DE4441624A1

DE4441624A1 - Schaltungsanordnung für eine Bremsanlage mit Blockierschutzregelung

Info

Publication number: DE4441624A1
Application number: DE4441624A
Authority: DE
Inventors: Thomas Striegel; Ronald Dr Lehmer; Norbert Ehmer; Juergen Woywod
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1994-11-23
Publication date: 1996-05-30
Also published as: WO1996015924A1; EP0792224A1; JP3781429B2; DE59508720D1; JPH10509111A; US5865514A; EP0792224B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, die für eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit elektronischer Blockierschutzregelung vorgesehen ist, zur Erhöhung der Fahr stabilität in kritischen Fahrsituationen dient und die mit Schaltkreisen zur individuellen Regelung des Bremsdruckes in den Radbremsen der Vorderräder in Abhängigkeit von dem Dreh verhalten der Räder sowie zur Beschränkung von Giermomenten, die infolge von Bremsmanövern auf Fahrbahnen mit unterschied lichem Reibbeiwert rechts/links auftreten, ausgerüstet ist. Es kann sich dabei um eine festverdrahtete oder um eine pro grammgesteuerte Schaltung, oder von Mischformen, handeln.

Aus der DE 39 25 828 A1 ist bereits eine derartige Schal tungsanordnung bekannt. Es wird ein Antiblockierregelsystem mit individueller Regelung des Bremsdruckes an den beiden Rädern einer Achse beschrieben. Zur Beschränkung des Giermo mentes auf µ-split-Fahrbahnen wird die Bremsdruckdifferenz an den beiden Rädern einer Achse begrenzt, wobei die zulässige Bremsdruckdifferenz in Abhängigkeit von dem Reib beiwertunterschied und von der Höhe des niedrigeren Reibbei wertes bestimmt wird. Beim Überschreiten der zulässigen Druckdifferenz wird unter Berücksichtigung des Bewegungszu standes des LM-Rades, d. h. des Rades auf der Seite niedrige ren Reibbeiwertes, der Bremsdruck an dem HM-Rad, also an dem anderen Rad der gleichen Achse, abgebaut. Zur Bestimmung der zulässigen Druckdifferenz wird bei diesem bekannten Anti blockierregelsystem der vom Fahrer eingesteuerte Druck an dem rechten und an dem linken Rad gemessen und jeweils der Soll- Druck mit dem Ist-Druck verglichen. Auf Basis des Bremsdruc kes wird der Reibbeiwert abgeschätzt.

Ferner ist in der DE 41 14 734 A1 bereits eine Schal tungsanordnung für eine Blockierschutzregelung mit in dividueller Bremsdruckregelung und Giermomentenbeschränkung beschrieben, die darauf beruht, daß fortlaufend aus den Druckabbausignalen ein die Druckdifferenz an den beiden Rä dern einer Achse wiedergebender Wert ermittelt und bei µ- split-Bedingungen der mittlere Druckaufbaugradient an dem HM- Rad in Abhängigkeit von der Druckdifferenz und von der Fahr zeugverzögerung variiert wird und daß zum Zeitpunkt des Auf tretens der sogen. Giermomentenspitze der Bremsdruck an dem HM-Rad um einen von der Fahrzeugverzögerung und der Druckdif ferenz abhängigen Wert reduziert wird.

Mit den vorgenannten bekannten Maßnahmen läßt sich in be stimmten, besonders kritischen Situationen das Entstehen von Giermomenten gefährlicher Höhe nicht vollständig verhindern. Beispielsweise kommt es auf Fahrbahnen mit wechselnden Reib beiwerten, sogen. µ-Flecken-Fahrbahnen, infolge wechselnder dynamischer Achslastverteilung und damit verbundener Änderung der Radaufstandskräfte zu unterschiedlichen Blockierdruck niveaus in den einzelnen Radbremsen. Treten diese Änderungen zwischen rechter und linker Fahrbahnseite auf, führen sie zu Giermomenten, welche die Fahrstabilität gefährden können. Speziell bei Fahrzeugen mit kurzem Radstand und Vorderradan trieb kann die Hinterachse allein die Aufrechterhaltung der Fahrstabilität nicht gewährleisten.

Die bisherigen Lösungen beruhen im Prinzip darauf, beim An bremsen auf µ-split-Fahrbahnen durch einen verlangsamten Bremsdruckanstieg am HM-Vorderrad das Entstehen von Giermo menten zu verlangsamen, um dem Fahrer Zeit zur Gegenreaktion, d. h. zum Gegenlenken zu geben. Wechselt jedoch der Reibbei wert, insbesondere von hohem Wert zu niedrigem, kommt es zu den beschriebenen Effekten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Entstehen gefährlicher Giermomente auch in bestimmten, besonders kriti schen Fahrsituationen, vor allem beim Einlauf aus hohem, ho mogenen Reibbeiwert in eine µ-split-Fahrbahn oder bei Brems manövern auf µ-Flecken-Fahrbahnen, zu verhindern und dadurch auch in solchen Fahrsituationen die Fahrstabilität entschei dend zu erhöhen.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebene Schaltungsanordnung gelöst werden kann. Das Besondere der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht also darin, daß in bestimmten kritischen Fahrsitua tionen, insbesondere beim Einlauf in eine µ-split-Fahrbahn oder bei Bremsmanövern auf µ-Flecken-Fahrbahnen, und Erkennen von vorgegebenen Kriterien für eine solche kritische Fahrsi tuation eine Sonderregelung gestartet wird, die einen Brems druckabbau in der Radbremse des auf höherem Reibbeiwert lau fenden Vorderrades, des sogen. "HM-Rades", für eine vorgege bene, von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugreferenz geschwindigkeit abhängige Zeitdauer herbeiführt.

Erfindungsgemäß wird also zunächst festgestellt, ob eine be stimmte, besonders kritische Fahrsituation vorliegt, und es wird auf eine nur für diese Situation geeignete Sonderrege lung umgeschaltet, mit der zugunsten der Fahrstabilität der Bremsdruck an dem HM-Rad einmalig - bei µ-Flecken-Fahrbahnen auch mehrmals - abgebaut wird. In manchen Fällen und bei man chen Fahrzeugtypen ist es hilfreich, gleichzeitig auch den Bremsdruck an den Hinterrädern abzubauen.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Fahrsituation dann als kritisch bewertet bzw. als kritisch erkannt, wenn eine oder mehrere der folgenden Krite rien gleichzeitig erfüllt sind:
Die Bremsdruckdifferenz bzw. die Bremsdruckabbauzeiten- Differenz an den Vorderrädern überschreitet einen vor gegebenen Bremsdruckdifferenz-Grenzwert,
die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugreferenzge schwindigkeit liegt über einem vorgegebenen Geschwindig keits-Grenzwert,
der Schlupf des auf der Seite mit niedrigerem Reibbei wert laufenden Vorderrades, des sogen. "LM-Rades", liegt über einem von der Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit abhängigen Schlupf-Grenzwert,
die Zeitdauer der Instabilität des LM-Rades überschrei tet eine vorgegebene Zeitdauer,
das HM-Rad befindet sich im Regelungs-Modus oder die Fahrzeugverzögerung liegt über einem vorgegebenen Verzö gerungs-Grenzwert und es fand während des momentanen Radvorgangs noch keine Sonderregelung statt.

Das Einleiten der Sonderregelung wird nur zugelassen, wenn eindeutig erkannt ist, ob eine bestimmte kritische Situation vorliegt. In manchen Fällen ist es günstig, die Fahrsituation nur dann als kritisch zu bewerten, wenn alle aufgezählten Kriterien erfüllt sind.

Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung derart ausgelegt, daß die Sonderregelung während eines Bremsmanövers beim erneuten Erkennen einer kritischen Fahrsituation oder beim Andauern der kritischen Fahrsituation wiederholt wird, wenn zuvor die Bremsdruckdifferenz bzw. die Bremsdruckabbauzeitendifferenz den vorgegebenen Grenzwert mit umgekehrten Vorzeichen über schritten hat bzw. wenn ein Wechsel der Reibbeiwert-Verhält nisse rechts/links eingetreten ist. Dieses Ausfüh rungsbeispiel bezieht sich also auf die sogen. µ-Flecken- Fahrbahnen.

Weiterhin ist es vorgesehen, die Sonderregelung nicht aus zulösen bzw. zu verhindern, wenn während eines Bremsmanövers eine Wiederbeschleunigung des LM-Rades ermittelt wird, die über einem vorgegebenen ersten Beschleunigungsgrenzwert liegt. Dieser Wiederbeschleunigungsgrenzwert wird zweckmäßi gerweise auf einen Wert zwischen 5 und 10 g festgelegt. Eine solch hohe Wiederbeschleunigung ist nämlich ein Indiz für hohen Reibbeiwert, so daß es sich hier nicht um das LM-Rad handeln kann.

Die Sonderregelung wird zweckmäßigerweise sofort un terbrochen, wenn eine oder mehrere der vorgegebenen Kriterien für das Erkennen einer kritischen Fahrsituation nicht mehr erfüllt sind. Die Sonderregelung wird beendet, wenn während des Ablaufs dieser Sonderregelung eine Wiederbeschleunigung des LM-Rades über etwa 10 bis 30 g auftritt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß die Zeitdauer des Bremsdruckabbaues infolge der Sonderre gelung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 30 und 50 km/h auf einen Wert zwischen 20 und 40 msec begrenzt wird und daß bei höherer Geschwindigkeit diese Zeitdauer in Stufen oder kontinuierlich auf Werte bis etwa 50 bis 70 msec erhöht wird.

Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Schlupfgrenz wert bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 40 km/h auf einen Wert zwischen 60 und 70% festzulegen und diesen Wert mit höherer Geschwindigkeit linear oder in Stufen bis zu ei nem Grenzwert von etwa 40% zu reduzieren.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird nach dem heuti gen Erkenntnisstand zweckmäßigerweise mit einem elektroni schen Regler verwirklicht, der programmgesteuerte Schaltun gen, wie Mikroprozessoren, Mikrocontroller usw. enthält. Die ser Regler ist Bestandteil eines Blockierschutzregelungssy stems, das eine hydraulische Bremsanlage mit elektrisch betä tigbaren Hydraulikventilen und mit Sensoren zur Ermittlung des Drehverhaltens der Fahrzeugräder enthält. Die program mierten Schaltungen dienen zur Auswertung der Sensorsignale sowie zum Erzeugen von Bremsdrucksteuersignalen und sind der art programmiert, daß der Bremsdruck in den Radbremsen der Vorderräder individuell in Abhängigkeit von dem Drehverhalten der Räder gesteuert wird und dabei ein durch Fahrmanöver auf µ-split-Fahrbahnen hervorgerufenes Giermoment beschränkt wird. Durch entsprechende Programmierung wird erreicht, daß beim Erkennen der sogen. kritischen Fahrsituationen anhand der zuvor erläuterten Kriterien die Sonderregelung gestartet wird, die den Bremsdruckabbau am HM-Rad und ggf. auch an den Hinterrädern für die vorgegebene, von der Fahrzeuggeschwin digkeit abhängige Zeitdauer herbeiführt. Auch alle anderen vorgenannten vorteilhaften Ausführungsarten der Erfindung lassen sich durch die programmgesteuerten Schaltungen realisieren.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Abbildungen und Diagramme hervor.

Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellung die wich tigsten Komponenten bzw. Funktionsblöcke einer Schal tungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 im Diagramm den Bremsdruckverlauf an den beiden Vor derrädern in der symbolisch dargestellten Fahrsitua tion (µ-Sprung) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 2 den Brems druckverlauf an den beiden Vorderrädern in einer an deren, ebenfalls symbolisch dargestellten Fahrsitua tion (µ-Flecken-Fahrbahn),

Fig. 4 im Diagramm die Abhängigkeit der Druckabbauzeit von der Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit,

Fig. 5 im Diagramm den Verlauf des vorgegebenen Schlupf- Grenzwertes in Abhängigkeit von der Fahrzeug(refe renz)geschwindigkeit und

Fig. 6 ein Flow-Chart zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1.

Zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus und der Wirkungs weise einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung dient Fig. 1. Es ist dies die schematisch vereinfachte Blockdarstellung des elektronischen Teils eines Blockierschutzregelungssystems nach der Erfindung. Ein Block 1 symbolisiert Radsensoren S₁ bis S₄, mit denen in bekannter Weise das Drehverhalten der einzelnen Fahrzeugräder ermittelt wird. Die Ausgangssignale der Sensoren S₁ bis S₄ geben die Geschwindigkeiten der einzel nen Räder wieder. In einem Schaltblock 2 werden die Signale aufbereitet und Radgeschwindigkeitssignale v₁ bis v₄ gebildet. Außerdem werden in dem Schaltblock 2 die Fahrzeugreferenzge schwindigkeit v_Ref, Radbeschleunigungs signale b₁ bis b₄, Schlupfwerte λ₁ bis λ₄ und ggf. noch andere Größen ermittelt bzw. errechnet.

In einem Schaltkreis 3 wird ein von der momentanen Fahr zeug(referenz)geschwindigkeit v_Ref abhängiges Signal E₂ abge leitet.

In einem weiteren Schaltkreis 4 wird in dem vorliegenden Aus führungsbeispiel der Erfindung ein Fahrzeugverzögerungssignal b_FZ durch logische Verknüpfung der Verzögerungssignale b₁ bis b₄ der einzelnen Fahrzeugräder unter Berücksichtigung der Rad geschwindigkeiten v₁ bis v₄ gebildet. Das Ausgangssignal E₃ des Schaltkreises 4 wird ebenso wie E₂ und die nachstehend erläuterten Signale E₁, E₄, E₅, E₆ einer Erkennungslogik 5 zuge führt; das Eingangssignal E₅ informiert die Erkennungslogik 5 über die momentane Höhe des Schlupfes λ₁, λ₂ der Vorderräder.

In einem Schaltblock 6 ist bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 die eigentliche Regellogik untergebracht, die nach komplexen Rechenregeln, in denen die für ein Regelungssystem wesentliche Regelungsphilosophie ihren Niederschlag findet, Bremsdruck- bzw. Bremsventil-Steuersignale erzeugt. Natürlich kann eine solche Regellogik, ebenso wie die übrigen Schalt blöcke und Schaltungsbestandteile der Schaltungsanordnung nach Fig. 1, auch durch eine entsprechende Programmstruktur eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers realisiert wer den.

Die Regellogik 6 enthält im allgemeinen mehrere Funktions blöcke oder Programmteile; im vorliegenden Fall ist u. a. eine sogen. Giermomentenbeschränkung GMB vorhanden, die bei unter schiedlichen Reibbeiwerten rechts/links den Bremsdruckanstieg auf der Seite des höheren Reibbeiwertes verzögert.

An Ausgänge A1, A2 der Regellogik 6 sind bei der Schal tungsanordnung nach Fig. 1 über Umschalter 7, 8 Ventilansteue rungen 9, 10 angeschlossen. Diese Ventilansteuerungen 9, 10 enthalten Endstufen, mit deren Ausgangssignale schließlich Hydraulikventile 11, 12 in den hydraulischen Bremskreisen ei ner blockiergeschützten Bremsanlage (ABS) angesteuert werden. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Komponenten und Signalleitungen, die zu den Radbremsen der Vorderräder (7, 9, 11) und zu den Radbremsen der Hinterräder (8, 10, 12) füh ren, getrennt dargestellt, weil die erfindungsgemäße Sonder regelung (MFO) in erster Linie vom Drehverhalten der Vorder räder abhängig ist.

Ein weiterer Ausgang A3 der Regellogik 6 führt zu der Erken nungslogik 5. Dieser Schaltkreis 5 dient vor allem zur UND- Verknüpfung der über die Eingänge E₁ bis E₆ zugeführten Signa le. Sind die vorgesehenen Bedingungen erfüllt, wird über ei nen Schaltkreis 13 die Sonderregelung MFO (Mü-Flecken-Option) ausgelöst oder vorbereitet. Der Schaltkreis 13 kann allerdings erst dann die Ansteuerung der Hydraulikventile 11 in den Vorderradbremskreisen und ggf. auch der Hydraulikven tile 12 in den Hinterradbremskreisen übernehmen, nachdem die Schalter 7, 8 umgeschaltet sind.

Der Bremsdruck in den Vorderradbremsen wird mit Hilfe eines Integrators 14, dessen Ausgang zu einem Schwellwertschalter 15 führt, ermittelt und bewertet. Für das Starten der Sonder regelung MFO interessiert die Differenz der in die Vorderrad bremsen eingesteuerten Bremsdrücke oder, dies ist eine beson ders gut auswertbare Meßgröße, die Differenz der Bremsdruck abbauzeiten an den Vorderrädern. Zur Bestimmung dieser Regel größe werden daher radindividuell die Ansteuerzeiten der Bremsdruckabbauventile, die zu den beiden Vorderradbremsen gehören, erfaßt. Der Schwellwertschalter 15 signalisiert das Überschreiten eines vorgegebenen Bremsdruck-Grenzwertes p₀. Aus dem Vorzeichen des Schwellwertgeber-Ausgangssignals ist erkennbar, welches der beiden Vorderräder den höheren bzw. niedrigeren Bremsdruck führt. Daraus ist wiederum abzuleiten, welches Vorderrad auf dem höheren bzw. niedrigeren Reibbei wert läuft.

Beim Überschreiten des vorgegebenen Bremsdruckdifferenz- Grenzwertes p₀ bewirkt das Ausgangssignal des Schwellwert schalters 15 die Umschaltung der Schalter 7, 8, so daß nunmehr über den Schaltkreis 13 die Sonderregelung MFO - wenn auch die übrigen Bedingungen erfüllt sind - ausgelöst werden kann. Durch diese Sonderregelung MFO wird, wie nachstehend erläu tert, Bremsdruck aus der Radbremse des HM-Vorderrades und auch aus den Hinterradbremsen abgeleitet.

Die von der Sonderregelung (MFO) 13 ausgelösten Bremsdruckab bausignale werden nach Fig. 1, sobald ein Schalter 16 ge schlossen ist, gezählt bzw. mit Hilfe eines Integrators 17 erfaßt. Das Ergebnis wird über den Eingang E₆ der Erkennungs logik 5 übermittelt, weil u. a. auch die Zeitdauer des Druck abbaues am LM-Rad zu den Kriterien für die Erkennung einer kritischen Fahrsituation und für die Auslegung der Sonderre gelung dient.

Fig. 1 ist zum leichteren Verständnis der Erfindung schema tisch vereinfacht dargestellt. Es sind nur die Bestandteile, Logikblöcke, Schalter usw. symbolisch dargestellt, die für das Verständnis der Sonderregelung erforderlich sind. Auch ist zu beachten, daß die beschriebenen Schaltkreise, Signal leitungen usw., auch wenn nicht ausdrücklich angegeben, die Zustands-Regelgrößen radindividuell erfassen.

Zur näheren Erläuterung der erfindungsgemäßen, durch festver drahtete Schaltkreise oder durch eine Programmstruktur ver wirklichten Schaltungsanordnung nach Fig. 1 dienen die Dia gramme in den Fig. 2 und 3. Oberhalb der Diagramme ist sym bolisch angedeutet, daß sich Fig. 2 auf eine Fahrsituation bezieht, in der ein Fahrzeug FZ am Ort X von einer Fahrbahn mit hohem Reibbeiwert in eine µ-split-Fahrbahn einläuft. Nach Fig. 3 handelt es sich dagegen um eine sogen. µ-Flecken-Fahr bahn, bei der sich, sobald das Fahrzeug den Ort X1 passiert, die Reibbeiwertverhältnisse HM/LM von rechts nach links sehr stark ändern bzw. ins Gegenteil verkehren.

Fig. 2 und 3 zeigen den Druckverlauf am rechten und linken Vorderrad des Fahrzeugs FZ während eines Bremsvorganges. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß etwa zum Zeitpunkt t₁ der Brems druck in beiden Vorderrädern des Fahrzeugs FZ, das sich auf einer Fahrbahn mit hohem, homogenem Reibbeiwert, also auf einer HM-Fahrbahn befindet, Blockierdruckniveau erreicht. Während einer solchen Regelbremsung gelangt das Fahrzeug zum Zeitpunkt t_x auf eine µ-split-Fahrbahn und damit in eine be sonders kritische Fahrsituation. Zum Zeitpunkt t_x beginnt in folge der Blockierschutzregelung ein schneller Druckabbau am linken Vorderrad, das sich nun auf einer Fahrbahn mit niedri gem Reibbeiwert befindet und somit das LM-Rad ist. Zum Zeit punkt t_s erkennt der Regler, daß eine besonders kritische Fahrsituation vorliegt; es sind zu diesem Zeitpunkt folgende Kriterien erfüllt:

- Die Bremsdruckabbauzeiten-Differenz an den beiden Vor derrädern des Fahrzeugs FZ überschreitet einen Grenz wert,
- die Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit v_Ref ist hoch und liegt über einem vorgegebenen Grenzwert,
- der Schlupf des LM-Rades überschreitet einen Schlupf- Grenzwert,
- die Zeitdauer der Instabilität des LM-Rades überschrei tet eine bestimmte vorgegebene Zeitdauer,
- das HM-Rad, nämlich das rechte Rad in Fig. 2, befindet sich im Regelmodus,
- es fand während dieses Regelvorganges (der zum Zeitpunkt t₁ begann) noch keine Sonderregelung statt.

Die Sonderregelung MFO führt nun dazu, daß beginnend zum Zeitpunkt t_s der Druck am rechten (HM)-Rad für eine vorgegebe ne, von der momentanen Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit ab hängigen Zeitspanne von z. B. 40 msec (vgl. Fig. 4) abgebaut wird. Nach Ablauf dieser Zeitspanne setzt ein erneuter, ver langsamter Bremsdruckaufbau am HM-Rad ein, so daß sich der Bremsdruck am HM-Rad mit einem vorgegebenen Gradienten dem Blockierdruckniveau dieses Rades, das strichpunktiert in Fig. 2 eingetragen ist, wieder annähert. Zusätzlich kann, was der besseren Übersichtlichkeit wegen in Fig. 2 nicht dargestellt ist, gleichzeitig mit dem Druckabbau am HM-Rad ein Druckabbau an der Hinterachse herbeigeführt werden, um die Seitenführung und damit die Stabilität des Fahrzeugs noch weiter zu erhö hen. Da im allgemeinen der Bremsdruck in den Hinterradbremsen nach "select-low" geregelt wird, wird gleichzeitig der Brems druck an beiden Hinterrädern reduziert.

Bei einer (Sonder-)Regelung der erfindungsgemäßen Art, die auf einer Bremsdruckabsenkung am HM-Rad beruht, muß sicherge stellt sein, daß eindeutig zwischen dem Vorliegen einer be stimmten, besonders kritischen Fahrsituation und ähnlichen Erscheinungen infolge von speziellen Straßenbelägen, Kopf steinpflaster, Schlechtweg-Strecken usw. unterschieden wird. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird daher das Auslösen der Sonderregelung unterbunden, wenn während eines Bremsmanövers eine sehr hohe Wiederbeschleuni gung des LM-Rades von z. B. 8 g ("g" = 9,81 m/s²) festgestellt wird. Tritt während einer Sonderregelung eine Wiederbeschleu nigung auf, die über einem zweiten, noch höheren Grenzwert von z. B. 20 g liegt, wird sofort die Sonderregelung abgebro chen. Dies sind nur einige der denkbaren Kriterien zum Unter scheiden einer wirklich kritischen von einer scheinbar kriti schen Fahrsituation.

Fig. 3 zeigt den Bremsdruckverlauf an den Vorderrädern auf einer µ-Flecken-Fahrbahn. Zum Zeitpunkt t₁₀ setzt der Brems vorgang ein, zum Zeitpunkt t₁₁ die Regelung am rechten Vor derrad, das zu diesem Zeitpunkt das LM-Rad ist. Zur Giermo mentenbegrenzung wird durch die GMB ab dem Zeitpunkt t₁₁ ein weiterer Bremsdruckanstieg am HM-Rad unterbunden oder ver langsamt. Zum Zeitpunkt t_x1 gelangt das bisher auf der HM-Sei te laufende Rad auf eine Fahrbahn mit niedrigem Reibbeiwert (LM′). Auf der anderen Fahrbahnseite ändert sich der Reibbei wert von LM zu HM′. Da bereits zum Zeitpunkt t_x1 die Brems druckabbauzeiten-Differenz an beiden Vorderrädern den vorge gebenen Grenzwert überschritten hat und auch alle anderen Kriterien erfüllt sind, setzt die Sonderregelung MFO ein. Der Bremsdruck am (bisherigen) HM-Rad wird durch Ansteuerung der Bremsdruck-Abbauventile für eine vorgegebene, von der Fahr zeug(referenz)geschwindigkeit abhängigen Zeitspanne rasch abgebaut. An der Radbremse des rechten Vorderrades, das vom niedrigen Reibbeiwert (LM) auf die Hochreibwert-Fahrbahn (HM′) gelangte, wird der Bremsdruck mit vorgegebenem Gradien ten aufgebaut bzw. dem Blockierdruckniveau angenähert.

Im übrigen gelten für die Situation nach Fig. 3 die gleichen Kriterien und Druckbeeinflussungsmaßnahmen wie in der Situa tion nach Fig. 2.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Abhängigkeit der vorgegebe nen Druckabbaudauer von der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit. Unterhalb von 40 km/h findet kein Druckabbau durch die Son derregelung (MFO) statt. Die Druckabbaudauer erstreckt sich anfangs, d. h. beim Überschreiten der 40 km/h-Marke, über fünf Loops hin und wird bis auf einen Maximalwert von sieben Loops ausgedehnt. Die Dauer eines Loop liegt beispielsweise in der Größenordnung von 5 bis 10 msec.

Fig. 5 gibt die Abhängigkeit der Schlupf-Schwelle von der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit wieder. Ein Kriterium für das Vorliegen einer besonders kritischen Fahrsituation und für die Auslösung der Sonderregelung ist dann erfüllt, wenn der Schlupf des LM-Rades über dem geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert liegt. Beispielsweise muß der Schlupf nach Fig. 5 im Fahrzeuggeschwindigkeits-Bereich zwischen 70 und 100 km/h über 40% liegen.

In Fig. 6 ist die Verknüpfung verschiedener Kriterien in Form eines Flow-Charts wiedergegeben. Auf Basis einer solchen Ver knüpfung der einzelnen Funktionen läßt sich bei Realisierung der Erfindung mit Hilfe von programmierten Schaltungen, wie Mikrocomputer, Mikrocontroller usw., ein Unterprogramm für den Start der erfindungsgemäßen Sonderregelung (MFO) entwic keln.

In einem Schritt 20 wird das Unterprogramm gestartet. Es fol gen darauf im Programmlauf eine Reihe von Verzweigungsstellen 21, 22 . . . 2n, in denen nur dann der Programmfluß fortgesetzt wird, wenn jeweils eine bestimmte Bedingung bzw. ein bestimm tes Kriterium erfüllt ist ("ja"). Ist das Kriterium nicht gegeben ("nein"), wird der Programmlauf wieder zur Startstelle zurückgeführt. Beispiels weise ist die Entscheidung in der Verzweigung 21 davon abhän gig, ob die Bremsdruckabbaudifferenz (Δp-Abbau) einen vorge gebenen Grenzwert p₀ überschritten hat. In der Verzweigung 22 wird gefragt, ob der Schlupf des LM-Rades (λ_LM) den Schlupf grenzwert (λ₀) überschritten hat. Wenn "nein", wird in beiden Fällen die Schleife an den Anfangspunkt zurückgeführt, wenn "ja" folgt der nächste Schritt. Schließlich wird, wenn alle zuvor abgefragten Kriterien erfüllt sind, in einem Schritt 30 die Sonderregelung (MFO) ausgelöst.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Erhöhung der Fahrstabilität in kritischen Fahrsituationen, für eine Kraftfahrzeug- Bremsanlage mit elektronischer Blockierschutzregelung,

- mit Schaltkreisen zur individuellen Regelung des Bremsdruckes in den Radbremsen der Vorderräder in Abhängigkeit von dem Drehverhalten der Räder,
- mit Schaltkreisen zur Beschränkung des infolge von Bremsmanövern auf Fahrbahnen mit unterschiedlichem Reibbeiwert rechts/links (µ-split-Fahrbahnen) auftre tenden Giermomenten, dadurch gekennzeichnet,
- daß in bestimmten kritischen Fahrsituationen, insbe sondere bei µ-Sprung-Fahrmanövern, d. h. beim Einlauf in eine µ-split-Fahrbahn, oder bei Bremsmanövern auf µ-Flecken-Fahrbahnen und
- Erkennen von vorgegebenen Kriterien für eine solche kritische Fahrsituation,
- eine Sonderregelung (MFO) gestartet wird, die einen Bremsdruckabbau in der Radbremse des auf höherem Reibbeiwert laufenden Vorderrades, des sogen. "HM-Rades", für eine vorgegebene, von der Fahrzeug geschwindigkeit oder Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit abhängige Zeitdauer herbeiführt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sonderregelung (MFO) einen Druckabbau in den Radbremsen der Hinterräder für eine vorgegebene Zeitdauer oder bis auf einen vorgegebenen Druckwert her bei führt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fahrsituation als kritisch bewer tet bzw. erkannt wird, wenn eine oder mehrere der fol genden Kriterien gleichzeitig erfüllt sind:

- Die Bremsdruckdifferenz bzw. die Bremsdruckabbau zeiten-Differenz an den Vorderrädern überschreitet einen vorgegebenen Bremsdruckdifferenz-Grenzwert (p₀)
- die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugreferenzge schwindigkeit liegt über einem vorgegebenen Geschwin digkeits-Grenzwert,
- der Schlupf des auf der Seite mit niedrigerem Reib beiwert laufenden Vorderrades, des sogen. "LM-Rades", liegt über einem von der Fahrzeug(referenz)geschwin digkeit abhängigen Schlupf-Grenzwert (λ₀),
- die Zeitdauer des Instabilität des LM-Rades über schreitet eine vorgegebene Zeitdauer,
- das HM-Rad befindet sich im Regelungs-Modus oder die Fahrzeugverzögerung liegt über einem vorgegebenen Verzögerungs-Grenzwert und es fand während des momen tanen Regelvorgangs noch keine Sonderregelung (MFO) statt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die momentane Fahrsituation nur dann als kritisch bewertet wird, wenn alle im Anspruch 3 aufge zählten Kriterien erfüllt sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderrege lung (MFO) während eines Bremsmanövers beim erneuten Erkennen einer kritischen Fahrsituation oder Andauern der kritischen Fahrsituation wiederholt wird, wenn zuvor die Bremsdruckdifferenz bzw. die Bremsdruckabbauzeiten differenz dem vorgegebenen Grenzwert mit umgekehrten Vorzeichen überschritten hat bzw. wenn ein Wechsel der Reibbeiwertverhältnisse rechts/links eingetreten ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonderregelung (MFO) nicht ausgelöst, verhindert oder beendet wird, wenn während des Bremsmanövers eine über einem vorgegebenen ersten Wiederbeschleunigungs- Grenzwert liegende Wiederbeschleunigung des LM-Rades ermittelt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der vorgegebene erste Wiederbeschleuni gungsgrenzwert auf einen Wert im Bereich zwischen 5 und 10 g ("g" = Erdbeschleunigungskonstante) festgelegt wird.

8. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderrege lung (MFO) unterbrochen wird, wenn eine oder mehrere der vorgegebenen Kriterien für das Erkennen einer kritischen Fahrsituation nicht mehr erfüllt sind.

9. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderrege lung (MFO) beendet wird, wenn während der Sonderregelung eine Wiederbeschleunigung des LM-Rades, die über einen vorgegebenen, relativ hohen zweiten Wiederbe schleunigungsgrenzwert, der in der Größenordnung zwischen 10 und 30 g liegt, auftritt.

10. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit dauer des Bremsdruckabbaues infolge der Sonderregelung (MFO) bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit in der Größenordnung zwischen 30 und 50 km/h auf einen Wert zwischen 20 und 40 msec vorgegeben ist und bei höheren Geschwindigkeiten in Stufen oder kontinuierlich bis auf Werte zwischen 50 bis 70 msec erhöht wird.

11. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf-Grenzwert (λ₀) bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 40 km/h auf einen Wert zwischen 60 und 70% festgelegt und mit höherer Geschwindigkeit linear oder in Stufen bis auf einen Schlupf-Grenzwert von etwa 40% reduziert wird.

12. Blockierschutzregelungssystem (ABS), mit einer hydraulischen Bremsanlage, mit elektrisch betätigbaren Hydraulikventilen, mit Sensoren zur Ermittlung des Drehverhaltens der Fahrzeugräder und mit einem elektronischen Regler, der programmgesteuerte Schal tungen enthält, die zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung von Bremsdruck-Steuersignalen dienen und derart programmiert sind, daß der Bremsdruck ins den Radbremsen der Vorderräder individuell in Abhängigkeit von dem Drehverhalten der Räder geregelt wird, wobei ein durch Fahrmanöver auf µ-split-Fahrbahnen hervorgerufenes Giermoment beschränkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Fahrstabilität in bestimmten kritischen Fahrsituationen, insbesondere bei µ-Sprung-Fahrmanövern bzw. beim Einlauf in eine µ-split-Fahrbahn oder bei Bremsmanövern auf µ-Flecken-Fahrbahnen und Erkennen von vorgegebenen Kriterien für eine solche kritische Fahrsituation eine Sonderregelung (MFO) gestartet wird, die einem Bremsdruckabbau am HM-Rad für eine vorgegebene, von der Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit abhängige Zeitdauer herbeiführt.

13. Blockierschutzregelungssystem (ABS) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderregelung einen Bremsdruckabbau an den Hinterrädern herbeiführt.