DE3934307C2 - Verfahren zum Steuern des Bremsdruckes in einer blockiergeschützten Bremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Bremsdruckes in einer blockiergeschützten Bremslage eines Vorder- und Hinterräder aufweisenden Fahrzeuges, bei dem die Drehgeschwindigkeiten abgebremster Räder gemessen und in Abhängigkeit vom Verhältnis der Drehgeschwindigkeit und/oder Drehbeschleunigung eines gebremsten Rades zu vorgegebenen Schwellenwerten der Bremsdruck des Rades bei Blockiergefahr konstant gehalten oder abgesenkt wird.

Es sind eine Vielzahl von Algorithmen zum Steuern des Bremsdruckes in einer blockiergeschützten Fahrzeug-Bremsanlage bekannt. Die zum Durchführen einer ABS-Bremsregelung erforderlichen Meßeinrichtungen, Ventile und Steuereinrichtungen sind in vielfältiger Ausgestaltung ebenfalls bekannt. Neue Verfahren zum Steuern des Bremsdruckes in ABS-Anlagen werden unter Verwendung bekannter Meß- und Steuereinrichtungen (Drehzahlsensoren, Ventile usw.) durch entsprechende Programmierung eines Prozessors verwirklicht.

Das Ziel, bei einer ABS-Regelung einen möglichst kurzen Bremsweg bei guter Lenkbarkeit des Fahrzeuges zu erreichen, wird erschwert durch den Umstand, daß die Optimierung einer ABS-Regelung wesentlich von den Straßen- und Fahrzeugverhältnissen abhängt. Die Regelung muß den gerade herrschenden Verhältnissen, welche sich laufend ändern können und über welche der die ABS- Bremsung steuernde Rechner nur sehr indirekte und eingeschränke Informationen erhält, angepaßt sein.

Wesentlich für die gute Lenkbarkeit des Fahrzeuges ist insbesondere die Seitenführung der Hinterräder. Kommen die Hinterräder bei einer Bremsung in zu hohen Schlupf, so ist aufgrund einer reduzierten Seitenführungskraft die Lenkstabilität des Fahrzeuges gefährdet. Es ist bekannt, daß bei ABS-Regelungen es zu einem sogenannten "Überschießen" des Bremsdruckes kommen kann, z. B. weil die Schwellenwerte für die ABS-Regelung aus anderen Gründen relativ unempfindlich eingestellt sind oder aufgrund der Trägheit des Systems. Ein Überschießen des Bremsdruckes ist besonders an den Bremsen der Hinterräder unerwünscht. Kommen die Hinterräder eines (zweiachsigen, vierrädrigen) Fahrzeuges in zu großen Schlupf, also in einen sogenannten Instabilitätsbereich, so tritt ein höchst unerwünschtes Drehmoment um die Hochachse des Fahrzeuges auf, das sogenannte Giermoment.

Es ist im Stand der Technik bereits bekannt, solche durch Überschießen des Druckes über optimale Werte verursachten Giermomente dadurch zu vermeiden, daß der Bremsdruck insbesondere an den Hinterrädern mit einem relativ kleinen Gradienten (also mit geringer Rate oder Geschwindigkeit) an den kritischen Maximaldruck herangeführt wird. Um das Drucküberschießen zu vermeiden wird also der Bremsdruck zumindest bei Annäherung an den zu erreichenden Höchstwert langsamer aufgebaut. Der langsamere Druckaufbau kann z. B. durch Drosselung oder Pulsierung der Strömung der hydraulischen Flüssigkeit erfolgen.

Besonders schwierig ist eine ABS-Regelung bei Bremsungen in Kurven und auch bei sogenannten Split-Situationen. Bei einer "Split-Situation" finden die Räder auf der einen Fahrzeugseite einen anderen Bremskraftbeiwert vor als die Räder auf der anderen Fahrzeugseite. Solche Situationen können z. B. bei Fahrt über teilweise vereiste Flächen auftreten.

Die DE-OS 23 20 559 beschreibt ein gattungsgemäßes ABS-Steuerverfahren, bei dem zwei Räder einer Achse hinsichtlich ihrer Regelung gekoppelt werden. Die Koppelung erfolgt so, daß dann, wenn ein erstes Rad der Achse zu einer Instabilität neigt und sein Bremsdruck konstant gehalten wird, auch am anderen Rad der selben Achse der Druckaufbau in der Bremse abgebrochen und der Druck konstant gehalten wird.

Die DE 37 28 480 A1 beschreibt eine Optimierung der Bremskraftverteilung an den Rädern der Vorderachse und den Rädern der Hinterachse eines Fahrzeuges. Ein Steuerventil ist vorgesehen, um den Bremsdruck an den Hinterrädern zu begrenzen.

Die Erfindung setzt sich das Ziel, ein Verfahren zum Steuern des Bremsdruckes in einer gattungsgemäßen blockiergeschützen Bremsanlage bereitzustellen, das auch bei Bremsungen in Kurven und bei Bremsungen mit unterschiedlichen Bremskraftbeiwerten an den einzelnen Rädern des Fahrzeuges einen möglichst kurzen Bremsweg bei guter Lenkbarkeit des Fahrzeuges ermöglicht.

Zur Erreichung dieses Zieles modifiziert die Erfindung ein gattungsgemäßes herkömmliches ABS-Regelverfahren, bei dem die Drehgeschwindigkeiten abgebremster Räder gemessen und dann, wenn die Drehgeschwindigkeit und/oder die Drehbeschleunigung eines gebremsten Rades vorgegebene Schwellenwerte überschreiten, also eine Blockiergefahr angezeigt wird, der Bremsdruck an dem betroffenem Rad entweder konstant gehalten oder abgesenkt wird, derart, daß dann, wenn noch bei keinem Hinterrad Blockiergefahr festgestellt wird, aber bei zumindest einem Vorderrad eine Konstanthaltung des Bremsdruckes erfolgt, der Bremsdruck auch an den Hinterrädern zumindest zeitweise konstant gehalten wird.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß zur Vermeidung eines Überschießens des Bremsdruckes an den Hinterrädern und somit zum Erreichen einer guten Stabilität (Lenkbarkeit) des Fahrzeuges es von Vorteil ist, dann, wenn an den Hinterrädern noch keine ABS-Regelung stattfindet und auch noch kein Vorderrad einen druckabbau in Rahmen einer ABS-Regelung erfährt, aber der Bremsdruck an zumindest einem Vorderrad durch Ansteuerung eines entsprechenden Halteventils konstant gehalten wird, auch die Bremsdrücke an den Hinterrädern für zumindest eine bestimmte Zeitspanne konstant zu halten. Unter den genannten Bedingungen findet also ein Kopieren der Halteventilansteuerungen der Vorderräder auf die Hinterräder statt.

Hierdurch wird insbesondere bei den genannten kritischen Bremssituationen in Kurven oder bei unterschiedlichen Haftbeiwerten, eine gute Lenkbarkeit des Fahrzeuges erreicht. Laufen die Vorderräder in einen noch höheren Schlupf und erfolgt im Anschluß an eine Konstanthaltung des Bremsdruckes an den Vorderrädern eine Druck-Absenkung, damit das Vorderrad bzw. die Vorderräder wieder in einen stabilen Bereich gelangen, so wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Bremsdruck an den Hinterrädern mit relativ geringem Gradienten erhöht. Dies setzt selbstverständlich voraus, daß die Messung des Drehverhaltens der Hinterräder und deren Auswertung noch nicht anzeigt, daß an den Hinterrädern eine Blockiergefahr besteht.

Bei bestimmten Fahrzeugtypen kann es aufgrund der Auslegung der Bremsen (große Radbremszylinder an den Vorderrädern, kleine Radbremszylinder an den Hinterrädern) vorkommen, daß während einer Bremsung nur die Vorderrädder in den instabilen Bereich gelangen und deshalb der Bremsdruck an ihnen abgebaut wird, ohne daß die Hinterräder in einen instabilen Bereich gelangen. Damit auch an den Hinterrädern in einer solchen Situation eine gute Bremswirkung erzielt werden kann, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Pulsierung oder Drosselung des Druckaufbaus an den Hinterrädern dann unterbrochen, wenn an beiden Vorderrädern eine vorgegebene Anzahl von Regelzyklen abgelaufen ist, z. B. drei Regelzyklen. Danach erfolgt der Druckaufbau an den Hinterrädern ungedrosselt bzw. ungepulst, d. h. mit einer durch den Druck im Hauptbremszylinder bestimmten Geschwindigkeit. Bei dem oben beschriebenen gepulsten Druckaufbau wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Geschwindigkeit (Rate) mit der der Druck an den Hinterrädern ansteigt, in Abhängigkeit von den Zuständen der Vorderräder eingestellt. Erfolgt an einem einzigen Vorderrad (von zwei Vorderrädern) ein Druckabbau im Zuge einer ABS-Regelung, so wird an den Hinterrädern (sofern diese selbst keine Blockiergefahr zeigen) der Bremsdruck mit relativ flachem Gradienten erhöht. Bei pulsierendem Druckaufbau weist somit die Pulsreihe eine relativ geringe Taktrate auf. Gelangt hingegen auch das zweite Vorderrad in einen instabilen Bereich, erfolgt also ein Druckabbau an diesem Rad, oder werden an beiden Vorderrädern gleichzeitig die Bremsdrucke im Zuge einer ABS-Regelung abgebaut, so erfolgt der Druckaufbau an den Hinterrädern mit relativ steilerem Gradienten, d. h. bei pulsierendem Druckaufbau hat die Pulsreihe eine im Vergleich mit dem Fall, daß nur ein Vorderrad instabil ist, größere Taktrate. Die einzelnen Taktraten werden für ein gegebenes Bremssystem und Fahrzeug experimentell optimiert.

Die vorstehend beschriebenen ABS-Regelverfahren gewährleisten auch an den Hinterrädern des Fahrzeuges eine gute Seitenführungskraft. Wird z. B. bei einer Bremsung auf unterschiedlichen Haftbeiwerten das Druck-Halteventil des auf geringem Haftbeiwert laufenden Vorderrades betätigt, so erfolgt erfindungsgemäß auch an den Hinterrädern ein Konstanthalten des Druckes, so daß die Gefahr eines Überschießens des Bremsdruckes an den Hinterrädern weitgehend ausgeschlossen ist. Auch wenn das auf geringem Haftbeiwert laufende Vorderrad so instabil wird, daß der Bremsdruck in seiner Bremse abgebaut wird, gewährleistet der dann einsetzende gepulste Druckaufbau an den Hinterrädern oder der Hinterachse (was eine Reduzierung des Druckaufbaus an den Hinterrädern bzw. der Hinterachse gegenüber einem ungedrosselten Druckaufbau bedeutet), daß ein Überschießen des Druckes in den Bremsen der Hinterräder vermieden ist.

Bei einer Bremsung in einer Kurve reduziert sich die Radaufstandskraft des kurveninneren Vorderrades und das kurvenäußere Vorderrad wird stärker belastet. Für die ABS-Regelung ergibt das erfindungsgemäße Verfahren deshalb entsprechende Vorteile wie bei einer Bremsung auf unterschiedlichen Haftbeiwerten. Erfolgt jedoch bei einer Kurvenbremsung an beiden Vorderrädern im Zuge einer ABS-Regelung ein Druckabbau, so wird erfindungsgemäß an den Hinterrädern der Bremsdruck relativ schnell aufgebaut (unter der Voraussetzung daß die Hinterräder selbst keine Blockierneigung zeigen), so daß das Fahrzeug nicht untersteuert wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Steuern des Bremsdruckes in einer blockiergeschützten Bremsanlage eines Vorder- und Hinterräder aufweisenden Fahrzeuges, bei dem die Drehgeschwindigkeiten abgebremster Räder gemessen und in Abhängigkeit vom Verhältnis der Drehgeschwindigkeit und/oder Drehbeschleunigung eines gebremsten Rades zu vorgegebenen Schwellenwerten der Bremsdruck des Rades bei Blockiergefahr konstant gehalten oder abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn noch bei keinem Hinterrad Blockiergefahr festgestellt wird, aber bei zumindest einem Vorderrad eine Konstanthaltung des Bremsdruckes erfolgt, der Bremsdruck auch an den Hinterrädern zumindest zeitweise konstant gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn im Anschluß an ein Konstanthalten des Bremsdruckes an zumindest einem Vorderrad bei zumindest diesem Vorderrad der Bremsdruck abgebaut und weiterhin an keinem Hinterrad Blockiergefahr festgestellt wird, ein Bremsdruckaufbau an den Hinterrädern im Anschluß an dessen Konstanthaltung mit im Vergleich zu dem Bremsdruckaufbau zu Beginn einer Bremsung verringertem Anstiegsgradienten durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit verringertem Anstiegsgradienten durchgeführte Bremsdruckaufbau gedrosselt oder gepulst erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstiegsgradient des Druckaufbaus an den Bremsen der Hinterrädder dann, wenn an nur einem Vorderrad ein Druckabbau erfolgt, kleiner ist als dann, wenn an den Bremsen beider Vorderräder ein Druckabbau erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruckaufbau mit verringertem Anstiegsgradienten an den Bremsen der Hinterräder nach einer vorgegebenen Anzahl von Blockierschutz-Regelzyklen an den Vorderrädern beendet wird.