DE3838389A1 - Fahrzeugrad-schlupfsteuerung - Google Patents

Fahrzeugrad-schlupfsteuerung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Radschlupf-Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Radschlupf-Steuervor­ richtung, die einen motorgetriebenen Bremsdruckmodulator ver­ wendet, der zusätzlich eine Begrenzung des Bremsdruckes be­ wirkt, um ein Blockieren der Räder während des Bremsens zu verhindern.
US-PS 46 64 453 beschreibt eine Antiblockier-Bremssteuervor­ richtung unter Verwendung eines motorgetriebenen Druckmodula­ tors zur Beaufschlagung der Bremsen des Fahrzeuges. Dieser Druckmodulator ist in Form eines durch einen Gleichstrommo­ tor angetriebenen Kolbens vorhanden, der so gesteuert wird, daß der an den Fahrzeugbremsen anliegende Druck moduliert wird. Der Druckmodulator wird in der genannten US-PS im Zu­ sammenhang mit einem System beschrieben, das "Bremsen über Draht (brake-by-wire)" genannt werden kann. Der Druckmodula­ tor kann jedoch in Form eines Zusatz-Druckmodulators vorhan­ den sein, der nur während der Antiblockier-Bremssteuerung be­ nutzt wird zur Begrenzung des an den Fahrzeugrädern anliegen­ den Bremsdruckes, um einen Blockierzustand zu verhindern.
Wenn er während normalem Bremsens als Zusatz-Drucksteuerung benutzt wird, muß der Kolben in eine ausgefahrene Stellung gesetzt werden, so daß er zurückgeholt werden kann, falls ein beginnender Blockierzustand eines Rades erfaßt wird, um Fluid von dem entsprechenden Fahrzeugbremszylinder abzuzie­ hen, damit den Druck zu verringern und ein Blockieren des Rades zu verhindern. Bei Beendigung der Bremsung mit Block­ iersteuerung muß der Kolben dann wieder in die ausgefahrene Stellung gebracht werden, um so verfügbar und bereit zu sein, wiederum Fluid von der Bremsvorrichtung abzuziehen, falls ein beginnender Radblockierzustand erfaßt wird.
Falls der gleiche Druckmodulator dazu benutzt werden soll, Bremsdruck auf die Bremsen eines angetriebenen Rades aufzu­ bringen, bei dem außerordentlicher Schlupf während der Be­ schleunigung des Fahrzeuges vorhanden ist, zeigt es sich, daß der Druckmodulator ungeeignet ist, Bremsdruck aufzubrin­ gen, wenn der Kolben voll ausgefahren ist.
Die vorliegende Erfindung soll die Steuerung von Radschlupf während der Fahrzeugbeschleunigung dadurch schaffen, daß ein Zusatz-Bremsdruckmodulator benutzt wird, der zusätzlich dazu dient, den Bremsdruck zu begrenzen, mit dem die Fahrzeugrä­ der während einer Anti-Blockierbremsung beaufschlagt werden.
Eine erfindungsgemäße Radschlupf-Steuervorrichtung zeichnet sich aus durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird in einem motorgetriebenen Druckmodulator mit einem in einem Zylinder zur Veränderung des Zylindervolu­ mens bewegbaren Kolben, der Kolben, um den Bremsdruck zu regeln, während des Ruhezustandes des Druckmodulators so ge­ setzt, daß er minimales Zylindervolumen schafft. In dieser Stellung ist der Druckmodulator in einem Zustand, in welchem der Kolben zur Erhöhung des Zylindervolumens zum Abziehen von Fluid von der Bremsvorrichtung bewegt werden kann, um den Druck zu vermindern, falls während der Radabbremsung ein beginnender Radblockierzustand erfaßt wird.
Wie vorher angezeigt, ist der Druckmodulator nicht fähig, Bremsdruck aufzubringen, um den Schlupf eines angetriebenen Rades zu begrenzen, wenn der Kolben sich in der minimales Zy­ lindervolumen schaffenden Stellung befindet und damit in einem Zustand, in welchem er während einer antiblockier-ge­ steuerten Bremsung den Bremsdruck begrenzt. Erfindungsgemäß wird, wenn eine Gefahr für außerordentlichen Schlupf eines angetriebenen Rades erfaßt wird, der Kolben des entsprechen­ den Druckmodulators so bewegt, daß das Zylindervolumen erhöht wird, um Bremsfluid aus einem Vorratsbehälter einzu­ ziehen. Der Druckmodulator ist dann in der Lage, regulierten Bremsdruck auf die Bremsen des angetriebenen Rades aufzubrin­ gen, um einen Schlupf während der Fahrzeugbeschleunigung zu begrenzen. Wenn die Gefahr außerordentlichen Schlupfens des angetriebenen Rades nicht mehr vorhanden ist, wird der Kolben so gesteuert, daß er minimales Zylindervolumen ergibt, wobei das Bremsfluid in den Behälter zurückgeführt wird. Der Druckmodulator ist dann wieder bereit, den Brems­ druck während eines antiblockiergesteuerten Bremsvorganges zu begrenzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrich­ tung zur Bremssteuerung für angetriebene Räder eines Fahrzeuges zur Antiblockier- Steuerung und zur Beschleunigungsschlupfsteu­ erung entsprechend den Prinzipien der Erfin­ dung,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Stromsteuerschaltung für den motorgetriebenen Druckmodulator aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den motorgetriebe­ nen Druckmodulator aus Fig. 1, und
Fig. 4, 5 und 6 Ablaufdiagramme für den Betrieb des Bremscom­ puters aus Fig. 1.
Die erfindungsgemäße Zusatz-Schlupfsteuerung für ein Fahr­ zeugrad wird mit Bezug auf ein vorderradangetriebenes Kraft­ fahrzeug beschrieben. Im allgemeinen reagiert ein Bremscompu­ ter 10 auf die Vorder- und Hinterrad-Drehzahlen des Fahrzeu­ ges, und begrenzt den Bremsdruck, der auf die jeweiligen Rad­ bremsen während des Bremsvorganges angewandt wird, um so ein Blockieren der Bremsen zu verhindern, und um die Bremsen eines laufenden angetriebenen Rades während der Fahrzeug­ beschleunigung mit Bremsdruck zu beaufschlagen, um Rad­ schlupf zu begrenzen und so die Zug- und Seitenkräfte wäh­ rend der Fahrzeugbeschleunigung zu verbessern.
Dies wird durch Steuern eines (zusätzlichen motorgetriebe­ nen) Druckmodulators 12, der in die Bremsfluidleitung 14 zwi­ schen dem üblichen Hauptzylinder der Bremsvorrichtung und dem Bremszylinder des linken Vorderrades eingesetzt ist, und eines (zusätzlichen motorgetriebenen) Druckmodulators 16, der in die Bremsfluidleitung 18 zwischen dem Hauptzylinder der Bremsvorrichtung und dem Bremszylinder des rechten Vor­ derrades eingesetzt ist, bewirkt. Die Vorrichtung kann zu­ sätzlich einen Druckmodulator zum Begrenzen des auf die Brem­ sen der nicht angetriebenen Hinterräder während des Bremsvor­ ganges aufgebrachten Druckes enthalten, um so bei diesen Rädern ein Blockieren zu verhindern. Die Steuerung dieses Mo­ dulators bildet jedoch nicht einen Teil der Erfindung, da nur der Druck für die Bremsen der angetriebenen Räder erfin­ dungsgemäß gesteuert wird, um den Radschlupf beim Beschleuni­ gen zu begrenzen.
Ein (normal offenes) Magnetventil 20 ist in der Bremsfluid­ leitung 14 zwischen dem Hauptzylinder und dem Druckmodulator 12 vorgesehen, und ein (normal geschlossenes) Magnetventil 22 in einer Bremsfluidleitung 24, die einen Fluidbehälter mit der Bremsfluidleitung 14 an der Abgabeseite des Druckmo­ dulators 12 verbindet. In gleicher Weise ist ein (normal of­ fenes) Magnetventil 26 in der Bremsfluidleitung 18 zwischen dem Hauptzylinder und dem Druckmodulator 16 vorgesehen und ein (normal geschlossenes) Magnetventil 28 in einer Brems­ fluidleitung 30, die den Fluidbehälter mit der Bremsfluidlei­ tung 18 an der Abgabeseite des Druckmodulators 16 verbindet.
Die Zusatzdruckmodulatoren 12 und 16 sind miteinander iden­ tisch und besitzen die Form eines von einem Drehmomentmotor getriebenen Modulators, wie in Fig. 3A und 3B darge­ stellt. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 3A der Druckmodula­ tor 12 mit seinen Fluidanschlüssen gezeigt. Der Druckmodula­ tor enthält einen Gleichstrom-Drehmomentmotor 32, dessen Ab­ gabewelle ein Eingangszahnrad 34 antreibt, welches wieder ein Zwischenzahnrad 36 und ein End-Abgabezahnrad 38 treibt.
Eine Gewinde-Leistungsspindel 40 ist drehfest mit dem End-Ab­ gabezahnrad 38 verbunden. Ein Kolben 42 enthält einen Gewin­ demutterabschnitt 44, der auf die Leistungsspindel 40 so auf­ geschraubt ist, daß eine Drehung der Spindel 40 den Kolben 42 einzieht oder ausfährt, je nach der Drehrichtung, mit der der Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 die Spindel 40 antreibt.
Der Druckmodulator 12 enthält weiter ein Gehäuse 46, in wel­ chem ein Zylinder 48 ausgebildet ist. Der Kolben 42 ist hin- und herbewegbar in dem Zylinder 48 aufgenommen und bestimmt in diesem eine Kammer 50 (am besten in Fig. 3B zu sehen). Eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 42 verändert das Volu­ men der Kammer 50 des Zylinders 48. Eine Abdichtung in Form eines O-Ringes 52 verhindert ein Vorbeilecken von Fluid an dem Kolben 42.
Der Bremszylinder für das linke Vorderrad ist bei allen Stel­ lungen des Kolbens 42 über die Bremsfluidleitung 14 und einen Durchlaß 54 im Gehäuse 46 direkt mit der Kammer 50 ver­ bunden. Der Hauptzylinder ist mit der Kammer 50 über die Bremsfluidleitung 14, das normal offene Magnetventil 20 und ein Rückschlagventil 56 verbunden. Das Rückschlagventil 56 enthält einen Ventilsitz 58, welcher eine Öffnung in die Kammer 50 hinein bestimmt, und eine gegen den Ventilsitz 58 durch eine Feder 62 zum Abschließen der Fluidströmung von dem Hauptzylinder zu der Kammer 50 vorgespannte Kugel 60.
Der Kolben 42 enthält einen kleinen Fortsatz oder eine kleine Nase 64, die dazu dient, die Kugel 60 von dem Ventil­ sitz 58 abzuheben, wenn der Kolben 42 durch die Spindel 40 in die in Fig. 3A dargestellte voll ausgefahrene Stellung gesetzt ist, um den Hauptzylinder durch das normal offene Magnetventil 20 mit dem Radbremszylinder zu verbinden. In diesem Zustand sorgt die Vorrichtung für eine normale fahrer­ betätigte Bremsung des Rades über den Hauptzylinder.
Die Gesamtwirksamkeit der Elemente einschließlich der Gewin­ de-Leistungsspindel 40, des Gewindemutterabschnittes 44 und des Zahnradgetriebes 34 bis 38 ist so ausgelegt, daß der Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 auch durch den maximalen in der Kammer 50 auftretenden und auf die Fläche des Kolbens 42 einwirkenden Druck nicht zurückgedreht wird. So kann der Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 in jeder Stellung des Kolbens 42 abgeschaltet werden, und diese Stellung ändert sich dann nicht durch den in der Kammer 50 auftretenden Druck. Alterna­ tiv kann ein hochwirksames Gewinde in Verbindung mit einer Bremse eingesetzt werden, die dann betätigt werden kann, um den Kolben 42 an irgendeiner gewünschten Stelle festzuhal­ ten, an der der Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 abgeschaltet wird.
Die den jeweiligen Druckmodulatoren 12 bzw. 16 zugeordneten Gleichstrom-Drehmomentmotore 32 werden durch den Bremscompu­ ter 10 so gesteuert, daß der Bremsdruck in den jeweiligen Radzylindern über jeweilige Steuerschaltungen 66 bzw. 68 mo­ duliert wird. Im allgemeinen werden die Laufrichtung der Gleichstrom-Drehmomentmotoren 32 und die Größe des jeweili­ gen Motorstromes gesteuert. Die Laufrichtung der Motore be­ stimmt, ob der Kolben 42 ausgefahren oder eingezogen wird. Da der durch die Druckmodulatoren 12 und 16 einzuhaltende Bremsdruck eine Funktion des Ausgangsdrehmomentes des Gleich­ strom-Drehmomentmotors 32 ist, das wiederum eine Funktion des Motorstromes ist, ist die Größe des den Gleichstromdreh­ momentmotor durchfließenden Stromes auf den Druck bezogen und ist damit ein Maß für den durch den Druckmodulator auf­ rechterhaltenen Bremsdruck.
Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Steuerschaltungen 66 und 68 jeweils in Form eines H-Schalters aus (Festkörper-) Schaltern 70 bis 76 aufgebaut. Die Schalter 70 und 76 sind zwischen der Fahrzeugbatterie und Masse über einen Stromfüh­ lerwiderstand 78 in Reihe verbunden, wobei die Verbindungs­ stelle zwischen den Schaltern mit einem Eingang des Gleich­ strom-Drehmomentmotors 32 verbunden ist. In gleicher Weise sind die Schalter 72 und 74 zwischen der Fahrzeugbatterie und Masse mit dem Stromfühlerwiderstand 78 in Reihe verbun­ den, wobei die Verbindungsstelle zwischen den Schaltern mit der zweiten Eingangsklemme des Gleichstrom-Drehmomentmotors 32 verbunden ist.
Wenn die Schalter 70 und 72 beide gleichzeitig in den Leitzu­ stand geschaltet sind, fließt Strom in einer Richtung zum Gleichstrom-Drehmomentmotor 32, so daß der Kolben 42 im Druckmodulator 12 oder 16 in einer Richtung bewegt wird. Wenn umgekehrt die Schalter 74 und 76 gleichzeitig in den Leitzustand geschaltet werden, fließt Strom durch den Gleich­ strom-Drehmomentmotor 32 in der Gegenrichtung und verursacht eine entgegengesetzte Bewegung des jeweiligen Kolbens 42. In beiden Fällen durchläuft der Strom durch den Gleichstrom- Drehmomentmotor auch den Stromfühlerwiderstand 78, und die über diesem abfallende Spannung ist für die Größe des Motor­ stromes und damit für die Größe des auf den jeweiligen Rad­ bremszylinder ausgeübten Druckes repräsentativ.
Um den Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 zu beaufschlagen und ihn entweder zum Ausfahren oder Einholen des Kolbens 42 in Drehung zu versetzen, gibt der Bremscomputer 10 ein Freigabe­ signal EN (enable) an einen Eingang jedes der beiden UND-Glieder 80 und 82 ab. Gleichzeitig schafft der Bremscom­ puter 10 ein Signal DIR, das die gewünschte Drehrichtung des GleichstromDrehmomentmotors 32 angibt. Dabei gibt ein hoher Spannungspegel dieses Signales eine Drehung in einer Rich­ tung, ein niedriger Spannungspegel, z.B. Masse, eine Drehung in Gegenrichtung an.
Das Richtungs-Befehlssignal DIR wird an einen zweiten Ein­ gang des UND-Gliedes 82 und gleichzeitig an den Eingang eines Inverters 84 angelegt, dessen Ausgang mit einem zwei­ ten Eingang des UND-Gliedes 80 verbunden ist. Wenn das Frei­ gabesignal erzeugt wird, läßt das Richtungssignal entweder den Ausgang des UND-Gliedes 80 oder des UND-Gliedes 82 auf einen hohen Pegel gehen, je nach dem Zustand hoch oder nie­ drig des Richtungssignales DIR. Falls das Richtungssignal "hoch" ist, geht das Ausgangssignal des UND-Gliedes 82 eben­ falls "hoch" und wird so an das Steuer-Tor des Schalters 70 angelegt, der damit leitend geschaltet wird.
Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 82 liegt auch an einem Eingang eines UND-Gliedes 86 an, dessen Ausgang mit dem Steuer-Tor des Schalters 72 verbunden ist. Das UND-Glied 86 wird durch ein einschaltverhältnis-moduliertes Signal perio­ disch freigegeben, so daß der Schalter 72 abwechselnd leit­ end und nichtleitend geschaltet wird mit einem Einschaltver­ hältnis, das erforderlich ist, um einen durch den Bremscompu­ ter 10 befohlenen Motorstrom I mc zu erzielen. Das wird durch einen Digital/Analog-Wandler 88 erreicht, der das Befehlssig­ nal für den Motorstromwert I mc vom Bremscomputer 10 erhält und einen entsprechenden Analogsignalwert an einen Eingang eines Komparatorschalters 90 anlegt. Ein den von dem Strom­ fühlerwiderstand 78 erfaßten Motorstromwert I m darstellendes Signal liegt am zweiten Eingang des Komparatorschalters 90 an. Das Ausgangssignal des Komparatorschalters 90 geht entwe­ der auf einen hohen oder einen niedrigen Spannungswert in Ab­ hängigkeit von den Relativwerten der beiden an seinen Eingän­ gen anliegenden Signale. Damit ergibt sich ein einschaltver­ hältnis-moduliertes Signal, das einen gemessenen Motorstrom I m erzielt, welcher gleich dem befohlenen Motorstrom I mc ist, welcher durch das Ausgangssignal des Digital/Analog- Wandlers 88 repräsentiert wird.
Wenn es erwünscht ist, den Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 in der Gegenrichtung zu drehen, wird das Richtungssignal DIR durch den Bremscomputer 10 in den Zustand "niedrig" geän­ dert, so daß das UND-Glied 80 sein Ausgangssignal "hoch" werden läßt. Dieses Signal wird an das Steuertor des Schal­ ters 74 angelegt, dieser wird leitend geschaltet, und auch an einen Eingang eines UND-Gliedes 92, dessen Ausgangssignal an dem Steuertor des Schalters 76 anliegt. Das Ausgangssig­ nal des Komparatorschalters liegt an einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 92 an, und der Schalter 76 wird so abwech­ selnd leitend und gesperrt geschaltet mit einem Einschaltver­ hältnis, wie es vorher mit Bezug auf den Schalter 72 be­ schrieben wurde, um den gemessenen Motorstrom I m auf einen Wert zu stellen, der gleich dem befohlenen Motorstrom I mc ist.
Nach Fig. 1 bestimmt der Bremscomputer 10 die Erfordernisse für die Modulation des Bremsdruckes entweder für die Anti­ blockier-Bremssteuerung oder die Beschleunigungsschlupf­ Steuerung in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeuges. Die Vorderrad- und Hinterrad- Drehzahlen des Fahrzeuges werden durch jeweilige Raddrehzahl­ fühler erfaßt, welche Drehzahlringe 94 a bis 94 d enthalten, die jeweils einem Vorder- bzw. Hinterrad des Fahrzeugs zuge­ ordnet sind. Jeder Drehzahlring 94 a-d besitzt Zähne, die mit Winkelabstand um seinen Umfang angeordnet sind. Die Zähne der Drehzahlringe 94 a-d werden durch jeweilige Elektromagnet­ fühler 96 a-96 d erfaßt, wenn sich die Drehzahlringe mit den jeweiligen Rädern drehen. Die Ausgangssignale der Elektromag­ netfühler 96 a-d sind Sinus-Wellenformen mit einer Frequenz, die der Raddrehzahl direkt proportional ist, welche durch die an den Elektromagnetfühlern vorbeilaufenden Zähne reprä­ sentiert wird.
Die Sinus-Wellenformen von den Elektromagnetsensoren 96 a-d werden jeweiligen Übergabe- und Impulsformer-Schaltungen 98 a-98 d zugeführt, die jeweils ein Rechteckwellen-Ausgangs­ signal mit einer der Drehzahl des jeweiligen Rades direkt proportionalen Frequenz erzeugen.
Der Bremscomputer 10 erhält Leistung von der Fahrzeugbatte­ rie, sowie ein die Betätigung der Fahrzeugbremsen repräsen­ tierendes Signal mittels eines Bremsschalters 100, der bei Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer beaufschlagt wird. Die beim Schließen des Bremsschalters 100 die Brems­ lichter beaufschlagende Spannung wird durch den Bremscompu­ ter 10 als eine Anzeige der Betätigung der Fahrzeugbremsen erfaßt.
Der Bremscomputer 10 ist in Form eines standardmäßigen Digi­ talcomputers vorgesehen, der eine zentrale Verarbeitungsein­ heit (CPU) enthält, welche ein Betriebsprogramm ausführt, welches in einem Festwertspeicher (ROM) permanent gespei­ chert ist, in welchem auch Tabellen und Konstanten-Werte ge­ speichert sind, die beim Steuern der Druckmodulatoren 12 und 16 zur Modulierung des Bremsdruckes für die jeweiligen Vor­ derrad-Bremszylinder benutzt werden. Der Bremscomputer 10 enthält auch einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), in den zeitweilig Daten eingelesen und aus welchem Daten ausge­ lesen werden können, mit verschiedenen Adreßorten, die ent­ sprechend dem im ROM gespeicherten Programm bestimmt sind. Der Bremscomputer 10 enthält weiter einen Taktgeber, welcher ein hochfrequentes Taktsignal für Zeitgabe- und Steuerzwecke erzeugt, und enthält Eingangs/Ausgangs-Kreise (I/O) und einen Analog/Digital-Wandler zum Wandeln von Signalen wie dem gemessenen Motorstrom I m in ein Digitalsignal, um es beim Steuern der Druckmodulatoren 12 und 16 zu verwenden.
Die Bestimmung der jeweiligen Drehzahlen der Vorder- und Hin­ terräder durch den Bremscomputer 10 kann in irgendeiner gut bekannten Art geschehen. Beispielsweise kann der Bremscompu­ ter 10 Taktimpulse zwischen den einzelnen Rechteckwellen-Aus­ gangssignalen der Schaltungen 98 a-98 d zählen, um ein Maß für die Raddrehzahl zu erhalten. Eine besondere Art der Bestim­ mung der Raddrehzahl kann darin bestehen, einen freilaufen­ den Zähler zu benutzen, der bei jeder Anstiegskante eines je­ weiligen Impulses aus der Übergabe- und Impulsformerschal­ tung 98 a-98 d abgetastet wird. Der Unterschied der Zählwerte bei aufeinanderfolgenden Anstiegskanten stellt den Zeitab­ stand zwischen den Rechteckimpulsen dar und kann dann in Standardgleichungen benutzt werden, um die Raddrehzahl zu be­ stimmen. Alternativ können die I/O einen Eingangszählerab­ schnitt enthalten, der die Rechteckwellen-Ausgangssignale der Übergabe- und Impulsformerschaltungen 98 a-98 d aufnimmt und daraus durch Zählen der Taktimpulse zwischen den Raddreh­ zahlimpulsen die Raddrehzahlen bestimmt.
Die I/O enthalten zusätzlich einen diskreten Ausgabeab­ schnitt, der durch den Bremscomputer 10 so gesteuert wird, daß die Beaufschlagung der Magnetventile 20, 22, 26 und 28 beeinflußt wird, zusätzlich zu den Signalen, die für die Steuerschaltungen 66 und 68 erzeugt werden.
Während der Zeiten des Fahrzeugbetriebes, bei denen eine Mo­ dulierung des Bremsdrucks durch die Druckmodulatoren 12 und 16 nicht erforderlich ist, ist der Kolben 42 in den Druckmo­ dulatoren in der in Fig. 3 dargestellten vollständig ausge­ fahrenen Stellung, in der das Rückschlagventil 56 geöffnet ist, damit Bremsdruck vom Hauptzylinder durch den Druckmodu­ lator direkt den Radbremszylinder beaufschlagt. Falls der Bremscomputer 10 die Notwendigkeit erfaßt, den Bremsdruck während eines Bremsvorganges zu begrenzen, um eine Radbloc­ kierung zu verhindern, steuert der Bremscomputer 10 den Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 so an, daß der Kolben zurück­ gezogen wird, so daß das Rückschlagventil 56 schließt und den Druckmodulator 12, 16 vom Hauptzylinder abtrennt, und das Volumen der Kammer 50 vergrößert, um den am Radbremszy­ linder anliegenden Druck zu vermindern. Die besondere Weise, in der der Bremsdruck während der Antiblockier-Bremsung ge­ steuert wird, kann so geschehen, wie es in US-PS 46 64 453 dargestellt ist. Nachdem die Antiblockier-Bremssteuerung ab­ geschlossen ist, wird der Gleichstrom-Drehmomentmotor 32 wieder so angesteuert, daß er den Kolben 42 voll ausfährt, so daß das Rückschlagventil 56 geöffnet wird und die Vorrich­ tung in den Normalbremsbetrieb zurückkehrt.
Um den Radschlupf eines angetriebenen Rades während einer Beschleunigung des Fahrzeuges zu begrenzen durch Aufbringen von Bremsdruck auf das Rad, bei dem Schlupf auftritt, ist zu sehen, daß es notwendig ist, den Kolben 42 in eine eingefah­ rene Stellung zu bringen, wobei die Kammer 50 mit Bremsfluid gefüllt ist, so daß durch Steuern des Gleichstrom-Drehmoment­ motors 32 in Ausfahrrichtung für den Kolben das Volumen der Kammer vermindert und dadurch der Bremsdruck für den jeweili­ gen Radbremszylinder erhöht wird, um den Schlupf zu begren­ zen. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß (A) das Magnetventil 22 beaufschlagt wird, um die Kammer 50 mit dem Bremsfluidbehälter zu verbinden, (B) der Gleichstrom-Drehmo­ mentmotor 32 betätigt wird zur Einziehung oder Rückholung des Kolbens 42, um Bremsfluid von dem Bremsfluidbehälter in die sich vergrößernde Kammer 50 einzusaugen, (C) das Magnet­ ventil 22 abgeschaltet wird, sobald die Kammer 50 bis zu einem vorbestimmten Volumen (wie durch das vollständige Ein­ holen des Kolbens 42 bestimmt) vergrößert wurde, um den Bremsfluidbehälter von der Vorrichtung abzutrennen und (D) das Magnetventil 20 beaufschlagt wird, um zu verhindern, daß Fluid durch das Rückschlagventil 56 zum Hauptzylinder ge­ drückt wird.
Die Druckmodulatoren 12 und 16 sind nun bereit, die Radbrems­ zylinder zur Begrenzung des Radschlupfes mit Druck zu beauf­ schlagen. Das wird dadurch erreicht, daß der Drehmomentmotor 32 so gesteuert wird, daß er den Kolben 42 ausfahren läßt, um den die Radbremszylinder beaufschlagenden Druck gesteuert zu erhöhen und den Schlupf des schlupfenden Rades zu begren­ zen. Wenn keine Gefahr mehr für außerordentlichen Schlupf des angetriebenen Rades besteht, beaufschlagt der Bremscompu­ ter 10 das Magnetventil 22 und stellt damit eine Fluidverbin­ dung zwischen der Kammer 50 und dem Bremsfluidbehälter her. Der Drehmomentmotor 32 wird dann so beaufschlagt, daß er den Kolben 42 ausfährt und das Fluid in den Bremsfluidbehälter zurückführt, bis der Kolben die voll ausgefahrene Stellung erreicht, an der das Rückschlagventil 56 geöffnet wird. Die Magnetventile 20 und 22 werden dann beide abgeschaltet, um die Vorrichtung in die normale Ruhestellung zurückzuführen, in der normalbetätigtes Bremsen geschieht, und in der die Druckmodulatoren 12, 16 sich bereithalten, den Bremsdruck bei antiblockiergesteuertem Bremsen zu begrenzen.
In der beschriebenen Weise werden die (Zusatz-) Druckmodula­ toren 12 und 16 benutzt, um sowohl bei Antiblockier-Brems­ steuerung den Bremsdruck zu begrenzen, als auch zur Beschleu­ nigungsschlupf-Beeinflussung Druck aufzubringen.
Der Betrieb des Bremscomputers zur Schaffung von Radschlupf- Steuerung nach den Prinzipien dieser Erfindung wird in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt. Diese Figuren zeigen einen Interrupt-Routineablauf, der mit Abständen von jeweils 5 ms ausgeführt wird in Abhängigkeit vom internen Takt des Brems­ computers 10.
Wie in Fig. 4, 5 und 6 gezeigt, wird der 5 ms-Inter­ rupt-Routineablauf zur Steuerung der Bremsen der Antriebsrä­ der während der Fahrzeugbeschleunigung zur Begrenzung von Radschlupf mit Schritt 102 begonnen und geht zu einem Schritt 104, in welchem der Bremscomputer 10 die vier Rad­ drehzahlen bestimmt, und dann zu einem Entscheidungsschritt 106, in welchem er auf Grundlage des Betätigungszustandes des Bremschalters 100 (Fig. 1) bestimmt, ob die Bremsen be­ tätigt sind. Falls die Bremsen betätigt sind, geht das Pro­ gramm zu einem Entscheidungsschritt 108, in welchem ein Beschleunigungs-Merker (traction flag) abgetastet wird. Falls eine Rückstellung dieses Merkers anzeigt, das keine Beschleunigungsschlupfsteuerung vorangehend in Betrieb war, verläßt das Programm diesen Routineablauf und geht zu einer Antiblockier-Bremssteuerung-Routine über.
Falls im Schritt 108 bestimmt wurde, daß der Beschleuni­ gungs-Merker gesetzt ist, was bedeutet, daß das Programm vorher eine Radschlupf-Steuersequenz eingeleitet hatte, geht das Programm weiter zu einem Schritt 110, bei dem die Magnet­ ventile 20, 22, 26 und 28 abgeschaltet werden. Dann wird im Schritt 114 der Beschleunigungsmerker zurückgesetzt und im Schritt 110 ein Zählwert in einem zugehörigen Zeitgaberegi­ ster für jedes Rad auf einen konstanten Wert T 1 gesetzt. Bei einer Ausführung ist T 1 gleich einem Zählwert 50. Nach Schritt 116 verläßt das Programm diesen Routineablauf und geht weiter zur Antiblockier-Bremssteuer-Routine.
Wird im Entscheidungsschritt 106 bestimmt, daß der Fahrer die Fahrzeugbremsen nicht betätigt hat, so wird ein Schritt 118 ausgeführt, bei dem ein Schlupffaktorwert (1SLIP) für den Schlupf des rechten Frontantriebsrades bestimmt wird nach dem Ausdruck 1SLIP = S RR /S RF , wobei S RR und S RF die Drehzahlen des rechten Hinterrades bzw. des rechten Vorderra­ des sind. Sobald am rechten angetriebenen Vorderrad kein Schlupf auftritt, ist der Wert des Schlupffaktors 1SLIP = 1, und wenn bei der Beschleunigung der Radschlupf sich vergrö­ ßert, nimmt der Wert des Schlupffaktors 1SLIP ab. In glei­ cher Weise wird im Schritt 120 der Wert des Schlupffaktors 2SLIP für den Schlupf des linken frontgetriebenen Rades ent­ sprechend dem Ausdruck 2SLIP = S LR /S LF bestimmt, wobei S LR und S LF die Drehzahlen des linken Hinterrades bzw. des linken Vorderrades sind.
Im Schritt 122 bestimmt das Programm einen Anstiegswert 1RAMP für die Anstiegsrate des Bremsdruckes, der auf den rechten Vorderrad-Bremszylinder anzuwenden ist, falls der zu­ gehörige Beschleunigungsschlupf zu groß wird. Dieser Wert wird entsprechend dem Ausdruck bestimmt:
1RAMP = [1-(1/S RF )] * (1-1SLIP).
In gleicher Weise wird ein Anstiegswert 2RAMP im Schritt 124 bestimmt, der die Anstiegsrate des auf den linken Vorderrad­ zylinder anzuwendenen Bremsdruckes bestimmt, falls dessen Be­ schleunigungsschlupf zu groß wird, gemäß dem Ausdruck:
2RAMP = [1-(1/S RF )] * (1-2SLIP).
Bei dieser Ausführung wird die Schlupfbegrenzung für die an­ getriebenen Räder nur während des Startes des Fahrzeuges aus dem Stillstand eingesetzt. Diese Begrenzung wird durch einen Entscheidungsschritt 126 geschaffen, bei dem die durch die Drehzahl eines nicht angetriebenen Hinterrades oder eines Durchschnittes der beiden Hinterräder repräsentierte Fahr­ zeuggeschwindigkeit mit einem Eichwert K V verglichen wird, und über diesem die Schlupfsteuerung bei der Fahrzeugbe­ schleunigung nicht angewendet wird.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit diesen Eichwert über­ steigt, folgt ein weiterer Entscheidungsschritt 128, in wel­ chem der Zählwert der Zeitgaberegister für jedes Rad mit der Konstanten T 1 (= 50 bei dieser Ausführung) verglichen wird. Ein nicht dem Wert T 1 gleicher Zählwert zeigt, daß die Vor­ richtung in einem Beschleunigungsschlupf-Steuerbetrieb arbei­ tete, so daß bestimmte Aktionen erforderlich sind, die in erster Linie das Ausfahren der Kolben 42 der Druckmodulato­ ren 12 und 16 in ihre voll ausgefahrenen Stellungen be­ trifft. Unter der Annahme, daß die Zeit gleich T 1 ist, geht das Programm zu einem Schritt 130 weiter, und hier werden die Drehmomentmotoren 32 abgeschaltet, indem die Befehls-Mo­ torströme I mc für die Steuerschaltungen 66 und 68 auf Null gestellt werden. Dann werden im Schritt 132 die Magnetventi­ le 20, 22, 26 und 28 abgeschaltet.
Falls im Entscheidungsschritt 126 die Fahrzeuggeschwindig­ keit in dem Bereich ist, in dem eine Beschleunigungs-Schlupf­ steuerung stattfinden soll, geht das Programm zu einem Ent­ scheidungsschritt 134 (Fig. 6) weiter, in welchem ein Be­ schleunigungsbereitschafts-Merker (flag) abgetastet wird. Wie beschrieben wird, ist der Beschleunigungsbereitschafts­ Merker anfangs zurückgesetzt, wird jedoch beim Rückholen der Kolben 42 der Druckmodulatoren 12 und 16 zum Füllen der Kammer 50 mit Bremsfluid vom Bremsfluidbehälter in Reaktion auf eine erfaßte Gefahr für außerordentlichen Beschleuni­ gungsschlupf gesetzt. Ist der Beschleunigungsbereitschafts- Merker zurückgesetzt, geht das Programm zu einem Entschei­ dungsschritt 136 (Fig. 5), in welchem die Werte der Schlupf­ faktoren 1SLIP und 2SLIP jeweils mit einem Schwellwert S 1 verglichen werden. S1 besitzt einen hohen Wert wie 0,95, unter dem die Gefahr für außerordentlichen Schlupf besteht. Sind beide Schlupffaktorwerte ≧ S 1, besteht keine Gefahr für außerordentlichen Beschleunigungsradschlupf.
Wenn beide Schlupffaktorwerte ≧ S 1 sind, geht das Programm weiter zu einem Entscheidungsschritt 138, wo der Zählinhalt des Zeitgeberregisters mit der Konstanten T 1 verglichen wird. Bei einem Zeitwert unter T 1 wird in einem Schritt 140 der Zeitwert auf T 1 gesetzt, und dann folgt ein Schritt 142, bei dem der Beschleunigungsmerker zurückgesetzt wird. Ein ge­ setzter Beschleunigungsmerker zeigt an, daß das Programm Schritte eingeleitet hat, den Beschleunigungsschlupf zu steu­ ern. Im allgemeinen tritt dies auf, wenn einer der Schlupf­ faktorwerte kleiner als der Schwellwert S 1 ist.
Im folgenden Schritt 144 sieht das Programm einen befohlenen Motorstromwert I mc =0 für jede Steuerschaltung 66 bzw. 68 vor. Im nächsten Schritt 146 wird der Wert eines dem rechten angetriebenen Vorderrad zugeordneten Parameters 1STEP und der Wert eines dem linken angetriebenen Vorderrad zugeordne­ ten Parameters 2STEP auf 0 gesetzt. Die Funktion dieser Para­ meter wird nachher beschrieben. Im Schritt 148 werden die Magnetventile 20, 22, 26 und 28 abgeschaltet. Danach verläßt das Programm den Interrupt-Routineablauf.
Die vorstehende Reihe von Schritten wird mit dem Interrupt­ Abstand von 5 ms wiederholt, solange der Wert eines der Radschlupffaktoren 1SLIP oder 2SLIP nicht unter den Schwell­ wert S 1 abfällt. Falls einer der Schlupffaktoren 1SLIP oder 2SLIP unter S 1 abfällt und damit eine Gefahr für außerordent­ lichem Beschleunigungsschlupf anzeigt, so daß die Stellglie­ der in die Lage versetzt werden müssen, einen Bremsdruck an­ zulegen, geht das Programm direkt vom Entscheidungsschritt 136 (Fig. 5) zu einem Schritt 150, bei dem der Zählinhalt des Zeitgeberregisters vermindert wird (um einen Zähl­ schritt), und dann folgt ein Entscheidungsschritt 152, wo der Zählinhalt mit 0 verglichen wird. Da anfangs die Zeit größer als 0 ist, geht das Programm zu einem Schritt 154 weiter, wo beide Magnetventile 22 und 28 eingeschaltet oder erregt werden. Dadurch wird der Fluidstromweg vom Bremsfluid­ behälter zu den Kammern 50 der beiden Druckmodulatoren 12 und 16 geöffnet.
Im Schritt 156 befiehlt der Bremscomputer 10 den Steuerschal­ tungen 66 und 68, maximalen Einzieh-Strom an die Gleich­ strom-Drehmomentmotore 32 beider Druckmodulatoren 12 und 16 anzulegen. Damit gibt der Bremscomputer 10 ein Freigabesig­ nal (enable) an jede Ansteuerschaltung 66 und 68 ab und setzt zusätzlich das Richtungssignal so, daß der Kolben 42 jedes Druckmodulators 12 und 16 eingezogen wird. Der Wert des Signals I mc für die Ansteuerschaltungen 66 und 68 ist der Maximalwert, so daß die Kolben 42 mit höchster Geschwin­ digkeit zurückgezogen werden.
Im Schritt 158 wird der Wert des vorher beim Schritt 146 er­ wähnten Parameter 1STEP gleich dem vorherigen Wert dieses Pa­ rameters plus einem Wert 1RAMP gesetzt, welcher im Schritt 122 (Fig. 4) bestimmt wurde. Der Wert 1RAMP sorgt für einen Anstieg des Wertes 1STEP bei wiederholten Ausführungen des Schrittes 158 mit einer Rate, die durch den Radschlupf und die Radgeschwindigkeit des rechten Vorderrades bestimmt ist.
In gleicher Weise wird im Schritt 160 der Wert des Parame­ ters 2STEP um den Wert 2RAMP erhöht, der im Schritt 124 be­ stimmt wurde, so daß der Wert von 2STEP bei wiederholter Aus­ führung 160 mit einer Rate anwächst, die durch den Schlupf und die Geschwindigkeit des linken Vorderrades bestimmt ist.
Im Schritt 162 wird der in Schritt 142 erwähnte Beschleuni­ gungs-Merker gesetzt, der anzeigt, daß der Interrupt-Routi­ neablauf in den Beschleunigungsschlupf-Steuerbetrieb einge­ treten ist. Danach verläßt das Programm den Routineablauf.
Solange ein Radschlupffaktorwert 1SLIP oder 2SLIP < S 1 ist, werden die Schritte 136 und 150 bis 162 bei jeder Ausführung des 5 ms-Interrupt-Routineablaufes wiederholt, bis der Zäh­ linhalt des Zeitgaberegisters auf 0 abgezählt ist. Die Zeit, in der der anfängliche Zählinhalt T 1 auf 0 abgezählt wird, sorgt für Einziehen des Kolbens 42 in jedem Druckmodulator 12 und 16 bis zur vollständig eingezogenen Stellung, die das maximale Volumen der Kammern 50 ergibt. Während die Kolben 42 eingezogen werden, wird Bremsfluid in das sich vergrößern­ de Volumen der Kammern 50 eingesaugt. Die Druckmodulatoren 12 und 16 sind zu diesem Zeitpunkt bereit, Bremsdruck auf ein angetriebenes rechtes oder linkes Vorderrad anzulegen, das außerordentlichen Schlupf erleidet.
Wenn im Entscheidungsschritt 152 bestimmt wird, daß der Zähl­ inhalt des Zeitgaberegisters auf 0 abgezählt wurde, geht das Programm zu einem Schritt 164 (Fig. 6) weiter, wo ein Be­ schleunigungsbereitschafts-Merker (flag) gesetzt wird, um an­ zuzeigen, daß die Kolben 42 in den beiden Druckmodulatoren 12 und 16 voll eingezogen sind mit Einsaugen von Fluid in die Kammern 50, und nun Bereitschaft besteht zum Aufbringen von Bremsdruck auf die jeweiligen Radbremsen. Im folgenden Schritt 166 wird der Wert für den befohlenen Motorstrom I mc für jeden Druckmodulator 12 und 16 auf die jeweiligen Parame­ terwerte 1STEP und 2STEP gesetzt, die während der wiederhol­ ten Ausführungen der Programmschritte 158 bzw. 160 bestimmt wurden. Die sich ergebenden Werte des befohlenen Motorstro­ mes sind noch nicht an die Ansteuerschaltungen 66 und 68 ab­ gegeben.
Nach dem Schritt 166 und während nachfolgender Ausführungen des Unterbrechungs-Routineablaufes wird jedes angetriebene Rad separat behandelt. Im Schritt 167 zeigt das Programm auf das erste der beiden Räder, das hier zur Erklärung als das rechte angetriebene Vorderrad angenommen wird. Vom Schritt 167, oder vom Entscheidungsschritt 134 während folgender Aus­ führungen des 5 ms-Interrupt-Routineablaufes, geht das Pro­ gramm zu einem Entscheidungsschritt 168 weiter, wo der Wert des Schlupffaktors des Rades, auf das gezeigt wird, mit einem Wert S 2, beispielsweise 0,90, verglichen wird. Wenn der Schlupffaktorwert 1SLIP < S 2 ist, wird zunächst Schritt 170 ausgeführt zur Bestimmung eines Anlegeschwellwertes für das rechte Vorderrad. Bei der bevorzugten Ausführung ist der Anlegeschwellwert ein geschwindigkeitslinearisierter Schwell­ wert, der sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert. Die Gleichung zur Aufstellung des Anlegeschwellwertes kann fol­ gende Form annehmen:
(((KFz-Geschwindigkeit - 6,5 km/h) * 2,3) + 50)/100.
Der durch diesen Ausdruck erhaltene Schwellwert sorgt für einen Anlegeschwellwert-Schlupffaktor von 0,5 bei einer Fahr­ zeuggeschwindigkeit von 6,5 km/h (4 mph), während bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 24 km/h (15 mph) der Anlege­ schwellwert bei einem Schlupffaktor von 0,75 liegt. Dadurch wird das Anlegen der Bremse eines schlupfenden Rades bei hö­ heren Radschlupfwerten eingeleitet, wenn das Fahrzeug langsa­ mer fährt. Das sorgt dafür, daß falsche Abläufe der Rad­ schlupfsteuervorrichtung bei geringeren Geschwindigkeiten vermieden werden und eine raschere Reaktion auf kleinere Schlupfwerte bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten erfolgt.
Im Entscheidungsschritt 172 vergleicht das Programm den Schlupffaktor des ausgewählten Rades mit dem in Schritt 170 errechneten Anlegeschwellwert. Falls der Anlegeschwellwert nicht erreicht wurde, geht das Programm zu einem Entschei­ dungsschritt 174 über, wo bestimmt wird, ob bereits die Schlupffaktoren beider Räder in Betracht gezogen wurden. Falls das nicht der Fall ist, geht das Programm zu einem Schritt 176, zeigt dort auf das zweite Rad, und der Routi­ neablauf kehrt zum Entscheidungsschritt 134 zurück. Danach werden die Schritte 168 bis 174 für das zweite angetriebene Rad wiederholt. Bei der nächsten Ausführung des Entschei­ dungsschrittes 174 verläßt das Programm den 5 ms-Interrupt- Routineablauf.
Wenn im Entscheidungsschritt 172 bestimmt wird, daß der Schlupffaktor des angesprochenen Rades geringer als der Anle­ geschwellwert ist, was einen Schlupfwert bedeutet, der eine Bremsbetätigung zur Schlupfbegrenzung erfordert, geht das Programm zu einem Schritt 178, in welchem das Magnetventil 22 bzw. 28, je nach dem betroffenen Rad, abgeschaltet wird, um den Bremsfluidbehälter von der Kammer 50 und dem Radbrems­ zylinder abzutrennen. Im nächsten Schritt 180 wird das Mag­ netventil 20 bzw. 26, je nach dem betroffenen Rad, beauf­ schlagt, um den Hauptzylinder von dem entsprechenden Druckmo­ dulator 12 oder 16 zu isolieren.
Im Schritt 182 wird der bestehende befohlene Motorstrom I mc um den im Schritt 120 oder 124, je nachdem welches Rad gerade durch das Programm behandelt wird, berechneten Rampen­ wert erhöht. Es ist weiter daran zu erinnern, daß der be­ fohlene Motorstromwert anfangs im Schritt 166 auf den Step-Faktor gesetzt wurde, wie bereits beschrieben. Danach wird im Schritt 184 der befohlene Motorstromwert an die je­ weiligen Steuerschaltungen 66 oder 68 weitergegeben. Gleich­ zeitig schafft das Programm ein Freigabesignal (enable) an die jeweilige Steuerschaltung 66, 68 und setzt das Richtungs­ signal so, daß der Kolben 42 durch den Gleichstrom-Drehmo­ mentmotor 32 ausgefahren wird. Die Steuerschaltungen 66, 68 steuern den Motorstrom auf den befohlenen Wert, wie vorher mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben.
Wie bereits gezeigt, ist die Drehmomentabgabe des Gleich­ strom-Drehmomentmotors 32 auf die Strombeaufschlagung des Motors bezogen, so daß dadurch ein Druck auf die Vorderrad­ bremse erreicht wird, der von dem befohlenen Motorstromwert abhängt. Das auf die Räder ausgeübte Bremsdrehmoment wirkt dem über das Antriebsgetriebe des Fahrzeuges auf das Rad übertragenen Antriebsdrehmoment entgegen, wodurch der Be­ schleunigungsschlupf des entsprechenden Fahrzeugrades her­ abgesetzt wird. Durch dieses Aufbringen eines Bremsdrehmomen­ tes wird bewirkt, daß ein Antriebsdrehmoment mittels des Dif­ ferentials an der Antriebsachse auf das andere Antriebsrad übertragen wird.
Vom Schritt 184 geht das Programm zum Entscheidungsschritt 174, um zu bestimmen, ob nun beide Räder in Betracht gezogen wurden. Falls nicht, gelangt das Programm zum Schritt 176, wo das restliche Rad ausgewählt wird, und das Programm wie­ derholt die vorangehenden Schritte.
Solange der Radschlupffaktor des ausgewählten Rades kleiner als der im Entscheidungsfeld 172 bestimmte Anlegeschwellwert ist, sorgt das Programm für eine Erhöhung des Bremsdruckes bei dem ausgewählten Rad, um seine Schlupfrate zu verrin­ gern. Sobald der Schlupf des betreffenden angetriebenen Rades durch Anlegen des Bremsdruckes so reduziert ist, daß der Schlupffaktor über den genannten Anlegeschwellwert an­ steigt und dies im Entscheidungsschritt 172 erfaßt wird, umgeht das Programm die Schritte 178 bis 174 und hält den vorher eingestellten Bremsdruck. Der Bremsdruck an diesem Rad wird solange gehalten, bis der Schlupffaktor ≧ S 2 wird, wie es im Entscheidungsschritt 168 festgestellt wird.
Wenn der Schlupffaktor des behandelten Rades ≧ S 2 wird, geht das Programm vom Entscheidungsschritt 168 zu einem weiteren Entscheidungsschritt 186, wo die Summe der beiden Schlupffak­ toren mit einer Eichkonstante S 3 verglichen wird, die bei­ spielsweise 1,95 betragen kann. Falls die Summe der Schlupf­ faktoren kleiner als S 3 ist, geht das Programm zu einem Schritt 188, wo der Zählinhalt im Zeitgaberegister auf 0 zu­ rückgestellt wird. Danach kommt ein Schritt 190, wo der be­ fohlene Motorstrom für die Steuerschaltungen 66 und 68 auf Maximalwert und das Richtungssignal auf Rückholung der Kolben 42 gestellt wird. Danach ziehen bei wiederholten Durchläufen des 5 ms-Interrupt-Routineablaufs die Gleich­ strom-Drehmomentmotoren 32 der Druckmodulatoren 12 und 16 die Kolben 42 zurück, um das Aufbringen von Bremsdruck auf die Radbremszylinder zu beenden.
Wenn die Summe der Schlupffaktoren < S 3 wird, womit ange­ zeigt wird, daß wenig oder keine Gefahr für das Auftreten au­ ßerordentlichen Schlupfes bei beiden Rädern vorhanden ist, geht das Programm vom Entscheidungsschritt 186 zu einem Ent­ scheidungsschritt 192, wo der Zählinhalt des Zeitgaberegi­ sters mit einer Eichkonstante T 2 verglichen wird, die bei­ spielsweise 100 betragen kann. Da der Zählinhalt im Schritt 188 zurückgestellt wurde, bevor die Summe der Schlupffakto­ ren den Wert S 3 übertraf, geht das Programm vom Entschei­ dungsschritt 192 zu einem Schritt 194 weiter, wo der Zählin­ halt (um 1) erhöht wird. Wenn der Zählinhalt bei wiederhol­ ten Durchläufen des 5 ms-Interrupt-Routineablaufes auf den Wert T 2 erhöht ist, geht das Programm vom Entscheidungs­ schritt 192 zu einer Reihe von Schritten zum Ausfahren der Kolben 42 in den Druckmodulatoren 12 und 16 weiter, um die Druckmodulatoren zu dem Betrieb einzurichten, bei dem die vom Fahrer ausgeübten Bremsdrücke zur Rad-Blockiersteuerung begrenzt werden. Wie bereits beschrieben, ist dies erforder­ lich, da die Druckmodulatoren 12, 16 nicht zur Herabsetzung des Bremsdruckes in den Radbremszylindern fähig sind, wenn die Kolben 42 sich in der zurückgezogenen Stellung befinden.
Wenn im Entscheidungsschritt 192 der Zählwert auf T 2 erhöht ist, gelangt das Programm zu einem Entscheidungsschritt 138 (Fig. 5), wo der Zählinhalt mit dem Wert T 1 verglichen wird. Da T 2 < T 1 ist, läuft das Programm zu einem Schritt 196 weiter, wo die Magnetventile 22 und 28 beaufschlagt werden, um die Fluidleitung zwischen den Kammern 50 in den Druckmodulatoren 12 und 16 und dem Bremsfluidbehälter zu öff­ nen. Im Schritt 198 befiehlt der Bremscomputer 10 den Maxi­ malstrom für die Gleichstrom-Drehmomentmotore 32 und setzt das Richtungssignal zur Drehung der Drehmomentmotore in Rich­ tung Ausfahren der Kolben 42, um das Fluid von den Kammern 50 durch das Magnetventil 22 oder 28 in den Bremsfluidbehäl­ ter zurückzufördern.
Im Schritt 200 wird der Zählinhalt des Zeitgaberegisters ab­ gezählt, wonach die Beschleunigungs- und Beschleunigungsbe­ reitschafts-Merker (flags) im Schritt 202 zurückgesetzt werden. Danach verläßt das Programm den Routineablauf. Bei der nächsten Ausführung des 5 ms-Interrupt-Routineablaufes geht das Programm zum Entscheidungsschritt 134, wo der Zu­ stand des Beschleunigungsbereitschafts-Merkers überprüft wird. Da dieser im Schritt 202 zurückgestellt wurde, geht das Programm zu einem Entscheidungsschritt 136 weiter, wo die Schlupfwerte mit S 1 verglichen werden. Da die Schlupffak­ toren nun einen großen Wert besitzen, der geringen Radsch­ lupf darstellt, führt das Programm wieder die Reihe von Schritten 138 und 196 bis 202 aus, wie vorher beschrieben. Diese Schrittfolge wird solange wiederholt, bis das Zeitgabe­ register auf den Zählinhalt T 1 abgezählt ist, was im Schritt 138 erkannt wird. Zu diesem Zeitpunkt geht das Programm zur Ausführung der Schritte 140 bis 148 weiter, wobei die Zeit auf T 1 gesetzt wird, der Beschleunigungs-Merker zurückge­ stellt wird, der befohlene Motorstrom für die Gleich­ strom-Drehmomentmotore 32 auf 0 gesetzt wird, die Parameter 1STEP und 2STEP auf 0 zurückgestellt werden und die Magnet­ ventile 20, 22, 26 und 28 entregt werden, um die Bremsvor­ richtung für vom Fahrer ausgeübte Bremsbetätigung bereit zu halten. Nach Schritt 148 ist die Bremsvorrichtung in den An­ fangszustand zurückgekehrt, in welchem durch das Magnetven­ til 20 und das durch volles Ausfahren des Kolbens 42 geöffne­ te Rückschlagventil 58 durch den Fahrer ausgeführte Bremsvor­ gänge an den Radbremszylinder weitergeleitet werden. Die Druckmodulatoren 12 und 16 sind zu diesem Zeitpunkt zum Be­ trieb in der Antiblockier-Bremssteuerbetriebsart bereit, zur Herabsetzung des Bremsdruckes in dem jeweiligen Radbremszy­ linder zurückgezogen zu werden, um Radblockieren zu verhin­ dern.

Claims (5)

1. Radschlupf-Steuervorrichtung für eine Fahrzeug-Bremsvor­ richtung mit einem Radbremszylinder und einem Hauptzylin­ der, die durch den Fahrer betätigt werden, unter Druck stehendes Bremsfluid durch eine erste Bremsfluidleitung (14, 18) zur Radbremse eines angetriebenen Rades zu för­ dern, um Bremskräfte auf das Rad zu übertragen, die auf den Bremsfluiddruck bezogen sind, wobei die Steuervor­ richtung einen Druckmodulator (12, 16) in der ersten Bremsfluidleitung (14, 18) zwischen dem Hauptzylinder und dem Radbremszylinder umfaßt und der Druckmodulator enthält (a) einen Zylinder (48) in Fluidverbindung mit dem Hauptzylinder und dem Radbremszylinder und (b) einen Kolben (42) in dem Zylinder, der von einer ein Minimalvo­ lumen des Zylinders bestimmenden ausgefahrenen Stellung wegbewegbar ist, um den Bremsfluiddruck zu verringern, und von einer ein Maximalvolumen des Zylinders bestimmen­ den zurückgezogenen Stellung wegbewegbar ist, um den Bremsfluiddruck zu erhöhen, gekennzeichnet durch Steuereinrichtungen (10; 104, 118, 120) zur Bestimmung des Schlupfzustandes des angetriebenen Rades während des FahrzeugBeschleunigungsvorganges; erste Ansprechmittel (10, 66, 32, 136, 150-156), die in Abhängigkeit von einem bestimmten Radschlupf, durch den die Gefahr außer­ ordentlichen Radschlupfes angezeigt wird, den Kolben in die zurückgezogene Stellung setzen, um den Druckmodula­ tor (12, 16) in die Lage zu versetzen, das Bremsfluid zur Aufbringung von Bremskräften auf das Rad unter Druck zu setzen; zweite Ansprechmittel (10, 66, 32, 168- 184), die in Abhängigkeit von einem bestimmten Rad­ schlupf, der außerordentlichen Radschlupf anzeigt, den Kolben von der zurückgezogenen Stellung wegbewegen, das Zylindervolumen erniedrigen und das Bremsfluid unter Druck setzen, um Bremskräfte auf das Rad zur Begrenzung von Radschlupf auszuüben; und dritte Ansprechmittel (10, 168, 186-202), die in Abhängigkeit von einem bestimm­ ten Radschlupf, der die Gefahr auftretenden außerordent­ lichen Radschlupfes ausschließt, den Kolben in die ausge­ fahrene Stellung setzen und den Druckmodulator zur Be­ grenzung des durch Betätigung des Hauptzylinders herbei­ geführten Bremsfluiddruckes bereit machen, wodurch der Druckmodulator befähigt ist, während der Fahrzeugbesch­ leunigung Radschlupf zu begrenzen und während des Betrie­ bes des Hauptzylinders den Bremsdruck zu begrenzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung einen Bremsfluidbehälter umfaßt, und daß die Radschlupf-Steuervorrichtung weiter Mittel (22, 24, 28, 30) zur Herstellung von Fluidverbin­ dung zwischen dem Bremsfluidbehälter und dem Zylinder (48) enthält, während der Kolben (42) in die zurückgezo­ gene Stellung bewegt wird, um den Zylinder mit Brems­ fluid zu füllen, bzw. in die ausgefahrene Stellung bewegt wird, um Bremsfluid aus dem Zylinder (48) in den Bremsfluidbehälter zurückzuführen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter gekennzeichnet durch Abtrennmittel (20, 26) zum Abtrennen des Hauptzylinders von dem Druckmodulator (12, 16), während der Kolben (42) zur Verringerung des Volumens im Zylinder (48) bewegt wird, um das Bremsfluid unter Druck zu setzen und Brems­ kräfte zur Radschlupf-Begrenzung auf das Rad auszuüben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Bremsfluidleitung (24, 30) zwischen dem Bremsfluidbehälter und der ersten Bremsfluidleitung (14, 18) an einer Stelle zwischen den Druckmodulator (12, 16) und dem Radbremszylinder angeschlossen ist und daß ein normal geschlossenes Ventil (22, 28) in der zweiten Bremsfluidleitung vorgesehen ist, wobei das normal ge­ schlossene Ventil den Bremsfluidbehälter von dem Zylin­ der (48) des Druckmodulators (12, 16) und dem Radbremszy­ linder abtrennt, wenn das normal geschlossene Ventil ge­ schlossen ist, daß die ersten, zweiten und dritten An­ sprechmittel (10, 66, 32, 136, 150-156, 168-184, 186- 202) auf einen erfaßten außerordentlichen Radschlupf der angetriebenen Räder des Fahrzeuges während der Fahr­ zeugbeschleunigung reagieren zum (a) Öffnen des normal geschlossenen Ventils (22, 28) in der zweiten Bremsfluid­ leitung, (b) Zurückholen des Kolbens (42) zum Einsaugen von Fluid von dem Bremsfluidbehälter in den Zylinder (48), (c) Schließen des normal geschlossenen Ventiles zum Abtrennen des Bremsfluidbehälters von dem Druckmodu­ lator (12, 16) und dem Radbremszylinder, (d) Bewegen des Kolben (22) zu der ausgefahrenen Stellung hin zur Verrin­ gerung des Zylindervolumens zur Erzeugung von Bremsdruck in dem Radbremszylinder zur Begrenzung des Radschlupfes, und daß weiter auf eine erfaßte Beendigung des außeror­ dentlichen Antriebsradschlupfes während der Fahrzeugbe­ schleunigung reagierende Mittel vorgesehen sind, um (a) das normal geschlossene Ventil (22, 28) in der zweiten Bremsfluidleitung (24, 30) zu öffnen und (b) den Kolben (42) vollständig auszufahren, um Bremsfluid in den Brems­ fluidbehälter zurückzuführen, wodurch, wenn der Kolben in die ausgefahrene Stellung zurückgebracht ist, der Druckmodulator (12, 16) zum Betrieb zur Reduzierung von Bremsdruck während eines erfaßten Beginns eines Rad­ blockier-Zustandes während des Anlegens von Bremsdruck über den Hauptzylinder bereit ist, um Radblockieren beim Bremsen zu verhindern.
5. Verfahren zum Steuern des Bremsdruckes bei einer Fahr­ zeugbremsvorrichtung mit einem Radbremszylinder, einem Bremsfluidbehälter, einem durch den Fahrer betätigten Hauptzylinder zum Aufbringen von unter Druck stehendem Bremsfluid durch eine erste Bremsfluidleitung (14, 18) auf die Radbremse eines angetriebenen Rades zur Anlegung von Bremskräften auf das Rad in Abhängigkeit von dem Fluiddruck, einem Druckmodulator (12, 16) in der ersten Bremsfluidleitung zwischen dem Hauptzylinder und dem Rad­ bremszylinder, wobei der Druckmodulator enthält (a) einen Zylinder (48) in Fluidverbindung zum Hauptzylinder und zum Radbremszylinder und (b) einen in dem Zylinder (48) von einer ausgefahrenen, Minimalvolumen des Zylin­ ders bestimmenden Stellung zur Herabsetzung des Brems­ fluiddruckes wegbewegbaren Kolben (42), der auch von der zurückgezogenen, Maximalvolumen des Zylinders (48) be­ stimmenden Stellung wegbewegbar ist zur Erhöhung des Bremsfluiddruckes, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupfzustand des angetriebenen Rades während Fahrzeugbeschleunigung bestimmt wird, daß Fluidverbin­ dung zwischen dem Bremsfluidbehälter und dem Zylinder (48) hergestellt wird und der Kolben (42) in die zurück­ gezogene Stellung gebracht wird, um den Zylinder (48) mit Bremsfluid zu füllen und den Druckmodulator (12, 16) in die Lage zu versetzen, das Bremsfluid unter Druck zu setzen, um Bremskräfte auf das Rad zu übertragen, wenn der bestimmte Radschlupf die Gefahr außerordentlichen Radschlupfes anzeigt, daß der Bremsfluidbehälter von dem Zylinder (48) abgetrennt wird und der Kolben von der zu­ rückgeholten Stellung zur Verringerung des Zylindervolu­ mens wegbewegt wird, um das Bremsfluid unter Druck zu setzen und Bremskräfte auf das Rad zu übertragen, um Radschlupf zu begrenzen, wenn der bestimmte Radschlupf außerordentlichen Radschlupf repräsentiert, daß eine Fluidverbindung zwischen dem Bremsfluidbehälter und dem Zylinder (48) hergestellt und der Kolben in die ausgefah­ rene Stellung gebracht wird, um Bremsfluid aus dem Zylin­ der in den Bremsfluidbehälter zurückzuführen und den Druckmodulator in Bereitschaft zu setzen, den durch Betä­ tigung des Hauptzylinders erzeugten Bremsfluiddruck zu begrenzen, wenn der bestimmte Radschlupf anzeigt, daß keine Gefahr für außerordentlichen Radschlupf vorhanden ist, wodurch der Druckmodulator in Bereitschaft versetzt ist, während Fahrzeugbeschleunigung Radschlupf zu begren­ zen und während Betätigung des Hauptzylinders Bremsdruck zu begrenzen.
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