DE3903833C3

DE3903833C3 - Antiblockierbremsregelverfahren für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3903833C3
Application number: DE3903833A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Ushizima; Katumasa Igarashi; Seiichi Ishizeki; Hideki Ishidoh
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2009-02-10
Also published as: US4902076A; GB8902704D0; DE3903833C2; GB2215796A; DE3903833A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockierbremsregel verfahren für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Für hydraulische Bremssysteme von Kraftfahrzeugen nach dem Stand der Technik wurden verschiedene Ar ten von Antiblockierbremsregelverfahren vorgeschla gen und demonstriert, bei denen der hydraulische Druck an den Bremsen auf einen Abfall der Radgeschwindig keit bei angelegten Bremsen an jedem Rad vermindert wurde und anschließend wieder erhöht wurde, wenn die Radgeschwindigkeit sich infolge der Verminderung des Bremsdruckes wieder aufgebaut hatte, und das gleiche Regelmuster wurde wiederholt, wodurch ein wirkungs volles Bremsen bewerkstelligt werden konnte. Ein der artiges Antiblockierbremsregelsystem ist in Bosch, Technische Berichte, Bd. 7 (1980), S. 79-83 beschrieben (s. auch JP-OS 60-61 354).

Bei konventionellen Antiblockierbremsregelsyste men der beschriebenen Art wird die Regelung zum Ver mindern und Wiedererhöhen des hydraulischen Brems druckes ausgehend von Radgeschwindigkeitssignalen durchgeführt, die von jedem einzelnen Rad zugeordne ten Radgeschwindigkeitssensoren abgegeben werden. In der Praxis ist das hydraulische Bremssystem als Zwei kreissystem ausgeführt, bei dem zwei diagonal gegen überliegende Räder jeweils in unabhängige Bremskrei se eingeschaltet sind, so daß selbst im Falle des Versa gens des einen Bremskreises eine Notbremsung mittels des anderen Bremskreises gemacht werden kann. Ge wöhnlich wird in diesem Fall die kleinere Radgeschwin digkeit der beiden in einen Bremskreis eingeschalteten Räder ausgewählt, und ausgehend von dieser kleineren Radgeschwindigkeit wird der hydraulische Bremsdruck im Bremskreis so gesteuert, daß alle Räder an einem Blockieren gehindert werden.

Die DE 34 13 738 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem die Summe der Schlupfwerte der Räder jeweils auf ei ner Fahrzeugseite gebildet, mit der entsprechenden Summe auf der anderen Fahrzeugseite verglichen und davon ausgehend entschieden wird, ob Kurvenfahrt vorliegt. Sobald die Differenz der Schlupfsummen bei der Fahrzeugseiten einen Grenzwert überschreitet, werden zeitweise die Auswahlkriterien und damit der Bremsdruckverlauf geändert.

Die DE 36 44 260 A1 offenbart ein Regelverfahren, welches auf unterschiedliche Reibkoeffizienten zwi schen Reifen und Straße auf den beiden Seiten des Fahr zeugs reagiert. Dabei werden aus den vier Radge schwindigkeiten fünf Referenzgeschwindigkeiten ermit telt, in Abhängigkeit von denen das Antiblockiersystem gesteuert wird.

Demgegenüber wird im Fall einer scharfen Rich tungsänderung ("J-turn", dies ist ein Zustand, bei wel chem ein Fahrzeug in eine Kurve mit einer Geschwin digkeit oberhalb eines bestimmten Wertes einfährt und der Fahrer einen scharfen Lenkeinschlag macht) bei Be trieb des Antiblockierbremsregelsystems der oben be schriebenen Art die Differenz der Radgeschwindigkei ten zwischen den kurveninneren und den kurvenäuße ren Rädern groß, und eine Querbeschleunigung wird erzeugt, so daß die kurveninneren Räder zu einem Auf stellen tendieren und infolgedessen die von der Straßen oberfläche auf die kurveninneren Räder übertragenen Reaktionskräfte vermindert werden. Infolgedessen neh men die Radgeschwindigkeiten der kurveninneren Rä der beträchtlich ab, so daß die Regelung zum Vermin dern und Erhöhen des hydraulischen Bremsdruckes hauptsächlich unter Berücksichtigung der Radge schwindigkeit der kurveninneren Räder durchgeführt wird. Da die von der Straßenoberfläche auf die kurven inneren Räder ausgeübten Reaktionskräfte wie oben beschrieben klein sind, nehmen die Radgeschwindigkei ten bei einem Erhöhen des hydraulischen Bremsdruckes abrupt ab, so daß die Räder unvermeidlich in die Nähe eines Blockierzustandes gebracht werden. Selbst bei Vermindern des hydraulischen Bremsdruckes unter der artigen Bedingungen dauert es lange Zeit, bis sich die Radgeschwindigkeiten wieder erholen, und die "Nicht brems"-Phasen (bei denen der Bremsdruck vermindert ist) werden länger. Folglich wird die Bremswirkung ins gesamt unzureichend, so daß die Schwierigkeit entsteht, daß die Distanz, welche das Fahrzeug nach Beginn der Bremsung durchfährt, in einem extrem gefährlichen Fahrzustand, bei welchem die Bremsen abrupt bei scharfer Richtungsänderung betätigt sind, länger als er wartet wird. Dies vermindert die Fahrsicherheit wesent lich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anti blockierbremsregelverfahren zu schaffen, mit dem die oben beschriebenen Probleme, die bei der konventio nellen Antiblockierbremsregelung auftreten, im wesent lichen behoben werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Ver fahren mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1, 2 oder 3 gelöst.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Regelschema des Antiblockierbremsregel systems nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebs weise der hydraulischen Bremsdrucksteuerung bei Anti blockierbremsregelung in normalem Fahrzustand;

Fig. 3 eine Ansicht, in welcher die Bahnen der Räder bei einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung dargestellt sind;

Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung des Fahrzustan des mit scharfer Richtungsänderung ("J-turn");

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Illustrierung einer be vorzugten Ausführung der Erfindung;

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispieles für den Schwellwert der Radgeschwindigkeitsdifferenz, der zur Bestimmung benutzt wird, ob oder ob nicht ein Kraftfahrzeug sich im Fahrzustand mit scharfer Rich tungsänderung befindet;

Fig. 7 ein Regelschema ähnlich Fig. 1 zur Erläuterung eines Antiblockierbremsregelsystems gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der zweiten Ausführung;

Fig. 9 einen Schnitt durch ein Beispiel eines Querbe schleunigungs-G-Sensors, der bei dem System nach Fig. 7 angewendet ist;

Fig. 10 ein Regelschema ähnlich Fig. 1 zur Erläute rung eines Antiblockierbremsregelsystems einer dritten Ausführung der Erfindung;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der dritten Ausführung und

Fig. 12 ein Schaltschema des Antiblockierbremsre gelsystems.

Fig. 1 zeigt ein Antiblockierbremsregelsystem, bei dem die Erfindung angewendet ist. Ein Bremspedal ist betriebsmäßig mit einem Hauptzylinder 2 verbunden. Wenn das Bremspedal 1 herabgedrückt wird, wird der Hauptzylinder 2 in bekannter Weise betätigt. Jedes Rad 4 weist einen Radzylinder 3 auf. Eine hydraulische Steuereinheit 5 (im folgenden als "HU" bezeichnet) ist in die Bremsleitung zwischen dem Hauptzylinder 2 und dem Radzylinder 3 eingeschaltet. Die HU 5 umfaßt ein hydraulisches Druckhalteventil 11 (in Fig. 12 darge stellt) zum Unterbrechen der Speisung von hydrauli schem Druck aus dem Hauptzylinder 2 zum Radzylinder 3, ein Druckreduzierventil 12 (in Fig. 12 dargestellt) zum Rückströmenlassen von Bremsflüssigkeit aus dem Rad zylinder 3 in ein Reservoir und eine Pumpe (nicht darge stellt) zum Speisen der Bremsflüssigkeit aus dem Reser voir über einen Speicher in den stromaufwärtigen Teil der Bremsleitung bzw. des betreffenden Bremskreises. Auf ein Ausgangssignal hin, das mittels eines Radge schwindigkeitssensors 7 gemessen wurde und für die Radgeschwindigkeit des Rades 4 repräsentativ ist, er zeugt eine elektronische Regeleinheit 6 (im folgenden als "ECU" bezeichnet), welche eine mit dem Sensor 7 verbundene Impulseingangsschaltung 6a, eine zentrale Verarbeitungseinheit 6b und eine Ventil-Betätigungs schaltung 6c umfaßt, Signale zum Regeln der oben be schriebenen Ventile und der Pumpe, so daß die hydrauli sche Bremsdruckregelung in einer im folgenden detail liert beschriebenen Weise durchgeführt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, steht das Druckhalteventil 11 normalerweise offen, während das Druckreduzierventil 12 normalerweise geschlossen ist. Wenn das Bremspe dal 1 herabgedrückt ist, so daß der Hauptzylinder 2 betätigt ist, wird hydraulischer Druck über das Druck halteventil 11 zum Radzylinder 3 gespeist, so daß der Druck in dem Radzylinder 3 ansteigt. Wenn der Druck im Radzylinder angestiegen ist, wird eine Bremskraft erzeugt, so daß die Radgeschwindigkeit V_W des Rades 4 vermindert wird. Wenn die vom Sensor 7 erfaßte Rad geschwindigkeit unter einen vorbestimmten Wert V_W1 fällt, erzeugt die ECU 6 ein Haltesignal, so daß das Druckhalteventil 11 geschlossen wird, um die Speisung von hydraulischem Druck aus dem Hauptzylinder 2 zum Radzylinder 3 zu unterbrechen, und der Druck im Rad zylinder 3 wird auf dem bestehenden Wert gehalten, wenn die Speisung von Bremsflüssigkeit unterbrochen ist.

Wenn während des oben beschriebenen Druckhal tens die Radgeschwindigkeit V_W unter einen vorbe stimmten Wert V_W1 wie oben beschrieben abfällt, er zeugt die ECU 6 ein Öffnungssignal, woraufhin das Druckreduzierventil geöffnet wird, so daß die Brems flüssigkeit aus dem Radzylinder 3 in das Reservoir strömt, wodurch der Druck im Radzylinder 3 vermin dert wird.

Die in das Reservoir eingeströmte Bremsflüssigkeit wird im Speicher von der Pumpe angesammelt.

Wenn der Druck im Radzylinder 3 in der oben be schriebenen Weise vermindert ist, erholt sich die Radge schwindigkeit V_W des Rades wieder zur Annäherung an einen der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Wert. Wenn die Radgeschwindigkeit V_W einen vorbe stimmten Wert V_W3 wieder erreicht hat, erzeugt die ECU 6 ein Öffnungssignal, auf welches das Druckhalte ventil geöffnet wird. Infolgedessen wird die Bremsflüs sigkeit, die von der Pumpe gefördert und im Speicher angesammelt wurde, über das hydraulische Druckhalte ventil 11 zum Radzylinder 3 gespeist, so daß der Druck wieder zur Verminderung der Radgeschwindigkeit an gehoben wird. Daraufhin wird der oben beschriebene Vorgang zum Vermindern des Druckes und zum erneu ten Erhöhen des Druckes wiederholt, so daß die Brem sen mit einer vorbestimmten Abnahmerate der Fahr zeuggeschwindigkeit ohne Erzeugen eines Blockierens der Räder sehr wirksam betätigt werden können.

Unter Auswahl der größten Geschwindigkeit der Radgeschwindigkeiten der vier Räder (d. h. der rechten und linken Vorderräder und der rechten und linken Hin terräder) ermittelt die ECU 6 die Fahrzeugreferenzge schwindigkeit V_V, im folgenden kurz als Fahrzeugge schwindigkeit bezeichnet, und bestimmt dann einen Re ferenzwert V_T1, im folgenden auch als Referenz-Radge schwindigkeit bezeichnet, der um einen vorbestimmten Wert ΔV oder ein vorbestimmtes Verhältnis niedriger als die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit V_V ist. V_T1 wird als Referenzwert verwendet, unterhalb dessen das Druckreduzierventil 12 geöffnet ist. Die ECU 6 be stimmt auch einen Startpunkt V_W2, bei welchem die Abnahme der Radgeschwindigkeit V_W in eine Zunahme auf das Öffnen des Druckreduzierventiles 12 hin verän dert wird; z. B. liegt der Startpunkt V_W2, ab welchem die Radgeschwindigkeit V_W wieder zunimmt, bei einem vorbestimmten Verhältnis der Differenz zwischen Fahr zeuggeschwindigkeit und Radgeschwindigkeit als nied rigstem Punkt. An diesem Punkt wird das Druckredu zierventil 12 geschlossen, während das Druckhalteventil 11 öffnet, so daß der Druck vermindert wird. Wie oben beschrieben werden die Steuerzeiten zum Vermindern und Wiedererhöhen des hydraulischen Druckes simul tan in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V_V bestimmt, die aus der größten Radgeschwindigkeit und der Referenzradgeschwindigkeit V_T1 berechnet wurde.

Das in Fig. 1 gezeigte Antiblockierbremsregelsystem bezieht sich nur auf ein Rad; in der Praxis sind jedoch die vom Hauptzylinder 2 zu den Radzylindern 3 der Räder 4 führenden Bremsleitungen in zwei unabhängige Bremskreise A und B gemäß Fig. 3 aufgeteilt. Dabei sind das linke Vorderrad und das rechte Hinterrad in einen Bremskreis A eingeschaltet, während das rechte Vorderrad und das linke Hinterrad in den anderen Bremskreis B eingeschaltet sind, der von dem erstge nannten Bremskreis A unabhängig ist. Eine HU 5 ist in jede Bremsleitung so eingeschaltet, daß die Regelung des hydraulischen Druckes für die beiden in den glei chen Bremskreis gehörenden Räder von der zugehöri gen HU 5 ausgeführt wird. Die ECU 6 wählt die niedri gere Radgeschwindigkeit der beiden in dem gleichem Bremskreis befindlichen Räder aus und bestimmt auf diese niedrigere Radgeschwindigkeit und die Fahrzeug geschwindigkeit V_V hin die Steuerzeiten zum Vermin dern und Erhöhen des hydraulischen Bremsdruckes in den beiden Radzylindern 3 der beiden zu diesem Brems kreis gehörenden Räder und erzeugt dann Befehlssigna le. Somit gewährleistet die ECU eine Antiblockier bremsbetätigung, die niemals zu einem Blockieren der Räder führt.

Wenn jedoch die Antiblockierbremsregelung, die oben für den Normalbetrieb erläutert ist, bei scharfer Richtungsänderung ("J-turn state") ausgeführt wird, er geben sich verschiedene Nachteile.

Wenn gemäß Fig. 4 der Fahrer am Punkt SP bei ei nem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung ab rupt die Bremsen anlegt, wobei das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit oberhalb einer vorbestimmten Ge schwindigkeit in eine Kurve einfährt und das Fahrzeug eine scharfe Richtungsänderung am Punkt SP macht, erhöht sich nicht nur ein Fehler bei der Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit aus der aktuellen Radge schwindigkeit aufgrund des Wegunterschiedes der Bahnen der kurveninneren und kurvenäußeren Räder, son dern es nehmen auch die Geschwindigkeiten der kur veninneren Räder im frühen Stadium des Bremsvorgan ges aufgrund der Verminderung der auf die kurveninne ren Räder von der Straße her wirkenden Reaktionskräf te schneller als die Geschwindigkeiten der kurvenäuße ren Räder ab. Folglich vermindert sich der Druck im hydraulischen Bremskreis auf einen relativ niedrigen Bremsdruck in einer solchen Weise, daß es lange Zeit zu einer Wiedererholung der Radgeschwindigkeiten auf den voreingestellen Wert V_W3 wegen der Verminde rung der von der Straße ausgeübten Reaktionskräfte dauert derart, daß die Periode niedrigen Bremsdruckes verlängert und die Wirksamkeit des Bremsens gegen über den Normalbetrieb vermindert wird.

Die Erfindung sieht daher ein Verfahren vor, bei dem einfach und verläßlich erfaßt wird, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung befindet oder nicht. Gemäß dem Regelverfahren nach der Erfindung wird beim Erfassen eines Fahrzustandes mit scharfer Richtungsänderung mittels der ECU 6 die Referenz-Radgeschwindigkeit, bei welchem der hydrau lische Druck vermindert und dann wieder erhöht wird, von einem normalen Wert auf eine andere Referenz- Radgeschwindigkeit für Fahren bei scharfer Richtungs änderung umgeschaltet, wodurch eine wirksame Brem sung ausgeführt werden kann.

Mit anderen Worten wird im Falle einer scharfen Richtungsänderung deshalb, weil die geometrischen Or te der Bahnen der rechten und linken Vorderräder und der rechten und linken Hinterräder gemäß Fig. 3 von einander unterschiedlich sind, die Differenz der Radge schwindigkeit zwischen den kurveninneren und kurven äußeren Rädern erhöht. Daher werden gemäß Fig. 5 die Radgeschwindigkeiten der vier Räder gemessen, und die ECU berechnet Differenzen der Radgeschwindig keiten zwischen den diagonal gegenüberliegenden Rä dern, d. h. zwischen dem linken Vorderrad und dem rechten Hinterrad sowie zwischen dem rechten Vorder rad und dem linken Hinterrad. Wenn die Differenzen der Radgeschwindigkeiten, welche zu den beiden Bremskreisen A und B gehören, größer als ein Schwell wert werden, bevor die Bremsen angelegt sind, wird entschieden, daß das Fahrzeug sich in einem ersten Zu stand einer scharfen Richtungsänderung befindet. Wenn die Differenzen den Schwellwert nicht überschreiten, wird das Antiblockierbremsregelsystem mit normaler Antiblockierregelung betrieben.

Es sei nun angenommen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt und der Fahrer die Bremse anlegt. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Reibkoeffizient zwischen der Straße und den rechten Rädern von dem Reibkoeffizient zwischen den linken Rädern und der Straße stark abweicht, ten diert die Differenz der Radgeschwindigkeiten zwischen den linken und den rechten Rädern dazu, größer zu werden. In diesem Fall ist es unmöglich festzustellen, ob das Fahrzeug sich in einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung befindet oder ob es auf einer Straße geradeaus fährt, auf der links und rechts die Reibung unterschiedlich ist.

Wenn daher eine scharfe Richtungsänderung nach dem Anlegen der Bremse erfolgt, wird festgestellt, ob oder ob nicht die Bedingung für eine vorbestimmte Zeit dauer (z. B. 200 ms) fortbesteht, daß die Radgeschwin digkeit einen Schwellwert überschreitet, und es wird entschieden, daß sich das Fahrzeug in einem Fahrzu stand mit scharfer Richtungsänderung befindet, wenn die oben erwähnte Bedingung für eine vorbestimmte Zeit fortdauert. Wenn die Bremse auf einer Straße mit linksseitig und rechtsseitig unterschiedlicher Reibung angelegt werden, wiederholen sich das Druckerhöhen und Druckvermindern mittels der Antiblockierbremsre gelung derart, daß die Radgeschwindigkeit entspre chend erhöht und vermindert wird. Daher wird die Rad geschwindigkeitsdifferenz zwischen den linken und den rechten Rädern stark vergrößert oder verkleinert, und eine den Schwellwert übersteigende Radgeschwindig keitsdifferenz dauert niemals für eine längere Zeit an. Es kann folglich korrekt bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug bei angelegten Bremsen in einem Fahrzu stand mit scharfer Richtungsänderung befindet.

Wenn die Bremsen vor einem Einlenken des Fahr zeugs in Kurvenfahrt angelegt werden, kann die Brems wirkung schon vor dem Einlenken des Fahrzeugs erzielt werden, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit schon be trächtlich vermindert ist und daher festgestellt wird, daß das Fahrzeug sich nicht in einem Fahrzustand mit schar fer Richtungsänderung befindet.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Schwellwerte als eine Funktion dargestellt, welche mit dem Ansteigen der Referenz-Fahrzeuggeschwindigkeit (der Quasi-Ka rosseriegeschwindigkeit V_V, welche durch Berechnung ausgehend von der Ist-Radgeschwindigkeit in der oben beschriebenen Weise ermittelt wurde) abnimmt. Es ist bevorzugt, daß der Schwellwert der Radgeschwindig keitsdifferenz 7 bis 8 km/h beträgt, wenn die Fahrzeug geschwindigkeit niedrig ist, und 2 bis 3 km/h, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit groß ist.

Wenn die ECU 6 feststellt, daß das Fahrzeug sich in einem Zustand mit scharfer Richtungsänderung befin det, besteht eine Möglichkeit der Blockierbremsrege lung bei diesem Fahrzustand darin, daß nicht nur eine vorbestimmte Referenz-Radgeschwindigkeit V_T1 son dern auch eine vorbestimmte Radgeschwindigkeit V_W2 auf niedrigere Werte der Radgeschwindigkeit einge stellt werden als in normalem Fahrzustand. Die Ge schwindigkeit V_T1 ist die Geschwindigkeit, bei welcher das Druckreduzierventil geöffnet wird, während die Ge schwindigkeit V_W2 diejenige Geschwindigkeit ist, bei welcher das Druckreduzierventil geschlossen wird, während das Druckhalteventil wieder geöffnet wird, um den hydraulischen Bremsdruck erneut ansteigen zu las sen. Eine andere Möglichkeit zum Betätigen der Anti blockierbremsregelung besteht darin, auf eine Betriebs weise umzuschalten, bei welcher die Berechnung zum Erhalten der Referenz-Fahrzeuggeschwindigkeit für die Antiblockierbremsregelung dahingehend geändert wird, daß die Referenz-Fahrzeuggeschwindigkeit V_V vermindert wird. Dadurch wird die Phase verminderten Bremsdruckes abgekürzt, die Bremswirkung wird ver stärkt und der Bremsweg wird verkürzt.

Wie oben beschrieben kann bei Anwendung des Ver fahrens der Erfindung in dieser Ausführung der Fahrzu stand mit scharfer Richtungsänderung des Fahrzeuges korrekt auf einfache Weise erfaßt werden, und die Anti blockierbremsregelung für das Kraftfahrzeug kann auf eine für scharfe Richtungsänderung bestgeeignete Be triebsweise umgeschaltet werden, so daß die Fahrsi cherheit bei diesem Fahrzustand wesentlich erhöht wer den kann.

In den Fig. 7, 8 und 9 ist eine andere Ausführung der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführung wird der Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung mittels ei nes Querbeschleunigungs-G-Sensors 8 gemäß Fig. 7 be werkstelligt, wobei dieser Sensor eine Querbeschleuni gung des Fahrzeuges mißt und ein Signal zur ECU 6 abgibt, wenn die Querbeschleunigung größer als ein vorbestimmter Wert (z. B. in der Größenordnung von 0,6 g) wird. Wie im Flußdiagramm nach Fig. 8 darge stellt ist, wird das Fahrzeug als in einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung befindlich definiert, wenn die Querbeschleunigung größer als der vorbestimmte Wert ist, und die Regelung schaltet auf eine Betriebs weise für diesen Fahrzustand gemäß Fig. 8 um. Zu die sem Zeitpunkt wird auch erfaßt, ob oder ob nicht die aus der Radgeschwindigkeit errechnete Fahrzeuggeschwin digkeit V_V (siehe Fig. 2) den vorbestimmten Wert (der z. B. in der Größenordnung von 30 km/h liegt) über schreitet. Mit anderen Worten ermittelt die ECU 6, daß die Querbeschleunigung den vorbestimmten Wert über schreitet und daß ferner die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist.

Der Querbeschleunigungs-G-Sensor 8 ist wie in Fig. 9 gezeigt aufgebaut. Ein kugelförmiger, bewegli cher Kontakt 82 einer Masse M ist lose in einem Gehäu se 81 untergebracht, das am Kraftfahrzeug so ange bracht ist, daß der bewegliche Kontakt 82 quer zur Längsausrichtung des Fahrzeuges beweglich ist. Eine vorgespannte Schraubenfeder 83 drückt den bewegli chen Kontakt 82 in eine Richtung (nach links in Fig. 9), so daß der Kontakt 82 normalerweise unter der Kraft der Feder 83 in Anlage an einem stationären elektri schen Kontakt 84 gehalten ist, welcher im Gehäuse 81 befestigt ist. Zwei Sensoren dieser Bauart sind fest an beiden Seiten des Fahrzeuges symmetrisch zueinander bezüglich der Fahrzeugmittelachse angeordnet.

Die den beweglichen Kontakt 82 über die Feder 83 nach links beaufschlagende Kraft ist mit F und die an fängliche Vorspannkraft mit Fo bezeichnet. Wenn eine auf das Fahrzeug nach rechts wirkende Querbeschleuni gung -dv/dt erzeugt wird und die Kraft -dv/dt.M, welche den beweglichen Kontakt 82 aufgrund der oben erwähnten Querbeschleunigung nach rechts beauf schlagt, kleiner als die Vorspannkraft Fo der Feder 83 ist (d. h., -dv/dt.M + Fo < 0), verbleibt der bewegliche Kontakt 82 in Anlage an dem stationären Kontakt 84. Der Sensor 8 bleibt also im Einschall-Zustand.

Wenn jedoch -dv/dt.M größer als die Vorspann kraft Fo (-dv/dt.M + Fo < 0) wird, drückt der beweg liche Kontakt 82 die Feder 83 zusammen und bewegt sich bis zum Erreichen eines Gleichgewichtszustands unter der Kraft F nach rechts. Der bewegliche Kontakt 82 kommt dabei vom stationären Kontakt 83 frei, so daß der Sensor 8 in den Ausschaltzustand gebracht wird und ein Ausschaltsignal erzeugt, aufgrund dessen festgestellt wird, daß die Querbeschleunigung größer als ein vorbe stimmter Wert ist.

Ob gemäß Fig. 8 die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht hat oder nicht, wird ab hängig von Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten ermittelt, die von dem normalerweise im Fahrzeug vorhandenen Fahrgeschwindigkeitsmesser abgeleitet werden. Da je doch wie oben beschrieben die ECU 6 stets die Refe renz-Fahrzeuggeschwindigkeit V_V aus dem vom Ge schwindigkeitssensor 7 abgegebenen Radgeschwindig keitssignal berechnet, ist es einfach, diese Referenz- Fahrzeuggeschwindigkeit V_V dazu zu benutzen, ob oder ob nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbe stimmten Wert überschreitet.

Wenn die ECU 6 in der oben beschriebenen Weise festgestellt hat, ob sich das Fahrzeug in einem Zustand mit scharfer Richtungsänderung befindet, wird die Anti blockierbremsregelung auf eine Betriebsweise für die sen besonderen Fahrzustand umgeschaltet. Mit anderen Worten werden die voreingestellte oder Soll-Fahrzeug geschwindigkeit und die voreingestellte Radgeschwin digkeit niedriger gewählt als bei normalem Fahrzu stand. Zu diesem Zeitpunkt werden das Druckhalteven til 11 geöffnet und das Druckreduzierventil 12 geschlos sen, so daß der hydraulische Druck wieder erhöht wird. Alternativ wird das Berechnungsverfahren zum Erhal ten der Referenz-Fahrzeuggeschwindigkeit so abgeän dert, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V_V, welche als Referenzgeschwindigkeit für die Antiblockierbremsre gelung beim Fahrzustand mit scharfer Richtungsände rung verwendet ist, vermindert wird. Daher wird die Zeit, während welcher der hydraulische Bremsdruck vermindert ist, abgekürzt, die Bremse wird wirkungsvoll betätigt, und der Bremsweg, den das Fahrzeug nach Betätigen der Bremse zurücklegt, wird verkürzt.

Selbstverständlich kann auch ein konventioneller G-Sensor anderer Bauart als in Fig. 9 gezeigt eingesetzt werden.

Fig. 12 zeigt im einzelnen ein Beispiel für die ECU 6. Das vom Radgeschwindigkeitssensor 7 abgegebene Radgeschwindigkeitssignal wird in eine Radgeschwin digkeits-Bestimmungschaltung 15 gespeist. Die Schal tung 15 gibt ihren Ausgang zu einer Verzögerungs-Ein stellschaltung 16 ab, in welcher die Radgeschwindigkeit mit einer Referenz-Verzögerungsrate-Tabelle 17 vergli chen und die Verzögerungsrate eingestellt werden. Ein G-Sensor 18, welcher die Beschleunigung in Längsrich tung des Fahrzeuges mißt, liefert sein Ausgangssignal zu der Verzögerungs-Einstellschaltung 16. Der Ausgang der Verzögerungs-Einstellschaltung 16 wird in eine Bremsdruck-Vergleichsschaltung 19 eingegeben. Der Querbeschleunigungs-G-Sensor 8 ist an eine Bestim mungsschaltung 20 zum Bestimmen scharfer Richtungs änderung angeschlossen. Wenn festgestellt wird, daß ein Zustand mit scharfer Richtungsänderung vorliegt, gibt die Bestimmungsschaltung 20 ein Signal zur Brems druck-Vergleichsschaltung 19 ab, wodurch die Betriebs weise für normalen Fahrzustand auf eine Betriebsweise für Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung umge schaltet wird. Das Eingangssignal der Vergleichsschal tung 19 aus der Verzögerungs-Einstellschaltung 16 wird mit einer Referenz-Bremsdruck-Tabelle 21 verglichen, und das resultierende Signal wird in die Bremsdruck- Steuerschaltung 6c eingegeben. Daraufhin steuert die Schaltung 6c den hydraulischen Druck über die Betäti ger 22 und 23.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Ausführung der Erfindung, bei der ein Sensor 9 zum Erfassen des Ein schlagwinkels des Lenkrades 10 verwendet wird und Lenkeinschlag-Winkelsignale vom Sensor 9 zur ECU 6 gemäß Fig. 10 abgegeben werden.

Wenn gemessen wird, daß die Fahrzeuggeschwindig keit V_V eine vorbestimmte Größe (z. B. 30 km/h) über schreitet, wenn ferner der vom Sensor 9 erfaßte Lenk einschlagwinkel einen vorbestimmten Wert überschrei tet (z. B. in der Größenordnung von 90°) und wenn schließlich der Reibkoeffizient zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche, der wie im folgenden be schrieben erfaßt wird, einen vorbestimmten Wert (z. B. in der Größenordnung von 0,6) überschreitet, bestimmt die ECU 6 gemäß Fig. 11, daß das Fahrzeug sich in einem Zustand mit scharfer Richtungsänderung befin det, und die Betriebsweise wird von Normalzustand in eine Betriebsweise für scharfe Richtungsänderung um geschaltet, so daß die Antiblockierbremsregelung in die ser Betriebsweise durchgeführt wird.

Die Feststellung des Betriebszustandes mit scharfer Richtungsänderung wird allein ausgehend von einer aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkeinschlag winkel errechneten Querbeschleunigung getroffen, der art, daß das Fahrzeug als in einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung befindlich beurteilt wird, wenn die errechnete Querbeschleunigung einen vorbe stimmten Wert überschreitet. Wenn jedoch das Fahr zeug auf der Straße mit niedrigem Reibungskoeffizien ten fährt und ein großer Lenkeinschlag gemacht wird, rutschen die Räder in einem solchen Ausmaß, daß der Kurvenradius, der dem eingestellten Lenkeinschlag ent spricht, nicht beibehalten werden kann und daher die tatsächlich herrschende Querbeschleunigung beträcht lich kleiner als die wie oben beschrieben geschätzte Querbeschleunigung wird, so daß das Fahrzeug sich nicht in einem Zustand mit scharfer Richtungsänderung befindet, bei welcher die Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den kurveninneren und kurvenäußeren Rä dern größer und die auf die kurveninneren Räder wir kenden Reaktionskräfte der Straße beträchtlich kleiner werden. Demgemäß wird wie oben beschrieben dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkein schlag beide vorbestimmte Werte überschreiten und zu sätzlich die Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, ei nen hohen Reibkoeffizienten aufweist, der höher als ein vorbestimmter Wert ist, das Fahrzeug als in einem Fahr zustand mit scharfer Richtungsänderung befindlich in dieser Ausführung beurteilt.

Wie oben beschrieben berechnet die ECU 6 stets eine Referenzfahrzeuggeschwindigkeit V_V abhängig von ei nem Radgeschwindigkeitssignal des Radgeschwindig keitssensors 7, so daß leicht erfaßt werden kann, ob oder ob nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein vorbestimmter Wert ist.

Der Reibkoeffizient zwischen Rad und Straße kann leicht durch folgende Rechnung ermittelt werden. Wie oben beschrieben berechnet die ECU 6 stets eine Refe renz-Fahrzeuggeschwindigkeit V_V ausgehend von dem größten Radgeschwindigkeitssignal, das von einem der verschiedenen Radgeschwindigkeitssensoren 7 abgege ben wird. Wenn nun die Bremsen angelegt sind, wirken die von der Straßenoberfläche übertragenen Reaktions kräfte im Sinne eines Weiterdrehens der Räder gegen die Bremskraft, so daß die Abnahme der Radgeschwin digkeit bei angelegten Bremsen um so größer wird, je kleiner der Reibkoeffizient zwischen Straßenoberfläche und Rad ist, und folglich der Abfall der durch die Be rechnung ermittelten Referenz-Fahrzeuggeschwindig keit V_V entsprechend größer wird. Daher ermöglicht die Berechnung der Abnahmerate der Fahrzeuggeschwin digkeit V_V je Zeiteinheit beim Bremsen die Bestim mung, ob oder ob nicht der Reibkoeffizient zwischen Rad und Straße einen vorbestimmten Wert überschrei tet, ohne daß hierzu gesonderte Sensoren oder dgl. er forderlich sind.

Wenn die ECU 6 ermittelt hat, daß das Fahrzeug sich in einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsänderung wie oben beschrieben befindet, wird die Antiblockier bremsregelung aus dem normalen Betriebszustand auf einen Betriebszustand für gebremstes Fahren bei schar fer Richtungsänderung umgeschaltet.

Claims

1. Verfahren zum Regeln des Bremsdruckes in einer blockiergeschützten Kraftfahrzeug- Bremsanlage, bei dem folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

A) Erfassen der aktuellen Radgeschwindigkeit (Vw) eines jeden Rades (4, 4) mittels eines Radgeschwindigkeitssensors (7);
B) Ermitteln einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (Vv) auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit;
C) Bestimmen eines Referenzwertes (V_TI) für die Radgeschwindigkeit, der abhängig von der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (Vv) und kleiner als diese ist;
D) Ermitteln, daß das Rad (4) blockiert, wenn die aktuelle Radgeschwindigkeit (Vw) unterhalb des Referenzwertes (V_TI) fällt;
E) Vermindern des auf das Rad (4) aufgebrachten Bremsdruckes, um ein Wiederan laufen des Rades zu ermöglichen;
F) Wiedererhöhen des hydraulischen Bremsdruckes, wenn die aktuelle Radge schwindigkeit (Vw) den Referenzwert (V_TI) wieder überschreitet;
G) Wiederholen der Regelspiele abhängig von dem dynamischen Verhalten des Ra des;

gekennzeichnet durch

A) Setzen eines Schwellenwertes, welcher mit zunehmender Fahrzeuggeschwindig keit abnimmt;
B) Feststellen eines Fahrzustandes mit scharfer Richtungsänderung("J-turn"), wenn die Differenz zwischen den aktuellen Radgeschwindigkeiten (Vw) eines Radpaa res aus einem rechten Vorderrad und einem linken Hinterrad und eines Radpaa res aus einem linken Vorderrad und einem rechten Hinterrad den Schwellenwert überschreitet und
C) Umschalten des Antiblockiersystems auf Sonderbetrieb, wenn die den Fahrzustand charakterisierenden Signale eine vorgegebene Zeit andauern.

2. Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch

A) Erfassen einer errechneten oder gemesse nen Querbeschleunigung;
B) Feststellen eines Fahrzustandes mit schar fer Richtungsänderung ("J-turn"), wenn die Querbeschleunigung größer als ein vorbe stimmter Wert ist und die Fahrzeugreferenz geschwindigkeit (V_V) einen vorbestimmten Wert überschreitet und
C) Umschalten des Antiblockiersystems auf einen Sonderbetrieb, wenn die den Fahrzu stand charakterisierenden Signale vorliegen.

3. Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch

A) Erfassen des Lenkeinschlagwinkels der Vorderräder;
B) Berechnen und Erfassen des Reibkoeffi zienten zwischen den Rädern und der Straße;
C) Feststellen eines Fahrzustandes mit schar fer Richtungsänderung ("J-turn"), wenn die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit (V_V), der Lenkwinkel und der Reibungskoeffizient vor bestimmte Werte überschreiten;
D) Umschalten des Antiblockiersystems auf ei nen Sonderbetrieb, wenn die den Fahrzustand charakterisierendem Signale vorliegen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugrefe renzgeschwindigkeit V_V oder der Referenzwert V_TI zum Bestimmen des Blockierzustandes des Rades bei einem Fahrzustand mit scharfer Richtungsän derung auf einen niedrigeren Wert als im Normalzustand herabgesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Querbeschleunigungssensor (8) zum Erfassen der Querbeschleunigung eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Lenkwinkelsensor (9) zum Erfas sen des Lenkwinkels der Vorderräder eingesetzt wird und daß ein Rechner zum Berechnen der Querbeschleunigung aus dem Lenkwinkel und der Fahrezeugreferenzgeschwindigkeit (V_V) vorgese hen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Erfassung des Reibkoeffizienten diejenige Abnahmerate der Fahrzeugreferenzge schwindigkeit (V_V) beim Bremsen berechnet wird, welche dem jeweiligen Reibkoeffizienten ent spricht.