts der Radgeschwindigkeiten der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL) auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten zur Bildung einer vorderen mitt leren Geschwindigkeit,
eine hintere Mittelgeschwindigkeits- Berechnungseinrichtung (RA) zur Berechnung eines Mit telwerts der Radgeschwindigkeiten der hinteren Fahr zeugräder (RR, RL) auf der Basis der mittels der Rad geschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radge schwindigkeiten, zur Bildung einer hinteren mittleren Geschwindigkeit,
eine Geschwindigkeitsdifferentialberechnungsein richtung (DF, 10) zur Berechnung eines Radgeschwin digkeitsdifferentials zwischen der vorderen mittleren Geschwindigkeit und der hinteren mittleren Geschwin digkeit, die jeweils durch die vordere Mittelge schwindigkeits-Berechnungseinrichtung (FA, 10) und die hintere Mittelgeschwindigkeits-Berechnungs einrichtung (RA, 10) berechnet wurden, und
eine Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 10) zum Durchlassen eines Radgeschwindigkeitsdifferentials mit Schwingungseigenschaften innerhalb eines vorbe stimmten Frequenzbands aus den mittels der Geschwin digkeitsdifferentialberechnungseinrichtung (DF, 10) berechneten Radgeschwindigkeitsdifferentialen,
wobei die Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungskoeffizienten der Straße auf ei nen relativ niedrigen Wert schätzt, wenn die mittels der Mittelbeschleunigung-Berechnungseinrichtung (AA, 10) berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung wird, und wenn die Schwingungserfassungseinrichtung (VB, 10) bestimmt, daß das Radgeschwindigkeitsdifferential, das die Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 10) durch laufen hat, einen vorbestimmten Wert überschreitet, und daß die Frequenz der Schwingung des Radgeschwin digkeitsdifferentials eine vorbestimmte Frequenz wäh rend einer vorbestimmten Zeitdauer überschreitet.
gekennzeichnet durch
eine vordere Mittelgeschwindigkeits- Berechnungseinrichtung (FA, 10) zur Berechnung eines Mittelwerts der Radgeschwindigkeiten der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL) auf der Basis der mittels der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten zur Bildung einer vorderen mitt leren Geschwindigkeit,
eine hintere Mittelgeschwindigkeits- Berechnungseinrichtung (RA) zur Berechnung eines Mit telwerts der Radgeschwindigkeiten der hinteren Fahr zeugräder (RR, RL) auf der Basis der mittels der Rad geschwindigkeitserfassungseinrichtung erfaßten Radge schwindigkeiten, zur Bildung einer hinteren mittleren Geschwindigkeit,
eine Geschwindigkeitsdifferentialberechnungsein richtung (DF, 10) zur Berechnung eines Radgeschwin digkeitsdifferentials zwischen der vorderen mittleren Geschwindigkeit und der hinteren mittleren Geschwin digkeit, die jeweils durch die vordere Mittelge schwindigkeits-Berechnungseinrichtung (FA, 10) und die hintere Mittelgeschwindigkeits-Berechnungs einrichtung (RA, 10) berechnet wurden, und
eine Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 10) zum Durchlassen eines Radgeschwindigkeitsdifferentials mit Schwingungseigenschaften innerhalb eines vorbe stimmten Frequenzbands aus den mittels der Geschwin digkeitsdifferentialberechnungseinrichtung (DF, 10) berechneten Radgeschwindigkeitsdifferentialen,
wobei die Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungskoeffizienten der Straße auf ei nen relativ niedrigen Wert schätzt, wenn die mittels der Mittelbeschleunigung-Berechnungseinrichtung (AA, 10) berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung wird, und wenn die Schwingungserfassungseinrichtung (VB, 10) bestimmt, daß das Radgeschwindigkeitsdifferential, das die Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 10) durch laufen hat, einen vorbestimmten Wert überschreitet, und daß die Frequenz der Schwingung des Radgeschwin digkeitsdifferentials eine vorbestimmte Frequenz wäh rend einer vorbestimmten Zeitdauer überschreitet.
4. Antiblockiersteuerungssystem nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
eine vordere Mittelbeschleunigungs-Berechnungs einrichtung (AAf, 10) zur Berechnung eines Mittel werts der durch die Radbeschleunigungsberechnungsein richtung berechneten Radbeschleunigungen der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL), zur Bildung einer vorderen mittleren Beschleunigung,
eine hintere Mittelbeschleunigungs-Berechnungs einrichtung (AAr, 10) zur Berechnung eines Mittel werts der durch die Radbeschleunigungsberechnungsein richtung berechneten Radbeschleunigungen der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL), zur Bildung einer hinteren mittleren Beschleunigung,
eine erste Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 1, 10) zum Durchlassen der vorderen mittleren Beschleunigung mit Frequenzeigenschaften innerhalb eines vorbestimm ten Frequenzbands aus den von der vorderen Mittelbe schleunigungs-Berechnungseinrichtung (AAf, 10) be rechneten vorderen mittleren Beschleunigungen, und
eine zweite Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 2, 10) zum Durchlassen der hinteren mittleren Beschleunigung mit Schwingungseigenschaften innerhalb eines vorbe stimmten Frequenzbands aus den durch die hintere Mit telbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (AAr, 10) berechneten hinteren mittleren Beschleunigungen,
wobei die Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungskoeffizienten der Straße auf ei nen relativ niedrigen Wert schätzt, wenn die durch die Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (AA, 10) berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung wird, und wenn die Schwingungserfassungseinrichtung (VB, 10) bestimmt, daß die vorderen und hinteren mittleren Beschleunigungen, die die erste und zweite Bandpaß filtereinrichtung (BP1, BP2, 10) durchlaufen haben, jeweils den vorbestimmten Wert überschreiten, und daß die Frequenzen der Schwingungen der vorderen und hin teren mittleren Beschleunigungen die vorbestimmten Frequenzen jeweils während einer vorbestimmten Zeit dauer überschreiten.
gekennzeichnet durch
eine vordere Mittelbeschleunigungs-Berechnungs einrichtung (AAf, 10) zur Berechnung eines Mittel werts der durch die Radbeschleunigungsberechnungsein richtung berechneten Radbeschleunigungen der vorderen Fahrzeugräder (FR, FL), zur Bildung einer vorderen mittleren Beschleunigung,
eine hintere Mittelbeschleunigungs-Berechnungs einrichtung (AAr, 10) zur Berechnung eines Mittel werts der durch die Radbeschleunigungsberechnungsein richtung berechneten Radbeschleunigungen der hinteren Fahrzeugräder (RR, RL), zur Bildung einer hinteren mittleren Beschleunigung,
eine erste Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 1, 10) zum Durchlassen der vorderen mittleren Beschleunigung mit Frequenzeigenschaften innerhalb eines vorbestimm ten Frequenzbands aus den von der vorderen Mittelbe schleunigungs-Berechnungseinrichtung (AAf, 10) be rechneten vorderen mittleren Beschleunigungen, und
eine zweite Bandpaßfiltereinrichtung (BP, 2, 10) zum Durchlassen der hinteren mittleren Beschleunigung mit Schwingungseigenschaften innerhalb eines vorbe stimmten Frequenzbands aus den durch die hintere Mit telbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (AAr, 10) berechneten hinteren mittleren Beschleunigungen,
wobei die Reibungskoeffizientenschätzeinrichtung (EF, 10) den Reibungskoeffizienten der Straße auf ei nen relativ niedrigen Wert schätzt, wenn die durch die Mittelbeschleunigungs-Berechnungseinrichtung (AA, 10) berechnete mittlere Radbeschleunigung niedriger als eine vorbestimmte Standardbeschleunigung wird, und wenn die Schwingungserfassungseinrichtung (VB, 10) bestimmt, daß die vorderen und hinteren mittleren Beschleunigungen, die die erste und zweite Bandpaß filtereinrichtung (BP1, BP2, 10) durchlaufen haben, jeweils den vorbestimmten Wert überschreiten, und daß die Frequenzen der Schwingungen der vorderen und hin teren mittleren Beschleunigungen die vorbestimmten Frequenzen jeweils während einer vorbestimmten Zeit dauer überschreiten.
5. Antiblockiersteuerungssystem nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits
schätzeinrichtung (10) zur Berechnung einer geschätz
ten Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der mittels
der Radgeschwindigkeitserfassungseinrichtung (Sfr,
Sfl, Srr, Srl) erfaßten Radgeschwindigkeiten und Bil
den einer geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit für die
Bremskraftsteuerungseinrichtung,
wobei die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrich tung (10) eine Einrichtung zur Änderung der geschätz ten Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Aus gangssignal der Reibungskoeffizientenschätzeinrich tung (EF, 10) umfaßt, und wobei die Bremskraftsteue rungseinrichtung (BC, 10) die Betätigungseinrichtung (FV) in Abhängigkeit von der durch die Änderungsein richtung geänderten geschätzten Fahrzeuggeschwindig keit und den durch die Radgeschwindigkeitserfassungs einrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten steuert.
wobei die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrich tung (10) eine Einrichtung zur Änderung der geschätz ten Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Aus gangssignal der Reibungskoeffizientenschätzeinrich tung (EF, 10) umfaßt, und wobei die Bremskraftsteue rungseinrichtung (BC, 10) die Betätigungseinrichtung (FV) in Abhängigkeit von der durch die Änderungsein richtung geänderten geschätzten Fahrzeuggeschwindig keit und den durch die Radgeschwindigkeitserfassungs einrichtung erfaßten Radgeschwindigkeiten steuert.
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