DE3536185C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildenden Referenzsignals bei einem Kraftfahrzeug mit automatisch zu- und abschaltbarem Allrad-Antrieb und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merk­ malen sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens.

In der - nicht vorveröffentlichten - DE-OS 35 05 455 ist eine Vorrichtung - und mittelbar auch ein Verfahren - zur Vortriebsregelung an einem Kraftfahrzeug beschrieben, die nach dem Prinzip arbeitet, von einachsigem auf zwei­ achsigen Antrieb umzuschalten, sobald der Antriebsschlupf eines - permanent angetriebenen - Fahrzeugrades einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dadurch wird die Traktion des Fahrzeuges, insbesondere dann, wenn es sich auf einer Fahrbahn mit relativ niedrigen Kraftschluß­ beiwerten zwischen dieser und den angetriebenen Fahr­ zeugrädern bewegt, erheblich verbessert. Dies gilt natür­ lich auch für Fahrzeuge, die mit einem permanenten Allrad­ antrieb ausgerüstet sind, wie z. B. in der - ebenfalls nicht vorveröffentlichten - DE-OS 34 26 747 oder in der ATZ, Automobiltechnische Zeitschrift 87, 9/1985, Seiten 395 bis 400 beschrieben. Gerade bei derartigen Fahrzeugen, die auch noch auf "schlechtem" Untergrund ein hohes Traktions­ vermögen entfalten, ist es von besonderer Wichtigkeit, auch die Bremsanlage im Sinne guten Bremsvermögens und guter Fahrstabilität zu optimieren, damit das Fahrzeug in jeder Betriebssituation - Beschleunigungs- oder Bremssituation - gut beherrschbar bleibt.

Die zunächst naheliegend erscheinende Kombination eines Allrad-Antriebes mit einem Antiblockier-System, wie für Fahrzeuge mit einachsigem Antrieb z. B. durch die US-PS 39 50 036 oder die DE-OS 29 51 754 bekannt, erweist sich jedoch bei näherer Betrachtung als problematisch. Bei derartigen Antiblockiersystemen wird die Information ob ein gebremstes Fahrzeugrad zum Blockieren neigt, das heißt in einen überhöhten Bremsschlupf einläuft, aus dem Vergleich seiner mittels eines Radsensors ermittelten tat­ sächlichen Umfangsgeschwindigkeit mit einer Referenz­ geschwindigkeit gewonnen, die als Maß für die Fahrzeug­ geschwindigkeit genommen wird und diese möglichst zu­ treffend repräsentieren sollte. Dabei gelangt folgender Regelalgorithmus zur Anwendung: Ist die Radgeschwindig­ keit um mehr als einen vorgebenen Schwellenwert niedriger als die Referenzgeschwindigkeit, so wird dies als Anzeichen dafür gewertet, daß das Rad zu stark gebremst ist, und die Steuerelektronik des Antiblockiersystems erzeugt ein Druck­ abbau-Signal zur Ansteuerung eines Bremsdruck-Regelventils, über das in diesem Falle Bremsdruck in der der Regelung unterworfenen Radbremse abgebaut wird. In typischer Ver­ fahrensweise wird der Bremsdruckabbau an diesem Rad so lange fortgesetzt, bis dieses Rad wieder beschleunigt wird, was z. B. daran erkannt werden kann, daß ein für die Ver­ zögerung des Rades charakteristisches ( - b)-Signal ver­ schwindet.

Hierauf wird der Bremsdruck an diesem Rad konstant ge­ halten. Sofern hiernach nicht wieder eine Beschleunigung des Rades im Sinne einer Annäherung an die Referenzge­ schwindigkeit erfolgt, wird erneut auf Druckabbau ge­ schaltet. Tritt andererseits eine Wiederbeschleunigung des Rades ein, so wird, sobald die Radgeschwindigkeit sich um weniger als einen Schwellenwert von der Referenz­ geschwindigkeit unterscheidet, wieder auf Druckaufbau umgeschaltet. Zweck dieser Regelung ist es, den Brems­ schlupf der Fahrzeugräder innerhalb des mit guter Fahr­ stabilität und guter Bremsverzögerung verträglichen Werte­ bereiches zu halten.

Bei dem Antiblockier-System gemäß der US-PS 39 50 036 wird am Beginn einer Bremsung als Referenzgeschwindigkeit diejenige des sich am wenigsten verzögernden - gebremsten - Rades genommen. Die Abnahme der Referenzgeschwindigkeit wird auf den Wert -g beschränkt (g = 9,81 m/s²), solange die Referenzgeschwindigkeit größer ist als die Geschwindig­ keit sämtlicher Fahrzeugräder. Sie wird konstant gehalten, wenn sie zwischen den Geschwindigkeiten des schnellsten und des zweitschnellsten Fahrzeugrades liegt. Im übrigen folgt die Referenzgeschwindigkeit dem zweitschnellsten Fahrzeugrad, wenn mindestens eines der beiden schnellsten Fahrzeugräder nicht angetrieben ist bzw. dem drittschnellsten Fahrzeugrad, wenn die beiden schnellsten Fahrzeugräder die angetriebenen Fahrzeugräder sind. Die Referenzgeschwindig­ keit wird somit "nach oben" durch die Geschwindigkeit des langsameren der nicht angetriebenen Fahrzeugräder begrenzt, während ihre Abnahme durch den Wert -g beschränkt ist (vgl. Spalte 7, Zeilen 20 bis 48 der US-PS 39 50 036).

Bei dem durch die US-PS bekannten Antiblockiersystem wird nur eine einzige Referenzgeschwindigkeit gebildet, mit der die Radumfangsgeschwindigkeiten sämtlicher Fahrzeugräder ver­ glichen werden.

Im Unterschied dazu wird bei dem durch die DE-OS 29 51 754 bekannten Antiblockiersystem für jedes einzelne der der Antiblockierregelung unterwerfbaren Fahrzeugräder eine eigene Referenzgeschwindigkeit gebildet, die einem ge­ wichteten Mittelwert der Radgeschwindigkeiten sämtlicher Fahrzeugräder entspricht, wobei demjenigen Fahrzeugrad, für das die besagte Referenzgeschwindigkeit gebildet wird, das größte Gewicht bei der Mittelwertsbildung zugemessen wird, wobei außerdem die nicht angetriebenen Fahrzeugräder mit höherer Gewichtung in die Mittelwertsbildung eingehen als die angetriebenen Fahrzeugräder (vgl. Seite 11, Abs. 1 der DE-OS 29 51 754). In Übereinstimmung mit der US-PS 39 50 036 wird im übrigen auch in der DE-OS 29 51 754 (vgl. deren Seite 13, Abs. 2) vorgeschlagen, die Reduzierung der Referenzgeschwindigkeiten auf einen - maximalen - Fest­ wert zu begrenzen. Durch die Erzeugung den Fahrzeugrädern einzeln zugeordneter Referenzgeschwindigkeiten soll dabei in adäquater Weise berücksichtigt werden, daß in einer Kurvenfahrt die einzelnen Fahrzeugräder im allgemeinen auf unterschiedlichen Kurvenradien abrollen und ihre Umfangs­ geschwindigkeiten daher auch mit entsprechend unterschied­ lichen "Fahrzeuggeschwindigkeiten" zu vergleichen sind. Im übrigen unterscheidet sich das durch die DE-OS 29 51 754 offenbarte Verfahren zur Bildung von - bezogen auf die einzelnen Fahrzeugräder - verschiedenen Referenzgeschwindig­ keiten von dem durch die US-PS 39 50 036 offenbarten Verfahren zur Bildung einer für das Fahrzeug insgesamt als repräsentativ angesehenen Referenzgeschwindigkeit lediglich dadurch, daß der Maximalwert der Referenzgeschwindigkeit(en) - im Extrem­ fall betrachtet - der größtmöglichen Radgeschwindigkeit ent­ spricht, mit der sich eines der Fahrzeugräder dreht.

Beiden bekannten Antiblockiersystem ist jedoch gemeinsam, daß die jeweils am Beginn einer Regelphase maßgebliche Referenzgeschwindigkeit, dem Betrage nach mit einer zu die­ sem Zeitpunkt erreichten Radgeschwindigkeit übereinstimmt bzw. nahezu übereinstimmt.

Dies ist unproblematisch, solange die am Beginn eines Regel­ vorganges maßgeblichen Referenzgeschwindigkeiten aus Radge­ schwindigkeiten nicht angetriebener Fahrzeugräder gewonnen werden können, wie es bei den beiden vorstehend erläuterten Antiblockiersystemen der Fall ist, da diese Radgeschwindig­ keiten im allgemeinen die Fahrzeuggeschwindigkeit in sehr guter Näherung wiedergeben.

Bei Fahrzeugen mit permanentem oder nur zeitweise einge­ schaltetem Allradantrieb gilt dies jedoch nicht, da bei solchen Fahrzeugen Fahrsituationen möglich sind, in denen sämtliche Fahrzeugräder gleichmäßig durchdrehen, mit der Folge, daß zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radumfangsge­ schwindigkeit kein definierter Zusammenhang mehr besteht. Eine typische Situation dieser Art ist z. B. das Anfahren am Berg auf einer Fahrbahn mit gleichmäßig niedrigem Kraft­ schlußbeiwert zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugrädern. In einer solchen Situation ist es ohne weiteres möglich, daß sich das Fahrzeug mit wesentlich geringerer als der Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Fahrzeugräder in Bewegung setzt, und es kann im Extremfall sogar dazu kommen, daß das Fahrzeug rückwärts gleitet, obwohl sämtliche Fahrzeug­ räder in Vorwärtsrichtung angetrieben sind und dabei mit hoher Geschwindigkeit durchdrehen.

Eine solche Situation ist durch Betätigung der Fahrbremse nur dann beherrschbar, wenn die Bremsanlage unmittelbar nach deren Betätigung anspricht, wie es z. B. bei einer Bremsanlage ohne Antiblockiersystem der Fall ist. Ist das Fahrzeug je­ doch mit einem Antiblockiersystem der vorstehend erläuterten Art ausgerüstet, so gilt, wenn in der genannten Situation die Bremse betätigt wird, als Referenzgeschwindigkeit für die Antiblockierregelung zunächst ein unphysikalisch hoher Geschwindigkeitswert, durch den eine entsprechend hohe Fahr­ zeuggeschwindigkeit vorgetäuscht wird. In der geschilderten Situation wird das jeweilige Antiblockiersystem unmittelbar nach Beginn der Bremsung sofort ansprechen, da die bis dahin auf glattem Untergrund durchdrehenden Fahrzeugräder sehr schnell abgebremst werden, wobei die Radverzögerungen wesent­ lich größer sein können als die für die Absenkung der Referenz­ geschwindigkeit vorgesehene Änderungsrate von 1g, die einem bei guten Fahrbahnverhältnissen erreichbaren Maximalwert der Fahrzeugverzögerung entspricht, wobei die Antiblockierregelung durch die hohen Werte der Radverzögerungen und/oder durch den sich schon nach kurzer Zeit einstellenden - zu großen - Unter­ schied zwischen den Radgeschwindigkeiten und der jeweiligen Referenzgeschwindigkeit ansprechen wird. Da die Radgeschwin­ digkeiten weit unter die Referenzgeschwindigkeit abgefallen sind, wird ein sehr hoher Bremsschlupf vorgetäuscht, mit der Folge, daß die Regelung mit einem Druckabbau in den Radbremsen reagiert. Die Bremsanlage ist praktisch ausgefallen. Dieser Zustand hält solange an, bis die Referenzgeschwindigkeit - mit der begrenzten Änderungsrate - soweit abgesenkt ist, daß die Antiblockier-Regelung wieder eine Referenzgeschwindigkeits­ Radgeschwindigkeits-Wertekombination "sieht", die mit einem Bremsdruckaufbau verträglich ist und diesen dann durch Zurück­ schalten der Bremsdruckregelventile in deren Druckaufbau-Stellung auslöst.

Um ein solches "Fehlverhalten" der Antiblockierregelung bei einem Fahrzeug mit permanentem Allrad-Antrieb zu vermeiden, ist in der ATZ 9,1985, Seite 395 bis 400, insbesondere Seite 400, Ziffer 5, vorgeschlagen, die am Fahrzeug wirksame Längsverzögerung zu erfassen, um hierdurch zusätzliche Infor­ mationen bezüglich des Reibwertniveaus zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugrädern und Kriterien für eine adäquate Bremsdruck-Steuerung gewinnen zu können. Ein hierfür er­ forderlicher Längsbeschleunigungs-Sensor ist aber zwangs­ läufig mit dem Nachteil behaftet, daß er auch auf Steigungen und Neigungen der Fahrbahn reagiert und dadurch zu einem unterschiedlichen, vom Fahrbahnverlauf abhängigen Regel­ verhalten der Antiblockierregelung führt, was zumindest unerwünscht ist.

Theoretisch könnte das geschilderte "Fehlverhalten" einer Antiblockierregelung bei einem Fahrzeug mit automatisch zuschaltbarem Allradantrieb, wie in der DE-OS 35 05 455 beschrieben oder bei einem Fahrzeug mit normalerweise permanentem, im Regelungsfall jedoch zumindest teilweise abschaltbarem Allradantrieb, wie in der DE-OS 34 26 747 be­ schrieben, dadurch vermieden werden, daß nach Ablauf hin­ reichend kurzer Zeitspannen durch zeitweise Abschaltung des Allradantriebes periodisch Prüfzyklen durchgeführt werden, in deren Verlauf die nicht angetriebenen Fahrzeug­ räder, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit annehmen können, die dann als Stützgröße für die Anpassung der Referenzgeschwindigkeit ausnutzbar ist, wodurch im Prinzip eine sehr genaue Anpassung der Referenzgeschwindigkeit an die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit möglich wäre. Eine solche Maßnahme würde aber wegen des hierzu notwendigen ständigen Umschaltens von einachsigem auf zweiachsigen Antrieb und umgekehrt, zu einem höchst unkomfortablen, schwingungsartigen Beschleunigungs- und Verzögerungsverhalten des Fahrzeuges führen, das die Brauchbarkeit des Allradantrie­ bes in Frage stellen würde und nicht hingenommen werden könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für ein Fahrzeug, das mit einem automatisch schaltbaren Allrad-Antrieb und einem nach einer üblichen Regelungslogik in Abhängigkeit von Schwellenwerten der Radverzögerungen und -beschleunigungen sowie in Abhängigkeit von Schwellenwerten des Bremsschlupfes arbeitenden Antiblockiersystem ausgerüstet ist, ein Ver­ fahren der eingangs genannten Art anzugeben, das auch dann, wenn sich am Beginn einer Bremsung die Fahrzeuggeschwindig­ keit drastisch von den Radumfangsgeschwindigkeiten der angetriebenen Fahrzeugräder unterscheidet, sowohl ein rasches Ansprechen der Bremsanlage im Sinne einer wirksamen Verzöge­ rung der Fahrzeugräder vermittelt, als auch die Aufrechter­ haltung der Antiblockier-Regelfunktion gewährleistet, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale (a) bis (d) gelöst. Hiernach wird in einem Betriebs­ zustand, in welchem schon auf Allrad-Antrieb geschaltet ist, das Längsdifferential des Antriebsstranges aber noch nicht gesperrt ist, sowie im Verlauf von Prüfzyklen, die zur Er­ fassung möglicher Unterschiede zwischen der Referenzge­ schwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt werden, die Angleichung der Referenzgeschwindigkeit an die jeweils höchste der Radumfangsgeschwindigkeiten mit erhöhter Änderungsrate durchgeführt; des weiteren wird für die Dauer von Betriebszuständen des Fahrzeuges, in denen das Längsdifferential des Antriebsstranges ge­ sperrt ist, die Referenzgeschwindigkeit beschränkt, wo­ bei der bei Einschalten der Längsdifferential-Sperre vorliegende Wert der Referenzgeschwindigkeit als oberer Grenzwert dient; durch diese Begrenzung der Referenz­ geschwindigkeit in Fahrsituationen, in denen das Fahr­ zeug auf "schlechtem", d.h. mit niedrigem Kraftschluß­ beiwert zwischen der Fahrbahn und den angetriebenen Fahr­ zeugrädern behafteten Untergrund fährt - wird auf einfache Weise verhindert, daß die Referenzgeschwindigkeit auf unrealistisch hohe Werte ansteigen kann. Schließlich wird für den Fall, daß die Referenzgeschwindigkeit, z. B. beim Einsetzen der Antiblockierregelung, größer sein sollte als die höchste der Radgeschwindigkeiten, durch einen sehr schnellen Angleich der Referenzgeschwindigkeit an die höchste der Radgeschwindigkeiten erreicht, daß die Antiblockier-Regelfunktion in allen praktisch relevanten Fällen erhalten bleibt und nicht ihrerseits dazu führen kann, daß das Fahrzeug nicht abgebremst werden kann. Ins­ gesamt wird durch die Erfindung für die statistisch bedeut­ samen Fahr- und Bremssituationen erreicht, daß die Brems­ anlage nach ihrer Betätigung hinreichend rasch anspricht und eine Bremsung unter Ausnutzung der Antiblockier-Regelfunktionen ablaufen kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 wird erreicht, daß die im Zuge einer Antiblockier-geregelten Bremsung erfolgende rasche Verminderung der Referenzgeschwindigkeit dazu führt, daß diese sehr genau an die Fahrzeuggeschwindigkeit ange­ glichen wird.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist eine durch syste­ matische Versuche als besonders vorteilhaft ermittelte Dauer einer Verzögerungszeitspanne angegeben, nach deren Ablauf die nicht angetriebenen Fahrzeugräder die Fahr­ zeuggeschwindigkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit annehmen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ist eine für die An­ gleichung der Referenzgeschwindigkeit an die Radge­ schwindigkeit günstige Änderungsrate angegeben, die im Rahmen eines erfindungsgemäßen Geräts mit einfachen Mitteln der digital-elektronischen Schaltungstechnik realisierbar ist.

Durch die Maßnahme des Anspruchs 6 wird insbesondere für den Fall einer Bergauffahrt bei niedrigen Kraftschluß-Beiwerten zwischen der Fahrbahn und den angetriebenen Fahrzeugrädern eine realistische Wiedergabe der Fahrzeug­ geschwindigkeit durch die Referenzgeschwindigkeit erzielt.

Hinsichtlich der Einrichtung wird die der Erfindung zugrunde­ liegende, eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale der An­ sprüche 7, 8 und 9 gelöst, durch die einfache elektronische Schaltungsanordnungen für die logische Verknüpfung von Ausgangssignalen der elektronischen Steuereinheiten des Antiblockiersystems und der Antriebssteuerung für den Ver­ gleich der in der erfindungsgemäßen Weise erzeugten Referenz­ geschwindigkeit mit den Radgeschwindigkeiten des Fahrzeuges sowie für eine zeitverzögerte Angleichung der Referenz­ geschwindigkeit an die Radgeschwindigkeiten angegeben sind, die als zusätzliche Schaltungseinheiten zu konventionellen Steuereinheiten für die Allrad-Antriebssteuerung und die Antiblockierregelung ausgebildet sein können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung in vereinfachter, schematischer Blockschalt-Darstellung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Einrichtung gemäß Fig. 1 bei einem Anfahrvorgang am Berg, wenn ein niedriger Kraftschluß-Beiwert zwischen der Fahrbahn und den angetriebenen Fahrzeugrädern vor­ liegt und

Fig. 3 ein der Darstellung der Fig. 2 ent­ sprechendes Diagramm für den Fall einer Bremsung, in deren Verlauf die Antiblockier-Regelung wirksam wird.

In der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich ver­ wiesen sei, sind die Funktionselemente einer insgesamt mit 10 bezeichneten Einrichtung zur Generierung einer für die Geschwindigkeit eines Kraft­ fahrzeuges 11 mit automatisch ein- und ausschaltbarem Allradantrieb als repräsentativ angenommenen Referenz­ geschwindigkeit dargestellt, bezüglich derer die elektronische Steuereinheit 12 eines Antiblockiersystems für sich bekannter Bauart, mit dem das Fahrzeug ebenfalls ausgerüstet sei, bei einer Bremsung Werte des Brems­ schlupfes ermittelt, die im Rahmen der Antiblockier-Regelung zur Erzeugung regelungsgerechter Bremsdruck- Halte-, Bremsdruck-Abbau- sowie Bremsdruck-Aufbau- Steuersignale mit ausgenutzt werden.

Das Fahrzeug 11 ist in der Fig. 1 durch seinen ledig­ lich schematisch angedeuteten, automatischen Allrad- Antriebsstrang repräsentiert.

Unter "automatischem Allrad-Antrieb" wird verstanden, daß das Fahrzeug elektronisch gesteuert von einem permanent wirksamen einachsigen Antrieb - Hinterachs- Antrieb oder Vorderachs-Antrieb - auf zweiachsigen Antrieb bzw. von zweiachsigem Antrieb auf einachsigen Antrieb umschaltbar ist. Die hierfür erforderlichen Steuersignale werden von einer elektronischen Steuer­ einheit 13 des Allradantriebes aus einer Verarbeitung Raddrehzahl-proportionaler Ausgangssignale den Hinter­ rädern 14 und 16 sowie den Vorderrädern 17 und 18 des Fahrzeuges 11 je einzeln zugeordneter Raddrehzahl­ fühler 19 und 21 bzw. 22 und 23 in bedarfsgerechter Folge und Kombination erzeugt.

Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei zum Zweck der Erläuterung angenommen, daß das Fahrzeug 11 einen per­ manenten Hinterachsantrieb habe, und daß der Vorderachs­ antrieb zu- bzw. abschaltbar sei. Das vom Antriebsmotor 24 erzeugte und mittels eines Schaltgetriebes 26 abstufbare Ausgangs-Drehmoment wird über ein im folgenden als Längs- Differential 27 bezeichnetes Verteilergetriebe, das durch elektrische Steuer-Ausgangssignale der elektronischen Allrad-Steuereinheit 13 in verschiedene Funktionszustände steuerbar ist, entweder nur auf die Hinterachse oder auf diese und die Vorderachse verteilt in den Antriebsstrang eingekoppelt, wobei zur Drehmoment-Aufteilung auf die Räder 14 und 16 der Hinterachse bzw. die Räder 17 und 18 der Vorderachse jeweils ein elektrisch gesteuert sperr­ bares Hinterachs-Differential 28 bzw. Vorderachs-Differential 29 vorgesehen sind, die über Gelenkwellen 31 bzw. 32 mit dem Längsdifferential 27 antriebsgekoppelt sind.

Bei normalem, d. h. einachsigem Antrieb vermittelt das Längsdifferential 27 lediglich die Antriebskopplung des Hinterachs-Differentials 28 mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes 26. Durch ein an einem ersten Steuer­ ausgang 33 der elektronischen Allrad-Steuereinheit 13 abgegebenes Steuersignal ist das Längsdifferential 27 in einen Funktionszustand steuerbar, in dem die Vorder­ achse und die Hinterachse des Fahrzeuges antriebsge­ koppelt sind und das Längsdifferential als Ausgleichs­ getriebe wirkt. Durch ein zu diesem ersten Steuersignal alternativ an einem zweiten Ausgang 34 der elektronischen Allrad-Steuereinheit 13 als Hoch-Pegel-Signal abgegebenes Steuersignal wird das Längsdifferential 27 in seinen gesperrten Zustand gesteuert, in dem die die Antriebs­ kopplung der Hinterachse und der Vorderachse vermittelnden Gelenkwellen 31 und 32 mit gleicher Drehzahl rotieren. Durch weitere an nicht näher bezeichneten Steuerausgängen der Allrad-Steuereinheit 13 abgegebene Steuersignale sind alternativ oder gemeinsam das Hinterachs-Differential 28 und das Vorderachs-Differential 29 in ihrem gesperrten Zustand steuerbar. Die Aktivierung bzw. Sperrung des Längsdifferentials 27 und/oder des Hinterachs-Differen­ tials 28 sowie des Vorderachs-Differentials erfolgt da­ bei nach folgenden Kriterien:

Wenn die Allrad-Steuereinheit 13 aus der Verarbeitung der Raddrehzahlfühler Ausgangssignale erkennt, daß an mindestens einem der zunächst allein angetriebenen Hinterräder 14 und/ oder 16 eine Durchdreh-Tendenz auftritt, so wird das Längs­ differential 27 - durch das an dem ersten Steuerausgang 33 abgegebene Steuersignal in den Allrad-Betriebszustand ge­ steuert. Wird hierdurch keine Verminderung der Durchdreh- Tendenz erzielt und/oder tritt an einem weiteren Fahrzeug­ rad eine Durchdreh-Tendenz auf, so wird das Längs­ differential 27 durch ein am zweiten Ausgang 34 der Allrad-Steuereinheit 13 abgegebenes Ausgangssignal in den gesperrten Zustand gesteuert.

Bei weiter anhaltender Durchdreh-Tendenz eines oder mehrerer der angetriebenen Fahrzeugräder werden durch weitere Steuer-Ausgangssignale der Allrad-Steuereinheit 13 sukzessiv das Hinterachs-Differential 28 und ggf. auch das Vorderachs-Differential 29 in deren gesperrte Funktions­ zustände gesteuert.

Der insoweit erläuterte automatische Allrad-Antrieb des Fahrzeuges 11 kann nach Aufbau und Funktion als bekannt vorausgesetzt werden.

Dasselbe gilt sinngemäß für das Antiblockiersystem des Fahrzeuges 11, soweit in der Fig. 1 lediglich durch die elektronische Steuereinheit 12 repräsentiert, die ihrer­ seits aus der Verarbeitung der Raddrehzahl-proportionalen Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler 19, 21, 22 und 23 für den Bewegungszustand der Fahrzeugräder 14, 16, 17 und 18 charakteristische Signale erzeugt, die die Information über die an den einzelnen Fahrzeugrädern jeweils vorlie­ genden Radumfangsgeschwindigkeiten und -verzögerungen bzw. Beschleunigungen enthalten; des weiteren erzeugt die elektronische Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems, wenn die Fahrzeugbremse betätigt wird, intern für die an den einzelnen Fahrzeugrädern auftretenden Werte des Brems­ schlupfes charakteristische Signale, die aus einem Ver­ gleich der Radumfangsgeschwindigkeiten mit einer für die Fahrzeuggeschwindigkeit als repräsentativ angenommenen, von der Steuereinheit 12 intern generierten Referenzge­ schwindigkeit gewonnen werden; aus einem Vergleich dieser Verzögerungs- und/oder Beschleunigungs- sowie Bremsschlupf- proportionalen Signale mit Schwellenwerten der durch diese Signale repräsentierten Größen erzeugt die elektronische Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems die für eine regelungsgerechte Ansteuerung der Einfachheit halber nicht dargestellter Bremsdruck-Regelventile erforderlichen Steuer­ signale, durch welche die Bremsdruck-Regelventile bedarfs­ gerecht in Druckhalte- und Druckabbau-Stellungen steuerbar sind, bzw. in ihren der Druckaufbau-Funktion entsprechenden Grundstellungen verharren. In einer typischen Auslegung arbeitet das Antiblockiersystem wie folgt:
überschreitet bei einer geregelten Bremsung die Radverzöge­ rung einen Schwellenwert (-b) von z.B. 14 m/s², so wird an diesem Rad der Bremsdruck abgebaut; beschleunigt hierauf das zuvor gebremste Rad wieder und wird dabei ein Schwellenwert (+b₁) von etwa 3 m/s² überschritten, so wird das ent­ sprechende Bremsdruck-Regelventil in seine Druckhalte­ stellung gesteuert. Überschreitet die Radbeschleunigung einen Schwellenwert (+b₂) von 100 m/s², so wird das ent­ sprechende Bremsdruck-Regelventil wieder in seine Druck­ aufbau-Stellung gesteuert. Wird bei einer z. B. mit mäßigem Bremsdruck erfolgenden Bremsung die (-b)-Verzögerungs­ schwelle nicht überschritten, wobei jedoch der Bremsschlupf ständig anwächst, so wird bei überschreiten eines Schwellen­ wertes λ₁ von z.B. 15% auf pulsierenden Druckabbau und bei Überschreiten einer zweiten, höheren Bremsschlupf-Schwelle λ₂ von z. B. 25% auf Bremsdruck-Abbau geschaltet. Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Bildung der Bremsschlupf-charakteristischen Signale gemäß der Beziehung (V _ref -V _R )/ V _ref erfolgt, worin mit V _ref die Referenzgeschwindigkeit und mit V _R die Radumfangsgeschwindigkeit des jeweils be­ trachteten, der Antiblockier-Regelung unterworfenen Fahr­ zeugrades bezeichnet sind.

Die Generierung einer die Fahrzeuggeschwindigkeit in guter Näherung repräsentierenden Referenzgeschwindigkeits-Größe gemäß dieser Beziehung ist unproblematisch, solange das Fahrzeug 11 lediglich einachsig angetrieben ist. In diesem Falle steht als Anfangswert für die spätestens mit dem Einsetzen der Antiblockier-Regelung zu bildende Referenz­ geschwindigkeit der am Beginn einer Bremsung gegebene Wert der Radumfangsgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Fahrzeugräder zur Verfügung, von welchem ausgehend durch fortlaufende, stetige oder schrittweise Erniedrigung mit einer Rate von üblicherweise -3 m/s² ein Zeitverlauf der Referenzgeschwindigkeit gewonnen werden kann, durch den der reale Zeitverlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer den praktischen Bedürfnissen genügenden guten Näherung wiedergegeben ist.

Ist jedoch der Allrad-Antrieb eingeschaltet und ggf. das Längsdifferential 27 gesperrt, so kann, weil nunmehr die Möglichkeit besteht, daß sämtliche Fahrzeugräder gleichzei­ tig durchdrehen, keine der am Beginn eines Antiblockier- Regelvorganges gegebenen Rad-Umfangsgeschwindigkeiten als Anfangs-Stützgröße für die Generierung einer zweckmäßigen Referenzgeschwindigkeit ausgenutzt werden.

Eine Lösung dieses Problems wurde, wie einleitend erläutert, bei bekannten Fahrzeugen mit automatischem Allrad-Antrieb und einem Antiblockiersystem dadurch angestrebt, daß mit dem Ein­ schalten des Allrad-Antriebes oder spätestens mit dem Sperren des Längsdifferentials die Referenzgeschwindigkeit kontinuier­ lich erhöht wird und zwar mit einer mäßigen Rate von etwa 2 m/s². Zur Überprüfung der Referenzgeschwindigkeit wird nach einer typischen Zeitspanne von 6 s ein Prüfzyklus durchgeführt; hierzu wird für eine kurze Zeitspanne von ca. 50 ms von Allrad- Antrieb auf einachsigen Antrieb umgeschaltet. Die Prüf­ zyklusdauer ist ausreichend bemessen, damit die nicht angetriebenen Räder - beim gewählten Erläuterungsbeispiel die Vorderräder - des Kraftfahrzeuges die Fahrzeug­ geschwindigkeit annehmen können. Ist die durch zeitlineare Erhöhung generierte Referenzgeschwindigkeit größer als die höchste der Umfangsgeschwindigkeiten der Vorderräder, die am Ende des Prüfzyklus vorliegt, so wird die Referenz­ geschwindigkeit auf diesen höchsten Wert gesetzt. Wird das Fahrzeug gebremst, so wird von dem Zeitpunkt an, zu dem ein Verzögerungssignal der Steuerelektronik 13 des Allrad­ antriebes oder das (-b)-Signal der Steuerelektronik des Antiblockiersystems vorliegt, das anzeigt, daß ein Mindest- Schwellenwert der Radverzögerung erreicht bzw. überschritten wird, die Referenzgeschwindigkeit mit einer konstanten Rate, deren typischer Wert -3 m/s² beträgt, erniedrigt. Beginnt eine Bremsung unmittelbar bevor ein Prüfzyklus abzulaufen hätte, das heißt zu einem Zeitpunkt, zu dem die Referenz­ geschwindigkeit annähernd 6 s lang mit 2 m/s² erhöht worden ist und ist der Kraftschluß-Beiwert zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugrädern niedrig, mit der Folge, daß sowohl die Radverzögerung als auch der Bremsschlupf unmittelbar nach Beginn der Bremsung sehr hohe Werte erreichen und damit das (-b)-Signal und/oder das Überschreiten von Schlupf- Schwellenwerten anzeigende Signale der elektronischen Steuereinheit des Antiblockiersystems erzeugt werden, so wird das Antiblockiersystem schon nach kürzester Zeit auf Druckabbau in den Radbremsen der verzögerten und schlupf­ behafteten Räder schalten und daher die Bremsung gleichsam "ausgesetzt". Da die mittels der Raddrehzahlfühler erfaßten Radgeschwindigkeiten in diesem Falle drastisch unter die Referenzgeschwindigkeit abgesunken sein können, die ihrerseits nur mit der mäßigen Rate von -3 m/s² erniedrigt wird, können die Druckabbau-Funktion steuernde Bremsschlupf- Signale, die in Relation zu der "langsam" abnehmenden Referenzgeschwindigkeit erzeugt werden, sehr lange an­ stehen, mit der Folge, daß die der Regelung unterworfenen Radbremsen entsprechend lange drucklos bleiben. In der zur Erläuterung angenommenen, statistisch nicht zu seltenen Fahrsituation kann somit das Fahrzeug nicht gebremst werden.

Zweck der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung 10 ist es, derartige Situationen erheblicher potentieller Gefahr mit hoher Wahrscheinlichkeit auszuschließen.

Die hierzu zusätzlich zu ihrem grundsätzlichen Aufbau nach bekannten Komponenten der Allrad-Betriebssteuerung und des Antiblockiersystems vorgesehenen Schaltungs- und Funktions­ elemente werden im folgenden anhand der Fig. 1 sowie anhand der Fig. 2 und 3, auf deren Einzelheiten ebenfalls aus­ drücklich verwiesen sei, nach Aufbau und Funktion näher erläutert:

Zentrale Funktionseinheit der Einrichtung 10 ist ein gleich­ sam als Ergänzung der elektronischen Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems vorgesehener Referenzsignal-Generator 36, über dessen Ausgang 37 die Referenzgeschwindigkeit, bezüg­ lich derer die elektronische Steuereinheit 12 des Antiblockier­ systems für den Bremsschlupf charakteristische Signale er­ zeugt, repräsentierende elektrische Signale abgegeben wer­ den, wobei diese Signale in dem für die Verarbeitung in der elektronischen Steuereinheit 12 geeigneten, digitalen oder analogen - Format erzeugt und der elektronischen Steuereinheit 12 über einen in der Fig. 1 lediglich durch eine einzige Signalleitung 38 dargestellten Ausgabekanal zugeleitet werden.

Der Referenzsignal-Generator 36 ist durch Steuersignale, die alternativ je einem von insgesamt 3 Steuereingängen 39 und 41 bzw. 42 zugeleitet werden, in drei verschiedene Funktionszustände steuerbar. In dem bei Anstehen eines Hoch-Pegel-Steuersignals am ersten Steuereingang 39 ein­ genommenen Funktionszustand des Referenzsignal-Generators 36 wirkt dieser lediglich wie ein in seinen elektrisch leitenden Zustand gesteuerter elektronischer Schalter, über den von einer der Einfachheit halber nicht darge­ stellten Referenzsignalstufe der elektronischen Steuer­ einheit 12 erzeugte Referenz-Geschwindigkeits-Daten über einen wiederum nur durch eine Signalleitung 43 repräsentier­ ten Eingabekanal dem Referenzsignal-Generator 36 zugeleitet und über den Ausgabekanal 38 derjenigen, ebenfalls nicht näher bezeichneten, im Rahmen der Steuereinheit 12 vorge­ sehenen Verarbeitungsstufe zugeleitet werden, welche die im Regelungsbetrieb ausgenutzten, Bremsschlupf-charakteristi­ schen Signale erzeugt.

In diesem ersten Betriebszustand, der als "Normal- Betriebszustand" bezeichnet werden kann, arbeitet das Antiblockiersystem analog zu einem Antiblockiersystem für ein Fahrzeug mit einachsigem Antrieb, d.h. die Referenzgeschwindigkeit wird im wesentlichen mit den Umfangsgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Fahr­ zeugräder erhöht bzw. erniedrigt, wobei die Erhöhung der Referenzgeschwindigkeit auf einen Maximalwert von ca. 4 m/s² begrenzt ist, im Unterschied zu einem Anti­ blockiersystem für Fahrzeuge mit einachsigem Antrieb, bei denen eine Zunahme der Referenzgeschwindigkeit auf 1 bis 2 m/s² üblicherweise begrenzt ist. Der Referenz­ signal-Generator 36 wird auch dann in seinem Normal- Betriebszustand ausgenutzt, wenn der Allradantrieb ein­ geschaltet, das Längsdifferential 27 jedoch nicht gesperrt ist. Die Referenzgeschwindigkeit wird dann eben­ falls mit der höchsten der Radumfangsgeschwindigkeiten mitgeführt.

Durch ein am zweiten Steuereingang 41 des Referenzsignal- Generators 36 anstehendes Hoch-Pegel-Steuersignal wird dieser in seinen zweiten möglichen Funktionszustand ge­ steuert, in welchem die vom Referenzsignal-Generator 36 als Referenzgeschwindigkeits-Eingabe in das elektronische Steuergerät des Antiblockiersystems generierte Größe ent­ weder konstant auf dem beim Übergang in den zweiten Funktionszustand vorliegenden Wert der Referenzgeschwin­ digkeit gehalten wird oder, ausgehend von diesem Wert die in die Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems eingegebene Referenzgeschwindigkeits-Größe schrittweise mit einer mittleren Abnahme von 1 bis 2 m/s² erniedrigt wird, ggf. bis auf den Wert 0.

Die Bedingung für die Ansteuerung des Referenzsignal- Generators 36 in dessen zweiten Funktionszustand ist Sperrung des Längsdifferentials 27 im Allrad-Betrieb bei nicht gebremstem Fahrzeug 11. Demgemäß ist zur Erzeugung des den Referenzsignal-Generator 36 in dessen zweiten Funktionszustand steuernden Hoch-Pegel-Signals ein erstes Zwei-Eingangs-UND-Glied 44 vorgesehen, das einen nicht-negierten Eingang 46 hat, der mit dem zweiten Steuerausgang 34 der elektronischen Allrad-Steuereinheit 13 verbunden ist, an dem das die Sperrung des Längsdifferen­ tials 27 vermittelnde Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben wird, und einen negierten Eingang 47, an dem lediglich dann ein Hoch-Pegel-Signal ansteht, wenn die Bremse be­ tätigt ist, z. B. das Bremslicht-Schalter-Ausgangssignal.

Mit der abfallenden Flanke des Hoch-Pegel-Ausgangssignals des ersten UND-Gliedes 44 ist ein erstes Flip-Flop 48 auf hohem Signalpegel (logische 1) an seinem Ausgang 49 setzbar, der mit dem einen, nicht-negierten Eingang 51 eines weiteren Zwei-Eingangs-UND-Gliedes 52 verbunden ist, mit dessen zweitem, ebenfalls nicht-negiertem Eingang 53 der Ausgang 54 eines zweiten Flip-Flops 56 verbunden ist.

Dieses zweite Flip-Flop 56 ist ebenfalls durch die ab­ fallende Flanke eines Signals auf hohen Signalpegel am Ausgang 54 setzbar, das als Hoch-Pegel-Signal (logische 1) am Ausgang eines ersten Vier-Eingangs-ODER-Gliedes 57 ansteht, wenn und solange im Verlauf einer Bremsung des Fahrzeuges für mindestens eines der gebremsten Fahrzeug­ räder 14, 16, 17 oder 18 das (-b)-Signal erzeugt wird, das anzeigt, daß an diesem Fahrzeugrad der kritische Verzögerungs-Schwellenwert überschritten ist, der nach dem einleitend erläuterten Regel-Algorithmus zur Steuerung von Bremsdruckabbau- oder Bremsdruck-Halte-Phasen ausge­ nutzt wird.

Der Ausgang 58 ist über ein Zeitglied 59, das eine An­ stiegsverzögerung von 100 ms vermittelt, an den dritten Steuereingang 42 des Referenzsignal-Generators 36 ange­ schlossen, der somit mit der genannten Zeitverzögerung gegenüber dem Einsetzen des Ausgangssignals des UND- Gliedes 52 als Hoch-Pegel-Signal in seinen dritten mög­ lichen Funktionszustand gesteuert wird, in welchem die an seinem Ausgang 37 abgegebene Referenz-Geschwindigkeits-Größe, ausgehend von dem beim Einsetzen des Ausgangssig­ nals des Zeitgliedes 59 als Hoch-Pegel-Signal vorliegenden Wert der am Ausgang 37 abgegebenen Referenz-Geschwindigkeits- Größe nunmehr mit einer hohen Änderungsrate von bis zu -130 m/s² erniedrigt wird.

Im Rahmen der Einrichtung 10 sind weiter insgesamt vier, je einem der Fahrzeugräder 14, 16, 17 und 18 zugeordnete Komparatoren 61, 62, 63 und 64 vorgesehen. Jeder dieser Komparatoren 61 bis 64 gibt an seinem Ausgang ein Hoch- Pegel-Signal ab, wenn und solange die durch das Ausgangs­ signal des Referenzsignal-Generators 36 momentan repräsentierte Referenzgeschwindigkeit größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit des mit dem jeweiligen Komparator überwachten Rades, wobei für die Umfangs­ geschwindigkeiten der Fahrzeugräder 14, 16, 17 und 18 charakteristische Signale, die für den Vergleich mit dem Ausgangssignal des Referenzsignal-Generators 36 ge­ eignet sind, an nicht näher bezeichneten Ausgängen der elektronischen Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems abgegeben werden. Mit der abfallenden Flanke des Aus­ gangssignals eines zweiten Vier-Eingangs-ODER-Gliedes 66, dem als Eingangssignale die Ausgangssignale der Kompara­ toren 61 bis 64 zugeleitet werden, sind die beiden Flip- Flops 48 und 56 gemeinsam auf niedrigen Ausgangssignal­ pegel zurücksetzbar, wobei mit dem Abfallen des Ausgangs­ signals des Zwei-Eingangs-UND-Gliedes 52 auch das dem dritten Steuereingang 42 des Referenzsignal-Generators 36 zugeleitete Steuersignal abfällt.

In seinem ersten Funktionszustand, dem Normalbetriebs­ zustand, ist der Referenzsignal-Generator 36 durch das Hoch-Pegel-Ausgangssignal eines dritten Zwei-Eingangs- UND-Gliedes 67 gesteuert, das einen ersten negierten Ein­ gang 68 hat, der mit dem Ausgang des ersten Zwei-Eingangs- UND-Gliedes 44 verbunden ist, und einen zweiten negierten Eingang 69, der mit der Ausgangsseite des anstiegsverzöger­ ten Zeitgliedes 59 verbunden ist.

Zur Erläuterung charakteristischer funktioneller Eigen­ schaften der anhand der Fig. 1 erläuterten schaltungs­ technischen Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrich­ tung 10 sei nunmehr auf das Diagramm der Fig. 2 verwiesen, anhand dessen eine Anfahrsituation am Berg bei niedrigen Werten des Kraftschlusses zwischen der Fahrbahn und den angetriebenen Fahrzeugrädern erläutert werden soll.

Im Zeitpunkt t₀ wird das Fahrzeug 11 gestartet, wobei zunächst nur die Hinterräder 14 und 15 angetrieben sind. Das Fahrzeug setzt sich mit mäßiger Beschleunigung von ca. 1 m/s² in Be­ wegung, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit V _F durch die zeit­ linear ansteigend dargestellte, gestrichelt eingezeichnete Gerade 71 des V/t-Diagramms der Fig. 2 wiedergegeben ist. Die - angetriebenen - Hinterräder 14 und 16 des Fahrzeuges 11 werden erheblich stärker beschleunigt, wie durch den ersten, relativ steil ansteigenden Abschnitt 72 der gemäß Fig. 2 oberen, in ausgezogenen Linien dargestellten, insgesamt mit 73 bezeichneten Geschwindigkeits-Verlaufskurve, ersichtlich.

Da die Hinterräder 14 und 16 zunehmend zum Durchdrehen neigen, wird im Zeitpunkt t₁ von einachsigem auf zweiachsigem Antrieb umgeschaltet. Dadurch werden, wie durch einen relativ kurzen, abfallenden Abschnitt 74 der Geschwindigkeits-Verlaufskurve 73 der Hinterräder, sowie durch einen steil ansteigenden Ab­ schnitt 76 der Geschwindigkeits-Verlaufskurve der bis zum Zeitpunkt t₁ nicht angetriebenen Vorderräder 17 und 18 er­ sichtlich, die Geschwindigkeiten der Fahrzeugräder innerhalb kurzer Zeit mehr und mehr aneinander angeglichen, wobei, obwohl die Geschwindigkeit der Hinterräder 14 und 16 geringfügig abgenommen hat, insgesamt eine Durchdreh-Tendenz der nun­ mehr sämtlich angetriebenen Fahrzeugräder erhalten bleibt. Die elektronische Allrad-Steuereinheit 13 gibt daher im Zeitpunkt t₂ an ihrem zweiten Steuerausgang 34 das ins­ gesamt durch den ersten Impulsdruck 77 der Fig. 2 in seinem Zeitverlauf repräsentierte Steuerausgangssignal ab, durch welches das Längsdifferential 27 des Fahrzeuges 11 gesperrt wird. Der Einfachheit der Darstellung halber sei angenommen, daß sämtliche Fahrzeugräder 14 und 16 sowie 17 und 18 vom Zeitpunkt t₂ an gleich schnell drehen, wobei ihre Umfangsgeschwindigkeit gemäß der Verlaufs­ kurve 73 weiterhin wesentlich stärker zunimmt als die Fahrzeuggeschwindigkeit. Ab dem Zeitpunkt t₂ erzeugt auch das erste Zwei-Eingangs-UND-Glied 44 ein Hoch-Pegel- Ausgangssignal, wodurch die durch die untere, in ausge­ zogenen Linien dargestellte, insgesamt mit 78 bezeichnete Verlaufskurve des V/t-Diagramms der Fig. 2 repräsentierte Referenzgeschwindigkeit auf demjenigen - niedrigen - Wert gehalten wird, der im Zeitpunkt t₂ gegeben war und der - niedrigsten - Umfangsgeschwindigkeit der bis dahin nicht angetriebenen Vorderräder 17 und 18 entsprach.

Im Zeitpunkt t₃, z. B. 3 s nach dem Einschalten der Längs­ differentialsperre werde, gesteuert durch die Steuerein­ heit 13 des Allradantriebes, durch Zurückschalten auf ein­ achsigen Antrieb ein Prüfzyklus ausgelöst, der bis zum Zeitpunkt t₄, d. h. ca. 50 ms bis 100 ms dauert. Innerhalb dieses Prüfzyklus sinkt die Radumfangsgeschwindigkeit der nunmehr wieder nicht angetriebenen Vorderräder, wie durch den abfallenden Kurvenast 73′ veranschaulicht, ab, wobei jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht angenommen werden möge. Die Umfangsgeschwindigkeit der während des Prüf­ zyklus allein angetriebenen Hinterräder 14 und 16 nimmt, die durch den ansteigenden Kurvenast 73″ veranschaulicht, zu. Solange der Prüfzyklus andauert, wird die Referenz­ geschwindigkeit gemäß dem ansteigenden Abschnitt 78′ der V _ref /t-Verlaufskurve 78 mit eine Rate von 4 m/s² erhöht. Im Zeitpunkt t₄ wird wieder auf Allrad-Betrieb bei einge­ schalteter Längsdifferentialsperre umgeschaltet, worauf die Referenzgeschwindigkeit wieder - auf dem im Zeit­ punkt t₄ erreichten Wert konstant gehalten wird.

Es sei angenommen, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der angetriebenen Hinter- und Vorderräder 14 und 16 bzw. 17 und 18 nach dem Umschalten auf Allradbetrieb mit Sperrung des Längsdifferentials wieder gleiche Werte erreichen und gemäß dem weiteren Verlauf der V/t-Verlaufskurve 73 mäßig ansteigen.

Eine im Zeitpunkt t₅ eingeleitete Bremsung, angedeutet in der Fig. 2 durch das Einsetzen des Bremslichtschalter- Ausgangssignals 79, führt im Zeitpunkt t₆ dazu, daß für mindestens eines der gebremsten Fahrzeugräder das (-b)- Signal 81 ausgelöst wird, das anzeigt, daß an diesem Fahrzeugrad ein kritischer Schwellenwert der Radverzögerung über- schritten ist und die Antiblockier-Regelung aktiviert wird. Dies führt - bei Regelungsbeginn - zunächst jedoch noch nicht zu einem Druckabbau in der Radbremse dieses stark verzögerten Rades, sondern es wird lediglich das Brems­ druck-Regelventil dieses Rades auf Druck-Halten gesteuert. Erst wenn nach dem Einsetzen des (-b)-Signals 81 zu einem späteren Zeitpunkt t₆′ die Radgeschwindigkeit gegen­ über dem Zeitpunkt t₆ um beispielsweise 4 km/h abgefallen ist, wird das Bremsdruck-Regelventil dieses Rades auf Druckabbau geschaltet. Das Rad wird jedoch weiter ver­ zögern, weil die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als die Radgeschwindigkeit. Nach dem Einsetzen der Regelung im Sinne eines Druckabbaues, das heißt ab dem Zeitpunkt t₆′, wird die Referenzgeschwindigkeit mit hoher Änderungsrate von z. B. 25 m/s² an die Radgeschwindigkeit des - nicht ge­ bremsten - Rades angeglichen. Mit dem Abfallen des (-b)- Signals 81 kann wieder Bremsdruck aufgebaut werden, falls nicht gleichzeitig ein Signal der Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems vorliegt, daß ein zu hoher Brems­ schlupf vorliegt. Ab dem Zeitpunkt t₇, zu dem das (-b)- Signal erstmalig abfällt, vollziehen sich weitere Regel­ zyklen der Antiblockierregelung wie durch die Auslegung der elektronischen Steuereinheit 12 vorgegeben.

In der Fig. 3, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, ist in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung die Situation veranschaulicht, daß ein Fahrzeug 11 mit Allradantrieb und Antiblockiersystem, wie anhand der Fig. 1 erläutert, aus einer Fahrt mit gleichförmiger, relativ hoher Geschwindigkeit V₀, in eine Bergauf- Fahrsituation gelangt, wobei wiederum geringe Kraft­ schluß-Beiwerte zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeug­ rädern vorausgesetzt werden. Des weiteren sei - wie schon im Falle der Fig. 2 - stillschweigend angenommen, daß die Räder einer Fahrzeugachse jeweils dasselbe Bewegungs­ verhalten haben sollen.

Im Zeitpunkt t₀ beginnen die angetriebenen Hinterräder schneller zu drehen als die Vorderräder. Zum Zeitpunkt t₁ wird daher wieder auf Allradbetrieb umgeschaltet und im Zeitpunkt t₂ das Längsdifferential gesperrt. Obwohl sämt­ liche Fahrzeugräder, wie durch die V/t-Kurve 83 veran­ schaulicht, weiter beschleunigen, nimmt die Fahrzeug­ geschwindigkeit, repräsentiert durch eine gestrichelt eingezeichnete abfallende Gerade 84, wegen der Bergfahrt-Situation ab. In einem sich wie anhand der Fig. 2 ge­ schildert vollziehenden Prüfzyklus wird trotzdem, weil die Radgeschwindigkeiten der Vorderräder, repräsentiert durch den abfallenden Kurvenast 83′; nicht weit genug absinken, die Referenzgeschwindigkeit mit der durch die Auslegung der Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems vorgegebenen Steigung von 4 m/s² erhöht und nach dem Wiedereinschalten des Allradantriebes auf dem im Zeit­ punkt t₄ erreichten Wert der Referenzgeschwindigkeit konstant gehalten, deren Werte durch die ausgezogenen Linien dargestellte Zeit-Verlaufskurve 88 repräsentiert sind. Im Zeitpunkt t₅ betätige der Fahrer die Bremse, worauf das Hoch-Pegel-Ausgangssignal des ersten UND- Gliedes 44 abfällt und das erste Flip-Flop 48 auf hohen Ausgangssignalpegel gesetzt wird. Die Fahrzeugräder können - wegen des niedrigen wirksamen Kraftschluß- Beiwertes - durch die Bremsung sehr stark verzögert werden, so daß im Zeitpunkt t₆ das (-b)-Signal der elektronischen Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems auftritt. Ab dem Zeitpunkt t₅ ist der Referenzsignal-Generator 36 in seinen ersten Funktionszustand gesteuert, in welchem - bedingt durch die Auslegung der elektronischen Steuereinheit 12 des Antiblockiersystems - die Referenzgeschwindigkeit mit einer Rate von -3 m/s² erniedrigt wird, wie durch den abfallenden Abschnitt 88″ der Referenzgeschwindigkeits- Verlaufskurve veranschaulicht.

Im Zeitpunkt t₇ fällt, nachdem die Fahrzeugräder bis weit unter die Referenzgeschwindigkeit abgebremst worden sind, das (-b)-Signal 86 ab. Mit der abfallenden Flanke 87 des (-b)-Signals wird nun auch das zweite Flip-Flop 56 auf hohen Ausgangssignalpegel gesetzt und das UND-Glied 52 erzeugt ein Signal mit hohem Ausgangssignalpegel, das nach der durch das Zeitglied 59 bestimmten Anstiegsverzögerung von ca. 100 ms, das heißt im Zeitpunkt t₈ den Referenz­ signal-Generator 36 in dessen dritten Betriebszustand steuert, in welchem nunmehr mit der hohen Änderungsrate von etwa 120 bis 130 m/s² die Referenzgeschwindigkeit ab­ gesenkt wird. Zwischenzeitlich wegen des großen Unterschiedes der Referenzgeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeiten er- zeugte Bremsschlupf-Signale, welche in Kombination mit dem (-b)-Signal 86 dazu geführt haben, daß die Antiblockier­ regelung im Sinne eines Druckabbaues in den Radbremsen an­ gesprochen hat, fallen innerhalb der Verzögerungszeit­ spanne ab, so daß ab dem Zeitpunkt t₈ wieder Bremsdruck in den Radbremsen aufgebaut werden kann.

Sobald die Referenzgeschwindigkeit auf den Wert der Radge­ schwindigkeiten abgesunken ist, fällt das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 66 ab und die beiden Flip-Flops 48 und 46 werden zurückgesetzt, mit der Folge, daß der Referenz­ signal-Generator wieder in seinen ersten Betriebszustand gesteuert wird, in welchem die Antiblockierregelung in der durch die Auslegung der Steuerelektronik 12 des Antiblockier­ systems bestimmt ist.

Das Fahrzeug kann auch in dem anhand der Fig. 3 erläuterten Situationsbeispiel rasch abgebremst werden. Durch die beiden anhand der Fig. 2 und 3 erläuterten Fahrsituationen sind extreme Situationen repräsentiert, "zwischen" denen die anderen möglichen Fahrsituationen eines Fahrzeuges mit automatischem Allradantrieb und Antiblockiersystem liegen, die somit mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung 10 ebenfalls sicher bewältigt werden können.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erzeugung eines die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildenden Referenzsignals bei einem Kraftfahrzeug mit automatisch zu- und abschaltbarem Allrad-Antrieb
mit Radsensoren, die je ein drehzahlproportionales Signal abgeben,
mit einem Antiblockierregelsystem, dessen elektronische Steuereinheit die Drehzahlsignale auswertet und Steuer­ signale zum Abbau, Konstanthalten oder Erhöhen des Bremsdruckes abgibt?
mit einer Vortriebsregeleinrichtung, deren elektronische Steuereinheit ebenfalls die Drehzahlsignale auswertet und abhängig davon

• 1) auf zweiachsigen Antrieb umschaltet, wenn mindestens eines der Räder der permanent angetriebenen Achse durchdreht,
• 2) bei weiter anhaltendem Durchdrehen mindestens eines Rades der beiden Achsen ein Längsdifferential im Antriebsstrang zwischen Vorder- und Hinterachse sperrt;

wobei das Fahrzeug-Referenzsignal aus den Drehzahlsignalen der nicht angetriebenen Räder gebildet wird, solange nur eine Achse angetrieben ist, und es den beiden Steuer­ einheiten zugeführt wird; dadurch gekennzeichnet, daß

• a) sofern beide Achsen über das Längsdifferential (27) antriebsgekoppelt sind und sich die Drehzahlsignale mit einer Größe ändern, die über einen vorgegebenen Beschleunigungs-Schwellenwert von ca. 4 m/s² liegt, wird das Fahrzeug-Referenzsignal mit einer durch die­ sen Schwellenwert begrenzten Änderungsrate angehoben;
• b) sofern das Längsdifferential (27) gesperrt wird, bleibt das Fahrzeug-Referenzsignal auf den beim Sperren vorhandenen Höchstwert begrenzt;
• c) sofern ein Prüfzyklus, der zeitweise eine Achse vom Antriebsstrang abkoppelt, ergibt, daß das größte Dreh­ zahlsignal höher ist als das Fahrzeug-Referenzsignal, wird dieses mit einer Änderungsrate von ebenfalls 4 m/s² erhöht;
• d) sofern das nach den Schritten a) bis c) gebildete Fahrzeug-Referenzsignal größer ist als das größte Drehzahlsignal, wird es mit hoher Änderungsrate bis auf das größte Drehzahlsignal heruntergezogen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf einer der Antiblockierregelung unterworfenen Bremsung die Angleichung der Referenzgeschwindigkeit an die Radgeschwindigkeit erfolgt, wenn nach dem Abfallen des für eine Mindestverzögerung des gebremsten Fahrzeugrades charakteristischen ( - b)-Ausgangs­ signals der elektronischen Steuereinheit (12) des Antiblockiersystems eine Verzögerungszeit­ spanne verstrichen ist, innerhalb derer die Fahr­ zeugräder die Fahrgeschwindigkeit erreichen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit­ spanne innerhalb eines Wertebereiches von 80 ms bis 200 ms vorgegeben ist und vorzugsweise 100 ms beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleichung der Referenzgeschwindigkeit an den höchsten, nach der Verzögerungszeitspanne vorliegenden Wert der Radgeschwindigkeiten mit einer Änderungsrate er­ folgt, die einer Verzögerung von mindestens -80 m/s und vorzugsweise einem Wert von -120 m/s² entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Referenzgeschwindigkeits-Größe schrittweise er­ folgt in typischen Änderungsschritten von 10 km/h/25 ms bis 16 km/h/25 ms.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der Längsdifferentialsperre eine schrittweise Er­ niedrigung der Referenzgeschwindigkeit von dem beim Einschalten gegebenen Momentanwert auslöst, wobei ein typischer Wert der mittleren Änderungs­ rate 2 m/s² beträgt.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Ausgangs­ signale der elektronischen Steuereinheiten (12 bzw. 13) des Antiblockiersystems und bzw. des automatischen Allrad-Antriebes ansteuerbarer Referenzsignal-Generator (36) vorgesehen ist, der, solange der Antriebsstrang des Fahrzeuges auf einachsigem Antrieb geschaltet ist, an einem Referenzsignal-Ausgang (37) ein Referenz-Signal abgibt, das der im Normalbetrieb für die Anti­ blockier-Regelung generierten Referenzgeschwin­ digkeit entspricht, daß im Rahmen einer zur Ansteuerung des Referenzsignal-Generators (36) vorgesehenen logischen Verknüpfungsschaltung ein UND-Glied (44) vorgesehen ist, dem an einem negierten Eingang (47) ein Signal zugeleitet ist, das als Hoch-Pegel-Signal ansteht, wenn die Bremse betätigt ist, und dem an einem nicht-negierten Eingang (46) ein Ausgangssignal der Allrad- Steuerelektronik (13) zugeleitet ist, das als Hoch-Pegel-Signal anzeigt, daß der Allrad-Betrieb und die Längsdifferential-Sperre eingeschaltet sind, daß für die Dauer des Hoch-Pegel-Ausgangs­ signals dieses UND-Gliedes (44) der Referenzsignal­ Generator (36) zur Abgabe eines konstanten oder schrittweise dem Betrage nach abnehmendem Referenz- Geschwindigkeitssignals angesteuert ist, und daß der Referenzsignal-Generator (36) nach Ablauf der auf den Abfall ( - b)-Signals der elektronischen Steuer­ einheit (12) des Antiblockiersystems folgenden Ver­ zögerungszeitspanne, die mit der hohen Änderungs­ rate abnehmenden Referenz-Geschwindigkeits-Ausgangs­ signale erzeugt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Referenzsignal-Generators (36) einer Vergleichs­ einrichtung (61 bis 64) zugeleitet ist, die ein Hoch-Pegel-Signal abgibt, sobald die Umfangsge­ schwindigkeit eines der Fahrzeugräder kleiner ist als die Referenzgeschwindikeit.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der abfallenden Flanke des Hoch-Pegel-Ausgangssignals des ersten UND-Gliedes (44) ein erstes Flip-Flop (48)auf hohen Ausgangs-Signalpegel setzbar ist, das durch die abfallende Flanke des Hoch-Pegel-Ausgangs­ signals der Vergleichseinrichtung (61-64) auf niedrigen Ausgangsignal-Pegel zurücksetzbar ist, daß mit der abfallenden Flanke des Ausgangs­ signals eines ODER-Gliedes (57), dem als Hoch­ Pegel-Eingangssignale die für eines oder mehrere Fahrzeugräder erzeugten ( - b)-Signale der elektronischen Steuereinheit (12) des Antiblockier­ systems zugeleitet sind, ein zweites Flip-Flop (56) auf hohen Ausgangssignal-Pegel setzbar ist, das ebenfalls durch die abfallende Flanke des Hoch- Pegel-Ausgangssignals der Vergleichseinrichtung (61 bis 64; 66) auf niedrigen Ausgangssignal- Pegel zurücksetzbar ist, daß die Ausgangssignale der beiden Flip-Flops (48 und 56) als Eingangs­ signale einem weiteren Zwei-Eingangs-UND-Glied (52) zugeleitet sind, dessen Ausgangssignal über ein Zeitverzögerungsglied (59) einem Steuereingang (42) des Referenzsignal-Generators (36) zugeleitet ist, das eine Anstiegsverzögerung des UND-Ausgangs­ signals vermittelt, wobei der Referenzsignal- Generator (36) für die Dauer des Hoch-Pegel- Ausgangssignals des Zeitverzögerungsgliedes (59) zu der mit hoher Änderungsrate erfolgenden Erniedri­ gung der Referenzgeschwindigkeit angesteuert ist.