DE3885802T2

DE3885802T2 - Radverhalten-Aufnahme-System.

Info

Publication number: DE3885802T2
Application number: DE88110869T
Authority: DE
Inventors: Hideaki C O Itami Work Fujioka; Tatsuji C O Itami Wo Matsumoto
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1987-07-09
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2008-07-08
Also published as: JP2620310B2; EP0298477A3; JPH01106762A; EP0298477A2; KR890002654A; US4924396A; KR960015698B1; DE3885802D1; EP0298477B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein System zum Erfassen des Verhaltens von Automobilrädern und insbesondere auf ein Radverhalten-Erfassungssystem, welches anwendbar ist in dem Antiblockier-Bremssystem oder einem Antrieb-Steuersystem, welche entworfen sind, um irgendein übermäßiges Schleudern und/oder Druchdrehen von Automobilrädern zu unterdrücken.
Es tritt häufig auf, daß, wenn das Automobilgaspedal durchgedrückt wird, um schnell das Automobil zu starten oder zu beschleunigen, während die Automobilräder auf einer rutschigen Straßenoberfläche sind, die Automobilräder übermäßiges Durchdrehen in solch einem Ausmaß untergehen, daß es in einem Verlust der bequemen Steuerbarkeit und ebenfalls in einem Verlust von Energie resultiert. Versuche sind bis heute gemacht worden, wie zum Beispiel offenbart in einer der japanischen Patentanmeldungen Nr. 62-3802, Nr. 61-287107 und Nr. 61-258867, ein Antrieb-Steuersystem zu schaffen, welches darauf ausgelegt ist, das Auftreten des tatsächlichen oder einsetzenden Raddruchdrehens zu erfassen, und zwar durch die Benutzung einer Steuer-Variablen Ft, dargestellt durch die folgende Formel, um die Antriebskräfte ohne Berücksichtigung des Ausmaßes, in dem das Gaspedal durchgedrückt ist, zu unterdrücken:
Ft = Vd - Vn + d(Vd - Vn)/dt
wobei Vd die Drehzahl des angetriebenen Rades repräsentiert oder, einfach gesagt, die Antriebsradgeschwindigkeit, und Vn die Drehzahl des nicht-angetriebenen Rades oder, einfach gesagt, die Nicht-Antriebsradgeschwindigkeit darstellt.
Andererseits tritt ebenfalls häufig auf daß, wenn ein abruptes Bremsen bewirkt wird, während das Automobil auf der rutschigen Straßenoberfläche fährt, die gebremsten Räder dazu tendieren, übermäßigem Schleudern zu unterliegen, und zwar in solch einem Ausmaß, daß es resultiert in einem Verlust der bequemen Steuerbarkeit, was zu einer extrem gefährlichen Situation führt. Deshalb sind ebenfalls Versuche unternommen worden, ein Antiblockier-Bremssystem zu schaffen, in dem eine Steuer-Variable Fa, dargestellt durch die folgende Formel, benutzt wird, um das Auftreten des tatsächlichen oder einsetzenden Radschleuderns zu erfassen, um die Bremskräfte ohne Berücksichtigung des Ausmaßes, in dem das Bremspedal durchgedrückt ist, zum unterdrücken:
Fa = (Vv - Vw) + d(Vv - Vw)/dt
In jeglichem der oben erörterten Systeme nach dem Stand der Technik tendiert die Steuer-Variable Ft oder Fa dazu, sich abrupt zu ändern, wenn das Automobil, das auf einer holprigen und/oder schottrigen Straße fährt, eine leichte unregelmäßige Rotation der Räder aufweist, da die Steuer-Variablen Ft oder Fa ein Differential der Radgeschwindigkeiten enthalten. Falls solch eine abrupte Änderung der Steuer-Variablen einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, kann das System bestimmen, daß das übermäßige Durchdrehen oder Schleudern tatsächlich stattfindet oder einsetzt, und fordert eine zu bewirkende Steuerung. Wenn jedoch die leichte unregelmäßige Rotation auftritt in den Rädern ohne das tatsächliche oder einsetzende Durchdrehen oder Schleudern, wird keine Steuerung benötigt und das Automobil kann seine normale Betriebsbedingung wieder aufnehmen. Dementsprechend ist, was das tatsächliche oder einsetzende Auftreten übermäßigen Druchdrehens oder Schleuderns, das häufig erfaßt wird, wenn das Automobil auf der holprigen und/oder schottrigen Straße fährt, nicht ein wahres Anzeigen solch eines Auftretens, sondern ein Pseudo-Auftreten des Durchdrehens oder Schleuderns, was nicht hätte erfaßt werden sollen.
Um die Erfassung des Pseudo-Durchdrehens oder Pseudo-Schleuderns zu vermeiden, offenbart beispielsweise das US-Patent No. 3 717 384 und die deutsche Patentanmeldung DE-A-3 421 253 Systeme, in denen der Schwellwert erhöht ist. Entsprechend dem System, das in dem oben erwähnten US-Patent offenbart ist, hat sich jedoch herausgestellt, daß die Erfassung der wahren Blockierbedingung (mit der das System nicht einen normalen Zustand wieder einnehmen kann), die auftritt, wenn das Automobil auf einer schlechten Straße, wie zum Beispiel der holprigen und/oder schottrigen Straße fährt, verzögert zu werden tendiert und die Steuerung zum Reduzieren der Bremskraft bewirkt zu werden tendiert einen Augenblick nach dem tatsächlichen Auftreten der Blockierbedingung. Deshalb treten bei dem System des oben erwähnten US-Patents Probleme in Verbindung mit dem Verhalten der Räder oft auf, und zwar daß die Stabilität des Automobils beim Steuern erniedrigt ist, daß das Automobil übermäßgem Stampfen unterliegt, die Verlangsamung des Automobils abrupt vermindert zu werden tendiert usw.
Die vorliegende Erfindung wurde deshalb geschaffen im Hinblick darauf, die oben diskutierten Probleme im wesentlichen zu eliminieren und ist deshalb ausgerichtet auf entweder ein Antrieb-Steuersystem oder ein Antiblockier-Bremssystem eines Typs, der eine Radgeschwindigkeits-Erfasssungseinrichtung zum Erfassen der Drehzahl der vorderen linken und rechten Räder und hinteren linken und rechten Räder, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, eine Steuer-Variablen-Berechnungseinrichtung betreibbar auf der Basis der Ausgabewerte von der Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung und der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Berechnen einer Steuer-Variablen F benutzbar zum Erfassen des Auftretens des übermäßigen Radschleuderns oder übermäßigen Raddurchdrehens dargestellt durch die Drehzahldifferenz der Räder relativ zu der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Steuerbefehl-Bestimmungseinrichtung betreibbar im Ansprechen auf eine Ausgabe von der Steuer-Variablen-Berechnungseinrichtung zum Erfassen des Auftretens des übermäßigen Radschleuderns oder übermäßigen Raddurchdrehens und zum Bestimmen eines Befehls, der notwendig ist, um die Bremskräfte, welche auf die Räder anzuwenden sind, zu steuern, und eine Betätigungseinrichtung betreibbar im Ansprechen auf Ausgabewerte von der Bestimmungseinrichtung zum Steuern der Bremskräfte umfaßt.
Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, ein Antrieb-Steuersystem oder Antiblockier-Bremssystem des oben erwähnten Typs zu schaffen mit einem Radverhalten-Erfassungssystem, welches eine Koeffizientenberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Koeffizienten A einer schlechten Straße auf der Basis der Ausgabewerte von der Radgeschwindigkeits- Erfassungseinrichtung darstellend die Oberflächen-Irregularität der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, und einer Steuer-Variablen-Filtereinrichtung betreibbar auf einen gefilterten Wert Lm, welche eine Wellform ähnlich der ursprünglichen Wellenform der Steuer-Variablen F darstellt, wenn der Koeffizient A der schlechten Straße klein ist, aber eine Wellenform, in der eine Komponente einer abrupten Änderung der Steuer-Variablen F beseitigt wird, wenn der Koeffizient der schlechten Straße groß ist. Bei dem Radverhalten-Erfassungssystem, welches in dem Antrieb-Steuersystem oder dem Antiblockier-Bremssystem benutzt wird, ist die Steuerbefehls- Bestimmungseinrichtung betreibbar im Ansprechen auf die Ausgabe der Filtereinrichtung, das heißt auf die Steuer-Variable, welche modifiziert ist, um den Befehl notwendig zum Steuern der Bremskräfte, welche an die Räder anzulegen sind, zu bestimmen.
Die vorliegende Erfindung wird detailliert beschrieben im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen davon, und zwar mit Bezug auf die begleitende Zeichnung, worin gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein Blockschaltungsdiagramm zum Zeigen eines Radverhalten-Erfassungssystems nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet in dem Antrieb-Steuersystem;
Fig. 2a ein Diagramm zum Zeigen jeweiliger Wellenformen einer Eingabe und Ausgabe eines Filters;
Fig. 2b ein Diagramm zum Zeigen jeweiliger Wellenformen von Ausgabesignalen von einem ersten und zweiten Filter;
Fig. 3 einen Flußplan zum Zeigen der Betriebssequenz des Radverhalten-Erfassungssystems, welches in dem Antrieb-Steuersystem angewendet wird;
Fig. 4 ein Diagramm zum Zeigen verschiedener Wellenformen illustrierend die Ausübung der Antriebs-Steuerung;
Fig. 5a bis 5c fragmentarische Diagramme zum Zeigen relevanter Abschnitte der Schritte des Flußplans von Figur 3, welche notwendig sind zum Zeigen der Betriebssequenz des Radverhalten-Erfassungssystems, angewendet in dem Antiblockier-Bremssystem;
Fig. 6 ein Diagramm zum Zeigen verschiedener Wellenformen illustrierend die Ausübung des Antiblockier-Bremssystems;
Fig. 7 ein Blockschaltungsdiagramm zum Zeigen des Radverhalten-Erfassungssystems nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung angewendet in dem Antrieb-Steuersystem;
Fig. 8 ein Diagramm zum Zeigen jeweiliger Wellenformen von Eingabe und Ausgabe des Filters; und
Fig. 9 ein fragmentarisches Diagramm zum Zeigen eines relevanten Abschnitts des Flußplans zum Zeigen der Betriebssequenz nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Radverhalten-Erfassungssystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung angewendet in dem Antrieb-Steuersystem zum Unterdrücken des Raddurchdrehens wird zunächst beschrieben werden.
Mit Bezug auf Figur 1 beinhaltet das darin gezeigte System eine Vielzahl von beispielsweise vier Radgeschwindigkeitsdetektoren 1, 2, 3 und 4 zum Erfassen der jeweiligen Radgeschwindigkeiten Vd1, Vn1, Vn2 und Vd2 der Rotation der linken angetriebenen und nicht angetriebenen Räder und rechten nicht angetriebenen und angetriebenen Rädern und eine Berechnungseinrichtung 5 für einen Koeffizienten einer schlechten Straße, betreibbar zum Berechnen des Grades der Rauhigkeit einer schlechten Straße, wie zum Beispiel einer holprigen Straße und/oder einer schottrigen Straße und zum Ausgeben einer Ausgabedarstellung solch eines Grades als Koeffizienten A einer schlechten Straße. Die Berechnungsschaltung für einen Koeffizienten einer schlechten Straße 5 besteht aus einer Differentialschaltung 5a, einem ersten Filter 5b, einem Subtrahierer 5c und einem zweiten Filter 5d.
Die Differentialschaltung 5a ist betreibbar, wenn zumindest eine der Drehzahlen der linken und rechten nicht angetriebenen Räder und die Drehzahlen beider nicht angetriebener Räder, welche nicht direkt durch eine Motorenantriebskraft beeinflußt werden, um einen Differentialwert na des Mittelwerts beider Geschwindigkeiten zu berechnen und dann das Resultat der Berechnung auszugeben, welches wiederum angelegt wird an den ersten Filter 5b und ebenfalls den Subtrahierer 5c.
Der erste Filter 5b ist betreibbar zum Berechnen und Erzeugen eines entsprechenden Ausgabewertes von einem gefilterten Wert Im nach der folgenden Formel:
Im = Im-1 . (kl - 1)/k1 + C1 . na
wobei Im-1 den gefilterten Wert erhalten während des vorhergehenden Steuerzyklus, k1 einen vorbestimmten Grad und C1 eine Konstante, welche die Einheit des gefilterten Wertes Im bestimmt und ausgedrückt wird durch 1/k1 bezeichnen. Zum Beispiel wird der Grad k1 zu 8 oder 4 gewählt. Unter der Annahme, daß das Differential Vna einen Wert einer Kurve gezeigt durch die durchgezogene in Figur 2a annimmt, variiert der gefilterte Wert Im wie gezeigt durch die einpunktierte Linie in Figur 2a, wenn k1 4 ist, oder wie gezeigt durch die unterbrochene Linie in Figur 2a, wenn k1 gleich 8 ist. Mit anderen Worten wird je größer der Wert von k1 ist, desto mehr der gefilterte Wert Im geglättet.
Der Subtrahierer 5c ist betreibbar zum Berechnen der Differenz zwischen jeweiligen Ausgaben von der Differentialschaltung 5a und dem Filter 5b und dann zum Bestimmen des absoluten Werts solch einer Differenz und Ausgeben des absoluten Werts an einen zweiten Filter 5d. Der zweite Filter 5d ist betreibbar zum Bestimmen des mittleren Pegels, bei dem der Absolutwert der Differenz zwischen den Ausgaben von der Differentialschaltung 5a und dem ersten Filter 5b liegt, nämlich entsprechend der folgenden Formel:
Jm = Jm-1 . (k2 - 1)/k2 + C2 . na - Im/k1.C1
wobei Jm-1 den gefilterten Wert darstellt, der erhalten wird während des vorhergehenden Steuerzyklus, k2 einen vorbestimmten Grad darstellt und C2 eine Konstante darstellt, welche zum Bestimmen der Einheit von Jm dient und einer Änderung unterliegt, und zwar gemäß dem Vorzeichen, das angenommen wird durch den Wert der folgenden Formel, wobei die Konstante so gewählt wird, daß sie ein kleiner Wert ist proportional der unveränderlichen aufeinanderfolgenden Anzahl.
na - Im/k1.C1
Insbesondere ist der Wert von C2 das Produkt des folgenden Koeffizienten multipliziert mit dem folgenden Referenzwert. Laufende Anzahl Koeffizient größer als
Der so berechnete Wert von Jm gemäß der obigen Formel wird angenähert durch eine natürliche Zahl unter Benutzung der folgenden Formel und die so angenäherte natürliche Zahl wird ausgegeben als ein Koeffizient A einer schlechten Straße.
A = INT(Jm/k4)
wobei k4 entsprechend gewählt werden kann.
Ein spezielles Beispiel der Erfassung des Koeffizienten A einer schlechten Straße wird jetzt beschrieben werden. Wenn das Automobil beim Fahren auf einer gut gepflasterten Straße, wie gezeigt in einem oberen Abschnitt 2b gebremst wird, wird keine wesentliche Änderung in dem Differential wert na beobachtet. Wenn jedoch das Automobil auf einer schlechten Straße, wie zum Beispiel einer schottrigen Straße oder einer holprigen Straße fährt, fluktuiert der Differentialwert na beträchtlich. Deshalb ist, wie gezeigt in einem unteren Abschnitt von Figur 2b, wenn und solange das Automobil auf der gut gepflasterten Straße ohne wesentliches Fluktuieren des Differentialwertes na fährt, die Verschiebung des Differentialwerts na relativ zu Im/k1.C1 klein. Jedoch variiert diese Verschiebung beträchtlich, wenn und solange das Automobil auf der schlechten Straße fährt. Angesichts des vorhergehenden wird der Wert Im, der die Mittellinie des Differentialwertes Vna darstellt, welche dann beträchtlich fluktuiert, bestimmt durch den ersten Filter 5b gefolgt durch die Bestimmung durch den Subtrahierer 5c des Absolutwerts einer Fläche, welche in Figur 2b schraffiert ist. Dann wird der zweite Filter 5d benutzt zum Bestimmen des Wertes Jm, welcher darstellt, wo dieser Absolutwert auf dem Mittelwert liegt, wie gezeigt in dem unteren Abschnitt von Figur 2b, wobei der Wert Jm geeignet angenähert wird durch die natürliche Zahl A, welche wiederum ausgegeben wird von dem zweiten Filter 5d als ein Signal darstellend den Koeffizienten A der schlechten Straße. Wie aus dem vorhergehenden verstanden werden kann, steigt der Koeffizient A mit dem Ansteigen der Rauhigkeit der Oberfläche der schlechten Straße.
Mit Rückbezug auf Figur 1 beinhaltet das System ebenfalls eine Steuer-Variablen-Berechnungsschaltung betreibbar zum Berechnen einer Steuer-Varialben Ft gemäß der folgenden Formel und anschließend zur Ausgabe davon:
Ft = Vd - Vn + d.(Vd - Vn)/dt
wobei Vd die Geschwindigkeiten der angetriebenen Räder darstellt und Vn die Geschwindigkeiten der nicht angetriebenen Räder darstellt.
Da in diesem Fall das Raddruchdrehen separat in dem rechten angetriebenen Rad und dem linken angetriebenen Rad stattfindet, ist es zu bevorzugen, daß die Steuer-Variable Ft berechnet wird für jedes der rechten und linken Antriebsräder, so daß die rechten und linken Antriebsräder jeweils unabhängig gebremst werden können. Jedoch wird bei der folgenden Beschreibung keine Unterscheidung gemacht zwischen dem linken und rechten Rad, und zwar zum Zweck der allgemeinen Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Es wird jedoch in der Praxis bevorzugt, daß das, was nachstehend beschrieben wird, vorgesehen ist für jedes der rechten und linken Räder oder daß das, was nachstehend beschrieben wird, alternierend benutzt wird auf einer Zeitteilungsbasis zum Bewirken der Steuerung.
Sowohl der zweite Filter 5b als auch die Berechnungsschaltung 6 sind verbunden mit einem dritten Filter 7, der betreibbar ist zum Glätten der Steuer-Variablen Ft gemäß dem Koeffizienten A für eine schlechte Straße und zum Berechnen und Ausgeben gemäß der folgenden Formel:
Lm = Lm-1 . (k3 - 1)/k3 + C3.Ft
wobei Lm-1 den gefilterten Wert erhalten während des vorhergehenden Steuerzyklus darstellt, k3 einen Grad bestimmt durch den Koeffizienten A darstellt und C3 eine Konstante bestimmend die Einheit des Wertes Lm, welche 1/k3 ist, darstellt. Es sollte bemerkt werden, daß der Grad k3 so gewählt ist, daß er 2A ist. Beispielshalber ist, wenn der Koeffizient für eine schlechte Straße klein ist, beispielsweise A = 0, so wie bei der gut gepflasterten Straße, und der Grad k3 wird 1 sein und deshalb wird der Wert Lm gleich werden der Steuer-Variablen Ft. Umgekehrt kann, wenn der Koeffizient für eine schlechte Straße groß ist, die Steuer-Variable Ft geglättet werden entsprechend dem Wert des Koeffizienten A. In einer speziellen Situation, wie später beschrieben werden wird, kann der Grad k3 2 x 2A sein.
Der gefilterte Wert Lm berechnet durch den dritten Filter 7, das heißt die Steuer-Variable Ft modifiziert entsprechend dem Koeffizienten A für die schlechte Straße, wird zugeführt einer Bremssteuerung 8 zur Benutzung beim Absenken, Erhöhen und Halten von Bremskräften, wie beschrieben werden wird durch Bremsaktuatoren 9, betreibbar zum Steuern eines Bremsdrucks, wobei das tatsächliche Bremsen durchgeführt wird durch Bremsen 10.
Bei der vorhergehenden Beschreibung kann irgendeiner der ersten, zweiten und dritten Filter 5b, 5d und 7 angewendet werden in Form eines digitalen Filters, und in solch einem Fall kann die Kurve gezeigt durch jede der unterbrochenen und einpunktierten Linien in Figur 2a eine stufenweise Änderung aufweisen.
Im folgenden wird der Betrieb des Radverhalten-Erfassungssystems nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden mit Bezug auf den in Figur 3 gezeigten Flußplan und ebenfalls die in Figur 4 gezeigte Wellenform.
Mit Bezug auf Figur 3 werden in Schritt #1 sowohl die Steuer-Variable Ft als auch der Differentialwert na der mittleren Drehzahl des linken und rechten nicht angetriebenen Rades berechnet. Der erste Filterwert Im, der dritte gefilterte Wert Jm und der Koeffizient A für eine schlechte Straße werden berechnet während des Prozeßflusses von Schritt #2-1 zu Schritt #2-6, bei Schritt #3 beziehungsweise Schritt #4 gefolgt durch die Berechnung des Grades k3 bei Schritt #5.
Die Antriebs-Steuerung und der Zeitgeber werden jetzt beschrieben werden. Während einer Periode, in der die Steuer-Variable Ft gezeigt durch die Wellenform (b) in Figur 4 den oberen Schwellenwert H1 in einer positiven Richtung überschreitet, wird bestimmt, daß ein übermäßiges Raddurchdrehen stattfindet und deshalb wird die Antriebs-Steuerung ausgeführt zum Erhöhen der Bremskraft. Jedoch wird während einer Periode, in der die Steuer-Variable Ft den unteren Schwellwert H2 in einer negativen Richtung überschreitet, angenommen, daß das Raddurchdrehen aufgehört hat und deshalb wird die Antriebs-Steuerung ausgeführt zum Wiederherstellen der Bremskraft, das heißt zum Absenken der Bremskraft. Wo die Steuer-Variable Ft in der Mitte ist zwischen dem oberen und unteren Schwellwert, wird die Bremskraft schrittweise abgesenkt, so daß das nächstfolgende Durchdrehen stattfinden kann. Wie gezeigt durch die Wellenform (c) in Figur 4 startet der Zeitgeber sein Zählen, wenn die Manipulation zum Erhöhen oder Absenken der Bremskraft beendet ist und kann zurückgesetzt werden bei der Manipulation zum Erhöhen oder Absenken der Bremskraft einsetzend mit dem Fortschreiten der Steuer-Variablen Ft über den Schwellwert H1 oder H2. Während der Ausführung des Anstiegs oder Abfalls der Bremskraft wird der Zähler in einer Rücksetzposition gehalten. Ebenfalls hält der Zähler beim Hochzählen bis zu einem Maximalwert Tmax den Zählwert. Die Details der Antriebs-Steuerung sind beispielsweise diskutiert in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 61-258867, Nr. 61-287107 und Nr. 62-3802.
Bei Schritt #6 wird eine Beurteilung gemacht zum Bestimmen, ob der Zählwert t des Zählers einen vorbestimmten Schwellwert Tth überschreitet zum Anzeigen der Beendigung der Antriebs-Steuerung. Wenn der Zählwert t den vorher bestimmten Schwellwert Tth überschreitet, wird der Grad k3 verdoppelt bei Schritt #7 bevor der Programmfluß fortschreitet zum Schritt #8, aber falls er ihn nicht überschreitet, schreitet der Programmfluß direkt zu Schritt #8, bei dem der dritte gefilterte Wert Lm berechnet wird. Es sollte bemerkt werden, daß Schritt #7 ein Schritt ist, der ausgeführt wird vor der Ausführung der Antriebs-Steuerung zum Zwecke des Anhebens des Grades k3, da vor der Ausführung der Antriebs-Steuerung die Erfassungssensitivät erniedrigt zu werden tendiert. Obwohl bei der illustrierten Ausführungsform der Grad k3 verdoppelt worden ist, kann er multipliziert werden mit irgendeiner gebräuchlichen natürlichen Zahl größer als 1. Der dritte gefilterte Wert Lm ist im allgemeinen gleich der Steuer-Variablen Ft, so weit die gute Straße betroffen ist, aber jegliche beträchtliche Variation verglichen mit der Steuer-Variablen Ft wird beseitigt durch den Filtereffekt, soweit es die schlechte Straße betrifft. Wie gezeigt durch die Wellenform (d) in Figur 4 kann der Grad k3 bestimmt durch den Koeffizienten A für die schlechte Straße einen großen Wert annehmen mit dem Anwachsen der Oberflächenirregularität der schlechten Straße und agiert zum Erhöhen des Filtereffekts. Dementsprechend kann die beträchtliche Variation der Steuervarianten Ft, welche ausschließlich der Oberflächenirregularität der schlechten Straße zuzuschreiben ist, beseitigt werden, und es gibt keine Möglichkeit, daß eine irrtümliche Manipulation zum Erhöhen oder Absenken der Bremskraft ausgeführt werden kann.
Bei Schritt #9 wird eine Beurteilung gemacht zum Bestimmen, ob der gefilterte Wert Lm den oberen Schwellwert H1 in der positiven Richtung überschreitet. Falls er den oberen Schwellwert H1 in der positiven Richtung überschreitet, bedeutet das, daß die Manipulation zum Erhöhen der Bremskraft ausgeführt werden sollte, und deshalb schreitet der Programmfluß voran zu Schritt #14, in dem der Zeitgeber zurückgesetzt wird. Wenn andererseits der gefilterte Wert Lm nicht den oberen Schwellwert H1 in der positiven Richtung überschreitet, wird eine andere Entscheidung gemacht beim Schritt #10 zum Bestimmen, ob der Zählwert t den vorher bestimmten Schwellwert Tth überschreitet. Falls der Zählwert t den vorher bestimmten Schwellwert Tth überschreitet, schreitet der Programmfluß voran zu Schritt #12, aber falls er nicht überschreitet, schreitet der Programmfluß voran zu Schritt #11, bei dem eine Bestimmung gemacht wird zum Bestimmen, ob der gefilterte Wert Lm den unteren Schwellwert H2 in der negativen Richtung überschreitet. Im Fall, daß der gefilterte Wert Lm den unteren Schwellwert H2 in der negativen Richtung überschreitet, bedeutet das, daß die Bremskraft reduziert werden sollte, und deshalb wird der Zeitgeber zurückgesetzt im Schritt #14. Falls andererseits der gefilterte Wert Lm nicht den unteren Schwellwert in der negativen Richtung überschreitet, wird eine Bestimmung gemacht bei Schritt #12 zum Bestimmen, ob der Zählwert t des Zeitgebers den maximalen Wert Tmax angenommen hat. Im Fall, daß der Zählwert t noch nicht den maximalen Zählwert Tmax angenommen hat, wird das Hochzählen ausgeführt bei Schritt #13. Während der Ausführung des Programmflusses von Schritt #9 bis Schritt #13 werden Entscheidungen ausgeführt, ob der Zeitgeber zurückzusetzen ist, ob er am maximalen Zählwert zu halten ist und ob das Hochzählen zu bewirken ist.
Bei Schritt #15 wird eine Bestimmung gemacht zum Bestimmen, ob der gefilterte Wert Lm den oberen Schwellwert H1 in der positiven Richtung überschreitet. Falls er den oberen Schwellwert H1 überschreitet, wird die Antriebs-Steuerung bewirkt bei Schritt #21 zum Erhöhen der Bremskraft, aber falls er den oberen Schwellwert H1 nicht überschreitet, wird eine Beurteilung gemacht bei Schritt #16 zum Bestimmen, ob der Zählwert t des Zählers den Schwellwert Tth annimmt. Falls der Zählwert t den Schwellwert Tth annimmt, wird die Antriebs-Steuerung beendet gefolgt von Schritt #19, bei dem die Bremskraft reduziert wird, ohne jeglichen Extra-Bremsdruck bereitzustellen. Falls andererseits der Zählwert t nicht den Schwellwert Tth annimmt, wird eine Entscheidung gemacht zum Bestimmen, ob der gefilterte Wert Lm den Schwellwert H2 in der negativen Richtung überschreitet. Im Fall, daß der gefilterte Wert Lm den Schwellwert H2 in der negativen Richtung überschreitet, wird die Antriebs-Steuerung durchgeführt bei Schritt #19 zum Absenken der Bremskraft, aber falls das Resultat der Entscheidung dazu gegensätzlich ist, scheidet der Programmfluß voran zu Schritt #18. Bei Schritt #18 wird eine Entscheidung getroffen zum Bestimmen, ob der Zählwert t des Zählers ein natürliches Vielfaches von Delta t ist. Mit Bezug auf die in Figur 4 gezeigte Wellenform (c) sind Punkte, bei denen der Zählwert t ein natürliches Vielfaches von Delta t darstellt, angezeigt durch schwarz-gepunktete Kreise. Falls der Zählwert t des Zeitgebers verschieden ist von dem natürlichen Vielfachen von Delta t, wird die Bremskraft gehalten, aber falls er ein natürliches Vielfaches davon ist, wird die Bremskraft reduziert auf einer Einzelschuß-Basis bei solch einer Zeit. Der vorhergehende Betrieb wird wiederholt.
Das Radverhalten-Erfassungssystem nach der vorliegenden Erfindung kann gleichermaßen angewendet werden auf das Antiblockier-Bremssystem, welches betreibbar ist zum Unterdrücken des übermäßigen Radschleuderns, wovon ein Beispiel jetzt beschrieben werden wird. Bei dieser Ausführungsform wird in der Steuer-Variablen- Berechnungsschaltung 6, wie gezeigt in Figur 1, Fa berechnet, und zwar anstatt der Steuer-Variablen Ft, nämlich gemäß der folgenden Formel:
Fa = (Vv - Vw) + d.(Vv - Vw)/dt
wobei Vv die Fahrzeuglaufgeschwindigkeit und Vw die Radgeschwindigkeit darstellen. In solch einem Fall muß, da das übermäßige Schleudern separat in den Rädern auftritt, die Steuer-Variable Fa berechnet werden für jedes der linken vorderen und hinteren Räder und rechten vorderen und hinteren Rädern. Mit Ausnahme der Berechnungsschaltung 6, die wie im obigen beschrieben konstruiert ist, ist das System im wesentlichen identisch mit demjenigen, das in Figur 1 gezeigt und mit Bezug darauf beschrieben worden ist.
Bezüglich des Betriebes ist es im wesentlichen identisch mit der wie in Figur 3 gezeigt und mit Bezug darauf beschrieben worden ist, mit Ausnahme, daß Schritt #1, Schritt #8 und Schritte #19 bis #21, alle in Figur 3 gezeigt, ersetzt werden müssen durch Schritt #1', Schritt#8' und Schritte #19' bis #21', gezeigt in den Figuren 5a, 5b beziehungsweise 5c. Diese Änderung ist nötig, da die Steuer-Variable geändert ist von Ft auf Fa, und ebenfalls da die Bremsensteuerung, welche ausgeführt durch das Antiblockier-Bremssystem, in entgegengesetzter Beziehung steht zu der, welche ausgeführt wird durch die Antriebs-Steuerung.
Diesbezüglich können die Wellenformen in einer ähnlichen Weise wie die von Figur 4, wie sich aus Figur 6 ergibt, gezeigt werden.
Die Figuren 7 bis 9 illustrieren eine zweite Ausführungsform des Radverhalten-Erfassungssystems nach der vorliegenden Erfindung. Wie im Fall der vorhergehenden Ausführungsform kann das Radverhalten-Erfassungssystem, gezeigt in den Figuren 7 bis 9, gleichermaßen angewendet werden nicht nur auf das Antrieb-Steuersystem, sondern auch auf das Antiblockier-Bremssystem.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform insofern, als daß der erste Filter 5b benutzt in der Berechnungsschaltung für den Koeffizienten einer schlechten Straße, wie gezeigt in Figur 1, nicht benötigt wird, wie gezeigt in Figur 7. Insbesondere, wie gezeigt in Figur 7, besteht die Berechnungsschaltung 5' für den Koeffizienten für eine schlechte Straße aus der Differentialschaltung 5a', dem Subtrahierer 5c' und dem zweiten Filter 5d'. Die Differentialschaltung 5a' ist betreibbar zum Berechnen des Radgeschwindigkeits- Differentialwerts n von zumindest einem der Räder des Fahrzeugs, einer Ausgabe anzeigend des Wertes Vn, welche ausgegeben wird durch den Subtrahierer 5c'. Der Subtrahierer 5c' ist betreibbar zum Berechnen des Absolutwerts des Differentialwertes oder des Zeitdifferenzwertes n des Radgeschwindigkeits- Differentialwertes n. Der so berechnete Absolutwert berechnet durch den Subtrahierer 5c' wird angelegt an den zweiten Filter 5d', der betreibbar ist zum Bestimmen des Pegels, an dem der Absolutwert im Durchschnitt liegt nach der folgenden Formel:
Nm = (k - 1) Nm-1 /k + C2. m
wobei k und C2 eine Konstante darstellen.
Der Wert Nm wird angenähert zu einer natürlichen Zahl nach der folgenden Gleichung, und die natürliche Zahl A wird ausgegeben als der Koeffizient A für eine schlechte Straße.
A = INT.(Nm/k4)
Die Erfassung des Koeffizienten A für eine schlechte Straße durch die Berechnungsschaltung 5' für einen Koeffizienten für eine schlechte Straße wird jetzt mit Bezug auf Figur 8 beschrieben werden. Unter der Annahme, daß der Radgeschwindigkeits-Differentialwert na und der Zeitdifferenzwert na ausgegeben von der Differentialschaltung 5a' an den Subtrahierer 5c' jeweilige Werte, gezeigt durch die durchgezogenen Linien, annehmen, kann der Absolutwert von m berechnet durch den Subtrahierer 5c' sich ändern, wie gezeigt durch die unterbrochene Linie und der gefilterte Wert Nm bestimmt durch den zweiten Filter 5d' kann sich ändern, wie gezeigt durch die einpunktierte Linie.
Da der übrige Teil des Radverhalten-Erfassungssystems nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im wesentlichen identisch mit dem nach der vorhergehenden Ausführungsform ist, werden die Details davon nicht wiederholt werden, und zwar um der Kürze willen.
Mit Bezug auf den Betrieb des Radverhalten-Erfassungssystems, welches in Figur 7 gezeigt ist, unterscheidet es sich nur von dem in Figur 1 gezeigten insofern, als daß der Programmfluß von Schritt #1 bis Schritt #4 von Figur 2 ersetzt ist durch einen Programmfluß von Schritt #1' zu Schritt #3', wie gezeigt in Figur 9.
Mit Bezug auf Figur 9 werden bei Schritt #1' sowohl die Steuer-Variable Ft als auch der Differentialwert Vna und der Zeitdifferenzwert na der mittleren Geschwindigkeit der linken und rechten nicht angetriebenen Räder berechnet. Dann werden der zweite gefilterte Wert Nm, der Koeffizient A für eine schlechte Straße und der Grad k3 berechnet bei Schritt #2', Schritt #3' beziehungsweise Schritt #5. Der Programmfluß folgend Schritt #5 ist im wesentlichen identisch mit dem in Figur 3 und mit Bezug darauf beschriebenen, und deshalb werden die Details davon nicht wiederholt werden, und zwar der Kürze willen.
Es sollte bemerkt werden, daß als eine Einrichtung zum Bestimmen des Grades k3 für den Koeffizienten A für die schlechte Straße, der Grad k3 bestimmt werden kann gemäß der Formel k3 = T(A), und zwar in Abhängigkeit von dem Koeffizienten A für eine schlechte Straße mit Bezug auf eine vorher bestimmte Tabelle, welche anders ist als die im vorigen diskutierte.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist klar, daß gemäß der vorliegenden Erfindung jegliche mögliche Ausführung der Antriebs-Steuerung oder des Antiblockier-Bremssystems, die resultiert aus dem Pseudo-Signal, vermieden werden kann, da das Pseudo-Signal, resultierend von der schlechten Straße vorteilhaft eliminiert werden kann. Dementsprechend können Vibration, Stampfen und/oder Reduktion in der Beschleunigung und Verlangsamung, welche auftreten würden in dem Fahrzeug, welches versehen ist mit entweder dem Antrieb-Steuerungssystem oder dem Antiblockier-Bremssystem, während des Laufens auf der schlechten Straße vermieden werden.

Claims

1. Radverhalten-Erfassungssystem in einem Antrieb-Steuersystem oder einem Antiblockier-Bremssystem eines Typs mit einer Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtung (1 bis 4) zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit der linken und rechten Vorderräder und linken und rechten Hinterräder, einer Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Fahrzeuges, einer Steuer-Variablen- Berechnungseinrichtung (6) betreibbar auf der Basis der Ausgabewerte von der Radgeschwindigkeit- Erfassungseinrichtung (1 bis 4) und der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Berechnen einer Steuer-Variablen F benutzbar zum Erfassen des Auftretens übermäßigen Radschleuderns oder übermäßigen Raddurchdrehens, welches dargestellt durch die Differenz in der Geschwindigkeit der Rotation der Räder relativ zur Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges, einer Steuerbefehl-Bestimmungseinrichtung (8) betreibbar ansprechend auf eine Ausgabe von der Steuer-Variablen-Berechnungseinrichtung (6) zum Erfassen des Auftretens des übermäßigen Radschleuderns oder übermäßigen Raddurchdrehens und dann zum Bestimmen eines Befehls notwendig zum Steuern von Bremskräften zum Anlegen an die Räder und einer Betätigungseinrichtung (9) betreibbar ansprechend auf die Ausgabewerte von der Bestimmungseinrichtung (8) zum Steuern der Bremskräfte, welche umfaßt:

eine Koeffizienten-Berechnungseinrichtung (5) zum Berechnen auf der Basis der Ausgabewerte von der Radgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1 bis 4) eines Koeffizienten A einer schlechten Straße darstellend die Oberflächenirregularität der Straße, auf der sich das Fahrzeug bewegt; und welches gekennzeichnet ist durch

eine Steuer-Variablen-Filtereinrihctung (7) anwendbar auf einen gefilterten Wert Lm, welcher eine Wellenform ähnlich der ursprünglichen Wellenform der Steuer-Variablen F darstellt, wenn der Koeffizient A einer schlechten Straße klein ist, aber eine Wellenform darstellt, in der eine Komponente einer abrupten Änderung der Steuer-Variablen F beseitigt ist, wenn der Koeffizient einer schlechten Straße groß ist;

wobei die Steuerbefehls-Bestimmungseinrichtung (8) betreibbar ist ansprechend auf eine Ausgabe von der Filtereinrichtung (7) zum Bestimmen des notwendigen Befehls zum Erhöhen oder Absenken der Bremskräfte.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (5) für einen Koeffizienten für eine schlechte Straße umfaßt:

eine erste Filtereinrichtung (56) betreibbar zum Berechnen eines ersten gefilterten Werts Im nach der folgenden Formel:

Im = Im-1 (k1 - 1)/Im&submin;&sub1;+C1. na

wobei k1 eine Konstante, C1 eine Konstante und n einen Differentialwert der Geschwindigkeit von zumindest einem der nicht angetriebenen Räder darstellt; und

eine zweite Filtereinrichtung (5d) betreibbar zum Berechnen eines zweiten gefilterten Werts Jm nach der folgenden Formel:

Jm = Jm-1.(k2 - 1)/k2 + C2. na - Im/k1.C1

wobei k2 und C2 eine Konstante darstellen und der Koeffizient A für eine schlechte Straße berechnet wird unter Benutzung des zweiten gefilterten Werts Jm.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (5) für den Koeffizienten einer schlechten Straße eine Filtereinrichtung (5d') umfaßt, welche betreibbar ist zum Berechnen eines gefilterten Wertes Nm nach der folgenden Formel:

Nm = (k - 1).Nm-1/K + C2. n

wobei k und C2 eine Konstante und n einen Differentialwert oder einen Zeitdifferenzwert des Radgeschwindigkeits-Differentialwerts von zumindest einem Rad darstellen, und der Koeffizient A für eine schlechte Straße berechnet wird unter Benutzung des gefilterten Werts Nm.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante C2 benutzt in einer der Formeln zum Berechnen des jeweiligen zweiten gefilterten Werts Jm und des gefilterten Werts Nm variabel ist entspechend des Vorzeichens des Wertes n und des Wertes von n - Im/k1.C1.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante C2 so gewählt ist, daß sie klein ist proportional zur folgenden unveränderlichen Anzahl des Wertes n und des Wertes n - Im/k1.C1.

6. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Koeffizienten A für eine schlechte Straße gibt, und zwar für jeweils die linken und rechten Räder und daß diese berechnet werden unter Benutzung des kleineren der zwei gefilterten Werte Jm oder Nm für die Räder auf derselben Achse.

7. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Antriebs-Steuerung zum Steuern des übermäßigen Durchdrehbetrages der Antriebsräder der Koeffizient A für eine schlechte Straße berechnet wird unter Benutzung des gefilterten Werts Jm oder Nm für die Nicht-Antriebsräder.

8. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Koeffizienten A für eine schlechte Straße benutzt werden, jeweils einer für die linken und rechten Räder, und daß sie berechnet werden unter Benutzung eines Mittelwerts der zwei gefilterten Werte Jm oder Nm.

9. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient A für eine schlechte Straße berechnet wird unter Benutzung des gefilterten Werts Jm oder Nm berechnet für jedes der gesamten Räder.

10. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient A für eine schlechte Straße berechnet wird entsprechend der folgenden Formel:

A = INT(Jm/k4), oder

A = INT(Nm/k4)

wobei k4 eine Konstante darstellt.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-Variablen-Filtereinrichtung (7) betreibbar ist zum Berechnen eines gefilterten Wertes Lm nach der folgende Formel:

Lm = Lm-1.(k3 - 1)/k3 + C3.F

wobei k3 einen Grad bestimmt durch den Koeffizienten A, C3 eine Konstante und F eine Steuer-Variable darstellen.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante k3 berechnet wird durch k3 = 2A, und zwar während einer Periode, in der die Antriebs-Steuerung oder Antiblockier-Bremsensteuerung ausgeführt wird oder einer vorbestimmten Periode folgend der Beendigung solch einer Steuerung.

13. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante k3 berechnet wird durch k3 = k4.2A, k4 > 1, und zwar während einer Periode folgend der Beendigung der Antriebs-Steuerung oder der Antiblockier-Bremsensteuerung.