DE4438148A1

DE4438148A1 - Bremssteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4438148A1
Application number: DE4438148A
Authority: DE
Inventors: Shoji Inagaki; Masaki Yamamoto; Noriaki Hattori; Kenji Tozu; Jun Mihara; Takayuki Itoh; Shingo Sugiura; Norio Yamazaki
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2014-10-26
Also published as: JP3150832B2; JPH07117654A; DE4438148B4; US5494345A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremssteuereinrichtung für Kraftfahrzeuge zur Normalisierung abnormalen Verhaltens des Kraftfahrzeugs wie beispielsweise Schleudern, Abdriften oder ähnlichem.

In einer herkömmlichen Bremsregel- bzw. Steuereinrichtung dieser Gattung, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-257756 offenbart ist, wird ein Zielschlupfverhältnis der Fahrbahnräder in Abhängigkeit des Bewegungszustands des Kraftfahrzeugs bestimmt und ein aktuelles Schlupfverhältnis des Fahrbahnrades erfaßt, um ein Rückkopplungsregelsignal in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Zielschlupfverhältnis und dem aktuellen Schlupfverhältnis zu erzeugen. Das Rückkopplungsregelsignal wird einem hydraulischen Bremsregel- bzw. Bremssteuersystem zur Regelung des hydraulischen Bremsfluids zugeführt, welches jedem Bremszylinder der Fahrzeugräder zugeführt wird. Folglich wird das Hydraulikbremsregelsystem durch das Rückkopplungssteuersignal in einer solchen Weise geregelt, daß das aktuelle Schlupfverhältnis des Fahrbahnlaufrads mit dem Zielschlupfverhältnis übereinstimmt. Bei der konventionellen Bremsregeleinrichtung kann jedoch ein schnelles Steuerungsansprechen des Hydraulikbremsregelsystems nicht unter einer solchen Rückkopplungsregelung wie vorstehend beschrieben bewirkt werden, wobei das Hydraulikbremsregelsystem nicht in Abhängigkeit von den Straßenoberflächenzuständen geregelt werden kann. Aus diesem Grund ist es unmöglich, ein abnormales Verhalten des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit schnell zu normalisieren.

Es ist daher die vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bremsregeleinrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, in der ein Modelverfahren für Regelungen, d. h., eine Optimalwertsteuerung dafür vorgesehen wird, ein abnormales Verhalten des Kraftfahrzeugs mit hoher Genauigkeit schnell zu normalisieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die primäre Aufgabe durch Schaffung einer elektrischen Regeleinrichtung für ein Hydraulikbremsregelsystem eines Kraftfahrzeugs gelöst, welche folgende Bauteile aufweist:

Bestimmungsmittel, für das Bestimmen eines Zielschlupfverhältnisses bzw. einer Zielschlupfrate eines jeden Laufrades des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Bewegungsbedingung des Fahrzeugs, Erfassungsmittel für das Erfassen eines aktuellen Schlupfverhältnisses bzw. einer aktuellen Schlupfrate eines jeden Laufrads des Fahrzeugs, sowie Rückkopplungsregel- bzw. Steuermittel für das Erzeugen eines Rückkopplungsregelsignals, welches für eine Differenz zwischen dem Zielschlupfverhältnis und dem aktuellen Schlupfverhältnis anzeigend ist und für das Regeln des Hydraulikbremsregelsystems im Ansprechen auf das Rückkopplungsregelsignal, so daß das aktuelle Schlupfverhältnis identisch mit dem Zielschlupfverhältnis wird, wobei die elektrische Regel-Steuereinrichtung des weiteren folgende Elemente hat:

Optimalwertsteuerungsmittel für das Erzeugen eines Optimalwertsteuerungssignals in Abhängigkeit von dem Zielschlupfverhältnis bzw. der Zielschlupfrate sowie Mischmittel für das Mischen des Optimalwertsteuerungssignals mit dem Rückkopplungssteuerungssignal und für das Steuern bzw. Regeln des Hydraulikbremsregelsystems in Abhängigkeit von dem gemischten Steuersignal. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die elektrische Regeleinrichtung des weiteren Mittel für das Interpolieren des Rückkopplungsregelsignals in Abhängigkeit von einer Straßenoberflächenbedingung und Mittel für das Interpolieren des Optimalwertsteuersignals in Abhängigkeit von dem Straßenoberflächenzustand. Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die elektrische Regeleinrichtung desweiteren Mittel für das Verringern einer Verstärkung des Rückkopplungsregelsignals, wenn das Zielschlupfverhältnis oder das aktuelle Schlupfverhältnis sich auf einem niedrigen Wert befindet, und für das Erhöhen der Verstärkung des Rückkopplungsregelsignals, wenn das Zielschlupfverhältnis und das aktuelle Schlupfverhältnis sich auf einem hohem Wert befindet. Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die elektrische Regeleinrichtung desweiteren Mittel für das Bewirken bzw. Ausführen einer Optimalwertsteuerung des Hydraulikbremsregelsystems unter der Kontrolle des Optimalwertsteuerungsmittels, wenn das Zielschlupfverhältnis oder das aktuelle Schlupfverhältnis sich auf einem niedrigen Wert befindet. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ist es bevorzugt, daß das Rückkopplungsregelmittel einen Pulsgenerator für das Erzeugen eines Pulssignales hat, dessen Pulsintervall in Abhängigkeit von einer Erhöhung des Rückkopplungsregelbetrags reduziert wird, während das Optimalwertsteuerungsmittel einen Pulskonverter für das Erzeugen eines Pulssignales hat, dessen Pulsintervall in Abhängigkeit von einer Verringerung der Variationsgeschwindigkeit des Optimalwertbetrags reduziert wird. Bei dieser Anordnung wird die Erzeugungszeitzählung des Pulssignals an dem Pulsgenerator durch das Pulssignal vom Pulskonverter in einer solchen Weise variiert, daß die Erzeugungszeitzählung für das vorhergehende Pulssignal nicht identisch wird mit der Erzeugungszeitzählung des nachfolgenden Pulssignals.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Regeleinrichtung, für ein Hydraulikbremsregelsystem in einem Kraftfahrzeug,

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Schlupfraten- bzw. Verhältnisregelabschnitts gemäß der Fig. 1,

Fig. 3 ist ein Graf, der eine Intervallzeit Tfb im Verhältnis zu einem Optimalwertsteuerungssignal Cfb zeigt,

Fig. 4 ist eine Zeitkarte für ein Optimalwertsteuerungspulssignal, welches durch einen Pulsgenerator gemäß der Fig. 2 erzeugt wird,

Fig. 5(A) und 5(B) zeigen jeweils einen Grafen, der die Beziehung zwischen einem multiplizierten Wert eines Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ und einer Kontaktlast Fz, einem Schlupfverhältnis bzw. einer Schlupfrate S, einem Radschlupfwinkel β sowie einer geforderten Bremskraft Fx darstellen,

Fig. 6 ist ein Graf, der einen Betrag bzw. eine Menge an Hydraulikfluid V in Relation zu einem Hydraulikbremsdruck Pb zeigt,

Fig. 7 ist eine Zeitkarte eines Optimalwertsteuerungspulssignals, welches durch einen Pulskonverter gemäß der Fig. 2 erzeugt wird,

Fig. 8 ist eine Zeitkarte für ein Optimalwertsteuerungspulssignal P1, ein Optimalwertsteuerungspulssignal P2 sowie eine gemischtes Regelpulssignal P3,

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer ersten Modifikation des Optimalwertsteuerungsabschnitts gemäß der Fig. 2,

Fig. 10 ist ein Graf, der die Beziehung zwischen einem multiplizierten Wert eines Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ und einer Kontaktbelastung Fz, eines Radschlupfwinkels β und der Koeffizienten Kp, Kd, Ki für die Modifikation gemäß der Fig. 9 zeigt,

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Modifikation des Optimalwertsteuerungsabschnitts gemäß der Fig. 2,

Fig. 12 ist ein Graf, der eine Verstärkung α des Optimalwertsteuerungspulssignals im Verhältnis zu einem Schlupfverhältnis bzw. einer Schlupfrate S in der Optimalwertsteuerung zeigt,

Fig. 13 ist eine dritte Modifikation des Optimalwertsteuerungsabschnitts gemäß der Fig. 2,

Fig. 14 ist ein Graf, der eine Beziehung zwischen einem multiplizierten Wert eines Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ und einer Kontaktlast Fz, einem Schlupfwinkel β und einer Puls-on- Zeit Tpul des Regelpulses zeigt,

Fig. 15 ist ein Blockdiagramm einer Modifikation des Optimalwertsteuerungsabschnitts gemäß der Fig. 2,

Fig. 16 ist ein Graf, der die Beziehung zwischen einem multiplizierten Wert eines Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ und einer Kontaktlast Fz, einem Schlupfwinkel β und einer Bezugswertbreite VLSB einer Menge an Hydraulikfluid V für die Steuerung bzw. Regelung des Auftretens des Pulses zeigt,

Fig. 17 ist eine Zeitkarte zur Erläuterung eines Pulskonverters gemäß der Fig. 15,

Fig. 18 ist ein Blockdiagramm einer Modifikation eines Steuerpulserzeugungsabschnitts gemäß der Fig. 2 und

Fig. 19 ist eine Zeitkarte eines Regel- bzw. Steuerpulssignals P1, P2, sowie P3 in der Modifikation gemäß der Fig. 18.

In der Fig. 1 der Zeichnung wird ein Hydraulikbremsregelsystem eines Kraftfahrzeugs sowie ein Blockdiagramm einer elektrischen Regeleinrichtung für das Hydraulikbremsregelsystem schematisch dargestellt. Das Hydraulikbremsregelsystem hat einen Hauptzylinder 12, der durch Niederdrücken eines Bremspedals 11 betätigbar ist. Der Hauptzylinder 12 hat einen ersten Anschluß, der mit Bremszylindern 32, 42 des linken und rechten vorderen Laufrades durch Solenoidventile 31, 41 angeschlossen ist, sowie einen zweiten Anschluß, der an Bremszylinder 52, 62 des linken und rechten hinteren Laufrades durch ein Proportionalregelventil 13 und Solenoidventil 51, 61 angeschlossen ist. Das Hydraulikbremsregelsystem hat desweiteren eine Hydraulikpumpe 14, die dafür vorgesehen ist, ein Hydraulikfluid von einem Fluidreservoir 15 auszupumpen und das Hydraulikfluid unter Druck einer Hochdruckleitung L1 zuzuführen. Die Hochdruckleitung L1 ist mit einem Speicher 16 für die Speicherung des unter druckstehenden Hydraulikfluids ausgebildet. Zwischen der Hochdruckleitung L1 und einer Niederdruckleitung L2 sind in Verbindung mit dem Fluidreservoir 15 stehende Bremsdruckregeleinrichtungen 30, 40, 50, 60 für die vorderen und hinteren Laufräder angeordnet. Die Bremsdruckregeleinrichtung 30 für das linke vordere Laufrad hat das Solenoidventil 31, den Bremszylinder 32, ein Druckerhöhungssolenoidventil 33 und ein Druck reduziersolenoidventil 34. Das Druckerhöhungs solenoidventil 33 ist dafür vorgesehen, um die Hochdruckleitung L1 mit dem Bremszylinder 32 zu verbinden, wenn es in einer ersten Stellung gemäß der Figur in einem Zustand gehalten wird, in dem das Solenoidventil 31 in eine zweite Position von der ersten Position gemäß der Figur aus umgeschaltet wird. Bei Umschalten auf eine zweite Position von der ersten Position aus unterbricht das Solenoidventil 33 die Fluidverbindung zwischen der Hochdruckleitung L1 und dem Bremszylinder 32. Das Druckreduziersolenoidventil 34 ist dafür vorgesehen, den Bremszylinder 32 mit der Niederdruckleitung L2 zu verbinden, wenn es von einer ersten Position gemäß der Figur in eine zweite Position in einem Zustand umgeschaltet wird, wo die Solenoidventile 31, 33 in ihre zweite Stellungen umgeschaltet worden sind. Wenn es in der ersten Stellung gehalten wird, unterbricht das Solenoidventil 34 die Fluidverbindung zwischen dem Bremszylinder 32 und der Niederdruckleitung L2.

Die Bremsdruckregeleinrichtung 40 für das rechte vordere Laufrad hat das Solenoidventil 41, den Bremszylinder 42, ein Druckerhöhungssolenoidventil 43 und ein Druckreduziersolenoidventil 44, welche in der gleichen Weise angeordnet sind, wie in der Bremsdruckregeleinrichtung 30. In ähnlicher Weise hat die Bremsdruckregeleinrichtung 50 für das linke hintere Laufrad das Solenoidventil 51, dem Bremszylinder 52, ein Druckerhöhungssolenoidventil 53 und ein Druck reduziersolenoidventil 54, welche in der gleichen Weise angeordnet sind, wie in der Bremsdruckregeleinrichtung 30. Die Bremsdruckregeleinrichtung 60 für das rechte hintere Laufrad hat das Solenoidventil 61, den Bremszylinder 62, ein Druckerhöhungssolenoidventil 63 und ein Druck reduziersolenoidventil 64, welche in der gleichen Weise angeordnet sind, wie in der Bremsdruckregeleinrichtung 30. In diesem Ausführungsbeispiel sind alle Solenoidventile in deren ersten Stellung gehalten, wenn sie entregt sind und werden von ihren ersten Stellungen aus in ihre zweite Stellungen umgeschaltet, wenn sie erregt werden. Die elektrische Regeleinrichtung zur Regelung bzw. Steuerung der Solenoidventile hat eine Sensorgruppe 71 bestehend aus einer Anzahl von Sensoren, die jeweils zur Erfassung eines Lenkungswinkels Rh der Fahrzeuglenkungsräder, einer Längsgeschwindigkeit Ux, einer Quergeschwindigkeit Uy, einer Längsbeschleunigung Gx, einer Querbeschleunigung Gy, einer Gierrate Yr, jeder Rotationswinkelgeschwindigkeiten wfl, wfr, wrl, wrr an den vorderen und hinteren Laufrädern, eines Drosselöffnungsgrades es sowie der Betätigung des Bremspedals Br. Die Sensorgruppe 71 ist an einen Zustandsbetragskalkulationsabschnitt 72 angeschlossen, welcher dafür vorgesehen ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches stellvertretend ist für ein Bewegungszustandsbetrag, der durch die Sensoren erfaßt wird, sowie jeden aktuellen Lenkungswinkel Stafl, Stafr der vorderen Laufräder, eine Bewegungsgeschwindigkeit Us, jede Radgeschwindigkeit Usfl, Usfr, Usrl, Usrr der vorderen und hinteren Laufräder, jeden Schlupfwinkel βfl, βfr, βrl, βrr der vorderen und hinteren Laufräder, einen Schlupfwinkel βg sowie einen Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ auf einer Basis des erfaßten Bewegungszustandsbetrags abzuschätzen, um ein für den abgeschätzten Zustandsbetrag stellvertretendes Ausgangssignal zu erzeugen. Der Zustandsbetragskalkulationsabschnitt 72 ist mit einem Zielschlupfverhältniskalkulationsabschnitt 73, einem abnormal-Verhaltenserfassungsabschnitt 74 sowie einem Aktualschlupfverhältniskalkulationsabschnitt 75 verbunden. Der Zielschlupfverhältniskalukulationsabschnitt 73 ist dafür vorgesehen, jedes Zielschlupfverhältnis bzw. Zielschlupfrate Sfl*, Sfr*, Srl, Srr* basierend auf dem Lenkungswinkel Rh, der Längsbeschleunigung Gx, der Querbeschleunigung Gy, dem Drosselöffnungsgrad Rs, der Betätigung des Bremspedals Br, jedem Schlupfwinkel βfl, βfr, βrl, βrr der vorderen und hinteren Laufräder sowie des Schlupfwinkels βg zu bestimmen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die jeweiligen Zielschlupfverhältnisse Sfl*, Sfr*, Srl*, Srr* der vorderen und hinteren Laufräder bestimmt, um ein abnormales Verhalten des Fahrzeugs zu normalisieren und die Bewegung des Fahrzeugs zu stabilisieren. Das Kalkulationsverfahren für die Zielschlupfverhältnisse Sfl*, Sfr*, Srl*, Srr* wird im einzelnen in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4-257756 näher beschrieben, welche bereits in dieser Beschreibungseinleitung diskutiert wurde. Der Abnormalverhaltenserfassungsabschnitt 74 ist dafür ausgebildet, daß Fahrzeugverhalten abzuschätzen (ein synthetischer bzw. künstlicher Bewegungszustand des Fahrzeugs) basierend auf den vom Zustandsbetragskalkulationsabschnitt 72 abgesandten Erfassungssignalen, wodurch ein Abnormsignal bei Vorhandensein einer abnormalen Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird. Der aktuelle Schlupfverhältnis kalkulationsabschnitt 75 ist dafür ausgebildet, eine Berechnung der folgenden Gleichungen (1) für die Berechnung eines jeden aktuellen Schlupfverhältnisses Sfl, Sfr, Srl, Srr der Laufräder basierend auf jeder Rotationswinkelgeschwindigkeit wfl, wfr, wrl, wrr der vorderen und hinteren Laufräder, einer jeder Geschwindigkeit Usfl, Usfr, Usrl, Usrr der vorderen und hinteren Laufräder sowie eines jeden Belastungsradius R (ein festfixierter Wert), die von dem Zustandsbetragskalkulationsabschnitt 72 geliefert werden, auszuführen

Sfl = (Usfl - R × wfl)/Usfl
Sfr = (Usfr - R × wfr)/Usfr
Srl = (Usrl - R × wrl)/Usrl
Srr = (Usrr - R × wrr)/Usrr (1).

Elektrische Signale, die jeweils stellvertretend für die Zielschlupfverhältnisse Sfl*, Sfr*, Srl*, Srr*, das abnormale Fahrzeugverhalten und die aktuellen Schlupfverhältnisse Sfl, Sfr, Srl, Srr sind, werden dem Schlupfverhältnisregelabschnitt 100 zugeführt.

Wenn das elektrische Signal, welches stellvertretend für das abnormale Fahrzeugverhalten ist, abgesandt worden ist, bewirkt der Schlupfverhältnisregelabschnitt 100 eine Steuerung bzw. Regelung der jeweiligen Solenoidventile der Bremsregeleinrichtungen 30, 40, 50, 60 in Abhängigkeit der aktuellen Schlupfverhältnisse Sfl, Sfr, Srl, Srr und der Zielschlupfverhältnisse Sfl*, Sfr*, Srl*H, Srr* in einer solchen Weise, das die aktuellen Schlupfverhältnisse Sfl, Sfr, Srl, Srr identisch mit den Zielschlupfverhältnissen Sfl*, Sfr*, Srl*, Srr* werden. Wie in der Fig. 2 gezeigt wird, hat der Zielschlupfverhältnisregelabschnitt 100 ein Rückkopplungsregelabschnitt 100A, ein Optimalwertsteuerungsabschnitt 100B sowie ein Output- Abschnitt 100C, welche für jedes Laufrad des Fahrzeugs vorgesehen sind. Da der Rückkopplungsregelabschnitt 100A, der Optimalwertsteuerungsabschnitt 100B und der Output- Abschnitt 100C für jedes Laufrad des Fahrzeugs im wesentlichen die gleichen sind, wird im folgenden lediglich die Bremssteuerung des linken vorderen Rades als ein Beispiel näher beschrieben, wobei das Zielschlupfverhältnis Sfr* und das aktuelle Schlupfverhältnis Sfl durch die Schlupfverhältnis S* und S repräsentiert werden. Der Rückkopplungsregelabschnitt 100A hat einen Subtrahierer 101 für das Berechnen einer Differenz zwischen dem Zielschlupfverhältnis S* und dem aktuellen Schlupfverhältnis S. Der Subtrahierer 101 ist mit einem Differenzialregelausdruckskalkulator 102, einem Proportional-Regelausdruckskalkulator 103, sowie einem Integralregelungsausdruckskalkulator 104 verbunden, welcher parallel zueinander für die Verwirklichung einer bereits bekannten PID Rückkopplungsregelung angeschlossen sind. Die Kalkulatoren 102, 103 und 104 sind dafür vorgesehen, eine Berechnung der folgenden Gleichungen (2) für die Erzeugung von Output-Signalen auszuführen, die indikativ für die Berechnungsergebnisse CALd, CALp, CALi sind:

CALd = Kd × d(5* - S)/dt
CALp = Kp × (S* - S)
CALi = Ki × (S* - S)dt (2)

wobei die Koeffizienten Kd, Kp, Ki jeweils vorbestimmte Konstanten sind.

Die für die Kalkulationsergebnisse CALd, CALp, CALi repräsentativen Ausgangssignale werden an einen Addierer 105 angelegt, welcher eine Summe der Kalkulationsergebnisse CALd, CALp, CALi berechnet und die kalkulierte Summe als ein Rückkopplungsregelsignal Cfb an einen Intervallzeitkonverter 106 anlegt. Der Intervallzeit konverter 106 hat eine charakteristische Tabelle wie sie in Fig. 3 gezeigt wird und konvertiert das Rückkopplungssignal Cfb in ein Intervallsignal Tfb, welches indikativ für eine Pulszeitdauer (ein Zeitintervall) ist und legt das Intervallsignal Tfb an einen Pulsgenerator 107 an. Der Pulsgenerator 107 hat einen Zähler, einen Vergleicher und eine Einkreisschaltung, die dafür vorgesehen sind, ein Regelpulssignal P1 einer vorbestimmten Pulsbreite in jedem Zeitintervall zu erzeugen, welches durch das Intervallsignal Tfb repräsentiert wird. Wenn das Intervallsignal Tfb wie in der Fig. 4 dargestellt ist positiv ist, wird ein positives Regelpulssignal P1 vorbestimmter Weite durch den Vergleicher und die Einkreisschaltung erzeugt, wenn eine durch das Intervallsignal Tfb bestimmte Zeit durch den Zähler abgemessen wurde. Wenn das Intervallsignal Tfb negativ ist, wird ein negatives Pulssignal P1 vorbestimmter Weite durch den Vergleicher und die Einkreisschaltung erzeugt, wenn eine durch das Intervallsignal Tfb definierte Zeit durch den Zähler abgemessen wurde. Folglich erzeugt der Rückkopplungsregelabschnitt 100A ein Rückkopplungspuls signal P1 vorbestimmter Breite dessen Zeitintervall invers proportional zu einem Absolutwert einer Differenz S* - S zwischen dem Zielschlupfverhältnis S* und dem aktuellen Schlupfverhältnis S ist und dessen Vorzeichen einem positiven oder negativen Vorzeichen aus der Differenz S* - S entspricht.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird, hat der Optimal wertsteuerungsabschnitt 100B eine Bremskraftkalkulations schaltung 111, die mit den elektrischen Signalen beaufschlagt wird, die jeweils für das Zielschlupfverhältnis S*, den Fahrbahnflächenkoeffizienten µ den Radschlupfwinkel β, der identisch mit dem vorhergehenden Schlupfwinkel βfl ist sowie die Kontaktlast Fz für die Bestimmung einer Bremskraft Fx, notwendig für das linke vordere Laufrad repräsentativ sind. Die Bremskraftkalkulationsschaltung 111 hat einen Kalkulator und eine vierdimensionale Tafel, die die Beziehung der variablen S*, µ × Fz, µ, β, Fx wie in den Fig. 5(A) oder 5(B) gezeigt wird repräsentiert. Die Bremskraftkalkulationsschaltung 111 berechnet einen multiplizierten Wert fz des Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ und der Kontaktlast Fz und bezieht sich auf die vierdimensionale Tafel, um eine Bremskraft Fx basierend auf dem Multiplikationswert µ × Fz, dem Schlupfverhältnis S* sowie dem Radschlupfwinkel β zu berechnen. Die Bremskraftkalkulationsschaltung 111 interpoliert des weiteren die Bremskraft um eine Endbremskraft Fx zu bestimmen. Obgleich in diesem Ausführungsbeispiel die vierdimensionale Tafel dafür vorgesehen ist, die Bremskraft Fx, zu bestimmen, kann eine neutrale Netzwerkkalkulation dafür vorgesehen werden, die Bremskraft Fx auf der Basis der Variablen S*, µ × Fz, µ und β zu berechnen.

Der Subtrahierer 112 ist mit der Bremskraftkalkulationsschaltung 111 verbunden, um mit einem elektrischen Signal, indikativ für die Bremskraft Fx, beaufschlagt zu werden, wobei ein Verlustfaktorkalkulator 113 mit dem Zustandsbetragskalkulationsabschnitt 72 verbunden ist, um mit einem elektrischen Signal beaufschlagt zu werden, welches indikativ für die Rotationswinkelgeschwindigkeit w ist, die identisch mit der vorhergehenden Radrotationswinkelgeschwindigkeit wfl ist. Der Verlustfaktorkalkulator 113 ist dafür vorgesehen, die Berechnung der folgenden Gleichung (3) auszuführen, um einen Verlustfaktor ΔFx zu berechnen, der durch ein Rotationsmoment der Laufräder verursacht wird:

ΔFx = (I/R) × dw/dt (3)

wobei I ein Rotationsträgheitsmoment ist, und R ein dynamischer Belastungsradius ist. In diesem Beispiel werden das Rotationsträgheitsmoment I und der dynamische Belastungsradius R jeweils als eine Konstante vorläufig bestimmt. Bei Beaufschlagung mit elektrischen Signalen, die jeweils indikativ für die Bremskraft Fx und den Verlustfaktor ΔFx sind, subtrahiert der Subtrahieren 112 den Verlustfaktor ΔFx von der Bremskraft Fx. Ein erster Konverter 114 ist mit dem Subtrahierer 112 verbunden, um mit einem elektrischen Signal, welches indikativ für die durch die Subtraktion kompensierte Bremskraft Fx ist, beaufschlagt zu werden. Der erste Konvertierer 114 ist ausgebildet, um die Bremskraft Fx mit einem Koeffizienten Kfp für die Berechnung eines gewünschten Hydraulikbremsdruckes Pb zu multiplizieren, wobei der Koeffizient ein Verhältnis eines Hydraulikbremsdrucks relativ zu einer Bremskraft repräsentiert. Ein zweiter Konverter 115 ist mit dem ersten Konverter 114 verbunden, um mit einem elektrischen Signal, welches indikativ für den gewünschten Hydraulikbremsdruck Pb ist, beaufschlagt zu werden. Der zweite Konverter 115 hat eine Tafel, die eine Beziehung zwischen dem gewünschten Hydraulikbremsdruck Pb und einem Betrag bzw. einer Menge von Hydraulikfluid V repräsentiert, welche für das Erzeugen des gewünschten Hydraulikbremsdrucks Pb notwendig ist. (Siehe auch Fig. 6). Basierend auf der Tafel gemäß der Fig. 6 berechnet der zweite Konverter 115 eine Menge an Hydraulikfluid V, die für den gewünschten Hydraulikbremsdruck Pb notwendig ist. Ein Pulskonverter 116 ist mit dem zweiten Konverter 115 verbunden, um mit einem elektrischen Signal beaufschlagt zu werden, welches Indikativ für die berechnete Menge an Hydraulikfluid V ist. Der Pulskonverter 116 hat einen Vergleicher und einen Pulsgenerator. Wie in der Fig. 7 gezeigt wird, erzeugt der Pulsgenerator des Pulskonverters 116 ein Optimalwertsteuerungspulssignal P2 von vorbestimmter Weite, falls der Vergleicher die Tatsache erfaßt, daß die kalkulierte Menge an Hydraulikfluid V Referenzwerte V1 und V2 überschreitet. In diesem Fall erzeugt der Pulsgenerator hieraus ein positives Regelpulssignal P2, wenn die Menge an Hydraulikfluid erhöht wird und erzeugt hieraus ein negatives Regelpulssignal P2, falls die Menge an Hydraulikfluid verringert wird. Obgleich in der Fig. 7 lediglich zwei Referenzwerte V1 und V2 vorgesehen wurden, werden tatsächlich eine Anzahl von Referenzwerten in der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen.

Der Output-Abschnitt 100C hat eine Pulsmischschaltung 121, die mit dem Rückkopplungsregelpulssignal P1 vom Rückkopplungsregelabschnitt 100A und dem Optimalwertsteuerungspulssignal P2 vom Optimalwertsteuerungsabschnitt 100B beaufschlagt wird. Die Pulsmischschaltung 122 ist dafür ausgebildet, die Kontrollpulssignale P1 und P2 für das Erzeugen eines Regelpulssignales P3 wie folgt logisch zu mischen:

1) Bei einer Beaufschlagung mit entweder dem Regelpulssignal P1 oder dem Regelpulssignal P2 erzeugt die Pulsmischschaltung 121 das beaufschlagende Regelpulssignal als das Regelpulssignal P3 zu den Zeitpunkten T1, T4 gemäß der Fig. 8.
2) Bei einer Beaufschlagung mit beiden Regelpulssignalen P1 und P2 mit identischen Vorzeichen, erzeugt die Pulsmischschaltung 121 eine Summe der Regelpulssignale P1, P2 als das Regelpulssignal P3 zu den Zeitpunkten T2, T5 gemäß der Fig. 8.
3) Bei Beaufschlagung mit beiden Regelpulssignalen P1 und P2 mit unterschiedlichen Vorzeichen, erzeugt die Pulsmischschaltung 121 eine Differenz der beiden Regelpulssignale P1, P2 als das Regelpulssignal P3 zu den Zeitpunkten T3, T6 gemäß der Fig. 8.

Die Pulsmischschaltung 121 ist mit einem Treiberschaltkreis 122 verbunden, der dafür vorgesehen ist, die Solenoidventile 31 im Ansprechen auf ein elektrisches Signal zu erregen, welches indikativ für ein abnormales Verhalten des Fahrzeugs ist und von dem Abnormverhaltenserfassungsabschnitt 74 abgegeben wird, sowie die Solenoidventile 33 und 34 zu erregen oder zu entregen, falls das Regelpulssignal P3 unter einer Bedingung anliegt, daß das Solenoidventil 31 erregt ist. Falls das Regelpulssignal P3 nicht unter einer Bedingung auftritt, daß das Solenoidventil 31 sich in einem erregten Zustand befindet, erregt der Treiberschaltkreis 122 das Solenoidventil 33, um dieses von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung umzuschalten und entregt das Solenoidventil 34, um dieses in der ersten Schaltposition zu halten. Bei Beaufschlagung mit dem positiven Regelpulssignal P3 von der Pulsmischschaltung 121 entregt der Treiberschaltkreis 122 beide Solenoidventile 33, 34, um diese in ihrer ersten Schaltstellung zu halten. Bei Beaufschlagung mit dem negativen Regelpulssignal P3 entregt der Treiberschaltkreis 122 beide Solenoidventile 33, 34, um diese von deren ersten Schaltstellungen zu deren zweiten Schaltstellungen umzuschalten. Wenn das Signal, welches Indikativ für ein abnormales Verhalten des Fahrzeugs ist, nicht auftritt, entregt der Treiberschaltkreis 122 alle Solenoidventile 31, 33, 34, um diese in deren ersten Schaltpositionen wie in der Figur dargestellt wird zu halten.

Im folgenden wird der Betrieb des Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.

Unter der Annahme, daß das Bremspedal 11 durch einen Fahrer während der Kraftfahrzeugbewegung niedergedrückt wird, wird der Hauptzylinder 12 betätigt, um einen Hydraulikbremsdruck zu erzeugen. Wenn in diesem Fall das Verhalten des Fahrzeugs normal ist, bleiben alle Solenoidventile in ihren ersten Schaltpositionen wie in der Figur dargestellt ist. Folglich wird der Hydraulikbremsdruck an die Bremszylinder 32, 42 durch die Solenoidventile 31 und 41 sowie auf die Bremszylinder 52, 62 durch das Proportionalventil 14 und Solenoidventile 51, 61 angelegt. Als Ergebnis hiervon werden die Laufräder mit einer Bremskraft entsprechend des Betätigungsgrads des Bremspedals beaufschlagt, um das Fahrzeug abzubremsen. Bei Auftreten eines abnormalen Verhaltens des Fahrzeugs, erfaßt der Abnormverhaltenserfassungsabschnitt 74 das abnormale Fahrzeugsverhalten und legt ein elektrisches Abnormsignal, welches indikativ für das abnormale Verhalten ist an den Schlupfverhältnisregelabschnitt 100 an. In dem Schlupfverhältnisregelabschnitt 100 erregt der Treiberschaltkreis 122 die Solenoidventile 31, 41, 51, 61 im Ansprechen auf das Abnormsignal, um diese von ihren ersten Schaltstellungen in ihre zweiten Schaltstellungen umzuschalten. Folglich werden die Bremszylinder 32, 42, 52, 62 von dem Hauptzylinder 12 getrennt und mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid von der Hochdruckleitung L1 unter der Kontrolle bzw. Steuerung der Solenoidventile 33, 34, 43, 44, 53, 54, 63, 64 beaufschlagt.

Unter einer solchen wie vorstehend beschriebenen Bedingung, wird der Schlupverhältnis- bzw. Schlupfratenregelabschnitt 100 mit elektrischen Signalen beaufschlagt, die jeweils indikativ für ein Zielschlupfverhältnis S* und ein aktuelles Schlupfverhältnis S ausgehend vom Zielschlupfverhältniskalkulationsabschnitt 73 und dem aktuellen Schlupfverhältniskalkulationsabschnitt 75 sind. In diesem Fall gibt der Schlupfverhältnisregelabschnitt 100 ein Rückkopplungsregelpulssignal P1, welches indikativ ist für eine Differenz S* - S des Schlupfverhältnisses S* und S, als ein Regelpulssignal P3 durch die Pulsmischschaltung 121 zum Treiberschaltkreis 122 aus. Falls die Differenz S* - S positiv ist, wird das Regelpulssignal P3 als eine Mehrzahl von positiven Pulsen vorbestimmter Weite ausgegeben, wobei jeder Zeitintervall (Zeitdauer) der positiven Pulse in Abhängigkeit von der Erhöhung eines Absolutwertes der Differenz S* - S kürzer wird. Folglich bewirkt der Treiberschaltkreis 122, daß die Solenoidventile 33, 34 bei Auftreten des positiven Regelpulssignales P3 in ihren ersten Schaltpositionen verbleiben.

Falls kein positives Regelpulssignal P3 existiert, bewirkt der Treiberschaltkreis 122, daß das Solenoidventil 33 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung umgeschaltet wird und daß das Solenoidventil 34 in der ersten Schaltstellung gehalten wird. Dies bewirkt, daß der Hydraulikbremsdruck sich im Bremszylinder 32 proportional zum Absolutwert der Differenz S* - S erhöht. Wenn die Differenz S* - S negativ ist, wird der Regelpulssignal P3 als eine Mehrzahl von negativen Pulsen vorbestimmter Weite ausgegeben, wobei jeder Zeitintervall (Zeitdauer) der negativen Pulse in Abhängigkeit von der Erhöhung eines Absolutwerts der Differenz S* - S kürzer wird. Folglich bewirkt der Treiberschaltkreis 122, daß beide Solenoidventile 33, 34 von deren erste Schaltpositionen in deren zweite Schaltpositionen bei Anwesenheit des negativen Regelpulssignales P3 geschaltet werden. Falls kein negatives Regelpulssignal P3 existiert, bewirkt der Treiberschaltkreis 122, daß das Solenoidventil 33 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung umgeschaltet wird, während das Solenoidventil 34 in der ersten Schaltstellung verbleibt. Dies bewirkt, daß der Hydraulikbremsdruck im Bremszylinder 32 sich mit einer Geschwindigkeit verringert, die proportional zum Absolutwert der Differenz S* - S ist. Als ein Ergebnis hiervon wird das Schlupfverhältnis bzw. die Schlupfrate des linken vorderen Laufrades so geregelt, daß es das Zielschlupfverhältnis bzw. die Zielschlupfrate S* konvergiert.

Gleichzeitig gibt der Optimalwertsteuerungsabschnitt 100B ein Optimalwertsteuerungspulssignal P2 zu der Pulsmischschaltung 121 in Abhängigkeit vom Zielschlupfverhältnis S* aus. In diesem Fall wird eine Menge an Hydraulikfluid V in Abhängigkeit von dem Zielschlupfverhältnis S* berechnet. Falls sich die berechnete Menge an Hydraulikfluid V erhöht, wird das Regelpulssignal P2 als eine Mehrzahl von positiven Pulsen vorbestimmter Weite erzeugt, wobei jede Intervallzeit (Zeitdauer) der positiven Pulse in Abhängigkeit von der Erhöhungsgeschwindigkeit der Menge an Hydraulikfluid V sich verkürzt. Falls die berechnete Menge an Hydraulikfluid sich verringert, wird das Regelpulssignal P2 als eine Mehrzahl von negativen Pulsen vorbestimmter Weite erzeugt, wobei jede Intervallzeit (Zeitdauer) der negativen Pulse sich in Abhängigkeit von der Verringerungsgeschwindigkeit der Menge an Hydraulikfluid sich verkürzt. Das Optimalwertsteuerungspulssignal P2 wird mit dem Rückkopplungsregelpulssignal P1 in der Pulsmischschaltung 121 gemischt.

Wenn das Optimalwertsteuerungspulssignal P2 nicht mit dem Rückkopplungsregelpulssignal P1 in der Pulsmischschaltung 121 überlagert wird, wird das Optimalwertsteuerungspulssignal P2 zum Treiberschaltkreis 122 ausgegeben. Falls das Optimalwertsteuerungspulssignal P2 mit dem Rückkopplungsregelpulssignal P1 bei gleichen Vorzeichen überlagert wird, wird eine Zeitspanne des überlappten Bereichs zur Pulsweite des Regelpulssignals P1 oder P2 zuaddiert und ein Regelpulssignal P3 mit addierter Pulsweite zum Treiberschaltkreis 122 ausgegeben. Falls das Optimalwertsteuerungspulssignal P2 mit dem Rückkopplungsregelpulssignal P1 bei unterschiedlichen Vorzeichen überlagert wird, wird das Regelpulssignal P1 oder P2 als Regelpulssignal P3 zum Treiberschaltkreis 122 ausgegeben. Bei Beaufschlagung mit dem Regelpulssignal P3 erregt oder entregt der Treiberschaltkreis 122 die Solenoidventile 33, 34 wie bereits vorstehend beschrieben. Als ein Ergebnis hiervon wird der Hydraulikdruck in dem Bremszylinder 32 durch die Rückkopplungsregelung und/oder die Optimalwertsteuerung reguliert. Zusätzlich wird der Hydraulikdruck in den anderen Bremszylindern im wesentlichen auf die gleiche Weise geregelt, wie in dem Bremszylinder 32. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Optimalwertsteuerung der Rückkopplungssteuerung zuaddiert wird, um das aktuelle Schlupfverhältnis S der Laufräder dem Zielschlupfverhältnis S* anzunähern, kann das abnormale Verhalten des Fahrzeugs schnell und mit hoher Präzision normalisiert werden.

Bei praktischer Anwendung der vorliegenden Erfindung kann das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel wie nachfolgend geschildert modifiziert werden.

a) Erste Modifikation

In einer ersten Modifikation des Ausführungsbeispieles werden der Differenzialregelausdruckskalkulator 102, der Proportionalregelausdruckskalkulator 103 und der Integrallregelausdruckskalkulator 104 wie in der Fig. 9 dargestellt wird, modifiziert. Gemäß dieser Weiterentwicklung wird eine Koeffiziententafelschaltung 130 geschaffen, welche zur Speicherung einer dreidimensionalen Karte vorgesehen ist, die die Koeffizienten Kp, Kd, Ki in Relation zum erfaßten Fahrbahnflächenreibungskoeffizienten µ, einer vorbestimmten Kontaktlast Fz sowie einem Radschlupfwinkel β repräsentiert. Zusätzlich hat die Koeffiziententafelschaltung 130 einen Multiplexer für das Multiplizieren des Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ mit der Kontaktlast Fz und einen Interpolierer, für das Interpolieren eines Outputs der Tafelschaltung. Die Koeffizienten Kp, Kd, Ki von der Koeffiziententafelschaltung 130 werden zu den Multiplexern 102a, 103a sowie 104a ausgesandt. Der Multiplexer 102a ist dafür vorgesehen, den Koeffizienten Kd mit einem differenzierten Wert d(S* - S)/dt einer Differenz zwischen dem Zielschlupfverhältnis S* und dem aktuellen Schlupfverhältnis S zu multiplizieren, welcher im Differenzierer 102b berechnet wurde und den multiplizierten Wert einem Addierer 105 zuzusenden. Der Multiplexer 103a multipliziert die Differenz S* - S mit dem Koeffizienten Kp und gibt den multiplizierten Wert zum Addierer 105 aus. Der Multiplexer 104a multipliziert einen Integralwert ∫(S* - S)dt der Differenz S* - S, die in dem Multiplexer 104b berechnet wurde, mit dem Koeffizienten Ki und gibt den Multiplikationswert zum Addierer 105 aus.

Mit dieser Weiterentwicklung können die Koeffizienten Kp, Kd, Ki einer PID Interpolation in der Rückkopplungssteuerung in Abhängigkeit von einem Fahrbahnoberflächenzustand variiert werden. Folglich wird die Rückkopplungsregelung selbst dann stabilisiert, wenn sich der Fahrbahnzustand verändert hat.

b) Zweite Weiterentwicklung

In einer zweiten Modifikation des Ausführungsbeispiels werden der Differenzialregelausdruckskalkulator 102, der Proportionalregelausdruckskalkulator 103 sowie der Integralregelausdruckskalkulator 104 wie in der Fig. 11 dargestellt wird modifiziert. In dieser Weiterentwicklung wird eine Verstärkertafelschaltung 140 geschaffen, welche dafür vorgesehen ist, eine zweidimensionale Karte zu speichern, die eine Rückkopplungsverstärkung α in Abhängigkeit von einem aktuellen Schlupfverhältnis S gemäß der Fig. 12 repräsentiert. Die Verstärkertafelschaltung 140 hat einen Interpolierer für das Interpolieren der aus der zweidimensionalen Tafel ausgelesenen sowie der in dem Bremskraftkalkulationsschaltkreis 111 enthaltenen Daten. Multiplexer 140, 142, 143 sind mit der Verstärkertafelschaltung 140 verbunden, um mit der interpolierten Verstärkung α beaufschlagt zu werden. Die Multiplexer 140, 142, 143 sind mit einer Koeffizienten Tafelschaltung 144 verbunden, um die hiervon ausgesandten Koeffizienten Kp, Kd, Ki mit der Interpolationsverstärkung α zu multiplizieren. Multiplexer 102a 103a, 104a sind mit den Multiplexern 141 142, 13 verbunden, um mit dem hiervon ausgesandten multiplizierten Werten beaufschlagt zu werden. Vorzugsweise wird die Koeffizienten Tafelschaltung 144 dafür vorgesehen, um die Koeffizienten Kp, Kd, Ki in Abhängigkeit vom Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ, von der Kontaktlast Fz sowie vom Schlupfwinkel β wie in der ersten Weiterentwicklung zu erzeugen. Alternativ hierzu kann die Koeffizienten Tafelschaltung 144 dafür vorgesehen werden, die Koeffizienten Kp, Kd, Ki jeweils als einen vorbestimmten Wert wie in dem vorherstehend genannten Ausführungsbeispiel zu erzeugen. Mit der zweiten Weiterentwicklung wird der Verstärker α als ein kleiner Wert in einem kleinen Bereich des aktuellen Schlupfverhältnisses S bestimmt, in dem die Bremskraft der Optimalwertsteuerung sich linear verändert. Folglich wird in einem niedrigen Linearbereich des aktuellen Schlupfverhältnisses S lediglich die Optimalwertsteuerung ausgeführt, ohne irgendeine Interferenz mit der Rückkopplungsregelung, um jedes Schlupfverhältnis der Laufräder in Richtung zum Zielschlupfverhältnis S* zu steuern. In einem höheren nicht linearen Bereich des aktuellen Schlupfverhältnisses S, wird lediglich die Rückkopplungsregelung ausgeführt, um jedes Schlupfverhältnis der Laufräder bei stabilem Zustand in Richtung zum Zielschlupfverhältnis S* zu steuern.

Obgleich in der zweiten Weiterentwicklung die Multiplexer 141 bis 143 dafür vorgesehen sind, die Verstärkung α von der Verstärkertafelschaltung 140 mit den Koeffizienten Kp, Kd, Ki von der Koeffizienten Tafelschaltung 144 zu multiplizieren, kann die Verstärkung α auch mit dem Output der Multiplexer 102a, 103a, 104a oder dem Addierer 105 multipliziert werden. Obgleich in der zweiten Weiterentwicklung die Verstärkung α auf der Basis des aktuellen Schlupfverhältnisses S bestimmt wurde, kann die Verstärkung α auch in Abhängigkeit vom Zielschlupfverhältnis S* bestimmt werden.

c) Dritte Modifikation

In einer dritten Modifikation des vorstehenden Ausführungsbeispiels werden der Intervallzeitkonverter 106 sowie der Pulsgenerator 107 wie in der Fig. 13 dargestellt teilweise modifiziert. In dieser Weiterentwicklung wird eine on-time Tafelschaltung 150 geschaffen, welche dafür vorgesehen ist, eine dreidimensionale Karte zu speichern, die eine Puls-on-Zeit (Pulsweite) Tpul bezüglich des erfaßten Fahrbahnoberflächenreibungskoeffizienten µ der vorbestimmten Kontaktlast Fz sowie dem Schlupfwinkel β gemäß der Fig. 14 repräsentiert. Zusätzlich hat die on-time Tafelschaltung 150 einen Kalkulator für das Multiplizieren des Fahrbahnflächenreibungskoeffizienten µ mit der Kontaktlast Fz sowie einen Interpolierer, für das Interpolieren eines Outputs der Tafelschaltung 150. Ein Multiplexer 151 sowie ein Pulsgenerator 152 sind an die on-time Tafelschaltung 150 angeschlossen um mit einem hiervon ausgesandten Pulssignal beaufschlagt zu werden, welches eine Puls-on-Zeit Tpul repräsentiert. Der Multiplexer 151 multipliziert eine Intervallzeit Tfb, ausgegeben von dem Intervallzeitkonverter 106 mit der Puls-on-Zeit Tpul und gibt den multiplizierten Wert zum Pulsgenerator 152 aus. Bei Beaufschlagung mit dem multiplizierten Wert von dem Multiplexer 151 erzeugt der Pulsgenerator 152 ein Regelpulssignal P1 für eine Rückkopplungsregelung in Abhängigkeit von einer Intervallzeit (Pulsfrequenz) und einer Puls-on-Zeit Tpul, die durch die kompensierte Intervallzeit Tfb bestimmt ist.

In der dritten Weiterentwicklung werden die Intervallzeit und die Puls-on-Zeit des Regelpulssignals P1 für die Rückkopplung in Abhängigkeit von einem Fahrbahnoberflächenzustand geregelt. Für den Fall, daß der Hydraulikbremsdruck in den Bremszylindern 32, 42, 52, 62 bei einem gutem Zustand der Fahrbahnoberfläche erhöht oder bei einem schlechten Zustand der Fahrbahnoberfläche nicht erhöht werden kann, kann folglich ein dynamischer Bereich des Bremsdrucks unter der Rückkopplungsregelung in Abhängigkeit von einem Zustand der Fahrbahn variiert werden.

d) Vierte Modifikation

In einer vierten Modifikation des vorstehend genannten Ausführungsbeispiels wird der Pulskonverter 116 wie in der Fig. 15 gezeigt wird modifiziert. In dieser Weiterentwicklung ist eine Referenzwertweiten Tafelschaltung 160 vorgesehen, die eine dreidimensionale Karte speichert, welche eine Bezugswertweite VLSB im Verhältnis zum erfaßten Fahrbahnoberflächenreibungs koeffizienten µ, zur vorbestimmten Kontaktlast Fz sowie zum Radschlupfwinkel β gemäß der Fig. 16 repräsentiert. Die Bezugswerteweiten Tafelschaltung 160 ist ausgebildet, wie die on-time Tafelschaltung 150 der dritten Modifikation, um einen Output-Wert der Tafelschaltung 160 in Abhängigkeit von einem Multiplikationswert des Fahrbahnflächenreibungskoeffizienten µ und der Kontaktlast Fz und dem Schlupfwinkel β zu interpolieren. Ein Pulskonverter 116a ist mit der Referenzwertweiten Tafelschaltung 160 verbunden, um mit der Referenzwertweite VLSB beaufschlagt zu werden, um jede Weite unter den Bezugswerten V₁, V₂, V₃ für den Vergleich mit der Menge an Hydraulikbremsfluid im Verhältnis zu der Bezugswertweite VLSB zu konvertieren. Die andere Funktion des Pulskonverters 116a ist im wesentlichen die gleiche wie jene in dem Pulskonverter 116. Eine Pulsweiten Konvertierschaltung 162 ist mit dem Pulskonverter 116a verbunden um hiervon mit dem Regelpulssignal P2 beaufschlagt zu werden sowie mit einer Pulsweiten Kalkulationsschaltung 161 verbunden, um hiervon mit einer Pulsweite Twid für eine Konvertierung der Pulsweite des Regelpulssignals P2 im Verhältnis zur Pulsweite Twid beaufschlagt zu werden. Die konvertierte Pulsweite wird als ein Regelpulssignal P2′ zur Pulsmischschaltung 121 gemäß dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel übertragen. Die Pulsweiten Kalkulationsschaltung 161 wird mit elektrischen Signalen beaufschlagt, die jeweils indikativ für den hydraulischen Bremsdruck Pb und die Pulsweite Twid sind, um eine Berechnung der folgenden Gleichung (4) zur Kalkulation der Pulsweite Twid auszuführen, wenn der Hydraulikbremsdruck Pb erhöht wird und eine Berechnung der folgenden Gleichung (5) für die Kalkulation der Pulsweite Twid ausführen, wenn der Hydraulikbremsdruck Pb verringert wird:

Twid = K × VLSB × (P_L1 - Pb)^-1/2 (4)
Twid = K × VLSB × (Pd)^-1/2 (5).

In den Gleichungen (4) und (5) bedeuten die Zeichen P_L1 einen Hydraulikdruck in der Hochdruckleitung L1, sowie der Koeffizient K eine vorbestimmte Konstante.

Wenn der Hydraulikbremsdruck Pb erhöht wird, erhöht sich die Menge an Hydraulikfluid in dem Bremszylinder 32 im Verhältnis zu eine Quadratwurzel der Differenz zwischen dem Hydraulikdruck in der Hochdruckleitung 11 und dem Hydraulikdruck in dem Bremszylinder 32. Wenn der Hydraulikbremsdruck Pb verringert wird, verringert sich die Menge an Hydraulikfluid in dem Bremszylinder 32 im Verhältnis zu einer Quadratwurzel einer Differenz zwischen dem Hydraulikdruck in dem Bremszylinder 32 und dem Hydraulikdruck in der Niederdruckleitung 12. Folglich kann die Puls-on-Zeit zur Schaffung einer notwendigen Menge an Hydraulikfluid in Abhängigkeit von der Variation der Referenzwertweite VLSB durch Berechnung der Gleichungen (4) und (5) kalkuliert werden. Mit der vierten Modifikation werden das Pulsinterval sowie die Puls-on-Zeit des Regelpulssignals P2 für die Optimalwertsteuerung in Abhängigkeit von einem Zustand der Fahrbahnoberfläche geregelt. Für den Fall, daß der Hydraulikbremsdruck in den Bremszylindern 32, 42, 52, 62 bei einem guten Zustand der Fahrbahnoberfläche erhöht werden kann oder bei einem schlechten Zustand der Fahrbahnoberfläche nicht erhöht werden kann, kann folglich ein dynamischer Bereich für den Hydraulikbremsdruck unter der Optimalwertsteuerung entsprechend einem Zustand der Fahrbahnoberfläche verändert werden.

e) Fünftes Modifikation

In einer fünften Weiterentwicklung des vorstehenden Ausführungsbeispiels werden der Pulsgenerator 107, der Pulskonverter 116 sowie die Pulsmischschaltung 121 wie in der Fig. 18 abgebildet modifiziert. Gemäß dieser Weiterentwicklung hat der Pulsgenerator 107 einen internen Zähler, der dafür vorgesehen ist, im Ansprechen auf das Regelpulssignal P2 zurückgesetzt zu werden, welches vor Pulskonverter 116 ausgegeben wird. Die Pulsmischschaltung 121 wird durch eine Pulsmischschaltung 170 ersetzt, welche dafür vorgesehen ist, mit den Regelpulssignalen P1 und P2 von den Pulskonvertern 107 und 116 beaufschlagt zu werden. Bei einer Beaufschlagung entweder mit dem Regelpulssignal P1 oder dem Regelpulssignal P2, erzeugt die Pulsmischschaltung 170 das beaufschlagende Regelpulssignal als ein Regelpulssignal P3 zu den Zeitpunkten t1, t4 gemäß der Fig. 8. Mit der fünften Weiterentwicklung werden beide Regelpulssignale P1, P2 nicht zur gleichen Zeit zu der Pulsmischschaltung 170 ausgegeben, da der interne Zähler des Pulsgenerators 107 im Ansprechen auf das Regelpulssignal P2 von dem Pulskonverter 116 zurückgesetzt wird. Dementsprechend können beide Regelpulssignale in der Pulsmischschaltung 170 auf eine einfache Weise gemischt werden, wobei die Pulsmischschaltung 170 in einer einfachen Konstruktion aufgebaut werden kann. Da die Anzahl der vermischten Regelpulssignale P3 reduziert ist, wird die Umschaltfrequenz der Solenoidventile 33, 34 reduziert. Diese Tatsache ist hilfreich, die Haltbarkeit der Solenoidventile 33, 34 zu erhöhen.

f) Weitere Modifikationen

Obgleich in dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel und dessen Modifikationen der Zustandsbetragskalkulationsabschnitt 72 der Zielschlupfverhältniskalkulationsabschnitt 73, der Abnormalverhaltenserfassungsabschnitt 74, der Aktuellschlupfverhältniskalkulationsabschnitt 75 sowie der Schlupfverhältnisregelabschnitt 100 jeweils durch eine entsprechende Hardware aufgebaut ist, könnten diese durch eine entsprechende Software wie beispielsweise ein geeigneter Microcomputer zu Ausführung einer identischen Funktion ersetzt werden.

In einer elektrischen Regeleinrichtung für ein Hydraulikbremsregelsystems eines Kraftfahrzeugs ist ein Rückkopplungsregelabschnitt 100A, um ein Rückkopplungsregelpulssignal P1 zu erzeugen, welches Indikativ für eine Differenz zwischen einem Zielschlupfverhältnis S* und einem aktuellen Schlupfverhältnis S ist, wobei ein Optimalwertsteuerungsabschnitt 100B vorgesehen ist, um sukzessive das Zielschlupfverhältnis S* in Abhängigkeit von einer geforderten Bremskraft Fx einem Hydraulikbremsdruck Pb sowie einer Menge an Hydraulikbremsfluid V sequentiell zu konvertieren und die Menge an Hydraulikbremsfluid in ein Optimalwertsteuerungspulssignal P2 zu konvertieren. Eine Pulsmischschaltung 121 ist an die Regel- bzw. Steuerabschnitte 100A und 100B angeschlossen, um die Regelpulssignale P1 und P2 für das Erzeugen eines Mischregelpulssignals als ein Regelpulssignal P3 zu erzeugen, wobei ein Treiberschaltkreis 122 an die Pulsmischschaltung 121 angeschlossen ist, um einen Hydraulikbremsdruck zu regeln, der an jedes Laufrad des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Regelpulssignal P3 ungeachtet des Niederdrückens eines Bremspedals des Fahrzeugs angelegt wird.

Claims

1. Elektrischer Regeleinrichtung für ein Hydraulikbremsregelsystem (30, 40, 50, 60) eines Kraftfahrzeugs mit Bestimmungsmittel (73) für das Bestimmen eines Zielschlupfverhältnisses (S*) für jedes Laufrad des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Bewegungszustand des Fahrzeugs,
Erfassungsmittel (75) für das Erfassen eines aktuellen Schlupfverhältnisses (S) eines jeden Laufrades des Fahrzeugs,
Rückkopplungsregelmittel (100A) für das Erzeugen eines Rückkopplungsregelsignals (P1), welches indikativ für eine Differenz zwischen dem Zielschlupfverhältnis und dem aktuellen Schlupfverhältnis ist und für das Regeln des Hydraulikbremsregelsystems im Ansprechen auf das Rückkopplungsregelsignal, so daß das aktuelle Schlupfverhältnis identisch mit dem Zielschlupfverhältnis wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrische Regeleinrichtung des weiteren die Bauteile hat,
Optimalwertsteuerungsmittel (100B) für das Erzeugen eines Optimalwertsteuerungssignals (T2) in Abhängigkeit von dem Zielschlupfverhältnis sowie
Mischmittel (121 oder 170) für das Mischen des Optimalwertsteuerungssignals mit dem Rückkopplungsregelsignal und für das Regeln des Hydraulikbremsregelsystems in Abhängigkeit vom gemischten Regelsignal.

2. Die elektrische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel für das Interpolieren des Rückkopplungsregelsignals in Abhängigkeit von einem Fahrbahnflächenzustand.

3. Elektrische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel für das Interpolieren des Optimalwertsteuerungssignals in Abhängigkeit von einem Fahrbahnflächenzustand.

4. Elektrische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel für das Verringern einer Verstärkung des Rückkopplungsregelsignals, wenn das Zielschlupfverhältnis oder das aktuelle Schlupfverhältnis gering ist und für das Erhöhen der Verstärkung des Rückkopplungsregelsignals, falls das Zielschlupfverhältnis oder das aktuelle Schlupfverhältnis groß ist.

5. Elektrische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel für das Ausführen im wesentlichen einer Optimalwertsteuerung des Hydraulikbremsregelsystems unter der Kontrolle der Optimalwertsteuerungsmittel, wenn das Zielschlupfverhältnis oder das aktuelle Schlupfverhältnis gering ist.

6. Elektrische Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Rückkopplungsregelmittel einen Pulsgenerator hat, um ein erstes Pulssignal zu erzeugen, dessen Pulsinterval in Abhängigkeit von einer Erhöhung des Rückkopplungsregelbetrags verringert wird, während das Optimalwertsteuerungsmittel einen Pulskonverter hat, um ein zweites Pulssignal zu erzeugen, dessen Pulsinterval in Abhängigkeit von einer Erhöhung der Variationsgeschwindigkeit des Optimalwertsteuerungsbetrags reduziert wird, und daß
die Erzeugungszeit des ersten Pulssignals am Pulsgenerator durch das zweite Pulssignal des Pulsgenerators in einer solchen Weise verändert wird, daß die Erzeugungszeit des ersten Pulssignals nicht mit der Erzeugungszeit des zweiten Pulssignals übereinstimmt.