DE10015810A1 - Bremsanlage zum Minimieren des Hochlastbetriebs einer Pumpenvorrichtung zum Betätigen von Bremszylindern - Google Patents
Bremsanlage zum Minimieren des Hochlastbetriebs einer Pumpenvorrichtung zum Betätigen von BremszylindernInfo
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Abstract
Hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, bei der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-82) zwischen jeweiligen Radbremszylindern (18-24) sowie einer Hydraulikpumpenvorrichtung (26) und einem Ausgleichsbehälter (32) angeordnet sind, um ein Anheben und Absenken des Drucks in jedem Radbremszylinder zu ermöglichen. Die Bremsanlage weist eine mindestens während eines Teils einer Betriebsperiode der Pumpenvorrichtung (26) für Radantriebs-Schlupfregelung oder Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung betreibbare Schaltsteuervorrichtung (116) auf, wobei während dieser Periode die Radbremszylinder aus mindestens einem betätigten Radbremszylinder und mindestens einem nicht-betätigten Radbremszylinder bestehen. Die Schaltsteuervorrichtung steuert mindestens eine der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen, die mindestens einem der mindestens einen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung über die mindestens eine der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen mit dem Ausgleichsbehälter (32) verbunden ist. Die Bremsanlage kann dazu ausgelegt sein, einen Betrieb einer Hochdruckpumpe der Pumpenvorrichtung bei stehendem Fahrzeug zu unterbinden, und/oder eine Niederdruckpumpe zu verwenden, wenn die angestrebte Anstiegsrate des Radbremszylinderdrucks vergleichsweise niedrig ist.
Description
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 01.04.1999
eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 11-94808, auf
die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine
hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die
mit einer Pumpenvorrichtung zum Erzeugen eines hydrauli
schen Bremsdrucks ausgerüstet sind, und betrifft insbeson
dere Verfahrensweisen zum Verhindern eines Hochlastbetriebs
der Pumpenvorrichtung.
Ein Typ einer mit einer Pumpenvorrichtung versehenen
Kraftfahrzeugbremsanlage ist des weiteren mit Radbremsen,
einem Ausgleichsbehälter und einer Hydraulikdruck-Steuer
ventilvorrichtung versehen. Jede der Radbremsen weist einen
Radbremszylinder auf, der durch ein unter Druck gesetztes
Arbeitsfluid betätigt wird. Der Ausgleichsbehälter ist zum
Speichern des Arbeitsfluids vorgesehen, und die Pumpenvor
richtung ist dazu ausgelegt, das vom Ausgleichsbehälter er
haltene Arbeitsfluid unter Druck zu setzen und das unter
Druck gesetzte Arbeitsfluid an den Radbremszylinder zu för
dern. In der Regel weist die Pumpenvorrichtung eine Nieder
druckpumpe und eine Hochdruckpumpe auf. Die Hydraulikdruck-
Steuerventilvorrichtung ist mit dem Radbremszylinder, dem
Ausgleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung verbunden und
weist mindestens einen Druckerhöhungszustand und einen
Druckverminderungszustand auf. Im Druckerhöhungszustand der
Ventilvorrichtung kann das von der Pumpenvorrichtung geför
derte, unter Druck gesetzte Arbeitsfluid in die Radbremszy
linder strömen. Im Druckverminderungszustand kann das
druckbeaufschlagende Fluid vom Radbremszylinder auf den
Ausgleichsbehälter hin abgeführt werden.
Bei der herkömmlichen Kraftfahrzeugbremsanlage vom oben
genannten Typ wird die Pumpenvorrichtung häufig unter einer
hohen Last betrieben. In den Bremsanlagen, die mit einer
Mehrzahl von Radbremszylindern und einer Mehrzahl von Hy
draulikdruck-Steuerventilvorrichtungen für die einzelnen
Radbremszylinder versehen sind, besteht zum Beispiel eine
Tendenz, die Pumpenvorrichtung während einer Antriebs-
Schlupfregelung und einer Fahrzeugstabilitätsregelung häu
fig unter hoher Last zu betreiben. Bei der Schlupfregelung
werden die Antriebsräder des Fahrzeugs abgebremst, um einen
übermäßigen Schlupf der Antriebsräder auf der Fahrbahnober
fläche während einer Beschleunigung des Fahrzeugs zu ver
hindern. Bei der Fahrzeugstabilitätsregelung wird/werden
ein geeignetes bzw. geeignete der Räder gebremst, um die
Fahrstabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Während einer
Bremsung, durch die das Fahrzeug zum Stehen gebracht werden
soll, neigt der Fahrzeugführer dazu, ein Bremsenbetäti
gungselement selbst dann mit einer übermäßig großen Betäti
gungskraft bzw. -hub zu betätigen, wenn die erforderlichen,
auf die Radbremszylinder aufzubringenden Bremsdrücke nicht
sehr hoch sind. Diese Tendenz ergibt sich aus der Tatsache,
daß die Bremsanlage nicht mit einer geeigneten Anzeigevor
richtung versehen ist, die den Fahrzeugführer darüber in
formiert, ob das Anhalten des Fahrzeugs mit einem angemes
senen Verzögerungswert bzw. mit einer angemessenen Betäti
gungskraft bzw. -hub des Bremsenbetätigungselements vorge
nommen wird. Hieraus ergibt sich eine Wahrscheinlichkeit,
daß die Pumpenvorrichtung unter einer unnötig hohen Last
betrieben wird.
Es besteht auch eine Tendenz zum Betreiben der Pumpen
vorrichtung unter einer unnötig hohen Last, wenn die ange
strebte Anstiegsrate der Radzylinderdrücke, die durch eine
Betätigungsgeschwindigkeit des Bremsenbetätigungselements
bestimmt wird, vergleichsweise niedrig ist. Die Pumpenvor
richtung, welche eine Niederdruckpumpe und eine Hochdruck
pumpe aufweist, wird in der Regel derart gesteuert, daß die
Niederdruckpumpe betrieben wird, wenn der durch den Betäti
gungsbetrag des Bremsenbetätigungselements bestimmte, ange
strebte Radbremsdruck unter einer vorgegebenen Obergrenze
liegt, und die Hochdruckpumpe betrieben wird, wenn der an
gestrebte Radbremsdruck nicht unter der vorgegebenen Ober
grenze liegt. Wenn die angestrebte Anstiegsrate des Rad
bremsdrucks vergleichsweise gering ist, ist der durch die
Niederdruckpumpe erzeugbare Radbremsdruck höher als im Fall
einer vergleichsweise hohen angestrebten Anstiegsrate. Da
dieser Umstand bei der Steuerung der Pumpenvorrichtung in
der herkömmlichen Bremsanlage nicht in Betracht gezogen
wird, wird der Betrieb der Hochdruckpumpe ungeachtet der
angestrebten Anstiegsrate des Radbremsdrucks eingeleitet,
wenn der angestrebte Radbremsdruck über dieser vorgegebenen
Obergrenze liegt, obgleich die Niederdruckpumpe selbst dann
weiter betrieben werden kann, nachdem der angestrebte Rad
bremsdruck die vorgegebene Obergrenze übersteigt, solange
die angestrebte Anstiegsrate des Radbremsdrucks vorliegt.
Diese herkömmliche Anordnung resultiert in einem unnötigen
Betrieb der Hochdruckpumpe, d. h. einem Betrieb der Pumpen
vorrichtung unter einer unnötig hohen Last, was zu einer
Verschwendung von elektrischer Energie, einem verstärkten
Betriebsgeräusch und einer verkürzten Lebensdauer eines ge
gebenenfalls in der Pumpenvorrichtung vorgesehenen Druckbe
grenzungsventils führt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
zur Verfügung zu stellen, die dazu ausgelegt ist, die Häu
figkeit eines Hochlastbetriebs der Pumpenvorrichtung zu mi
nimieren.
Diese Aufgabe kann gemäß einer jeden der nachfolgenden
Ausführungsweisen der vorliegenden Erfindung gelöst werden,
die in Übereinstimmung mit den beigefügten Ansprüchen nume
riert sind, und, wo angebracht, von einer anderen Ausfüh
rungsweise oder anderen Ausführungsweisen abhängig gemacht
sind, um mögliche Kombinationen von Bauteilen oder techni
schen Merkmalen anzugeben oder klarzustellen. Hierbei ist
zu bemerken, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die
rein zu Veranschaulichungszwecken beschriebenen technischen
Merkmale oder jegliche Kombinationen davon beschränkt ist.
- 1. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraft
fahrzeuge, welche aufweist:
eine Mehrzahl von hydraulischen Bremsen mit jeweiligen, hydraulisch betriebenen Radbremszylindern zum Bremsen von jeweiligen Rädern des Fahrzeugs;
einen Ausgleichsbehälter;
eine Pumpenvorrichtung zum Unterdrucksetzen eines vom Ausgleichsbehälter empfangenen Arbeitsfluids; und eine Mehrzahl von jeweils zwischen den Radbremszylindern sowie dem Ausgleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung angeordne ten Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen, wobei jede der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen zumindest ei nen Druckerhöhungszustand besitzt, in dem das durch die Pumpenvorrichtung unter Druck gesetzte Arbeitsfluid an ei nen entsprechenden der Radbremszylinder gefördert werden kann, und einen Druckverminderungszustand, in dem das unter Druck gesetzte Arbeitsfluid aus dem entsprechenden einen Radbremszylinder an den Ausgleichsbehälter abgeführt werden kann; und
eine Schaltsteuervorrichtung mit einer mindestens wäh rend eines Teils einer Betriebsperiode der Pumpenvorrich tung betreibbaren Verbindungsvorrichtung, in dem die Mehr zahl von Radbremszylindern aus mindestens einem betätigten Radbremszylinder besteht, dessen Betätigung erforderlich ist, und mindestens einem nicht-betätigten Radbremszylin der, dessen Betätigung nicht erforderlich ist, wobei die Verbindungsvorrichtung mindestens eine der Mehrzahl von Hy draulikdruck-Steuerventilvorrichtungen steuert, die minde stens einem der genannten mindestens einen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung mit dem Ausgleichsbehälter für die Fluidverbindung zwischen ihnen durch die obenstehend angegebene, mindestens eine der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen verbunden ist.
In einer Bremsanlage mit einer Mehrzahl von Hydraulik druck-Steuerventilvorrichtungen für jeweilige Radbremszy linder werden eine Radantriebs-Schlupfregelung zum Bremsen von Antriebsrädern, um übermäßigen Schlupf der Antriebsrä der während des Beschleunigens des Fahrzeugs zu verhindern, und eine Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung zum Bremsen eines geeigneten oder einiger geeigneter der Räder, um die Fahr stabilität des Fahrzeugs zu verbessern, in der Regel derart durchgeführt, daß mindestens einer der Radbremszylinder be tätigt werden soll, während der weitere bzw. die weiteren Radbremszylinder nicht betätigt werden soll/en. Die Verbin dungsvorrichtung der Schaltsteuervorrichtung zum Steuern der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen wird in einer solchen Situation betrieben, um mindestens eine der Hydrau likdruck-Steuerventilvorrichtungen, die einem der minde stens einen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, in einen Verbindungszustand zu versetzen, in dem die Pum penvorrichtung mit dem Ausgleichsbehälter für eine Fluid verbindung zwischen ihnen über die oben erwähnte mindestens eine der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen verbunden ist, so daß das von der Pumpenvorrichtung geförderte, unter Druck gesetzte Fluid über die oben erwähnte mindestens eine Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtung an den Ausgleichsbe hälter zurückgeführt wird. Infolgedessen wird der Förder druck der Pumpenvorrichtung verringert und die auf die Pum penvorrichtung einwirkende Last reduziert, wodurch ein un nötiger Verbrauch an elektrischer Energie durch die Pumpen vorrichtung verhindert, das Betätigungsgeräusch eines Druckbegrenzungsventils vermindert, und die Lebensdauer des Druckbegrenzungsventils verlängert werden kann, falls das Druckbegrenzungsventil mit der Pumpenvorrichtung verbunden ist. Wenn die oben genannte eine Hydraulikdruck-Steuerven tilvorrichtung in den erwähnten Verbindungszustand versetzt wird, wird der entsprechende mindestens eine, nicht-betä tigte Radbremszylinder ebenfalls mit dem Ausgleichsbehälter verbunden, und der Fluiddruck in dem entsprechenden minde stens einen, nicht-betätigten Radbremszylinder kann nicht angehoben werden. Dies ist jedoch nicht von Bedeutung, da der nicht-betätigte Radbremszylinder nicht betätigt werden soll. - 2. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß der
obenstehenden Ausführungsweise, bei der der Teil der Be
triebsperiode der Pumpenvorrichtung einen Teil der Be
triebsperiode beinhaltet, in dem ein Druck des Arbeits
fluids in einem jeglichen der mindestens einen betätigten
Radbremszylinder nicht angehoben werden soll.
Während die oben erwähnte, mindestens eine Hydraulik druck-Steuerventilvorrichtung, die dem genannten mindestens einen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, in den Verbindungszustand versetzt ist, kann der Fluiddruck in je dem der mindestens einen betätigten Radbremszylinder nicht wie erforderlich angehoben werden. Zwar kann der Fluiddruck in jedem betätigten Radbremszylinder angehoben werden, wenn eine Blende oder ein Drosselelement für jeden nicht-betä tigten Radbremszylinder in Reihe mit der Hydraulikdruck- Steuerventilvorrichtung geschaltet ist, jedoch kann in die sem Fall der Fluiddruck in jedem betätigten Radbremszylin der nicht auf einen angestrebten Wert angehoben werden, und das Vorsehen des Drosselelements verringert notwendigerwei se einen Effekt der Reduzierung der Last auf die Pumpenvor richtung durch Verbinden der Pumpenvorrichtung mit dem Aus gleichsbehälter über die Hydraulikdruck-Steuerventilvor richtung. Gemäß der obenstehenden Ausführungsweise (2) der vorliegenden Erfindung wird die Hydraulikdruck-Steuerven tilvorrichtung für jeden nicht-betätigten Radbremszylinder nur in den Verbindungszustand zum Verbinden der Pumpenvor richtung mit dem Ausgleichsbehälter versetzt, während der Druck des Arbeitsfluids in einem jeglichen der mindestens einen betätigten Radbremszylinder nicht angehoben werden soll. Diese Anordnung gestattet eine effektive Reduzierung der auf die Pumpenvorrichtung wirkenden Last, während die oben genannten Nachteile verhindert werden. - 3. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß der
obenstehenden Ausführungsweise (1) oder (2), bei der die
Schaltsteuervorrichtung des weiteren eine Trennvorrichtung
aufweist, die betreibbar ist, wenn ein Druck des Arbeits
fluids in einem jeglichen der mindestens einen betätigten
Radbremszylinder angehoben werden soll, wobei die Trennvor
richtung die mindestens eine der Mehrzahl von Hydraulik
druck-Steuerventilvorrichtungen steuert, die dem mindestens
einen der mindestens einen nicht-betätigten Radbremszylin
der entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung durch die min
destens eine Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtung vom
Ausgleichsbehälter getrennt wird.
Wenn der Druck des Arbeitsfluids in einem jeglichen der mindestens einen betätigten Radbremszylinder angehoben wer den soll, wird die Trennvorrichtung betrieben, um die min destens eine der Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuerventil vorrichtungen zu steuern, die dem mindestens einen der min destens einen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung durch die mindestens eine Hy draulikdruck-Steuerventilvorrichtung vom Ausgleichsbehälter getrennt wird, um einen Druckanstieg des Fluids in jedem der mindestens einen betätigten Radbremszylinder zu ermög lichen, deren Druck angehoben werden soll. In diesem Fall wird das von der Pumpenvorrichtung geförderte, unter Druck gesetzte Fluid in dem mindestens einen betätigten Radbrems zylinder aufgenommen, dessen Druck angehoben wird, und der Förderdruck der Pumpenvorrichtung steigt nicht auf einen unnötig hohen Pegel, wodurch das Einwirken einer übermäßig hohen Last auf die Pumpenvorrichtung verhindert wird. - 4. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einer der obenstehenden Ausführungsweisen (1)-(3), bei der die Pumpenvorrichtung eine Niederdruckpumpe sowie eine Hoch druckpumpe mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über demjenigen der Niederdruckpumpe liegt, wobei die Bremsanlage des weiteren eine Hochdruckpumpenbetrieb-Ein schränkungsvorrichtung (116, S11, S12) zum Einschränken ei nes Betriebs der Hochdruckpumpe aufweist, während das Kraftfahrzeug im wesentlichen steht.
- 5. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einer der obenstehenden Ausführungsweisen (1)-(4), bei der die Pumpenvorrichtung eine Niederdruckpumpe sowie eine Hoch druckpumpe mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über demjenigen der Niederdruckpumpe liegt, wobei die Bremsanlage des weiteren eine Schwellendruck-Änderungsvor richtung zum Erhöhen eines Schwellenwertes für einen vom Betreiber gewünschten, auf die Radbremszylinder aufzubrin genden Arbeitsfluiddruck aufweist, über dem die Hochdruck pumpe betrieben wird, wenn eine Anstiegsrate des vom Be treiber angestrebten Arbeitsfluiddrucks unter einer vorge gebenen Untergrenze liegt.
- 6. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraft
fahrzeuge, welche aufweist:
eine Mehrzahl von hydraulischen Bremsen mit jeweiligen, hydraulisch betriebenen Radbremszylindern zum Bremsen von jeweiligen Rädern des Fahrzeugs;
einen Ausgleichsbehälter;
eine Pumpenvorrichtung zum Unterdrucksetzen eines vom Ausgleichsbehälter empfangenen Arbeitsfluids, wobei die Pumpenvorrichtung eine Niederdruckpumpe sowie eine Hoch druckpumpe mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über demjenigen der Niederdruckpumpe liegt;
eine Mehrzahl von jeweils zwischen den Radbremszylin dern sowie dem Ausgleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung angeordneten Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen, wo bei jede der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen zu mindest einen Druckerhöhungszustand besitzt, in dem das durch die Pumpenvorrichtung unter Druck gesetzte Arbeits fluid an einen entsprechenden der Radbremszylinder geför dert werden kann, und einen Druckverminderungszustand, in dem das unter Druck stehende Arbeitsfluid aus dem entspre chenden einen Radbremszylinder an den Ausgleichsbehälter abgeführt werden kann; und
eine Hochdruckpumpenbetrieb-Einschränkungsvorrichtung zum Einschränken eines Betriebs der Hochdruckpumpe, während das Kraftfahrzeug im wesentlichen steht.
Ein typisches Beispiel für die gemäß der obenstehenden Ausführungsweise (6) zur Verfügung gestellte Hochdruckpum penbetrieb-Einschränkungsvorrichtung ist eine Hochdruckpum penbetrieb-Verhinderungsvorrichtung zum Verhindern eines Betriebs der Hochdruckpumpe bei stehendem Fahrzeug. Die Hochdruckpumpenbetrieb-Verhinderungsvorrichtung verhindert einen Betrieb der Hochdruckpumpe selbst dann, wenn der Fahrzeugführer das Bremsenbetätigungselement mit einer un nötig hohen Kraft betätigt, so daß eine unnötig hohe, auf die Pumpenvorrichtung wirkende Last vermieden werden kann, während das Fahrzeug steht. In einigen Fällen ist es jedoch aus dem einen oder anderen Grund erforderlich oder er wünscht, die Hochdruckpumpe zu betätigen. Angesichts dieser Erfordernis oder Erwünschtheit kann die Hochdruckpumpenbe trieb-Einschränkungsvorrichtung dazu ausgelegt sein, den Betrieb der Hochdruckpumpe bei stehendem Fahrzeug zu unter binden, wenn der Betätigungsbetrag des Bremsenbetätigungse lements unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, den Betrieb der Hochdruckpumpe jedoch auch bei stehendem Fahr zeug zuzulassen, wenn der Betätigungsbetrag über dem vorge gebenen Schwellenwert liegt. - 7. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraft
fahrzeuge, welche aufweist:
eine Mehrzahl von hydraulischen Bremsen mit jeweiligen, hydraulisch betriebenen Radbremszylindern zum Bremsen von jeweiligen Rädern des Fahrzeugs;
einen Ausgleichsbehälter;
eine Pumpenvorrichtung zum Unterdrucksetzen eines vom Ausgleichsbehälter empfangenen Arbeitsfluids, wobei die Pumpenvorrichtung eine Niederdruckpumpe sowie eine Hoch druckpumpe mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über demjenigen der Niederdruckpumpe liegt;
eine Mehrzahl von jeweils zwischen den Radbremszylin dern sowie dem Ausgleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung angeordneten Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen, wo bei jede der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen zu mindest einen Druckerhöhungszustand besitzt, in dem das durch die Pumpenvorrichtung unter Druck gesetzte Arbeits fluid an einen entsprechenden der Radbremszylinder geför dert werden kann, und einen Druckverminderungszustand, in dem das unter Druck gesetzte Arbeitsfluid aus dem entspre chenden einen Radbremszylinder an den Ausgleichsbehälter abgeführt werden kann; und
eine Schwellendruck-Änderungsvorrichtung zum Erhöhen eines Schwellenwertes für einen vom Betreiber gewünschten, auf die Radbremszylinder aufzubringenden Arbeitsfluiddruck, über dem die Hochdruckpumpe betrieben wird, wenn eine An stiegsrate des vom Betreiber angestrebten Arbeitsfluid drucks unter einer vorgegebenen Untergrenze liegt.
Bei der Bremsanlage gemäß der obenstehenden Ausfüh rungsweise (7) ist die Schwellendruck-Änderungsvorrichtung zum Erhöhen des Schwellenwertes zum Einleiten des Betriebs der Hochdruckpumpe vorgesehen, wenn die Anstiegsrate des vom Betreiber angestrebten, auf die Radbremszylinder aufzu bringenden Arbeitsfluiddrucks unter der vorgegebenen Unter grenze liegt, so daß die Häufigkeit des Betriebs der Hoch druckpumpe verringert ist, was es ermöglicht, die auf die Pumpenvorrichtung einwirkende Last zu reduzieren. - 8. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß der
obenstehenden Ausführungsweise (7), welche des weiteren
aufweist:
ein durch einen Betreiber des Kraftfahrzeugs betätigba res Bremsenbetätigungselement;
eine Betriebserfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Betriebszustands des Bremsenbetätigungselements; und
eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Anstiegs rate des vom Betreiber gewünschten, auf die Radbremszylin der aufzubringenden Arbeitsfluiddrucks auf der Grundlage des Betriebszustands des Bremsenbetätigungselements gemäß der Erfassung durch die Betriebserfassungsvorrichtung. - 9. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einer
der obenstehenden Ausführungsweisen (1)-(8), bei der die
Pumpenvorrichtung eine Hochdruckpumpe und ein mit der Hoch
druckpumpe parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil
aufweist.
Falls die Pumpenvorrichtung ein Druckbegrenzungsventil aufweist, erhöht sich die Betriebshäufigkeit des Druckbe grenzungsventils mit der Hochlastbetriebshäufigkeit der Pumpenvorrichtung. Bei der Bremsanlage gemäß der obenste henden Ausführungsweise (1), (6) oder (7), die mit der Schaltsteuervorrichtung (Verbindungsvorrichtung), der Hoch druckpumpenbetrieb-Einschränkungsvorrichtung oder der Schwellendruck-Änderungsvorrichtung versehen ist, ist die Hochlastbetriebshäufigkeit der Pumpenvorrichtung verrin gert, und die Betriebshäufigkeit des Druckbegrenzungsven tils ist dementsprechend verringert, wodurch das durch das Druckbegrenzungsventil erzeugte Geräusch verringert und die Lebensdauer des Druckbegrenzungsventils verlängert wird. - 10. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß ei
ner der obenstehenden Ausführungsweisen (1)-(8), bei der
die Pumpenvorrichtung eine Hochdruckpumpe sowie eine paral
lel zur Hochdruckpumpe geschaltete Reihenschaltung aus ei
nem Druckbegrenzungsventil und einem Drosselelement auf
weist.
Der Vorteil, den das Vorsehen des parallel zur Hoch druckpumpe geschalteten Druckbegrenzungsventils bietet, wurde obenstehend in Bezug auf die obenstehende Ausfüh rungsweise (9) der Erfindung beschrieben. Die obenstehende Ausführungsweise (10) der Bremsanlage, bei der ein Drossel element in Reihe mit dem Druckbegrenzungsventil geschaltet ist, weist die nachfolgend beschriebenen Vorteile auf.
Wenn das Druckbegrenzungsventil parallel zur Hochdruck pumpe geschaltet ist, wirkt keine übermäßig hohe Last auf die Hochdruckpumpe und ihre Antriebsquelle. Ein Defekt des Druckbegrenzungsventils kann jedoch dazu führen, daß das von der Hochdruckpumpe geförderte, unter Druck stehende Fluid in mehr oder minder hohem Maße durch das Druckbegren zungsventil abgeführt wird, was in einem Abfall des Förder drucks der Hochdruckpumpe resultiert. Das Vorsehen der Schaltsteuervorrichtung (Verbindungsvorrichtung), der Hoch druckpumpenbetrieb-Einschränkungsvorrichtung oder der Schwellendruck-Änderungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dabei wirksam, die Betriebshäufigkeit des Druckbegrenzungsventils zu verringern, wodurch die Möglich keit des Auftretens eines Ausfalls des Druckbegrenzungsven tils herabgesetzt wird. Das Vorsehen des mit dem Druckbegrenzungsventil in Reihe geschalteten Drosselelements gemäß der obenstehenden Ausführungsform (10) ist des weiteren vorteilhaft, da das Drosselelement eine Reduzierung der Fördermenge des unter Druck stehenden Fluids durch das Druckbegrenzungsventil selbst dann bewirkt, wenn das Druck begrenzungsventil aufgrund eines darin verfangenen Fremd körpers geöffnet bleibt. Das Drosselelement bewirkt somit in einem solchen Fall eine Reduzierung des Betrags des För derdruckabfalls des Druckreduzierventils. Beispielsweise ist der Strömungsquerschnitt des Fluids durch das Drossel element relativ zur Förderstromrate der Hochdruckpumpe so entworfen, daß der Förderdruck der Hochdruckpumpe auf einem Niveau gehalten werden kann, das einen normalen Betrieb der Bremsanlage selbst in einem Fall gestattet, in dem das Druckbegrenzungsventil wegen des Fremdkörpers nicht ge schlossen werden kann.
Das Drosselelement erfüllt eine weitere Funktion, wäh rend das von der Hochdruckpumpe geförderte, unter Druck ge setzte Fluid durch das normalerweise in Betrieb befindliche Druckbegrenzungsventil an den Ausgleichsbehälter abgeführt wird. D. h., das Druckbegrenzungsventil wird geöffnet, wenn der Förderdruck der Hochdruckpumpe seinen Öffnungsdruck übersteigt, während das von der Hochdruckpumpe geförderte, unter Druck stehende Fluid keinem der Radbremszylinder zu geführt wird. Wenn die Hochdruckpumpe durch die Hydraulik druck-Steuerventilvorrichtung, die einem jeden nicht-betä tigten Radbremszylinder entspricht, mit dem Ausgleichsbe hälter verbunden ist, wobei die Hydraulikdruck-Steuerven tilvorrichtung durch die gemäß der obenstehenden Ausfüh rungsform (1) der vorliegenden Erfindung vorgesehene Ver bindungsvorrichtung der Schaltsteuervorrichtung gesteuert wird, wird das von der Hochdruckpumpe geförderte, unter Druck stehende Fluid über sowohl das Druckbegrenzungsventil als auch die Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtung an den Ausgleichsbehälter abgeführt. In diesem Fall beschränkt das mit dem Druckbegrenzungsventil in Reihe geschaltet vorgesehene Drosselelement auf geeignete Weise die Fördermenge des Fluids durch das Druckbegrenzungsventil, so daß der Förder druck der Hochdruckpumpe nicht mit einer unerwünscht hohen Rate verringert wird, d. h. daß er mit einer geeigneten Rate verringert wird. - 11. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß der
obenstehenden Ausführungsweise (9) oder (10), welche des
weiteren eine bei stehendem Kraftfahrzeug betreibbare Pum
pen-/Ventil-Steuervorrichtung aufweist, wobei die Pumpen-
/Ventil-Steuervorrichtung die Hochdruckpumpe betätigt und
die Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen derart steu
ert, daß sie die Hochdruckpumpe abwechselnd mit den Rad
bremszylindern verbindet und von diesen trennt, um pulsie
rende Ströme des Arbeitsfluids hervorzurufen und dadurch
das Druckbegrenzungsventil abwechselnd zu öffnen und zu
schließen, um so einen darin verfangenen Fremdkörper zu
entfernen.
Wenn das Druckbegrenzungsventil infolge eines darin verfangenen Fremdkörpers geschlossen gehalten wird, kann der Fremdkörper ausgespült werden, um das Druckbegrenzungs ventil in seinen Normalzustand zurückzuversetzen, indem pulsierende Ströme des Arbeitsfluids hervorgerufen werden, wodurch das Druckbegrenzungsventil abwechselnd geöffnet und geschlossen wird. Bei der obenstehenden Ausführungsform (11) der Erfindung ist die Pumpen-/Ventil-Steuervorrichtung dazu vorgesehen, die Hochdruckpumpe zu betätigen und die Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen derart zu steuern, daß die Hochdruckpumpe beim Betrieb durch die Hydraulik druck-Steuerventilvorrichtungen mit den Radbremszylindern verbunden und von diesen getrennt wird, damit die Fluid ströme so erzeugt werden, daß sie das Druckbegrenzungsven til abwechselnd öffnen und schließen. Das abwechselnde Ver binden und Trennen der Hochdruckpumpe mit bzw. von den Rad bremszylindern kann eine periodische Veränderung im Brems druck in jedem Radbremszylinder herbeiführen. Die Pumpen- /Ventil-Steuervorrichtung wird jedoch bei stehendem Fahr zeug betrieben, und der Fahrzeugführer erfährt durch diese periodische Änderung kein unbehagliches Gefühl. - 12. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß der
obenstehenden Ausführungsweise (11), welche des weiteren
eine Ausfallerfassungsvorrichtung aufweist, die erfaßt, daß
das Druckbegrenzungsventil (64) nicht geschlossen werden
kann, und bei der die Pumpen-/Ventil-Steuervorrichtung be
trieben wird, wenn die Ausfallerfassungsvorrichtung erfaßt
hat, daß sich das Druckbegrenzungsventil nicht schließen
läßt.
Bei der Bremsanlage gemäß der obenstehenden Ausfüh rungsweise (12) wird die Pumpen-/Ventil-Steuervorrichtung automatisch betätigt, um das fehlerhafte Druckbegrenzungs ventil in seinen Normalzustand zurückzuversetzen. D. h., der Fahrzeugführer braucht das Bremsenbetätigungselement oder weitere Betreibersteuerelemente nicht zu bedienen, um die Pumpen-/Ventil-Steuervorrichtung zu betätigen. - 13. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß ei
ner der obenstehenden Ausführungsweisen (1)-(12), bei der
die Pumpenvorrichtung eine Hochdruckpumpe und einen Elek
tromotor zum Antreiben der Hochdruckpumpe aufweist, wobei
die Bremsanlage des weiteren eine EIN/AUS-Pumpensteuervor
richtung zum Steuern des Elektromotors aufweist, und die
EIN/AUS-Pumpensteuervorrichtung einen EIN-Zustand besitzt,
in welchem dem Elektromotor ein vorgegebener Betrag von
elektrischem Strom zugeführt wird, sowie einen AUS-Zustand,
in welchem dem Elektromotor der vorgegebene Betrag von
elektrischem Strom nicht zugeführt wird.
Falls die Pumpenvorrichtung eine Niederdruckpumpe und eine Hochdruckpumpe aufweist, die von jeweiligen Elektromo toren angetrieben werden, können die diesen Elektromotoren zuzuführenden Beträge von elektrischem Strom beide so gesteuert werden, daß der Radbremszylinderdruck wunschgemäß gesteuert wird. Mindestens der Elektromotor zum Antreiben der Hochdruckpumpe kann jedoch von einer EIN/AUS-Pumpen steuervorrichtung gesteuert werden, so daß dem Elektromotor bei Bedarf ein vorgegebener Betrag an elektrischem Strom zugeführt wird, wie bei der Bremsanlage gemäß der obenste henden Ausführungsweise (13). In diesem Fall kann die Mo torsteuervorrichtung einschließlich der Ansteuerschaltung vereinfacht sein und ist zu verringerten Kosten verfügbar. Andererseits ist die obenstehende Anordnung insofern nach teilig, als die Betriebshäufigkeit der Pumpenvorrichtung unter Hochlast erhöht wird. In dieser Hinsicht sind die Schaltsteuervorrichtung, die Hochdruckpumpenbetrieb-Ein schränkungsvorrichtung und die Schwellendruck-Änderungsvor richtung gemäß der obenstehenden Ausführungsformen (1), (6) und (7) in der Bremsanlage gemäß der obenstehenden Ausfüh rungsform (13) wirksam. - 14. Eine hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß ei
ner der obenstehenden Ausführungsweisen (1)-(13), bei der
die Schaltsteuervorrichtung des weiteren aufweist: eine
Trennungssteuervorrichtung zum Steuern der mindestens einen
der Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen,
die dem mindestens einen der mindestens einen nicht-betä
tigten Radbremszylinder entsprechen, so daß die Pumpenvor
richtung durch die mindestens eine der Mehrzahl von Hydrau
likdruck-Steuerventilvorrichtungen vom Ausgleichsbehälter
getrennt wird, nachdem die Pumpenvorrichtung durch die Ver
bindungsvorrichtung mit dem Ausgleichsbehälter verbunden
wurde.
In der Regel ist die Bremsanlage derart angeordnet, daß die Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen im Normalfall in einen Zustand versetzt sind, in dem die Radbremszylinder von mindestens einem der Pumpenvorrichtung und dem Aus gleichsbehälter getrennt sind, und die Radbremszylinder so wohl mit der Pumpenvorrichtung als auch dem Ausgleichsbehälter verbunden sind, wenn die Hydraulikdruck-Steuerven tilvorrichtungen mit einem elektrischen Strom versorgt wer den. Insbesondere die Pumpenvorrichtung ist im Regelfall durch die Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen mit dem Ausgleichsbehälter verbunden, wenn diese Hydraulikdruck- Steuerventilvorrichtungen mit Leistung versorgt werden. Falls die Leistungsversorgung der Hydraulikdruck-Steuerven tilvorrichtungen über einen längeren Zeitraum beibehalten wird, um die Pumpenvorrichtung mit dem Ausgleichsbehälter zu verbinden und dadurch die Pumpenvorrichtung gegen ein übermäßig hohe Last zu schützen, können die Magnetventil spulen und weitere Bauteile der Hydraulikdruck-Steuerven tilvorrichtungen überhitzen. Um dieses Überhitzen zu ver meiden, ist es erstrebenswert, die Zeitspanne zu begrenzen, in der die Pumpenvorrichtung durch die mit Leistung ver sorgten Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen in Verbin dung mit dem Ausgleichsbehälter gehalten wird, so daß die Pumpenvorrichtung durch Deaktivierung der Hydraulikdruck- Steuerventilvorrichtungen vom Ausgleichsbehälter getrennt wird, nachdem die erwähnte Zeitspanne abgelaufen ist.
Ein besseres Verständnis dieser und weiterer möglicher
Aufgaben, Merkmale, Vorteile sowie der technischen und ge
werblichen Bedeutung der vorliegenden Erfindung ergibt sich
aus der Lektüre der nachfolgenden detaillierten Beschrei
bung einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Er
findung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Hydraulikkreisdiagramm einer gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten
Kraftfahrzeugbremsanlage;
Fig. 2 eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt,
des für ein Vorderrad des Fahrzeugs vorgesehenen magnetbe
tätigten Druckerhöhungs-Steuerventils und Druckreduzier-
Steuerventils;
Fig. 3 eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt,
des für ein Hinterrad des Fahrzeugs vorgesehenen magnetbe
tätigten Druckerhöhungs-Steuerventils und Druckreduzier-
Steuerventils;
Fig. 4 ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung
eines Teils einer Steuervorrichtung für die Kraftfahrzeug
bremsanlage, der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung
betrifft;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Darstellung einer Regelrou
tine zum Verhindern eines Hochlastpumpenbetriebs, die von
einem Rechner der Steuervorrichtung gemäß einem in einem
ROM des Rechners gespeicherten Regelprogramm durchgeführt
wird;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Darstellung einer Routine
zum Verhindern des Betriebs der Hochdruckpumpe, die vom
Rechner gemäß einem ebenfalls im ROM gespeicherten Regel
programm durchgeführt wird;
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Darstellung einer Schwel
lendruckänderungs-Routine zum Verhindern eines Hochdruck
pumpenbetriebs veranschaulicht, die vom Rechner gemäß einem
ebenfalls im ROM gespeicherten Regelprogramm durchgeführt
wird; und
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung der Betriebsbe
reiche einer Niederdruckpumpe und einer Hochdruckpumpe, die
durch im ROM gespeicherte Datenabbildungen dargestellt
sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1-8 wird eine hydraulisch be
triebene Bremsanlage für Kraftfahrzeuge beschrieben, die
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf
gebaut ist. Unter anfänglicher Bezugnahme auf Fig. 1 weist
das Fahrzeug auf ein linkes Vorderrad (FL) 10, ein rechtes
(FR) Vorderrad 12, ein linkes (RL) Hinterrad 14 und eine
rechtes (RR) Hinterrad 16 auf, die jeweils mit einer hy
draulischen Bremsen mit einem jeweiligen Radbremszylinder
18, 20, 22, 24 versehen sind. Die Radbremszylinder 18, 20,
22, 24 sind mit einer elektrisch betätigten Hydraulik
druckquelle in Form einer Pumpenvorrichtung 26 verbunden,
so daß die vier Radbremszylinder parallelgeschaltet sind.
Die vorderen Radbremszylinder 18, 20 für die Vorderräder
10, 12 sind ebenfalls mit einer manuell betätigten Hydrau
likdruckquelle in Form eines Hauptzylinders 28 verbunden,
so daß den vorderen Radbremszylindern 18, 20 ein unter
Druck gesetztes Arbeitsfluid zugeführt wird, das von einer
ausgewählten unter Pumpenvorrichtung 26 und Hauptzylinder
28 gefördert wird. Den hinteren Radbremszylindern 22, 24
für die Hinterräder 14, 16 wird notwendigerweise das von
der Pumpenvorrichtung 26 geförderte, unter Druck gesetzte
Fluid zugeführt.
Der Hauptzylinder 28 ist von einem Tandemtyp mit zwei
voneinander unabhängigen Druckkammern, deren Fluiddrücke
entsprechend einer Bremsenbetätigungskraft, die auf ein
Bremsenbetätigungselement in Form eines Bremspedals 30 auf
gebracht wird, auf ein gleiches Niveau gebracht werden. Die
aus diesen beiden Druckkammern des Hauptzylinders 28 geför
derten Massen von unter Druck stehendem Fluid werden je
weils den Vorderradbremszylindern 18, 20 zugeführt. Die
beiden Druckkammern sind des weiteren mit einem Ausgleichs
behälter 32 verbunden. D. h., wenn das Bremspedal 30 in
seine nicht-betätigte Position gestellt ist, ist ein Druck
beaufschlagungskolben im Hauptzylinder 28 in seine voll
ständig eingefahrene Position gestellt, in der die beiden
Druckkammern in Verbindung mit dem Ausgleichsbehälter 32
gehalten sind. Wenn der Druckbeaufschlagungskolben infolge
einer Betätigung des Bremspedals 30 um mehr als eine be
stimmte Strecke aus seiner vollständig eingefahrenen Posi
tion ausgefahren wurde, werden die Druckkammern vom Aus
gleichsbehälter 32 getrennt. Eine der beiden Druckkammern
ist über einen Fluidkanal 34 mit dem vorderen linken Rad
bremszylinder 18 verbunden, während die weitere Druckkammer
über einen Fluidkanal 36 mit dem vorderen rechten Radbrems
zylinder 20 verbunden ist. Ein Hauptzylinder-Absperrventil
38 ist im Fluidkanal 34 vorgesehen, während ein Hauptzylin
der-Absperrventil 40 im Fluidkanal 36 vorgesehen ist. Diese
Absperrventile 38, 40 sind im Normalfall geöffnete, magnet
betätigte Absperrventile.
Mit dem Bremspedal 30 ist ein Weggeber 42 für die Er
fassung eines Betätigungsbetrags des Bremspedals 30 verbun
den. Zwischen dem Bremspedal 30 und dem Hauptzylinder 28
ist ein erster Hubsimulator 44 angeordnet. Des weiteren ist
ein zweiter Hubsimulator 46 mit einem Abschnitt des Fluid
kanals 34 zwischen dem Hauptzylinder-Absperrventil 38 und
dem Hauptzylinder 28 verbunden. Zwischen diesem zweiten
Hubsimulator 46 und dem Hauptzylinder 28 ist ein Absperr
ventil 47 angeordnet, bei dem es sich um ein im Normalfall
geschlossenes magnetbetätigtes Ventil handelt. Das Absperr
ventil 47 ist offen, während die Hauptzylinder-Absperrven
tile 38, 40 geschlossen sind, und ist geschlossen, wenn die
Absperrventile 38, 40 geöffnet sind. Der erste Hubsimulator
44 ist ein rein mechanisch betätigter, der ein elastisches
Element wie etwa eine Feder aufweist, dessen elastische
Verformung es ermöglicht, daß das Bremspedal 30 relativ zum
Hauptzylinder 28 um einen Betrag bewegt wird, der der auf
das Bremspedal 30 einwirkenden Betätigungskraft entspricht.
Der zweite Hubsimulator 46 ist dazu ausgelegt, das unter
Druck gesetzte, vom Hauptzylinder 28 geförderte Fluid auf
zunehmen, während das Hauptzylinder-Absperrventil 38 ge
schlossen ist, so daß der Fluiddruck in dem Fluidkanal 34
während der Betätigung des Bremspedals 30 angehoben wird.
Somit wirken der erste und der zweite Hubsimulator 44, 46
zusammen und geben dabei dem Fahrzeugführer das Gefühl ei
ner Betätigung des Bremspedals 30, wie es bei einer her
kömmlichen hydraulisch betriebenen Bremsanlage erhalten
wird. Ein Hauptzylinder-Drucksensor 48 ist mit einem Ab
schnitt des Fluidkanals 34 zwischen dem Hauptzylinder-Ab
sperrventil 38 und dem Hauptzylinder 28 verbunden. Dieser
Drucksensor 48 ist zum Erfassen des Fluiddrucks in einer
der beiden Druckkammern des Hauptzylinders 28 ausgelegt.
Ein weiterer Hauptzylinder-Drucksensor 49 ist mit einem Ab
schnitt des Fluidkanals 36 zwischen dem Hauptzylinder-Ab
sperrventil 40 und dem Hauptzylinder 28 verbunden.
Die Pumpenvorrichtung 26 ist dazu vorgesehen, das vom
Ausgleichsbehälter 32 erhaltene Arbeitsfluid unter Druck zu
setzen und das unter Druck gesetzte Fluid an die Radbrems
zylinder 18-24 zu fördern. Die Pumpenvorrichtung 26 weist
eine Niederdruckpumpe 50 und eine Hochdruckpumpe 52 auf,
die mit dem Ausgleichsbehälter 32 verbunden sind, so daß
diese beiden Pumpen 50, 52 parallelgeschaltet sind. Die
Niederdruckpumpe 50 und die Hochdruckpumpe 52 werden von
einem jeweiligen Elektromotor 54, 56 angetrieben, die mit
einer Steuervorrichtung 116 verbunden sind, wie in Fig. 4
gezeigt ist. Für einen normalen, durch eine Betätigung des
Bremspedals 30 eingeleiteten Bremsbetrieb wird der Pumpbe
trieb der Pumpen 50, 52 durch Steuern des elektrischen
Stroms gesteuert, der den Elektromotoren 54, 56 zugeführt
werden soll. Die durchgehenden Linien in der graphischen
Darstellung von Fig. 8 stehen für Obergrenzen der Betriebs
bereiche der Niederdruck- und Hochdruckpumpe 50, 52. Jede
dieser Obergrenzen steht für eine Beziehung einer jeden
Pumpe 50, 52 zwischen ihrem Förderdruck (MPa) und ihrer
Förderstromrate. Die Grenzen werden dazu verwendet, entweder
die Niederdruckpumpe oder die Hochdruckpumpe 50, 52 an
zuwählen, die betrieben werden sollte, je nach dem vom Be
treiber gewünschten Radbremsdruck (angestrebter Förderdruck
der Pumpe) und der angestrebten Anstiegsrate des Radbrems
drucks (angestrebte Förderstromrate), die durch den Betäti
gungshub des Bremspedals 30 und die Anstiegsrate des Betä
tigungshubs (Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals 30)
bestimmt werden. Die Grenzen oder Beziehungen zwischen dem
Förderdruck und der Förderstromrate sind durch Datenabbil
dungen dargestellt, die in der Steuervorrichtung 116 ge
speichert sind.
Aus der graphischen Darstellung von Fig. 8 ist ersicht
lich, daß die Niederdruckpumpe 50 betätigt wird, wenn der
angestrebte Förderdruck (angestrebter Radbremsdruck) ver
gleichsweise gering und die angestrebte Anstiegsrate des
Förderdrucks (angestrebte Anstiegsrate des Radbremsdrucks)
vergleichsweise hoch ist, und daß die Hochdruckpumpe 50 be
trieben wird, wenn der angestrebte Förderdruck vergleichs
weise hoch ist. In Abhängigkeit von den in Fig. 8 angegeben
Obergrenzen der Betriebsbereiche der Nieder- und Hochdruck
pumpe 50, 52 wird die Niederdruckpumpe 50 betrieben, wenn
der Radbremsdruck (Fluid im Radbremszylinder 18-24) schnell
angehoben werden soll, beispielsweise unmittelbar nach der
Einleitung einer Betätigung des Bremspedals 30, und wenn
der angestrebte Radbremsdruck vergleichsweise niedrig ist.
Wenn der vom Betreiber angestrebte Radbremsdruck ver
gleichsweise hoch ist, wird die Niederdruckpumpe 50 zuerst
betrieben, und daraufhin die Hochdruckpumpe 52 bei abge
schalteter Niederdruckpumpe 50 betrieben. Bei der vorlie
genden Ausführungsform kann der Betriebsbereich der Nieder
druckpumpe 50 gemäß der nachfolgenden detaillierten Be
schreibung geändert werden.
Der tatsächliche Förderdruck und die Förderstromrate
der Niederdruckpumpe 50 kann durch Steuern des dem Elektro
motor 54 zugeführten elektrischen Stroms gesteuert werden.
Der Elektromotor 56 für die Hochdruckpumpe 52 hingegen wird
einfach nach Bedarf an- und abgeschaltet. D. h., der Elek
tromotor 56 wird in einen der Zustände versetzt, in dem ihm
der elektrische Strom zum Betreiben der Hochdruckpumpe 52
zugeführt, oder den AUS-Zustand, in dem ihm kein elektri
scher Strom zugeführt und die Hochdruckpumpe 52 im Ruhezu
stand gehalten wird. Die Förderstromanschlüsse der Nieder
druck- und Hochdruckpumpe 50, 52 sind mit jeweiligen, un
tereinander in Verbindung stehenden Förderkanälen verbun
den. Zwischen den Förderstromanschlüssen und einem Verbin
dungspunkt der beiden Förderkanäle sind jeweils Rückschlag
ventile 58, 60 vorgesehen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Wäh
rend eines Betriebs der Hochdruckpumpe 52 verhindert das
Rückschlagventil 58, daß das durch die Hochdruckpumpe 52
unter Druck gesetzte und geförderte Fluid in die Nieder
druckpumpe 50 strömt. Während eines Betriebs der Nieder
druckpumpe 50 verhindert das Rückschlagventil 60 das Auf
bringen des Förderdrucks der Niederdruckpumpe 50 auf die
nicht betriebene Hochdruckpumpe 52, was einen Betrieb der
Hochdruckpumpe 52 in der entgegengesetzten Richtung und so
mit einen Strom des Fluids in den Ausgleichsbehälter 32
über die Pumpe 52 zur Folge hätte.
Ein Pumpendrucksensor 62 zum Erfassen des Förderdrucks
der Pumpenvorrichtung 26 ist zwischen dem Verbindungspunkt
der Förderkanäle der Nieder- und Hochdruckpumpe 50, 52 und
den Radbremszylindern 18-24 angeordnet. Die Pumpenvorrich
tung 26 weist eine Reihenschaltung eines Druckbegrenzungs
ventils 64 und einer Blende 66 auf, die parallel mit den
Radbremszylindern 18-24 mit der Hochdruckpumpe 52 verbunden
sind. Da der Förderdruck der Hochdruckpumpe 52 gemäß den
obenstehenden Angaben nicht durch die Steuervorrichtung 116
gesteuert wird, dient das Druckbegrenzungsventil 64 dazu,
einen übermäßigen Anstieg des Förderdrucks der Hochdruck
pumpe 52 zu verhindern. Eine Aufgabe der Blende 66 ist es,
den Förderdruck der Pumpenvorrichtung 26 auf einem ausrei
chend hohen Niveau zu halten, damit die Radbremszylinder
18-24 betätigt werden können, um das Fahrzeug beispielswei
se auch dann mit zumindest einer normalen Bremswirkung zu
versehen, wenn das Druckbegrenzungsventil 64 durch ein
klemmendes Ventilelement offengehalten wird, das beispiels
weise durch einen im Ventil verfangenen Fremdkörper verur
sacht wurde. Somit dient die Blende 66 als Drosselelement.
Die weiteren Funktionen der Blende 66 sind nachstehend er
läutert.
Für die Radbremszylinder 18, 20 für die Vorderräder 10,
12 sind jeweils magnetbetätigte Druckerhöhungs-Steuerven
tile 68, 70 und magnetbetätigte Druckreduzier-Steuerventile
72, 74 vorgesehen. Die Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70
ermöglichen die Zuführung des von der Pumpenvorrichtung 26
geförderten, unter Druck stehenden Fluids zu den Vorderrad
bremszylindern 18, 20. Die Druckreduzier-Steuerventile 72,
74 ermöglichen die Ableitung des unter Druck stehenden
Fluids von den Vorderradbremszylindern 18, 20 an den Aus
gleichsbehälter 32. Jedes dieser Steuerventile 68, 70, 72,
74 ist ein im Normalfall geschlossenes Sitzventil. Für die
Hinterradbremszylinder 22, 24 für die Hinterräder 14, 16,
sind jeweils magnetbetätigte Druckerhöhungs-Steuerventile
76, 78 vorgesehen zum Fördern unter Druck stehenden Fluids
von der Pumpenvorrichtung 26 an die hinteren Radbremszylin
der 22, 24, und Druckreduzier-Steuerventile 80, 82 zum Ab
leiten des unter Druck stehenden Fluids aus den Hinterrad
bremszylindern 22, 24 an den Ausgleichsbehälter 32. Die
Druckerhöhungs-Steuerventile 76, 78 sind im Normalfall ge
schlossene magnetbetätigte Sitzventile, während die Druck
reduzier-Steuerventile 80, 82 im Normalfall geöffnete ma
gnetbetätigte Sitzventile sind.
Die Fluiddrücke in den Radbremszylindern 18, 20, 22, 24
werden durch jeweilige Radbremszylinder-Drucksensoren 84,
86, 88, 90 erfaßt. Die Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70,
76, 78 und die Druckreduzier-Steuerventile 82, 74, 80, 82
sind mit der Steuervorrichtung 116 verbunden. Die Radbremszylinder-Drucksensoren
84, 86, 88, 90 sind ebenfalls mit
der Steuervorrichtung 116 verbunden.
Es zeigt sich, daß die Druckerhöhungs- und Druckredu
zier-Steuerventile 68, 72 im Zusammenwirken eine Hydraulik
druck-Steuerventilvorrichtung für den linken Vorderrad
bremszylinder 18 darstellen, während die Druckerhöhungs-
und Druckreduzier-Steuerventile 70, 74 im Zusammenwirken
eine Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtung für den rechten
Vorderradbremszylinder 20 darstellen. Es zeigt sich des
weiteren, daß die Druckerhöhungs- und Druckreduzier-Steuer
ventile 76, 80 im Zusammenwirken eine Hydraulikdruck-Steu
erventilvorrichtung für den linken Hinterradbremszylinder
22 darstellen, während die Druckerhöhungs- und Druckredu
zier-Steuerventile 78, 82 im Zusammenwirken eine Hydraulik
druck-Steuerventilvorrichtung für den rechten Vorderrad
bremszylinder 22 darstellen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist das magnetbetätigte
Druckerhöhungs-Steuerventil 68 und das magnetbetätigte
Druckreduzier-Steuerventil 72 für das linke Vorderrad 10
schematisch dargestellt. Da die Hydraulikdruck-Steuerven
tilvorrichtungen für das linke und rechte Vorderrad 10, 12
einen identischen Aufbau aufweisen, soll nur die Ventilvor
richtung für das linke Vorderrad 10 beispielhaft beschrie
ben werden.
Das Druckerhöhungs-Steuerventil 68 weist ein Sitzventil
96 mit einem Ventilsitz 92 und einem Ventilelement 94 auf,
das zum Aufsetzen oder Abheben auf den bzw. vom Ventilsitz
90 bewegbar ist. Das Ventilelement 94 wird durch ein Vor
spannelement in Form einer Feder 98 auf den Ventilsitz 90
hin vorgespannt. Das Druckerhöhungs-Steuerventil 68 weist
des weiteren einen beweglichen Spulenkern bzw. Kern 100
auf, der einstückig mit dem Ventilelement 94 ausgebildet
ist, und einen feststehenden Kern 102, der in entgegenge
setzter Beziehung zum beweglichen Kern 100 angeordnet ist.
Die beiden Kerne 100, 102 sind durch die Feder 98 in entge
gengesetzte Richtung voneinander weg vorgespannt. Um die
Kerne 100, 102 herum ist eine Spule 104 angeordnet. Wenn
die Spule 104 durch Zuführung eines elektrischen Stroms ak
tiviert ist, wird der bewegliche Kern 100 durch eine elek
tromagnetische Kraft auf den feststehenden Kern 102 hin an
gezogen, so daß das Ventilelement 94 vom Ventilsitz 92 weg
bewegt wird, wodurch das Sitzventil 96 geöffnet wird. Der
bewegliche und der feststehende Kern 100, 102 und die Spule
104 stellen im Zusammenwirken ein Solenoid 106 dar, das die
oben erwähnte elektromagnetische Kraft hervorbringt. Das
Druckerhöhungs-Steuerventil 68 ist mit der Pumpenvorrich
tung 26 und dem Radbremszylinder 18 derart verbunden, daß
eine Kraft, die auf einer Fluiddruckdifferenz über das
Druckerhöhungs-Steuerventil 68 basiert, auf das Ventilele
ment 94 in einer Richtung einwirkt, daß es das Ventilele
ment 94 vom Ventilsitz 92 abhebt. Somit wird das Ventilele
ment 94 in eine Position eines Kräftegleichgewichts bewegt,
an der eine Summe aus der auf der Fluiddruckdifferenz ba
sierenden Kraft und der von dem Solenoid 106 hervorgebrach
ten elektromagnetischen Kraft gleich der Vorspannkraft der
Feder 98 ist. Die von dem Solenoid 106 hervorgebrachte
elektromagnetische Kraft kann durch Steuern des elektri
schen Stroms gesteuert werden, der der Spule 104 zugeführt
werden soll. Infolge einer solchen Steuerung der elektroma
gnetischen Kraft kann der Öffnungsbetrag des Sitzventils 96
geändert werden, um den Öffnungsbetrag des vorliegenden
Druckerhöhungs-Steuerventils 68 zu ändern. Somit kann die
Fördermenge des unter Druck stehenden Fluids durch das
Druckerhöhungs-Steuerventil 68 gesteuert werden, so daß die
Anstiegsrate des Fluiddrucks im linken Vorderradbremszylin
der 18 steuerbar ist. Wenn die Summe aus der auf der Fluid
druckdifferenz basierenden Kraft und der elektromagneti
schen Kraft als Resultat einer Abnahme in der Differenz
zwischen dem Förderdruck der Pumpenvorrichtung 26 und dem
Druck im Radbremszylinder 18 um ein weniges geringer als
die Vorspannkraft der Feder 98 wird, wird das Ventilelement
94 auf den Ventilsitz 92 aufgesetzt, und das Sitzventil 96
wird geschlossen. Somit ist die Differenz zwischen dem För
derdruck der Pumpenvorrichtung 26 und dem Fluiddruck im
Radbremszylinder 18 durch Steuerung des elektrischen Stroms
steuerbar, der der Spule 104 zugeführt werden soll.
In Fig. 2 werden die gleichen Bezugszeichen wie für das
Druckerhöhungs-Steuerventil 68 verwendet, um die entspre
chenden Bauteile des Druckreduzier-Steuerventils 72 zu be
zeichnen, dessen Aufbau mit demjenigen des Steuerventils 68
identisch ist. Das Druckreduzier-Steuerventil 72 ist jedoch
mit dem linken Vorderradbremszylinder 18 und dem Aus
gleichsbehälter 32 verbunden, so daß eine auf der Fluid
druckdifferenz über das Steuerventil 72 basierende Kraft
auf das Ventilelement 94 in eine Richtung einwirkt, in der
das Ventilelement 94 vom Ventilsitz 92 wegbewegt wird. Die
Fluiddruckdifferenz über das Steuerventil 72 ist eine Dif
ferenz zwischen dem Druck im Radbremszylinder 18 und dem
Druck im Hauptausgleichsbehälter 31. Bei dieser Anordnung
sind die Rate der Verringerung des Fluiddrucks im Radbrems
zylinder 18 und die Fluiddruckdifferenz über das Steuerven
til 72 durch Steuern des elektrischen Stroms steuerbar, der
der Spule 104 des Steuerventils 72 zugeführt werden soll.
Da der Fluiddruck im Ausgleichsbehälter 32 als im wesentli
chen gleich dem Atmosphärendruck anzunehmen ist, ist der
Fluiddruck im Radbremszylinder 18 durch Steuern der Fluid
druckdifferenz über das Steuerventil 72 (die Differenz zwi
schen den Drücken im Radbremszylinder 18 und dem Aus
gleichsbehälter 32) steuerbar.
Die magnetbetätigten Druckerhöhungs-Steuerventile 76,
78 für die Hinterradbremszylinder 22, 24 sind identisch mit
dem Steuerventil 68 für den vorderen linken Radbremszylin
der 18. In Fig. 3, welche das Druckerhöhungs-Steuerventil
76 zeigt, sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 für
das Steuerventil 68 verwendet, um die entsprechenden Bau
teile des Druckerhöhungs-Steuerventils 76 zu bezeichnen.
Die magnetbetätigten Druckreduzier-Steuerventile 80, 82 für
die Hinterradbremszylinder 22, 24, bei denen es sich um im
Normalfall offene Sitzventile handelt, weisen jedoch einen
Aufbau auf, der mehr oder minder von dem der Druckreduzier-
Steuerventile 72, 74 verschieden ist. Das Druckreduzier-
Steuerventil 80 für das linke Hinterrad 14 ist beispielhaft
unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Wie die Druckreduzier-Steuerventile 72, 74 weist das
Druckreduzier-Steuerventil 80 das Sitzventil 96 mit dem
Ventilsitz 92 und dem Ventilelement 94 auf. Dieses Ventil
element 94 ist jedoch durch eine Feder 106 in eine Richtung
vom Ventilsitz 92 weg vorgespannt. Das Sitzventil 96 ist
derart angeordnet, daß eine auf einer Differenz zwischen
dem Druck im hinteren Radbremszylinder 22 und dem Aus
gleichsbehälter 32 basierende Kraft auf das Ventilelement
94 in der Richtung einwirkt, in der das Ventilelement 94
vom Ventilsitz 92 wegbewegt wird. Das Steuerventil 80 weist
einen feststehenden Kern 108 mit einer Mittenbohrung, einen
einstückig mit dem Ventilelement 94 ausgebildeten bewegli
chen Kern 110, und eine um den feststehenden und den beweg
lichen Kern 108, 110 angeordnete Spule 112 auf. Der hintere
Endabschnitt des Ventilelements 94 durchsetzt die Mitten
bohrung des feststehenden Kerns 108 und steht aus dieser
Mittenbohrung vor, so daß das Ventilelement 94 fest an der
vorderen Stirnfläche des beweglichen Kerns 110 angebracht
ist. Der feststehende und der bewegliche Kern 108, 110 und
die Spule 112 bilden im Zusammenwirken ein Solenoid 114.
Wenn die Spule 112 durch einen zugeführten elektrischen
Strom erregt wird, wird der bewegliche Kern 110 durch eine
von dem Solenoid 114 erzeugte elektromagnetische Kraft auf
den feststehenden Kern 108 hin gezogen, so daß die elektro
magnetische Kraft auf das Ventilelement 94 in einer Rich
tung einwirkt, in der das Ventilelement 94 auf den Ventil
sitz 92 hin bewegt wird, gegen die auf der Differenz zwi
schen den Drücken im Radbremszylinder 22 und dem Hauptaus
gleichsbehälter 39 basierende Kraft. Die Vorspannkraft der
Feder 106 kann vergleichsweise gering sein, solange sie
ausreicht, das Ventilelement 94 auf dem Ventilsitz 92 auf
gesetzt zu halten, wenn das Ventilelement 94 keine auf der
Fluiddruckdifferenz basierende Kraft und keine von dem So
lenoid 114 hervorgebrachte elektromagnetische Kraft emp
fängt. Demzufolge ist die Vorspannkraft der Feder 106 in
Anbetracht des auf das Ventilelement 94 wirkenden Kräfte
gleichgewichts unbeachtlich.
Die verschiedenen, oben beschriebenen elektrisch betä
tigten Bauteile sind gemäß der Darstellung von Fig. 4 mit
der Steuervorrichtung 116 verbunden. Die Steuervorrichtung
116 ist mit einem Hydraulikdrucksteuerrechner 118 versehen,
der eine Verarbeitungseinheit (PU) 120, einen Nur-Lese-
Speicher (ROM) 122, einen Direkzugriffsspeicher (RAM) 124
und einen Ein-/Ausgabe-Port (I/O-Port) 126 beinhaltet. Mit
dem I/O-Port 126 sind der Weggeber 42 und die weiteren be
reits beschriebenen Erfassungselemente verbunden. Des wei
teren sind die Elektromotoren 54, 56, die magnetbetätigten
Hauptzylinder-Absperrventile 38, 40, die magnetbetätigten
Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70, 76, 78 und die magnet
betätigten Druckreduzier-Steuerventile 72, 74, 80, 82 mit
dem I/O-Port 126 über jeweilige Ansteuerschaltungen 128
verbunden. Diese Ansteuerschaltungen 128 und der Hydraulik
drucksteuerrechner 118 stellen die Steuervorrichtung 116
dar.
Der ROM 122 speichert Steuer- bzw. Regelprogramme für
die Durchführung einer Hauptsteuerroutine, einer Normal
bremsdruck-Regelroutine, einer Antiblockierbremsdruck-Re
gelroutine, einer Radantriebs-Schlupfregelroutine, und ei
ner Fahrzeug-Fahrstabilitäts-regelroutine. Die PU 120 führt
diese Steuerprogramme durch, um eine Normalbremsdruck-
Steuerung, eine Antiblockier-Bremsdruckregelung, eine Rad
antriebs-Schlupfregelung und eine Fahrzeug-Fahrstabilitäts
regelung auf der Grundlage der Ausgangssignale der ver
schiedenen Erfassungselemente wie des Weggebers 42 bei
gleichzeitiger Verwendung einer zeitweiligen Datenspeicher
funktion des RAM 124 durchzuführen. Bei der normalen Brems
drucksteuerung werden die auf die Radbremszylinder 18-24
anzuwendenden Fluiddrücke derart gesteuert, daß sie einen
Verzögerungswert des Fahrzeugs gemäß der auf das Bremspedal
30 einwirkenden Betätigungskraft herstellen. Bei der Anti
blockier-Bremsdruckregelung wird der Fluiddruck in jedem
der Radbremszylinder 18-24 derart gesteuert, daß der
Schlupfbetrag des entsprechenden Rades 10, 12, 14, 16 wäh
rend einer Betätigung des Bremspedals 30 in einem optimalen
Bereich gehalten wird. Bei der Radantriebs-Schlupfregelung,
die unter Einsatz der Hochdruckpumpe 52 durchgeführt wird,
wird der Fluiddruck in jedem der Radbremszylinder 22, 24
für die hinteren Antriebsräder 14, 16 ohne Betätigung des
Bremspedals 30 gesteuert, so daß der Schlupfbetrag der An
triebsräder 14, 16 während des Beschleunigens oder Anfah
rens des Fahrzeugs in einem optimalen Bereich gehalten
wird. Bei der Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung wird das von
der Hochdruckpumpe 52 geförderte, unter Druck gesetzte
Fluid jedem der ausgewählten mindestens einen der Radbrems
zylinder 18-24 ohne Betätigung des Bremspedals 30 zuge
führt, um eine Bremsung an dem entsprechenden Rad bzw. Rä
dern 10, 12, 14, 16 vorzunehmen, um übermäßiges Drehen oder
Abdriften des Fahrzeugs zu verhindern und dadurch die Fahr
stabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Bei der normalen
Bremsdrucksteuerung werden die Fluiddrücke in allen der
Radbremszylinder 18-24 auf ein gleiches Niveau gesteuert.
Bei der Antiblockier-Bremsdruckregelung, der Radantriebs-
Schlupfregelung und der Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung
werden die Fluiddrücke in den Radbremszylindern 18-24 unab
hängig voneinander nach Bedarf geregelt.
Es erfolgt nun eine Beschreibung des Betriebs der
Bremsanlage zum Bewirken der normalen Bremsdrucksteuerung.
Falls die Pumpenvorrichtung 26 fehlerhaft oder nicht
ordnungsgemäß wird, wird das durch den Hauptzylinder 28
unter Druck gesetzte Fluid den vorderen Radbremszylindern
18, 20 zugeführt, während die Hauptzylinder-Absperrventile
38, 40 offengehalten werden.
Falls das Bremspedal 30 betätigt wird, während die Pum
penvorrichtung 26 normal arbeitet, sind die Hauptzylinder-
Absperrventile 38, 40 geschlossen, um die vorderen Rad
bremszylinder 18, 20 vom Hauptzylinder 28 zu trennen, und
das durch die Pumpenvorrichtung 26 unter Druck gesetzte
Fluid wird allen der Radbremszylinder 18-24 durch die
Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70, 76, 78 zugeführt, so
lange die Pumpenvorrichtung 26 ordnungsgemäß ist. Bei der
vorliegenden Ausführungsform wird die Einleitung einer Be
tätigung des Bremspedals 30 auf der Grundlage der Einlei
tung einer Zunahme des vom Weggeber 42 erfaßten Betäti
gungshubs des Bremspedals 30 oder des vom Hauptzylinder-
Drucksensor 90 erfaßten Fluiddrucks des Hauptzylinders 28
erfaßt. Die Einleitung der Betätigung des Bremspedals 30
kann jedoch auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines
in der herkömmlichen Bremsanlage verwendeten Bremsschalters
oder Bremsanzeigeschalters des Fahrzeugs erfaßt werden.
Falls der Weggeber 42 und der Hauptzylinder-Drucksensor 90
beide ordnungsgemäß sind, wird eine Erhöhung des Ausgangs
signals des Weggebers 43 vor einer Zunahme des Ausgangssi
gnals des Hauptzylinder-Drucksensors 90 eingeleitet. Demzu
folge wird die Einleitung der Betätigung des Bremspedals 30
für gewöhnlich auf der Grundlage der Einleitung einer Zu
nahme des Ausgangssignals des Weggebers 42 erfaßt. Falls
der Weggeber 42 fehlerhaft ist, wird die Einleitung der Be
tätigung des Bremspedals 30 auf der Grundlage der Einlei
tung einer Zunahme des Ausgangssignals des Hauptzylinder-
Drucksensors 90 erfaßt. Somit stellt die Verwendung der
Ausgangssignale der beiden Sensoren 42, 90 eine Failsafe-
Anordnung zur Verfügung. Die Einleitung der Betätigung des
Bremspedals 30 kann jedoch auf der Grundlage der Einleitung
einer Zunahme in mindestens einem der Ausgangssignale der
beiden Sensoren 43, 90 erfaßt werden.
Wenn das Bremspedal 30 durch den Fahrzeugführer betä
tigt (niedergedrückt) wird, wird der auf jeden Radbremszy
linder 18-24 anzuwendende, angestrebte Bremsdruck durch die
Steuervorrichtung 116 auf der Grundlage eines Betätigungs
betrags des Bremspedals 30 in Gestalt des Ausgangssignals
des Hauptzylinder-Drucksensors 90 oder des Weggebers 42 be
rechnet, der bzw. das die Betätigungskraft bzw. den Hub des
Bremspedals 30 angibt. Falls der berechnete angestrebte
Bremsdruck unter einer vorgegebenen Obergrenze in Form der
normalen Obergrenze des Betriebsbereichs der Niederdruck
pumpe 50 liegt, wird ein elektrischer Strom entsprechend
dem berechneten angestrebten Bremsdruck dem Elektromotor 54
für die Niederdruckpumpe 50 der Pumpenvorrichtung 26 zuge
führt, so daß das durch die Pumpenvorrichtung 26 aus dem
Ausgleichsbehälter 32 herausgepumpte Fluid an die Radbrems
zylinder 18-24 gefördert wird. D. h., wenn nur die Nieder
druckpumpe 50 betrieben wird, während der angestrebte
Bremsdruck vergleichsweise gering ist, wird der dem ent
sprechenden Elektromotor 54 zuzuführende elektrische Strom
zum Steuern des Förderdrucks und der Fördermenge der Nie
derdruckpumpe 50 gesteuert. In diesem Fall werden die
Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70, 76, 78 für alle Rad
bremszylinder 18-24 offengehalten, während die Druckredu
zier-Steuerventile 72, 74, 80, 82 geschlossen gehalten wer
den. Somit wird der Fluiddruck in den Radbremszylindern 18-
24 durch Regulieren des dem Elektromotor 54 zuzuführenden
Betrags von elektrischem Strom gesteuert.
Falls der berechnete angestrebte Bremsdruck über der
normalen Obergrenze des Betriebsbereichs der Niederdruck
pumpe 50 liegt, wird die Hochdruckpumpe 52 betrieben, wäh
rend die Niederdruckpumpe 50 im Ruhezustand gehalten wird.
Wenn die Hochdruckpumpe 52 betrieben wird, wird dem Elek
tromotor 46 weiterhin ein vorgegebener Betrag von elektri
schem Strom zugeführt, d. h. ohne Steuerung des elektrischen
Stroms, so daß das durch die Hochdruckpumpe 52 unter Druck
gesetzte Fluid auf die Radbremszylinder 18-24 beaufschlagt
wird. Der höchste Förderdruck der Hochdruckpumpe 52 wird
durch einen voreingestellten Öffnungsdruck des Druckbegren
zungsventils 64 bestimmt. Während die Hochdruckpumpe 52 in
Betrieb gehalten wird, wird der Fluiddruck in den Radbrems
zylindern 18-24 durch die Steuervorrichtung 116 mittels
Steuerung des Betriebszustands der Druckerhöhungs- und
Druckreduzier-Steuerventile 68, 70, 76, 78, 72, 74, 80, 82
gesteuert.
Wenn die Hochdruckpumpe 52 für die Durchführung der
Radantriebs-Schlupfregelung oder der Fahrzeug-Fahrstabili
tätsregelung betrieben wird, wird das von der Hochdruckpum
pe 52 unter Druck gesetzte Fluid für gewöhnlich bzw. in den
meisten Fällen auf mindestens einen, jedoch nicht alle der
Radbremszylinder 18-24 beaufschlagt. Die Bremsanlage gemäß
der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist so ausgelegt, daß sie in derartigen Fällen eine Regel
routine zum Verhindern eines Hochlastpumpenbetriebs durch
führt. Ein Regelprogramm für die Durchführung dieser Regel
routine ist im ROM 122 gespeichert. Die Regelroutine zum
Verhindern eines Hochlastpumpenbetriebs ist so formuliert,
daß sie einen Hochlastbetrieb der Hochdruckpumpe 52 vermei
det. Diese Regelroutine soll zuerst in Kürze beschrieben
werden.
Die Regelroutine zum Verhindern eines Hochlastpumpenbe
triebs wird unmittelbar nach der Betätigung der Hochdruck
pumpe 52 ausgeführt, um die Radantriebs-Schlupfregelung
oder Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung einzuleiten. Zuan
fangs wird mindestens einer der Radbremszylinder 18-24 be
stimmt bzw. ausgewählt, dessen Betätigung durch die Hoch
druckpumpe 52 nicht erforderlich ist, und die entsprechen
den unter den Druckerhöhungs- und Druckreduzier-Steuerven
tilen 68, 70, 76, 78, 72, 74, 80, 82 werden vollständig ge
öffnet. D. h., falls der Vorderradbremszylinder 18 oder 20
nicht betätigt zu werden braucht, wird das Solenoid 106 des
im Normalfall geschlossenen Steuerventils 68, 70, oder 72,
74 erregt, so daß diese Steuerventile vollständig geöffnet
sind. Falls der hintere Radbremszylinder 22 oder 24 nicht
betätigt zu werden braucht, wird das Solenoid 106 des nor
malerweise geschlossenen Druckerhöhungs-Steuerventils 76
oder 78 erregt, so daß dieses Steuerventil vollständig ge
öffnet ist, während das Solenoid 114 des normalerweise ge
öffneten Druckreduzier-Steuerventils 80, 82 im deaktivier
ten Zustand gehalten wird, so daß dieses Steuerventil of
fengehalten bleibt. Demzufolge ist die Pumpenvorrichtung 26
mit dem Ausgleichsbehälter 32 über die Hydraulikdruck-Steu
erventilvorrichtung für jeden Radbremszylinder 18-24 verbu
nden, dessen Betrieb nicht erforderlich ist, so daß das von
der Hochdruckpumpe 52 geförderte, unter Druck stehende
Fluid an den Ausgleichsbehälter 32 über die vollständig ge
öffneten Druckerhöhungs- und Druckreduzier-Steuerventile
zurückgeführt wird, wodurch verhindert wird, daß eine unnö
tig hohe Last auf die Hochdruckpumpe 52 einwirkt. Wenn der
Fluiddruck in einem jeglichen der Radbremszylinder, die be
tätigt werden sollen, angehoben werden soll, wird das So
lenoid 106 des Druckerhöhungs-Steuerventils 68, 70, 76, 78
für jeden Radbremszylinder, dessen Betrieb nicht erforder
lich ist, deaktiviert, um das betreffende Druckerhöhungs-
Steuerventil zu schließen und dadurch die Pumpenvorrichtung
27 vom Ausgleichsbehälter 32 zu trennen. Des weiteren wer
den das Druckerhöhungs-Steuerventil und die Druckreduzier
steuerung für jeden Radbremszylinder, dessen Fluiddruck an
gehoben werden soll, vollständig geöffnet bzw. geschlossen,
so daß der Fluiddruck in dem betreffenden Radbremszylinder
durch das von der Hochdruckpumpe 52 geförderte, unter Druck
stehende Fluid angehoben wird. In diesem Zustand, in dem
die Pumpenvorrichtung 26 vom Ausgleichsbehälter 32 getrennt
ist, wird das von der Hochdruckpumpe 52 geförderte, unter
Druck stehende Fluid in jedem Radbremszylinder aufgenommen,
dessen Fluiddruck angehoben werden soll, so daß der Förder
druck der Hochdruckpumpe 52 nicht auf ein übermäßig hohes
Niveau ansteigt. Während der Radantriebs-Schlupfregelung
oder Fahrzeug-Fahrstabilitäts-Regelung wird die Hochdruck
pumpe 52 weiter in Betrieb gehalten, selbst während der
Fluiddruck in keinem der betätigten Radbremszylinder ange
hoben werden soll. Das von der in Betrieb gehaltenen Hoch
druckpumpe 52 geförderte, unter Druck stehende Fluid wird
über die Druckerhöhungs- und Steuerventile der Hydraulik
druck-Steuerventilvorrichtung für jeden nicht-betätigten
Radbremszylinder, dessen Betrieb nicht erforderlich ist, an
den Ausgleichsbehälter 32 zurückgeführt. Demzufolge wirkt
keine übermäßig hohe Last auf die Hochdruckpumpe 52. Zu
sätzlich wird die Hochdruckpumpe 52 während der Radan
triebs-Schlupfregelung oder Fahrzeug-Fahrstabilitäts-Rege
lung nicht ein- und ausgeschaltet, so daß der Fluiddruck in
einem bestimmten Radbremszylinder verzögerungsfrei angeho
ben werden kann, sobald es erforderlich wird, den Fluid
druck in dem betreffenden Radbremszylinder anzuheben.
Ein Beispiel für die Regelroutine zum Verhindern eines
Hochlastpumpenbetriebs ist in dem Flußdiagramm von Fig. 5
veranschaulicht.
Wenn ein jegliches der Räder des Fahrzeugs im Zuge ei
ner Radantriebs-Schlupfregelung oder Fahrzeug-Fahrstabili
tätsregelung gebremst werden soll, wird die Hochdruckpumpe
52 eingeschaltet. Die Radantriebs-Schlupfregelung oder
Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung ist beendet, wenn keines
der Räder gebremst werden soll. Die Hochdruckpumpe 52 wird
bei Beendigung der Radantriebs-Schlupfregelung oder Fahr
zeugstabilitätsregelung abgeschaltet. Die Regelroutine zum
Verhindern eines Hochlastpumpenbetriebs wird während der
Durchführung der Radantriebs-Schlupfregelung oder Fahrzeug-
Fahrstabilitätsregelung wiederholt durchgeführt. Die Regel
routine wird mit Schritt S1 eingeleitet, um zu bestimmen,
ob jegliche der Radbremszylinder 18-24 mit einem von der
Hochdruckpumpe 52 geförderten, unter Druck stehenden Fluid
betätigt werden sollen. Falls keiner der Radbremszylinder
18-24 mit der Hochdruckpumpe 52 betätigt werden soll, wird
eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S1 erhalten,
und der Regelablauf geht zu Schritt S2 über, in dem die So
lenoide 106, 114 der Druckerhöhungs-Steuerventile 68-82 für
alle Radbremszylinder 18-24 im deaktivierten Zustand gehal
ten werden. In diesem Fall wird die Radantriebs-Schlupfre
gelung oder Fahrzeug-Fahrstabilitätsregelung beendet und
die Hochdruckpumpe 52 abgeschaltet. Ein Zyklus der Durch
führung der Regelroutine von Fig. 5 wird mit Schritt S2 be
endet.
Wenn ein jeglicher der Radbremszylinder 18-24 mit einem
von der Hochdruckpumpe 52 geförderten, unter Druck gesetz
ten Fluid betätigt werden soll, wird eine bejahende Ent
scheidung (JA) in Schritt S1 erhalten, und der Steuerungs
ablauf geht über zu Schritt S3, um den- bzw. diejenigen
Radbremszylinder 18-24 zu bestimmen, deren Betätigung nicht
erforderlich ist, und zu Schritt S4, in dem die Druckerhö
hungs- und Druckreduzier-Steuerventile 68-82 für die be
stimmten Radbremszylinder oder -zylinder vollständig geöff
net werden, um die Pumpenvorrichtung 26 über diese voll
ständig geöffneten Steuerventile mit dem Ausgleichsbehälter
32 zu verbinden. Auf Schritt S4 folgt Schritt S5 zur Be
stimmung, ob es erforderlich ist, daß der Fluiddruck in ei
nem der Radbremszylinder 18-24, der betätigt werden soll,
durch das von der Hochdruckpumpe 52 geförderte, unter Druck
gesetzte Fluid angehoben werden soll. Falls eine bejahende
Entscheidung (JA) in Schritt S5 erhalten wird, überspringt
der Steuerungsablauf die Schritte S6 und S7 und geht zu
Schritt S8 über. In Schritt S8 wird das Solenoid 106 des im
Normalfall geschlossenen Druckerhöhungs-Steuerventils 68,
70, 76, 78 für jeden Radbremszylinder 18-24, dessen Betrieb
nicht erforderlich ist, deaktiviert, um dieses Druckerhö
hungs-Steuerventil zu schließen und dadurch die Pumpenvor
richtung 26 vom Ausgleichsbehälter 32 zu trennen. In
Schritt S8 wird das Solenoid 106 des normalerweise ge
schlossenen Druckreduzier-Steuerventils 72, 74 ebenfalls
deaktiviert, um dieses Druckreduzier-Steuerventil zu
schließen, falls der Radbremszylinder, dessen Betrieb nicht
erforderlich ist, der Vorderradbremszylinder 10, 12 ist.
Demzufolge kann der Fluiddruck in einem jeden Radbremszy
linder, dessen Druck angehoben werden soll, durch den von
der Hochdruckpumpe 52 geförderten Fluiddruck angehoben wer
den. Ein Zyklus der Durchführung der Regelroutine von Fig.
5 ist mit der Beendigung von Schritt S8 abgeschlossen.
Falls der Fluiddruck in einem jeglichen der Radbremszy
linder, die betätigt werden sollen, nicht erhöht zu werden
braucht, wird in Schritt S5 eine negative Entscheidung
(NEIN) erhalten, und der Steuerungsablauf geht über zu
Schritt S6, um eine Zeit t nach dem Verbinden der Pumpen
vorrichtung 26 mit dem Ausgleichsbehälter 32 zu messen,
d. h. nach der erstmaligen Durchführung von S4. Die Zeit t
ist eine Zeit, während der die Pumpenvorrichtung 26 über
die Druckerhöhungs- und Druckreduzier-Steuerventile für je
den nicht-betätigten Radbremszylinder mit dem Ausgleichsbe
hälter 32 in Verbindung gehalten wird. Auf Schritt S6 folgt
Schritt S7 zur Bestimmung, ob die Zeit t gleich oder kürzer
als ein vorgegebener Schwellenwert T ist. Die Schritte S1
und S3-S7 werden wiederholt ausgeführt, bis die vorgegebene
Zeit T abgelaufen ist, außer wenn die negative Entscheidung
(NEIN) in Schritt S1 erhalten wird und die bejahende Ent
scheidung (JA) in Schritt S5 erhalten wird. Nach Ablauf der
vorgegebenen Zeit T, nachdem die Pumpenvorrichtung 26 mit
dem Ausgleichsbehälter 32 verbunden wurde, wird eine nega
tive Entscheidung (NEIN) in Schritt S7 erhalten, und der
Steuerungsablauf geht zu Schritt S8 über, in dem das So
lenoid 106 des Druckerhöhungs-Steuerventils 68, 70, 76, 78
für jeden nicht-betätigten Radbremszylinder deaktiviert
wird, um das betreffende Druckerhöhungs-Steuerventil eine
vorgegebene Zeitlang im geschlossenen Zustand zu halten. In
Schritt S8 wird auch das Solenoid 106 der Druckreduzier-
Steuerventile 62, 74 deaktiviert, wenn der nicht-betätigte
Radbremszylinder der Vorradbremszylinder 18, 20 ist. D. h.,
das Solenoid 106 des/der im Normalfall geschlossenen Drucksteuerventils
bzw. -ventile für jeden nicht-betätigten Rad
bremszylinder wird eine vorgegebene Zeit lang im deakti
vierten Zustand gehalten, um eine fortgesetzte Leistungs
versorgung des Solenoids 106 für länger als die vorgegebene
Zeit T zu verhindern und somit ein Überhitzen des Solenoids
106 infolge der fortgesetzten Leistungsversorgung zu ver
hindern, was durchgeführt wird, um die Pumpenvorrichtung 26
vom Ausgleichsbehälter 32 zu trennen. Ein Zyklus der Durch
führung der Regelroutine ist mit Schritt S9 abgeschlossen.
Wenn der Förderdruck der Hochdruckpumpe 52 den vorein
gestellten Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 64
nach dem Trennen der Pumpenvorrichtung 26 vom Ausgleichsbe
hälter 32 (bei deaktiviertem Solenoid 104) übersteigt, wird
das von der Hochdruckpumpe 52 geförderte, unter Druck ge
setzte Fluid über das Druckbegrenzungsventil 64 an den Aus
gleichsbehälter 32 zurückgeführt. Falls der Schritt S4 er
neut ausgeführt wird, um die Pumpenvorrichtung 26 mit dem
Ausgleichsbehälter 32 zu verbinden, nachdem der Förderdruck
der Hochdruckpumpe 52 den Öffnungsdruck des Druckbegren
zungsventils 64 übersteigt, wird das von der Hochdruckpumpe
52 geförderte, unter Druck gesetzte Fluid über sowohl das
Druckbegrenzungsventil 64 als auch die vollständig geöffne
ten Druckerhöhungs- und Druckreduzier-Steuerventile für den
bzw. die nicht-betätigten Radbremszylinder an den Aus
gleichsbehälter 32 zurückgeführt. In diesem Fall wird die
Fördermenge des unter Druck stehenden Fluids zum Aus
gleichsbehälter 32 über das Druckbegrenzungsventil 64 mit
tels der Blende 66 eingeschränkt, die mit dem Druckbegren
zungsventil 64 in Reihe geschaltet ist, so daß die Förder
menge des unter Druck stehenden Fluids von der Hochdruck
pumpe 52 zum Ausgleichsbehälter 32 insgesamt durch das
Druckbegrenzungsventil 64 und die vollständig geöffneten
Drucksteuerventile auf geeignete Weise beschränkt wird.
Diese Drosselung des Fluidstroms ist eine weitere Funktion
der Blende 66.
Es ist ersichtlich, daß ein Abschnitt der Steuervor
richtung 116, welcher der Durchführung der Regelroutine zum
Verhindern eines Hochlastpumpenbetriebs von Fig. 5 zugeord
net ist, als Schaltsteuervorrichtung fungiert, die eine
Verbindungsvorrichtung (S4-S7) zum Steuern mindestens einer
der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-82) auf
weist, die mindestens einem der mindestens einen nichtbe
tätigten Radbremszylinder aufweist, so daß die Pumpenvor
richtung 26 mit dem Ausgleichsbehälter 32 für eine Fluid
verbindung zwischen ihnen durch die oben angegebene minde
stens eine Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtung verbunden
ist. Es zeigt sich des weiteren, daß die Schaltsteuervor
richtung eine Trennvorrichtung (S5, S8) aufweist, die be
triebsbereit ist, wenn der Fluiddruck in einem der betätig
ten Radbremszylinder angehoben werden soll, um mindestens
eine der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen, die min
destens einem nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht,
so zu steuern, daß die Pumpenvorrichtung durch die obenste
hend erwähnte mindestens eine Hydraulikdruck-Steuerventil
vorrichtung vom Ausgleichsbehälter getrennt wird. Es ist
des weiteren ersichtlich, daß die Schaltsteuervorrichtung
eine Trennungssteuervorrichtung (S5-S7, S9) zum Steuern
mindestens einer der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtun
gen aufweist, die mindestens einem nicht-betätigten Rad
bremszylinder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung 32
durch die obenstehend angegebene mindestens eine Hydraulik
druck-Steuerventilvorrichtung vom Ausgleichsbehälter 32 ge
trennt wird, nachdem die Pumpenvorrichtung durch die Ver
bindungsvorrichtung (S4-S7) mit dem Ausgleichsbehälter ver
bunden wurde.
Der ROM 122 speichert des weiteren ein Regelprogramm
für die Durchführung einer Hochdruckpumpenbetrieb-Verhinde
rungsroutine, welche einen Betrieb der Hochdruckpumpe 52
auch dann verhindert, wenn der vom Betreiber gewünschte,
auf jeden Radbremszylinder 18-24 aufzubringende Bremsdruck
bei stehendem oder haltendem Fahrzeug über einem vorgegebenen
Schwellenwert liegt, über dem die Hochdruckpumpe 52 be
trieben würde, wenn sich das Fahrzeug nicht im stehenden
Zustand befinden würde. Die Routine zum Verhindern des Be
triebs der Hochdruckpumpe ist so formuliert, daß zuerst die
Fahrgeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs auf der Grundlage ei
nes Ausgangssignals eines geeigneten Fahrzeuggeschwindig
keitsdetektors erfaßt wird, und ein Höchstwert des ange
strebten Bremsdrucks auf 6 MPa begrenzt wird, falls die
Fahrgeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs Null beträgt, so daß
die Niederdruckpumpe 50 zum Betätigen der Radbremszylinder
18-24 betrieben wird, wenn das Fahrzeug steht.
Die Hochdruckpumpenbetrieb-Verhinderungsroutine ist im
Ablaufdiagramm der Fig. 6 dargestellt. Diese Routine wird
wiederholt durchgeführt, während sich eine Brennkraftma
schine des Fahrzeugs in Betrieb befindet. Die Routine wird
mit Schritt S11 eingeleitet, in dem bestimmt wird, ob die
erfaßte Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit Vs Null beträgt. Falls
das Fahrzeug sich im Fahrzustand befindet und die erfaßte
Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit Vs nicht Null beträgt, wird in
Schritt S11 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten. In
diesem Fall ist ein Zyklus der Durchführung der Routine ab
geschlossen. Falls das Fahrzeug steht, wobei die erfaßte
Fahrgeschwindigkeit Vs Null beträgt, wird in Schritt S11
eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten, und der Steue
rungsablauf geht zu Schritt S12 über, in dem der durch den
Betreiber angestrebte Bremsdruck selbst dann auf 6 MPa be
grenzt wird, wenn der erfaßte angestrebte Bremsdruck über
6 MPa liegt, so daß ungeachtet des erfaßten angestrebten
Bremsdrucks die Niederdruckpumpe 50 betrieben wird. Somit
wird bei stehendem Fahrzeug stets die Niederdruckpumpe 50
betrieben. Insbesondere wird der Betrag des elektrischen
Stroms, der dem Motor 54 zugeführt werden soll, in Abhän
gigkeit von dem durch den Betreiber angestrebten Bremsdruck
(6 MPa oder darunter) bestimmt, und das durch die Nieder
druckpumpe 50 unter Druck gesetzte Fluid wird den Radbrems
zylindern 18-24 zugeführt. Falls der durch den Betreiber
angestrebte Bremsdruck mehr als 6 MPa beträgt, wird der Be
trag von elektrischem Strom, der dem Obergrenzenwert 6 MPa
des angestrebten Bremsdrucks entspricht, dem Elektromotor
54 zugeführt, so daß der Fluiddruck in jedem Radbremszylin
der durch Betreiben der Niederdruckpumpe 50 auf 6 MPa einge
regelt wird. Somit verhindert die Routine zum Einschränken
des Betriebs der Hochdr 08851 00070 552 001000280000000200012000285910874000040 0002010015810 00004 08732uckpumpe einen Betrieb der Hoch
druckpumpe 52 bei stehendem oder haltendem Fahrzeug, so daß
keine übermäßig hohe Last auf die Hochdruckpumpe 52 ein
wirkt.
Der ROM 122 speichert des weiteren ein Regelprogramm
für die Durchführung einer einen Hochdruckpumpenbetrieb
einleitenden Schwellendruckänderungs-Routine zum Anheben
eines Schwellenwerts des vom Betreiber angestrebten Brems
drucks, über dem die Hochdruckpumpe 52 betrieben wird, wenn
die Anstiegsrate des erfaßten, auf jeden Radbremszylinder
(18-24) aufzubringenden angestrebten Bremsdrucks unter ei
nem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Die Anstiegsrate des
vom Betreiber angestrebten Bremsdrucks ist durch die Betä
tigungsgeschwindigkeit des Bremspedals 30 dargestellt. Die
oben bezeichnete Schwellendruckänderungs-Routine ist im Ab
laufdiagramm von Fig. 7 veranschaulicht und wird unter Be
zugnahme auf die graphische Darstellung von Fig. 8 be
schrieben.
Bei einer herkömmlichen Bremsanlage werden die Nieder
druckpumpe 50 und die Hochdruckpumpe 52 selektiv in Abhän
gigkeit davon betrieben, ob der vom Betreiber angestrebte
Bremsdruck unter einem vorgegebenen festgelegten Schwellen
wert liegt. Beispielsweise wird die Niederdruckpumpe 50 be
trieben, wenn der angestrebte Bremsdruck unter einem vorge
gebenen Schwellenwert von beispielsweise 6 MPa liegt, und
die Hochdruckpumpe 52 wird betrieben, wenn der angestrebte
Bremsdruck nicht unter 6 MPa liegt. Somit verwendet die her
kömmliche Bremsanlage den vorgegebenen festgelegten Schwel
lenwert des angestrebten Bremsdrucks, oberhalb dessen die
Hochdruckpumpe 52 ungeachtet der Anstiegsrate des vom Be
treiber angestrebten Bremsdrucks betrieben wird. Bei der
vorliegenden Ausführungsform hingegen wird der Schwellen
wert des vom Betreiber angestrebten Bremsdrucks von einem
normalen Wert von beispielsweise 6 MPa auf einen erhöhten
Wert von beispielsweise 8 MPa erhöht, wenn die Anstiegsrate
des erfaßten, vom Betreiber angestrebten Bremsdrucks unter
einem vorgegebenen unteren Grenzwert liegt. Hierbei ist an
zumerken, daß der tatsächliche Bremsdruck durch Betreiben
der Niederdruckpumpe 50 auf den angestrebten Wert von nicht
mehr als 8 MPa erhöht werden kann, während die Anstiegsrate
des angestrebten Bremsdrucks unter der vorgegebenen Unter
grenze liegt. Somit wird der Betrieb der Hochdruckpumpe 52
eingeschränkt, während die Anstiegsrate des angestrebten
Bremsdrucks vergleichsweise niedrig ist.
Die Schwellendruckänderungs-Routine von Fig. 7 wird mit
Schritt S21 eingeleitet, um zu bestimmen, ob eine Anstiegs
rate θ des vom Betreiber angestrebten Bremsdrucks gemäß der
Berechnung durch die Steuervorrichtung 116 auf der Grund
lage des Ausgangssignals des Hubsimulators 42 oder des
Hauptzylinder-Drucksensors 49 gleich einer vorgegebenen un
teren Grenze K oder niedriger als diese ist. Falls die be
rechnete Anstiegsrate θ über der vorgegebenen unteren Gren
ze K liegt, wird in Schritt S21 eine negative Entscheidung
(NEIN) erhalten, und ein Zyklus der Durchführung der Rou
tine von Fig. 7 ist abgeschlossen. Falls die Anstiegsrate θ
gleich der vorgegebenen Untergrenze K oder niedriger als
diese ist, wird in Schritt S21 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten, und der Steuerungsablauf geht über zu
Schritt S22, in dem der Schwellenwert des vom Betreiber an
gestrebten Bremsdrucks, oberhalb dessen die Hochdruckpumpe
52 betrieben wird, von dem normalen Wert von 6 MPa auf den
erhöhten Wert von 8 MPa angehoben wird. Auf Schritt S22
folgt der Schritt S23, in dem die normale Obergrenze des
Betriebsbereichs der Niederdruckpumpe 50 auf eine geänderte
Obergrenze geändert wird, um den Betriebsbereich der Niederdruckpumpe
50 zu vergrößern, wie durch die gestrichelte
Linie in Fig. 8 angezeigt ist. Demzufolge wird die Hoch
druckpumpe 52 nicht betrieben, während der angestrebte
Bremsdruck unter 8 MPa liegt (selbst während der angestrebte
Bremsdruck innerhalb eines Bereichs von 6 MPa-8 MPa liegt)
und während die Anstiegsrate des angestrebten Bremsdrucks
unter der vorgegebenen Untergrenze K liegt. Die normale und
geänderte Obergrenze sind durch jeweilige Datenabbildungen
dargestellt, die im ROM 122 gespeichert sind. In Schritt
S23 wird die geänderte Obergrenze des Betriebsbereichs der
Niederdruckpumpe 50 zum selektiven Betreiben der Nieder
druckpumpe 50 oder der Hochdruckpumpe 52 ausgewählt. Ein
Zyklus der Durchführung der Routine von Fig. 7 ist mit
Schritt S22 abgeschlossen.
Der ROM 122 des Hydraulikdrucksteuerrechners 118 der
Steuervorrichtung 116 speichert des weiteren ein Regelpro
gramm für die Durchführung einer Routine zum Erfassen, daß
das Druckbegrenzungsventil 64 aufgrund eines im Druckbe
grenzungsventil 64 verfangenen Fremdkörpers nicht geschlos
sen werden kann, und außerdem ein Regelprogramm für die
Durchführung einer Routine zum Entfernen des Fremdkörpers,
wenn der oben erwähnte Defekt des Druckbegrenzungsventils
64 erfaßt wird, damit das Druckbegrenzungsventil 64 ge
schlossen werden kann. Der für die Durchführung dieser Rou
tinen ausgelegte Rechner 118 fungiert als eine Ventilaus
fall-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen, daß das Druckbe
grenzungsventil 64 infolge eines darin verfangenen Fremd
körpers nicht geschlossen werden kann, und eine Pumpen-
/Ventil-Steuervorrichtung zum Steuern der Hochdruckpumpe 52
und der Druckerhöhungs- und Druckreduzier-Steuerventile 68-
82, um dadurch den im Druckbegrenzungsventil 64 verfangenen
Fremdkörper zu entfernen.
Die Routine für die Erfassung des Umstands, daß das
Druckbegrenzungsventil 64 nicht geschlossen werden kann,
wird durchgeführt, während die Pumpenvorrichtung 26 in Betrieb
ist, während die Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70,
76, 78 geschlossen sind. Wenn das Druckbegrenzungsventil 64
in diesem Zustand geschlossen wird, sollte der Förderdruck
der Pumpenvorrichtung 26 über einen vorgegebenen ersten Be
zugswert ansteigen, der durch den Betriebszustand der Pum
penvorrichtung 26 bestimmt wird. Falls der durch den Pum
pendrucksensor 62 erfaßte Förderdruck der Pumpenvorrichtung
26 über dem ersten Bezugswert liegt, bedeutet dies daher,
daß das Druckbegrenzungsventil 64 normal funktioniert.
Falls der erfaßte Förderdruck unter einem vorgegebenen
zweiten Bezugswert liegt, der niedriger als der erste Be
zugswert ist, wird geschlossen, daß das Druckbegrenzungs
ventil 64 offengehalten wird. In diesem Fall wird bestimmt,
daß das Druckbegrenzungsventil 64 infolge eines darin ver
fangenen Fremdkörpers nicht geschlossen werden kann.
Falls bestimmt wird, daß das Druckbegrenzungsventil 64
infolge eines darin verfangenen Fremdkörpers nicht ge
schlossen werden kann, wird bei stehendem Fahrzeug die Rou
tine zum Entfernen des Fremdkörpers durchgeführt. Wenn er
faßt wird, daß das Fahrzeug steht, wird die Routine zum Be
tätigen der Hochdruckpumpe 52 zum Fördern des unter Druck
stehenden Fluids und abwechselnden vollständigen Öffnen und
Schließen der Druckerhöhungs-Steuerventile 68, 70, 76, 78
für alle Radbremszylinder 18-24 eingeleitet. Infolgedessen
wird der auf das Druckbegrenzungsventil 64 wirkende Fluid
druck abwechselnd und abrupt erhöht und gesenkt, wodurch
pulsierende Ströme des Fluids bewirkt werden, um abwech
selnd den Öffnungsbetrag des Druckbegrenzungsventil 64 zu
erhöhen und verringern und dadurch den Fremdkörper aus dem
Druckbegrenzungsventil 64 auszuspülen. Da dieser Betrieb
bei stehendem Fahrzeug durchgeführt wird, erfährt der Fahr
zeugführer durch diesen Betrieb kein unbehagliches Gefühl.
Während die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung im vorstehenden nur veranschaulichend
beschrieben wurde, ist anzumerken, daß die vorlie
gende Erfindung mit verschiedenen Änderungen und Verbesse
rungen wie den in ABRISS DER ERFINDUNG beschriebenen ausge
führt werden kann, die dem Fachmann zugänglich sind.
Claims (14)
1. Hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraftfahrzeuge,
welche aufweist: (a) eine Mehrzahl von hydraulischen
Bremsen mit jeweiligen, hydraulisch betriebenen Rad
bremszylindern (18-24) zum Bremsen von jeweiligen Rä
dern (FL, FR, RL, RR) des Fahrzeugs, (b) einen Aus
gleichsbehälter (32), (c) eine Pumpenvorrichtung (26)
zum Unterdrucksetzen eines vom Ausgleichsbehälter emp
fangenen Arbeitsfluids; und (d) eine Mehrzahl von je
weils zwischen den Radbremszylindern sowie dem Aus
gleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung angeordneten
Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-82), wobei
jede der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen zu
mindest einen Druckerhöhungszustand besitzt, in dem das
durch die Pumpenvorrichtung unter Druck gesetzte Ar
beitsfluid an einen entsprechenden der Radbremszylinder
gefördert werden kann, und einen Druckverminderungszu
stand, in dem das unter Druck gesetzte Arbeitsfluid von
dem entsprechenden einen Radbremszylinder an den Aus
gleichsbehälter abgeführt werden kann, wobei die Brems
anlage dadurch gekennzeichnet ist, daß sie des weiteren
aufweist:
eine Schaltsteuervorrichtung (116, S1-S9) mit einer mindestens während eines Teils einer Betriebsperiode der Pumpenvorrichtung (26) betreibbaren Verbindungsvor richtung (S4-S7), in dem die Mehrzahl von Radbremszy lindern (18-24) aus mindestens einem betätigten Rad bremszylinder besteht, dessen Betrieb erforderlich ist,
und mindestens einem nicht-betätigten Radbremszylinder, dessen Betrieb nicht erforderlich ist, wobei die Ver bindungsvorrichtung mindestens eine der Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-82) steu ert, die mindestens einem der genannten mindestens ei nen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung mit dem Ausgleichsbehälter (32) für die Fluidverbindung zwischen ihnen durch die obenstehend angegebene, mindestens eine der Hydraulik druck-Steuerventilvorrichtungen verbunden ist.
eine Schaltsteuervorrichtung (116, S1-S9) mit einer mindestens während eines Teils einer Betriebsperiode der Pumpenvorrichtung (26) betreibbaren Verbindungsvor richtung (S4-S7), in dem die Mehrzahl von Radbremszy lindern (18-24) aus mindestens einem betätigten Rad bremszylinder besteht, dessen Betrieb erforderlich ist,
und mindestens einem nicht-betätigten Radbremszylinder, dessen Betrieb nicht erforderlich ist, wobei die Ver bindungsvorrichtung mindestens eine der Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-82) steu ert, die mindestens einem der genannten mindestens ei nen nicht-betätigten Radbremszylinder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung mit dem Ausgleichsbehälter (32) für die Fluidverbindung zwischen ihnen durch die obenstehend angegebene, mindestens eine der Hydraulik druck-Steuerventilvorrichtungen verbunden ist.
2. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß Anspruch 1,
bei der der Teil der Betriebsperiode der Pumpenvorrich
tung einen Teil der Betriebsperiode beinhaltet, in dem
ein Druck des Arbeitsfluids in einem jeglichen der min
destens einen betätigten Radbremszylinder nicht angeho
ben werden soll.
3. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß Anspruch 1
oder 2, bei der die Schaltsteuervorrichtung des weite
ren eine Trennvorrichtung (116, S5, S8) aufweist, die
betreibbar ist, wenn ein Druck des Arbeitsfluids in ei
nem der mindestens einen betätigten Radbremszylinder
angehoben werden soll, wobei die Trennvorrichtung die
mindestens eine der Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuer
ventilvorrichtungen (68-82) steuert, die dem mindestens
einen der mindestens einen nicht-betätigten Radbremszy
linder entspricht, so daß die Pumpenvorrichtung durch
die mindestens eine Hydraulikdruck-Steuerventilvorrich
tung vom Ausgleichsbehälter getrennt wird.
4. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einem der An
sprüche 1-3, bei der die Pumpenvorrichtung (26) eine
Niederdruckpumpe (50) sowie eine Hochdruckpumpe (52)
mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über dem
jenigen der Niederdruckpumpe liegt, wobei die Bremsan
lage welche des weiteren eine Hochdruckpumpenbetrieb-
Einschränkungsvorrichtung (116, S11, S12) zum Ein
schränken eines Betriebs der Hochdruckpumpe aufweist,
während das Kraftfahrzeug im wesentlichen steht.
5. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einem der An
sprüche 1-4, bei der die Pumpenvorrichtung (26) eine
Niederdruckpumpe (50) sowie eine Hochdruckpumpe (52)
mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über dem
jenigen der Niederdruckpumpe liegt, wobei die Bremsan
lage des weiteren eine Schwellendruck-Änderungsvorrich
tung (116, S21, S22) zum Erhöhen eines Schwellenwertes
für einen vom Betreiber gewünschten, auf die Radbrems
zylinder (18-24) aufzubringenden Arbeitsfluiddruck auf
weist, über dem die Hochdruckpumpe (52) betrieben wird,
wenn eine Anstiegsrate des vom Betreiber angestrebten
Arbeitsfluiddrucks unter einer vorgegebenen Untergrenze
liegt.
6. Hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraftfahrzeuge,
welche aufweist: (a) eine Mehrzahl von hydraulischen
Bremsen mit jeweiligen, hydraulisch betriebenen Rad
bremszylindern (18-24) zum Bremsen von jeweiligen Rä
dern (FL, FR, RL, RR) des Fahrzeugs, (b) einen Aus
gleichsbehälter (32), (c) eine Pumpenvorrichtung (26)
zum Unterdrucksetzen eines vom Ausgleichsbehälter emp
fangenen Arbeitsfluids, wobei die Pumpenvorrichtung ei
ne Niederdruckpumpe (50) sowie eine Hochdruckpumpe (52)
mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über dem
jenigen der Niederdruckpumpe liegt; und (d) eine Mehr
zahl von jeweils zwischen den Radbremszylindern sowie
dem Ausgleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung ange
ordneten Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-
82), wobei jede der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrich
tungen zumindest einen Druckerhöhungszustand besitzt,
in dem das durch die Pumpenvorrichtung unter Druck ge
setzte Arbeitsfluid an einen entsprechenden der Rad
bremszylinder gefördert werden kann, und einen Druck
verminderungszustand, in dem das unter Druck stehende
Arbeitsfluid aus dem entsprechenden einen Radbremszy
linder an den Ausgleichsbehälter abgeführt werden kann,
wobei die Bremsanlage dadurch gekennzeichnet ist, daß
sie des weiteren aufweist:
eine Hochdruckpumpenbetrieb-Einschränkungsvorrichtung
(116, S11, S12) zum Einschränken eines Betriebs der
Hochdruckpumpe, während das Kraftfahrzeug im wesentli
chen steht.
7. Hydraulisch betriebene Bremsanlage für Kraftfahrzeuge,
welche aufweist: (a) eine Mehrzahl von hydraulischen
Bremsen mit jeweiligen, hydraulisch betriebenen Rad
bremszylindern (18-24) zum Bremsen von jeweiligen Rä
dern (FL, FR, RL, RR) des Fahrzeugs, (b) einen Aus
gleichsbehälter (32), (c) eine Pumpenvorrichtung (26)
zum Unterdrucksetzen eines vom Ausgleichsbehälter emp
fangenen Arbeitsfluids, wobei die Pumpenvorrichtung ei
ne Niederdruckpumpe (50) sowie eine Hochdruckpumpe (52)
mit einem maximalen Förderdruck aufweist, der über dem
jenigen der Niederdruckpumpe liegt; und (d) eine Mehr
zahl von jeweils zwischen den Radbremszylindern sowie
dem Ausgleichsbehälter und der Pumpenvorrichtung ange
ordneten Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-
82), wobei jede der Hydraulikdruck-Steuerventilvorrich
tungen zumindest einen Druckerhöhungszustand besitzt,
in dem das durch die Pumpenvorrichtung unter Druck ge
setzte Arbeitsfluid an einen entsprechenden der Rad
bremszylinder gefördert werden kann, und einen Druck
verminderungszustand, in dem das unter Druck gesetzte
Arbeitsfluid aus dem entsprechenden einen Radbremszy
linder an den Ausgleichsbehälter abgeführt werden kann,
wobei die Bremsanlage dadurch gekennzeichnet ist, daß
sie des weiteren aufweist:
eine Schwellendruck-Änderungsvorrichtung (116, S21,
S22) zum Erhöhen eines Schwellenwertes für einen vom
Betreiber gewünschten, auf die Radbremszylinder (18-24)
aufzubringenden Arbeitsfluiddruck, über dem die Hoch
druckpumpe (52) betrieben wird, wenn eine Anstiegsrate
des vom Betreiber angestrebten Arbeitsfluiddrucks unter
einer vorgegebenen Untergrenze liegt.
8. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß Anspruch 7,
welche des weiteren aufweist:
ein durch einen Betreiber des Kraftfahrzeugs betätigba res Bremsenbetätigungselement (30);
eine Betriebserfassungsvorrichtung (42, 49) zum Erfas sen eines Betriebszustands des Bremsenbetätigungsele ments; und
eine Bestimmungseinrichtung (118) zum Bestimmen der An stiegsrate des vom Betreiber angestrebten, auf die Rad bremszylinder aufzubringenden Arbeitsfluiddrucks auf der Grundlage des Betriebszustands des Bremsenbetäti gungselements gemäß der Erfassung durch die Betriebser fassungsvorrichtung.
ein durch einen Betreiber des Kraftfahrzeugs betätigba res Bremsenbetätigungselement (30);
eine Betriebserfassungsvorrichtung (42, 49) zum Erfas sen eines Betriebszustands des Bremsenbetätigungsele ments; und
eine Bestimmungseinrichtung (118) zum Bestimmen der An stiegsrate des vom Betreiber angestrebten, auf die Rad bremszylinder aufzubringenden Arbeitsfluiddrucks auf der Grundlage des Betriebszustands des Bremsenbetäti gungselements gemäß der Erfassung durch die Betriebser fassungsvorrichtung.
9. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einem der An
sprüche 1-8, bei der die Pumpenvorrichtung (26) eine
Hochdruckpumpe (52) und ein mit der Hochdruckpumpe par
allel geschaltetes Druckbegrenzungsventil (64) auf
weist.
10. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einem der An
sprüche 1-8, bei der die Pumpenvorrichtung (26) eine
Hochdruckpumpe (52) sowie eine parallel zur Hochdruck
pumpe geschaltete Reihenschaltung aus einem Druckbe
grenzungsventil (64) und einem Drosselelement (66) auf
weist.
11. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß Anspruch 9
oder 10, welche des weiteren eine bei stehendem Kraft
fahrzeug betreibbare Pumpen-/Ventil-Steuervorrichtung
(116) aufweist, wobei die Pumpen-/Ventil-Steuervorrich
tung die Hochdruckpumpe (52) betätigt und die Hydrau
likdruck-Steuerventilvorrichtungen (68-82) derart steu
ert, daß sie die Hochdruckpumpe abwechselnd mit den
Radbremszylindern (18-24) verbindet und von diesen
trennt, um pulsierende Ströme des Arbeitsfluids hervor
zurufen und dadurch das Druckbegrenzungsventil abwech
selnd zu öffnen und zu schließen, um so einen darin
verfangenen Fremdkörper zu entfernen.
12. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß Anspruch 11,
welche des weiteren eine Ausfallerfassungsvorrichtung
(116) aufweist, die erfaßt, daß das Druckbegrenzungs
ventil (64) nicht geschlossen werden kann, und bei der
die Pumpen-/Ventil-Steuervorrichtung betrieben wird,
wenn die Ausfallerfassungsvorrichtung erfaßt hat, daß
sich das Druckbegrenzungsventil nicht schließen läßt.
13. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einem der An
sprüche 1-12, bei der die Pumpenvorrichtung eine Hoch
druckpumpe (52) und einen Elektromotor (56) zum Antrei
ben der Hochdruckpumpe aufweist, wobei die Bremsanlage
des weiteren eine EIN/AUS-Pumpensteuervorrichtung (116)
zum Steuern des Elektromotors aufweist, und die
EIN/AUS-Steuervorrichtung einen EIN-Zustand besitzt, in
dem dem Elektromotor ein vorgegebener Betrag von elek
trischem Strom zugeführt wird, sowie einen AUS-Zustand,
in dem dem Elektromotor der vorgegebene Betrag von
elektrischem Strom nicht zugeführt wird.
14. Hydraulisch betriebene Bremsanlage gemäß einem der An
sprüche 1-13, bei der die Schaltsteuervorrichtung (116,
S1-S8) des weiteren aufweist: eine Trennungssteuervor
richtung (S5-S78) zum Steuern der mindestens einen der
Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtungen
(68-82), die dem mindestens einen der mindestens einen
nicht-betätigten Radbremszylinder entsprechen, so daß
die Pumpenvorrichtung (26) durch die mindestens eine
der Mehrzahl von Hydraulikdruck-Steuerventilvorrichtun
gen vom Ausgleichsbehälter (32) getrennt wird, nachdem
die Pumpenvorrichtung durch die Verbindungsvorrichtung
(116, S4-S7) mit dem Ausgleichsbehälter verbunden
wurde.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11094808A JP2000280881A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 車両用液圧ブレーキシステム |
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DE (1) | DE10015810A1 (de) |
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- 1999-04-01 JP JP11094808A patent/JP2000280881A/ja active Pending
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2000
- 2000-03-30 DE DE2000115810 patent/DE10015810A1/de not_active Withdrawn
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WO2008017713A1 (de) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Bremssystem für kraftfahrzeuge |
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