DE3813478A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung eines blockierschutz-bremssystems fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Regelung eines hydraulisch betätigten Blockierschutz- Bremssystems (ABS-System) für ein Kraftfahrzeug, um ein über­ mäßiges Schlupfverhältnis eines Kraftfahrzeugrades während des Anlegens einer Bremse zu vermeiden, und insbesondere auf Verbesserungen im Zusammenhang mit einem Betrieb, um den an die Radbremse gelegten Bremsflüssigkeitsdruck zu vermindern.

Hydraulisch betriebene Bremsen werden in weitem Umfang für ein Kraftfahrzeug verwendet. Die Bremse wird durch einen von einer geeigneten Hydraulik-Druckquelle, wie einem Hauptbrems­ zylinder oder einer Hydraulikpumpe, erzeugten Flüssigkeits­ druck betätigt, so daß die Bremse am zugeordneten Rad des Fahrzeugs eine Bremskraft aufbringt.

Wenn der der Hydraulikbremse angelegte Flüssigkeitsdruck mit Bezug zum Reibungskoeffizienten einer Straßenoberfläche über­ mäßig hoch ist, so neigt das drehende Rad dazu, blockiert zu werden und auf der Straßenoberfläche zu rutschen. Selbst wenn das Rad nicht vollständig blockiert wird, so wird die Reibungs­ kraft zwischen der Lauffläche des Rades und der Straßenober­ fläche vermindert, wenn das Schlupfverhältnis des Rades einen optimalen Wert übersteigt. In diesem Fall wird der erforderli­ che Bremsweg des Fahrzeugs verlängert und/oder die Fahrstabi­ lität des Fahrzeugs verschlechtert.

Im Hinblick auf die oben erwähnte unerwünschte Erscheinung während des Anlegens der Bremse an das Rad wird die Hydraulik­ bremse in einer sog. Antiblockier- oder Antirutschweise gere­ gelt. Ein Beispiel für eine ABS-Regelvorrichtung ist in der JP-Patent-OS Nr. 58 - 26 661 (veröffentlicht 1983) offenbart. Bei dieser Vorrichtung wird ein Blockier- oder Rutschzustand des Rades, wie er durch einen Schlupfwert oder ein Schlupfver­ hältnis des Rades gekennzeichnet ist, durch Vergleichen eines Fahrzustandes des Fahrzeuges, wie einer Fahrgeschwindigkeit oder Verzögerungsrate des Fahrzeugs, mit einem Drehzustand des Rades, wie einer Drehzahl oder Verzögerungsrate des Rades, ermittelt. Das Schlupfverhältnis des Rades wird innerhalb eines optimalen Bereichs gehalten, indem auf der Grundlage des ermittelten Blockierzustandes des Rades der Bremsflüssigkeits­ druck erhöht, vermindert oder gehalten wird.

Ein derartiges ABS-System ist imstande, mit dem Vermindern des Bremsflüssigkeitsdrucks zu beginnen, wenn der Schlupfwert oder das Schlupfverhältnis des Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn eine vorbestimmte Druckverminderungszeit ver­ strichen ist, wird der Flüssigkeitsdruck auf dem verminderten Wert oder Pegel gehalten oder erhöht. Gemäß einer anderen Regelanordnung wird mit der Verminderung im Flüssigkeitsdruck begonnen, wenn die Verzögerungsrate des Rades unter einen vor­ bestimmten Wert abfällt. In diesem Fall wird der Flüssigkeits­ druck auf dem verminderten Wert oder Pegel gehalten oder er­ höht, wenn die Verzögerungsrate des Rades auf den vorbestimm­ ten Wert zurückgeführt wird. Dies sind einige Beispiele der Art und Weise, wie der Bremsflüssigkeitsdruck in einer bekann­ ten Blockierschutz- oder Antiblockierweise geregelt wird.

Da sich jedoch der Schlupf- oder Rutschzustand eines Fahr­ zeugrades in erheblicher Weise in Abhängigkeit von verschiede­ nen Bedingungen, Zuständen oder Parametern ändert, wenn die Bremse am Rad angezogen wird, bleibt ein zu lösendes Problem noch bestehen. Das heißt, der Bremsflüssigkeitsdruck kann nicht ausreichend um einen optimalen Größenwert vermindert werden, wenn der Flüssigkeitsdruck für eine vorbestimmte, feste Zeitspanne abgesenkt wird oder solange als die Verzögerungsra­ te des Rades unter einem vorbestimmten Wert liegt. Infolgedes­ sen sind die bekannten ABS-Regelsysteme nicht restlos zufrie­ denstellend, da als Mangel eine relativ lange Bremsstrecke des Fahrzeugs und/oder ein nicht zufriedenstellender Grad einer Geradlauf-Fahrstabilität des Fahrzeugs festzustellen sind.

Es ist deshalb die primäre Aufgabe der Erfindung, ein Verfah­ ren zur Regelung eines ABS-Bremssystems für ein Kraftfahrzeug anzugeben, wobei der Betrieb zum Absenken oder Vermindern des einer Bremse für ein Fahrzeugrad angelegten Bremsflüssigkeits­ drucks in einer verbesserten Weise geregelt wird, durch die es möglich ist, exakt das Schlupfverhältnis des Rades zu re­ geln, so daß es ohne Rücksicht auf sich ändernde Bedingungen oder Zustände während eines Anlegens der Bremse an das Rad innerhalb eines optimalen Bereichs gehalten werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist in der Schaffung eines Regelsystems oder einer Regelvorrichtung zu sehen, das bzw. die das Regelverfahren gemäß der Erfindung in geeigneter Weise in die Praxis umsetzen kann.

Die primäre Aufgabe kann gemäß einem Gesichtspunkt der Erfin­ dung gelöst werden, wonach ein Verfahren zur Regelung eines ABS-Bremssystems mit einer Bremse für ein Kraftfahrzeugrad vorgesehen wird, wobei ein Schlupfverhältnis eines Fahrzeug­ rades innerhalb eines optimalen Bereichs gehalten wird, indem ein Rutsch- oder Blockierzustand des Rades auf der Grundlage eines Fahrzustandes des Fahrzeugs und eines Drehzustandes des Rades ermittelt wird und indem der an die Bremse angeleg­ te Bremsflüssigkeitsdruck in Abhängigkeit vom ermittelten Blockierzustand des Rades erhöht, vermindert oder gehalten wird, das die Schritte umfaßt: (a) Ermitteln eines Ablaufs einer vorbestimmten Druckverminderungszeit nach dem Beginn einer Abnahme im Bremsflüssigkeitsdruck, (b) Ermitteln einer Abbrems- oder Verzögerungsrate in der Drehzahl des Rades, wenn die Druckverminderungszeit verstrichen ist, (c) Bestimmen einer Verlängerungszeit, während welcher der Bremsflüssigkeitsdruck weiter verringert wird, wobei diese Verlängerungszeit so be­ stimmt wird, daß sie mit der ermittelten Abbremsrate des Rades größer wird, und (d) Vermindern des Bremsflüssigkeitsdrucks für die vorbestimmte Verlängerungszeit.

Bei dem ABS-Regelverfahren gemäß der Erfindung, das oben skiz­ ziert wurde, wird die Abbremsrate des Rades ermittelt, nachdem der Bremsflüssigkeitsdruck für die vorbestimmte Druckvermin­ derungszeit abgesenkt wird. Die Verlängerungszeit für das wei­ tere Absenken des Bremsflüssigkeitsdrucks wird in Abhängig­ keit von der ermittelten Verzögerungs- oder Abbremsrate des Rades bestimmt. Da die zweite Druckverminderungszeit, d.h. die Verlängerungszeit, auf der Grundlage der ermittelten Ab­ bremsrate bestimmt wird, wird die gesamte Druckverminderungs­ zeit so justiert, daß sie dem sich ändernden Zustand, in dem das Rad gebremst wird, angepaßt ist. Insofern gewährleistet das Regelverfahren gemäß der Erfindung eine adäquate ABS-Re­ gelung des Bremsflüssigkeitsdrucks, um den Schlupfwert oder das Schlupfverhältnis des Rades mit erhöhter Genauigkeit in­ nerhalb des optimalen Bereichs zu halten.

Der Rutsch- oder Blockierzustand des Rades kann als eine Dif­ ferenz zwischen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Drehzahl oder Umlaufgeschwindigkeit des Rades ermittelt werden. Das Herabsetzen des Bremsflüssigkeitsdrucks für die vorbestimmte Verminderungszeit kann begonnen werden, nachdem diese Differenz einen vorbestimmten Wert übersteigt. In diesem Fall kann mit dem Vermindern der vorbestimmten Druckverminde­ rungszeit - insbesondere mit der anfänglichen Verminderung - begonnen werden, wenn die Differenz einen vorbestimmten Wert übersteigt und wenn die vor dem Beginn ermittelte Verzögerungs­ rate des Rades einen vorbestimmten Schwellenwert überschrei­ tet.

In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung umfaßt das Ver­ fahren des weiteren die Schritte des Entscheidens, ob die Ab­ bremsrate des Rades sich erhöht oder vermindert, wenn die vor­ bestimmte Verlängerungszeit verstrichen ist, und das Fortset­ zen des Betriebs zur Verminderung des Bremsflüssigkeitsdrucks auch nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit, wenn die Abbremsrate sich bei Verstreichen der Verlängerungszeit er­ höht, oder des Haltens des Bremsflüssigkeitsdrucks nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit, wenn die Abbremsrate sich bei Verstreichen der Verlängerungszeit vermindert. Gemäß dieser Ausbildung wird der Flüssigkeitsdruck kontinuierlich nach der verlängerten Zeitspanne einer Druckverminderung herabgesetzt oder alternativ der verminderte Druck beibehalten. Diese bei­ den Alternativen werden in Abhängigkeit von der vorausgehenden Entscheidung, ob die Abbremsrate des Rades sich am Ende der verlängerten Zeitspanne einer Druckabsenkung erhöht oder ver­ kleinert, gewählt. In diesem Fall wird insofern der Drehzu­ stand oder die Abbremsrate des Rades zweimal nach der anfäng­ lichen Verminderung des Flüssigkeitsdrucks ermittelt, um auf diese Weise einen ABS-Regelvorgang des Bremsflüssigkeitsdrucks zu bewirken. Der Flüssigkeitsdruck wird auf der Grundlage der zwei Bestimmungen für den aktuellen Zustand des Rades ver­ mindert, so daß der ABS-Regelvorgang mit einer gesteigerten Genauigkeit bewerkstelligt werden kann.

Bei dieser Ausbildung gemäß der Erfindung kann die Entschei­ dung, ob die Abbremsrate des Rades sich erhöht oder vermin­ dert, bewerkstelligt werden, nachdem der Flüssigkeitsdruck für eine vorbestimmte Druckhaltezeit nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit beibehalten wird. Der Vorgang, um den Bremsflüssigkeitsdruck nach dem Verstreichen der Verlängerungs­ zeit zu vermindern, kann sich fortsetzen, bis die Abbremsrate mit ihrem Abnehmen beginnt. Vorzugsweise wird nach dem Been­ den des Vorgangs zum Absenken des Flüssigkeitsdrucks im An­ schluß an die Abnahme der Verlängerungszeit der Flüssigkeits­ druck für eine vorbestimmte Regelzeit, die vom Beginn der an­ fänglichen Abnahme im Flüssigkeitsdruck an gemessen wird, ge­ halten. In ähnlicher Weise wird vorgezogen, daß der Schritt des Haltens des Flüssigkeitsdrucks nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit fortgeführt wird, bis die vorbestimmte Regel­ zeit verstrichen ist.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird der Schritt des Bestimmens der Verlängerungszeit bewerkstelligt, indem zuerst eine Beziehung zwischen einer Mehrzahl von aufeinander­ folgenden Bereichen der Abbremsrate des Rades sowie einer ent­ sprechenden Mehrzahl von unterschiedlichen Werten der Verlän­ gerungszeit bestimmt und dann einer der unterschiedlichen Werte der Verlängerungszeit gewählt wird, der der Abbrems­ rate, die bei Verstreichen der vorbestimmten Druckverminde­ rungszeit ermittelt wurde, entspricht.

Die zweite Aufgabe der Erfindung kann gemäß einem anderen Ge­ sichtspunkt dieser gelöst werden, wonach ein Regelsystem oder eine Regelvorrichtung für ein ABS-Bremssystem mit einer Bremse für ein Fahrzeugrad geschaffen wird, welches bzw. welche Er­ mittlungseinrichtungen zur Feststellung eines Rutsch- oder Blockierzustandes des Rades auf der Grundlage eines Fahrzustan­ des des Fahrzeugs und eines Drehzustandes des Rades sowie eine Druckregeleinrichtung zum Einhalten eines Schlupfverhältnis­ ses des Rades innerhalb eines optimalen Bereichs durch Erhö­ hen, Absenken und Halten eines an die Bremse für das Rad ge­ legten Bremsflüssigkeitsdrucks in Abhängigkeit vom ermittel­ ten Blockierzustand des Rades enthält, wobei das Regelsystem umfaßt: (a) Zeitmeßeinrichtungen, die eine vorbestimmte Druck­ verminderungszeit, während welcher der Flüssigkeitsdruck ab­ gesenkt wird, messen, (b) Ermittlungseinrichtungen, die eine Abbrems- oder Verzögerungsrate in der Drehzahl oder Umlaufge­ schwindigkeit des Rades feststellen, wenn die Druckverminde­ rungszeit verstrichen ist, und (c) Einrichtungen, die die Ver­ minderungszeit verlängern und diese Verlängerungszeit, während welcher der Flüssigkeitsdruck weiter abgesenkt wird, so be­ stimmen, daß sich die Verlängerungszeit mit der ermittelten Abbremsrate des Rades erhöht, wobei die die Verminderungszeit verlängernden Einrichtungen die Druckregeleinrichtungen betä­ tigen, um den Flüssigkeitsdruck für die bestimmte Verlänge­ rungszeit weiter herabzusetzen.

Ein solches Regelsystem gemäß der Erfindung kann ferner Ein­ richtungen umfassen, die bestimmen, ob die Verzögerungsrate des Rades ansteigt oder abfällt, wenn die vorbestimmte Ver­ längerungszeit verstrichen ist, und die den Druck regeln, so daß ein Betrieb für eine Vermindung des Flüssigkeitsdrucks selbst nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit fortgesetzt wird, wenn die Verzögerungsrate nach dem Verstreichen der Ver­ längerungszeit ansteigt, oder daß alternativ der Flüssigkeits­ druck nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit, gehalten wird, wenn die Verzögerungsrate nach Ablauf der Verlängerungs­ zeit abnimmt.

Die Aufgabe wie auch weitere Ziele sowie die Merkmale und Vor­ teile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeich­ nungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schaltplan eines hydraulisch betätigten ABS- Bremssystems für ein Kraftfahrzeug, bei dem das ABS- Regelsystem in einer Ausführungsform gemäß der Erfin­ dung zur Anwendung kommen kann;

Fig. 2 ein Blockbild einer Ausführungsform eines elektrischen Regelsystems für das Bremssystem von Fig. 1 zur Umset­ zung des erfindungsgemäßen ABS-Regelverfahrens in die Praxis;

Fig. 3 einen Flußplan einer Druckverminderungs-Steuerroutine, die in einem Programmspeicher eines ROM des Regelsy­ stems von Fig. 2 gespeichert ist;

Fig. 4 ein Diagramm, das die in einem Verlängerungszeitspei­ cher des ROM gespeicherte Beziehung zwischen einer Abbrems- oder Verzögerungsrate der Raddrehzahl des Fahrzeugs und einer Druckverminderungs-Verlängerungs­ zeit darstellt;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels eines von dem Steuersystem von Fig. 2 durchgeführten Druckregel­ vorgangs gemäß der Erfindung;

Fig. 6 und 7 Darstellungen zur Erläuterung eines Beispiels einer Druckverminderungsregelung gemäß dem ABS-Regel­ system der Erfindung und einer Änderung in der Abbrems­ rate der Raddrehzahl;

Fig. 8 einen Flußplan eines Teils einer Druckverminderungs- Steuerroutine, die bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in Anwendung auf ein ABS-Bremssystem für ein Vierrad-Kraftfahrzeug, wobei zwei voneinander unabhängige Hydrauliksysteme für ein Paar von Vorder- und ein Paar von Hinterrädern vorgesehen sind, erläutert.

Der in Fig. 1 gezeigte Hauptbremszylinder 10 hat zwei vonein­ ander unabhängige Druckkammern und ist imstande, Flüssigkeits­ drücke zu erzeugen, die einer an einem Bremspedal 12 des Fahr­ zeugs einwirkenden Betätigungskraft proportional sind. Der in einer der beiden Kammern des Hauptbremszylinders 10 entwickelte Flüssigkeitsdruck wird über ein Dosier-/Umgehungsventil 14 einer ersten Primär-Fluidleitung zugeführt. Diese Leitung 16 ist in zwei Zweigleitungen aufgeteilt, die über jeweilige Magnet-Dreistellungswegeventile 18 an zugeordnete Vorderrad- Bremszylinder 29 angeschlossen sind. Der in der anderen der beiden Kammern des Hauptbremsyzlinders 10 erzeugte Flüssig­ keitsdruck wird einer zweiten Primär-Fluidleitung über das Dosier-/Umgehungsventil 14 zugeführt. In dieser Fluidleitung 22 ist ein weiteres Magnet-Dreistellungswegeventil 24 angeord­ net. Die Fluidleitung 22 ist an einer stromab vom Wegeventil 24 liegenden Stelle in zwei Zweigleitungen aufgeteilt, die jeweils mit einem zugeordneten Hinterrad-Bremszylinder 26 ver­ bunden sind. Insofern hat das Bremssystem zwei unabhängige Hydraulikkreise, nämlich einen für die Vorderrad-Bremszylinder 20, um an den Vorderrädern des Fahrzeugs eine Bremswirkung hervorzurufen, und einen anderen für die Hinterrad-Bremszylin­ der 26, um die Hinterräder des Fahrzeugs abzubremsen.

Wenn der vordere Hydraulikkreis mit der ersten Primär-Fluid­ leitung 16 funktionsfähig ist, dann wirkt das Dosier-/Umge­ hungsventil 14 dahingehend, den empfangenen Hauptbremszylinder­ druck proportional zu vermindern und diesen verminderten Druck an den hinteren Hydraulikkreis mit der zweiten Primär-Fluidlei­ tung 22 zu liefern. Ist der vordere Hydraulikkreis nicht in seiner normalen Funktion oder schadhaft, dann überträgt das Dosier-/Umgehungsventil 14 den Hauptbremszylinderdruck an die Hinterrad-Bremszylinder 26 ohne die proportionale Druck­ verminderung.

Die Dreistellungswegeventile 18 befinden sich normalerweise in einer Druckerhöhungsstellung, in der die Vorderrad-Brems­ zylinder 20 über die Ventile 18 mit dem Hauptbremszylinder 10 in Verbindung stehen. Wenn eine Magnetspule 30 eines jeden Ventils 18 durch einen elektrischen Strom mit einem vergleichs­ weise großen Wert erregt wird, dann wird das Ventil 18 in eine Druckverminderungsstellung umgeschaltet, in welcher der zuge­ ordnete Vorderrad-Bremszylinder 20 vom Hauptbremszylinder 10 getrennt und durch das Ventil 18 mit einem Vorratsbehälter 32 in Verbindung gebracht wird. Bei einer Erregung der Magnet­ spule 30 mit einem Strom von vergleichsweise niedriger Größe wird das Ventil 18 in eine Druckhaltestellung geschaltet, in der der Vorderrad-Bremszylinder 20 sowohl gegenüber dem Haupt­ bremszylinder 10 wie gegenüber dem Vorratsbehälter 32 abge­ trennt ist. In gleichartiger Weise wird das Magnet-Dreistel­ lungswegeventil 24 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand seiner Magnetspule 34 betätigt, so daß dieses Ventil 24 in ausgewählter Weise in seine Druckerhöhungsstellung für eine Verbindung zwischen den Hinterrad-Bremszylindern 26 sowie dem Hauptbremszylinder 10, in eine Druckverminderungsstellung für eine Verbindung zwischen den Hinterrad-Bremszylindern 26 und einem Vorratsbehälter 36 oder in eine Druckhaltestellung zur Trennung der Zylinder 26 vom Hauptbremszylinder 10 sowie vom Vorratsbehälter 36 geschaltet wird.

Die Bremsflüssigkeit im Vorratsbehälter 32 wird von einer Pumpe 38 unter Druck gesetzt und zur Primär-Fluidleitung 16 durch eine Pumpendruckleitung 40 geführt. In der Druckleitung 40 liegt ein Dämpfer 42, der eine Förderdruckschwankung der von der Pumpe 38 unter Druck abgegebenen Flüssigkeit dämpft. Ferner befinden sich in der Druckleitung 40 zwei Rückschlag­ ventile 44, die eine Flüssigkeitsströmung in einer Richtung von der Primär-Fluidleitung 16 in den Dämpfer 42 unterbinden.

Der hintere Hydraulikkreis weist eine Pumpe 46, eine Pumpen­ druckleitung 48, einen Dämpfer 50 sowie ein Rückschlagventil 52, die denselben Bauteilen im frontseitigen System gleichar­ tig sind, auf.

Der vordere Hydraulikkreis ist auch mit zwei Rücklaufleitun­ gen 54 versehen, die eine Rückströmung der unter Druck stehen­ den Flüssigkeit von den Vorderrad-Bremszylindern 20 in den Hauptbremszylinder 10 unter Umgehung des jeweiligen Wegeventils 18 zulassen. In jeder Rücklaufleitung 54 liegt ein Rückschlag­ ventil 56, das eine Flüssigkeitsströmung zu dem jeweiligen Vorderrad-Bremszylinder 20 hin verhindert. Der vordere Hydrau­ likkreis ist ferner mit einer Umgehungsleitung 62, in der ein normalerweise offenes Absperrventil 58 liegt, und mit zwei Rückschlagventilen 60 ausgestattet. Wenn der vom Hauptbrems­ zylinder 10 entwickelte Druck an die Vorderrad-Bremszylinder 20 gelegt wird, dann wird die unter Druck stehende Flüssigkeit diesen Zylindern 20 durch die Umgehungsleitung 62 wie auch durch die Primär-Fluidleitung 16 zugeführt, so daß die Zylin­ der 20 mit einer ausreichend hohen Strömungsmenge an Druck­ flüssigkeit betätigt werden.

Der hintere Hydraulikkreis ist mit einer Rücklaufleitung 66 versehen, die mit einem Rückschlagventil 64 ausgestattet ist, jedoch fehlt diesem Hydraulikkreis eine Umgehungsleitung.

Die Fig. 2 zeigt ein elektrisches Steuersystem zur Regelung der Magnet-Dreistellungswegeventile 18 sowie 24 und des Ab­ sperrventils 58. Das Steuersystem wird im Prinzip von einem ABS-Steuergerät 70 gebildet, welches in der Hauptsache aus einem Computer besteht. Dieses ABS-Steuergerät 70 umfaßt eine Zentraleinheit (CPU) 72, einen Festwertspeicher (ROM) 74, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 76, ein Eingabeteil 80, ein Ausgabeteil 94 und eine Datensammelleitung 78 für die wechselwirkende Verbindung innerhalb des Computers. An das Eingabeteil 80 sind Drehzahlfühler 84, 88 und 90 sowie ein Bremspedalschalter 92, der die Lage des niedergedrückten Bremspedals erfaßt, angeschlossen. Der Drehzahlfühler 84 ermit­ telt eine mittlere Drehzahl des linken und rechten Hinterra­ des des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Drehzahl einer An­ triebswelle des Fahrzeugs, während die Drehzahlfühler 88 und 90 die Drehzahlen des linken und des rechten Vorderrades er­ fassen. An das Ausgabeteil 94 des Steuergeräts 70 sind die oben beschriebenen Dreistellungswegeventile 18 und 24 sowie das Absperrventil 58 angeschlossen.

Die CPU 72 enthält einen Zeitgeber 98, dessen Funktion noch erläutert werden wird. Der ROM 74 enthält einen Programmspei­ cher 100, in dem verschiedene Druckregel-Steuerprogramme ge­ speichert sind, wie eine Druckverminderungsroutine, die durch den Flußplan von Fig. 3 wiedergegeben wird. Ferner enthält der ROM 74 einen Fest-Verminderungszeitspeicher 102 zur Spei­ cherung einer Druckverminderungs-Regelzeit T 3 und einen Halte­ zeitspeicher 106 zur Speicherung einer Druckhaltezeit Th. Des weiteren ist dem ROM 74 ein Verlängerungszeitspeicher 108 zur Speicherung einer Beziehung zwischen einer Abbrems- oder Verzögerungsrate α der Fahrzeug-Raddrehzahl und einer Verlän­ gerungszeit T 2, während welcher die Druckverminderungszeit erstreckt wird, eingegliedert. Das heißt, daß der Verlänge­ rungszeitspeicher 108 eine Datentafel (Map) speichert, um die Verlängerungszeit T 2 in Abhängigkeit von der Verzögerungsrate α der Raddrehzahl zu erhalten.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 wird ein Beispiel für einen Betrieb zur Regelung eines an die Radbremszylinder 20 und 26 in dem ABS-Bremssystem von Fig. 1 durch das in Fig. 2 gezeig­ te Steuersysteme angelegten Bremsflüssigkeitsdrucks be­ schrieben.

Wenn das Bremspedal 12 betätigt wird, dann wird der Bremsflüs­ sigkeitsdruck P so angehoben, wie das im untersten Teil von Fig. 5 angedeutet ist, und eine Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit Vb beginnt abzunehmen, wie das im obersten Teil von Fig. 5 angedeutet ist. Die Fahrgeschwindigkeit Vb wird durch die CPU 72 auf der Grundlage der höchsten der Geschwindigkeiten, die vom Hinterrad-Drehzahlfühler 84, vom linken Vorderrad-Drehzahl­ fühler 88 und vom rechten Vorderrad-Drehzahlfühler 90 erfaßt wurden, berechnet.

Wenn die an irgendeines der vier Räder angelegte Bremskraft übermäßig groß wird, dann wird die Drehzahl Vw dieses Rades, die im folgenden der Einfachheit halber als Raddrehzahl be­ zeichnet wird, im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit Vb abge­ senkt. Das dem betroffenen Rad zugeordnete Magnet-Wegeventil 18 bzw. 24 wird von der Druckerhöhungsstellung in die Druckver­ minderungsstellung geschaltet, um den Flüsigkeitsdruck im zu­ geordneten Radbremszylinder 20 bzw. 26 zu vermindern, wie im dritten Teil von Fig. 5 (von deren Oberseite her gezählt) an­ gedeutet ist, wenn die Raddrehzahl Vw niedriger wird als eine vorbestimmte Ziel-Raddrehzahl Vo, die niedriger ist als die Fahrgeschwindigkeit Vb, und wenn die Verzögerungsrate α des betroffenen Rades niedriger wird als ein vorbestimmter Schwellenwert α o, wie im zweiten Teil von Fig. 5 (von deren Oberseite her gezählt) angedeutet ist. Die Ziel-Raddrehzahl Vo ist um einen Betrag, der einem optimalen Schlupfverhältnis der Räder entspricht, niedriger als die Raddrehzahl Vb. Wenn die beiden obigen Bedingungen erfüllt sind, beginnt der an die betroffenen Radbremszylinder 20 bzw. 26 angelegte Flüs­ sigkeitsdruck P, der erhöht worden ist, mit seiner Abnahme. Als Ergebnis der Verminderung im Bremsdruck wird das Schlupf­ verhältnis des betroffenen Rades vermindert, und die Verzöge­ rungsrate α dieses Rades beginnt zu einer bestimmten Zeit nach dem Beginn der Bremsdruckverminderung sich zu erhöhen.

Dann wird der Flüssigkeitsdruck P rapid oder langsam erhöht oder auf demselben Pegel gehalten oder rapid oder langsam ver­ mindert, so daß der Druck P auf einem nahezu optimalen Pegel gehalten wird, wodurch die Raddrehzahl Vw so geregelt wird, daß sie auf einem Wert, der nahezu der Ziel-Raddrehzahl Vo gleich ist oder nahe an dieser liegt, gehalten wird. Da der Betrieb, um den Flüssigkeitsdruck P für eine ABS-Bremsregelung zu halten oder zu erhöhen, in einer üblichen Weise bewirkt wird und für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist, werden weitere Einzelheiten des Druckhalte- oder Druckerhöhungsvorgangs nicht erläutert.

Im folgenden wird der Druckverminderungsvorgang unter Bezug­ nahme auf den Flußplan von Fig. 3 näher beschrieben. Wenn bei der dargestellten Ausführungsform die Raddrehzahl Vw unter den vorbestimmten Zielwert Vo zum ersten Mal abgesenkt wird, dann wird die Druckverminderungs-Steuerroutine von Fig. 3 nur dann ausgelöst, wenn oder nachdem die Rad-Verzögerungs­ rate a sich unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts α o befindet oder unter diesen abgesenkt wird. Für das zweite und das folgende Auftreten der Verminderung der Raddrehzahl Vw unter den Zielwert Vo wird die Druckverminderungs-Steuerrou­ tine ohne Rücksicht auf die Radverzögerungsrate gestartet.

Gemäß Fig. 3 geht bei Erzeugen eines Druckverminderungsbefehls von dem ABS-Steuergerät 70 im Schritt S 1 die Prozeßsteuerung zum Schritt S 2, in dem der Zeitgeber 98 der CPU 72 zurückge­ stellt und ausgelöst wird. Dann geht die Prozeßsteuerung zum Schritt S 3, um zu prüfen, ob die vorbestimmte Druckverminde­ rungszeit T 1, die im Fest-Verminderungszeitspeicher 102 gespei­ chert ist, verstrichen ist oder nicht, d.h., der Schritt S 3 wird wiederholt ausgeführt, bis der Inhalt des Zeitgebers 98 die vorbestimmte Zeit T 1 überschreitet. Demzufolge wird der Flüssigkeitsdruck P für die vorbestimmte oder feste Druckver­ minderungszeit T 1 abgesenkt, wie in Fig. 6 dargestellt ist.

Nach dem Verstreichen der festen Druckverminderungszeit T 1 geht die Steuerung zum Schritt S 4 über, in dem die CPU 72 die Verzögerungsrate α des betroffenen Rades einliest. An den Schritt S 4 schließt sich der Schritt S 5 an, in dem die CPU 72 die Verlängerungszeit T 2 auf der Grundlage der im Schritt S 4 erlangten Verzögerungsrate α und entsprechend der Beziehung von Fig. 4, die im Verlängerungszeitspeicher 108 gespeichert ist, bestimmt. Die Beziehung wird so festgelegt, daß die Ver­ längerungszeit T 2 sich mit der Radverzögerungsrate (der abso­ lute Wert der Radverzögerungsrate hat ein negatives Vorzeichen) erhöht. Anschließend geht die Prozeßsteuerung zum Schritt S 6 über, um zu bestimmen, ob eine Summe der festen Druckvermin­ derungszeit T 1 und der Verlängerungszeit T 2 verstrichen ist oder nicht, d.h., der Schritt S 6 wird wiederholt, bis der In­ halt des Zeitgebers 98 die Summe (T 1 + T 2) übersteigt. Demzu­ folge wird der Flüssigkeitsdruck P für die Zeitspanne (T 1 + T 2) erniedrigt, wie in Fig. 6 gezeigt ist.

Nach dem Verstreichen der Zeitspanne (T 1 + T 2) werden die Schritte S 7 und S 8 ausgeführt, um den gegenwärtigen Flüssig­ keitsdruck P für die vorbestimmte, im Haltezeitspeicher 106 gespeicherte Druckhaltezeit aufrechtzuerhalten. Dann geht die Prozeßsteuerung zum Schritt S 9 weiter, um zu entscheiden, ob sich die Radverzögerungsrate α erhöht oder nicht. Diese Ent­ scheidung wird bewerkstelligt, indem zwei Werte der Verzöge­ rungsrate α zu zwei Zeitpunkten, die eine sehr kurze Zeitspan­ ne begrenzen, erlangt werden und bestimmt wird, ob eine Diffe­ renz eines absoluten Werts der ersten erlangten Verzögerungs­ rate von einem absoluten Wert der zuletzt erlangten Verzöge­ rungsrate ein positiver Wert ist oder nicht. Ist die Verzöge­ rungsrate α konstant oder nimmt sie ab, dann geht die Prozeß­ steuerung unter Überspringen der Schritte S 10 und S 11 zum Schritt S 12 über, in dem ein Druckhaltebefehl erzeugt wird. Aus der Fig. 6 folgt, daß der Flüssigkeitsdruck P für die Zeitspanne der vorbestimmten Zeit T 1 plus der Verlängerungs­ zeit T 2 vermindert wird, wobei das jeweils zugeordnete Wege­ ventil 18 bzw. 24 in die Druckverminderungsstellung geschal­ tet wird, und danach auf einem verminderten Pegel gehalten wird. Die Bedeutung der Druckhaltezeit Th, die sich an die Zeitspan­ ne (T 1 + T 2) anschließt, liegt in der Bestimmung, ob sich die Radverzögerungsrate α erhöht oder vermindert, nachdem der Flüsigkeitsdruck P für die Druckhaltezeit Th, die sich an den Ablauf der gesamten Druckverminderungszeit (T 1 + T 2) an­ schließt, konstantgehalten worden ist.

Wenn sich selbst nach dem Ablauf der Druckhaltezeit Th die Radverzögerungsrate α noch erhöht, dann wird eine bestätigen­ de Bestimmung (JA) im Schritt S 9 erhalten und im Schritt S 10 ein Druckverminderungsbefehl erzeugt. Dann geht die Prozeßsteu­ erung zum Schritt S 11 über, um zu entscheiden, ob die Verzöge­ rungsrate α mit ihrer Abnahme begonnen hat. Der Schritt S 11 wird wiederholt, bis eine positive Entscheidung (JA) im Schritt S 11 erhalten wird. Das heißt mit anderen Worten, daß das je­ weils zugehörige Wegeventil 18 bzw. 24 in der Druckverminde­ rungsstellung gehalten wird, um den Flüssigkeitsdruck P weiter abzusenken, bis die Verzögerungsrate α mit einem Abnehmen be­ gonnen hat, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Wenn im Schritt S 11 eine positive Entscheidung erhalten wird, dann geht die Steuerung zum Schritt S 12, um den verminderten Flüssigkeits­ druck P zu halten. Somit wird nach dem Ablauf der Druckhalte­ zeit Th der Flüssigkeitsdruck P für eine geeignete Zeitspanne vermindert, bis die Verzögerungsrate α abzunehmen beginnt.

Der im Schritt S 12 erzeugte Druckhaltebefehl wird aufrechter­ halten, bis eine positive Entscheidung (JA) im Schritt S 13 erhalten wird oder bis die vorbestimmte, im Verminderungs- Regelzeitspeicher 104 gespeicherte Druckverminderungs-Regel­ zeit T 3 verstrichen ist. Bei Ablauf dieser Regelzeit T 3 ist eine (1) Druckverminderungs-Steuerroutine beendet, und der Flüssigkeitsdruck P wird in einer üblichen ABS-Regelweise gehalten oder erhöht.

Bei der im Flußplan von Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die Druckverminderungs-Steuerroutine, die aus den Schrit­ ten S 1 bis S 13 besteht, nur einmal für einen Druckverminde­ rungsbefehl ausgeführt. Jedoch kann die Druckverminderungs- Steuerroutine von Fig. 3 durch eine abgewandelte, in Fig. 8 gezeigte Druckverminderungs-Steuerroutine ersetzt werden. In diesem Fall geht die Prozeßsteuerung zur Haupt-Steuerrouti­ ne jedesmal zurück, wenn eine negative Entscheidung (NElN) in irgendeinem der Schritte Sx 1, Sx 2, Sx 3, Sx 4 und Sx 5, die den Entscheidungsschritten S 3, S 6, S 8, S 11 und S 13 der Routine von Fig. 3 entsprechen, erhalten wird. Das bedeutet, daß bei Erhalt einer negativen Entscheidung in irgendeinem der Schritte Sx 1-Sx 5 die Prozeßsteuerung zum Schritt S 21 (Beginn der Druckverminderungs-Steuerroutine) durch die Hauptroutine zurückgeht, um die Druckverminderungs-Steuerroutine zu wiederholen. Die Schritte S 22 und S 23 entsprechen den Schritten S 1 und S 2 der in Fig. 3 gezeigten Routine. Der Schritt S 21 ist vorgesehen, um die Schritte S 22 und S 23 zu überspringen, nachdem eine negative Entscheidung in irgendeinem der Schritte Sx 1-Sx 5 nach dem Erzeugen des Druckverminderungsbefehls im Schritt S 22, d.h., nachdem der Schritt S 24 ausgeführt worden ist, erhalten wird.

Durch die Erfindung wird ein System zur Regelung eines Bloc­ kierschutz-Regelsystems mit einer Bremse für ein Kraftfahrzeug­ rad offenbart, wonach ein Rutsch- oder Blockierzustand des Rades durch eine Fühleinrichtung auf der Grundlage eines Fahr­ zustandes des Fahrzeugs und eines Drehungszustandes des Rades ermittelt sowie ein Schlupfverhältnis des Rades innerhalb eines optimalen Bereichs durch eine Druckregelvorrichtung gehalten wird, indem im Ansprechen auf den ermittelten Bloc­ kierzustand des Rades ein der Bremse angelegter Bremsflüssig­ keitsdruck erhöht, vermindert und gehalten wird. Eine vorbe­ stimmte Druckverminderungszeit, während welcher der Brems­ flüssigkeitsdruck vermindert wird, wird durch eine Meßeinrich­ tung gemessen. Eine Verzögerungsrate in der Umlaufgeschwin­ digkeit des Rades wird, wenn die Druckverminderungszeit ver­ strichen ist, durch eine Fühleinrichtung ermittelt. Es ist eine Einrichtung zur Bestimmung einer Verlängerungszeit, wäh­ rend der der Flüssigkeitsdruck weiter vermindert wird, so daß die Verlängerungszeit mit der ermittelten Verzögerungsrate des Rades ansteigt, vorgesehen. Die Druckregeleinrichtung wird betätigt, um den Flüssigkeitsdruck für die bestimmte Verlängerungszeit weiter zu vermindern.

Obwohl die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausfüh­ rungsformen wörtlich und bildlich erläutert wurde, so ist sie auf die dargelegten Einzelheiten keineswegs beschränkt, da dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Abwand­ lungen 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. Verfahren zur Regelung eines Blockierschutz-Bremssystems mit einer Bremse für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Schlupfverhältnis eines Fahrzeugrades innerhalb eines optimalen Bereichs durch Ermitteln eines Rutsch- oder Blockierzustandes des Rades auf der Grundlage eines Fahrzustan­ des des Fahrzeugs sowie eines Drehzustandes des Rades durch Erhöhen, Absenken und Halten eines an die Bremse im Anspre­ chen auf den ermittelten Blockierzustand des Rades geleg­ ten Bremsflüssigkeitsdrucks gehalten wird, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - Ermitteln eines Ablaufs einer vorbestimmten Druckvermin­ derungszeit (T 1) nach dem Beginn einer Abnahme im Brems­ flüssigkeitsdruck (P),
• - Ermitteln einer Verzögerungsrate (α) einer Drehzahl des Rades nach dem Verstreichen der Druckverminderungszeit (T 1),
• - Bestimmen einer Verlängerungszeit (T 2), während welcher der Bremsflüssigkeitsdruck (P) weiter vermindert wird, wobei diese Verlängerungszeit so bestimmt wird, daß sie sich mit der ermittelten Verzögerungsrate des Rades er­ höht, und
• - Absenken des Bremsflüssigkeitsdrucks (P) für die bestimm­ te Verlängerungszeit (T 2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die wei­ teren Schritte:

• - Entscheiden nach dem Verstreichen der bestimmten Verlän­ gerungszeit (T 2), ob sich die Verzögerungsrate (α) des Rades erhöht oder vermindert, und
• - Fortsetzen eines Betriebs zum Absenken des Bremsflüssig­ keitsdrucks (P) selbst nach dem Verstreichen der Verlän­ gerungszeit (T 2), wenn sich die Verzögerungsrate nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit erhöht, und Hal­ ten des Bremsflüssigkeitsdrucks (P) nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit (T 2), wenn sich die Verzögerungs­ rate nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit vermin­ dert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Entscheidung, ob sich die Verzögerungsrate (α) des Rades erhöht oder vermindert, das Halten des Brems­ flüssigkeitsdrucks (P) für eine vorbestimmte Druckhalte­ zeit (Th) nach dem Verstreichen der Verlängerungszeit (T 2) und das Entscheiden, ob sich die Verzögerungsrate des Rades nach dem Verstreichen der Druckhaltezeit (Th) erhöht oder vermindert, umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Fortsetzens eines Betriebs zum Absen­ ken des Bremsflüssigkeitsdrucks (P) andauert, bis sich die Verzögerungsrate (α) zu vermindern beginnt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Beendigung des Schritts zum Fortsetzen eines Be­ triebs für das Absenken des Bremsflüssigkeitsdrucks (P) dieser bis zum Verstreichen einer vorbestimmten Regelzeit (T 3) vom Beginn einer Abnahme im Bremsflüssigkeitsdruck (P) gehalten wird, wobei der Schritt des Haltens des Brems­ flüssigkeitsdrucks nach dem Verstreichen der Verlängerungs­ zeit (T 2) andauert, bis die vorbestimmte Regelzeit (T 3) verstrichen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Bestimmung einer Verlän­ gerungszeit (T 2) die Bestimmung einer Beziehung zwischen einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Bereichen der Ver­ zögerungsrate (α) des Rades sowie einer entsprechenden Mehrzahl von unterschiedlichen Werten der Verlängerungs­ zeit (T 2) und die Auswahl von einem der unterschiedlichen Werte der Verlängerungszeit, welcher der bei Verstreichen der vorbestimmten Druckverminderungszeit (T 1) ermittelten Verzögerungsrate entspricht, umfaßt.

7. Vorrichtung zur Regelung eines Blockierschutz-Bremssystems mit einer Bremse für ein Rad eines Kraftfahrzeugs, mit einer Ermittlungseinrichtung (70, 84, 88, 90), die einen Rutsch- oder Blockierzustand des Rades auf der Grundlage eines Fahrzustandes des Fahrzeugs sowie eines Drehzustandes des Rades erfaßt, und mit einer Druckregeleinrichtung (18, 24, 70), die ein Schlupfverhältnis des Rades in einem opti­ malen Bereich durch Erhöhen, Absenken und Halten eines an die Bremse gelegten Bremsflüssigkeitsdrucks (P) im Anspre­ chen auf den ermittelten Blockierzustand des Rades hält, gekennzeichnet

• - durch eine eine vorbestimmte Druckverminderungszeit (T 1), während welcher der Bremsflüssigkeitsdruck (P) absinkt, messende Zeitmeßeinrichtung (70, 98, 102, S 2, S 3),
• - durch eine eine Verzögerungsrate (α) in der Drehzahl des Rades nach Ablauf der Druckverminderungszeit (T 1) erfas­ sende Ermittlungseinrichtung (70, 84, 88, 90, S 4) und
• - durch eine Verminderungszeit-Verlängerungseinrichtung (70, 108, S 5, S 6), die eine Verlängerungszeit (T 2), wäh­ rend welcher der Bremsflüssigkeitsdruck einem weiteren Absenken unterliegt, derart bestimmt, daß sich diese Ver­ längerungszeit mit der ermittelten Verzögerungsrate des Rades erhöht, wobei die Verminderungszeit-Verlängerungs­ einrichtung die Druckregeleinrichtung für ein weiteres Absenken des Bremsflüssigkeitsdrucks für die bestimmte Verlängerungszeit (T 2) betätigt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70, S 7- S 12), die bestimmt, ob sich nach Ver­ streichen der bestimmten Verlängerungszeit die Verzögerungs­ rate (α) des Rades erhöht oder vermindert, sowie die Druck­ regeleinrichtung (18, 24, 70) zur Fortsetzung eines Betriebs für ein Absenken des Bremsflüssigkeitsdrucks (P) auch nach Verstreichen der Verlängerungszeit (T 2), wenn sich die Ver­ zögerungsrate bei Ablauf der Verlängerungszeit erhöht, und zum Halten des Bremsflüssigkeitsdrucks (P) nach dem Ver­ streichen der Verlängerungszeit (T 2), wenn sich die Verzö­ gerungsrate bei Ablauf der Verlängerungszeit vermindert, regelt.