DE69201791T2 - Bremsen mit verzögerungssteuerung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremskraftsteuerung eines Fahrzeuges, wie es im einzelnen im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.
• DE-A-37 22 107 zeigt ein derartiges bekanntes elektronisches Bremssystem. Das Dokument erläutert ein Bremssystem und ein Verfahren zum Erzeugen eines hydraulischen Bremsdruckes und zum Beaufschlagen mehrerer Bremsen. Das Verfahren richtet sich auf die Erzeugung von hydraulischem Bremsdruck und die Beaufschlagung verschiedener Bremsen, indem ein Radblockieren festgestellt, ein die Bremskraft anzeigendes Signal erzeugt und die Änderung der Raddrehzahlgeschwindigkeit überwacht wird.
• In bekannten Bremssystemen drückt bei Druckbeaufschlagung jeder Bremseneinheit das Bremsmoment, das von dem oder mehreren druckbeaufschlagten Kolben erzeugt wird, den Reibbelag an ein rotierendes Element (für gewöhnlich eine Trommel oder eine Scheibe). Ein gleicher Druck wird normalerweise auf beide Räder einer Achse ausgeübt. Um eine Fahrzeuginstabilität zu vermeiden, die sich häufig infolge des Blockierens der Hinterräder vor dem Blockieren der Vorderräder einstellt, moduliert häufig ein Proportionierventil (oder -ventile) den auf die Hinterradbremse ausgeübten Druck. Manchmal wird ein einstellbares Proportionierventil, das auf die Fahrzeugfederverstellung anspricht, benutzt, um die Bremswirkung auszugleichen. Die Einstellung ändert die Bremskraft (vorne zu hinten) abhängig von Änderungen der Fahrzeugbelastung.
• Die gewöhnlichen (bekannten) Lösungswege besitzen mehrere Nachteile. Der Reibungskoeffizient zwischen den Bremsbelägen und dem rotierenden Element ist nicht gleichmäßig. Bei Massenproduktion können die Reibungskoeffizienten erheblich voneinander abweichen. Für solche Abweichungen werden Toleranzen eingeräumt, um dafür zu sorgen, daß die Hinterräder nicht vorzeitig blockieren und damit Fahrzeuginstabilität zur Folge haben. Solche "Sicherheitstoleranzen" führen dazu, daß das Bremsgleichgewicht nicht bestens ist. Ferner beruhen die gewöhnlichen Bremsgleichgewicht-Verfahren auf einem nominellen Wert für den Reibungskoeffizienten von Bremsbelägen und setzen auch voraus, daß das Reaktionsmoment zwischen Bereifung und Straße ständig auf das Bremsmoment abgestimmt ist. Dies ist aber nicht stets richtig, weil sich die Reifengröße (Abrollradius) erheblich ändert, und sich damit auch der Hebelarm des Bremsmomentes ändert.
• Diese Nachteile bedingen Kompromisse im Bremsvermögen und können ungleichmäßigen Reifenverschleiß, auch der Bremsbeläge usw., verursachen. Eine Kostenerhöhung wie auch eine gewisse Verschlechterung der Zuverlässigkeit ergibt sich aus dem Einbau eines Ventils zum Erfassen der Belastung oder der Verzögerung, um abhängig vom Vorderradbremsdruck den Hinterradbremsdruck einzustellen.
• Obwohl dies kein funktionelles Element ist, so ist doch die subjektive Reaktion des Fahrzeugführers auf das Wahrnehmen der für einen Pedalweg erforderlichen Kraft von der Notwendigkeit begrenzt, daß genug Bremsfluid verdrängt wird, um die Bremsbeläge an die Trommel oder die Bremsscheibe anzulegen. Der Pedalweg hängt von dem Ansprechen einer Bremse ab und wird auch von der Luftmenge beeinflußt, die im hydraulischen Bremsfluid vorhanden ist. Die oben genannten Faktoren bestimmen den Hub im Bremshauptzylinder und somit den Pedalweg. Die Geometrie der Kombination aus Pedal und Hauptbremszylinder kann innerhalb bestimmter Grenzen verändert werden, doch darf ein zu hoher Pedalweg nicht zugelassen werden. Um ferner eine Pedalkraft zu erzeugen, die erforderlich ist, um einen zum Anhalten des Fahrzeuges unter den schlechtesten Bedingungen erforderlichen Druck zu erzeugen, gibt es auch andere Beschränkungen, die auf den physikalischen Grenzen des Fahrzeugführers beruhen.
• Die Erfindung richtet sich auf ein wesentlich verbessertes Verfahren zum Steuern der Bremskraft an den einzelnen Rädern, mit dem die meisten oder alle vorgenannten Mängel behoben sind.
• Spezifisch erläutert die Erfindung ein Verfahren zum Regulieren der Änderungsgeschwindigkeit (Verzögerung) an jedem Rad, basierend auf einem vom Fahrer erzeugten Verzögerungsbefehl. Die Erfindung richtet sich auf ein elektrisch gesteuertes Bremssystem, bei dem der Eingang ein elektrisches Signal ist, das aus einem von mehreren Abtastvorgängen abgeleitet ist. Das Eingangssignal wird dann in einem Mikrosteuergerät verarbeitet und die passende Bremsbetätigung für jedes Rad erzeugt.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem zu schaffen, bei dem unterschiedliche Raddrehzahlen berücksichtigt werden, wenn eine Kurve oder eine Ecke gefahren wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bremssystem zu schaffen, das unterschliedliche Reifengrößen berücksichtigt, wie es der Fall ist, wenn zeitweise ein Reserverad, ein sehr schwach aufgepumpter Reifen gefahren werden, oder ein abgefahrener Reifen durch einen neuen ersetzt wird. In einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll eine Antiblockierbremssteuerung ohne zusätzlichen Aufwand geschaffen werden, um so ein preiswertes Bremssystem zu besitzen.
• Demgemäß ist die Erfindung mit dem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 definiert.
• Viele andere Gesichtspunkte und Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Einzelheiten und aus der Zeichnung. Es zeigt:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bremssteuersystems;
• Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit vier Rädern;
• Fig. 3 den Verlauf eines Verzögerungsbefehls;
• Fig. 4 eine Darstellung der Radgeschwindigkeit abhängig von der Zeit.
• Wie bereits erwähnt, benutzt die Erfindung ein Eingangssignal, das von einer Mikroelektronik geprüft wird, um ein Signal für die Bremsbetätigung zu erzeugen. Fig. 1 zeigt schematisch ein Bremssystem 10, das erfindungsgemäß ausgerüstet ist. Ein Pedalkraftsensor 12 mißt die vom Fahrer ausgeübte Bremskraft, wenn er das Bremspedal 14 betätigt. Der Signalausgang des Sensors 12 auf der Leitung 16 ist ein Pedalkrafteingangssignal p(in). Es ist verständlich, daß das p(in)-Signal in Einheiten von Volt/ausgeübte Bremskrafteinheit gemessen werden kann. Dieses Eingangssignal erhält die Mikroelektronik 20, der auch Eingangssignale anderer Systemparameter und Konstantwerte zugeführt werden, um mehrere Bremsbetätigungssignale Bi zu erzeugen. Bei der Erfindung bleibt das Bremskrafteingangssignal in der Mikroelektronik 20 und liefert ein nominelles Verzögerungsbefehlssignal, das ebenfalls als p(in) bezeichnet wird. Dieses Verzögerungsbefehlssignal wird in passender Weise für verschiedene Maßstabsfaktoren eingestellt, um mehrere Radverzögerungsbefehlssignale zu erzeugen, wie noch erläutert wird.
• Wenn beispielsweise das Bremssystem 30 eine hydraulische Bremse umfaßt, so kann das Bremsbetätigungssignal Bi dazu benutzt werden, den hydraulischen Druck in der Bremse 30 zu steuern. Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren für diese Steuerung, wobei der tatsächliche Bremsdruck von einem Drucksensor 32 gemessen wird, dessen Ausgangssignal mit dem Bremsbetätigungssignal derart kombiniert wird, daß ein Druckfehlersignal erzeugt wird, das an einen Motor 34 geführt wird, der eine Pumpe 36 antreibt, um die Bremsleitung unter Druck zu setzen. Ein Druckabfall in der Bremse 30 kann durch Öffnen eines elektrisch betätigten Ventils 38 abhängig von einem Ventilbetätigungssignal Vi (i=1, 2--n) erfolgen, um Bremsflüssigkeit zum Reservoir 40 der Pumpe 36 zurückzuführen. Die Bremse 30 wirkt direkt auf ein Rad 42, dessen Drehzahl Wi von einem Raddrehzahlsensor 44 gemessen wird, dessen Ausgangssignal an die Mikroelektronik 20 geführt wird. Fig. 1 zeigt auch ein anderes Verfahren für die Bremsbetätigung, wobei eine elektrisch gesteuerte Bremse 30 benutzt wird und das Bremsbetätigungssignal beispielsweise B&sub2; mit einem Sensor 50 kombiniert wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das einen Motor 52 ansteuert, der eine Spindel 54 betätigt, mit der ein Reibbelag an eine Scheibe oder Trommel angelegt wird. Die ausgeübte Bremskraft an der Bremse 30 wird von einem Sensor 50 gemessen, der in unterschiedlicher Ausführung vorliegen kann, wie als Drehmomentsensor, als Lagesensor, der die Anzahl der Umdrehungen des Motors mißt, oder als Stromsensor, der den Motorstrom mißt, also das vom Motor entwickelte Drehmoment. Wie vorher wird ein Raddrehzahlsensor wie 44 benutzt, um ein Signal zu erzeugen, das die Raddrehzahl des Rades 42 anzeigt und an die Mikroelektronik 20 führt.
• Somit berücksichtigt die Erfindung Meßwerte, die den Istwert der Drehgeschwindigkeit jedes Fahrzeugrades anzeigen. Dies wird durchgeführt, indem die Mikroelektronik 20 die verschiedenen Eingangssignale Wi der Raddrehzahlsensoren abfrägt.
• Fig. 2 zeigt ein Fahrzeug mit vier Rädern. Aus der folgenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung mit Raddrehzahl- Informationssätzen arbeitet. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung definiert die Mikroelektronik 20 die Drehgeschwindigkeit (WFR, WFL) der Vorderräder als einen ersten Satz Eingangsparameter und die Geschwindigkeiten (WRF, WRL) der Hinterräder als zweiter, unabhängiger Eingangsparametersatz. Man sollte würdigen, daß die Eingangsparametersätze auch aufgeteilt definiert werden können, nämlich der eine Satz besteht aus der Geschwindigkeit WRR des linken Vorderrades und der Geschwindigkeit WFL des rechten Hinterrades, während der andere Satz aus der Geschwindigkeit WFR des rechten Vorderrades und der Geschwindigkeit WRL des linken Hinterrades besteht. Die Mikroelektronik bedient jeden Geschwindigkeitssatz identisch. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Radgeschwindigkeiten für einen beispielhaften Satz solcher Radgeschwindigkeiten als W&sub1; und W&sub2; bezeichnet.
• Die Mikroelektronik identifiziert ein Radgeschwindigkeitsbefehlssignal für jedes Rad im Satz. Wenn die Mikroelektronik bespielsweise so ausgeführt ist, daß sie die Zeitveränderliche t verfolgt, so bestimmt sich das Befehlssignal Wci für die Geschwindigkeit jedes Rades durch die Gleichung 1.
• Wci(t)=Wi(t)-p(in)*(ABSGi+Gi)t (1),
• wobei
• Wci(t) das Radgeschwindigkeitssignal zum Zeitpunkt t für das i-te Rad mit i=1,2 ist,
• Wi(t) der Istwert der Drehgeschwindigkeit des i-ten Rades,
• p(in) ein Parameter oder Signal ist, das die annähernd als Verzögerung skalierte Bremswirkung wiedergibt. Dieser Parameter kann auch als Nennwert-Verzögerungsbefehlssignal betrachtet werden.
• Der kombinierte Skalierungsfaktor (ABSGi+Gi) skaliert das Nennwert-Verzögerungsbefehlssignal, um für jedes Rad ein Radverzögerungsbefehlssignal p(in) (ABSGi+ Gi) zu erhalten. ABSGi ist ein variabler, inkrementeller Verstärkungsfaktor, der dazu benutzt wird, die Verzögerungsänderung des Radgeschwindigkeitsbefehlssignals während des Antiblockierbremsens einzustellen. Der Parameter ABSGi wird als Null definiert, wenn das Bremssystem 10 in der normalen Bremsbetätigungsbetriebsweise ist. Der Parameter Gi ist ein zusätzlicher Verstärkungsfaktor, der benutzt wird, um die Änderungsgeschwindigkeit oder Verzögerung des Fahrzeugbefehlssignals während der normalen Bremsbetätigung einzustellen (Bremsen bei Geradeausfahrt oder in einer Kurve).
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Mikroelektronik 20 eine getastete Dateneinrichtung, die verschiedene Eingangsparameter in Abtastinkrementen n, n+1, n+2, usw. abtastet, und eine entsprechende Anzahl von Signalen erzeugt. Die in Fig. 1 dargestellten Radgeschwindigkeitbefehlssignale können in der Mikroelektronik 20 mit Hilfe der Gleichungen 2 und 3 erhalten werden.
• Wci(0) = Wi(0) (2)
• Wci(n) = +p(in)*(ABSGi+Gi)+Wci(n-1) (3).
• Bezüglich Gleichung 2 ist die Variable Wci(0) der initialisierte Wert des i-ten Radgeschwindigkeitsbefehlssignals, das auf den Wert der anfangs gemessenen Geschwindigkeit des i- ten Rades, d.h. Wi(0) bei jedem Niederdrücken des Pedals initialisiert wird. Anschließend ergibt sich das Radgeschwindigkeitsbefehlssignal für jede Abtastperiode n mit Hilfe der Gleichung 3, die auch in bekannter Weise in einem Speicher in der Mikroelektronik 20 ausgeführt werden kann. Wie dann Fig. 1 schematisch zeigt, wird ein Fehlersignal E für jedes Rad (i=1,2) für jeden Satz Radgeschwindigkeitsparameter mit Hilfe der Gleichung 4 erzeugt.
• Ei(n) = Wci(n) - Wi(n) (4).
• Ein bereits vorstehend erwähntes Bremsbetätigungssignal Bi wird für jedes Rad erzeugt. Dieses Signal kann als Bremskraftbefehl, Bremsdrehmomentbefehl, Druckbefehl usw. angesehen werden. Ein passendes Skalieren kann erforderlich sein. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erhält man das Bremsbetätigungssignal Bi aus dem jedem Rad zugehörigen Fehlersignal mit einem PID-Regler (Proportional, Integral, Differential), der in der Gleichung 5 angegeben ist.
• Bi = [PTD CONTROLLER] x Ei(n) (5).
• Genauer gesagt, wird der Istwert des Bremsbetätigungssignals Bi, der sich mit Hilfe des PID-Reglers ergibt, mit Hilfe des in den Gleichungen 6a und 6b dargestellten Schemas erhalten, indem PK, DK und IK Proportionalitätskonstanten sind, die jeweils zu einem Ausdruck gehören, der dem Fehlersignal proportional ist, sowie seiner Ableitung und dem Summen- oder Integralwert.
• Bi = Ei(n)*PK+[Ei(n)-Ei(n-1)]*DK+Ei(n)*IK (6a)
• Bi = [Wci(n)-Wi(n)]*PK+[Wci(n-1)-Wi(n-1)]* DK+[E(n)]*IK (6b).
• Fig. 3 zeigt den Zeitpunkt für ein Anhalten und eine Situation, in der die Radgeschwindigkeiten eines der beiden Radsätze (W&sub1;, W&sub2;) unterschiedlich sind. Diese Darstellung ist zur Erläuterung nützlich, in welcher Weise der Verstärkungsfaktor Gi beim Geradeausbremsen erhalten wird. Die Darstellung zeigt auch, wie erfindungsgemäß unterschiedliche Raddrehzahlen infolge unterschiedlicher Reifengrößen berücksichtigt werden, und ferner, wie unterschiedliche Raddrehzahlen beim Fahren einer Kurve oder einer Ecke berücksichtigt werden, wenn normal gebremst wird. Aus irgendeinem Grunde sind zum Zeitpunkt t0 die Raddrehzahlen W&sub1; und W&sub2; unterschiedlich. Die Erfindung zielt darauf ab, daß die Mikroelektronik 20 nach Zuführen eines Bremsbetätigungssignals (zum Zeitpunkt t0) die Radgeschwindigkeiten W&sub1; und W&sub2; abfrägt. Dann wird die Mikroelektronik den Verstärkungsfaktor Gi erzeugen, der zu jedem Rad gehört, um die Verzögerung passend einzustellen (Abfall des Radgeschwindigkeitsbefehls) an jedem Rad derart, daß jedes Rad die Null-Drehzahl gleichzeitig erreicht. Man kehrt nun zur Gleichung 3 zurück und nimmt für den Zeitpunkt an, daß der Verstärkungsfaktor ABSGi gleich Null ist, d.h. kein Rad wird in der Antiblockierbetriebsart gebremst, und man erinnert sich, daß das Befehlssignal p(in) ein Bremskraftsignal ist, das in Einheiten der Verzögerung skaliert ist, die einen Sollwert für die nominelle Verzögerung des Fahrzeuges ergibt. In dieser Hinsicht extrapoliert nun die Mikroelektronik 20 die Raddrehzahlen aus den anfangs gespeicherten Geschwindigkeiten Wi(0) auf Null-Drehzahl in der folgenden Weise: in Bezug auf das Rad, das die kleinste Drehgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t(0) besitzt, extrapoliert bzw. dekrementiert die Mikroelektronik 20 die anfängliche Raddrehzahlgeschwindigkeit des langsamsten Rades Wi(0) nach Null mit einem Wert, der allgemein gleich p(in) x G1 ist, wobei G1 für das langsamste Rad gleich einer Konstanten K1 ist. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Konstante K1 gleich 1. Diese Extrapolation nach Null mit dem vorgenannten Verzögerungskonstantwert p(in)XG1 ist in Fig. 3 dargestellt. Dann bestimmt die Mikroelektronik einen vorzugsweisen Verzögerungswert für das schnellere Rad, nämlich W&sub2; derart, daß seine Geschwindigkeit den Wert Null gleichzeitig mit dem extrapolierten Wert W&sub1; erreicht. Dieser eingestellte Verzögerungswert für das schnellere Rad W&sub2; ist ebenfalls in Fig. 3 als p(in)xG&sub2; dargestellt. Diese Einstellung der Verzögerung läßt sich in einfacher Weise dadurch erhalten, daß man den Verstärkungsfaktor G2 wie folgt setzt:
• G2 = [W&sub2;(0)/W&sub1;(0)]*G&sub1; (7).
• Diese Verstärkungsfaktoren werden jedesmal neu berechnet, wenn das Pedal niedergedrückt wird. So hat nun die Mikroelektronik den Befehlswert bestimmt, mit dem jedes einzelne Rad verzögert werden soll, solange ein normaler Bremsvorgang erfolgt, wobei dieser Wert gleich p(in)*Gi ist.
• Es soll nun das dynamische Bremsverhalten betrachtet werden, das in einem Fahrzeug mit konventionellen hydraulischen Bremsen auftritt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt. Dabei rotiert das Außenrad, beispielsweise das linke Vorderrad in Fig. 2, schneller als das rechte Vorderrad. Da sich außerdem das Fahrzeuggewicht während der Kurvenfahrt verlagert, erzeugt typischerweise die linke Vorderradbremse eine höhere Bremskraft zwischen Reifen und Straße als die rechte Vorderradbremse. Diesen Bremskraftunterschied sucht letztlich das Fahrzeug in einer scharfen Kurve oder bei einem Ausweichmanöver zu destabilisieren. Man ist stets bestrebt, ein Bremssystem zu bauen, das zu einem Gleichgewicht der Bremskräfte rechts und links führt, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt. Dieses Ziel kann häufig nicht realisiert werden. Dieser Mangel wird erfindungsgemäß erkannt und in der folgenden Weise gelöst. Die Mikroelektronik 20 bestimmt zuerst einen Index für das Bremsgleichgewicht zwischen dem linken Vorderrad und dem rechten Vorderrad zum Beispiel. Ist dieser Index größer als ein Schwellwert, so erfolgt eine Korrektur, um das Bremsgleichgewicht zu korrigieren. Dies wird durchgeführt, indem man einen Indexwert bestimmt, der gleich dem absoluten Unterschied zwischen den Bremsbetätigungsbefehlen für die rechte und linke Seite ist, und für den Gleichung 8 gilt.
• B&sub1; - B&sub2; > Bτ (8),
• wobei B&sub1; das zu einem Rad gehörende Bremsbetätigungssignal, B&sub2; das zum zweiten Rad gehörende Bremsbetätigungssignal und Bτein Schwellwert sind. Während die Bremsbetätigungsbefehls signale B&sub1; in der Gleichung 8 benutzt worden sind, sollte verständlich sein, daß eine Messung der Bremsbetätigung, Bremskraft, des Anlegens der Bremse, usw., auch dadurch erhalten werden kann, daß man den tatsächlich entwickelten Druck im hydraulischen System mißt oder alternativ für ein elektrisches Bremssystem einen Merwert des Motorstroms, des Bremsmomentes, usw., alternativ auch die Position der Betätigungsspindel 34.
• Ist der Absolutwert der Unterschiede der Bremsbetätigungssignale gemäß Gleichung 8 kleiner als der Schwellwert Bτ, dann kann man annehmen, daß die Räder im wesentlichen in einem ausgeglichenen Bremszustand arbeiten. Versucht man nun, für eine Kurvenfahrt des Fahrzeuges ein Links/Rechts-Bremsgleichgewicht zu erhalten, dann benötigt man ferner eine Information, die der Mikroelektronik 20 anzeigt, daß das Fahrzeug tatsächlich mit solch einer Kurvenfahrt begonnen hat. Es ist nicht wünschenswert, die Position des Lenkrades oder der Reifen zu überwachen, da dies zusätzliche Sensoren und Elektronik bedeutet und damit die Kosten des Systems erhöht. Erfindungsgemäß wird dagegen der Beginn einer Kurvenfahrt implizit dadurch erhalten, daß man die Bremsbetätigungsbefehlssignale Bi überwacht (oder alternativ eines der vorgenannten Rückführsignale wie Druck, Position, Drehmoment, Strom, usw.). Erhöht sich der Bremsbetätigungsbefehl B&sub1; für ein Rad, und verringert sich der Befehl für das andere Rad B&sub2;, wie dies normalerweise für eine Kurvenfahrt der Fall ist, dann wird der zu jedem Rad zugehörige Verstärkungsfaktor Gi modifiziert, um die anbefohlene Verzögerung (p(in)Gi) dieses Rades einzustellen. Genauer gesagt, der zum Rad mit dem sich verkleinernden Bremsbetätigungsbefehl Bi gehörende Verstärkungsfaktor Gi wird inkrementiert, während der zum Rad mit dem sich erhöhenden Bremsbetätigungsbefehl gehörende Verstärkungsfaktor dekrementiert wird. Dieser Vorgang wird in Gleichung 9 dargestellt.
• Gi(n) = G&sub1;(n-1)*K + G&sub2;(n-1) (9),
• wobei Gi(n) der laufende Verstärkungsfaktor ist, G&sub1;(n-1) der alte Wert des Verstärkungsfaktors und K eine Proportionalitätskonstante oder ein inkrementeller Index, der positiv oder negativ sein kann. Ist K positiv, dann erhöht sich der passende Verstärkungsfaktor Gi bzw. wird inkrementiert, und wenn K negativ ist, dann wird der Verstärkungsfaktor Gi dekrementiert. Man versteht, daß durch Modifizieren des Verstärkungsfaktors Gi für das jeweilige Rad seine gewünschte Änderungsgeschwindigkeit oder Verzögerung p(in)*Gi sich erhöht oder verringert, wodurch sich ein relativer Anstieg oder Abfall des Bremsbetätigungssignals ergibt, so daß sich letztlich bei einer Kurvenfahrt ein Bremszustand im Gleichgewicht ergibt.
• Fig. 4 zeigt das Radgeschwindigkeitsbefehlssignal WC1 (durchgehende Linie) und den Istwert der Raddrehzahl (strichpunktiert). Wie ersichtlich, beträgt der Abfall oder die befohlene Verzögerung des Radgeschwindigkeitsreferenzsignals gleich p(in)G1. Beim normalen Bremsen wird angenommen, daß der Raddrehzahl-Istwert nur wenig von der befohlenen Geschwindigkeit (Sollwert) abweicht.
• Nach dem Bestimmen der Indizes Gi des Verstärkungsfaktors, die im wesentlichen die gewünschte oder empfohlene Geschwindigkeitsänderung bzw. Verzögerung jedes Rades beim Geradeausbremsen und bei Kurvenfahrt definieren, so ist es nun wünschenswert zu bestimmen, ob für ein bestimmtes Rad eine Antiblockiersteuerung erfolgen soll. Hierfür bestimmt man, ob die Verzögerung ai eines Rades den Sollwert bzw. die gewünschte Verzögerung um ein bestimmtes Inkrement oder einen Schwellwert ABSTi gemäß Gleichung 10 überschreitet.
• Ai > Gi*p(in) *k&sub2; = GixK&sub2; = ABSTi (10),
• wobei k&sub2; ein Skalierungsfaktor größer als 1 und K&sub2; gleich dem Produkt der Bremskraft oder des Verzögerungsbefehls p(in) x konstant k&sub2; ist. k&sub2; liegt typischerweise im Bereich von 1,05 bis 1,1.
• Eine Mikroelektronik, die die verschiedenen Parameter bei bekannten Abtastinkrementen berechnet, liefert einen Wert für den Istwert der Radbeschleunigung al aus einem Vergleich der Radgeschwindigkeitssignale, wie sie gemäß Gleichung 11 von einem Raddrehzahlsensor 44 erzeugt werden.
• ai = Wi(n) - Wi(n-1) (11).
• In Fig. 4 ist dargestellt, daß ein Rad in den Blockierzustand gelangt. Eine Betrachtung der Radgeschwindigkeitskurve W&sub1; zeigt, daß der Verzögerungs-Istwert dieser Kurve die Sollwertverzögerung p(in)*Gi um einen Betrag überschreitet, der aus Gründen der Darstellung größer als der Verzögerungsschwellwert ABST&sub1; ist. Diese Situation ist maßgebend für die Tatsache, daß der befohlene Bremsbetätigungsbefehl für dieses Rad größer ist als die Kräfte, die zwischen dem Reifen/Straßenfläche erzeugt werden, so daß sich eine erhöhte Verzögerung (negative Beschleunigung) des Rades über den Sollwert bzw. den befohlenen Wert ergibt. In diesem Zustand tendiert das Rad zum Blockieren. Um das Rad unter Kontrolle zu bringen, ist es wünschenswert, die Bremsbetätigung oder Bremskraft zu verringern. Dies erzielt man mit einem weniger starken Verzögerungsbefehl für dieses Rad. Dies wird mit Hilfe der Gleichung 3 durchgeführt, indem man den Verstärkungsfaktor ABSGi modifiziert, um den Abfall des Verzögerungs-Sollwertes zu verringern. Man erhält dies, indem man einen erneuten Index in der Mikroelektronik entsprechend Gleichung 12 folgendermaßen erzeugt:
• ABSGi(n) = ai + ABSGi(n-1) (12),
• wobei ABSGi(n) der neue Wert des Parameters ist und ABSGi(n-1) der frühere oder alte Wert dieses Parameters. Wie man aus Fig. 4 und Gleichung 12 ersieht, wonach das Rad schnell verzögert, hat der neue Wert des Verstärkungsfaktors ABSGi(n) eine Größe, die beim Hinzuaddieren zum Verstärkungsfaktor Gi den Abfall der Sollwertverzögerung im Intervall nach dem Zeitpunkt t2 bzw. dem Abtastereignis n2 verringert. Es ist auch ersichtlich, daß die anbefohlene Geschwindigkeitsänderung des Rades oder der Verzögerungs-Sollwert kleiner geworden ist (der Abfall der Kurve hat sich verringert), so daß dies wiederum zu einem kleineren Bremsbetätigungsbefehl Bi führt bzw. zu einer Verringerung der Bremswirkung oder Bremskraft an der Bremse 30. Anschließend beginnt das Rad in einem Zeitpunkt zu beschleunigen, wie in t3, nachdem die Bremskräfte für das Rad ausreichend verringert worden sind. Ist der indizierte Wert ABSGi(n) wiederum Null, so folgt anschließend die normale Bremsbetätigung, und der Faktor ABSGi wird auf Null gehalten, bis wiederum bestimmt wird, daß der Istwert der Radverzögerung den Schwellwert überschreitet, so daß wiederum mit Hilfe des Antiblockiersystems gebremst wird.
• Wie ersichtlich, wird das Antiblockierverhalten jedes Rades geändert, indem der Referenzverzögerungsbefehl auf einen Wert modifiziert wird, der geringer ist als der Wert, der vom Fahrer her eingesteuert wird. Anschließend wird die Bremsbetätigungskraft modifiziert, um das blockierende Rad auf eine Drehzahl zu beschleunigen, die nahezu synchron mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
• Somit ist ersichtlich, daß die Erfindung ein automatisches Proportionieren erlaubt, d.h. jedes Rad wird automatisch auf seinen Bremsanteil eingesteuert. Das mit der Erfindung erzielte Proportionieren ist unabhängig von der Fahrzeugbeladung oder der Verteilung der Last. Die Steuerung aller Räder in der Antiblockierbetriebsart wird mit minimalen zusätzlichen Kosten ermöglicht.
• Viele Änderungen und Modifikationen des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung können natürlich ausgeführt werden, ohne vom Erfindungsinhalt abzuweichen, der nur vom Schutzumfang der folgenden Ansprüche beschränkt werden soll.

Claims (10)

1. Verfahren zum Steuern des Bremsverhaltens verschiedener Räder eines Fahrzeuges in normaler Bremsbetriebsart und in Antiblockierbremsbetriebsart, wobei das Verfahren ein Steuergerät verwendet, das verschiedene Parameter in einem bekannten Zeitinkrement (t-t&sub1;) bzw. Δt berechnet, das als ein bekannter, auf Zeit basierender Skalierungsfaktor betrachtet wird, mit folgenden Schritten:

1.1 ein Wert für den Drehgeschwindigkeits-Istwert jedes Rades (W&sub1;, W&sub2;) wird erfaßt;

1.2 ein erster Signalwert wird erzeugt, der eine Bremskraft P (in) bzw. einen Fahrzeugsverzögerungs-Sollwert angibt;

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

1.3 pro Rad wird ein Radgeschwindigkeitsbefehlssignal erzeugt, dessen Abfall bzw. Verzögerung dem Fahrzeugverzögerungs-Sollwert p(in) proportional ist, sowie ein multiplikativer Skalierungsfaktor (ABSG&sub1; + G&sub1;) zum Einstellen dieser Verzögerung in der normalen Bremsbetriebsart und in der Antiblockierbremsbetriebsart;

1.4 pro Rad wird ein Fehlersignal Ei als Differenz zwischen dem Radgeschwindigkeitsbefehl und dem Drehgeschwindigkeits-Istwert jedes Rades erzeugt;

1.5 das Fehlersignal Ei wird verarbeitet, um ein Bremsbetätigungsbefehlssignal Bi zu erzeugen;

1.6 die Bremskraft wird gemäß dem Bremsbetätigungsbefehlssignal Bi reguliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt 1.3 beinhaltet:

2.1 das Radgeschwindigsreferenzbefehlssignal wird gemäß

Wci(0) = Wi(0) und

Wci(n) = +p(in)*(ABSGi+Gi) + Wci(n-1) erzeugt,

wobei ABSGi ein variables Verstärkungsfaktorinkrement ist, um die Änderungsgeschwindigkeit bzw. Verzögerung des Geschwindigkeitsbefehlssignals in der Antiblockierbremsbetriebsart zu definieren, wobei der Wert gleich 0 für das normale Bremsen ist, und

Gi ist ein Verstärkungsfaktor, der die Änderungsgeschwindigkeit bzw. Verzögerung des Geschwindigkeitsbefehlssignals beim normalen Bremsen Wci(t) definiert mit dem Radbefehlssignal als Abtastung n.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem Schritt 2.1 beinhaltet:

3.1 ein anfänglicher Wert der Radgeschwindigkeit Wi(0) für jedes Rad entsprechend dem Anfang des ersten Signals p(in) wird bestimmt,

3.2 die anfängliche Radgeschwindigkeit jedes Rades ausgehend von dem Anfangswert Wi(0) nach der Drehzahl Null (Wi=0) wird derart extrapoliert, daß die extrapolierten Werte die Null-Drehzahl gleichzeitig erreichen, um den zugehörigen Verstärkungsfaktor Gi für jedes Rad zu bestimmten.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt 3.2 beinhaltet, daß die Verstärkungsfaktoren Gi definiert werden, wobei G&sub1; gleich k und G&sub2; = [W&sub2;(0)/W&sub1;(0)]*G&sub1; ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die feste Konstante k gleich 1 ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten:

6.1 der Bremsbetätigungsbefehl wird variiert, um das Bremsgleichgewicht von Seite zu Seite einzustellen, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, wobei Schritt 6.1 folgende Schritte beinhaltet:

6.1.1 der Bremsbetätigungsbefehl Bi für einander gegenüberliegende Räder wird überwacht,

6.1.2 es wird bestimmt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen den Bremsbefehlen B&sub1;, B&sub2; pro Rad größer ist als ein Schwellwert Bτ,

6.1.3 es wird bestimmt, ob der Bremskraftbefehl B&sub1; für ein Rad ansteigt, und ob der Bremskraftbefehl B&sub2; für das andere Rad abfällt,

6.1.4 wenn die Bedingungen in den Schritten 6.1.2 und 6.1.3 erfüllt sind, wird der Verstärkungsfaktor Gi für das Rad mit dem abfallenden Bremsbetätigungsbefehl Bi inkrementiert und der Verstärkungsfaktor Gi für das Rad mit dem ansteigenden Bremsbetätigungsbefehl Bi dekrementiert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Verstärkungsfaktoren Gi um gleiche Beträge inkrementiert oder dekrementiert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgendem Schritt:

8.1 es wird bestimmt, ob ein bestimmtes Rad in Antiblockiersteuerung gebremst werden soll, indem man feststellt, ob der Istwert der Radverzögerung den Sollwert der Verzögerung des Radgeschwindigkeitsbefehlssignals um einen Schwellwert ABSTi überschreitet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt 8.1 beinhaltet:

9.1 es wird bestimmt, ob eine Radverzögerung den Verzögerungsschwellwert ABSTi überschritten hat, worauf die Änderungsgeschwindigkeit oder Verzögerung des Geschwindigkeitsbefehlssignals Wci durch Modifizieren des ABSGi-Verstärkungsfaktorinkrementes derart variiert, daß

ABSGi(n) = ai + ABSGi (n-1).

10. Verfahren nach Anspruch 9 mit folgendem Schritt:

10.1 die normale Bremsbetriebsart wird wieder aufgenommen, wenn ABSGi=0.