DE19953627B4

DE19953627B4 - Closed-Loop-Drehzahlregelung eines ABS-Pumpenmotors mit variablem Arbeitszyklus und variabler Frequenz

Info

Publication number: DE19953627B4
Application number: DE19953627.9A
Authority: DE
Inventors: Wei Zhan
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2019-11-09
Also published as: US6188947B1; DE19953627A1

Abstract

System zur Steuerung zumindest einer Fahrzeugradbremse mit:- einer Pumpe, die der gesteuerten Radbremse unter Druck stehendes Bremsfluid zuführt;- einem Motor, der mit der Pumpe verbunden ist, um die Pumpe anzutreiben;- einem zwischen der Pumpe und der gesteuerten Radbremse angeschlossenen Steuerventil, das den Strom des unter Druck stehenden Bremsfluids von der Pumpe zur gesteuerten Radbremse steuert;- einem Sensor zur Messung der Drehzahl des Pumpenmotors; und- einer elektrisch mit dem Drehzahlsensor des Pumpenmotors und dem Pumpenmotor verbundenen Steuereinrichtung, die den Pumpenmotor mit Energie versorgen kann und die Pumpenmotordrehzahl als Funktion der erfassten Pumpenmotordrehzahl und einem vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwert regelt; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ferner die Differenz zwischen der erfassten Pumpenmotordrehzahl und dem vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwert bestimmt, und dadurch, dass die Steuereinrichtung weiterhin, wenn die erfasste Pumpenmotordrehzahl größer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, den Pumpenmotor in einem Zustand hält, in dem keine Energie zugeführt wird, und dadurch, dass die Steuereinrichtung, nachdem der Pumpenmotor über eine vorgegebene Zeitspanne gearbeitet hat, die Pumpenmotordrehzahl erfasst.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Antiblockierbremssysteme für Kraftfahrzeuge und insbesondere ein Closed-Loop-Verfahren zur Drehzahlregelung eines Pumpenmotors in einem Antiblockierbremssystem.
Ein Antiblockierbremssystem (ABS) gehört bei neuen Kraftfahrzeugen häufig zur Standardausstattung. In aktiviertem Zustand moduliert das ABS den auf einige oder alle Fahrzeugradbremsen ausgeübten Druck. Ein typisches ABS umfaßt eine Reihe von Elektromagnetventilen, die in einem Steuerventilkörper befestigt und mit dem hydraulischen Fahrzeugbremssystem verbunden sind. Das Ventilgehäuse umfaßt außerdem einen Speicher zur zeitweiligen Speicherung von Bremsfluid während eines Antiblockierbremszyklus.
Eine separate Hydraulikquelle, wie etwa eine motorgetriebene Pumpe, ist normalerweise im ABS enthalten, um während eines ABS-Bremszyklus erneut Hydraulikdruck auf die gesteuerten Räder auszuüben. Alternativ kann die Pumpe während eines ABS-Bremszyklus Bremsfluid vom Speicher zum Fahrzeug-Hauptbremszylinder zurückführen. Die Pumpe ist typischerweise im Steuerventilkörper enthalten, wobei der Pumpenmotor an der Außenseite des Steuerventilkörpers befestigt ist. Der Pumpenmotor ist für gewöhnlich ein Gleichstrommotor, der durch die Energieversorgung des Fahrzeugs betrieben wird. Typischerweise läuft der Motor während eines ABS-Bremszyklus ununterbrochen.
Ein ABS umfaßt ferner ein elektronisches Steuermodul, das einen Mikroprozessor aufweist. Der Mikroprozessor ist elektrisch mit dem Pumpenmotor, einer Reihe von den Elektromagnetventilen zugeordneten Magnetspulen und Raddrehzahlsensoren zur Überwachung der Drehzahl und Verzögerung der gesteuerten Räder verbunden. In montiertem Zustand bilden der Ventilkörper, der Motor und das Steuermodul eine kompakte Einheit, die häufig als ABS-Steuerventil bezeichnet wird.
Während des Betriebs des Fahrzeugs empfängt der Mikroprozessor im ABS-Steuermodul kontinuierlich Drehzahlsignale von den Raddrehzahlsensoren. Der Mikroprozessor überwacht die Drehzahlsignale im Hinblick auf potentielle Radblockierzustände. Bei betätigten Fahrzeugbremsen und wenn der Mikroprozessor einen drohenden Radblockierzustand erfaßt, initiiert der Mikroprozessor einen ABS-Bremszyklus. Während des ABS-Bremszyklus betätigt der Mikroprozessor den Pumpenmotor und aktiviert die Elektromagnetventile im Steuerventil selektiv, um die gesteuerten Radbremsen zyklisch vom Hydraulikdruck zu entlasten oder diesen erneut anzulegen. Der an die gesteuerten Radbremsen angelegte Hydraulikdruck wird durch den Betrieb der Elektromagnetventile eingestellt, um den Radschlupf auf ein sicheres Niveau zu begrenzen, wobei weiterhin ein angemessenes Bremsmoment erzeugt wird, um das Fahrzeug, wie vom Fahrzeugbetreiber gewünscht, zu verzögern.
Der Mikroprozessor umfaßt einen Speicherbereich, in dem ein ABS-Regelalgorithmus gespeichert ist. Der ABS-Regelalgorithmus umfaßt einen Satz Befehle für den Mikroprozessor, die den Betrieb des ABS steuern. Typischerweise umfassen diese Befehle einen Satz von Funktionskontrollen, die während des Startens des Fahrzeugs durchgeführt werden, um sicherzustellen, daß das ABS funktionstüchtig ist. Der Regelalgorithmus umfaßt außerdem Subroutinen zur Überwachung des Fahrzeugbetriebs, um ein potentielles Blockieren der gesteuerten Radbremsen zu erfassen, und des tatsächlichen Betriebs des ABS während eines Antiblockierbremszyklus.
Die DE 42 32 130 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Förderleistung einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe, die durch eine Pulsfolge mit variablen Puls- und/oder Pulspausen-Zeiten angesteuert wird, insbesondere einer Hydraulikpumpe zur Hilfsdruckversorgung einer Bremsanlage mit Blockierschutzregelung (ABS) und Antriebsschlupfregelung durch Bremseneingriff (BASR). Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens wird ebenfalls beschrieben.
Die WO 96/15927 A1 betrifft ein Antiblockiersystem aufweisend eine elektronische Steuereinheit mit einer Software, welche Abbremseingaben und Pumpenmotorspannungsrückmeldung verwendet, um einen angemessenen Taktzyklus für den Pumpenmotor zu bewirken.
Die Erfindung betrifft ein Closed-Loop-Verfahren (Verfahren mit geschlossenem Regelkreis) zur Drehzahlregelung eines Pumpenmotors in einem Antiblockierbremssystem.
Ein ABS ist typischerweise mit einem Gleichstrompumpenmotor ausgestattet. Gleichstrommotoren laufen mit einer Drehzahl, die proportional zur Größe der angelegten Spannung ist. Obgleich der Spannungspegel in einem Fahrzeug schwanken kann, bleibt er für gewöhnlich innerhalb eines ziemlich schmalen Bereichs. Demgemäß arbeitet der Gleichstrommotor mit einer im allgemeinen konstanten Drehzahl. Während des Betriebs des ABS ist der Pumpenmotor aktiviert und erzeugt während des Betriebs einen gewissen Geräuschpegel. Für gewöhnlich wird das Pumpenmotorgeräusch von anderen Fahrzeuggeräuschen überdeckt. Wenn das Fahrzeug jedoch auf einer Straßenoberfläche mit geringem Reibwert betrieben wird, kann das ABS das ABS-Ansprechverhalten in Richtung auf ein potentielles Bremsblockieren modifizieren, um die Oberfläche mit geringem Reibwert zu kompensieren. Wenn eine derartige Situation auftritt sind die Anforderungen an die Pumpe reduziert, da der Pumpenmotor jedoch mit einer im allgemeinen konstanten Drehzahl arbeitet, kann das Geräusch des Pumpenmotor dem Fahrzeugbetreiber laut erscheinen. In ähnlicher Weise ist während des letzten Abschnitts eines Bremszyklus die ABS-Anforderung an die Pumpe wiederum reduziert, wobei die Pumpendrehzahl jedoch im allgemeinen konstant bleibt. Wenn sich das Fahrzeug dem Stillstand nähert, wird das Pumpenmotorgeräusch ausgeprägter und kann für einen Fahrzeugbetreiber irritierend sein. Es wäre daher wünschenswert, das Pumpenmotorgeräusch durch Regelung der Pumpenmotordrehzahl zu verringern.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung zumindest einer Fahrzeugradbremse, wie es im Hauptanspruch 1 definiert ist.
Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Steuereinrichtung, nachdem der Pumpenmotor über eine vorgegebene Zeitspanne gearbeitet hat, die Pumpenmotordrehzahl erfaßt. Die Steuereinrichtung versorgt ferner den Pumpenmotor mit Energie und mißt eine gegenelektromotorische Kraft des Motors, wobei die Steuereinrichtung die gemessene gegenelektromotorische Kraft in eine erfaßte Pumpenmotordrehzahl umwandelt. Die Steuereinrichtung bestimmt ferner die Differenz zwischen der erfaßten Pumpenmotordrehzahl und einem vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwert. Wenn die erfaßte Pumpenmotordrehzahl größer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, hält die Steuereinrichtung den Pumpenmotor in einem Zustand, in dem keine Energie zugeführt wird. Wenn die erfaßte Pumpenmotordrehzahl jedoch geringer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, versorgt die Steuereinrichtung den Pumpenmotor über eine Zeitspanne mit Energie, die eine Funktion der Differenz zwischen der erfaßten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist.
Wenn die Steuereinrichtung den Pumpenmotor mit Energie versorgt, erzeugt die Steuereinrichtung eine pulsbreitenmodulierte Spannung, die an den Pumpenmotor angelegt wird. Die pulsmodulierte Spannung hat einen variablen Arbeitszyklus und eine variable Frequenz, welche Funktionen der Differenz zwischen der erfaßten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert sind.
Die Steuereinrichtung fährt fort, die Pumpenmotordrehzahl zu erfassen und die Differenz zwischen der erfaßten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert zu bestimmen. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß der vorgegebene Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ein Wert aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerten ist, wobei die Steuereinrichtung einen aus der Mehrzahl vorgegebener Pumpenmotordrehzahlgrenzwerte zur Bestimmung der Drehzahldifferenz auswählt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Auswahl eines vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerts als Funktion der Dauer eines Bremszyklus ermittelt.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Drehzahlregelung eines Pumpenmotors und der ihm zugeordneten Pumpe, wie es im nebengeordneten Anspruch 10 definiert ist.
Das Verfahren sieht ferner vor, die tatsächliche Pumpenmotordrehzahl fortgesetzt zu erfassen und die erfaßte Pumpenmotordrehzahl fortgesetzt mit dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert zu vergleichen. Wenn die erfaßte Pumpenmotordrehzahl kleiner als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, wird der Pumpenmotor mit Energie versorgt, indem eine pulsbreitenmodulierte Spannung an den Pumpenmotor angelegt wird. Die pulsbreitenmodulierte Spannung hat einen variablen Arbeitszyklus und eine variable Frequenz, welche Funktionen der Differenz zwischen der erfaßten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Erfassen der tatsächlichen Pumpenmotordrehzahl das Unterbrechen der Energiezufuhr an den Pumpenmotor und das Messen der gegenelektromotorischen Kraft des Pumpenmotors. Die gegenelektromotorische Kraft des Pumpenmotors wird dann in eine erfaßte Pumpenmotordrehzahl umgewandelt. Darüber hinaus wird der Pumpenmotor in einem Zustand gehalten, in dem keine Energie zugeführt wird, wenn die erfaßte Pumpenmotordrehzahl größer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist.
Es ist ferner vorgesehen, daß der vorgegebene Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ein Wert aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerten ist, wobei die Steuereinrichtung einen aus der Mehrzahl vorgegebener Pumpenmotordrehzahlgrenzwerte zur Bestimmung der Drehzahldifferenz auswählt. Die Auswahl des Pumpenmotordrehzahlgrenzwerts wird als Funktion der Dauer eines Bremszyklus ermittelt.
Verschiedene Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden für Fachleute aus der folgenden genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels und durch Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen deutlich. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines typischen, bekannten Antiblockierbremssystems;
2 eine schematische Darstellung eines typischen, erfindungsgemäßen Antiblockierbremssystems;
3 eine Drehzahlkurve des in dem in 2 gezeigten Bremssystem enthaltenen Pumpenmotors;
4 ein Flußdiagramm eines Closed-Loop-Pumpenmotordrehzahlregelalgorithmus für das in 2 gezeigte Bremssystem;
5 ein Flußdiagramm eines ABS-Algorithmus, der die in 4 gezeigte Closed-Loop-Pumpenmotordrehzahlregelung umfaßt;
6 eine Subroutine zum Einstellen einer Pumpenmotorzieldrehzahl, die in dem in 5 gezeigten Algorithmus enthalten ist;
7 eine Subroutine zum Einstellen der Pumpenmotordrehzahl, die in dem in 6 gezeigten Algorithmus enthalten ist;
8 die durch den in den 5 bis 7 gezeigten Algorithmus erzeugten Pumpenmotorspannungen.

Bezugnehmend auf 1 ist ein typisches Vierrad-ABS zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einem zweigeteilten Bremskreis gezeigt, der zwischen den Vorder- und Hinterradbremsen des Fahrzeugs geteilt ist. Wie in 1 gezeigt, umfaßt das Bremssystem ein Bremspedal 11, das einen herkömmlichen Bremslichtschalter 11a betätigt und mit einem Zweikammer-Tandemhauptzylinder 12 verbunden ist. Wenn das Bremspedal 11 nach unten gedrückt wird, führt der Hauptzylinder 12 über die Hydraulikleitung 13 einem vorderen Bremskreis und über ein Druckproportionierventil 14 und die Hydraulikleitung 15 dem hinteren Bremskreis unter Druck stehendes Hydraulikfluid zu.
In dem gezeigten, vertikal geteilten System ist für jede der Vorderradbremsen 16 und 17 ein separater ABS-Regelkreis bereitgestellt, während für beide Hinterradbremsen 18 und 19 nur ein einzelner ABS-Regelkreis bereitgestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Hydraulikfluidverbindungen zwischen den Komponenten in 1 mit durchgehenden Linien dargestellt sind, wohingegen mechanische Verbindungen mit gepunkteten Linien dargestellt sind. Aus Gründen der Einfachheit sind die mit einem zentralen elektronischen Steuermodul 21 verbundenen elektrischen Komponenten durch gestrichelte Linien 22 dargestellt, die eine Mehrzahl von elektrischen Leitern repräsentieren. Das Steuermodul 21 ist mit einer Mehrzahl von den Fahrzeugrädern zugeordneten Drehzahlsensoren 23, 24, 25 und 26 verbunden.
Das ABS umfaßt je ein normalerweise offenes Absperrventil 30 für jeden der vorderen ABS-Regelkreise und ein normalerweise offenes Absperrventil 31 für den hinteren ABS-Regelkreis. Jedes der Absperrventile 30 und 31 ist elektrisch mit dem elektronischen Steuermodul 21 verbunden. Die Absperrventile 30 und 31 sind während eines ABS-Bremszyklus geschlossen, um eine weitere Erhöhung des an eine Radbremse angelegten Hydraulikdrucks zu verhindern. Die Absperrventile 30 und 31 können dann selektiv wieder geöffnet werden, um den Druck zu erhöhen. Auf ähnliche Weise umfaßt das ABS außerdem zwei normalerweise geschlossene Druckentlastungsventile 32 für die vorderen ABS-Regelkreise und ein normalerweise geschlossenes Druckentlastungsventil 33 für den hinteren ABS-Regelkreis. Die Druckentlastungsventile 32 und 33 werden während eines ABS-Bremszyklus selektiv geöffnet, um den an die Radbremsen angelegten Druck zu verringern.
Die vorderen Druckentlastungsventile 32 sind mit einem ersten Niederdruckspeicher 35 verbunden, während das hintere Druckentlastungsventil 33 mit einem zweiten Niederdruckspeicher 36 verbunden ist. Der erste Niederdruckspeicher 35 ist außerdem mit einer Einlaßöffnung einer ersten Pumpe 40 verbunden. Die erste Pumpe 40 hat eine Auslaßöffnung, die über ein Rückschlagventil 41 mit dem vorderen ABS-Regelkreis verbunden ist. In ähnlicher Weise ist der zweite Niederdruckspeicher 36 mit einer Einlaßöffnung einer zweiten Pumpe 42 verbunden. Die zweite Pumpe 42 hat eine Auslaßöffnung, die über ein Rückschlagventil 43 mit dem hinteren ABS-Regelkreis verbunden ist. Beide Pumpen 40 und 42 werden von einem elektrischen Gleichstrompumpenmotor 45 angetrieben. Der Pumpenmotor 45 ist elektrisch mit dem elektronischen Steuermodul 21 verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, überwacht das elektronische Steuermodul 21 über die Drehzahlsensoren 23, 24, 25 und 26 kontinuierlich die Drehzahl der Fahrzeugräder. Wird eine Raddrehzahlabweichung erfaßt, die auf einen potentiellen Radblockierzustand hinweist, schließt das Steuermodul 21 die Absperrventile 30 und 31. Das Steuermodul 21 betätigt ferner die Druckentlastungsventile 32 und 33 selektiv, um den potentiellen Blockierzustand zu korrigieren und den Pumpenmotor 45 zu aktivieren, sobald etwas Bremsfluid an die Niederdruckspeicher 35 und 36 abgeleitet worden ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Absperrventile 30 und 31 erneut geöffnet, um eine zweite Raddrehzahlabweichung zu bewirken. Bei der Korrektur der zweiten Raddrehzahlabweichung ist der Bremsdruck typischerweise höher als der Bremsdruck nach der Korrektur der ersten Raddrehzahlabweichung.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Closed-Loop-Verfahren zur Überwachung und Regelung der Drehzahl des Pumpenmotors 45 vor, um das Pumpenmotorgeräusch zu verringern. Eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen ABS ist in 2 gezeigt. Komponenten aus 2, die identisch mit den in 1 gezeigten Komponenten sind, haben dieselben Bezugszeichen. Wie in 2 gezeigt, umfaßt das ABS eine Motorspannungsüberwachungseinrichtung 50 für den Pumpenmotor 45, die elektrisch mit dem elektronischen Steuermodul 21 verbunden ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Motorspannungsüberwachungseinrichtung 50 einen ersten Spannungsteiler (nicht gezeigt), um die durch die Fahrzeugenergieversorgung an die Hochspannungsseite des Pumpenmotors 45 angelegte Spannung zu erfassen, und einen zweiten Spannungsteiler (nicht gezeigt), um die Spannung zwischen der Niederspannungsseite des Pumpenmotors 45 und Masse zu erfassen. Die von der Spannungsüberwachungseinrichtung 50 erfaßten Spannungen werden an entsprechende Eingangsanschlüsse des Mikroprozessors im Steuermodul 21 angelegt. Die Spannungsteiler verringern die erfaßte Spannung auf einen Pegel, der sicher an einen Mikroprozessoranschluß angelegt werden kann. Der Mikroprozessor subtrahiert die Spannung der Niederspannungseite von der Spannung der Hochspannungsseite, um die gegenelektromotorische Kraft des Pumpenmotors zu erhalten.
Alternativ kann die Motorspannungsüberwachungseinrichtung 50 die Spannung erfassen, die über den Bürsten des Pumpenmotors 45 auftritt. Bei der alternativen Ausführungsform umfaßt die Überwachungseinrichtung 50 eine herkömmliche Signalumformungsschaltung (nicht gezeigt), die die analoge Bürstenspannung des Motors in ein digitales Signal umwandelt, das direkt einem Anschluß des Mikroprozessors des Steuermoduls zugeführt wird. Die Erfindung kann ferner mit der erfaßten analogen gegenelektromotorischen Kraft umgesetzt werden, welche dem Steuermodul 21 direkt zugeführt wird. Es versteht sich, daß, in der folgenden Diskussion, eine Bezugnahme auf das „Erfassen der gegenelektromotorischen Kraft des Pumpenmotors“ sich auf jedes der vorstehend beschriebenen Verfahren zum Messen der gegenelektromotorischen Kraft des Pumpenmotors oder auf jedes andere herkömmliche Verfahren zum Erfassen der gegenelektromotorischen Kraft beziehen kann.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, daß das Steuermodul 21 eine pulsbreitenmodulierte (PBM) Spannung erzeugt, die dazu verwendet wird, die an den Pumpenmotor 45 angelegte Spannung zu steuern. In dem Abschnitt der PBM-Wellenform, in dem die Motorspannung „aus“ ist, wird die gegenelektromotorische Kraft des Motors durch die Spannungsüberwachungseinrichtung 50 gemessen. Die gegenelektromotorische Kraft ist direkt proportional zur Motordrehzahl. Wie später noch erläutert wird, spricht der Mikroprozessor im Steuermodul 21 auf die gegenelektromotorische Kraft des Pumpenmotors an, um sowohl den Arbeitszyklus als auch die Frequenz der Pumpenmotorspannung einzustellen, um eine optimale Motordrehzahl bereitzustellen.
Für einen spezifischen Straßenoberflächenzustand gibt es eine kritische Motordrehzahl/Zeit-Kurve, wie durch die in 3 gezeigte, mit 52 bezeichnete Kurve dargestellt. Die kritische Motordrehzahlkurve wird für spezifische Fahrzeugplattformen durch Testen und Einstellen abgleichbarer Parameter im Steuermodul 21 ermittelt. Wenn die Pumpenmotordrehzahl über der kritischen Kurve 52 liegt, wird die hydraulische ABS-Anforderung immer erfüllt. Wenn die Pumpenmotordrehzahl unter die kritische Kurve 52 fällt, besteht die Möglichkeit, daß die Niederdruckspeicher 35 und 36 gefüllt werden, was jede weitere Reduktion des auf die Radbremsen 16, 17, 18 und 19 ausgeübten Hydraulikdrucks verhindern würde. Folglich ist es wünschenswert, daß die Pumpenmotordrehzahl so eingestellt wird, daß sie über der kritischen Motordrehzahlkurve 52 gehalten wird. Es ist außerdem erwünscht, die Pumpenmotordrehzahl möglichst niedrig zu halten, um Geräusche, Vibrationen und Belastungen zu minimieren. Darüber hinaus, da die Auslaßöffnungen der Pumpen 40 und 42 direkt mit dem Hauptzylinder 12 verbunden sind, sollten alle Veränderungen der Pumpenmotordrehzahl graduell auftreten, da eine plötzliche Änderung der Motordrehzahl eine entsprechend große Verschiebung des Bremspedals 11 bewirkt.
Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung eine Mehrfachdrehzahlregelung vor, bei der die kritische Motordrehzahl während der Dauer eines ABS-Zyklus reduziert ist, um eine Einstellung der Pumpenmotordrehzahl zu ermöglichen. Ein Beispiel für eine vierstufige, gewünschte Motordrehzahlkurve, die der kritischen Drehzahlkurve 52 entspricht, ist in 3 mit 54 bezeichnet. Die gewünschte Motordrehzahl 54 wird zunächst, zur Zeit T1, auf eine erste Zieldrehzahl DZ1 eingestellt und anschließend, zu den Übergangszeiten T2, T3 und T4, auf die Zieldrehzahlen DZ2, DZ3 bzw. DZ4 reduziert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Zieldrehzahl über eine Zeitspanne graduell reduziert, um eine entsprechende graduelle Einstellung der Pumpenmotordrehzahl zu ermöglichen. Wie im folgenden erläutert wird, sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Übergangszeiten für die Dauer des ABS-Zyklus vorgegeben, es können jedoch auch andere Verfahren zur Festlegung der Übergangszeiten verwendet werden. Wie aus 3 ersichtlich ist, approximiert die vierstufige gewünschte Drehzahlkurve 54 eng die kritische Drehzahlkurve 52.
Bei anfänglicher Betätigung des ABS läuft der Pumpenmotor 45 über eine vorbestimmte anfängliche Zeitspanne T1 ununterbrochen, und zwar ohne Pulsbreitenmodulation der Motorspannung. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt T1 ungefähr 0,3 Sekunden, wobei es sich jedoch versteht, daß die Dauer von T1 bei verschiedenen Pumpenmotoren und Fahrzeugplattformen variieren kann. Die anfängliche Zeitspanne T1 schützt die Motorsteuer-FETs vor Beschädigung durch den hohen Motoreinschaltstrom. Zur Zeit T1 wird der Pumpenmotor 45 für eine Iteration des ABS-Regelalgorithmus abgeschaltet, um eine Messung der Motordrehzahl durch Erfassen der gegenelektromotorischen Kraft des Motors durch die Spannungsüberwachungseinrichtung 50 zu ermöglichen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Dauer einer Iteration fünf msec.
Die gegenelektromotorische Kraft wird in eine tatsächliche Pumpenmotordrehzahl umgewandelt. Die tatsächliche Drehzahl wird von einer Zieldrehzahl subtrahiert. Wenn die tatsächliche Motordrehzahl über der Zieldrehzahl liegt, bleibt der Pumpenmotor für anschließende Iterationen ausgeschaltet, währenddessen die gegenelektromotorische Kraft überwacht wird. Bei abgeschaltetem Motor nimmt die tatsächliche Motordrehzahl ab. Wenn die tatsächliche Motordrehzahl unter die Zieldrehzahl fällt, wird die proportionale Regelung dazu verwendet, den Pumpenmotor 45 auf oder geringfügig über die Zieldrehzahl zu bringen. Insbesondere ist die Erhöhung der Motordrehzahl eine Funktion der Anzahl von bei eingeschaltetem Motor durchführbaren Iterationen. Dementsprechend wird die Anzahl der bei eingeschaltetem Motor durchführbaren Iterationen basierend auf der Differenz zwischen der tatsächlichen Pumpenmotordrehzahl und der Zieldrehzahl ausgewählt. Die maximale Anzahl der bei eingeschaltetem Motor durchführbaren Iterationen ist jedoch begrenzt, da der Motor 45 periodisch abgeschaltet werden muß, um eine Messung der gegenelektromotorischen Kraft zu ermöglichen. Periodische Messungen der Motordrehzahl sind erforderlich, da plötzliche Spannungsänderungen, die während Übergängen in elektrischen Fahrzeugsystemen auftreten können, plötzliche Veränderungen des Hauptzylinderdruckes, oder, wenn einer oder beide der Niederdruckspeicher 35 und 36 leer sind, große Ausschläge der Pumpenmotordrehzahl verursachen können. Demgemäß ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die maximale Einschaltzeit des Motors 45, nachdem die anfängliche Einschaltzeit T1 verstrichen ist, auf neun Iterationen begrenzt, was den Arbeitszyklus der Pumpenmotorspannung auf 90 % begrenzt. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch unter Verwendung anderer maximaler, bei eingeschaltetem Motor durchführbarer Iterationen angewandt werden kann.
Das in 4 gezeigte Flußdiagramm zeigt einen Motordrehzahlregelalgorithmus, der das Gesamtregelkonzept der vorliegenden Erfindung umfaßt. Das Flußdiagramm ist als Beispiel gedacht und es versteht sich, daß die Motordrehzahlregelung auch anders als dargestellt implementiert werden kann. Der in 4 gezeigte Drehzahlregelalgorithmus wird als eine Subroutine des ABS-Hauptregelalgorithmus angenommen. Demgemäß läuft der Drehzahlregelalgorithmus während jeder Iteration des ABS-Hauptregelalgorithmus ab. In 4 wird davon ausgegangen, daß ein ABS-Zyklus initiiert und der Pumpenmotor 45 gestartet wurde.
Beim Eintreten in den Drehzahlregelalgorithmus wird in dem Entscheidungsblock 60 eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob eine Zieldrehzahl (Ziel-DZ) ausgewählt wurde. Die Auswahl einer Zieldrehzahl ist nachfolgend beschrieben. Wenn keine Zieldrehzahl ausgewählt wurde, geht der Algorithmus zum Funktionsblock 61 über, in dem eine Zieldrehzahl ausgewählt wird. Wie vorstehend beschrieben, ist die Zieldrehzahl eine Funktion der Dauer des ABS-Zyklus. Ein Iterationszähler N, der die Anzahl der bei eingeschaltetem Motor durchführbaren Iterationen repräsentiert, wird im Funktionsblock 62 auf Null gestellt, wonach der Algorithmus zum Entscheidungsblock 63 übergeht.
Wenn die Zieldrehzahl ausgewählt wurde, geht der Algorithmus direkt zum Entscheidungsblock 63 über, in dem ein Zeitgeber T mit der anfänglichen Einschaltzeit T1 verglichen wird. Wenn die anfängliche Einschaltzeit nicht verstrichen ist, kehrt der Algorithmus über Block 64 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück. Wenn die anfängliche Zeitspanne T1 verstrichen ist, fährt der Drehzahlregelalgorithmus mit dem Entscheidungsblock 65 fort, um zu überprüfen, ob der Pumpenmotor 45 läuft. Wenn der Pumpenmotor 45 nicht läuft, geht der Algorithmus zum Funktionsblock 66 über, in dem die gegenelektromotorische Kraft gemessen (GEM-Kraft) wird. Der Algorithmus fährt dann mit Entscheidungsblock 67 fort, in dem die gegenelektromotorische Kraft mit einer Zieldrehzahl ZDZ verglichen wird. Im Funktionsblock 67 wird die gegenelektromotorische Kraft entweder in eine Motordrehzahl umgewandelt oder es wird eine Spannung, die der Zieldrehzahl ZDZ entspricht, in dem Vergleich verwendet. Wenn die Motordrehzahl gleich der oder größer als die Zieldrehzahl ZDZ ist, kehrt der Algorithmus über den Block 64 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn im Entscheidungsblock 65 bestimmt wird, daß der Pumpenmotor 45 tatsächlich an ist, geht der Drehzahlregelalgorithmus zum Entscheidungsblock 70 über, in dem der Iterationszahler N mit Null verglichen wird. Wenn der Iterationszähler nicht auf Null steht, geht der Algorithmus zum Funktionsblock 71 über, in dem der Iterationszähler um den Wert 1 verringert wird. Der Algorithmus verläßt die Subroutine dann über den Block 64. Wenn der Iterationszähler im Entscheidungsblock 70 auf Null steht, geht der Algorithmus zum Funktionsblock 72 über, in dem der Pumpenmotor 45 abgeschaltet wird. Der Algorithmus fährt dann mit dem Funktionsblock 66 fort, um die gegenelektromotorische Kraft zu messen.
Wenn die gegenelektromotorische Kraft im Entscheidungsblock 67 geringer als die Zieldrehzahl ZDZ ist, sollte der Pumpenmotor 45 erneut gestartet werden, wobei der Drehzahlregelalgorithmus zum Funktionsblock 75 übergeht, in dem die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Zieldrehzahl ZDZ bestimmt wird. Der Algorithmus fährt mit Funktionsblock 76 fort, in dem der Iterationszähler basierend auf der Größe der im Funktionsblock 75 bestimmten Differenz eingestellt wird. Der Algorithmus geht zum Funktionsblock 77 über, in dem der Pumpenmotor 45 eingeschaltet wird. Der Algorithmus kehrt dann über Block 64 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Ein detailliertes Flußdiagramm der bevorzugten Ausführungsform des Motordrehzahlregelalgorithmus, wobei der Drehzahlregelalgorithmus auch in den ABS-Hauptregelalgorithmus integriert ist, ist in den 5 bis 7 gezeigt. Wie in 5 gezeigt, ist es bei der bevorzugten Ausführungsform erforderlich, daß die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit und -verzögerung geringer als die vorgegebenen Werte zur Aktivierung der Pumpenmotordrehzahlregelung sind. Der Algorithmus beginnt mit Block 80. Wenn das Fahrzeug mit einer Traktionskontrolle ausgestattet ist, fährt der Algorithmus mit dem Entscheidungsblock 81 fort, in dem eine Traktionskontrolle-aktiv-Marke (TKAM) überprüft wird. Wenn die Marke auf RICHTIG steht, ist die Traktionskontrolle aktiv und Algorithmus tritt direkt in einen Pumpenmotordrehzahlregelabschnitt ein, indem er zum Funktionsblock 82 übergeht, in dem eine PBM-Marke auf richtig gesetzt wird. Der Algorithmus geht dann zu einer PBM-Regelsubroutine über, die nachfolgend beschrieben und durch das in 6 gezeigte Flußdiagramm dargestellt ist. Wenn die Traktionskontrolle-aktiv-Marke im Entscheidungsblock 81 falsch ist, geht der Algorithmus zum Entscheidungsblock 85 über. Wenn das Fahrzeug keine Traktionskontrolle hat, geht der Algorithmus vom Eintrittsblock 80 direkt zum Entscheidungsblock 85 über.
Im Entscheidungsblock 85 wird der ABS-Zeitgeber (ABS-ZG) hinsichtlich der Dauer des ABS-Zyklus überprüft. Wenn der Zeitgeber unterhalb einer vorgegebenen Zeitspanne liegt, die durch eine konstante vorgegebene Zeitspanne (VGZS) repräsentiert ist, geht der Algorithmus zum Funktionsblock 86 über, in dem der Pumpenmotor 45 eingeschaltet wird. Der Algorithmus kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück. Wenn der ABS-Zeitgeber VGZS erreicht oder überschritten hat, fährt der Algorithmus mit Entscheidungsblock 90 fort, in dem die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit, DGSW, mit einem vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzwert, PBMGSW, verglichen wird. Wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als PBMGSW ist, kann in den Motordrehzahlregelabschnitt des Algorithmus eingetreten werden, wobei der Algorithmus zum Funktionsblock 82 übergeht, in dem die PBM-Marke auf RICHTIG gesetzt wird. Der Algorithmus fährt dann mit der PBM-Regelsubroutine 83 fort.
Wenn die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit gleich dem oder größer als der PBM-Geschwindigkeitsgrenzwert ist, fährt der Algorithmus mit dem Entscheidungsblock 91 fort, um den Status der PBM-Marke zu überprüfen. Wenn die PBM-Marke richtig ist, geht der Algorithmus zur PBM-Regelsubroutine 83 über. Wenn die PBM-Marke im Entscheidungsblock 91 FALSCH ist, geht der Algorithmus zum Entscheidungsblock 92 über, in dem die durchschnittliche Fahrzeugverzögerung mit einem vorgegebenen Verzögerungsgrenzwert, PBMDVZG, verglichen wird. Wenn die durchschnittliche Verzögerung größer als PBMDVZG ist, geht der Algorithmus zum Funktionsblock 86 über, in dem der Motor eingeschaltet wird. Der Algorithmus kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück. Wenn die durchschnittliche Fahrzeugverzögerung im Entscheidungsblock 92 gleich dem oder kleiner als der Verzögerungsgrenzwert, PBMDVZG, ist, kann in den Motordrehzahlregelabschnitt des Algorithmus eingetreten werden, wobei der Algorithmus zum Funktionsblock 82 übergeht, in dem die PBM-Marke auf RICHTIG gesetzt wird. Der Algorithmus fährt dann mit der PBM-Regelsubroutine 83 fort.
Die PBM-Regelsubroutine 83 ist durch das in 6 gezeigte Flußdiagramm dargestellt. Im Funktionsblock 95 wird ein Zähler, der bei Aktivierung des ABS-Zyklus mit Null initialisiert wurde, um Eins heraufgesetzt. Der Zähler verfolgt die gesamte verstrichene Zeit des Motordrehzahlregelzyklus. Die Subroutine geht dann zum Entscheidungsblock 96 über, in dem der Zähler mit der anfänglichen Motoreinschaltzeit T1 verglichen wird. Wenn die gesamte verstrichene Zeit geringer als T1 ist, geht die Subroutine zum Funktionsblock 97 über, in dem die Motor-an-Marke auf RICHTIG gehalten wird, um den Pumpenmotor 45 in Betrieb zu halten. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn die verstrichene Zeit im Entscheidungsblock 96 gleich der oder größer als die anfängliche Zeitspanne T1 ist, geht die PBM-Regelsubroutine zum Entscheidungsblock 100 über, in dem die verstrichene Zeit mit der anfänglichen Zeitspanne T1 verglichen wird. Wenn die verstrichene Zeit gleich der anfänglichen Zeitspanne T1 ist, geht die Subroutine zu Funktionsblock 101 über, in dem die Motor-an-Marke auf FALSCH gesetzt wird, um zu bewirken, daß der Pumpenmotor 45 abgestellt wird, um die gegenelektromotorische Kraft zu messen. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn die verstrichene Zeit im Entscheidungsblock 100 größer als die anfängliche Zeitspanne T1 ist, geht die PBM-Regelsubroutine zum Entscheidungsblock 103 über, in dem die verstrichene Zeit mit T2, dem ersten Reduzierungspunkt der erwünschten Motordrehzahlkurve 54, verglichen wird. Wenn die verstrichene Zeit geringer als T2 ist, wurde der erste Reduzierungspunkt nicht erreicht und die Subroutine geht zu Funktionsblock 104 über, in dem die Zieldrehzahl auf DZ1 eingestellt wird, wie in 3 gezeigt. Die Subroutine geht dann zu einer Drehzahlregelsubroutine 105 über, die nachfolgend beschrieben und in dem in 7 gezeigten Flußdiagramm dargestellt ist. Wenn die verstrichene Zeit im Entscheidungsblock 103 gleich oder größer als T2 ist, geht die Subroutine zu Entscheidungsblock 106 über.
Im Entscheidungsblock 106 wird die verstrichene Zeit mit T3, dem zweiten Reduzierungspunkt der erwünschten Motordrehzahlkurve 54, verglichen. Wenn die verstrichene Zeit geringer als T3 ist, wurde der zweite Reduzierungspunkt nicht erreicht und die PBM-Regelsubroutine geht zum Funktionsblock 107 über, in dem die Zieldrehzahl auf DZ2 eingestellt wird, wie in 3 gezeigt. Der Algorithmus geht dann zur Drehzahlregelsubroutine 105 über. Wenn die verstrichene Zeit im Entscheidungsblock 106 gleich oder größer als T3 ist, geht die Subroutine zum Entscheidungsblock 108 über.
Im Entscheidungsblock 108 wird die verstrichene Zeit mit T4, dem dritten Reduzierungspunkt der erwünschten Motordrehzahlkurve 54, verglichen. Wenn die verstrichene Zeit geringer als T4 ist, wurde der dritte Reduzierungspunkt nicht erreicht und die PBM-Regelsubroutine geht zum Funktionsblock 109 über, in dem die Zieldrehzahl auf DZ3 eingestellt wird, wie in 3 gezeigt. Die Subroutine geht dann zur Drehzahlregelsubroutine 105 über. Wenn die verstrichene Zeit im Entscheidungsblock 108 gleich oder größer als T4 ist, geht die Subroutine zum Funktionsblock 110 über, in dem die Zieldrehzahl auf DZ4 eingestellt wird, wie in 3 gezeigt. Die Subroutine geht dann zur Drehzahlregelsubroutine 105 über.
Die Drehzahlregelsubroutine 105 ist durch das in 7 gezeigte Flußdiagramm dargestellt. Bei Initialisierung der Motordrehzahlregelsubroutine ist ein Iterationsgrenzwert, N1, auf Eins festgelegt. Wie in 7 gezeigt, überprüft die Motordrehzahlregelsubroutine zunächst die Motor-an-Marke im Entscheidungsblock 115. Wenn die Motor-an-Marke auf RICHTIG steht, geht die Subroutine zum Funktionsblock 116 über, in dem ein Iterationszähler N um den Wert Eins erhöht wird. Die Subroutine fährt dann mit dem Entscheidungsblock 117 fort, in dem der Iterationszähler N mit dem Iterationsgrenzwert N1 verglichen wird. Wenn der Wert des Zählers N größer als der Iterationsgrenzwert N1 ist, geht die Subroutine zum Funktionsblock 118 über, in dem die Motor-an-Marke auf FALSCH gesetzt wird, um den Pumpenmotor 45 abzustellen. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück. Wenn der Wert des Zählers N im Entscheidungsblock 117 gleich dem oder niedriger als der Iterationsgrenzwert N1 ist, geht die Subroutine zum Funktionsblock 119 über, wobei die Motor-an-Marke auf RICHTIG gesetzt wird.
Wenn die Motor-an-Marke im Entscheidungsblock 115 falsch ist, ist der Pumpenmotor 45 aus und die Motordrehzahlregelsubroutine geht zum Funktionsblock 120 über, in dem die gegenelektromotorische Kraft (GEM-Kraft) des Pumpenmotors erfaßt wird. Die Subroutine fährt mit Funktionsblock 121 fort, in dem die Spannung der gegenelektromotorischen Kraft skaliert wird, um die erfaßte gegenelektromotorische Kraft in eine Motordrehzahl umzuwandeln. Darüber hinaus wird der Iterationszähler N im Funktionsblock 121 auf Null gesetzt oder zurückgesetzt. Die Subroutine geht als nächstes zum Entscheidungsblock 122 über, in dem die Motordrehzahl mit der aktuellen Zieldrehzahl verglichen wird, die in der vorstehend beschriebenen PBM-Regelsubroutine 83 bestimmt wurde. Wenn die Motordrehzahl gleich der oder größer als die Zieldrehzahl ist, liegt die Motordrehzahl über der in 3 gezeigten erwünschten Motordrehzahlkurve 54 und die Subroutine geht zum Funktionsblock 123 über, in dem die Motor-an-Marke auf FALSCH gesetzt wird, um den Pumpenmotor 45 abzuschalten. Nach dem Einstellen der Motor-an-Marke fährt die Subroutine mit Funktionsblock 124 fort, in dem der Iterationsgrenzwert N1 auf seinen Anfangswert von Eins eingestellt wird. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn die Motordrehzahl im Entscheidungsblock 122 geringer als die aktuelle Zieldrehzahl ist, ist die Motordrehzahl unter die in 3 gezeigte, erwünschte Motordrehzahlkurve 54 gefallen und der Pumpenmotor 45 sollte erneut gestartet werden. Dementsprechend geht die Motordrehzahlregelsubroutine zum Funktionsblock 125 über, in dem die Motor-an-Marke auf RICHTIG gesetzt wird, um den Pumpenmotor 45 einzuschalten. Die Subroutine geht dann zu einer Reihe von Entscheidungsblöcken über, die einen Iterationsgrenzwert einstellen, der eine Funktion des Betrages ist, um den die tatsächliche Motordrehzahl unter die erwünschte Motordrehzahlkurve 54 gefallen ist. Im ersten Entscheidungsblock 130 wird die aktuelle Zieldrehzahl von der Motordrehzahl subtrahiert, um eine Drehzahldifferenz zu erhalten. Da die Motordrehzahl geringer als die Zieldrehzahl ist, ist die Drehzahldifferenz negativ. Wenn die Drehzahldifferenz unter einem ersten vorgegebenen Drehzahldifferenzgrenzwert liegt, der in einem Verzeichnis gespeichert ist, wird der Iterationsgrenzwert N1 im Funktionsblock 131 auf gleich Neun eingestellt, was einer PBM-Motorspannung mit einem Arbeitszyklus von 90 % und einer Frequenz von 20 Hz entspricht, wie in 8A gezeigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der erste Drehzahldifferenzgrenzwert 350 U/min, es können jedoch auch andere Werte für den ersten oder für andere Drehzahldifferenzgrenzwerte verwendet werden. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn die Drehzahldifferenz im Entscheidungsblock 130 gleich dem oder größer als der erste Drehzahldifferenzgrenzwert ist, geht die Motordrehzahlregelsubroutine zum Entscheidungsblock 132 über, in dem die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Zieldrehzahl mit einem zweiten vorgegebenen Drehzahldifferenzgrenzwert verglichen wird, der eine Größe hat, die geringer als die des ersten Drehzahldifferenzgrenzwerts ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der zweite Drehzahldifferenzgrenzwert 150 U/min. Wenn die Drehzahldifferenz geringer als der zweite Drehzahldifferenzgrenzwert ist, das heißt, die Motordrehzahl liegt zwischen dem ersten und dem zweiten Drehzahldifferenzgrenzwert, wird der Iterationsgrenzwert N1 im Funktionsblock 133 auf gleich Fünf eingestellt, was einer PBM-Motorspannung mit einem Arbeitszyklus von 83 % und einer Frequenz von 33 Hz entspricht, wie in 8B gezeigt. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn die Drehzahldifferenz im Entscheidungsblock 132 gleich dem oder größer als der zweite Drehzahldifferenzgrenzwert ist, geht die Motordrehzahlregelsubroutine zum Entscheidungsblock 134 über, in dem die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Zieldrehzahl mit einem dritten vorgegebenen Drehzahldifferenzgrenzwert verglichen wird, der eine Größe hat, die geringer als die des zweiten Drehzahldifferenzgrenzwerts ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der dritte Drehzahldifferenzgrenzwert 100 U/min. Wenn die Drehzahldifferenz geringer als der dritte Drehzahldifferenzgrenzwert ist, das heißt, die Motordrehzahl liegt zwischen dem zweiten und dem dritten Drehzahldifferenzgrenzwert, wird der Iterationsgrenzwert N1 im Funktionsblock auf gleich Drei eingestellt, was einer PBM-Motorspannung mit einem Arbeitszyklus von 75 % und einer Frequenz von 50 Hz entspricht, wie in 8C gezeigt. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wenn die Differenz im Entscheidungsblock 134 gleich dem oder größer als der dritte Drehzahldifferenzgrenzwert ist, geht die Motordrehzahlregelsubroutine zum Entscheidungsblock 136 über, in dem die Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Zieldrehzahl mit einem vierten vorgegebenen Drehzahldifferenzgrenzwert verglichen wird, der eine Größe hat, die geringer als die des dritten Drehzahldifferenzgrenzwerts ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der vierte Drehzahldifferenzgrenzwert 75 U/min. Wenn die Drehzahldifferenz geringer als der vierte Drehzahldifferenzgrenzwert ist, das heißt, die Motordrehzahl liegt zwischen dem dritten und dem vierten Drehzahldifferenzgrenzwert, wird der Iterationsgrenzwert N1 im Funktionsblock 137 auf gleich Zwei eingestellt, was einer PBM-Motorspannung mit einem Arbeitszyklus von 67 % und einer Frequenz von 67 Hz entspricht, wie in 8D gezeigt. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück. Wenn die Drehzahldifferenz im Entscheidungsblock 136 gleich dem oder größer als der vierte Drehzahldifferenzgrenzwert ist, geht die Subroutine zum Funktionsblock 138 über, in dem der Iterationsgrenzwert N1 auf Eins eingestellt wird, was einer PBM-Motorspannung mit einem Arbeitszyklus von 50 % und einer Frequenz von 100 Hz entspricht, wie in 8E gezeigt. Die Subroutine kehrt dann über Block 87 zum ABS-Hauptregelalgorithmus zurück.
Wie in den 8A bis 8E gezeigt, ändern sich sowohl der Arbeitszyklus als auch die Frequenz der Pumpenmotorspannung als Funktion der Differenz zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl und der Wunsch- oder Zielmotordrehzahl. Somit wird die Motor-an-Zeit, wenn die Differenz zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl und der erwünschten Motordrehzahl reduziert wird, entsprechend reduziert. Es versteht sich, daß die Erfindung vorsieht, daß die Iterations- und Zieldrehzahlgrenzwerte anpaßbar sind und andere Werte, als die vorstehend beschriebenen und in den Figuren dargestellten, annehmen können.
Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch anders als spezifisch erläutert und dargestellt in die Praxis umgesetzt werden kann, ohne den Erfindungsgedanken oder Schutzbereich zu verlassen. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise als Antiblockierbremssystem dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Erfindung auch bei anderen Systemen, wie etwa Traktionskontroll- oder Fahrzeugstabilitätskontrollsystemen, angewandt werden kann.

Claims

System zur Steuerung zumindest einer Fahrzeugradbremse mit: - einer Pumpe, die der gesteuerten Radbremse unter Druck stehendes Bremsfluid zuführt; - einem Motor, der mit der Pumpe verbunden ist, um die Pumpe anzutreiben; - einem zwischen der Pumpe und der gesteuerten Radbremse angeschlossenen Steuerventil, das den Strom des unter Druck stehenden Bremsfluids von der Pumpe zur gesteuerten Radbremse steuert; - einem Sensor zur Messung der Drehzahl des Pumpenmotors; und - einer elektrisch mit dem Drehzahlsensor des Pumpenmotors und dem Pumpenmotor verbundenen Steuereinrichtung, die den Pumpenmotor mit Energie versorgen kann und die Pumpenmotordrehzahl als Funktion der erfassten Pumpenmotordrehzahl und einem vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwert regelt; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ferner die Differenz zwischen der erfassten Pumpenmotordrehzahl und dem vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwert bestimmt, und dadurch, dass die Steuereinrichtung weiterhin, wenn die erfasste Pumpenmotordrehzahl größer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, den Pumpenmotor in einem Zustand hält, in dem keine Energie zugeführt wird, und dadurch, dass die Steuereinrichtung, nachdem der Pumpenmotor über eine vorgegebene Zeitspanne gearbeitet hat, die Pumpenmotordrehzahl erfasst.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Pumpenmotor mit Energie versorgt und eine gegenelektromotorische Kraft des Motors misst, wobei die Steuereinrichtung ferner die gemessene gegenelektromotorische Kraft in eine erfasste Pumpenmotordrehzahl umwandelt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung, wenn die erfasste Pumpenmotordrehzahl geringer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, den Pumpenmotor über einen Zeitraum, der eine Funktion der Differenz zwischen der erfassten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, mit Energie versorgt.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine pulsbreitenmodulierte Spannung erzeugt, die an den Pumpenmotor angelegt wird, wobei die pulsmodulierte Spannung einen variablen Arbeitszyklus und eine variable Frequenz hat, welche Funktionen der Differenz zwischen der erfassten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert sind.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung fortfährt, die Pumpenmotordrehzahl zu erfassen und die Differenz zwischen der erfassten Pumpenmotordrehzahl und dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert zu bestimmen.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ein Wert aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerten ist, wobei die Steuereinrichtung einen aus der Mehrzahl der vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerte zur Bestimmung der Drehzahldifferenz auswählt, und wobei die Auswahl eines vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerts als Funktion der Dauer eines Bremszyklus ermittelt wird.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System in ein Antiblockierbremssystem integriert ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System in ein Traktionskontrollsystem integriert ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System in ein Fahrzeugstabilitätskontrollsystem integriert ist.
Verfahren zur Drehzahlregelung eines Pumpenmotors mit den Schritten: (a) Bereitstellen einer Pumpe, um zumindest einer Fahrzeugradbremse unter Druck stehendes Bremsfluid zuzuführen, wobei die Pumpe von einem Motor angetrieben wird, der mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die den Pumpenmotor mit Energie versorgt, und wobei die Steuereinrichtung außerdem mit einem Drehzahlsensor zur Überwachung der Pumpenmotordrehzahl verbunden ist; (b) Betreiben des Pumpenmotors über eine vorgegebene Zeitspanne; (c) Erfassen der tatsächlichen Pumpenmotordrehzahl nachdem der Pumpenmotor über eine vorgegebene Zeitspanne betrieben wurde; (d) Vergleichen der erfassten Pumpenmotordrehzahl mit einem vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwert; und gekennzeichnet durch (e) Unterbrechen der Energiezufuhr an den Pumpenmotor, wenn die erfasste Pumpenmotordrehzahl größer als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist, wobei Schritt (e) das Halten des Pumpenmotors in einem Zustand umfasst, in dem keine Energie zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, das, im Anschluss an Schritt (e), die Schritte umfasst: (f) fortgesetztes Erfassen der tatsächlichen Pumpenmotordrehzahl; (g) fortgesetztes Vergleichen der erfassten Pumpenmotordrehzahl mit dem Pumpenmotordrehzahlgrenzwert; und (h) Versorgen des Motors mit Energie, wenn die erfasste Pumpenmotordrehzahl kleiner als der Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der tatsächlichen Pumpenmotordrehzahl in Schritt (c) umfasst: (c1) Unterbrechen der Energiezufuhr an den Pumpenmotor; (c2) Messen der gegenelektromotorischen Kraft des Pumpenmotors; und (c3) Umwandeln der gegenelektromotorischen Kraft des Pumpenmotors in eine erfasste Pumpenmotordrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor durch Anlegen einer pulsbreitenmodulierten Spannung mit Energie versorgt wird, wobei die pulsbreitenmodulierte Spannung einen variablen Arbeitszyklus und eine variable Frequenz hat, welche Funktionen der Differenz zwischen der erfassten Pumpenmotordrehzahl und des Pumpenmotordrehzahlgrenzwerts sind.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Pumpenmotordrehzahlgrenzwert ein Wert aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Pumpenmotordrehzahlgrenzwerten ist, wobei die Steuereinrichtung einen aus der Mehrzahl vorgegebener Pumpenmotordrehzahlgrenzwerte zur Bestimmung der Drehzahldifferenz auswählt, und wobei die Auswahl eines Pumpenmotordrehzahlgrenzwerts als Funktion der Dauer eines ABS-Bremszyklus ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor in ein Antiblockierbremssystem integriert ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor in ein Traktionskontrollsystem integriert ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor in ein Fahrzeugstabilitätskontrollsystem integriert ist.