DE3736010C3

DE3736010C3 - Antiblockiersystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3736010C3
Application number: DE3736010A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Arikawa
Original assignee: Nippon ABS Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2007-10-24
Also published as: GB2199371A; JP2630586B2; GB2199371B; US5127501A; JPS63110062A; DE3736010A1; DE3736010C2; GB8724833D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockiersystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Blockieren der Räder durch ein Schleppmoment der Antriebsmaschine verhindert werden soll.

Eine derartige Bremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs ist aus der DE 35 00 428 A1 bekannt. Dort wird die konventionelle Bremse durch eine Regelanlage ergänzt, die sowohl auf Anfahr- als auch Bremsschlupf der angetriebenen Räder anspricht. Dazu werden die Radgeschwindigkeiten gemessen und in einer Steuereinheit ausgewertet und miteinander verknüpft. Sobald der Bremsschlupf übermäßig groß geworden ist, wird eine Drosselklappe für die Gemischaufbereitung der Antriebsmaschine von der Steuereinheit verdreht, um die Leerlaufdrehzahl zu vergrößern. Das daraus resultierende Antriebsmoment wirkt dem Bremsmoment entgegen und baut somit den Bremsschlupf ab. Ein Blockieren der angetriebenen Räder wird also nicht durch Herabsetzung des Bremsdrucks verhindert, sondern durch Aufbringen eines größeren Antriebsmoments an den treibenden Rädern. Lediglich im anderen Bremskreis wird durch Druckabbau ein Blockieren dessen Räder verhindert.

In der DE 34 20 411 A1 ist weiterhin ein Antriebsschlupfregelsystem beschrieben, bei dem bei einer Durchdrehneigung an einem Rad dieses durch die Steuereinheit geregelt gebremst wird. Sobald ein Druckabbausignal vorliegt, wird die Regelung des Antriebsmoments für eine vorgegebene Zeit unterbrochen und das Moment konstant gehalten. Hier erfolgt somit keine Anhebung der Leerlaufdrehzahl im Sinne der Erfindung.

Ferner sind aus einer Kundendienstschrift der BMW AG unter dem Titel "Allrad E30" aus dem Jahr 1985 die Merkmale E und F von Anspruch 1 für ein Antiblockiersystem für ein Kraftfahrzeug bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antiblockiersystem entsprechend der Gattung so weiterzubilden, daß es auf unterschiedliche Straßenverhältnisse besonders differenziert anspricht und dabei einfachen Aufbau aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Sie zeichnet sich dadurch aus, daß im Fall einer Bremsung eines antreibbaren Rades durch ein bremsendes Drehmoment des Motors dieses antreibbare Rad nur dann mit Hilfe einer Steuerung der Leerlaufdrehzahl am Blockieren gehindert wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten fährt. Dabei erfolgen sowohl die Steuerung der Leerlaufdrehzahl als auch die Blockierschutzsteuerung auf Grundlage eines die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildenden Signals. Dadurch ist das System insgesamt sehr einfach aufgebaut.

Die Unterscheidung zwischen einer Straße mit hohem Reibungskoeffizienten und einer solchen mit niedrigem Reibungskoeffizienten wird vorzugsweise mit Hilfe eines Fahrzeugbeschleunigungsdetektors durchgeführt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kanal- und eines Schaltungssystems eines Antiblockiersystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer in Fig. 1 verwendeten Steuereinheit, die einen Beurteilungsschaltungs teil und einen Einstellschaltungsteil enthält,

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer in Fig. 2 verwendeten Motorschleppmomentdetektorschaltung,

Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm einer in Fig. 2 verwendeten Leerlaufdrehzahl-Einstellschaltung,

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm einer in der Steuereinheit nach Fig. 1 vorhandenen Motortreiberschaltung,

Fig. 6 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Be triebsweise dieses Ausführungsbeispiels, und

Fig. 7 bis 10 Schaltungsdiagramme verschiedener Abwandlungen der Motorschleppmomentdetektorschaltung.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antiblockiersystems näher beschrieben.

Zuerst wird der Gesamtaufbau unter Bezugnahme auf die Fig. 1 im einzelnen erläutert.

Entsprechend der Fig. 1 ist ein Bremspedal 2 mit einem Tandem- Hauptzylinder 1 verbunden. Eine Druckkammer des Tandem-Hauptzylinders 1 ist mit den Radzylindern 12a, 7b eines rechten Hinterrades 11a und eines linken Vorderrades 6b über einen Kanal 3, elektromagnetische Dreiposi tions-Ventileinrichtungen 4a, 4b und Kanäle 5a, 5b verbunden.

Eine andere Druckkammer des Tandem-Hauptzylinders 1 ist mit den Radzylindern 7a, 12b eines rechten Vor derrades 6a und eines linken Hinterrades 11b über einen Kanal 16, elektromagnetische Dreipositions-Ventileinrichtungen 4c, 4d und Kanäle 5c, 5d verbunden.

Auslaßöffnungen der Ventileinrichtungen 4a, 4b, 4c und 4d sind über Kanäle 60a und 60b jeweils mit Hydraulikspeichern 25a, 25b verbunden. Die Hydraulikspeicher 25a und 25b enthalten Kolben 27a und 27b, die gleitend in ein Gehäuse eingepaßt sind, sowie relativ schwache Federn 26a und 26b. Die Hydraulikspeicher 25a und 25b sind mit Ansaugöffnungen einer Rückförderpumpe 20 verbunden.

Die Rückförderpumpe 20 ist nur schematisch darge stell. Sie enthält zwei Gehäuse 21, Kolben, die in die Ge häuse 21 eingepaßt und in diesen gleitend hin- und her schiebbar sind, einen elektrischen Pumpenmotor 22, durch den die Kolben hin- und hergeschoben werden, sowie Rückschlagventile 23a, 23b, 24a und 24b. Zuführöffnungen der Rückförderpumpe 20 sind mit den Kanälen 3 und 16 verbunden. Ferner sind mit den Kanälen 3 und 16 Dämpfungseinrichtungen 8a und 8b ver bunden, um Druckschwankungen zu absorbieren.

Raddrehzahlsensoren 28a, 28b, 29a und 29b arbeiten mit den jeweiligen Rädern 6a, 6b, 11a und 11b zusammen, um Pulssignale zu erzeugen, deren Frequenz proportional zur Drehgeschwindigkeit der Räder 6a, 6b, 11a und 11b ist. Die von den Raddrehzahlsensoren gelieferten Pulssignale werden einer Steuereinheit 31 zugeführt.

Der Aufbau der Steuereinheit 31 wird nachfolgend im einzel nen beschrieben. Sie erzeugt Steuersignale Sa, Sb, Sc und Sd sowie ein Motortreibersignal Qo. Die Steuersignale Sa, Sb, Sc und Sd beaufschlagen Magnetspulen 30a, 30b, 30c und 30d, die zu den Ventileinrichtungen 4a, 4b, 4c und 4d gehö ren. Die strichpunktierten Linien stellen elektrische Lei tungsdrähte dar. Die durchgezogenen Linien sind Flüssig keitskanäle, z. B. Schlauchleitungen, und dergleichen. Die elektromagnetischen Ventile 4a, 4b, 4c und 4d nehmen eine von drei Positionen A, B und C ein, und zwar in Überein stimmung mit momentanen Strompegeln der Steuersignale, die zu den Spulen 30a, 30b, 30c und 30d den Ventilen ge liefert werden. Befinden sich die Steuersignale Sa, Sb, Sc und Sd auf dem Wert bzw. Pegel "0", so nehmen die Ventile 4a, 4b, 4c und 4d die erste Position A ein, was zur Folge hat, daß der Bremsdruck für die Bremse des jeweiligen Rades ansteigt. In der ersten Position A stehen die Hauptzylin derseite und die Radzylinderseite in Verbindung miteinander.

Nehmen die Steuersignale Sa, Sb, Sc und Sd den Pegel "1/2" ein, so befinden sich die Ventile 4a, 4b, 4c und 4d in der zweiten Position B. Dadurch wird der Brems druck zu den Bremsen konstantgehalten. In der zweiten Position B ist die Verbindung zwischen der Hauptzylinderseite und der Radzylinderseite sowie zwischen der Radzylinderseite und der Reservoirseite unterbrochen. Nehmen die Steuer signale Sa, Sb, Sc und Sd den Pegel "1" an, so nehmen die Ventile 4a, 4b, 4c und 4d die dritte Position C ein. In diesem Fall nimmt der Bremsdruck zu den Bremsen ab. In der dritten Position C ist die Verbindung zwi schen der Hauptzylinderseite und der Radzylinderseite un terbrochen, während eine Verbindung zwischen der Radzylinder seite und der Reservoirseite besteht. Die Bremsflüs sigkeit wird von den Radzylindern 7a, 7b und 12a, 12b über die Kanäle 60a und 60b in die Hydraulikkammern 25a, 25b (Reservoirs) ausgegeben.

Die Steuereinheit 31 erzeugt ferner ein Motortreibersignal Qo für den Pumpenmotor 22. Nimmt irgendeines der Steuersignale Sa, Sb, Sc und Sd den Wert "1" an, so wird das Motortreibersignal Qo erzeugt. Es wird während des Blockier schutzbetriebs aufrechterhalten. Wie bereits erwähnt, wird das Treibersignal Qo zum Pumpenmotor 22 geliefert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Vorderräder 6a und 6b durch eine Motor 10 angetrieben. Die Steuereinheit 31 liefert ferner ein Ausgangssignal F zur Einstellung einer Drosselklappe des Motors 10.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 der Aufbau der Steuer einheit 31 im Detail beschrieben.

Die Steuereinheit 31 empfängt Ausgangssignale der Drehzahlsensoren 28a, 28b, 29a und 29b, um anhand dieser Ausgangssignale die Gleitzustände der Räder 6a, 6b, 11a und 11b zu beurteilen. Die Beurteilungsschaltungen für die jeweiligen Räder 6a, 6b, 11a und 11b weisen den gleichen Aufbau auf. Die Fig. 2 zeigt daher nur eine Beurteilungsschaltung für das rechte Vorderrad 6a mit einem Teil der Beurteilungsschaltung für das linke Vor derrad 6b im selben Kanalsystem. Die Signale von den Raddrehzahlsensoren 28a, 28b, 29a und 29b werden jeweils Raddrehzahlsignal gebern 61a, 61b, 61c und 61d zugeführt. Diese Raddrehzahl signalgeber 61a, 61b, 61c und 61d liefern digitale oder analoge Ausgangssignale, die proportional zu den Raddreh zahlen sind. Diese Ausgangssignale werden Differenzierstu fen 62a, 62b, Gleitsignalgebern 72a, 72b und einer Gleit verhältnis-Einstellschaltung 69 zugeführt. Diese Gleitver hältnis-Einstellschaltung 69 wird gemeinsam für die Beur teilungsschaltungen aller Räder verwendet. Sie enthält einen Signalgeber 66 für eine angenäherte Fahrzeuggeschwin digkeit sowie Multiplizierstufen 67 und 68. Das höchste Ausgangssignal der Raddrehzahlsignalgeber 61a, 61b, 61c und 61d wird ausgewählt, wobei aufgrund dieses höchsten Aus gangssignals ein Signal für die angenäherte Fahrzeugge schwindigkeit durch den Signalgeber 66 für die angenäherte Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt wird. Beispielsweise sind Multiplikationswerte von 0,85 und 0,70 in den Multiplizier stufen 67 und 68 voreingestellt. Ausgangsanschlüsse der Gleitverhältnis-Einstellschaltung 69 sind mit einer Um schalteinrichtung 70 verbunden. Die Umschalteinrichtung 70 ist normalerweise so eingestellt, daß ihr bewegbarer Kon takt mit der Ausgangsseite der Multiplizierstufe 68 in Ver bindung steht. Ein Ausgangsanschluß der Umschalteinrichtung 70 ist mit den Gleitsignalgebern 72a und 72b verbunden. Die Ausgangssignale der Umschalteinrichtung 70, also die Werte, die durch Multiplikation der angenäherten Fahrzeuggeschwin digkeit mit den in den Multiplizierstufen 67 oder 68 ge speicherten Werten 0,85 oder 0,70 erhalten werden, werden in den Gleitsignalgebern 72a und 72b mit den Raddrehzahlen verglichen, die als Ausgangssignale von den Raddrehzahlsi gnalgebern 61a und 61b erhalten werden. Sind die zuerst ge nannten kleiner als die zuletzt genannten, so erzeugen die Gleitsignalgeber 72a und 72b Gleitsignale λ (Schlupfsignale). Da die Beurteilungsschaltungen für das linke Hinterrad 11b und das rechte Vorderrad 6a gleich sind, wird nachfol gend nur die Beurteilungsschaltung für das rechte Vorderrad 6a im einzelnen erläutert.

Die Differenzierstufe 62a empfängt das Ausgangssignal des Raddrehzahlsignalgebers 61a und differenziert dieses Aus gangssignal nach der Zeit. Das Ausgangssignal der Differen zierstufe 62a wird einem Verzögerungssignal 63a zuge führt sowie ersten und zweiten Beschleunigungssignalgebern 64a und 65a. Im Verzögerungssignalgeber 63a ist eine vorbe stimmte Schwellenverzögerung (z. B. -1,4 g) voreingestellt. Sie wird mit dem Ausgangssignal der Differenzierstufe 62a verglichen. Vorbestimmte Schwellenbeschleunigungen (z. B. 0,5 g und 7 g) sind im ersten und zweiten Beschleunigungs signalgeber 64a und 65b voreingestellt. Das Ausgangssignal der Differenzierstufe 62a wird auch mit diesen voreinge stellten Schwellenbeschleunigungen verglichen. Wird die Verzögerung des Rades größer als die voreingestellte Schwellenverzögerung (-1,4 g), so wird vom Verzögerungssi gnalgeber 63a ein Verzögerungssignal -b erzeugt. Wird dage gen die Beschleunigung des Rades größer als die vorbestimmte Schwellenbeschleunigung (0,5 g oder 7 g), so wird vom Beschleunigungssignalgeber 64a oder 65a ein Beschleuni gungssignal +b₁ oder +b₂ erzeugt.

Ein Ausgangsanschluß des ersten Beschleunigungssignalgebers 64a ist mit negierten Eingangsanschlüssen von UND-Gattern 73a, 78a und mit einem ersten Eingangsanschluß eines ODER- Gatters 82a verbunden. Die negierten Eingangsanschlüsse sind mit einem Kreis O bezeichnet. Ein Ausgangsanschluß des UND-Gatters 78a ist mit einem Eingangsanschluß eines Puls generators 80a und mit einem Eingangsanschluß eines UND- Gatters 81a verbunden. Ein Ausgangsanschluß des Pulsgenerators 80a ist mit einem negierten Ein gangsanschluß des UND-Gatters 81a verbunden. Ein Generator U zur stufenweisen Erhöhung des Bremssignals wird durch den Pulsgenerator 80a, das ODER-Gatter 82a und das UND-Gatter 81a gebildet. Dieser Generator U erzeugt Pulssignale, durch die der Bremsdruck langsam erhöht wird. Die Breite des er sten Pulses ist so gewählt, daß sie größer ist als die der nachfolgenden Pulse im Pulsgenerator 80a. In diesem Fall läßt sich eine einwandfreie Bremskraft erzeugen.

Der Ausgangsanschluß des Verzögerungssignalgebers 63a ist mit einem zweiten Eingangsanschluß des ODER-Gatters 82a verbunden. Der Ausgangsanschluß des UND-Gatters 81a ist mit dem dritten Eingangsanschluß des ODER-Gatters 82a verbunden. Der Ausgangsanschluß des Gleitsignalgebers 72a ist mit dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 73a verbunden. Der Ausgangsanschluß des UND-Gatters 73a ist mit dem einen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 76a verbunden. Ein Aus gangsanschluß eines UND-Gatters 75a ist mit dem anderen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 76a verbunden. Ein Aus gangsanschluß des Verzögerungssignalgebers 63a ist ferner mit einem Eingangsanschluß des UND-Gatters 75a verbunden, während ein Ausgangsanschluß eines abfallverzögerten Zeitgliedes 86a mit dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 75a verbunden ist. Die Verzögerungszeit des abfallverzögerten Zeitgliedes 86a ist hinreichend lang. Sobald das Aus gangssignal des abfallverzögerten Zeitgliedes 86a den Wert "1" annimmt, wird es während der Blockierschutzsteuerung auf rechterhalten. Ein Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 76a ist mit einem Eingangsanschluß des abfallverzögerten Zeitgliedes 86a verbunden. Ausgangsanschlüsse des Verzögerungssi gnalgebers 63a, des ersten Beschleunigungssignalgebers 64a und des Pulsgenerators 80a sind mit verschiedenen Eingangs anschlüssen eines ODER-Gatters 71a verbunden. Die bereits oben erwähnte Umschalteinrichtung 70 wird mit Hilfe des Ausgangssignals des ODER-Gatters 71a umgeschaltet.

Der Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 82a ist mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gatters 83a verbunden, während der Ausgangsanschluß des zweiten Beschleunigungssignalge bers 65a mit dem anderen negierten Eingangsanschluß des UND-Gatters 83a verbunden ist. Der Ausgangsanschluß des UND-Gatters 83a ist mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gatters 84a verbunden. Der Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 76a ist mit dem anderen negierten Eingangsanschluß des UND-Gatters 84a verbunden.

Der Ausgangsanschluß des UND-Gatters 75a ist mit einem abfallverzögerten Zeitglied 77a verbunden. Der Ausgangsanschluß des abfallverzögerten Zeitgliedes 77a ist mit einem vierten Eingangsanschluß des ODER-Gatters 82a, mit einem anderen abfallverzögerten Zeitglied 131a und weiter mit einem negier ten bzw. invertierten Eingangsanschluß eines UND-Gatters 130a verbunden. Der Ausgangsanschluß des abfallverzögerten Zeitgliedes 131a ist mit dem anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 130a verbunden. Der Ausgangsanschluß des UND-Gatters 130a ist mit einem Eingangsanschluß des UND-Gatters 78a verbunden.

Die Beurteilungsschaltung für das rechte Vorderrad 6a weist den oben beschriebenen Aufbau auf. Von dieser Beurteilungs schaltung werden drei verschiedene Signale abgenommen. Ihre Benennung findet sich am rechten Rand in Fig. 2. Das Aus gangssignal des UND-Gatters 84a ist das Signal EVVR, das Ausgangssignal des ODER-Gatters 76a ist das Signal AVVR und das Ausgangssignal des abfallverzögerten Zeitgliedes 86a ist das Signal AVZVR. Der Buchstabe V bezeichnet die Vorderseite, während der Buchstabe R die rechte Seite angibt.

Die Beurteilungsschaltungen für das linke Hinterrad 11b, das linke Vorderrad 6b und das rechte Hinterrad 11a sind in ähnlicher Weise aufgebaut. Die drei Signale EVHL, AVHL, AVZHL werden von der Beurteilungsschaltung für das linke Hinterrad 11b abgegeben, wobei der Buchstabe H die Hinter seite bezeichnet, während der Buchstabe L die linke Seite angibt. In ähnlicher Weise werden Signale EVVL, AVVL, AVZVL und EVHR, AVHR, AVZHR von den Beurteilungsschaltungen für das linke Vorderrad 6b und das rechte Hinterrad 11a abgege ben.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 der Ein stellschaltungsteil näher beschrieben.

Der Einstellschaltungsteil enthält eine Auswahlschaltung 40 zur Auswahl einer niedrigen Geschwindigkeit, eine Ver gleichseinstellschaltung 41, eine Leerlaufdrehzahlsteuerung 42 und eine Motorschleppmomentdetektorschaltung 43. Die Raddrehzahlsignale von den Vorderrä dern 6a, 6b, die in diesem Fall die Antriebsräder sind, werden zur Auswahlschaltung 40 für die Auswahl der niedrigen Geschwindigkeit geliefert. Durch die Auswahlschaltung 40 wird das kleinere Raddrehzahlsignal V_SL ausgewählt, wo bei es anschließend zur Vergleichseinstellschaltung 41 übertragen wird. Das eine Ausgangssignal der Gleitverhält nis-Einstellschaltung 69, also das Ausgangssignal V_TH der Multiplizierstufe 67, wird als Schwellendrehzahl zum anderen Eingangsanschluß der Vergleichseinstellschaltung 41 gegeben. Wie oben erwähnt, ist in der Multiplizierstufe 67 der Multiplikationsfaktor 0,85 voreingestellt.

Ist das erste Gleitverhältnis λ1, so entspricht dies einer Abnahme (1-λ1). Wird das Ausgangs signal der Generatorschaltung 66 für die angenäherte Fahr zeuggeschwindigkeit durch den Ausdruck V_Ref bezeichnet, so ist V_TH gleich V_Ref × (1-λ1). Wird die Umschalteinrichtung 70 aus der gezeigten Position umgeschaltet, so gelangt das Signal V_TH auch zu den Gleitsignalgeberschaltungen 72a und 72b. Die Ausgangssignale dieser Gleitsignalgeberschaltungen 72a und 72b sind mit Vλ1 bezeichnet. Im vorliegenden Aus führungsbeispiel ist Vλ1 gleich V_TH. Die Eingangssignale V_SL und V_TH werden in der Vergleichseinstellschaltung 41 miteinander verglichen. Ist V_SL kleiner als V_TH, gilt also (V_SL <V_TH), so erzeugt die Vergleichseinstellschaltung 41 ein Signal λD. Dieses Signal λD wird der Motorschleppmomentdetektorschaltung 43 zugeführt. Ein Signal λs mit einem Pegel in Übereinstimmung mit der Diffe renz zwischen (V_TH-V_SL) wird ferner in der Vergleichsein stellschaltung 41 erzeugt und zur Leerlaufdrehzahlsteuerung 42 übertragen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 der Auf bau der Motorschleppmomentdetektorschaltung 43 näher beschrie ben. Die Detektorschaltung 43 empfängt acht Signale. Sie enthält UND-Gatter 90, 93, ODER-Gatter 91, 92, 110, einen EIN-Verzögerungszeitgeber 94 sowie ein Flip-Flop 95.

Ein Signal wird zu einem ersten Eingangsanschluß des UND-Gatters 90 geliefert. Wird das Bremspedal 2 nicht betä tigt, so nimmt das Signal den Pegel "1" der beiden mög lichen Pegel "0" und "1" an. Wird dagegen das Bremspedal 2 betätigt, liegt das Signal auf dem Pegel "0". Das eine Ausgangssignal λD der Vergleichs einstellschaltung 41 wird zu einem zweiten Eingangsanschluß des UND-Gatters 90 geliefert. Ein Ausgangssignal des ODER- Gatters 110 wird zu einem dritten Eingangsanschluß des UND-Gatters 90 übertragen. Ferner wird ein Signal zu einem vierten Eingangsanschluß des UND-Gatters 90 geliefert. Wird das Gaspedal nicht betätigt, nimmt das Signal den höheren Pegel "1" der beiden möglichen Pegel "0" und "1" an. Wird dagegen das Gaspedal betätigt, liegt das Signal auf dem Pe gel "0". Ein Signal wird zu einem Eingangsanschluß des ODER-Gatters 110 geliefert, während ein Signal CL zum anderen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 110 geliefert wird. Befindet sich das Getriebe in der neutralen bzw. Leerlauf stellung, so liegt das Signal auf dem niedrigen Pegel "0" der beiden möglichen Pegel "0" und "1". Befindet sich dagegen das Getriebe in einer anderen Position als der neu tralen bzw. Leerlaufstellung, so nimmt das Signal den höheren Pegel "1" der beiden Pegel ein. Ist die Kupplung ausgerückt, so liegt das Signal CL auf dem Pegel "0", wäh rend das Signal CL bei eingedrückter Kupplung auf dem hohen Pegel "1" liegt.

Die Ausgangssignale AVVR und AVVL der Beurteilungsschaltung werden jeweils zu einem der beiden Eingangsanschlüsse des ODER-Gatters 91 geliefert. Der Ausgangsanschluß des ODER- Gatters 91 ist über ein anzugsverzögertes Zeitglied 94 mit einem Setzanschluß S des Flip-Flops 95 verbunden. Das Aus gangssignal +b₂ des Beschleunigungssignalgebers 64a der Be urteilungsschaltung wird zum Rücksetzanschluß R des Flip- Flops 95 übertragen. Ein Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 95 ist mit einem zweiten Eingangsanschluß des UND-Gatters 93 verbunden. Ein Signal BLS wird zu einem ersten Eingangs anschluß des UND-Gatters 93 übertragen. Dagegen wird das Ausgangssignal λD zu einem dritten Eingangsanschluß des UND-Gatters 93 übertragen. Wird das Bremspedal 2 herunter getreten bzw. betätigt, so liegt das Signal BLS auf dem hö heren Pegel "1". Wird dagegen das Bremspedal 2 nicht betä tigt, so liegt das Signal BLS auf dem niedrigen Pegel "0".

Die Ausgangsanschlüsse der UND-Gatter 90 und 93 liegen je weils an einem von zwei Eingangsanschlüssen des ODER-Gatters 92. Ein Motorschleppmomentdetektorsignal EB wird am Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 92 erhalten. Bei Auftreten eines Schleppmoments liegt das Si gnal EB auf dem höheren Pegel "1", ohne Schleppmoment dagegen auf dem niedrigeren Pegel "0". Das Signal EB wird zur Leerlaufdrehzahlsteuerung 42 über tragen. Die Verzögerungszeit des EIN-Verzögerungszeitgebers 94 ist so lang, daß entschieden werden kann, daß die Bremsentlastungssignale AVVR oder AVVL wegen eines Schleppmomentes verlängert sind.

Nachfolgend wird der Aufbau der Leerlaufdrehzahlsteuerung 42 anhand der Fig. 4 näher beschrieben.

Die Leerlaufdrehzahlsteuerung 42 enthält im wesentlichen eine Steuerschaltung 96 zum Antrieb der Drosselklappe sowie einen Drosselklappenantriebsteil 97. Die oben beschriebenen Signale EB und λs werden zur Steuerschaltung 96 geliefert. Der Drosselklappenantriebsteil 97 enthält einen Gleich strommotor 98. Eine Antriebsachse 99 wird über die Drehachse des Gleichstrommotors 98 angetrieben. Diese Antriebsachse 99 ragt aus dem Motor 10 heraus. Befindet sich das Signal EB auf dem Pegel "1", so erzeugt die Steuerschaltung 96 ein Ausgangssignal P mit einem Pegel in Übereinstimmung mit dem Pegel des Signals λs. Der Gleichstrommotor 98 wird durch das Ausgangssignal P angetrieben. Er wird in Überein stimmung mit dem Ausgangssignal P um einen Winkel gedreht. Die Antriebsachse 99 bewegt sich nach links oder rechts in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Gleichstrommotors 98. In der Fig. 4 ist nur ein Teil des Motors 10 darge stellt.

Eine Drosselklappe 101 befindet sich in einem Saugzylinder 100. Sie ist mit einem Ende einer Stange 102 verbunden, die um die An triebsachse 99 drehbar ist und bei Bewegung der Antriebsachse 99 gedreht wird, so daß die Menge des in den Maschinenraum E einströmenden Verbrennungsgases durch die Stellung der Drosselklappe 101 eingestellt werden kann. Der Öffnungswinkel der Drosselklappe 101 ver größert sich mit dem Pegel des Signals λs, wodurch sich der Anteil des in den Maschinenraum E strömenden Verbrennungs gases erhöht.

Die Steuerschaltung 31 enthält eine Pumpenmotortreiberschaltung, die in Fig. 2 nicht explizit dargestellt ist. Diese Pumpenmotor treiberschaltung zeigt die Fig. 5. Sie enthält ein ODER- Gatter 102 und einen Verstärker 121. Die oben beschriebenen Ausgangssignale AVVR, AVZHL, AVZVL und AVZHR werden zu je weils einem der insgesamt vier Eingangsanschlüsse des ODER- Gatters 120 geliefert. Wird irgendeines dieser Ausgangssignale erzeugt, so nimmt der Ausgang des ODER-Gatters 120 den Wert "1" an. Das Ausgangssignal wird durch den Verstärker 121 verstärkt; so daß vom Ausgang des Verstärkers 121 das Treibersignal Q zum Antrieb des Pumpenmotors 22 ausgegeben wird.

Im folgenden wird der Betrieb der oben beschriebenen Bloc kierschutzeinrichtung im einzelnen erläutert.

Es sei angenommen, daß das Fahrzeug auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten fährt, daß der Fuß des Fahrers nicht auf dem Gaspedal liegt und daß sich das Schaltgetriebe im ersten Gang befindet.

Obwohl das Bremspedal 2 nicht betätigt wird, nimmt die Raddrehzahl der als Antriebsräder ar beitenden Vorderräder 6a und 6b wegen der Motorschleppwirkung ab, wobei die kleinere V_SL der Raddrehzahlen auf einen Wert unterhalb der Referenzdrehzahl V_TH absinkt. Demzufolge nimmt in Fig. 3 das Signal λD den Wert "1" an. Das Aus gangssignal des UND-Gatters 90 und damit auch das Ausgangs signal des ODER-Gatters 92 nehmen den Wert "1" an. Das be deutet, daß die in Fig. 4 gezeigte Leerlaufdrehzahlsteuerung 42 ihren Betrieb aufnimmt. Der Öffnungswinkel der Drosselklappe 101 des Motors 10 ist eingestellt in Über einstimmung mit dem Pegel des Signals λS = V_SL - V_TH. Die Strömungsmenge des Verbrennungsgases steigt mit dem Nei gungswinkel der Drosselklappe 101 an, so daß sich die Drehzahl der Vorderräder 6a und 6b erhöht und sich der Re ferenzdrehzahl V_TH nähert. Das Motorschleppmoment nimmt also ab, so daß ein Blockieren der Räder verhin dert wird. Hierdurch wird eine hohe Fahrstabilität des Fahrzeugs erhalten.

Wird das Gaspedal freigegeben und sofort das Bremspedal 2 heruntergetreten, so nimmt das in Fig. 3 gezeigte Signal BLS den Wert "1" an, während das Signal λD noch nicht den Wert "1" annimmt. Jedoch erhöht sich der Druck in den Rad zylindern 7a, 7b, 12a, 12b der Räder 6a, 6b, 11a, 11b bei Betätigung des Bremspedals 2. Die Radgeschwindigkeit bzw. Raddrehzahl wird somit aufgrund der Motorbremse und auf grund der Betätigung des Bremspedals 2 reduziert.

Mittlerweile hat auch das Signal λD den Wert "1" angenom men. Der Schlupf des Rades übersteigt das erste vorbestimmte Schlupfverhältnis, so daß das in Fig. 2 gezeigte Aus gangssignal AVVR des ODER-Gatters 76a den Wert "1" annimmt. Dieses Signal wird vom rechten Vorderrad 6a geliefert. Auch das Signal AVVL vom linken Vorderrad 6b nimmt den Wert "1" an. Demzufolge nimmt auch das Ausgangssignal des ODER-Gatters 91 in Fig. 3 den Wert "1" an. Die Drehgeschwin digkeit des Rades ist aufgrund der Wirkung der Motorbremse und aufgrund der Betätigung des Bremspedals 2 stark redu ziert. Demzufolge erscheinen die Signale AVVR oder AVVL für eine längere Zeit. Die Signaldauer der Signale AVVR oder AVVL übersteigt die Verzögerungszeit des anzugsverzögerten Zeitgliedes 94. Ein zum Setzanschluß des Flip-Flops 95 geliefertes Eingangssignal nimmt den Wert "1" an, so daß der Q-Ausgang des Flip-Flops 95 auf den Wert "1" gesetzt wird. Dieser Q-Ausgang des Flip-Flops 95 wird zum UND-Gatter 93 übertragen. Demzufolge nimmt auch das Ausgangssignal EB des ODER-Gatters 92 den Wert "1" an.

Die Drosselklappe 101 am Motor 10 dreht sich daher in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen der niedrigeren V_SL der Drehzahlen der Vorderräder 6a und 6b und der Schwellendrehzahl V_TH. Es wird daher mehr Gas in den Maschinenraum E ge liefert, so daß die Drehzahl der Räder ansteigt. Auf diese Weise wird die Raddrehzahl wieder auf den alten Wert gebracht. In der Zwischenzeit sind die Bremsentlastungssignale AVVR und AVVL abgefallen.

Es sei nun angenommen, daß das Verzögerungssignal -b er zeugt wird, um den Bremsdruck konstant zu halten, bevor die Bremsentlastungssignale AVVR und AVVL erzeugt werden. In Übereinstimmung mit Fig. 2 wird nach Verschwinden des Bremsentlastungssignals das Ausgangssignal EVVR auf den Wert "1" gelegt, und zwar durch die Funktion des abfallverzögerten Zeitglieds 77a. Auch das Bremsaufrechterhaltungssi gnal EVVL (Bremshaltesignal) des anderen Vorderrads nimmt den Wert "1" an. Im nachfolgenden wird die Steuerung nur im Zusammenhang mit dem rechten Vorderrad näher beschrieben. Die Bremse bzw. Bremskraft wird konstantgehalten.

Zu einer bestimmten Zeit wird ein Beschleunigungssignal +b₁ erzeugt. Wenn es verschwindet, arbeitet der Pulsgenerator 80a während der Verzögerungszeit des abfallverzögerten Zeitgliedes 131a, das in Fig. 2 gezeigt ist, so daß das Aus gangssignal EVVR aufeinanderfolgend die Werte "1", "0", "1", . . . annimmt. Demzufolge wird die Brems kraft stufenweise erhöht. Mit dem Auftreten des Beschleuni gungssignals +b₁ wird der in Fig. 3 gezeigte Flip-Flop 95 zurückgesetzt.

Die Fig. 6 zeigt graphische Darstellungen zur Erläuterung des oben beschriebenen Betriebs. Die Raddrehzahl V der als Antriebsräder arbeitenden Vorderräder 6a, 6b ändert sich entsprechend der durchgezogenen Linie in Fig. 6A. In dieser Fig. 6A repräsentieren der Wert V_Ref die angenäherte Fahr zeuggeschwindigkeit (angenäherte Raddrehzahl), der Wert Vλ1 (V_TH) den ersten Schwellenschlupf (Schwellendrehzahl des An triebsrades) und Vλ2 den zweiten Schwellenschlupf.

In Fig. 6B ändert sich der Bremsflüssigkeitsdruck P in Übereinstimmung mit der durchgezogenen Linie. Die Zeitspanne von t₁ bis t₂ ist länger als die Verzögerungszeit des in Fig. 3 gezeigten anzugsverzögerten Zeitgliedes 94. Durch das Anheben der Leerlaufdrehzahl kann daher der Bremsdruck relativ hoch eingestellt werden.

Die Raddrehzahlen V der Antriebsräder ändern sich entsprechend der durchge zogenen Linie in Fig. 6A, während sich der Bremsdruck ent sprechend der durchgezogenen Linie P in Fig. 6B ändert. Der Bremsweg läßt sich somit sehr stark ver kürzen. Das Fahrzeug weist eine gute Fahrstabilität auf. Die gewünschte Blockierschutzsteuerung kann somit wirksam durchgeführt werden.

Im obigen Ausführungsbeispiel sind Blockierschutzventile 4a, 4b, 4c, 4d jeweils für die Räder 6a, 6b, 11a, 11b vorhanden, wobei die jeweiligen Räder 6a, 6b, 11a, 11b unabhängig voneinander gesteuert werden. Statt dessen können aber auch für die jeweiligen Vorderräder 6a, 6b ge trennte Blockierschutzventile vorhanden sein, während nur ein Blockierschutzventil für die beiden Hinterräder gemeinsam vorgesehen ist. In diesem Fall sind nur drei Umschaltventileinrichtungen vorhanden. Umschaltventilein richtungen können aber auch nur für die jeweiligen Vorder räder verwendet werden. Es existieren dann nur zwei Um schaltventileinrichtungen. Umschaltventileinrichtungen können ferner nur für die Hinterräder zum Einsatz kommen. Auch ist es möglich, die eine Umschaltventileinrichtung für das Vorder- und Hinterrad desselben Kanalsystems (Flüssigkeits druck-Leitungssystem) zu verwenden, bei dem Vorder- und Hinterrad diagonal miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit einem Fahrzeug be schrieben, bei dem die Vorderräder die Antriebsräder sind. Sie kann aber auch bei einem Fahrzeug zum Einsatz kommen, bei dem die Hinterräder oder alle vier Räder angetrieben werden. Die Erfindung kann auch bei Fahr zeugen zum Einsatz kommen, die nur zwei Räder aufweisen.

Die Leerlaufdrehzahl wurde im obigen Ausführungsbeispiel so eingestellt, daß die kleinere V_SL der Drehzahlen der An triebsräder an die Schwellenraddrehzahl angenähert ist. Statt dessen läßt sich die Leerlaufdrehzahl auch so einstellen, daß die höhere der Drehzahlen der Antriebsräder an die Schwellenraddrehzahl angenähert ist. Sie läßt sich auch so einstellen, daß der Mittelwert der Drehzahlen der Antriebsräder oder eine Antriebsraddrehzahl in Überein stimmung mit dem Mittelwert an die Schwellenraddreh zahl angenähert ist.

Beim obigen Ausführungsbeispiel ist die Schwellen raddrehzahl V_TH gleich dem ersten Schwellenschlupf Vλ1 für den Antiblockierbetrieb. Beide Werte können sich aber auch voneinander unterscheiden. So kann die Schwellen drehzahl V_TH auch proportional zum Wert Vλ1 sein. Sie kann aber auch keinen Bezug zum Wert Vλ1 aufwei sen.

Wie bereits erwähnt, ist die Leerlaufdrehzahl so einge stellt, daß die Drehgeschwindigkeit des Antriebsrades an die Schwellenraddrehzahl angenähert ist. Die Leerlaufdrehzahl kann aber auch in Übereinstimmung mit der Beschleunigung des Antriebsrades eingestellt werden. Mit anderen Worten wird bei höherer Beschleunigung die Drossel klappe weiter geschlossen. Je größer die Verzögerung ist, desto weiter wird die Drossel klappe geöffnet.

Die vorstehend beschriebene Einstellung der Leerlaufdrehzahl wird nur auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten vorgenommen, da sich gerade bei einer derartige Straße das Motorschleppmoment stark aus wirkt. Die Unterscheidung zwischen einer Straße mit hohem Reibungskoeffizienten und einer Straße mit nie drigem Reibungskoeffizienten läßt sich mit Hilfe eines Fahrzeugbeschleunigungsdetektors durchführen, der auch als sogenannter "G-Sensor" bezeichnet werden kann.

Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Dreh winkel des Gleichstrommotors innerhalb der Leerlaufdreh zahlsteuerung verändert, um auf diese Weise die Position der Drosselklappe zur Bemessung der zum Motor gelieferten Menge an Verbrennungsgas einstellen zu können. Statt dessen lassen sich auch die Brennstoffzufuhr und die Zündung zeitlich steuern.

Der Motorschleppmomentdetektor weist beim obigen Ausführungsbeispiel den in Fig. 3 gezeigten Aufbau auf. Er kann aber auch in Übereinstimmung mit den in Fig. 7, 8, 9 oder 10 gezeigten Schaltungen aufgebaut sein.

Entsprechend Fig. 7 werden nur die Signale und λD an getrennte Eingänge eines UND-Gatters 103 geliefert. Das De tektorausgangssignal EB wird am Ausgang des UND-Gatters 103 erhalten.

Der in Fig. 8 gezeigte Schaltungsaufbau ist bereits Teil des Schaltungsaufbaus des oben beschriebenen Ausführungs beispiels. Die Signale , λD, und werden an ge trennte Eingänge eines UND-Gatters 104 geliefert. Das De tektorausgangssignal EB wird am Ausgang des UND-Gatters 104 erhalten.

Die Abwandlung nach Fig. 9 enthält ein UND-Gatter 105 und ein anzugsverzögertes Zeitglied 106 (ON delay timer). Die Signale BLS, AV (repräsentativ für alle Räder) und λD werden dem UND-Gatter 105 an getrennten Eingängen zugeführt. Erscheint das Signal AV für eine längere Zeit als die im anzugsverzögerten Zeitglied 106 eingestellte Zeit, so wird entschieden, daß ein Motorschleppmoment wirkt.

Auch der in Fig. 10 gezeigte Schaltungsteil ist bereits im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel vorhanden. Diese Ab wandlung enthält ein anzugsverzögertes Zeitglied 107, ein Flip-Flop 108 und ein UND-Gatter 109.

Entsprechende Signale wie beim obigen Ausführungsbeispiel werden zu den jeweiligen Teilen geliefert. Der Ausgang des UND-Gatters 109 liefert das Signal EB, das angibt, daß ein Motorschleppmoment wirkt.

In Fig. 10 kann der Flip-Flop 108 auch fortgelassen werden. Der Ausgang des anzugsverzögerten Zeitgliedes 107 liegt dann direkt am zweiten Eingangsanschluß des UND-Gatters 109 an. Zum ersten Eingangsanschluß des UND-Gatters 109 wird das Signal BLS geliefert, während zum dritten Eingangsanschluß des UND-Gatters 109 das Signal λD geliefert wird.

Kurz gesagt, läßt sich der Aufbau des Motorschleppmomentdetek tors in Übereinstimmung mit der erforderlichen Genauigkeit bei der Blockierschutzsteuerung wählen.

Wie beschrieben, wird die höchste aller Raddrehzahlen aus gewählt, um die angenäherte Fahrzeuggeschwindigkeit zu er halten. Statt dessen läßt sich auch die höhere derjenigen Rotationsgeschwindigkeiten der Räder auswählen, die diagonal miteinander verbunden sind.

Entsprechend dem obigen Ausführungsbeispiel ist das zur Bildung der Schwellenraddrehzahl dienende Schlupfverhältnis konstant. Es läßt sich aber auch in Übereinstimmung mit dem eingestellten Übersetzungsverhältnis des Getriebes verändern. Beispielsweise kann die Schwellen raddrehzahl erhöht werden, wenn sich das Ge triebe in einem unteren Gang befindet. Dies kann auch umge kehrt sein. Statt des Schlupfverhältnisses kann der Schlupfwert selbst verwendet werden. Derjenige Wert kann als Schwellendrehzahl verwendet werden, der sich durch Subtraktion des Schlupfwerts von einer fahrzeugge schwindigkeitsbezogenen Raddrehzahl ergibt.

Claims

1. Antiblockiersystem für ein Kraftfahrzeug, mit:

(A) Drehzahlfühlern (28, 29) an den Rädern, die ein Radgeschwindigkeitssignal an eine Steuereinheit (31) liefern,
(B) die Steuereinheit (31) daraus ein die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildendes Signal erzeugt und dieses mit den Radgeschwindigkeitssignalen der angetriebenen Räder vergleicht,
(C) die Steuereinheit (31) beim Erreichen vorgegebener Schwellenwerte den übermäßigen Radschlupf abbaut, um ein Radblockieren zu vermeiden,
(D) die Steuereinheit (31) weiterhin eine eine Steuereinrichtung zum Anheben der Leerlaufdrehzahl einer Antriebsmaschine aufweist,
- (D1) die Leerlaufdrehzahl vergrößert wird, wenn ein Schleppmoment vorhanden ist, wobei das Auftreten des Schleppmomentes aus den Radgeschwindigkeitssignalen abgeleitet wird,
- (D2) das Anheben der Drehzahl durch Vergrößern der Gemischmenge bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
(E) eine Anordnung vorgesehen ist, die ermittelt, ob die Straße eine niedrige Reibung aufweist, daß
(F) die Leerlaufsteuerung (42) nur wirksam ist, wenn niedrige Reibung festgestellt wird; und
(G) die Steuereinheit (31) so ausgebildet ist, daß sie
- (G1) die langsamste Geschwindigkeit eines angetriebenen Rades als Signal V_SL ausgibt;
- (G2) das die Fahrzeuggeschwindigkeit nachbildende Signal mit einem Gleitverhältnis multipliziert und das Multiplikationsergebnis als Signal V_TH ausgibt;
- (G3) die Signale V_TH und V_SL miteinander vergleicht und ein Signal λD ausgibt, wenn V_SL<V_TH gilt, und ein Signal λS mit einem Pegel in Übereinstimmung mit der Differenz (V_TH- V_SL) erzeugt;
- (G4) die Leerlaufdrehzahl abhängig vom Signal λS einstellt; und
- (G5) der Abbau des übermäßigen Radschlupfs auf Grundlage des Signals V_TH erfolgt.

2. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige Reibung mittels eines Fahrzeugbeschleunigungsmessers festgestellt wird.