DE3807757A1 - Anti-schlupf-regelvorrichtung fuer antriebsraeder eines kraftfahrzeugs - Google Patents
Anti-schlupf-regelvorrichtung fuer antriebsraeder eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anti-Schlupf-Regelvor
richtung zur Regelung von Antriebsrädern eines Kraftfahr
zeugs während dessen Beschleunigung, und zwar insbesondere
bei einem Starten des Fahrzeugs, um ein übermäßiges Schlup
fen der Antriebsräder zu verhindern.
Im folgenden werden mit dem Ausdruck "Bergstraße" eine anstei
gende Straßenfläche, mit dem Ausdruck "Flachstraße" eine
ebene Straßenfläche und mit der Abkürzung "ASR" der Begriff
Anti-Schlupf-Regelung bezeichnet.
In dem Fall, da ein Antriebsdrehmoment eines Antriebsrades
eines Kraftfahrzeugs während dessen Beschleunigung im Verhält
nis zu einem Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche
übermäßig groß ist, neigt das Antriebsrad zu einem unangemes
sen hohen Schlupfen auf der Straßenfläche, so daß eine wirk
same Beschleunigung des Fahrzeugs nicht erreicht wird. Da
die Antriebskraft, die von einem Antriebsrad erzeugt werden
kann, ein Maximum ist, wenn das Schlupfverhältnis des An
triebsrades auf einem optimalen Wert ist, wird vorgeschlagen,
die Drehzahl des Antriebsrades abzusenken oder zu begrenzen,
so daß das Schlupfverhältnis oder die Schlupfdrehzahl des
Antriebsrades auf einem optimalen Wert gehalten wird.
Ein
Beispiel einer ASR-Vorrichtung zum Absenken der Drehzahl des
Antriebsrades, wie sie oben angedeutet wurde, ist in der JP-
Patent-OS Nr. 62-32 231 (Pat.-Anm. Nr. 60-1 70 304, ange
meldet 1985) offenbart. Eine derartige ASR-Vorrichtung kann
Einrichtungen zur Verminderung eines Ausgangsdrehmoments einer
Antriebsquelle des Fahrzeugs und/oder Einrichtungen für das
Anlegen einer Bremse an das Antriebsrad verwenden, um die
Antriebsraddrehzahl abzusenken.
Wenngleich eine ASR-Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wur
de, die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs verbessern kann,
kann eine bekannte Anordnung der ASR-Vorrichtung nicht völlig
in bezug auf das Erlangen ihrer Funktion zufriedenstellend
sein, wenn das Fahrzeug auf einer Bergstraße mit einem niedri
gen Reibungskoeffizienten, z. B. auf einer mit Schnee bedeck
ten Bergstraße, gestartet wird. Das Fahrzeug kann nicht ruhig
und störungsfrei auf der Bergstraße gestartet werden, selbst
wenn die ASR-Vorrichtung in richtiger Weise betätigt wird
oder arbeitet.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen und Feststellungen
ist es die Aufgabe der Erfindung, eine ASR-Vorrichtung für
ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die ein
ruhiges, einwandfreies Starten des Fahrzeugs auf der Oberflä
che einer Bergstraße, die einen vergleichsweise niedrigen
Reibungskoeffizienten hat, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ge
löst, wonach eine ASR-Vorrichtung für ein Antriebsrad eines
Kraftfahrzeugs geschaffen wird, die
- a) Fahrgeschwindigkeit- Ermittlungseinrichtungen, welche eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfassen,
- b) Antriebsraddrehzahl-Ermittlungs einrichtungen, welche eine Drehzahl eines Antriebsrades erfas sen,
- c) Zieldrehzahl-Bestimmungseinrichtungen, welche auf der Grundlage einer von den Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungs einrichtungen erfaßten Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit sowie einer von den Antriebsraddrehzahl-Ermittlungseinrichtungen erfaßten Antriebsraddrehzahl eine Zieldrehzahl eines Antriebs rades bestimmen,
- d) Anti-Schlupf-Regeleinrichtungen, welche die Antriebsraddrehzahl des Antriebsrades derart absenken, daß diese Drehzahl im wesentlichen mit der bestimmten Ziel drehzahl übereinstimmt,
- e) Bergstraßen-Bestimmungseinrich tungen, welche bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf einer Berg straße befindet, und
- f) Niedrigdrehzahl-Ermittlungseinrich tungen, welche feststellen, daß die von den Fahrgeschwindig keit-Ermittlungseinrichtungen erfaßte Fahrzeug-Fahrgeschwin digkeit niedriger ist als ein erster Schwellenwert,
umfaßt.
Die Zieldrehzahl-Bestimmungseinrichtungen sind imstande,
die Zieldrehzahl in einem Bergstraßenbetrieb derart zu be
stimmen, daß die bestimmte Zieldrehzahl niedriger ist als
diejenige, die in einem Flachstraßenbetrieb bestimmt wird,
wenn die Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen entscheiden,
daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet, und wenn
die Niedrigdrehzahl-Ermittlungseinrichtungen feststellen,
daß die erfaßte Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit niedriger ist
als der erste Schwellenwert.
Bei der ASR-Vorrichtung gemäß der Erfindung mit dem obigen
Aufbau wird die Zieldrehzahl des Antriebsrades so festgelegt,
daß sie auf einem vergleichsweise niedrigen Wert ist, während
sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet und seine
Geschwindigkeit extrem niedrig ist, d. h., während das Fahr
zeug auf einer Bergstraße gestartet wird. Unter anderen Be
dingungen oder Zuständen wird die Zieldrehzahl auf einen hö
heren Wert festgesetzt. Insofern wird das Schlupfverhältnis
des Antriebsrades während eines Startens des Fahrzeugs auf
einer Bergstraße niedriger gehalten als in den anderen Fällen.
Obwohl es erwünscht ist, daß das Schlupfverhältnis des Antriebs
rades unter einem vergleichsweise niedrigen Wert gehalten
wird, um einen glatten Start des Fahrzeugs auf einer einen
niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisende Bergstraße zu
gewährleisten, wird die Fahrfähigkeit oder Beschleunigungs
leistung des Fahrzeugs verschlechtert, wenn das Schlupfverhält
nis des Antriebsrades auf einen derart niedrigen Wert begrenzt
wird, falls das Fahrzeug eine Steigung mit einer vergleichs
weise hohen Geschwindigkeit hinauffährt oder wenn das Fahrzeug
auf einer Flachstraße gestartet wird oder fährt.
Gemäß der Erfindung wird jedoch das Schlupfverhältnis des
Antriebsrades nur begrenzt, wenn das Fahrzeug auf einer Berg
straße gestartet wird, es wird jedoch auf einen vergleichs
weise hohen Wert bei den anderen Fahrzuständen geregelt. So
mit ermöglicht die erfindungsgemäße ASR-Vorrichtung einen
glatten, störungfreien Start des Fahrzeugs auf einer Berg
straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten und gewähr
leistet gleichzeitig einen allgemein hohen Wert in bezug auf
die Fahrfähigkeit oder Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs.
Die Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen können einen bestimm
ten Zeitpunkt während einer Startperiode oder -phase des Fahr
zeugs ermittelnde Zeitablauf-Erfassungseinrichtungen und Ent
scheidungseinrichtungen, welche die Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeugs, die von den Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungseinrich
tungen erfaßt wurde, mit einem zweiten Schwellenwert, welcher
niedriger ist als der erste Schwellenwert, vergleichen, wenn
die Zeitablauf-Erfassungseinrichtungen den bestimmten Zeit
punkt ermitteln, umfassen. Wenn die erfaßte Fahrzeug-Fahrge
schwindigkeit niedriger ist als der zweite Schwellenwert,
dann bestimmt die Entscheidungseinrichtung, daß sich das
Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet. Die Zeitablauf-Erfas
sungseinrichtungen können imstande sein, einen ersten Zeit
punkt zu ermitteln, wenn sich die Drehzahl des Antriebsrades
durch ein Tätigwerden der ASR-Vorrichtung abzusenken beginnt.
Alternativ können die Zeitablauf-Erfassungseinrichtungen so
ausgestaltet sein, daß sie einen vorbestimmten Zeitablauf
nach dem Beginn eines Tätigwerdens der ASR-Vorrichtung er
mitteln.
Die Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen können eine Nei
gungs-Ermittlungseinrichtung, die einen vorläufigen oder pro
visorischen Neigungswinkel des Fahrzeugs in dessen Fahrtrich
tung, welcher eine einer Beschleunigung des Fahrzeugs in der
Fahrtrichtung entsprechende Komponente enthält, erfaßt, eine
die Beschleunigung des Fahrzeugs feststellende Beschleunigungs-
Ermittlungseinrichtung, eine einen wahren Neigungswinkel des
Fahrzeugs durch Ausschließen der der von der Beschleunigungs-
Ermittlungsvorrichtung festgestellten Beschleunigung entspre
chenden Komponente aus oder von dem durch die Neigungs-Ermitt
lungseinrichtung erfaßten vorläufigen Winkel bestimmende Ein
richtung und eine Entscheidungseinrichtung, die, wenn der
bestimmte wahre Neigungswinkel größer als ein vorbestimmter
Wert ist, entscheidet, daß sich das Fahrzeug auf einer Berg
straße befindet, umfassen.
Die Zieldrehzahl-Bestimmungseinrichtungen können dazu ausge
staltet sein, die Zieldrehzahl im Flachstraßenbetrieb durch
Addition eines ersten vorbestimmten Werts zu der von den Fahr
geschwindigkeit-Ermittlungseinrichtungen erfaßten Fahrzeug-
Fahrgeschwindigkeit und die Zieldrehzahl im Bergstraßenbetrieb
durch Addition eines zweiten vorbestimmten Werts, welcher
kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, zu der erfaßten
Fahrgeschwindigkeit festzulegen.
Die ASR-Vorrichtung kann eine hydraulisch betätigte, eine
Bremskraft am Antriebsrad aufbringende Bremse sowie eine
einen an der Bremse aufzubringenden Bremsdruck elektrisch
regelnde Druckregelvorrichtung umfassen, wobei die Druckregel
vorrichtung den Bremsdruck auf einen ersten Pegel, wenn die
Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen bestimmen, daß sich das
Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet, und wenn die Niedrig
drehzahl-Ermittlungseinrichtungen feststellen, daß die erfaß
te Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit niedriger ist als der erste
Schwellenwert, einregelt. Die Druckregelvorrichtung regelt
den Bremsdruck unter anderen Bedingungen auf einen zweiten
Druckpegel, wobei der zweite Pegel niedriger ist als der erste
Pegel. Die Druckregelvorrichtung kann imstande sein, eine
im Bergstraßenbetrieb verwendete Bergstraßen-Steuertabelle
und eine im Flachstraßenbetrieb verwendete Flachstraßen-Steu
ertabelle zu speichern. Jede der Berg- und Flachstraßentabel
len stellt eine Mehrzahl von Druckregelbefehlen dar, die einer
Mehrzahl von Kombinationen entsprechen, von denen jede aus
einem entsprechenden Bereich von unterschiedlichen Bereichen
der Antriebsrad-Drehzahl und einem entsprechenden Bereich
von unterschiedlichen Bereichen einer Beschleunigung des An
triebsrades gebildet ist. Die Druckregelbefehle liefern ent
sprechende Druckregelbetriebsarten, in denen der Bremsdruck
erhöht oder vermindert wird. Jeder der Druckregelbefehle der
Bergstraßen-Steuertabelle liefert den ersten Pegel, der höher
ist als der zweite Pegel, welcher von einem entsprechenden
der Druckregelbefehle der Flachstraßen-Steuertabelle erzeugt
wird.
Die Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungseinrichtungen können die
Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Drehzahl
eines mitlaufenden Rades des Fahrzeugs festsetzen. Die ASR-
Vorrichtung kann Einrichtungen umfassen, die einen Ausgang
einer Antriebsquelle zum Antrieb des Antriebsrades ver
mindern.
Die Aufgabe wie auch weitere Ziele und die Merkmale sowie
Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeich
nungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh
rungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer
ASR-Vorrichtung für Antriebsräder eines Kraftfahr
zeugs, bei der eine Ausführungsform einer Bergstraßen-
oder Anstieg-Ermittlungsvorrichtung gemäß der Erfindung
zur Anwendung kommt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm von Einzelheiten eines Steuersystems
der ASR-Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 einen Flußplan eines in einem ROM des Steuersystems
von Fig. 2 gespeicherten Steuerprogramms, das mit dem Prinzip
der Erfindung eng verknüpft ist;
Fig. 4 und 5 eine Bergstraßen-Steuertabelle und eine Flach
straßen-Steuertabelle, die in dem ROM gespeichert
sind und im Steuerprogramm von Fig. 3 verwendet werden,
um einen an die Antriebsräder durch die ASR-Vorrich
tung anzulegenden Bremsdruck zu regeln;
Fig. 6 ein Diagramm für ein Beispiel eines ASR-Vorgangs der
ASR-Vorrichtung;
Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Grundes für eine
Regelung eines Schlupfverhältnisses der Antriebsräder
auf einen niedrigeren Wert, wenn das Fahrzeug sich auf
einer Bergstraße und nicht auf einer Flachstraße
befindet;
Fig. 8 und 9 Flußpläne, die demjenigen von Fig. 3 entspre
chen und abgewandelte Ausführungsformen gemäß der Er
findung zeigen;
Fig. 10 und 11 Darstellungen zu einer weiteren abgewandelten
Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 12 einen Flußplan einer Bremsdruck-Steuerroutine für
die Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11.
Die Fig. 1 zeigt die ASR-Vorrichtung in einer Ausführungsform
gemäß der Erfindung für ein Kraftfahrzeug, dessen Vorderrä
der mitlaufende Räder sind, während die Hinterräder die An
triebsräder sind. Die ASR-Vorrichtung umfaßt Einrichtungen
zur Verminderung des Ausgangsdrehmoments der Maschine des
Fahrzeugs wie auch ein hydraulisch betätigtes Bremssystem,
um die Drehzahl der Antriebsräder abzusenken, worauf im fol
genden näher eingegangen wird.
Die in Fig. 1 gezeigte Maschine 10 des Fahrzeugs ist mit einem
Ansaugrohr 12 verbunden, in dem hintereinander eine Haupt-
Drosselklappe 14 und eine Hilfs-Drosselklappe 16 angeordnet
sind. Das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 wird durch Rege
lung der Öffnungswinkel der beiden Drosselklappen 14 und 16
bestimmt. Die Haupt-Drosselklappe 14 wird im Ansprechen auf
das Ausmaß, in dem ein Gaspedal 18 niedergedrückt wird, einge
stellt, wobei dieses Ausmaß im Niederdrücken des Gaspedals
durch einen Beschleunigungsfühler 20 erfaßt wird. Die Hilfs-
Drosselklappe 16 wird durch einen Hilfs-Drosselklappen-Stell
motor 22 betätigt, wobei der Öffnungswinkel dieser Hilfs-Dros
selklappe 16 durch einen Hilfs-Drosselklappen-Stellungsfühler
24 ermittelt wird.
Im unteren Teil der Fig. 1 sind ein linkes sowie rechtes Vor
derrad 26 bzw. 28 und ein linkes sowie rechtes Hinterrad 30
bzw. 32 dargestellt. Die Hinterräder 30, 32 sind mit der Ma
schine 10 über einen (nicht gezeigten) Kraft- oder Leistungs
übertragungsmechanismus verbunden, so daß sie von der Maschine
10 angetrieben werden. Die Vorder- und Hinterräder 26, 28,
30, 32 sind jeweils mit hydraulisch betätigten Radbremsen
34, 36, 38 und 40 versehen, die durch von einem Hauptbrems
zylinder 42 zugeführte Fluiddrücke betätigt werden. Der Haupt-
Bremszylinder 42 hat zwei voneinander unabhängige Druckkam
mern, die Fluiddrücke mit gleichem Pegel erzeugen, wenn ein
Bremspedal 44 niedergedrückt wird. Der in der einen der bei
den Druckkammern erzeugte Fluiddruck wird durch eine Fluidlei
tung 46 an die Vorderradbremsen 34 und 36 gelegt, während
der in der anderen Druckkammer erzeugte Fluiddruck über eine
Fluidleitung 48 an die Hinterradbremsen 38 und 40 gelegt wird.
In der Fluidleitung 48 liegt ein Umschaltventil 50, mit dem
parallel der Haupt- und ein Hilfs-Bremszylinder 42 bzw. 52
verbunden sind. Das Umschaltventil 50 dient dazu, an die Hin
terradbremsen 38 und 40 jeweils den höheren der Drücke, die
im Haupt- und Hilfs-Bremszylinder 42 bzw. 52 erzeugt werden,
zu legen.
Der Hilfs-Bremszylinder 52 wird über ein Magnet-Wegeventil
56 sowie ein Durchflußregelventil 58 durch ein von einem
Speicher 54 zugeführtes Fluid betätigt. Das Wegeventil 56
arbeitet unter der Steuerung eines Steuergeräts 60, um eine
Fluidverbindung des Hilfs-Bremszylinders 52 in ausgewählter
Weise mit dem Speicher 54 bzw. einem Vorratsbehälter 61 zu
bewirken, so daß der vom Hilfs-Bremszylinder 52 an die Hinter
radbremsen 38 bzw. 40 gelieferte Fluiddruck erhöht oder ver
mindert wird. Das Durchflußregelventil 58 wird ebenfalls vom
Steuergerät 60 betätigt, das die Einschaltdauer des dem Magne
ten dieses Ventils 58 zugeführten Stroms regelt, so daß die
Fluidströmung durch das Ventil in zwei Schritten verändert
wird, um dadurch eine Erhöhung oder Verminderung des Drucks
im Hilfs-Bremszylinder 52 mit zwei unterschiedlichen Werten
zu ermöglichen. Bei kontinuierlicher Erregung des Durchfluß
regelventils 58 wird der Druck im Hilfs-Bremszylinder 52 bei
behalten.
Der Speicher 54 ist imstande, das vom Vorratsbehälter 61 durch
eine Pumpe 62 unter Druck gesetzte Fluid zu speichern. Der
Druck im Speicher 54 wird durch einen Druckfühler 64 ermit
telt, dessen Ausgang an das Steuergerät 60 gelegt wird. Ein
dem Antrieb der Pumpe 62 dienender Pumpenmotor 65 wird durch
das Steuergerät 60 in Übereinstimmung mit dem Ausgang des
Druckfühlers 64 an- oder abgeschaltet, so daß der Druck im
Speicher 54 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten
wird.
Drehzahlfühler 66 und 68 sind dazu vorgesehen, die Drehzah
len des linken sowie rechten Vorderrades 26 bzw. 28 zu ermit
teln, während ein Drehzahlfühler 70 der Ermittlung der Drehzah
len des linken und rechten Hinterrades 30 bzw. 32 dient. Der
Drehzahlfühler 70 erfaßt die Drehzahlen der Hinterräder 30
und 32 auf der Grundlage der Drehzahl einer Abtriebswelle
eines Getriebes, das zwischen der Maschine 10 und den Hinter
rädern 30 sowie 32 angeordnet ist. Die Drehzahlfühler 66,
68 und 70 sind sämtlich mit dem Steuergerät 60 verbunden.
Wie die Fig. 2 zeigt, besteht das Steuergerät 60 im Prinzip
aus einem Computer, der eine Zentraleinheit (ZE) 72, einen
Festwertspeicher (ROM) 74, einen Speicher mit wahlfreiem Zu
griff (RAM) 76 und eine Datensammelleitung 78 umfaßt. Der
Computer empfängt an seinem Eingabeteil 80 die Ausgänge der
verschiedenen Fühler 20, 24, 64, 66, 68 sowie 70, die oben
beschrieben wurden, und steuert über sein Ausgabeteil 82 den
Hilfs-Drosselklappen-Stellmotor 22, das durch einen Magneten
betätigte Wege- bzw. Durchflußregelventil 56 sowie 58 und
den Pumpenmotor 65.
Im ROM 74 sind verschiedene Steuerprogramme einschließ
lich der in Fig. 3 gezeigten Brems-Steuerroutine sowie eine
Bergstraßen-Steuertabelle und eine Flachstraßen-Steuertabelle,
die in den Fig. 4 bzw. 5 gezeigt sind, gespeichert. Wie noch
im einzelnen erläutert werden wird, wird jede dieser Steuer
tabellen dazu benutzt, den Fluiddruck in den Hinterradbrem
sen 38, 40 in unterschiedlichen Steuerarten in Abhängigkeit
davon zu regeln, ob das Fahrzeug auf einer Berg- oder auf
einer Flachstraße gestartet wird.
Ein Beispiel eines ASR-Vorgangs für die Antriebsräder 38 und
40 durch die ASR-Vorrichtung mit dem oben beschriebenen Auf
bau ist in dem Diagramm von Fig. 6 dargestellt. Wenn durch
Niedertreten des Gaspedals 18 der Öffnungsgrad γ der Haupt-
Drosselklappe 14 vergrößert wird, wie das in der Mitte der
Fig. 6 gestrichelt angedeutet ist, wird die Fahrgeschwindig
keit Vf des Fahrzeugs, d. h. die mittlere Drehzahl der Vorder
räder 26 und 28, erhöht, wie im unteren Teil der Fig. 6 darge
stellt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden eine erste Bezugsge
schwindigkeit V 1 und eine zweite Bezugsgeschwindigkeit V 2
so bestimmt, daß diese Geschwindigkeiten V 1 und V 2 um vorge
gebene, unterschiedliche Werte höher sind als die erfaßte
Fahrgeschwindigkeit Vf. Wenn die Drehzahl Vr der treibenden
Hinterräder 30 und 32 die erste Bezugsgeschwindigkeit V 1 über
schreitet, so wird der Öffnungsgrad β der Hilfs-Drosselklap
pe 16 vermindert, um die Ausgangsleistung der Maschine 10
abzusenken, so daß die Drehzahl Vr der Hinterräder im we
sentlichen mit der ersten Bezugsgeschwindigkeit V 1 zusammen
fällt. Übersteigt die Drehzahl Vr der treibenden Hinterräder
30 und 32 die zweite Bezugsgeschwindigkeit V 2, dann wird ein
Fluiddruck Pr an die Hinterradbremsen 38, 40 gelegt, so daß
an den Hinterrädern 30 und 32 eine Bremswirkung ereugt wird.
Bei der in Rede stehenden Ausführungsform bilden die Hilfs-
Drosselklappe 16, der Hilfs-Drosselklappen-Stellmotor 22 usw.
eine primäre ASR-Vorrichtung, um die Drehzahl der treibenden
Räder 30 und 32 zu vermindern, während die hydraulischen
Hinterradbremsen 38 und 40 eine Hilfs-ASR-Vorrichtung bilden,
um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abzusenken. Durch diese
Anordnung wird eine Herabsetzung der Drehzahl Vr der Antriebs
räder ermöglicht, während an der Energie der Maschine 10 ge
spart wird und eine Verkürzung der Lebensdauer der Reibschluß
glieder der Bremsen 38 sowie 40 minimiert wird.
Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, wird die Hilfs-Drossel
klappe 16 äußerst schnell zu ihrer völlig geschlossenen Lage
hin verschwenkt, sobald der Wert von Vr die erste Bezugsge
schwindigkeit V 1 überschreitet. Wenn der Öffnungsgrad β der
Hilfs-Drosselklappe 16 gleich dem Öffnungsgrad γ der Haupt-Drosselklappe
14 wird, dann wird die Hilfs-Drosselklappe 16
langsam in ihre völlig geschlossene Lage verschwenkt. Der
Öffnungsgrad der Hilfs-Drosselklappe 16 wird vergrößert,
wenn die Geschwindigkeit Vr der Hinterräder 30 und 32 niedri
ger wird als die erste Bezugsgeschwindigkeit V 1, und er wird
vermindert, wenn die Drehzahl Vr größer wird als die erste
Bezugsgeschwindigkeit V 1. Da dieser Steuervorgang nicht un
mittelbar mit dem Prinzip der Erfindung zusammenhängt, soll
eine nähere Erläuterung unterbleiben.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 wird im einzelnen ein Steuer
vorgang des hydraulischen Bremssystems für die hinteren An
triebsräder 30 und 32 erläutert.
Während ein besonderer, am Fahrzeug angebrachter Tastenschal
ter festgehalten wird, führt der Computer des Steuergeräts
60 die Brems-Steuerroutine von Fig. 3 mit einem vorbestimm
ten Zeitintervall, z. B. alle 5 ms, durch. Bei dieser Brems-
Steuerroutine wird zuerst der Schritt S 1 ausgeführt, um zu
bestimmen, ob das Gaspedal 18 niedergedrückt ist oder nicht.
Ist das nicht der Fall, so heißt das, daß das Fahrzeug sich
nicht in einem Beschleunigungsbetrieb befindet. In diesem
Fall wird ein Bremssteuerzyklus beendet, wobei lediglich ein
Schritt S 2 ausgeführt wird, um ein "Erstmals"-Flag zu setzen,
während die anderen Schritte übersprungen werden.
Wird das Gaspedal 18 niedergedrückt, dann schließt sich an
den Schritt S 1 der Schritt S 3 an, in dem die ZE 72 die Fahr
geschwindigkeit Vf, die Drehzahl Vr der Hinterräder 30 sowie
32 und einen Beschleunigungswert α r der Hinterräder berech
net. Die Fahrgeschwindigkeit Vf wird als eine mittlere Dreh
zahl des linken und rechten Vorderrädes 26 bzw. 28 berech
net, während die Drehzahl Vr und der Beschleunigungswert a r
der hinteren Antriebsräder 30 und 32 auf der Grundlage des
Ausgangssignals vom Hinterrad-Drehzahlfühler 70 berechnet
werden.
Die Steuerung, d. h. der Steuerungsablauf, geht dann zum Schritt
S 4 über, um zu bestimmen, ob ein "Berg"-Flag gesetzt ist oder
nicht. Im positiven Fall (JA) im Schritt S 4 geht die Steue
rung zu den Schritten S 5 und S 6 über. Da das "Berg"-Flag in
einer bei der Stromzufuhr zum Steuergerät 60 ausgeführten
Eingangsroutine gelöscht war, wird zu diesem Zeitpunkt eine
negative Entscheidung (NEIN) im Schritt S 4 erhalten. Inso
fern werden die Schritte S 7 und S 8 ausgeführt. Im Schritt S 7
werden die erste sowie zweite Bezugsgeschwindigkeit V 1 sowie
V 2 durch Addieren von vorbestimmten Werten, z. B. 3 km/h und
6 km/h, zu der im Schritt S 3 berechneten Fahrgeschwindigkeit
Vf berechnet. Im Schritt S 8 wird eine aus einer Mehrzahl von
Druckregelarten auf der Grundlage der ersten sowie zweiten
Bezugsgeschwindigkeit V 1, V 2 sowie der im Schritt S 3 berech
neten Drehzahl Vr und des berechneten Beschleunigungswerts
α r der Hinterräder 30, 32 sowie in Übereinstimmung mit der
Flachstraßen-Steuertabelle, die in Fig. 5 gezeigt ist, ausge
wählt. Da die Hinterrad-Drehzahl Vr niedriger ist als die
erste Bezugsgeschwindigkeit V 1 und der Beschleunigungswert
α r unmittelbar nach einem Niederdrücken des Gaspedals 18
nahezu Null ist, wird in Übereinstimmung mit der Flachstraßen-
Steuertabelle von Fig. 5 ein Schnell-Druckverminderungsbe
trieb FD gewählt. Demzufolge wird das Magnet-Wegeventil 56
entregt gehalten, während das Magnet-Durchflußregelventil
58 mit einem elektrischen Strom von einer niedrigen Einschalt
dauer erregt wird, so daß der Hilfs-Bremszylinder 52 in Ver
bindung mit dem Vorratsbehälter 61 gehalten und Fluiddruck
nicht an die Hinterradbremsen 38 sowie 40 gelegt wird.
Im folgenden Schritt S 10 bestimmt die ZE 72, ob die Hinter
rad-Drehzahl Vr vermindert wird oder nicht. In einem frühen
Zeitraum des durch das Niederdrücken des Gaspedals 18 eingelei
teten Steuervorgangs wird die Drehzahl Vr nicht abgesenkt,
womit im Schritt S 10 eine negative Entscheidung erhalten wird.
Deshalb geht die Steuerung zum Schritt S 15 unter Überspringen
der Schritte S 11-S 14 über. Im Schritt S 15 bestimmt die ZE 72,
ob die im Schritt S 3 berechnete Fahrgeschwindigkeit Vf einen
zweiten vorbestimmten Wert Vs 2, z. B. 5 km/h, überschreitet
oder nicht. Da zu einem frühen Zeitpunkt im Betrieb im Schritt
S 15 eine negative Entscheidung erhalten wird, wird der nächste
Schritt S 16 übersprungen, womit ein Steuerzyklus der Brems-
Steuerroutine beendet ist.
Da der obige Steuerzyklus wiederholt durchgeführt wird, wird
die Hinterraddrehzahl Vr höher als die zweite Bezugsgeschwin
digkeit V 2, wie die Fig. 6 zeigt. Zu diesem Zeitpunkt ist
der Beschleunigungswert α r der Hinterräder 30, 32 üblicherwei
se höher als ein zweiter Bezugswert G 2. Demzufolge wird im
Schritt S 8 ein Schnell-Druckerhöhungsbetrieb FU gewählt, wobei
im Schritt S 9 das Wegeventil 56 so geschaltet wird, daß eine
Fluidverbindung zwischen dem Hilfs-Bremszylinder 52 und dem
Speicher 54 hergestellt wird, wobei ferner das Durchflußregel
ventil 58 mit einem elektrischen Strom von einer vergleichs
weise niedrigen Einschaltdauer erregt wird. Infolgedessen
wird der Bremsdruck in den Hinterradbremsen 38 und 40 rapid
erhöht.
Als Ergebnis dessen wird die Drehzahl der Hinterräder 30,
32 abgesenkt und der Beschleunigungswert α r der Hinterräder
allmählich geringer als der zweite vorbestimmte Bezugswert
62. Demzufolge wird im Schritt S 8 ein Langsam-Druckerhöhungs
betrieb SU gewählt. In Übereinstimmung damit wird im Schritt
S 9 die Einschaltdauer des dem Durchflußregelventil 58 zuge
führten Stroms vermindert, so daß die Anstiegsrate im Fluid
druck an den Hinterradbremsen 38 und 40 abgesenkt wird. Wenn
danach der Beschleunigungswert α r niedriger wird als ein
erster Bezugswert G 1, der ein negativer Wert ist, wird im
Schritt S 8 ein Langsam-Druckverminderungsbetrieb SD gewählt,
so daß das Wegeventil 56 entregt und ds Durchflußregelventil
58 mit einer vergleichsweise hohen Einschaltdauer des elektri
schen Stromes erregt wird, womit der Fluiddruck in den Hinter
radbremsen 38 und 40 im Schritt S 9 langsam abgesenkt wird.
Wenn der Beschleunigungswert α r ein negativer Wert wird,
dann beginnt die Hinterrad-Drehzahl Vr, sich zu vermindern,
so daß eine positive Entscheidung (JA) im Schritt S 10 erhal
ten wird. Im nächsten Schritt S 11 entscheidet die ZE 72, ob
das "Erstmals"-Flag gesetzt ist oder nicht. Da dieses Flag
im vorher ausgeführten Schritt S 2 gesetzt war, wird im Schritt
S 11 eine positive Entscheidung erhalten, worauf im folgenden
Schritt S 12 das "Erstmals"-Flag gelöscht wird. Dann bestimmt
die ZE 72 im Schritt S 13, ob die Fahrgeschwindigkeit Vf nie
driger ist als eine erste vorbestimmte Geschwindigkeit Vs 1,
z. B. 1 km/h. Üblicherweise überschreitet zu diesem Zeitpunkt
die Fahrgeschwindigkeit Vf den Wert von 2 km/h, wenn das
Fahrzeug auf einer Flachstraße gestartet wird, jedoch liegt
die Geschwindigkeit Vf unter diesem Wert (erster vorbestimm
ter Wert Vs 1), wenn das Fahrzeug an einer Bergstraße gestar
tet wird, um die Steigung hinaufzufahren. Deshalb ist es mög
lich, zu bestimmen, ob die Straße, auf der das Fahrzeug gestar
tet worden ist, eine Bergstraße ist oder nicht, indem entschie
den wird, ob die Fahrgeschwindigkeit Vf zu diesem Zeitpunkt
den ersten vorbestimmten Wert Vs 1 überschreitet oder nicht.
Wird im Schritt S 13 eine positive Entscheidung erhalten, dann
geht die Steuerung zum Schritt S 14 über, um das "Berg"-Flag
zu setzen, das anzeigt, daß der Bremsdruck in den Hinterrad
bremsen 38 und 40 im Bergstraßenbetrieb geregelt werden soll,
und zwar entsprechend der Bergstraßen-Steuertabelle, die in
Fig. 4 gezeigt ist.
Im nächsten Steuerzyklus der Brems-Steuerroutine wird im
Schritt S 4 eine positive Entscheidung erhalten, so daß die
Schritte S 5 und S 6 durchgeführt werden. Im Schritt S 5 werden
die erste und zweite Bezugsgeschwindigkeit V 1 und V 2 berech
net, indem zur erfaßten Fahrgeschwindigkeit Vf geeignete Wer
te, z. B. 1 km/h bzw. 2 km/h, addiert werden, die kleiner sind
als die Werte, die im entsprechenden Schritt S 7 des Flach
straßenbetriebs addiert wurden. Im Schritt S 6 wird eine Art
aus einer Mehrzahl von Druckregelarten entsprechend der Berg
straßen-Steuertabelle von Fig. 4 gewählt. Die Bergstraßen-
Steuertabelle gibt Druckregelbefehle wieder, die für höhere
Bremsdrücke als die entsprechnden, durch die Flachstraßen-
Steuertabelle von Fig. 5 wiedergegebenen Befehle kennzeichnend
sind. Das bedeutet, daß die erste und zweite Bezugsgeschwindig
keit V 1 und V 2, die im Schritt S 5 im Bergstraßen-Steuerbetrieb
bestimmt wurden, niedriger sind als diejenigen, die im entspre
chenden Schritt S 7 im Flachstraßen-Steuerbetrieb bestimmt
wurden, und der im Schritt S 6 gewählte Druckregelbetrieb er
möglicht höhere Bremsdrücke als der im entsprechenden Schritt
S 8 gewählte Betrieb. Demzufolge wird das Schlupfverhältnis
des linken und rechten hinteren Antriebsrades 30 und 32 so
geregelt, daß es auf einem niedrigeren Wert ist, wenn das
Fahrzeug auf einer Bergstraße im Gegensatz zum Starten auf
einer Flachstraße gestartet wird.
Das Diagramm von Fig. 7 zeigt einen Schlupfwert (Schlupf
geschwindigkeit in km/h) der hinteren Antriebsräder 30 und
32, gemessen bei einem Starten des Fahrzeugs auf einer mit
Schnee bedeckten Flachstraße und einer mit Schnee bedeckten
Bergstraße von 6° Steigung mit Bezug auf einen gemessenen
Reibungskoeffizienten zwischen den Antriebsrädern und den
Straßenoberflächen. Aus dem Diagramm folgt, daß der Reibungs
koeffizient auf einer Bergstraße geringer ist als auf einer
Flachstraße, selbst wenn der Schlupfwert für die Berg- und
die Flachstraße derselbe ist. Es ist davon auszugehen, daß
wegen des leichteren Schlupfens der Fahrzeug-Antriebs
räder an der Oberfläche einer Bergstraße im Gegensatz
zur Oberfläche einer Flachstraße die Oberfläche der Berg
straße dazu neigt, stärker geglättet zu sein als die Oberflä
che der Flachstraße. Um einen guten Start des Fahrzeugs auf
der Bergstraßen-Oberfläche zu erlangen, sollte deshalb das
Schlupfverhältnis der Antriebsräder auf einem niedrigeren
Wert gegenüber dem an einer Flachstraßen-Oberfläche gehalten
werden, was seinen Grund in einem vergleichsweise gegenüber
einer Flachstraßen-Oberfläche niedrigeren Reibungskoeffizien
ten der Bergstraßen-Oberfläche hat. Deshalb sollten die erste
und zweite Bezugsgeschwindigkeit V 1 und V 2, die im Bergstra
ßen-Steuerbetrieb verwendet werden, niedriger sein als dieje
nige, die jeweils im Flachstraßen-Steuerbetrieb verwendet
wird, so daß die Schlupf-Drehzahl der Antriebsräder, wenn
das Fahrzeug auf einer Bergstraße gestartet wird, auf einem
niedrigeren Wert gehalten wird.
Obwohl die Flachstraßen-Steuertabelle von Fig. 5 dazu verwen
det werden kann, den Bremsdruck für die Antriebsräder während
des Startens des Fahrzeugs auf einer Bergstraße zu regeln,
so zeigten Versuche bessere Ergebnisse in dem Fall, da der
Drucksteuerbetrieb in Übereinstimmung mit der Bergstraßen-
Steuertabelle von Fig. 4 ausgeführt wird, wobei im allgemeinen
höhere Bremsdrücke an die Hinterradbremsen 38 und 40 angelegt
werden müssen, wenn das Fahrzeug auf der Bergstraße gestar
tet wird. In diesem Sinn ist die Verwendung von zwei unter
schiedlichen Drucksteuertabellen in Abhängigkeit von der Nei
gung der Straßenfläche gemäß der Erfindung für eine Steuerung
der Startvorgänge des Fahrzeugs von Bedeutung.
Nach dem Ausführen der Schritte S 5 und S 6 im letzten Steuer
zyklus wird im Schritt S 11 eine negative Entscheidung erhal
ten, weil das "Erstmals"-Flag im Schritt S 12 im letzten
Steuerzyklus gelöscht wurde. Demzufolge werden die Schritte
S 12-S 14 übersprungen und das "Berg"-Flag festgehalten, so
daß der Bremsdruck für die Hinterradbremsen 38 und 40 fortlau
fend im Bergstraßenbetrieb geregelt wird, d. h. entsprechend
der Bergstraßen-Steuertabelle, die in Fig. 4 gezeigt ist.
Während der Bremsdruckregelung im Bergstraßenbetrieb wird
die Fahrgeschwindigkeit Vf allmählich erhöht, und sie über
schreitet schließlich den zweiten vorbestimmten Wert Vs 2,
so daß im Schritt S 15 eine positive Entscheidung (JA) erhalten
wird. Die Steuerung geht dann zum Schritt S 16 über, um das
"Berg"-Flag zu löschen. Deshalb wird eine negative Entschei
dung (NEIN) im Schritt S 4 im nächsten Steuerzyklus der Brems
druck-Steuerroutine erhalten, worauf die Schritte S 7 und S 8
ausgeführt werden, um den Bremsdruck im Flachstraßenbetrieb
entsprechend der Steuertabelle von Fig. 5 zu regeln. Das be
deutet, daß die Flachstraßen-Steuertabelle benutzt wird,
nachdem das an der Bergstraße gestartete Fahrzeug ausreichend
beschleunigt worden ist, weil ein Regeln der Antriebsräder,
um ein höheres Schlupfverhältnis zu ermöglichen, erforderlich
ist, um eine bessere Fahrfähigkeit des Fahrzeugs zu gewährlei
sten, nachdem die Fahrgeschwindigkeit Vf höher wird als ein
bestimmter höherer Wert, d. h. ein zweiter vorbestimmter Wert
Vs 2.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die hydraulisch be
tätigten Hinterradbremsen 38 und 40 im Bergstraßenbetrieb
geregelt, wenn die Fahrgeschwindigkeit Vf niedriger ist als
der erste vorbestimmte Wert Vs 1, falls die Drehzahl Vr der
Antriebsräder beginnt, sich erstmals auf Grund des Tätigwer
dens der ASR-Vorrichtung abzusenken. Wird das Fahrzeug auf
einer Flachstraße gestartet, dann ist die Fahrgeschwindigkeit
Vf höher als der erste vorbestimmte Wert Vs 1, falls die Dreh
zahl Vr der Hinterräder sich erstmals zu erniedrigen beginnt,
so daß die im Schritt S 13 zu diesem Zeitpunkt erhaltene Ent
scheidung negativ ist und der Schritt S 14 nicht ausgeführt
wird. In diesem Fall wird deshalb das "Berg"-Flag nicht ge
setzt, und die Entscheidung im Schritt S 4 im nächsten Steuer
zyklus ist ebenfalls negativ. Auf diese Weise wird der Brems
druck-Steuerbetrieb im Flachstraßenbetrieb gemäß der Steuer
tabelle von Fig. 5 vom Beginn der Brems-Steuerroutine an
durchgeführt.
Aus der obigen Beschreibung der besprochenen Ausführungsform
folgt, daß die Vorderrad-Drehzahlfühler 66 und 68 sowie der
Teil des Computers des Steuergeräts 60, der der Ausführung
des Schritts S 3 von Fig. 3 dient, eine die Fahrgeschwindigkeit
Vf des Fahrzeugs feststellende Ermittlungseinrichtung bilden,
und daß der den Schritt S 3 ausführende Teil des Computers
eine Ermittlungseinrichtung für die Drehzahl Vr der hinteren
Antriebsräder 30 sowie 32 bildet. Ferner bildet der die Schrit
te S 10-S 14 ausführende Teil des Computers Entscheidungs
einrichtungen für die Bestimmung, daß sich das Fahrzeug auf
einer Bergstraße befindet. Der Teil des Computers, der den
Schritt S 15 ausführt, bildet eine Einrichtung für die Fest
stellung, daß die Fahrgeschwindigkeit Vf niedriger ist als
der vorbestimmte Schwellenwert Vs 2. Der die Schritte S 4, S 5
und S 7 ausführende Teil des Computers bildet eine Einrichtung
zur Bestimmung einer Zieldrehzahl der Antriebsräder 30 und
32. Ferner wird die ASR-Einrichtung für das Absenken der Dreh
zahl Vr der Antriebsräder 30 und 32 durch das hydraulische
Bremssystem und die Einrichtung zur Verminderung der Maschi
nenausgangsleistung gebildet. Das hydraulische Bremssystem
umfaßt den die Schritte S 6, S 8 sowie S 9 ausführenden Teil
des Computers, die Hinterradbremsen 38 und 40, den Hilfs-
Bremszylinder 52, den Speicher 54 und die Magnet-Richtungs-
sowie Durchflußregelventile 56 und 58. Die Einrichtung zur
Verminderung der Ausgangsleistung der Maschine umfaßt die
Hilfs-Drosselklappe 16, den Hilfs-Drosselklappen-Stellmotor
22, den Hilfs-Drosselklappen-Stellungsfühler 24 und den
diese Bauteile 16, 22 sowie 24 steuernden Teil des Computers.
Der erste vorbestimmte Wert Vs 1 wird als Schwellenwert verwen
det, mit dem durch die Entscheidungseinrichtungen die Fahrge
schwindigkeit Vf verglichen wird.
Bei dieser Ausführungsform wirkt die die Ausgangsleistung
der Maschine vermindernde Einrichtung als eine primäre Ein
richtung zum Absenken der Drehzahl der Antriebsräder, während
das hydraulische Bremssystem für die Antriebsräder als eine
Sekundär- oder Hilfseinrichtung zur Verminderung der Antriebs
rad-Drehzahl dient. Es ist jedoch möglich, daß das hydrauli
sche Bremssystem als eine primäre Einrichtung für das Absen
ken der Antriebsrad-Drehzahl wirkt, während die die Ausgangs
leistung vermindernde Einrichtung als eine die Antriebsrad-Drehzahl
absenkende Hilfseinrichtung dient. Ferner kann die die Ausgangs
leistung der Maschine vermindernde Einrichtung entfallen,
so daß das hydraulische Bremssystem für die Antriebsräder
allein die deren Drehzahl absenkende Einrichtung bildet. In
jedem der oben genannten Fälle wird der Grundgedanke der Er
findung wirksam in die Praxis umgesetzt.
Bei der erläuterten Ausführungsform wird die Bestimmung, ob
das Fahrzeug auf einer Berg- oder Flachstraße gestartet wird,
auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Moment,
da die Drehzahl der Antriebsräder sich zum ersten Mal nach
dem Tätigwerden der ASR-Vorrichtung auf Grund des äußerst
hohen Schlupfverhältnisses der Antriebsräder zu vermindern
beginnt, getroffen. Jedoch kann der spezielle Zeitpunkt oder
Moment, zu dem die Bestimmung getroffen wird, ein Moment sein,
der um eine vorbestimmte Zeit nach dem Tätigwerden der ASR-
Vorrichtung liegt, wie der Flußplan von Fig. 8 zeigt, oder
es kann ein Moment zu einer vorbestimmten Zeit, nachdem das
Gaspedal niedergedrückt worden ist, sein, wie der Flußplan
von Fig. 9 zeigt.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Abwandlung wird das Tätigwerden
der ASR-Vorrichtung in dem an den Schritt S 8 anschließenden
Schritt S 21 erfaßt. Das bedeutet, daß dann, wenn im Schritt
S 8 ein Druckerhöhungsbetrieb gewählt wird, eine positive Ent
scheidung im Schritt S 21 erhalten wird, so daß der Schritt
S 22 ausgeführt wird, um zu entscheiden, ob das "Erstmals"-
Flag gesetzt ist oder nicht. Da dieses Flag im bereits ausge
führten Schritt S 2 gesetzt war, schließt sich an den Schritt
S 22 der Schritt S 23 an, in dem ein Zeit- oder Taktgeber aus
gelöst wird. Dann wird der Schritt S 24 ausgeführt, um das
"Erstmals"-Flag zu löschen, worauf der oben beschriebene
Schritt S 9 sich anschließt. Der Schritt 23 ist dazu vorgese
hen, eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Wählen des Druck
erhöhungsbetriebs im Schritt S 8, d. h. nach dem Aktivieren
der ASR-Vorrichtung, zu messen. An den Schritt S 9 schließt
sich der Schritt S 25 an, um zu bestimmen, ob die vorbestimmte
Zeitspanne verstrichen ist, d. h., ob der im Schritt S 23 ausge
löste Zeitgeber abgelaufen ist oder nicht. An den Schritt
S 25 schließt sich der Schritt S 15 an, bis im Schritt S 25 eine
positive Entscheidung erhalten wird. Das heißt mit anderen
Worten, daß, wenn die vorbestimmte Zeit nach dem Wählen des
Druckerhöhungsbetriebs verstrichen ist, um die Drehzahl Vr
der Antriebsräder 30 und 32 zu vermindern, der Schritt S 13,
in dem die Bestimmung bezüglich der Berg- und Flachstraße
auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit Vf und des Schwel
lenwerts Vs 1 getroffen wird, auf den Schritt S 25 folgt.
Bei der abgewandelten Ausführungsform von Fig. 9 schließen
sich an den Schritt S 1 die Schritte S 31, S 32 und S 33 gleich
artig zu den Schritten S 22-S 24 von Fig. 8 an, wenn das Gas
pedal 18 betätigt wird. Das bedeutet, daß im Schritt S 32 der
Zeitgeber ausgelöst wird, um eine Zeitspanne nach einem Nie
dertreten des Gaspedals 18 zu messen. Diese Zeitspanne oder
dieser Zeitablauf wird in dem an den Schritt S 9 sich anschlie
ßenden Schritt S 34 geprüft, der dem Schritt S 25 von Fig. 8
entspricht, und auf diesen Schritt S 34 folgt der Schritt S 13,
wenn nach dem Niedertreten des Gaspedals 18 die vorbestimmte
Zeitspanne verstrichen ist.
Bei den in den Fig. 3, 8 und 9 gezeigten Ausführungsformen,
wobei die Bestimmung, ob sich das Fahrzeug auf einer Berg
straße befindet, auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit
in einem geeigneten Zeitpunkt während des Startens des Fahr
zeugs getroffen wird, ist es möglich, daß irrtümlicherweise
eine Flachstraße als eine Bergstraße beurteilt wird, wenn
die Oberfläche der Flachstraße einen extrem niedrigen Rei
bungskoeffizienten hat. Jedoch ist auch in diesem Fall eine
Regelung der hydraulischen Bremse im Bergstraßenbetrieb ent
sprechend dieser fälschlichen Bestimmung für ein glattes,
störungsfreies Starten des Fahrzeugs erwünscht, weil folglich
der niedrige Reibungskoeffizient einer solchen Flachstraße
ein kleines Schlupfverhältnis der Antriebsräder wie in dem
Fall, da das Fahrzeug auf einer Bergstraße gestartet wird,
erfordert.
Die Fig. 10-12 zeigen eine weitere abgewandelte Ausführungs
form gemäß der Erfindung, wobei eine Neigungs-Fühleinrich
rung 90, die auch in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angedeu
tet ist, dazu dient, zu bestimmen, ob das Fahrzeug sich auf
einer Bergstraße befindet. Diese Fühleinrichtung 90 umfaßt
einen Fühlkopf, der in Fig. 10 gezeigt ist, und eine Verar
beitungsschaltung, die in Fig. 11 gezeigt ist.
Der Fühlkopf hat eine am Fahrzeugaufbau befestigte Basis 91
und ein Siliziumwafer 92, das mit seinem einen Ende an der
Basis 91 befestigt ist, während das andere oder freie Ende
von der Basis 91 absteht. Das Siliziumwafer 92 ist so ausge
richtet, daß seine entgegengesetzten Hauptflächen der Fahrt
richtung des Fahrzeugs zugewandt sind. Das Siliziumwafer 92
trägt an seinem freien Ende eine daran befestigte Masse 93
und weist einen auf einem Teil seiner Oberfläche nahe dem be
festigten Ende ausgebildeten Diffusionswiderstand 94 auf.
Der Fühlkopf ist so ausgestaltet, daß, wenn das Fahrzeug
eine Neigung in der Fahrtrichtung aufweist, auf Grund der
Schwerkraft der Masse 93 und auf Grund einer Trägheit der
Masse 93, wenn das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt
wird, das Siliziumwafer 92 verformt oder gebogen wird. Als
Ergebnis dessen wird der Widerstandswert des Diffusionswi
derstandes 94 verändert.
Die Verarbeitungsschaltung umfaßt eine Brücke 95, wobei der
Diffusionswiderstand 94 einen der vier Arme dieser Brücke
bildet, einen Verstärker 96, ein Tiefpaßfilter 97, einen Ab
solutwertkreis 98 und einen Verstärker 99, um die Ausgangs
spannungen der Brücke 95 zu verarbeiten. Der Verstärker 99
liefert eine Ausgangsspannung, die von dem Steuergerät 60
(Fig. 3) empfangen wird. Diese Ausgangsspannung ist dem Grad
der Verformung des Siliziumwafers 92 proportional. Das heißt
mit anderen Worten, daß der Ausgang des Verstärkers einen
vorläufigen Neigungswinkel des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung
wiedergibt, wobei dieser vorläufige Winkel eine einer Beschleu
nigung des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung entsprechende Kom
ponente enthält. Ein wahrer Neigungswinkel (R) des Fahrzeugs
wird folglich durch Subtrahieren oder Ausschließen der der
Fahrzeugbeschleunigung entsprechenden Komponente von dem durch
die Neigungsfühleinrichtung 90 ermittelten vorläufigen Nei
gungswinkel erhalten.
Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird eine Brems
druck-Steuerroutine in Übereinstimmung mit dem Flußplan von
Fig. 12 durchgeführt, wobei die gleichen Schrittzahlen, die
in Fig. 3 verwendet wurden, zur Kennzeichnung der entspre
chenden Schritte zur Anwendung kommen. In dem Flußplan von
Fig. 12 schließt sich an den Schritt S 1 der Schritt S 41 an,
in dem das Steuergerät 60 die Fahrgeschwindigkeit Vf (Dreh
zahl der Vorderräder 26 und 28), den Beschleunigungs
wert α f der Vorderräder, die Drehzahl Vr der hinteren An
triebsräder 30 sowie 32 und den Beschleunigungswert α r dieser
Antriebsräder berechnet. Im ersten Regelzyklus der Bremsdruck-
Steuerroutine, wobei eine negative Entscheidung im Schritt
S 4 erhalten wird, wird im Schritt S 8 ein Drucksteuerbetrieb
entsprechend der Flachstraßen-Steuertabelle von Fig. 5 gewählt,
worauf der entsprechende Drucksteuerbetrieb im Schritt S 9
durchgeführt wird. Dann geht die Steuerung zum Schritt S 42
über, in dem das Steuergerät 60 den Ausgang des Verstärkers
99 der Neigungs-Fühleinrichtung 90 empfängt. Im nächsten
Schritt S 43 wird dann der wahre Neigungswinkel (R) des Fahr
zeugs auf der Grundlage des durch den vom Verstärker 99 empfan
genen Ausgang wiedergegebenen vorläufigen Neigungswinkels
und des Beschleunigungswerts α f des Fahrzeugs (der Vorder
räder) berechnet. An den Schritt S 43 schließt sich der Schritt
S 44 an, in dem bestimmt wird, ob der wahre Neigungswinkel
R gleich dem oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert
R s ist. Wird eine negative Entscheidung erhalten, dann wird
nach dem Ausführen des Schritts S 46 der Steuerzyklus beendet,
um das "Berg"-Flag zu löschen. Im Fall einer positiven Ent
scheidung im Schritt S 44 geht die Steuerung zum Schritt S 15,
der oben mit Bezug auf die erste Ausführungsform erläutert
wurde, über, um zu bestimmen, ob die Fahrgeschwindigkeit Vf
gleich dem oder größer als der vorbestimmte Wert Vs 2 ist.
Ist die Fahrgeschwindigkeit Vf dem Wert Vs 2 gleich oder größer
als dieser, wird im Schritt S 45 das "Berg"-Flag gelöscht.
Ist die Fahrtgeschwindigkeit Vf geringer als der Wert Vs 2,
dann wird der Schritt S 46 ausgeführt, um das "Berg"-Flag zu
setzen. Deshalb schließt sich in diesem Fall an den Schritt
S 4 im nächsten Steuerzyklus der Schritt S 5 an, wobei ein
Drucksteuerbetrieb entsprechend der Bergstraßen-Steuertabelle
von Fig. 4 im Schritt S 6 gewählt wird. Die in Rede stehende
Ausführungsform ist somit derart ausgestaltet, daß die Berg-
und Flachstraßen-Steuertabelle in Abhängigkeit vom Neigungs
winkel des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung, der im Schritt S 43
auf der Grundlage des Ausgangs der Neigungsfühleinrichtung
90 und des berechneten Fahrzeug-Beschleunigungswerts α f
berechnet wird, gewählt werden.
Mit kurzen Worten gesagt, verhindert eine ASR-Vorrichtung
einen übermäßigen Schlupfwert des Antriebsrades während einer
Fahrzeugbeschleunigung, indem die Antriebsrad-Drehzahl abge
senkt wird, wenn der Schlupfwert des Antriebsrades einen vor
bestimmten Wert übersteigt. Die Regelvorrichtung umfaßt eine
Zieldrehzahl-Bestimmungseinrichtung, die auf der Grundlage
einer erfaßten Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der erfaßten
Antriebsrad-Drehzahl eine Ziel-Drehzahl des Antriebsrades
bestimmt, ferner eine Bergstraßen-Bestimmungseinrichtung,
die festlegt, ob sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße be
findet, und eine Niedrigdrehzahl-Ermittlungseinrichtung, die
feststellt, ob eine ermittelte Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit
niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert. Wenn sich
das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet und die Fahrge
schwindigkeit niedriger ist als der Schwellenwert, wird die
Zieldrehzahl-Bestimmungseinrichtung in einer Bergstraßen-
Betriebsart betrieben, so daß die bestimmte Zieldrehzahl
niedriger ist als die in einer Flachstraßen-Betriebsart be
stimmte Zieldrehzahl.
Obwohl die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungs
formen wörtlich und bildlich erläutert wurde, so ist sie
auf die dargelegten Einzelheiten keineswegs beschränkt, da
dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Abwandlun
gen und Abänderungen der verschiedensten Art an die Hand
gegeben worden sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfin
dung fallend anzusehen sind.
Claims (8)
1. Anti-Schlupf-Regelvorrichtung für Antriebsräder (30, 32)
eines Kraftfahrzeugs, die Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungs
einrichtungen (60, 66, 68, S 3), welche eine Fahrgeschwin
digkeit des Fahrzeugs erfassen, Antriebsraddrehzahl-Ermitt
lungseinrichtungen (60, 70, S 3), welche eine Drehzahl
eines Antriebsrades erfassen, Zieldrehzahl-Bestimmungsein
richtungen (60, S 4, S 7, S 14), welche auf der Grundlage
einer von den Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungseinrichtun
gen erfaßten Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit sowie einer von
den Antriebsraddrehzahl-Ermittlungseinrichtungen erfaßten
Antriebsraddrehzahl eine Zieldrehzahl eines Antriebsrades
festlegen, und Anti-Schlupf-Regeleinrichtungen (16, 22,
24, 38, 40, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 70), welche die An
triebsraddrehzahl derart absenken, daß diese Drehzahl im
wesentlichen mit der bestimmten Zieldrehzahl übereinstimmt,
umfaßt, gekennzeichnet
- - durch Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen (60, 66, 68, S 2, S 3, S 10 bis S 13, S 21 bis S 25, S 31 bis S 34, 90, S 41 bis S 44), die bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet und
- - durch Niedrigdrehzahl-Ermittlungseinrichtungen (60, S 13), die feststellen, daß die von den Fahrgeschwindigkeit- Ermittlungseinrichtungen erfaßte Fahrzeug-Fahrgeschwin digkeit niedriger ist als ein erster Schwellenwert,
- - wobei die Zieldrehzahl-Bestimmungseinrichtungen (60, S 4, S 5, S 7, S 14), wenn die Bergstraßen-Bestimmungsein richtungen bestimmen, daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet, und wenn die Niedrigrehzahl-Er mittlungseinrichtungen feststellen, daß die erfaßte Fahr zeug-Fahrgeschwindigkeit niedriger ist als der erste Schwellenwert, die Zieldrehzahl für einen Bergstraßen betrieb bestimmen, in dem die bestimmte Zieldrehzahl niedriger ist als die für einen Flachstraßenbetrieb be stimmte Zieldrehzahl.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen (60, 66, 68,
S 2, S 3, S 10 bis S 13, S 21 bis S 25, S 31 bis S 34, 90, S 41 bis S 44) einen vorbestimmten Zeitpunkt während einer Start
periode des Fahrzeugs ermittelnde Zeitablauf-Erfassungs
einrichtungen (60, S 2, S 10 bis S 12, S 21 bis S 25, S 31 bis
S 34) und Entscheidungseinrichtungen (60, S 13), welche die
von den Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungseinrichtungen (60,
66, 68, S 3) erfaßte Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit mit einem
zweiten Schwellenwert, der niedriger ist als der erste Schwel
lenwert, vergleichen, wenn die Zeitablauf-Erfassungseinrich
tungen den bestimmten Zeitpunkt ermitteln, und bestimmen,
daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet, wenn
die erfaßte Fahrgeschwindigkeit niedriger ist als der
zweite Schwellenwert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeitablauf-Erfassungseinrichtungen (60, S 2, S 10 bis
S 12, S 21 bis S 25, S 31 bis S 34) einen ersten Zeitpunkt,
wenn die Drehzahl des Antriebsrades (30, 32) durch eine
Tätigkeit der Anti-Schlupf-Regelvorrichtung abzufallen
beginnt, ermitteln.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeitablauf-Erfassungseinrichtungen (60, S 2, S 21 bis
S 25) einen vorbestimmten Zeitablauf nach dem Beginn einer
Tätigkeit der Anti-Schlupf-Regelvorrichtung ermitteln.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bergstraßen-Bestimmungseinrichtungen (60, 66, 68, S 2,
S 3, S 10 bis S 13, S 21 bis S 25, S 31 bis S 34, 90, S 41 bis
S 44) umfassen:
- - eine Neigungs-Ermittlungseinrichtung, die einen vorläu figen Neigungswinkel des Fahrzeugs in dessen Fahrtrich tung, welcher eine einer Beschleunigung des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung entsprechende Komponente enthält, erfaßt,
- - eine die Beschleunigung des Fahrzeugs feststellende Ermittlungseinrichtung (60, 66, 68, S 41),
- - einen einen wahren Neigungswinkel (R) des Fahrzeugs durch Ausschließen der der von der Beschleunigungs- Ermittlungseinrichtung festgestellten Beschleunigung entsprechenden Komponente aus dem durch die Neigungs- Ermittlungseinrichtung erfaßten vorläufigen Winkel be stimmende Einrichtung (60, S 42) und
- - eine Entscheidungseinrichtung (60, S 44), die, wenn der bestimmte wahre Neigungswinkel (R) größer als ein vorbe stimmter Wert (R s) ist, bestimmt, daß sich das Fahrzeug auf einer Bergstraße befindet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zieldrehzahl-Bestimmungseinrich
tungen (60, S 4, S 5, S 7, S 14) die Zieldrehzahl im Flachstra
ßenbetrieb durch Addition eines ersten vorbestimmten Werts
zu der von den Fahrgeschwindigkeit-Ermittlungseinrichtun
gen (60, 66, 68, S 3) erfaßten Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit
und die Zieldrehzahl im Bergstraßenbetrieb durch Addition
eines zweiten vorbestimmten Werts, der kleiner als der
erste vorbestimmte Wert ist, zu der erfaßten Fahrgeschwin
digkeit festlegen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anti-Schlupf-Regelvorrichtung
(16, 22, 24, 38, 40, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 70) eine hy
draulisch betätigte, eine Bremskraft am Antriebsrad auf
bringende Bremse (38, 40) sowie eine einen an der Bremse
aufzubringenden Bremsdruck elektrisch regelnde Druckregel
vorrichtung (50, 52, 54, 56, 58, 60, 70) umfaßt, wobei
die Druckregelvorrichtung den Bremsdruck auf einen ersten
Pegel einregelt, wenn die Bergstraßen-Bestimmungseinrich
tungen (60, 66, 68, S 2, S 3, S 10 bis S 13, S 21 bis S 25, S 31
bis S 34, 90, S 41 bis S 44) bestimmen, daß sich das Fahrzeug
auf einer Bergstraße befindet, und wenn die Niedrigdreh
zahl-Ermittlungseinrichtungen (60, S 13) feststellen, daß
die erfaßte Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit niedriger ist
als der erste Schwellenwert, und unter anderen Bedingungen
den Bremsdruck auf einen zweiten Pegel, der niedriger ist
als der erste Pegel, einregelt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckregelvorrichtung (50, 52, 54, 56, 58, 60, 70)
eine im Bergstraßenbetrieb verwendete Bergstraßen-Steuer
tabelle sowie eine im Flachstraßenbetrieb verwendete Flach
straßen-Steuertabelle speichert, wobei die Berg- sowie
Flachstraßentabelle eine Mehrzahl von Druckregelbefehlen
darstellen, die einer Mehrzahl von Kombinationen entspre
chen, von denen jede einem Bereich aus einer Mehrzahl von
unterschiedlichen Drehzahlbereichen des Antriebsrades
(30, 32) sowie einem Bereich aus einer Mehrzahl von unter
schiedlichen Beschleunigungsbereichen des Antriebsrades
zugeordnet ist, daß die Mehrzahl der Druckregelbefehle
eine Mehrzahl von Druckregel-Betriebsarten, in denen der
Bremsdruck erhöht oder vermindert wird, festsetzt und daß
jeder der Druckregelbefehle der Bergstraßen-Steuertabelle
den ersten, gegenüber dem zweiten, durch einen entsprechen
den der Druckregelbefehle der Flachstraßen-Steuertabelle
erzeugten Pegel höheren Pegel liefert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62055082A JPH0620879B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 車両の加速スリツプ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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