способ регулирования тормозного давления в защищенной от блокировки тормозной системе автомобиля

Формула изобретения

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОРМОЗНОГО ДАВЛЕНИЯ В ЗАЩИЩЕННОЙ ОТ БЛОКИРОВКИ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЕ АВТОМОБИЛЯ, заключающийся в измерении проскальзывания и/или замедления вращения заторможенного колеса, сравнении с заданным пороговым значением и снижении тормозного давления при его превышении, при этом для избежания ненужных снижений давления в заданных интервалах времени пороговое значение повышают от основной величины и затем снова снижают, причем к моменту времени, к которому замедление вращения заторможенного колеса больше, чем соответствующее физически максимально возможное замедление автомобиля, порог скачком повышают и затем снижают соответственно заданной функции времени, отличающийся тем, что во время снижения порогового значения измеряют изменение скорости заторможенного колеса в заданных интервалах времени и сравнивают с мгновенным разностным пороговым значением и, если это сравнение показывает, что указанное изменение скорости больше, чем мгновенное разностное пороговое значение, пороговое значение снижают до основного значения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу регулирования тормозного давления в защищенной от блокировки тормозной системе автомобиля, в которой проскальзывание и/или замедление вращения тормозимого колеса измеряют и сравнивают с заданной пороговой величиной, чтобы при ее превышении снижать тормозное давление, и в которой пороговая величина для избежания ненужных снижений тормозного давления на заданный интервал времени повышается относительно своего основного значения и после этого снова снижается до основного значения.

Из заявки ФРГ N 3805270 А1, а также соответствующей европейской заявки ЕР N 0329071 А2, известен способ регулирования тормозного давления в защищенной от блокировки тормозной системе, по которому для предотвращения нежелательных, вызываемых колебаниями осей дорожными выбоинами и т.п. процессов регулирования порог в начале понижения или повышения тормозного давления в цикле регулирования кратковременно повышается на постоянную величину относительно основного порогового значения. После этого порог снижается в зависимости от длительности снижения давления в предыдущем цикле регулирования.

Кроме указанных колебаний осей при защите от блокировки особые проблемы создают дорожные покрытия из гравия, а также снежное покрытие на дорогах. На таких поверхностях возникают быстрые движения колес, и при обычных противоблокировочных алгоритмах регулирования возникают сигналы для снижения тормозного давления, когда колесо еще далеко от блокировки или критичного юза, при котором требуется снижение давления. За счет этого снижается эффективность торможения и возрастает тормозной путь - т.е. автомобиль тормозится слабее, чем это можно было бы в данных условиях.

Для улучшения антиблокировочного регулирования изобретение предусматривает, что:

в момент, на который замедление заторможенного колеса больше, чем физически возможное замедление автомашины, порог скачком повышают и после этого по заданной временной функции снижают;

во время снижения порога изменение скорости заторможенного колеса измеряют на заданных временных интервалах и сравнивают с мгновенным значением порога;

если из сравнения получают, что указанное изменение скорости больше мгновенной величины порога, его снижают до основного значения.

По изобретению таким образом предусмотрено, что сначала определяют, превышает ли замедление вращения заторможенного колеса заданное пороговое значение замедления, причем это превышение существенно выше физически максимально возможного замедления автомобиля. Для каждой автомашины можно указать максимально возможное замедление, исходя из торможения с хорошими шинами на хорошей дороге. Если замедление вращения колеса достигает величин, больших этого максимально возможного замедления автомашины, то это показывает, что колесо слишком сильно тормозится и налицо склонность к блокировке.

По изобретению тогда, когда замедление вращения заторможенного колеса больше того, которое соответствует физически возможному замедлению автомашины, то пороговая величина, например проскальзывания заторможенного колеса, скачком повышается.

За счет этого кратковременного повышения порога антиблокировочная система кратковременно делается менее чувствительной, т.е. величина проскальзывания и/или замедления колеса могут принять сравнительно высокие значения без обязательного снижения тормозного давления.

Скачкообразно повышенный, как указано выше, порог затем плавно снижается в течение такого времени, например ступенчато, пока замедление колеса соответствует большему значению торможения колеса, чем физически возможное замедление автомашины. Если колесо сравнительно быстро выйдет из этого состояния, то за время этого сравнительно короткого процесса снижения тормозного давления не будет, потому что проскальзывание (юз) автомашины (или другая величина, по которой производится регулирование) не сможет превзойти временно повышенный порог. Такой ход процесса торможения колеса по изобретению является типичным для плохих участков дороги. По изобретению он уже не снижает эффективность торможения.

С другой стороны, однако, изобретение должно учитывать, что тогда, когда дорога очень гладкая и возникает сильное замедление поворота автомашины, которое делает необходимым снижение тормозного давления, антиблокировочная система является достаточно чувствительной, чтобы при хорошей управляемости автомашины получить минимальный тормозной путь.

Для этого изобретение предусматривает, что тогда, когда заторможенное колесо не "восстанавливает" свое состояние, то предусмотренное для начала мгновенное повышение порога сразу же снимается, т.е. пороговая величина снова снижается до основной величины, если имеются признаки, что колесо находится на поверхности дороги с очень низким коэффициентом трения. В качестве индикатора такого состояния изобретение учитывает изменения скорости заторможенного колеса в течение заданных коротких интервалов времени, которые существенно короче типичного цикла регулирования. Для этих последовательных сравнительно коротких интервалов времени каждый раз измеряется изменение скорости заторможенного колеса и сравнивается с установленным в данный момент порогом. Если это сравнение дает результат, что изменение скорости заторможенного колеса больше, чем порог проскальзывания, то это указывает, что причиной является не гравий или снег на дороге, а что колесо действительно находится на поверхности дороги со сравнительно плохим коэффициентом трения, и первоначально предусмотренное повышение порога сразу же снимается, т.е. порог снова будет установлен на основную величину, которая является основой ноpмального антиблокировочного регулирования, т.е. основная величина порога соответствует желаемой чувствительности антиблокировочного алгоритма на дорогах, на которых нет признаков плохого покрытия, такого, как гравий или снег и т.п.

При этом предпосылкой является, что описанный антиблокировочный алгоритм регулирования на современном уровне техники реализован за тот счет, что алгоритм запрограммирован в процессоре. Все потребные для реализации изобретения схемные элементы такие, как процессоры, клапаны, средства управления и т.п., общеизвестны из техники антиблокировочных тормозных систем. Алгоритм далее не будет приводиться на языке программирования или в виде диаграммы последовательности операций, а будет объяснен на обычном человеческом языке.

На чертеже показано на общей оси времени (t) четыре различные кривые. Верхняя кривая показывает ход во времени скорости колеса V_Rad (напр. в км/час). Сплошная линия показывает типичный ход скорости колеса V_Rad. Пунктирная линия соответствует, как таковая, известной опорной скорости автомашины, которая должна быть по возможности близкой к фактической скорости автомашины относительно дороги.

Ниже на той же шкале времени показано соответствующее изображенному характеру скорости V_Rad отнесенное к колесу замедление, являющееся первой производной скорости колеса по времени.

Кривая еще ниже показывает ход изменения порога по изобретению S относительно проскальзывания тормозимого колеса.

Самая нижняя кривая показывает управление магнитным клапаном mV, при срабатывании которого происходит снижение тормозного давления в заторможенном колесе при открывании клапана.

При показанном на чертеже ходе антиблокировочного регулирования принимается, что к моменту времени Т₁ замедление вращения заторможенного колеса заметно превосходит критическую величину А_х, т.е. заторможенное колесо сильнее замедляется, чем это может быть при физически максимально возможном замедлении автомашины. Поэтому, по изобретению к моменту Т₁ порог S (см. третью кривую) сразу скачком повышают, т.е. антиблокировочное регулирование становится менее чувствительным, так как превышение порога теперь требует большего проскальзывания или большего замедления поворота автомашины. В показанном примере исполнения порог изображен в зависимости от проскальзывания. Дополнительно или вместо него можно было бы показать порог относительно замедления вращения.

На чертеже при первом снижении замедления ниже критической величины А_х принимается, что колесо от момента Т₁ до момента Т₂ снова сравнительно быстро "догоняет", т.е. снова ускоряется.

В течение времени, где замедление вращения А_Rad превышает критическую величину А_х, пороговая величина S как показано, снижается по ступенчатой функции. Для ступенчатой функции. Для ступенек заданы интервалы времени Т, причем интервал времени Т выбирают так, что он составляет малую часть типичной длительности цикла регулирования.

Если замедление A_Rad заторможенного колеса более уже не превышает критической величины А_х (момент времени Т₂), порог S снова снижают до основной величины порога S_G, как показано на чертеже.

К моменту времени Т₃ заторможенное колесо снова претерпевает замедление А_Rad, превышающее критическую величину А_х. Поэтому, порог от основного его значения S_G снова повышается скачком до максимальной его величины, и затем ступеньками по интервалам времени Т снижается. Для каждой из этих ступенек, соответствующих интервалам времени Т, измеряют происходящее по этим интервалам изменение скорости вращения V_Rad заторможенного колеса. На первой кривой показано это изменение скорости V_Rad. Это изменение скорости сравнивают степень с действующим на этот момент повышением порога (V_A). Изменение скорости по размерности соответствует изменению порога, так что сравнение является законным. Определенное к моменту времени Т₄ таким образом изменение скорости V_Rad в предыдущем интервале Т заторможенного колеса сравнивают с мгновенным превышением пороговой величины (V_A). На основе сильного и сравнительно долговременного замедления вращения колеса это сравнение дает результат, что изменение скорости заторможенного колеса в интервале времени Т больше мгновенного превышения порога, что определяет гладкую дорогу (а не влияние на результаты гравийного или снежного покрытия). Поэтому в момент Т₄ порог S мгновенно снижается до "нормальной" основной величины S_G. Эта основная величина S_G так чувствительна, что в этот момент времени проскальзывание колеса, т.е. в обычном определении разность между скоростью вращения колеса и опорной скоростью V_Ref больше пороговой величины, так что сразу начинается снижение тормозного давления, т.е. по чертежу приводится в действие магнитный клапан MV, чтобы снизить гидравлическое давление в тормозном цилиндре.

Описанный выше пример исполнения антиблокировочного алгоритма регулирования для отфильтровывания участков плохой дороги, с гравийным покрытием, снегом и т. п. может быть видоизменен. При описанном примере исполнения к моменту Т₁ или Т₃ порог S от уровня основного значения поднимается до заданного максимального уровня, который затем снижают по ступенчатому закону. Вместо ступеней может быть плавное снижение порога. Тогда уже сравниваются не разности (V_Rad и V_A), а отношение разностей, т.е. всегда мгновенную величину производной скорости колеса по времени для сравнения с порогом. Изобретение предпочтительно используется при относительно малых скоростях нарастания давления.

Также можно величину повышения порога иметь переменной и ограниченной в зависимости от измеренных параметров.