DE4340442A1

DE4340442A1 - Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem

Info

Publication number: DE4340442A1
Application number: DE4340442A
Authority: DE
Inventors: Elmar Dipl Ing Mueller; Dieter Dipl Ing Kunz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-11-27
Filing date: 1993-11-27
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2013-11-28
Also published as: BR9404744A; US5544956A; FR2712860A1; DE4340442B4; JPH07186927A

Description

Stand der Technik

Ein System zur Erlangung eines die Fahrbahnoberfläche repräsentie renden Signals ist aus der DE 41 33 238.5 A1 bekannt. Das so gewon nene Signal wird dort einem Antiblockier- und/oder Antriebsschlupf regelsystem zugeführt, um diese Systeme dem Fahrbahnzustand anzupas sen, was durch Beeinflussung von Reglerparameter, z. B. Koeffizien ten oder Schwellwerte oder Sollwerte geschehen kann. Das Uneben heitsmaß kann z. B. in acht Klassen unterteilt werden, von denen jede eine bestimmte Anpassung bewirkt.

Vorteile der Erfindung

Verwendet man nur das Unebenheitsmaß dann ist es notwendig, einen Kompromiß zwischen der Anpassungsgeschwindigkeit und der Glattheit des Signals zu schließen, der nicht zufriedenstellend sein kann. Wählt man die Frequenz des Filters niedrig, dann ist das Signal sehr glatt, allerdings können plötzliche Fahrbahnänderungen nur in einem längeren Zeitrahmen berücksichtigt werden. Eine zu hohe Eckfrequenz führt dagegen an den Übergängen zwischen den Klassen zu mehrfachen Sprüngen.

Durch die Erfindung ergibt sich demgegenüber eine geringere Anregel empfindlichkeit bei vertikalen Störungen (z. B. Kanaldeckel, Schwel len, wellige Fahrbahn), die Überempfindlichkeit des ABS-Reglers während der Regelung wird reduziert (= geringere Druckmodulation), die Schwingungsanregung der Räder durch ungünstige Phasenlage der Druckmodulation wird verhindert und es kommt zu Bremswegverkürzungen auf welliger Fahrbahn durch bessere Reibwertausnutzung.

Bei der erfindungsgemäßen Einflußnahme wird das langsame Uneben heitsmaß durch ein schnelles Extremwertsignal für jedes Rad ergänzt. Daher ist es möglich die Vorteile einer niedrigen Eckfrequenz des Glättungstiefpasses auszunutzen, da plötzliche Fahrbahnänderungen durch das schnelle Signal erkannt werden können.

Zur Ergänzung des langsamen Unebenheitsmaßes wird also für Einzelan regungen (wie z. B. durch Schwellen, Kanaldeckel, Schlagloch) und extreme Fahrbahnänderungen ein zusätzliches, deutlich schnelleres Signal benützt. Dieses Signal muß für jedes Rad gewonnen werden, mindestens jedoch für jedes Rad der Vorderachse.

Für die Ermittlung werden Signale verwendet, die bereits für das Unebenheitsmaß ermittelt werden. Das Extremwertsignal wird nach dem folgenden Vorgehensmuster ermittelt:
In Abhängigkeit der aktuellen Unebenheitsklasse werden zwei Schwel len gebildet. Beide Schwellen ergeben sich durch eine Multiplikation des aktuellen kontinuierlichen Unebenheitsmaßes U mit einem Faktor k1, bzw. k2. k1 kann z. B. zwischen 2 und 5 liegen und z. B. 3,5 betragen. k2 muß größer als 0 sein und kleiner als 1 und kann z. B. 0,6 betragen. Ein Signal VL1 . . . HR1 wird jeweils erzeugt, wenn eine positive gehende Flanke des hochpaßgefilterten und potenzierten Ein federwegsignals VL . . . HR die k1-Schwelle über- bzw. unterschreitet.

VL steht für links vorn und VR für rechts vorn, HL für links hinten und HR für rechts hinten. Das Signal z. B. VL1 bleibt dann für eine von der Zyklus zeit des ABS/ASR-Reglers abhängigen Zeit aktiv und kann bei erneutem-Erreichen der Schwelle getriggert werden. Genauso wird umgekehrt je ein Signal VL2 . . . HR2- erzeugt, wenn eine negative gehende Flanke die k2 Schwelle unterschreitet. Das Signal bleibt ebenfalls für eine vordefinierte Zeit bestehen, ist aber ebenso retriggerbar. Die Signale VL1 . . . HR1 machen den zugehörigen Regler zusätzlich zum wirkenden Unebenheitsmaß unempfindlicher, so daß die Regelung nicht durch einen plötzlichen Schlag ausgelöst wird. Die Wirkungsweise der Signale VL2 . . . HR2 ist tendenziell entgegengesetzt.

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems, bei Fig. 2 bis 4 Alternativen.

In Fig. 1 sind den vier Fahrzeugrädern zugeordnete Einfederwegsen soren (z. B. Potentiometer) mit 1 bis 4 bezeichnet. Deren Signale werden je einem Hochpaß 5a bis 5d mit einer Eckfrequenz von z. B. 5 Hz zugeführt, der die niederfrequenten Anteile abschneidet. Das Hochpaßfilter kann ein Hochpaßfilter zweiter Ordnung (Butterworth) sein. Die Eckfrequenz sollte deutlich über der Aufbaueigenfrequenz liegen. In Blöcken 6a bis 6d erfolgt eine Betragsbildung (Potenzie rung). Die noch verbleibenden höherfrequenten Anteile werden je in einem Tiefpaß 7a bis 7d ebenfalls zweiter Ordnung (Butterworth) ge glättet. Die Eckfrequenz dieses Tiefpasses bestimmt sowohl die An passungsgeschwindigkeit der Unebenheitsklasse, als auch die Glatt heit des Unebenheitsmaßes. Die Eckfrequenz liegt z. B. bei 16 Hz. In Blöcken 8a und 8b wird der Mittelwert der Signale der Räder der linken und der rechten Fahrzeugseite gebildet.

Die entstehenden gemittelten Signale werden dann Klassifizierern zugeführt, die abhängig von der Größe der ankommenden Signale die zugehörige Klassen 0 bis 7 bestimmen, wobei 0 für eine sehr ebene Fahrbahn und 7 für eine Fahrbahn mit vielen Unebenheiten steht. Für die linke und die rechte Fahrzeugseite steht dann je ein Signal zur Verfügung, die einem ABS und/oder ASR zur Beeinflussung zugeführt werden. Es wäre auch möglich nur die Einfederwegsignale der Vorder räder zu verwenden und es ist auch möglich im Block 8 einen Mittel wert aller vier Einfederwegsignale zu bilden, und diesem oder diesen beiden wird die Unebenheitsklasse zugeordnet. Das eine oder die beiden Signale werden dann einem ABS oder ASR zugeführt. Sie variie ren dort stufenweise z. B. Ansprechschwellen oder Sollwerte oder sonstige Parameter der ABS-Regelung in dem Sinne, daß das ABS oder ASR bei ebener Fahrbahn empfindlicher bei welliger Fahrbahn entsprechend unempfindlicher regelt.

Die Ausgangssignale der Betragsbildner 6 werden ohne Filterung in den Tiefpässen 7 Vergleichern 11a bis 11d zugeführt. Außerdem werden für jedes Rad in Abhängigkeit von der aktuellen Unebenheitsgröße U dieses Rads zwei Schwellen in den Vergleichern 11a bis 11d gebildet. Die Schwellen ergeben sich jeweils durch die Multiplikation des aktuellen kontinuierlichen Unebenheitsmaßes U mit einem Faktor k1 bzw. k2. Ein erstes Ausgangssignal (z. B. VL1) wird von den Ver gleichern 11a bis 11d abgegeben, wenn eine positive gehende Flanke des Ausgangssignals der Betragsbildner 6 die zugehörige K1-Schwelle übersteigt. Dieses Signal steht dann für eine auf die Zykluszeit des ABS/ASR-Reglers abgestimmte Zeit an. Umgekehrt wird ein zweites Signal (z. B. VL2) erzeugt, wenn eine negative gehende Flanke die k2-Schwelle unterschreitet. Auch dieses Signal bleibt für eine vor bestimmte Zeit bestehen.

Die acht Ausgangssignale der Vergleicher 11 werden ebenfalls dem ABS zugeführt und sie dienen dazu, den dem einzelnen Rad zugeordneten Regelkanal bei Auftreten eines Schlags, der ein 1-Ausgangssignal (z. B. VL1) eines Vergleichers 11 erzeugt, relativ zum wirkenden Unebenheitsmaß schlagartig unempfindlicher zu machen, so daß die Regelung nicht ausgelöst wird oder keinen wesentlichen Einfluß aus üben kann. Auch hier könnte eine Schwellenanhebung erfolgen oder ein Solldruckwert kann beim ABS herabgesetzt werden oder der Druckaufbau kann beim ABS nur verzögert oder mit geringerem Gradienten ausgelöst werden. Wird die Schwelle k2U unterschritten, so wird die obener läuterte eingeleitete Maßnahme um den sich dann einstellenden Wert relativ zum wirkenden Unebenheitsmaß reduziert.

Es hat sich gezeigt, daß man anstelle der Einfederwegsignale auch Radbeschleunigungssignale x (Sensor 16 oder aus Radgeschwindig keit abgeleitet) verwenden kann, die vor Zuführen zum Hochpaß zwei fach integriert werden, wie dies Fig. 2 zeigt. Dem Zweifachintegra tor 14 folgen der Hochpaß 5, der Betragsbildern 6 und der Tiefpaß 7. Bei der Fig. 3 ist der Zweifachintegrator durch zwei Epsilon-Inte gratoren 15 ersetzt.

Es hat sich herausgestellt, daß man für den Fall, daß nicht gebremst und nicht beschleunigt wird, auch die Radgeschwindigkeit VR (Dreh zahl) anstelle des Einfederwegs verwenden kann. Das vom Sensor 17 kommende Signal wird auch hier einem Hochpaß 5, einem Betrags bildner 6 und einem anschließenden Tiefpaß 7 zugeführt (s. Fig. 4).

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in dem das Unebenheitsmaß 20 und die Extremwertsignale 21 eines Rads aufgezeichnet sind. Es sind drei Bereiche 22, 23 und 24 gezeigt. Bei 0 wird auf eine schlechte Fahrbahn eingefahren, am Ende des Bereichs 23 auf eine gute Fahrbahn. Im Bereich 22 unterstützen die Extremwertsignale 21 die Wirkung des Unebenheitsmaßes, im Bereich 23 ist nur das Unebenheits maß wirksam und im Bereich 24 schwächen die Extremwertsignale das Unebenheitsmaß ab.

Claims

1. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem, bei dem der Bremsdruck in Abhängigkeit vom Radbewegungsverhalten im Sinne einer Blockiervermeidung bzw. eines Durchdrehens der Antriebsräder variiert wird und dem auch ein Signal zugeführt wird, das den Ver lauf der Fahrbahnoberfläche repräsentiert (Unebenheitsmaß), wobei dieses Signal eine Änderung wenigstens eines Regelparameters inner halb des Regelsystems bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem die Fahrbahnoberfläche repräsentierenden Signal für jedes Rad ein Extremwertsignal bei Überschreitung einer hohen von dem Unebenheits maß abhängigen Schwelle erzeugt wird und daß dieses Signal den zuge hörigen Reglerkanal unempfindlicher macht.

2. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite vom Unebenheitsmaß U abhängige Schwelle (k1 U und k2 U) für jeden Kanal vorgesehen ist, wobei bei Überschreitung der Schwelle k1 U Signale V1 und bei Unterschreiten der Schwelle k2 U Signale V2 erzeugt werden, wobei das Signal V1 den zugehörigen Regelkanal unempfindli cher macht während das Signal V2 bis zum Erreichen des Ausgangszu standes tendenziell entgegengesetzt wirkt.

3. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unebenheits maß aus Einfederwegsignalen gebildet wird, wobei diese Signale zuerst einem Hochpaß, dann einem Betragsbildner und schließlich einem Tiefpaß zugeführt werden.

4. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unebenheitsmaß aus Radbeschleunigungssignalen gebildet wird, wobei diese Signale zuerst zweimal integriert und dann nacheinander einem Hochpaß, einem Betragsbildner und schließlich einem Tiefpaß zugeführt werden.

5. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unebenheitsmaß aus Rad geschwindigkeitssignalen gebildet wird, wobei diese Signale zuerst einem Hochpaß, dann einem Betragsbildner und schließlich einem Tief paß zugeführt werden.

6. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Unebenheitsmaß klassifiziert wird.

7. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem nach An spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Klassifikation eine seitenweise Mittelung der Signale erfolgt.

8. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem nach An spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Vorderachse ab geleiteten Signale klassifiziert werden.

9. Antiblockier- und/oder Antriebsschlupfregelsystem nach An spruch 6, dadurch gekennzeichnete daß über die von allen Rädern ab geleiteten Signale gemittelt wird.