DE10064201B4

DE10064201B4 - Bremsdrucksteuergerät mit einer Einrichtung zur Diagnose manuell betriebener Hydrauliksysteme

Info

Publication number: DE10064201B4
Application number: DE10064201A
Authority: DE
Inventors: Fumiaki Toyota Kawahata; Tetsuya Toyota Miyazaki; Hirohiko Toyota Morikawa; Akihiro Toyota Otomo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: JP2001180463A; US20010006308A1; DE10064201A1; JP3851043B2; US6425644B2

Abstract

Bremsdrucksteuergerät für eine hydraulisch betriebene Bremsanlage mit Radbremszylindern (20; 28), die Folgendes aufweist:
ein erstes Hydrauliksystem (280), das einen ersten Hydraulikdrucklieferanten (31) aufweist, der energiebetrieben ein Arbeitsmedium unter Druck setzt, und den Druck des Arbeitsmediums steuern kann, das den Radbremszylindern (20; 28) vom ersten Hydraulikdrucklieferanten (31) zum Betrieb der Bremse (18, 26) mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium zur Verfügung gestellt wird;
ein zweites Hydrauliksystem (282), das eine manuell bedienbare Bremseinrichtung (10) und einen zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) aufweist, der durch eine Betätigung des Bremspedals (10) bedient wird, um das Arbeitsmedium unter einen von der Bremskraft abhängigen Druck zu setzen, so dass das Arbeitsmedium, das vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) unter Druck gesetzt wird, den Radbremszylindern (20; 28) zum Betrieb der Bremse (18; 26) zugeführt wird; und
eine Hubsimulatoreinrichtung (159), die einen Hubsimulator (156) und ein Simulatorabsperrventil (158) aufweist, die mit dem zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) verbunden sind, wobei...

Description

Bremsdrucksteuergerät mit einer Einrichtung zur Diagnose manuell betriebener Hydrauliksysteme Die vorliegende Erfindung offenbart ein Bremsdrucksteuergerät, das eine Diagnoseeinrichtung enthält.
JP-A-10-100884 offenbart ein Beispiel eines Bremsdrucksteuergeräts, das eine Diagnoseeinrichtung enthält. Das Bremsdrucksteuergerät nach dieser Offenbarung enthält

(1) ein erstes Hydrauliksystem, das einen ersten hydraulischen Drucklieferanten enthält, der energiebetrieben ist, um ein Arbeitsmedium unter Druck zu setzen, und die Möglichkeit hat, einen Druck des unter Druck gesetzten Arbeitsmediums zu steuern, um eine Bremse mit dem unter Druck gesetzten Arbeitsmedium, das der erste hydraulische Drucklieferant liefert, zu betreiben,
(2) ein zweites Hydrauliksystem, das einen zweiten hydraulischen Drucklieferanten in Form eines Geberzylinders enthält, der durch eine Bedienkraft, die auf eine handbetriebene Bremseinheit wirkt, bedient wird, um das Arbeitsmedium auf einen Druck zu bringen, der mit der Bedienkraft in Beziehung steht, um die Bremse mit dem vom Geberzylinder bereitgestellten unter Druck stehenden Arbeitsmedium zu bedienen,
(3) eine Umschalteinrichtung, um zwischen einem ersten Zustand, in dem die Bremse mit dem unter Druck stehenden Medium vom ersten Drucklieferanten versorgt wird und einem zweiten Zustand, in dem die Bremse mit dem unter Druck stehenden Medium vom zweiten Drucklieferanten versorgt wird, umzuschalten, und
(4) eine Diagnoseeinheit, die dazu dient, das zweite Hydrauliksystem auf Basis des Drucks des Arbeitsmediums im Geberzylinder und des Drucks des Arbeitsmediums in der Bremse auf Fehler zu prüfen.

Im Bremsdrucksteuergerät nach der oben genannten Öffenbarung wird der zweite hydraulische Drucklieferant dazu genutzt, das unter Druck stehende Arbeitsmedium auf Basis der Bedienkraft der manuell bzw. handbetriebenen Bremsbedieneinrichtung bereitzustellen, aber der Druck des unter Druck stehenden Arbeitsmediums, das vom zweiten Drucklieferanten bereitgestellt wird, ist nicht höher als ein Druck, der mit der Bedienkraft der handbetriebenen Bremsbedieneinrichtung in Beziehung steht. Daher kann die Diagnoseeinheit, die in diesem konventionellen Bremsdrucksteuergerät genutzt wird, einen Nachteil haben, wenn die Diagnoseeinrichtung für ein zweites Hydrauliksystem genutzt wird, das einen zweiten hydraulischen Drucklieferanten enthält, der dazu angepaßt ist, das Arbeitsmedium mit einem Druck, der höher als ein Druck ist, der mit der Bedienkraft der Bremseinheit in Beziehung steht, bereitzustellen.
Die DE 199 14 450 A1 stellt ein Bremssystem vor, bei dem ein zusätzliches steuerbares Ventil zwischen Normal- und Unterdruckkammer eines Bremskraftverstärkers vorgesehen ist. Sobald dieses Ventil durch eine Steuerung geöffnet wird, wirkt eine Kraft vom Bremskraftverstärker auf den Hauptzylinder, ähnlich wie bei einer herkömmlichen Bremsung durch den Fahrer. Dadurch kann ohne eine zusätzliche hydraulische Pumpe Bremsdruck aufgebaut werden, auch wenn der Fahrer nicht bremst, beispielsweise um die Bremsen bei einer Antischlupfregelung einsetzen zu können. Sobald das zusätzliche Ventil geöffnet wird, wird zudem der Hubsimulator durch ein weiteres Ventil vom Bremssystem getrennt.
Auch die DE 38 28 931 A1 , die den nächstliegenden Stand der Technik bildet, offenbart ein Bremssystem, das einen ersten und einen zweiten Drucklieferanten aufweist, wobei der zweite Drucklieferant eine Bremse mit einem unter Druck stehenden Arbeitsmedium versorgt, wenn ein Sensor feststellt, dass eine Beziehung zwischen der Betätigung des ersten Drucklieferanten und der Bremsverzögerung nicht einer vorher bestimmten Beziehung entspricht. Dazu misst das System eine direkt mit der Betätigung verbundene Größe wie den Druck des Arbeitsmediums und eine weitere, nicht direkt mit dem Druck des Arbeitsmediums verbundene Größe wie die Radumfangsgeschwindigkeit oder ähnliche Raddaten. Mit diesem System kann eine Störung festgestellt werden, es ist jedoch nicht feststellbar, wo sie herrührt. Zudem kann ein Versagen eines Drucksensors in diesem System zur Blockade der Räder führen, wenn beispielsweise die Bremse betätigt wird und ein Sensor fälschlicherweise keine Druckänderung meldet.
Schließlich erörtert die JP 112 782 38 A eine Vorrichtung zum Erfassen eines Lecks im System. Nach der Lehre dieser Druckschrift wird ein Hub eines Bremspedals mit dem Druckanstieg im System in Beziehung gesetzt. Falls diese Beziehung nicht eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wird eine Warnung ausgegeben. Der im Bremssystem vorhandene Hubsimulator wird nach dieser Entgegenhaltung nicht im Einzelnen geprüft.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremsdrucksteuergerät zu offenbaren, das eine Diagnoseeinrichtung enthält, die dazu geeignet ist, ein zweites Hydrauliksystem zu diagnostizieren, das einen zweiten hydraulischen Drucklieferanten enthält, der dazu genutzt wird, das Arbeitsmedium mindestens auf einen Druck zu bringen, der mit der Bedienkraft der Bremseinheit in einer Beziehung steht, wobei das Bremsdrucksteuergerät eine Hubsimulatoreinrichtung aufweist und die Diagnoseeinrichtung auch die Hubsimulatoreinrichtung prüfen kann.
Die oben genannte Aufgabe kann nach irgendeiner der folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht werden, und Kombinationen von Einzelelementen oder technischen Eigenschaften können in der einen oder anderen vorgestellten Ausführungsform erläutert werden, wenn dies geeignet erscheint. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die technischen Eigenschaften oder Kombinationen dieser Eigenschaften beschränkt, die hier nur zur Erläuterung beschrieben werden. Weiter muß eine Mehrzahl von Einzelheiten oder Eigenschaften, die in einer der folgenden Ausführungsformen der Erfindung enthalten sind, nicht unbedingt in dieser Form zusammengehören, und die Erfindung kann auch ohne einige der beschriebenen Elemente in gleicher Weise ausgeführt werden.
Im Bremsdrucksteuergerät nach der ersten Ausführungsform dieser Erfindung kann das zweite Hydrauliksystem, das dazu dient, das Arbeitsmedium auf einen Druck zu bringen, der höher ist als ein Druck, der mit der Bedienkraft der Bremseinheit in Beziehung steht, durch die Diagnoseeinrichtung auf der Grundlage des Drucks des Arbeitsmediums im zweiten Hydrauliksystem auf Fehler überprüft werden. Wie noch im Detail bei den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, kann die Zeit, die dazu benötigt wird, das zweite Hydrauliksystem zu überprüfen, deutlich reduziert werden. Es wird festgestellt, dass ein Unterschied zwischen dem Druck des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten und dem Druck des Arbeitsmediums in der Bremse im Allgemeinen größer ist als ein Unterschied zwischen dem Druck des Arbeitsmediums im Geberzylinder und dem Druck des Arbeitsmediums in der Bremse. Wenn das zweite Hydrauliksystem auf der Grundlage der Unterschiede zwischen dem Druck des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten und dem Druck des Arbeitsmediums in der Bremse überprüft würde, wie es im herkömmlichen Bremsdrucksteuergerät geschieht, in dem das zweite Hydrauliksystem auf der Basis des Unterschieds zwischen dem Druck im Geberzylinder und dem Druck des Arbeitsmediums in der Bremse überprüft würde, wird mehr Zeit benötigt, bis sich der Druck des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten und in der Bremse angeglichen hätte. Das vorliegende Bremsdrucksteuergerät hat den weiteren Vorteil, dass ein hydraulischer Verstärker, der im zweiten hydraulischen Drucklieferanten integriert ist, überprüft werden kann. Im herkömmlichen Bremsdrucksteuergerät kann der hydraulische Verstärker nicht überprüft werden.
Der Druck des Arbeitsmediums im zweiten Hydrauliksystem, auf dessen Grundlage das zweite Hydrauliksystem überprüft wird, kann der Druck des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten, der Druck des Arbeitsmediums in einem Durchlaß für das Arbeitsmedium, der einen zweiten hydraulischen Drucklieferanten und einen Bremszylinder verbindet, oder ein Druck in der Bremse während der Bedienung der Bremse mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium, das von dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten zur Verfügung gestellt wurde, sein.
Zu den Fehlern im zweiten Hydrauliksystem, die durch die Diagnoseeinrichtung erkannt werden können, gehören: Fehler von Teilen des zweiten Hydrauliksystems (z. B. ein Fehler des zweiten hydraulischen Drucklieferanten) und Feh ler der Fühler, die dazu dienen die Betriebszustände der oben genannten Teile (z. B. ein Fehler eines Druckfühlers, der dazu dient, den Druck des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten zu erkennen). Wenn das Bremsdrucksteuergerät dazu angepaßt wurde, den Druck des Arbeitsmediums, das durch den ersten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzt wurde, auf Basis der oben genannten Fühler zu steuern, können diese Fühler als Teile des ersten Hydrauliksystems angesehen werden. Da diese Fühler dazu benutzt werden, die Betriebszustände von Teilen des zweiten Hydrauliksystems zu erkennen, werden die Fühler in der vorliegenden Anwendung als Teile des zweiten Hydrauliksystems betrachtet.
In der obigen ersten Ausführungsform, ist der ”mit der Bedienkraft in einer Beziehung stehende Druck” der handbetriebenen Bremseinrichtung typischerweise ein Druck, der linear proportional zur Bedienkraft der Bremsbedieneinrichtung ist. Der Druck muß jedoch nicht in einer linear proportionalen Beziehung zur Bedienkraft stehen, wenn der fragliche Druck in Abhängigkeit von der Bedienkraft bestimmt wird.
Insbesondere schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1.
Es gibt ein bekanntes Ideal oder eine normale Beziehung zwischen der Größe des Arbeitshubs der Bremseinheit und der Größe der Druckänderung des vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmediums, solange die Hubsimulatoreinrichtung normal arbeitet. Durch Vergleich einer Beziehung zwischen den festgestellten aktuellen Werten der Änderung dieser beiden Parameter mit der normalen Beziehung kann die Hubsimulatoreinrichtung auf Fehler überprüft werden.
Fehler des Hubsimulators können ein Flüssigkeitsleck im Hubsimulator oder einen Fehler des Simulatorabsperrventils (Klemmen eines Ventilteils im offenen oder geschlossenen Zustand des Ventils) sein.
Wenn die Änderung des Druckes im Arbeitsmedium im zweiten hydraulischen Drucklieferanten im Verhältnis zur Änderung des Bremsbedienhubs ungewöhnlich klein ist, wenn das Simulatorabsperrventil geschlossen sein sollte, zeigt dies an, dass das Simulatorabsperrventil fälschlich auf Grund des Klemmens eines Ventilteils im offenen Zustand verharrt.
Wenn die Änderung des Druckes im Arbeitsmedium im zweiten hydraulischen Drucklieferanten in der Bremseinheit ungewöhnlich groß ist, während das Simulatorabsperrventil offen sein sollte, zeigt dies an, dass das Simulatorabsperrventil fälschlich auf Grund des Klemmens eines Ventilteils im geschlossenen Zustand verharrt.
Wenn die Größe der Änderung des Druckes im Arbeitsmedium vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten im Vergleich zur Bremseinheit extrem gering ist, während das Simulatorabsperrventil offen steht, zeigt dies, dass das Arbeitsmedium aus dem Hubsimulator leckt.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 3.
Die Hubsimulatoreinrichtung kann unabhängig davon, ob der erste oder zweite Zustand von der Umschalteinrichtung festgelegt wurde, überprüft werden. Wenn das Simulatorabsperrventil geschlossen wird, während der erste Zustand eingestellt ist, wird der Arbeitshub für den Bediener des vorliegenden Geräts (z. B. den Fahrer eines Fahrzeugs, das mit dem Gerät ausgestattet ist) unerwartet auf einen sehr geringen Wert reduziert. Im zweiten Zustand bedeutet das Umschalten des Simulatorabsperrventils in den geschlossenen Zustand keine Verringerung des Bremsbedienhubs, da das unter Druck stehende Arbeitsmedium vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten an den Bremszylinder geliefert wird.
Der Bremszylinder kann auf Grundlage der Anzahl der Bremsarbeitshübe und des Drucks des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten auf das Vorhandensein von Luft überprüft werden, solange die Umschalteinrichtung den zweiten Zustand eingestellt hat. Wenn die Änderung des Drucks des Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten durch den Bedienhub der Bremse ungewöhnlich gering ist, ist es jedoch nicht möglich zu entscheiden, ob das Simulatorabsperrventil unerwartet offen bleibt oder ob Luft im Bremszylinder enthalten ist. In diesem Fall wird die Diagnose in gleicher Weise wiederholt, nachdem der Betriebszustand des Geräts vom zweiten zum ersten Zustand umgeschaltet wurde. Diese Diagnose ermöglicht es, zu entscheiden, ob der Bremszylinder Luft enthält oder das Simulatorabsperrventil nicht normal funktioniert.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 4.
Die Menge des unter Druck gesetzten Arbeitsmediums, die vom zweiten Drucklieferanten an die Vielzahl von Bremszylindern geschickt wird, ist geringer, wenn das Verbindungsventil geschlossen ist, als wenn das Verbindungsventil offen ist. Entsprechend ist die Größe der Änderung des Drucks im Arbeitsmediums im zweiten hydraulischen Drucklieferanten auf Grund der Größe der Änderung des Bremsarbeitshubs bei geschlossenem Verbindungsventil größer als bei offenem Verbindungsventil, wenn die Hubsimulatoreinrichtung normal arbeitet. Somit kann mit einem höheren Grad an Genauigkeit bestimmt werden, ob die Hubsimulatoreinrichtung normal arbeitet oder nicht, wenn das Verbindungsventil geschlossen ist.
Es wird außerdem festgestellt, dass der Betriebszustand der Bremsbedieneinrichtung dem Betriebszustand bei geschlossenem Verbindungsventil ähnlicher ist als bei offenem Verbindungsventil, solange die Hubsimulatoreinrichtung durch die Diagnoseeinrichtung im zweiten Zustand des Geräts überprüft wird. Das heißt, dass der zweite hydraulische Drucklieferant von den Bremszylindern getrennt und mit dem Hubsimulator verbunden ist, wenn sich das Gerät im ersten Zustand befindet. Im zweiten Zustand, in dem die Hubsimulatoreinrichtung geprüft wird, ist der Betriebszustand der Bremseinrichtung, den der Bediener des Geräts fühlt, dem im ersten Zustand ähnlicher, wenn einige der Bremszylinder vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten durch das Verbindungsventil getrennt sind, als wenn alle Bremszylinder mit dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten verbunden sind.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 5.
Solange das Simulatorabsperrventil geschlossen ist, wird der Bremsarbeitshub nicht außergewöhnlich groß werden, selbst wenn das Freigabeventil offen ist. Solange das Simulatorabsperrventil jedoch offen ist, kann der Bremsarbeitshub außergewöhnlich groß werden, wenn das Freigabeventil offen ist.
Demgemäß kann die Hubsimulatoreinrichtung präzise überprüft werden, in dem das Simulatorabsperrventil und das Freigabeventil wie oben gezeigt geeignet gesteuert werden.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 6.
Solange das Gerät im ersten Zustand ist, wird der Betriebszustand der Bremse nicht notwendigerweise sofort beeinflußt, wenn ein Fehler in der Hubsimulatoreinrichtung eintritt. Ein Fehler der Hubsimulatoreinrichtung kann je doch eine ungewöhnlich große Vergrößerung oder Verkleinerung des Arbeitshubs der Bremseinheit zur Folge haben. Daher ist es zweckmäßig, eine Alarmeinrichtung vorzusehen, um dem Bediener des Geräts darüber zu informieren, dass ein Fehler in der Hubsimulatoreinrichtung auftrat.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 7.
Wenn beispielsweise der Hydraulikverstärker oder Geberzylinder des zweiten Hydrauliksystems als fehlerhaft geprüft wurde, schaltet die Steuerungseinheit die Umschalteinrichtung so, dass diese den ersten Zustand herstellt, so dass die Bremse mit dem vom ersten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmedium arbeitet. Wenn die Diagnose im ersten Zustand durchgeführt wird, wird der erste Zustand beibehalten. Wenn die Diagnose im zweiten Zustand durchgeführt wird, wird der Betriebszustand des Geräts vom zweiten zum ersten Zustand umgeschaltet. Im ersten Zustand wird die Bremskraft, die die Bremse erzeugt, auf Grund des Fehlers des zweiten Hydrauliksystems nicht reduziert.
Wenn irgendein Sensor im zweiten Hydrauliksystem als fehlerhaft geprüft wurde, kann die Steuerung so angepaßt werden, dass sie über die Umschalteinrichtung den zweiten Zustand einstellt. Die Diagnose, die im ersten Zustand durchgeführt wird, nutzt normalerweise die Ausgabe des Sensors oder der Sensoren des zweiten Hydrauliksystems. In diesem Fall kann der Betriebszustand des Geräts vom ersten zum zweiten Zustand umgeschaltet werden, falls es nicht einen Sensor oder Sensoren gibt, der oder die den Sensor oder die Sensoren, der oder die als fehlerhaft geprüft wurden, ersetzt, wie unten mit Bezug auf die folgende Ausführungsform (20) beschrieben. Es wird vom ersten in den zweiten Zustand gewechselt, wenn ein festgestellter Fehler es schwierig oder unmöglich macht, den Druck des Arbeitsmediums in der Bremse in der benötigten Weise zu steuern.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 8.
Das zweite Hydrauliksystem kann eine Vielzahl von Sensoren oder Detektoren enthalten, von denen mindestens einer dazu genutzt wird, den Druck des Arbeitsmediums in der Bremse im ersten Zustand zu prüfen. In diesem Fall kann das Gerät einen Sensor oder Sensoren enthalten, der oder die den oben genannten mindestens einen Sensor ersetzen können, wenn letzterer als fehlerhaft geprüft wurde. Zum Beispiel wird die Ausgabe eines Druckfühlers am Geberzylinder, der den Druck im Geberzylinder des zweiten hydraulischen Drucklieferanten erkennt, dazu genutzt, den Druck des Arbeitsmediums in der Bremse zu kontrollieren, solange der Druckfühler am Geberzylinder normal ist. Wenn eine Abnormalität dieses Druckfühlers am Geberzylinder gefunden wurde, kann die Ausgabe eines Hubsensors, der den Arbeitshub der Bremseinheit erkennt, dazu genutzt werden, den Druck des Arbeitsmediums in der Bremse zu prüfen. In einem anderen Aufbau, in dem der Druck des Arbeitsmediums in der Bremse auf der Grundlage des erkannten Drucks im Geberzylinder und des erkannten Arbeitshubs der Bremse kontrolliert wird, kann die Steuerung des Drucks des Arbeitsmediums in der Bremse auch auf der Grundlage nur des festgestellten Bremsarbeitshubs durchgeführt werden, wenn der Fühler, der den Druck im Geberzylinder erkennt, oder der Geberzylinder an sich als fehlerhaft geprüft werden. In einem weiteren alternativen Aufbau wird die Kontrolle des Drucks des Arbeitsmediums in der Bremse auf der Grundlage des erkannten Drucks des Arbeitsmediums im Geberzylinder und des erkannten Drucks des Arbeitsmediums im hydraulischen Verstärker durchgeführt. In diesem Fall kann die Kontrolle auf der Grundlage nur des bekannten Drucks im Geberzylinder durchgeführt werden, wenn der Fühler, der den Druck im hydraulischen Verstärker er kennt, oder der hydraulische Verstärker an sich als fehlerhaft erkannt wird.
”Fehlfunktionen, die mit mindestens einem der vorher bestimmten Sensoren verbunden sind”, können Fehlfunktionen des Sensors oder der Sensoren an sich sein oder Fehlfunktionen einer Einrichtung oder von Einrichtungen, deren Betriebszustände oder physikalische Werte durch den oder die Sensoren erkannt werden.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 10.
Das Arbeitsmedium wird vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter einen Druck gesetzt, der vom Betriebswert der Bremseinheit abhängt. Das heißt, dass es ein voreingestelltes Ideal oder eine normale Beziehung zwischen dem Betriebswert der Bremseinheit und dem Druck des durch den zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmediums gibt. Demgemäß kann das zweite hydraulische System auf der Basis einer Beziehung zwischen den aktuell festgestellten Werten dieser beiden Parameter und dem Vergleich mit der normalen Beziehung überprüft werden.
Im Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 10 kann die Diagnoseeinrichtung das zweite Hydrauliksystem überprüfen, während entweder der erste oder der zweite Zustand durch die Umschalteinrichtung eingestellt ist. Normalerweise ist die Beziehung zwischen dem Betriebswert der Bremseinheit (Bremsbedienhub und -druck) und dem Druck des Arbeitsmediums im zweiten Drucklieferanten im ersten Zustand verschieden von dem im zweiten Zustand. In jedem dieser beiden Zustände kann jedoch das zweite Hydrauliksystem überprüft werden, indem geprüft wird, ob das vorgegebene Ideal oder die normale Beziehung zwischen den festgestellten Werten der beiden Parameter besteht.
Weiterhin kann die Anwesenheit von Luft in den Bremszylindern auf Grund einer Beziehung zwischen dem Arbeitshub (als dem Betriebswert) der Bremseinheit und dem Druck des Arbeitsmediums vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten im zweiten Zustand des Geräts im Zylinder der Bremse überprüft werden. Ein vergleichsweise geringer Anstieg des Drucks des Arbeitsmediums im Bremszylinder beim Anstieg des Arbeitshubes zeigt die Anwesenheit von Luft im Bremszylinder an.
Die Genauigkeit der Diagnose des zweiten hydraulischen Drucklieferanten kann erhöht werden, wenn die Diagnose auf der Grundlage des Drucks des unter Druck gesetzten Arbeitsmediums, das vom Hochdrucklieferanten zur Verfügung gestellt wird, und dem Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten gestellt wird. Wenn der Druck des Hochdrucklieferanten geringer als ein voreingestellter Schwellwert ist, kann der Druck des Arbeitsmediums, das vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzt wurde, abnormal gering sein oder das Arbeitsmedium kann gar nicht vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzt werden. Wenn der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten außergewöhnlich gering ist, während der Druck des Hochdrucklieferanten in einem normalen Bereich liegt, bedeutet dies, dass der zweite hydraulische Drucklieferant nicht normal funktioniert.
Der Hochdrucklieferant des zweiten hydraulischen Systems kann von einem Hochdrucklieferanten des ersten hydraulischen Systems getrennt sein. Alternativ kann ein einzelner Hochdrucklieferant sowohl für das erste als auch für das zweite System gemeinsam genutzt werden. Im letzteren Fall wird das Bremsdrucksteuergerät vereinfacht und verkleinert.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 11.
Im Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 11 kann die Diagnoseeinrichtung so eingestellt werden, dass sie einen Fehler des zweiten hydraulischen Drucklieferanten feststellt, wenn der Druck des Arbeitsmediums im Verstärkerraum des hydraulischen Verstärkers geringer als ein voreingestellter Schwellenwert (unteres Limit) ist. In diesem Fall wird festgestellt, dass mindestens der hydraulische Verstärker nicht normal funktioniert. Der Schwellenwert, den die Diagnoseeinrichtung nutzt, kann ein Wert sein, der nahe beim Atmospärendruck liegt.
Im Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 11, in dem sowohl der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer als auch der Druck des Arbeitsmediums im Verstärkerraum des hydraulischen Verstärkers durch die Diagnoseeinheit genutzt wird, um das zweite Hydrauliksystem zu überprüfen, kann das zweite Hydrauliksystem mit einem höheren Grad an Genauigkeit überprüft werden, als wenn nur der Druck des Arbeitsmediums im Verstärkerraum für die Prüfung verwendet würde. Außerdem hat der vorliegende Aufbau den Vorteil, eine genauere Diagnose des zweiten Hydrauliksystems zu erlauben, beispielsweise eine Diagnose, ob der hydraulische Verstärker oder der Geberzylinder fehlerhaft arbeiten.
Das zweite Hydrauliksystem ist im Allgemeinen so konzipiert, dass der Druck des Arbeitsmediums im Geberzylinder und der Druck des Arbeitsmediums im hydraulischen Verstärker gleich sind. Es wird außerdem festgestellt, dass das Arbeitsmedium in der Druckerzeugungskammer auf einen Druck gebracht wird, der vom Weg des sich vorwärtsbewegenden Druck erzeugenden Kolben abhängt, so dass es möglich ist zu entscheiden, ob der Druck erzeugende Kolben nur durch die Kraft der Bremsbedieneinrichtung oder durch die Kraft der Bremsbedieneinrichtung und eine Hilfskraft auf Grund des Drucks des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer bewegt wurde, wenn der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugerkammer des Geberzylinders höher als ein voreingestellter Schwellwert oder unterer Grenzwert ist. Es ist außerdem möglich festzustellen, dass der hydraulische Verstärker nicht normal funktioniert, wenn der Druck des Arbeitsmediums im Verstärkerraum geringer als der vorgegebene Schwellwert ist, wie oben mit Bezug auf Anspruch 11 beschrieben.
Somit erhöht die Nutzung des Drucks des Arbeitsmediums im Geberzylinder und des Drucks des Arbeitsmediums im hydraulischen Verstärker die Genauigkeit oder Verlässlichkeit der Diagnose des zweiten Hydrauliksystem durch die Diagnoseeinheit, oder sie erlaubt eine detaillierte Diagnose des zweiten Hydrauliksystems. Zum Beispiel kann die Diagnoseeinrichtung so angeordnet werden, dass sie feststellt, dass das zweite Hydrauliksystem normal arbeitet, wenn der Druck des Arbeitsmediums im Geberzylinder und im hydraulischen Verstärker gleich sind, und wenn diese Drücke beide höher als die jeweiligen Schwellwerte sind. Weiterhin kann die Diagnoseeinrichtung feststellen, dass der Geberzylinder und hydraulische Verstärker beide normal arbeiten, wenn sie den oben angegebenen Bedingungen genügen.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 12.
Solange das Verbindungsventil offen ist, wird das vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzte Arbeitsmedium durch den zugehörigen Hauptdurchlaß und Verbindungsdurchlaß an alle der mindestens zwei Bremszylinder geliefert. Solange das Verbindungsventil geschlossen ist, wird das Arbeitsmedium, das von dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzt wird, nicht an den oder die Bremszylinder, der oder die durch den Verbindungsdurchlaß mit dem Hauptdurchlaß verbunden sind, geliefert. Auf Grund dieser Tatsache kann jeder Bremszylinder auf Grundlage der Anzahl der Änderungen des Bremshubes und des Drucks im Arbeitsmediums am zweiten hydraulischen Drucklieferanten bei offenem Verbindungsventil und bei geschlossenem Verbindungsventil auf das Vorhandensein von Luft überprüft werden.
Zum Beispiel können die beiden Bremszylinder mit dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten so verbunden sein, dass einer der Bremszylinder direkt durch den Hauptdurchlaß für das Arbeitsmedium mit dem zweiten hydraullischen Drucklieferanten verbunden ist, während der andere Bremszylinder mit dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten durch den Verbindungsdurchlaß und den Hauptdurchlaß für das Arbeitsmedium verbunden ist. In diesem Fall wird das Arbeitsmedium, das der zweite hydraulische Drucklieferant unter Druck setzt, nur an einen der beiden Bremszylinder und nicht auch an den anderen geliefert, solange das Verbindungsventil im Verbindungsdurchlaß geschlossen ist. Wenn die Änderung des Drucks des Arbeitsmediums vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten relativ zum Bremsbetriebswert im geschlossenen Zustand des Verbindungsventils auflergewöhnlich klein ist, zeigt dies, dass Luft in dem einen oben gezeigten Bremszylinder enthalten ist. Wenn die Größe der Änderung des Drucks des Arbeitsmediums des zweiten Drucklieferanten normal ist, wenn das Verbindungsventil geschlossen ist, aber außergewöhnlich gering ist, wenn das Verbindungsventil offen ist, zeigt dies an, dass der andere Bremszylinder Luft enthält.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Hydraulikplan eines Bremssystems, das ein Bremsdrucksteuergerät nach einer Ausführungsform der Erfindung enthält.
2 eine teilweise geschnittene Detailansicht eines Linearventils, das im Bremsdrucksteuergerät nach 1 enthalten ist;
3 einen Ablaufplan, der eine Bremsdrucksteuerroutine zeigt, die nach einem Steuerprogramm, das im ROM des Bremsdrucksteuergeräts gespeichert ist, abläuft;
4 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einem hydraulischen Druck eines ersten hydraulischen Drucklieferanten und einer gewünschten Bremskraft, die mit einer Bremsbedienkraft zusammenhängt, zeigt, wobei die Beziehung durch eine Datentabelle abgebildet wird, die im ROM gespeichert ist;
5 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Bremsbedienkraft und einer gewünschten Bremskraft, die mit der Bedienkraft zusammenhängt, zeigt, wobei die Beziehung durch eine Datentabelle abgebildet wird, die im ROM gespeichert ist;
6 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer gewünschten Bremskraft im letzten Steuerzyklus und einem Verhältnis von Werten für die Fahrzeugverzögerung, die von Bremsarbeitshub und Bremsbedienkraft abhängen, wobei die Beziehung durch eine Datentabelle, die im ROM gespeichert ist, abgebildet wird, zeigt;
7A, 7B und 7C im ROM gespeicherte Datentabellen, die verschiedene Behandlungen für verschiedene Arten von Fehlfunktionen eines zweiten Hydrauliksystems des Bremssystems anzeigen;
8 einen Ausschnitt der Tabellen von 7A–7C;
9A und 9B Schaubilder, die Änderungen der hydraulischen Drücke im zweiten hydraulischen Drucklieferanten des Bremsdrucksteuergeräts zeigen;
10 einen Ablaufplan, der eine Druckfühlerdiagnoseroutine darstellt, die nach einem im ROM des Bremsdrucksteuergeräts gespeicherten Steuerprogramm ausgeführt wird;
11 eine Ansicht, die Änderungen des Bremszylinderdrucks am Rad bei Erkennung einer Fehlfunktion des Bremssystems zeigt;
12 einen Ablaufplan, der eine Routine zur Erkennung eines Fehlers eines Simulatorabsperrventils darstellt, die nach einem im ROM des Bremsdrucksteuergeräts gespeicherten Steuerprogramm ausgeführt wird;
13 ein Schaubild, das eine Beziehung zur Erkennung von Fehlern zeigt, die durch eine im ROM gespeicherte Datentabelle abgebildet wird;
14 einen Ablaufplan, der eine Routine darstellt, um eine Fehlfunktion des zweiten Hydrauliksystems in einer anderen Ausführungsform der Erfindung durch ein im ROM des Bremsdrucksteuergeräts gespeichertes Steuerprogramm zu erkennen,
15 einen Hydraulikplan eines anderen Bremssystems nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die das Bremssteuergerät nach 1 enthält; und
16 einen Hydraulikplan, der ein weiteres Bremssystem nach einer noch anderen Ausführungsform der. Erfindung zeigt, die das Bremsdrucksteuergerät nach 1 enthält.
Das hydraulisch betriebene Bremssystem nach 1 enthält eine handbetriebene Bremseinrichtung in Form eines Bremspedals 10, eine Pumpeinrichtung 12, einen zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14, Vorderradbremsen 18 mit Radbremszylindern 20 für die jeweiligen Vorderräder 16, Hinterradbremsen 26 mit Radbremszylindern 28 für die jeweiligen Hinterräder 24, und 4 Linearventileinrichtungen 30 für die jeweiligen Radbremszylinder 20, 28. In dieser Ausführungsform ergeben die Pumpeinrichtungen 12 und die Linearventileinrichtungen 30 einen ersten hydraulischen Drucklieferanten 31. Das Bremssystem hat einen ersten Steuermodus, in dem die Radbremszylinder 20, 28 jedes Rades 16, 24 mittels eines unter Druck stehenden Arbeitsmediums aktiviert werden, die vom ersten Drucklieferanten 31 bereitgestellt wird, und einen zweiten Steuermodus, in dem Radbremszylinder 20, 28 mittels eines unter Druck stehenden Arbeitsmediums, das vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 bereitgestellt wird, aktiviert werden. Das Bremssystem wird entweder im ersten oder im zweiten Steuermodus betrieben. Im ersten Steuermodus sind die Drücke des Arbeitsmediums in den einzelnen Radbremszylindern 20, 28 voneinander unabhängig durch die jeweiligen Linearventileinrichtungen 30 steuerbar. Der erste und zweite Steuermodus werden durch die Steuerung einer elektronischen Bremssteuereinheit 32 (im Folgenden als ”ECU 32” bezeichnet) festgelegt. In der vorliegenden Erfindung bilden die Linearventileinrichtungen 30 eine magnetbetriebene Druckregelventileinrichtung.
Der zweite hydraulische Drucklieferant 14 enthält einen hydraulischen Verstärker 78 und einen Geberzylinder 80.
Der Geberzylinder 80 besteht aus einem Gehäuse 82, einem Druck erzeugenden Kolben 84, der druckdicht im Gehäuse 82 gleiten kann, und einer Druckerzeugungskammer 86. Ein Arbeitsmedium in der Druckerzeugungskammer 86 wird durch eine Vorwärtsbewegung des Druck erzeugenden Kolbens 84 unter Druck gesetzt.
Der hydraulische Verstärker 78 enthält ein Bauteil zur Regelung des Drucks 88 und ein Eingabeteil 92, das einen Leistungskolben 90 enthält. Das Bauteil zur Regelung des Drucks 88 ist so angeordnet, dass es den Druck eines unter Druck stehenden Arbeitsmediums von der Pumpeinrichtung 12 auf einen Wert regelt, der von einer Bedienkraft auf das Bremspedal 10 abhängt. Das Bremspedal 10 ist durch eine Stange 94 mit dem Leistungskolben 90 verbunden. Der Leistungskolben 90 definiert teilweise eine Verstärkerkammer 98 auf der der Stange gegenüberliegenden Seite des Kolbens. Das unter Druck gesetzte Arbeitsmedium, dessen Druck durch das Bauteil 88 geregelt wird, wird der Verstärkerkammer 98 zugeführt, so dass der Leistungskolben 90 durch eine Kraft vorwärts (in 1 nach links) bewegt wird, die auf dem Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 beruht, wobei die Bedienkraft des Bremspedals 10 durch den hydraulischen Verstärker 78 verstärkt wird. Die Kraft, die auf den Leistungskolben 90 aufgrund des Drucks des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 in dessen Vorwärtsrichtung wirkt, wird im Folgenden auch als ”Hilfskraft” bezeichnet.
Das Bauteil 88 zur Regelung des Drucks enthält einen Druckregelkolben 100, einen Schieber 102 und eine Reaktionskrafteinrichtung 104. Der Druckregelkolben 100 definiert teilweise eine Druckregelkammer 106 auf seiner Vorderseite. Der Schieber 102 dient dazu, selektiv eine Verbindung der Druckregelkammer 106 mit der Pumpeinrichtung 12 oder einem Haupttank 108 einzurichten, oder die Druckregelkammer 106 sowohl von der Pumpeinrichtung 12 als auch dem Haupttank 108 zu trennen. Als Ergebnis wird der Druck des Arbeitsmediums in der Druckregelkammer 106 auf einen Wert geregelt, der von der Bedienkraft des Bremspedals 10 abhängt. Der Schieber 102 wird zusammen mit dem Druckregelkolben 100 bewegt.
Eine Rückholfeder 110 wird zwischen den Schieber 102 und das Gehäuse 82 gelegt, und eine Rückholfeder 112 wird zwischen den Druckregelkolben 100 und den Druck erzeugenden Kolben 84 gelegt. Der Schieber 102 wird normalerweise durch die Vorspannung der Rückholfeder 110 in vollkommen zurückgezogener Position (ganz rechts in der Figur) gehalten, während der druckerzeugende Kolben 84 durch die Vorspannung der Rückholfeder 112 in vollkommen zurückgezogener Position gehalten wird.
Die Vorspannung der Rückholfeder 112 zwischen dem Druck erzeugenden Kolben 84 und dem Druckregelkolben 100 ist größer als die der Rückholfeder 110 zwischen dem Schieber 102 und dem Gehäuse 82, so dass der druckerzeugende Kolben 84 vorwärts bewegt wird, wenn eine Kraft, die auf den Druck erzeugenden Kolben 84 in Vorwärtsrichtung wirkt, geringer als die Vorspannung der Rückholfeder 112 und größer als die Vorspannung der Rückholfeder 110 ist, weshalb der Druckregelkolben zusammen mit dem Schieber 102 vorwärts bewegt wird. Wenn die Kraft, die auf den Druck erzeugenden Kolben 84 wirkt, größer als die Vorspannung der Rückholfeder 112 wird, wird der Druckerzeugungskolben 84 relativ zum Druckregelkolben 100 vorwärtsbewegt, so dass das Volumen der Druckerzeugungskammer 86 reduziert wird.
Das Gehäuse 82 hat mehrere Anschlüsse 114–118. Das Gehäuse 82 hat einen Hochdruckanschluß 114, der mit der Pumpeinrichtung 12 verbunden ist, zwei Niederdruckanschlüsse 115 und 116, die mit dem Haupttank 108 verbunden sind, einen Bremszylinderanschluß 117, der mit der Verstärkerkammer 98 in Verbindung steht und mit den Hinterradbremszylindern 28 verbunden ist, und einen Bremszylinderanschluß 118, der mit der Druck erzeugenden Kammer 86 in Verbindung steht und mit den Vorderradbremszylindern 20 verbunden ist. Die Druckregelkammer 106 ist durch einen Durchlaß 120 für das Arbeitsmedium mit der Verstärkerkammer 98 verbunden, so dass das unter Druck stehende Arbeitsmedium, das von der Pumpeinrichtung 12 geliefert und dessen Druck durch das Bauteil 88 geregelt wird, durch die Verstärkerkammer 98 den Hinterradbremszylindern 28 zugeführt wird. Das unter Druck stehende Arbeitsmedium, das die Druckerzeugungskammer 86 aufgrund einer Vorwärtsbewegung des Druck erzeugenden Kolbens 84 liefert, wird den Vorderradbremszylindern 20 zugeführt.
Eine Druckkammer 122 wird bereitgestellt, die mit dem Durchlaß 120 für das Arbeitsmedium verbunden ist. Wie unten beschrieben wird die Reaktionskrafteinrichtung 104 über den Druck des Arbeitsmediums in der Druckkammer 122 betrieben.
Wenn der Schieber 102 vollkommen zurückgezogen ist, ist die Druckregelkammer 106 vor dem Druckregelkolben 100 mit dem Haupttank 108 durch den Niederdruckanschluß 115 verbunden, so dass der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 106 auf dem Atmosphärendruck ist und ebenso der Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 auf dem Atmosphärendruck ist.
Wird der Schieber 102 mit einer Vorwärtsbewegung des druckregulierenden Kolbens 100 vorwärtsbewegt, wird die Druckregelkammer 106 vom Haupttank 108 getrennt und durch den Hochdruckanschluß 114 mit der Pumpeinrichtung 12 verbunden. Dadurch steigt der Druck in der Druckregelkammer 106, und das so unter Druck gesetzte Arbeitsmedium wird durch den Durchlaß 120 für das Arbeitsmedium an die Verstärkerkammer 98 geleitet. Dementsprechend erhält der Leistungskolben 90 die Hilfskraft zusätzlich zu der Kraft aufgrund der Bedienkraft des Bremspedals 10 und wird vorwärtsbewegt, so dass der Druck erzeugende Kolben 84 vorwärts bewegt wird. Dadurch wird die Bedienkraft des Bremspedals 10 durch den hydraulischen Verstärker 78 ver stärkt und der Druck des Arbeitsmediums in der Druck erzeugenden Kammer 86 wird auf einen Wert erhöht, der der verstärkten Kraft (der Summe der bewegenden Kraft und der Hilfskraft) entspricht. Der Druckregelkolben 100 wird dabei in einer Gleichgewichtsposition zwischen einer Kraft auf den Kolben 100 in Vorwärtsrichtung, die auf dem Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 basiert, und einer Summe einer Kraft, die aufgrund des Drucks des Arbeitsmediums in der Druckregelkammer 106 und der Vorspannkraft der Rückholfeder 110 auf den Kolben 100 in der Gegenrichtung wirkt, gehalten. Entsprechend wird die Position des Schiebers 102 bestimmt, und der Druck des Arbeitsmediums in der Druckregelkammer 106 wird auf einen Wert geregelt, der mit der Bedienkraft des Bremspedals 10 (im Folgenden auch als ”Bremsbedienkraft” bezeichnet) korrespondiert oder dadurch bestimmt wird.
Da die Kraft, die auf den Druckregelkolben 100 in Vorwärtsrichtung wirkt, erhöht wird, wird der Druck des Arbeitsmediums in der Druckregelkammer 106 erhöht, und der Druck des Arbeitsmediums in der Druckkammer 122 wird entsprechend erhöht. Als Ergebnis wirkt eine Kraft auf Grund des Drucks des Arbeitsmediums in der Druckkammer 122 auf einen Reaktionsteller 124 der Reaktionskrafteinrichtung 104 in Rückzugsrichtung, so dass der Reaktionsteller 124 über eine Reaktionsstange 126 eine Reaktionskraft auf den Schieber 102 und über den Druckregelkolben 100 und den Druck erzeugenden Kolben 84 auf das Bremspedal 10 ausübt. Wenn die Bremsbedienkraft steigt, steigt demgemäß die Kraft auf das Bremspedal 10 und die Verstärkung durch den hydraulischen Verstärker 78 wird reduziert.
Die Pumpeinrichtung 12 enthält einen Speicher 134, eine Pumpe 136, einen elektrischen Motor 138, der die Pumpe 136 antreibt, und ein Rückschlagventil 139. Das unter Druck gesetzte Arbeitsmedium von der Pumpeinrichtung 12 wird durch einen Hydraulikdruckfühler 140 erkannt. Insbesondere wird der Druck des Arbeitsmediums in Speicher 134 durch den Druckfühler 140 erkannt. In dieser Ausführungsform wird der Elektromotor 138 so gesteuert, dass der Druck des Arbeitsmediums im Speicher 134 in einem voreingestellten Bereich liegt, so dass der Druck im Speicher 134 im Wesentlichen in dem bestimmten Bereich liegt. Die Pumpe 136 kann eine Kolbenpumpe oder eine Zahnradpumpe sein.
Ein Überdruckventil 142 liegt in einer Verbindung von Saug- und Druckseite (Hochdruck- und Niederdruckseite) der Pumpe 136. Das Überdruckventil 142 verhindert einen extremen Anstieg des Drucks im Arbeitsmedium von der Pumpe 136, d. h. einen extremen Anstieg des Pumpendrucks der Pumpe 136.
Der zweite hydraulische Drucklieferant 14 liefert ein unter Druck gesetztes Arbeitsmedium, wenn das Bremspedal 10 bedient, d. h. niedergedrückt wird. Wenn der Betriebswert des Bremspedals 10 erhöht wird, werden der Leistungskolben 90 und der Druck erzeugende Kolben 84 vorwärtsbewegt, um den Druckregelkolben 100 und den Schieber 102 vorwärts zu bewegen, so dass der Druck des Arbeitsmediums in der Druckregelkammer 106 durch die unter Druck stehende Flüssigkeit von der Pumpeinrichtung 12 erhöht und durch das Druckregulierungsteil 88 auf einen Wert geregelt wird, der mit der Bremsbedienkraft zusammenhängt. Das unter Druck stehende Arbeitsmedium mit dem so regulierten Druck wird der Verstärkerkammer 98 zugeführt. Dadurch wird der druckerzeugende Kolben 84 sowohl durch die Bremsbedienkraft als auch durch die Hilfskraft aufgrund des Drucks des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 vorwärtsbewegt, so dass der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 erhöht wird. Das in der Verstärkerkammer 98 unter Druck gesetzte Arbeitsmedium wird den Hinterradbremszylindern 28 zugeführt, während das in der Druckerzeugungskammer 86 unter Druck gesetzte Arbeitsmedium den Vorderradzylindern 20 zugeführt wird.
Wenn das Bremspedal 10 nicht mehr betätigt wird, wird die Bremsbedienkraft auf den Druck erzeugenden Kolben 84 reduziert und der Druck des Arbeitsmediums in der Druck erzeugenden Kammer 86 wird niedriger. Als Ergebnis wird der Druckregelkolben 100 mit dem Schieber 102 zurückgezogen, und die Druckregelkammer 106 wird mit dem Haupttank 108 verbunden, so dass der Druck des Arbeitsmediums in der Kammer 106 verringert wird. Die Flüssigkeit aus den Vorderradbremszylindern 20 wird dem Haupttank 108 durch die Druckerzeugungskammer 86, ein Zentralventil 144 und den Niederdruckanschluß 116 zurückgeführt.
Die Vorderradbremszylinder 20 sind über einen Durchlaß 150 für das Arbeitsmedium mit der Druckerzeugungskammer 86 verbunden. Ein magnetisches Absperrventil 152 (im Folgenden als ”Geberzylinderabsperrventil 152” und durch ”SMCF” in der Zeichnung benannt) liegt im Durchlaß 150 für das Arbeitsmedium. Die zwei Vorderradbremszylinder sind miteinander über einen Verbindungsdurchlaß 153 verbunden, in dem ein magnetbetriebenes Absperrventil 154 (im folgenden als ”vorderes Verbindungsventil 154” bezeichnet und durch SCF in der Zeichnung benannt) miteinander verbunden. In der vorliegenden Ausführung ist der Durchlaß 150 für das Arbeitsmedium ein Hauptdurchlaß, der mit dem zweiten Drucklieferanten 14 verbunden ist, während der Verbindungsdurchlaß 153 ein Durchlaß ist, der mit dem Hauptdurchlaß verbunden ist und die zwei Vorderradbremszylinder 20 miteinander verbindet. Der Hubsimulator 156 ist mit einem Teil des Durchlasses für das Arbeitsmedium 150 zwischen dem Geberzylinderabsperrventil 152 und dem Bremszylinderanschluß 118 durch ein magnetbetriebenes Absperrventil 158 (im Folgenden als Simulatorabsperrventil 158 bezeichnet und durch SCSS in der Zeichnung benannt) verbunden. Der Hubsimulator 156 und das Simulatorabsperrventil 158 bilden eine Hubsimulatoreinrichtung 159.
Die Hinterradbremszylinder 28 sind durch einen Durchlaß 160 für das Arbeitsmedium mit der Verstärkerkammer 98 verbunden. Ein Magnetabsperrventil 162 (im Folgenden als ”Geberzylinderabsperrventil 162” bezeichnet und durch SMCR in der Zeichnung benannt) liegt im Durchlaß für das Arbeitsmedium 160. Die zwei Hinterradbremszylinder 128 sind miteinander durch einen Verbindungsdurchlaß 163 verbunden, in dem ein magnetbetriebenes Absperrventil 164 (im Folgenden als ”hinteres Absperrventil 164” bezeichnet und durch die Buchstaben SCR in der Zeichnung benannt) liegt.
Jedes der Geberzylinderabsperrventile 152, 162 hat eine Magnetspule und wird geschlossen, wenn diese Magnetspule anzieht. Im geschlossenen Zustand ist der jeweilige Radbremszylinder 20, 28 vom zweiten Drucklieferanten 14 getrennt. Wenn die Magnetspule abfällt, öffnet das Geberzylinderabsperrventil 152, 162, wodurch der zugehörige Radbremszylinder 20, 28 mit dem zweiten Drucklieferanten 14 verbunden wird. Die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 und die vorderen und hinteren Verbindungsventile 154, 164 sind im Ruhezustand geöffnet, während das Simulatorabsperrventil im Ruhezustand geschlossen ist.
Die Radbremszylinder 20, 28 sind mit der Pumpeinrichtung 12 durch einen Durchlaß 170 für das Arbeitsmedium verbunden, in dem ein Linearventil zur Druckbeaufschlagung 172 liegt. Weiterhin liegt ein Linearventil zum Druckabbau 176 in einem Verbindungsdurchlaß für das Arbeitsmedium 174, das die Radbremszylinder 20, 28 und den Haupttank 108 verbindet. Diese Linearventile zur Druckbeaufschlagung und zum Druckabbau 172, 176 ergeben die Linearventileinrichtung 30. Wie in 2 gezeigt, sind die Linearventile zur Druckbeaufschlagung und zum Druckabbau 172, 176 beide normalerweise geschlossene Ventile. Es sind zwei Sitzventile, die je einen Magneten mit einer Spule 188, einer Feder 190, einen Ventilverschluß 192 und einen Ventilsitz 194 enthalten.
Wenn die Spule 188 des Sitzventils stromlos ist, wirkt eine Vorspannung der Feder 190 auf den Ventilver-schluß 192 im Ventilsitz 194, während zur gleichen Zeit eine Kraft aufgrund einer Druckdifferenz über die Linearventile 172, 174 auf den Ventilverschluß 192 in einer ventilöffnenden Richtung wirkt, die den Ventilverschluß 192 vom Ventilsitz 194 wegbewegt. Wenn die Kraft aufgrund des Druckunterschieds größer als die Vorspannkraft der Feder 190 ist, wird der Ventilverschluß 192 vom Ventilsitz 194 getrennt gehalten, das bedeutet, dass das Linearventil 172 oder 176 offen ist.
Wenn die Spule 188 durch elektrischen Strom anzieht, wirkt eine elektromagnetische Kraft auf den Ventilverschluß 192 in Ventilöffnungsrichtung. Eine Summe dieser elektromagnetischen Kraft und der Kraft aufgrund der Druckdifferenz (im Folgenden als ”Druckdifferenzkraft” bezeichnet) wirkt in Öffnungsrichtung auf den Ventilverschluß 192, während die Vorspannkraft der Feder 190 in Schließrichtung auf den Ventilverschluß 192 wirkt. Die Position des Ventilverschlusses 192 zum Ventilsitz 194 wird durch die Beziehung zwischen der oben genannten Summe und der Vorspannkraft der Feder 190 bestimmt. Die elektromagnetische Kraft steigt bei Erhöhung des elektrischen Stroms im Schieber 188 an.
Wenn die elektromagnetische Kraft durch eine Erhöhung des Stroms in der Spule 188 erhöht wird, verringert sich die Kraft, durch die der Ventilverschluß 192 gegen den Ventilsitz 194 gedrückt wird, so dass die Druckdifferenzkraft, die benötigt wird, um den Ventilverschluß 192 vom Ventilsitz 194 wegzubewegen, ebenso reduziert wird. Der Ventilverschluß 192 wird vom Ventilsitz 194 wegbewegt, sobald die Summe der Druckdifferenzkraft und der elektromagnetischen Kraft größer wird als die Vorspannkraft der Feder 190. Die untere Grenze der Druckdifferenz über die Linearventile 172, 176, oberhalb derer der Ventilverschluß 192 vom Ventilsitz 194 wegbewegt wird, wird als ”ventilöffnende Druckdifferenz” bezeichnet. Die ventilöffnende Druckdifferenz wird verringert, wenn die elektromagnetische Kraft erhöht wird, d. h. wenn der Strom in der Spule 188 erhöht wird. Im Linearventil 172 zur Druckbeaufschlagung hängt die Druckdifferenzkraft von einem Unterschied zwischen dem Druck des unter Druck stehenden Arbeitsmediums von der Pumpeinrichtung 12 (Druck des Arbeitsmediums im Speicher 134) und dem Druck des Arbeitsmediums im Radbremszylinder 20, 28 ab. Im Linearventil zum Druckabbau 176 hängt die Druckdifferenzkraft von einer Differenz zwischen dem Druck des Arbeitsmediums im Haupttank 108 und dem Druck des Arbeitsmediums im Radbremszylinder 20, 28 ab. In beiden Linearventilen für die Druckbeaufschlagung und den Druckabbau 172 und 176 können die Drücke des Arbeitsmediums, die den Radbremszylindern 20, 28 zugeführt werden, gesteuert werden, indem die elektromagnetischen Kräfte, die die jeweiligen Linearventile 172, 176 steuern, gesteuert werden, d. h. indem die Größe des elektrischen Stroms durch die Spulen 188 der zugehörigen Linearventile 172, 176 gesteuert wird.
Ein Hydraulikdrucksensor 196, der den Druck des unter Druck stehenden Arbeitsmediums, das dem Linearventil 172 zur Druckbeaufschlagung zugeführt wird, erkennt, ist mit einem Teil des Durchlasses 170 zwischen dem Linearventil 172 zur Druckbeaufschlagung und der Pumpeneinrichtung 12 verbunden. Das Ausgabesignal dieses Drucksensors 196 gibt dem Druck des Arbeitsmediums, das dem Linearventil 172 zugeführt wird, genauer wieder als das des Drucksensors 140, weil der vom Drucksensor 196 erkannte Druck den Druckverlust zwischen der Pumpeinrichtung 12 und dem Linearventil 172 berücksichtigt. Daher erhöht die Nutzung des Ausgabesignals des Drucksensors 196 die Genauigkeit der Steuerung der Linearventileinrichtung 30.
Mit der Stange 94 ist ein Hubsimulator 200 verbunden, der eine Feder 206 enthält, durch die eine pedalseitige Stange 202 und eine verstärkerseitige Stange 204 der Stange 94 so miteinander verbunden sind, dass die pedalseitige Stange 202 relativ zur verstärkerseitigen Stange 204 beweglich ist.
Im vorliegenden hydraulisch betriebenen Bremssystem ist der Hubsimulator 156 zusätzlich zum Hubsimulator 200 im Durchlaß 150 für das Arbeitsmedium enthalten. Der Hubsimulator 156 ist ein Naßhubsimulator, im Unterschied zum Hubsimulator 200, der ein Trockenhubsimulator ist.
Das vorliegende hydraulisch betätigte Bremssystem enthält hydraulische Druckfühler 210 und 211, um den Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 und in der Verstärkerkammer 98 des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 zu erkennen, sowie hydraulische Druckfühler 212, 214, 216 und 218, um die Drücke des Arbeitsmediums in den jeweiligen Radbremszylindern 20, 28 zu erkennen. Zwei Hubsensoren 220, 221 erkennen den Betriebswert des Bremspedals 10, nämlich den Betriebshub des Bremspedals 10. Obwohl die beiden Hubsensoren 220, 221 nicht unbedingt notwendig sind, erhöhen sie die Genauigkeit der Erkennung des Betriebshubs des Bremspedals 10. Der Hydraulikdrucksenor 210 zur Erkennung des Drucks des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 wird im Folgenden als ”Geberzylinderdrucksensor” bezeichnet, während der Hydraulikdruckfühler zur Erkennung des Drucks des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 als Verstärkerdruckfühler bezeichnet wird. Obwohl der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 (im Folgenden als ”Geberzylinderdruck” bezeichnet) und der Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 (im Folgenden als ”Verstärkerdruck” bezeichnet) nicht unbedingt genau gleich sind, stehen der Geberzylinderdruck und der Verstärkerdruck mit der Bremsbedienkraft in einer Beziehung und werden in der vorliegenden Ausführungsform als gleich groß betrachtet.
Die Ausgabesignale der vier Fühler, nämlich für den Geberzylinderdruck 210, für den Verstärkerdruck 211 und die beiden Hubfühler 220, 221 werden dazu genutzt, eine gewünschte Fahrzeugbremskraft oder ein Fahrzeugbremsmoment zu erhalten. Die Nutzung der vier Sensoren ist nicht notwendig, und das gewünschte Fahrzeugbremsmoment kann auf der Grundlage der Ausgabe eines einzelnen Pedalkraftsensors, der die Bedienkraft des Bremspedals 10 erkennt, erhalten werden.
Das vorliegende Bremssystem nutzt weiterhin:
einen Bremsschalter oder Stopschalter 224, um die Bedienung oder das Niederdrücken des Bremspedals 10 zu erkennen; Radgeschwindigkeitsgeber 226, um die Rotationsgeschwindigkeiten der Räder 16, 24 zu erkennen;
einen Fahrzeuggeschwindigkeitsgeber 227, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erkennen; und eine Einrichtung zur Erkennung des Betriebszustands 228, um die Betriebszustände von handbetriebenen Einheiten beispielsweise auf einem Steuerpult zu erkennen.
Der Zustand des oder die Tendenz zum Rutschen jedes Rads 16, 24 kann auf der Grundlage des Ausgabesignals des zugehörigen Radgeschwindigkeitssensors 226 erkannt werden. Die Betriebszustände der handbetriebenen Einheiten auf dem Steuerpult können aufgrund der Ausgabesignale der Einheit zur Erkennung der Betriebszustände 228 erkannt werden. Zu den handbetriebenen Einheiten gehört ein Bremseffektkontrollwahlschalter, der durch den Fahrzeugführer eingeschaltet wird, wenn der Fahrzeugführer das Bremssystem in einem Bremseffektsteuermodus steuern will, in dem die Fahrzeugbremskraft auf der Grundlage eines festgestellten tatsächlichen Bremseffekts, der beispielsweise durch die erkannte Verzögerung des Fahrzeugs repräsentiert wird, zu steuern.
Das vorliegende Bremssystem wird vom ECU 32 gesteuert, das grundsätzlich aus einem Computer mit einem Hauptprozessor (CPU) 240, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 242, einem Nur-Lesespeicher (ROM) 244, einem Eingabeteil 246 und einem Ausgabeteil 248 besteht, Mit dem Eingabeteil 246 sind die oben genannten Hydraulikdrucksensoren 140, 196, 210–218, die Hubsensoren 220, 221, der Stopschalter 224, die Radgeschwindigkeitssensoren 226, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 227 und die Einrichtung zur Erkennung des Betriebszustands 228 verbunden. Mit dem Ausgabeteil 248 sind Steuerschaltungen zur Steuerung der Magnetspulen der oben genannten Magnetventile 152, 154, 158, 162, 164 und der Magnetspulen 188 der Linearventileinrichtungen 30 sowie eine Alarmeinrichtung 252 verbunden. Das ROM 244 speichert verschiedene Steuerprogramme, um eine Bremsdrucksteuerroutine nach dem Ablaufplan von 3, eine Druckfühlerdiagnoseroutine nach dem Ablaufplan von 10 und eine Simulatorabsperrventildiagnoseroutine nach dem Ablaufplan von 12 durchzuführen, eine Datentabelle nach den 7 und 8, die verschiedene Maßnahmen enthält, um mit verschiedenen Fehlfunktionen des zweiten Hydrauliksystems 282 umzugehen, und Datentabellen der 4 bis 6, die dazu benutzt werden, die gewünschte Fahrzeugbremskraft zu bestimmen. Das ROM 244 speichert noch andere Steuerprogramme und Datentabellen, darunter ein Umschaltprogramm, um das Bremssystem wahlweise in den ersten Steuermodus oder den zweiten Steuermodus zu setzen, ein Antiblockiersteuerprogramm um die Antiblockierbremssteuerung durchzuführen, ein Fahrzeugstabilisierungssteuerprogramm, um z. B. Schleudern abzufangen, ein Programm zum Steuern des Zusammenwirkens der Bremsen, um das Zusammenwirken mehrerer Bremseinrichtungen zu steuern und ein Linearventilsteuerprogramm, um die Linearventileinrichtungen 30 zu steuern.
Beim Steuern des Zusammenwirkens der Bremsen wird das Fahrzeug durch ein energierückgewinnendes Bremsmoment von einem Motor-Generator (nicht gezeigt) und dem hydraulischen Bremsmoment des vorliegenden Bremssystems verzögert. Die Linearventileinrichtungen 30 werden so gesteuert, dass der tatsächliche Druck des Arbeitsmediums in jeden Radbremszylinder 20, 28 auf einem Zielwert liegt, was durch einen Regelkreis auf der Grundlage des erkannten Drucks im Radbremszylinder erreicht wird.
Im Bremssystem nach der vorliegenden Ausführungsform dieser Erfindung besteht ein wesentlicher Teil eines ersten Hydrauliksystems 280 aus der Pumpeinrichtung 12, den Linearventileinrichtungen 30, dem Durchlaß für das Arbeitsmedium 170 und den Radbremszylindern 20, 28, während ein wesentlicher Teil eines zweiten Hydrauliksystems 282 aus dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14, den Durchlässen 150 und 160 für das Arbeitsmedium, den Geberzylinderabsperrventilen 152 und 162, den Radbremszylindern 20 und 28, der Hubsimulatoreinrichtung 159, den Hubfühlern 220, 221, dem Stopschalter 224, dem Druckfühler am Geberzylinder 210 und dem Druckfühler am Verstärker 211 besteht. Das erste Hydrauliksystem 280 kann als dynamisches System bezeichnet werden, während das zweite Hydrauliksystem 282 als statisches System bezeichnet werden kann.
Die Linearventileinrichtungen 30 und die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 ergeben eine Umschalteinheit, um den Steuerzustand des Bremssystems zwischen dem ersten Steuerzustand, in dem das erste Hydrauliksystem 280 aktiviert ist, und dem zweiten Steuerzustand, in dem das zweite Hydrauliksystem 282 aktiviert ist, umzuschalten. Außerdem wird festgestellt, dass die Pumpeinrichtung 12 des ersten Hydrauliksystems 280 ebenso für den zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 genutzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Linearventileinrichtungen 30 aufgrund des Betriebszustands des zweiten Hydrauliksystems 282 gesteuert.
Die Arbeitsweise des oben beschriebenen hydraulischen Bremssystems wird im Folgenden erläutert.
Im ersten Steuermodus des Bremssystems sind die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 geschlossen, so dass die Radbremszylinder 20, 28 vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 getrennt sind. Außerdem sind die vorderen und hinteren Verbindungsventile 154, 164 geschlossen, während das Simulatorabsperrventil 158 offen ist. In diesem ersten Steuermodus werden die elektrischen Ströme durch die Spulen 188 jeder Linearventileinrichtung 30 kontrolliert, um den Druck des von der Pumpe 12 unter Druck gesetzten Arbeitsmediums und dadurch den Druck des Arbeitsmediums in jedem Radbremszylinder 10, 28 zu steuern.
Im zweiten Steuermodus des Bremssystems sind die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 offen, während die vorderen und hinteren Verbindungsventile 154, 164 offen sind, so dass die Radbremszylinder 20, 28 mit dem zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 verbunden sind. In diesem zweiten Steuermodus wird nach einer Bedienung des Bremspedals 10 vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 eine unter Druck stehende Flüssigkeit an die Radbremszylinder 20, 24 der Bremsen 18, 26 geliefert.
Im zweiten Steuermodus ist das Simulatorabsperrventil 158 geschlossen, so dass der Hubsimulator 156 vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 getrennt ist, um einen unnötigen Fluß des unter Druck stehenden Arbeitsmediums in den Hubsimulator 156 zu verhindern, um dadurch den unnötigen Einsatz des vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 gelieferten unter Druck stehenden Arbeitsmediums zu vermeiden. Zusätzlich werden die Spulen 188 der Linearventileinrichtungen 30 nicht eingeschaltet, und die Ventile zur Druckbeaufschlagung und zum Druckabbau 172, 176 jeder Linearventileinrichtung 30 sind geschlossen, so dass die Radbremszylinder 20, 28 von der Pumpeinrichtung 12 getrennt sind.
Im zweiten hydraulischen Drucklieferanten des Bremssystems im zweiten Steuermodus wird der hydraulische Verstärker 78 mit der unter Druck gesetzten Flüssigkeit von der Pumpeinrichtung 12 aktiviert. Wenn das unter Druck stehende Arbeitsmedium beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion oder eines Defektes der Pumpeinrichtung 12 nicht dem hydraulischen Verstärker 78 zugeführt wird, funktioniert der hydraulische Verstärker 78 nicht. In diesem Fall arbeitet der zweite hydraulische Drucklieferant 14 als Geberzylinder 80. Insbesondere wird der Druck erzeugende Kolben 84 nur durch die Bremsbedienkraft vom Bremspedal 10 vorwärts bewegt, ohne die Hilfskraft, die auf den Druck erzeugenden Kolben 84 wirkt. Das in der Druck erzeugenden Kammer 86 unter Druck gesetzte Arbeitsmedium wird den Vorderradbremszylindern 20 zugeführt, um die vorderen Bremsen 18 zu bedienen.
Normalerweise wird das Bremsystem in den ersten Steuerzustand versetzt und im Bremseffektkontrollmodus gesteuert, in dem die Fahrzeugbremskraft, die der Fahrzeugführer wünscht, auf der Grundlage der Ausgabesignale der Hubsensoren 220, 221, des Geberzylinderdrucksensors 210 und des Verstärkerdrucksensors 211 bestimmt wird, und der Strom durch die Spulen 188 der Linearventileinrichtungen 30 wird so gesteuert, dass der tatsächliche Druck des Arbeitsmediums in jedem Radbremszylinder 20, 28 einen gewünschten Wert erreicht, der mit der gewünschten Fahrzeugbremskraft in Beziehung steht.
Das Bremssystem wird in den zweiten Steuermodus geschaltet, wenn der Bremseffektkontrollwahlschalter auf dem Bedienfeld oder ein anderes geeignetes von Hand bedientes Teil eingeschaltet wird, um den Steuermodus des Bremssystems vom ersten Steuermodus auf den zweiten Steuermodus umzuschalten.
Der Steuermodus des vorliegenden Bremssystems kann zwischen dem ersten und zweiten Steuermodus umgeschaltet werden, je nachdem, ob die ersten und zweiten Hydrauliksysteme 280, 282 normal funktionieren oder nicht. Das zweite Hydrauliksystem 282 enthält die Erkennungseinrichtung, um den Betriebszustand des Bremspedals 10 zu erkennen, d. h. die Hubsensoren 220, 221, den Geberzylinderdruckfühler 210, den Verstärkerdruckfühler 211, usw... Die Ausgabesignale der Erkennungseinrichtung werden im ersten Steuermodus genutzt, um den Druck des Arbeitsmediums in den Radbremszylindern 20, 28 zu steuern. Entsprechend kann das Bremssystem in den zweiten Steuermodus geschaltet werden, wenn das zweite Hydrauliksystem 282 aufgrund einer Fehlfunktion oder eines Defekts der Erkennungseinrichtung fehlerhaft ist. Daher wird der Steuermodus vom ersten zum zweiten Steuermodus geschaltet, wenn es unmöglich oder schwierig ist, dem Druck des Arbeitsmediums in den Radbremszylindern 20, 28 zu bestimmen, weil ein Fehler auftritt, während das Bremssystem im ersten Kontrollmodus ist. Wenn ein Teil der Erkennungseinrichtung fehlerhaft ist, aber das andere funktionierende Teil der Erkennungseinrichtung das fehlerhafte Teil ersetzen kann, kann das Bremssystem im ersten Steuermodus gehalten werden, indem das erste Hydrauliksystem 280 auf der Grundlage der Ausgabesignale des normal funktionierenden Teils der Erkennungseinrichtung gesteuert wird.
Wenn das Fahrzeug, in dem das vorliegende Bremssystem eingesetzt wird, einen Elektromotor als Fahrmotor hat, kann das Bremssystem das oben gezeigte Zusammenwirken der Bremsen steuern, indem die hydraulische Bremskraft durch das vorliegende Bremssystem so gesteuert wird, dass eine Summe der Bremskraft durch den Elektromotor und der hy draulischen Bremskraft die vom Bediener vom Führer des Fahrzeugs gewünschte Fahrzeugbremskraft ergibt. Die Steuerung des Zusammenwirkens der Bremsen wird ausgeführt, wenn die Drehzahl des Elektromotors höher als ein vorbestimmter unterer Grenzwert ist, und wenn die in einer Batterie für den Elektromotor gespeicherte elektrische Energie für den Elektromotor kleiner als ein voreingestellter oberer Grenzwert ist (wenn die Menge an elektrischer Energie, die in der Batterie während der energierückgewinnenden Bremsung des elektrischen Motor gespeichert werden kann, kleiner als ein voreingestellter unterer Grenzwert ist). Die Steuerung des Zusammenwirkens der Bremsen wird beendet, wenn die Drehzahl des Elektromotors unter einen vorbestimmten unteren Grenzwert fällt oder wenn die in einer Batterie für den Elektromotor gespeicherte elektrische Energie größer als ein voreingestellter oberer Grenzwert ist. Wenn die Menge an elektrischer Energie in der Batterie größer als der obere Grenzwert ist, besteht die Gefahr, daß die Batterie durch den Elektromotor überladen wird. Die Steuerung des Zusammenwirkens der Bremse wird durchgeführt, während das Bremssystem im ersten Steuermodus ist. Wenn die oben angegebene Bedingung zur Beendigung der Steuerung des Zusammenwirkens der Bremse erfüllt ist, oder wenn es schwierig wird, die gewünschte hydraulische Bremskraft im ersten Steuermodus zu erhalten, wird der Steuermodus des Bremssystems vom ersten auf den zweiten Steuermodus umgeschaltet.
Als erstes wird der Betrieb des Bremssystems im ersten Steuermodus beschrieben.
Im ersten Steuermodus wird der Druck des Arbeitsmediums in den Radbremszylindern 20, 28 durch die Überwachung der Linearventileinrichtungen 30 kontrolliert. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Bremssystem im ersten Steuermodus im Bremseffektsteuermodus gesteuert. Zunächst wird ein vom Bediener gewünschter Druck P* des Ar beitsmediums in den Radbremszylindern 20, 28 auf der Grundlage des Bedienhubs und der Bedienkraft des Bremspedals 10 bestimmt. Der Bedienhub wird auf der Grundlage des Bedienhubs S der Hubwerte der beiden Ausgabesignale der beiden Hubsensoren 220, 221 erkannt, während die Bedienkraft auf der Grundlage eines Mittelwerts der Druckwerte P_M und P_B vom Geberdruckzylinder 210 (P_M) und vom Verstärkerdrucksensor 211 (P_B) bestimmt wird. Der gewünschte Druck P* des Arbeitsmediums (gewünschter Radbremszylinderdruck P*) wird nach folgender Gleichung 1 berechnet: P* = K × G (1)
In Gleichung 1 ist ”G” ein gewünschter Verzögerungswert des Fahrzeugs, der durch Gleichung 2 beschrieben wird: G = α × Gpt + (1 – α) × Gst (2)
Aus Gleichung 1 erkennt man, daß der gewünschte Druck im Radbremszylinder P* proportional zum gewünschten Fahrzeugverzögerungswert G ist. Aus Gleichung 2 ersieht man, daß der gewünschte Fahrzeugverzögerungwert G durch einen gewünschten Verzögerungswert Gpt, der von der Bremsbedienkraft abhängt, und einen gewünschten Verzögerungswert Gst, der vom Bremsbedienweg abhängt, bestimmt wird. Der gewünschte Verzögerungswert Gpt wird auf der Grundlage des hydraulischen Drucks (P_M + P_B)/2, der mit der Bremsbedienkraft in Beziehung steht, und gemäß einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Wert Gpt und dem hydraulischen Druck (P_M + P_B)/2 bestimmt, wie in 4 gezeigt. Diese Beziehung wird durch eine Datentabelle im ROM 244 abgebildet. Wie in 4 gezeigt, erhöht sich der Wert Gpt, wenn der hydraulische Druck (P_M + P_B)/2 steigt. Entsprechend wird der gewünschte Verzögerungswert Gst auf der Grundlage des Bremsbedienhubs S und einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Wert Gst und dem Bedienhub S nach
5 bestimmt. Diese Beziehung wird durch eine Datentabelle im ROM 244 abgebildet. Wie in 5 gezeigt, steigt der Wert Gst, wenn der Bremsbedienhub S steigt. In der obigen Gleichung 1 ist ”K” ein vorbestimmter Koeffizient und ”α” eine Gewichtung des Verzögerungswerts aufgrund des Bremsbedienhubs im Vergleich zum Verzögerungswert aufgrund der Bremsbedienkraft. Dieses Verhältnis α wird durch den gewünschten Fahrzeugverzögerungswert G* im letzten Steuerzyklus und nach einer voreingestellten Beziehung zwischen dem Verhältnis α und dem Verzögerungswert G* bestimmt, wie in 6 gezeigt. Diese Beziehung wird durch eine Datentabelle, die im ROM 244 gespeichert ist, abgebildet. Wie in 6 gezeigt, steigt das Verhältnis α, wenn der letzte Wert G* steigt.
Die elektrischen Ströme durch die Spulen 188 der Linearventileinrichtungen 30 werden so gesteuert, daß der tatsächliche Druck im Radbremszylinder dem vorbestimmten gewünschten Wert P* entspricht. Wenn das Bremssystem in den ersten Steuermodus geschaltet wird, wird der Druck im Radbremszylinder nach der Bremsdrucksteuerroutine, die im Ablaufplan der 3 abgebildet ist, gesteuert.
Die Bremsdrucksteuerroutine nach 3 wird mit Schritt S1 eingeleitet, um zu bestimmen, ob eine Fehlfunktion des zweiten Hydrauliksystems 282 entdeckt wurde. Wenn eine Fehlfunktion entdeckt wurde (und kein Steuerungsmodus zur Behandlung von Fehlfunktionen eingerichtet wurde), erhält man in Schritt S1 eine negative Entscheidung (NEIN) und kommt zu Schritt S2, in dem bestimmt wird, ob der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Wenn das Bremspedal 10 in Betrieb und der Stopschalter 244 eingeschaltet ist, erhält man in Schritt S2 eine zustimmende Entscheidung (JA) und das Programm geht weiter zu Schritt S3, um den Bedienhub des Bremspedals 10 zu erkennen, und dann zu Schritt S4, um den Druck im Geberzylinder PM und den Druck im Verstärker PB zu bestimmen. Auf Schritt S4 folgt Schritt S5, in dem der gewünschte Druck P* nach den oben genannten Gleichungen 1 und 2 berechnet wird. Dann geht das Programm zu Schritt S6, in dem die Linearventileinrichtungen 30 gesteuert werden.
Wenn der Steuerungsmodus zur Behandlung von Fehlfunktionen eingerichtet ist, erhält man im Schritt S1 eine zustimmende Entscheidung (JA), und das Programm springt zu Schritt S7, um eine geeignete Behandlung der Fehlfunktion zu bestimmen und dann zu Schritt S8, um diese Behandlung durchzuführen. In der vorliegenden Ausführungsform speichert das ROM 244 eine Datentabelle, die verschiedene Behandlungen für verschiedene Arten von Fehlfunktionen des zweiten Hydrauliksystems 282 anzeigt. Nach dieser Datentabelle wird eine geeignete Behandlung für die jeweilige Fehlfunktion des zweiten Hydrauliksystems 282 bestimmt.
Obwohl die vorliegende Ausführungsform so angepaßt wurde, daß der hydraulische Druck, der mit der Bremsbedienkraft in Beziehung steht, als Mittelwert des Drucks P_M im Geberzylinder und des Drucks P_B des Verstärkers ist, muß der Mittelwert nicht unbedingt genutzt werden. Ebenso kann der Druck im Geberzylinder P_M oder der Druck im Verstärker P_B als der hydraulische Druck verwendet werden, der mit der Bremskraft in Beziehung steht. Außerdem kann der gewünschte Druck im Radbremszylinder P* auch nach der folgenden Gleichung 3 anstatt nach Gleichung 1 berechnet werden: P* = fs(S, 1/S2) + fm{P, 1 – (1/P2)) (3)
In dieser Gleichung 3 sind f_s und f_m Funktionen. Wird der gewünschte Druck im Radbremszylinder P* nach Gleichung 3 bestimmt, ist die Gewichtung des Verzögerungswerts, der mit dem Bremsbedienhub S in Beziehung steht, erhöht, wenn der Bremsbedienhub verringert wird, und die Gewichtung des hydraulischen Drucks P, der mit der Bremsbedienkraft in Beziehung steht, wird mit einer Steigerung des Hydraulikdrucks P erhöht.
Wie in 7 und 8 gezeigt wird das zweite Hydrauliksystem 282 auf der Grundlage der Ausgangssignale des Stopschalters 24, der Hubsensoren 220, 221, des Druckfühlers im Geberzylinder 210, des Verstärkerdruckfühlers 211 und der Druckfühler im Speicher 140, 196 auf Fehlfunktionen überprüft. Der Bremsbedienhub S wird auf der Grundlage der Ausgabesignale der beiden Hubsensoren 220, 221 erkannt. Beispielsweise wird der Bremsbedienhub als Mittelwert der Ausgabesignale der beiden Hubsensoren 220, 221 erkannt. In gleicher Weise kann der Druck des zweiten hydraulischen. Drucklieferanten 14 als Mittelwert der Ausgabesignale des Druckfühlers 210 im Geberzylinder und des Verstärkerdruckfühlers 211 bestimmt werden, und der Druck des Speichers 134 kann als Mittelwert der Ausgabesignale der beiden Speicherdrucksensoren 140, 196 bestimmt werden. Das Verhältnis der Werte, die die Ausgabesignale der beiden Sensoren darstellen, kann ebenso wie die Werte selbst in die Rechnung einbezogen werden, um den Bremsbedienhub und die Drücke im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 und im Speicher 134 zu bestimmen.
In den 7 und 8 bedeutet ”NORMALE AUSGABEN”, daß die Ausgabesignale der jeweiligen zwei Sensoren beide normal sind und ”FALSCHE AUSGABEN” und ”KEINE AUSGABEN” bedeutet, daß mindestens eines der Ausgabesignale der jeweiligen zwei Sensoren fehlerhaft oder Null ist. In der folgenden Beschreibung werden der Druck im Geberzylinder und der Druck im Verstärker beide als ”Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14” bezeichnet, wenn der Druck im Geberzylinder und der Druck im Verstärker nicht voneinander unterschieden werden müssen.
Wie in den 7A bis 7C gezeigt, wird das zweite Hydrauliksystem 282 als normal diagnostiziert, wenn ein Bedienhub des Bremspedals 10 erkannt wird und wenn der Druck im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 und der Druck im Speicher 134 beide normal sind, während der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand A bezeichnet. In diesem Zustand A arbeitet der zweite hydraulische Drucklieferant 14, der den hydraulischen Verstärker 78 und den Geberzylinder 80 enthält, normal, wenn das Bremspedal 10 bedient wird.
Entsprechend wird das zweite Hydrauliksystem 282 als normal arbeitend angesehen, wenn ein Bedienhub des Bremspedals 10 nicht erkannt wird und der Druck im zweiten Hydrauliksystem 14 Null ist, selbst wenn der Druck im Speicher 134 in einem normalen Bereich liegt, während der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist. Dieser Zustand wird als ein Zustand O bezeichnet. In diesem Zustand O, in dem das Bremspedal 10 nicht betätigt wird, wird weder ein Bedienhub des Bremspedals 10 noch ein Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 festgestellt.
Wenn das zweite Hydrauliksystem 282 als normal geprüft wurde, wird das Bremssystem im ersten Steuermodus gesteuert. Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht direkt auf eine Fehlfunktion der Lineareinrichtungen 30, und daher wird die Beschreibung der Diagnose der Linearventileinrichtungen 30 ausgelassen. Es sei jedoch festgestellt, daß der Steuerzustand des Bremssystems vom ersten in den zweiten Steuerzustand geschaltet werden kann, wenn Fehlfunktionen der Linearventileinrichtungen 30 festgestellt werden.
Es wird eine Fehlfunktion im zweiten Hydrauliksystem 282 diagnostiziert, die nicht identifiziert werden kann, wenn der Druck des Speichers 134 abnormal ist, obwohl ein Bedienhub des Bremspedals 10 festgestellt wurde und der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 normal ist, während der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand B bezeichnet. Wenn der Druck des Speichers 134 abnormal niedrig ist, muß der Verstärkerdruck, den der Verstärkerdruckfühler 211 feststellt, abnormal niedrig sein. In diesem Sinn existiert der Zustand B, in dem der Druck des Speichers 134 normal ist, theoretisch nicht. Entsprechend wird diagnostiziert, daß das Hydrauliksystem 282 eine Fehlfunktion hat, die nicht identifiziert werden kann, und das Bremssystem wird in einen ”NICHT FESTZUSTELLEN”-Modus versetzt. Das heißt, dass die Steuerung des Bremssystems im ersten Steuerzustand beendet und in den zweiten Steuerzustand umgeschaltet wird. Im zweiten Steuerzustand kann die Bremsbedienkraft nicht durch den hydraulischen Verstärker 78 verstärkt werden, da der Druck des Speichers 134 abnormal tief ist, aber die Radbremszylinder 20 können durch die Bremsbedienkraft aktiviert werden, um die Vorderradbremsen 188 zu bedienen.
Im Zustand B, in dem eine nicht zu identifizierende Fehlfunktion besteht, ist es nicht möglich, das zweite Hydrauliksystem 282 korrekt zu überprüfen. In diesem Zustand wird das Bremssystem in den oben beschriebenen ”NICHT FESTZUSTELLEN”-Modus versetzt. Dieser Modus wird auch in anderen Zuständen eingerichtet, nämlich in den Zuständen F, J, und N in den 7A–7C. Im Zustand F sind der Bremsbedienhub und der Druck des Speichers 134 beide normal, selbst wenn der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 normal ist, während der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Im Zustand J wird ein Bremsbedienhub erkannt, der Druck des hydraulischen Drucklieferanten 14 ist normal und der Druck des Speichers 134 ist abnormal, selbst wenn der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist. Im Zustand N ist der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 normal, selbst wenn der Bremsbedienhub und der Druck des Speichers 134 abnormal sind, während der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist.
Die Pumpeinrichtung 12 wird als fehlerhaft diagnostiziert, wenn weder der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 noch der Druck des Speichers 134 normal ist, obwohl der Bremsarbeitshub normal ist, während der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand wird als Zustand D bezeichnet. In diesem Zustand, in dem der Druck des Speichers 134 abnormal niedrig ist, ist es unwahrscheinlich, daß der zweite Hydraulikdrucklieferant 14 die unter Druck stehende Flüssigkeit mit normalem Druck bereitstellen kann, wenn das Bremspedal 10 bedient wird. In diesem Zustand D wird das Bremssystem in den zweiten Steuermodus geschaltet.
Die Pumpeinrichtung 12 wird weiterhin als fehlerhaft diagnostiziert, wenn weder der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 noch der Druck des Speichers 134 normal ist, obwohl der Bremsbedienhub normal ist, während der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand L bezeichnet. In diesem Zustand kann der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 als abnormal betrachtet werden, da der Druck des Speichers 134 abnormal tief ist und der Verstärker 78 nicht normal funktionieren kann. Speziell die Pumpeinrichtung 12 wird als fehlerhaft betrachtet. Im Zustand L kann mindestens einer der Hubsensoren 220, 221 oder der Stopschalter 224 fehlerhaft sein. Es ist jedoch in diesem Fall unmöglich, zu entscheiden, welches der drei Teile (Sensoren 220, 221 und Stopschalter 24) fehlerhaft ist. Da es nicht möglich ist, zu entscheiden, ob das Bremspedal 10 bedient wurde, wird die Pumpeinrichtung 12 im oben genannten Fall als fehlerhaft diagnostiziert. Der Fehlerzustand L kann ähnlich wie die oben genannten Zustände B, F und J behandelt werden, in denen es unmöglich ist, das zweite Hydrauliksystem 282 zu prüfen.
Das Prüfergebnis für die Einrichtung 12 wird ebenso als fehlerhaft bezeichnet, wenn kein Bremsbedienhub erkannt wird und weder der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 noch der Druck des Speichers 134 normal ist, während der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand E bezeichnet.
Die Pumpeinrichtung 12 und der Stopschalter 224 werden als fehlerhaft diagnostiziert, wenn kein Bremsbedienhub erkannt wird und wenn weder der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 noch der Druck des Speichers 134 normal ist, obwohl der Stopschalter 224 als eingeschaltet erkannt wird. Dieser Zustand wird als Zustand H bezeichnet. In diesem Zustand ist es äußerst unwahrscheinlich, daß das Bremspedal 10 bedient wurde.
Der zweite hydraulische Drucklieferant 14 wird als fehlerhaft diagnostiziert, wenn der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 abnormal ist, auch wenn ein Bremsbedienhub erkannt wurde und der Druck des Speichers 134 im normalen Bereich liegt, solange der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand C bezeichnet und genauer beschrieben.
Die Hubsensoren 220 und 221 werden als fehlerhaft diagnostiziert, wenn der Bremsbedienhub abnormal ist, obwohl die Drücke im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 und im Speicher 134 beide normal sind, während der Stopschalter 224 eingeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand E bezeichnet. In diesem Zustand wird das Bremssystem in einen ”FEHLER DER HUBSENSOREN”-Zustand versetzt. Das bedeutet, daß das Bremssystem im ersten Steuermodus bleibt, aber der Bremsbedienhub nicht genutzt wird, um den gewünschten Druck P* der Radbremszylinder 20, 28 zu bestimmen oder berechnen. In diesem Fall wird der gewünschte Radbremszylinderdruck P* auf der Grundlage des Drucks im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 bestimmt. Das heißt, daß der Bremsbedienhub S in obiger Gleichung 2 auf Null und die Gewichtung ”α” auf ”1” gesetzt wird.
Die Hubsensoren 220, 221 werden ebenso als fehlerhaft diagnostiziert, wenn der Druck des Speichers 134 normal ist und kein Druck im zweiten hydraulischen Drucklieferanten erkannt wird, obwohl ein Bremsbedienhub erkannt wurde, während der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist. Dieser Zustand wird als Zustand K bezeichnet. In diesem Fall wird das Bremssystem wie im Zustand E beschrieben in den ”FEHLERHAFTE SENSOREN”-Modus versetzt. Der Stopschalter 224 wird als fehlerhaft diagnostiziert, wenn kein Bremsbedienhub erkannt wird und der Druck des Speichers 134 normal ist, obwohl der Stopschalter 224 als eingeschaltet erkannt wird. Dieser Zustand wird als Zustand G bezeichnet. In diesem Zustand wird das Bremssystem in einen ”FEHLER IM STOPSCHALTER”-Modus versetzt, in dem das Bremssystem im ersten Steuerzustand gesteuert wird, ohne auf den Betriebszustand des Stopschalters 224 zurückzugreifen. Im Detail geht der Steuerablauf nach der negativen Entscheidung (NEIN) im Schritt S1 in der Bremsdrucksteuerroutine der 3 zu Schritt S3 und überspringt den Schritt S2. Solange das Bremspedal 10 nicht bedient wird, sind der Bremsbedienhub und der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 beide Null, und der erwünschte Radbremszylinderdruck P* ist ebenso Null, so daß das Bremssystem das Fahrzeug nicht unnötig hydraulisch abbremst. Es wird festgestellt, dass die Entscheidung, ob das Bremspedal 10 bedient wurde, entweder auf Grund der Ausgabesignale der Hubsensoren 220, 221 oder des Ausgabesignals des Geberzylinderdruckfühlers 210 oder des Verstärkerdruckfühlers 211 anstelle des Ausgabesignals des Stopschalters 224 durchgeführt werden kann. Die Betätigung des Bremspedals 10 kann erkannt werden, indem bestimmt wird, ob der erkannte Bedienhub höher als ein voreingestellter Schwellenwert ist oder ob der Druck im Geberzylinder höher als ein voreingestellter Schwellenwert ist. In jedem Fall wird die Steuerung des Bremssystems im ersten Steuermodus im oben erwähnten Zustand G weitergeführt.
Der Stopschalter 224 wird als fehlerhaft diagnostiziert, wenn der Bremsbedienhub und die Drücke im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 und im Speicher 134 beide normal sind, obwohl der Stopschalter 224 als ausgeschaltet erkannt wird. Dieser Zustand wird als Zustand I bezeichnet. In diesem Zustand wird das Bremssystem wie im obigen Zustand G in den ”FEHLER IM STOPSCHALTER”-Zustand versetzt.
Der Stopschalter 224 und die Hubsensoren 220, 228 werden als fehlerhaft diagnostiziert, wenn der Druck des Speichers 134 normal ist, obwohl der Stopschalter 224 ausgeschaltet ist und ein Bremsbedienhub nicht erkannt wurde. Dieser Zustand wird als Zustand M bezeichnet. In diesem Zustand ist es vernünftig, anzunehmen, daß der zweite hydraulische Drucklieferant 14 eingeschaltet wurde, um einen normalen Druck zu erzeugen, weil das Bremspedal 10 betätigt wurde, während der Druck im Speicher im Normalbereich liegt. Der Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 wird auf Grundlage der Ausgabesignale der beiden Druckfühler 210, 211 erkannt, und der Druck des Speichers 134 wird ebenso auf der Grundlage der Ausgabesignale der beiden Hubsensoren 220, 221 erkannt, so daß die Diagnosegenauigkeit für diese Drücke vergleichsweise hoch ist. Im Gegensatz dazu wird die Bedienung des Bremspedals 10 auf der Grundlage der Ausgabe nur eines Stopschalters 224 erkannt. Entsprechend werden der Stopschalter 224 und die Hubsensoren 220, 221, deren Ausgabesignale nicht zu den Ausgabesignalen der Drücke des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 und des Speichers 134 passen, im Zustand M als fehlerhaft diagnostiziert. In diesem Fall wird das Bremssystem in einen ”FEHLER IM STOP-SCHALTER UND IN DEN HUBSENSOREN”-Modus versetzt, in dem das Bremssystem im ersten Steuerzustand nach dem gewünschten Druck im Radbremszylinder P*, der auf Grund des Drucks im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 erkannt wird, gesteuert wird, ohne das Ausgabesignal des Stopschalters 224 zu berücksichtigen. Dazu wird der Bremsbedienhub S im Schritt S5 auf Null und die Gewichtung ”α” auf ”1” gesetzt.
Der Status C wird auf der Grundlage der Ausgabesignale der beiden Drucksensoren 210 und 211 (Geberzylinderdrucksensor 210 und Verstärkerdrucksensor 211) erkannt. Wie bereits beschrieben dient der Geberzylinderdrucksensor 210 dazu, den Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 zu erkennen, während der Verstärkerdrucksensor 211 den Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 erkennt. Theoretisch ist der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 gleich dem Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98, wie in 9A gezeigt, solange die Pumpeinrichtung 12 und der zweite hydraulische Drucklieferant 14 normal funktionieren. In 9A zeigt ”AA” das Pulsieren des Drucks des unter Druck stehenden Arbeitsmediums, das der Geberzylinderdrucksenor 210 erkennt, sobald das druckregulierende Teil 88 des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 zu arbeiten beginnt. Abgesehen von diesem pulsierenden Druck sind die Drücke des Arbeitsmediums, die von den zwei Drucksensoren 210 und 211 erkannt werden, gleich.
Wenn beispielsweise die Pumpeinrichtung 12 oder das Druckregulierungsteil 88 nicht normal funktioniert, sind die Drücke, die die beiden Drucksensoren 210 und 211 erkennen, nicht gleich. Wie in 9b gezeigt, verringern sich beide Drücke des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungs- und Verstärkerkammer 86, 98, aber der Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 fällt fast auf Atmosphärendruck, während der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 nicht unter einen Wert fällt, der mit der Bremsbedienkraft in Beziehung steht. Wenn der Druck des Arbeitsmediums in der druckerzeugenden Kammer 98 (auf einen Wert über Null) verringert wird, während der Druck des Arbeitsmediums in der Verstärkerkammer 98 Null ist, kann somit eine Fehlfunktion des hydraulischen Verstärkers 78 diagnostiziert werden. Dieser Zustand wird in 8 als Zustand C1 bezeichnet. Ein Beispiel dieses Zustands C1 ist der Fall, in dem der Schieber 102 des Bauteils zur Regelung des Drucks 88 nicht beweglich ist. Wenn der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 98 ebenso Null ist, kann die Dichtung des Druck erzeugenden Kolbens 84 als defekt angesehen werden. Dieser Zustand wird in 8 als Zustand C2 bezeichnet. Das Bauteil zur Regelung des Drucks 88 reguliert den Druck des unter Druck stehenden Arbeitsmediums vom Speicher 134 auf einen Wert, der dem Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 entspricht. Wenn das Arbeitsmedium in der Druckerzeugungskammer nicht unter Druck gesetzt werden kann, weil die Dichtung des Druckerzeugungskolbens 84 defekt ist, wird der Druck des Arbeitsmediums, der vom Bauteil zur Regelung des Drucks 88 reguliert wird, extrem tief. Wenn erkannt wird, daß das Arbeitsmedium in der Verstärkerkammer 98 unter Druck steht, während es in der Druckerzeugungskammer 86 nicht unter Druck steht, ist ein Fehler aufgetreten, der nicht identifiziert werden kann. Diese Zustand wird in 8 als Zustand C3 bezeichnet.
Wenn der Fehlerzustand C1 erkannt wird, wird das Bremssystem in einen ”FEHLER IM DRUCKREGULATOR”-Zustand versetzt, in dem die Steuerung des Bremssystems im ersten Steuerungszustand weitergeführt und der gewünschte Druck P* am Radbremszylinder auf der Grundlage der Ausgabesignale der Hubsensoren 220, 221 bestimmt wird, ohne auf die Ausgabesignale des Geberzylinderdruckfühlers 210 und des Verstärkerdruckfühlers 211 zurückzugreifen. In Gleichung 2 wird dann die Gewichtung ”α” auf Null gesetzt. Wenn der Fehlerzustand C2 erkannt wird, wird das Bremssystem in einen ”FEHLER IM KOLBEN”-Modus versetzt, in dem die Steuerung im ersten Steuerzustand weitergeführt wird. In diesen Zuständen C1 und C2, in denen die Pumpeinrichtung 12 normal funktioniert, kann das Bremssystem kontinuierlich im ersten Steuerzustand gesteuert werden. Wenn der Fehlerzustand C3 erkannt wird, wird das Bremssystem in den ”NICHT FESTZUSTELLEN”-Modus versetzt, also in den zweiten Steuermodus geschaltet.
Wie oben beschrieben schaltet die vorliegende Ausführungsform das Bremssystem möglichst nicht in den zweiten Steuerzustand, sondern hält es so lange wie möglich im ersten Steuerzustand, wenn der zweite hydraulische Drucklieferant 14 als fehlerhaft diagnostiziert wurde. Somit wird das Bremssystem im Bremseffektsteuermodus betrieben, solange die Bremseffektsteuerung trotz des Fehlers im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 möglich ist. Diese Anordnung erlaubt eine bessere Kontrolle der Fahrzeugbremskraft. Wenn ein Fehler des zweiten hydraulischen Drucklieferanten erkannt wird, solange das Bremssystem im Modus für das Zusammenwirken der Bremsen ist, wird die Steuerung des Zusammenwirkens der Bremsen nicht sofort nach der Erkennung des Fehlers des hydraulischen Bremssystems beendet. Solange die Pumpeinrichtung 12 normal arbeitet, kann die Steuerung des Bremssystems im ersten Steuerzustand fortgesetzt werden, auch wenn der zweite hydraulische Drucklieferant fehlerhaft ist. Demgemäß wird das Bremssystem im ersten Steuerzustand gehalten, um die hydraulische Bremskraft auf Grund der unter Druck stehenden Flüssigkeit aus dem Speicher 134 mit hoher Genauigkeit zu steuern.
Es wird weiterhin festgestellt, daß die zwei Drucksensoren 210 und 211 dazu dienen, die Drücke des Arbeitsmediums in den beiden Kammern 86 und 98 zu erkennen. Diese Anordnung erlaubt die präzise Bestimmung, wo ein Fehler an einem Teil des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 auftritt. Wenn die Diagnose auf der Grundlage des Durchschnitts der beiden von den Drucksensoren 210 und 211 gelieferten Werte oder auf der Basis eines dieser Werte durchgeführt wird, kann ein Fehler des zweiten hyraulischen Drucklieferanten diagnostiziert werden, aber der Fehler kann nicht identifiziert werden. Wenn die Diagnose auf der Grundlage beider Werte von beiden Hydraulikdruckfühlern durchgeführt wird, kann der gefundene Fehler identifiziert werden.
Obwohl das vorliegende Bremssystem so aufgebaut wurde, daß der Steuermodus vom ersten in den zweiten Modus umgeschaltet wird, wenn, wie in den Zuständen B, F, J und N, ein erkannter Fehler nicht identifiziert werden kann, kann das Bremssystem im ersten Steuermodus gehalten werden, solange der Druck des Arbeitsmediums im Speicher 134 höher als ein voreingestellter Schwellwert ist. Der Geberzylinderdruckfühler 210 und der Verstärkerdruckfühler 211 werden nach einer Druckfühlerdiagnoseroutine, deren Ablaufplan in 10 gezeigt ist, auf Fehler überprüft. Diese Routine wird in dieser Ausführungsform durchgeführt, während das Fahrzeug steht.
Die Druckfühlerdiagnoseroutine nach 10 beginnt mit Schritt S40, um festzustellen, ob das Fahrzeug steht. Diese Entscheidung wird gefällt, indem bestimmt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Auf eine positive Entscheidung (JA) im Schritt S40 geht die Steuerung zum Schritt S41, um festzustellen, ob das Bremspedal 10 betätigt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird diese Entscheidung im Schritt S41 auf der Grundlage der Ausgabesignale des Stopschalters 224 und der Hubsensoren 210, 211 gemacht. Ist der Stopschalter 224 eingeschaltet und der Mittelwert der Ausgabesignale der beiden Hubsensoren 210, 211 größer Null, wird daraus geschlossen, dass das Bremspedal 10 betätigt wird.
Wenn das Bremspedal 10 betätigt wird, während das Fahrzeug steht, geht der Ablauf zu Schritt S42, um zu entscheiden, ob ein Zeitablauf-Flag auf ”1” gesetzt wurde. Dieses Flag wird auf ”1” gesetzt, wenn Schritt S45 durchgeführt wurde, und wird in Schritt S47 auf ”0” zurückgesetzt, wenn eine voreingestellte Zeit verstrichen ist. Wenn Schritt S42 das erste Mal durchgeführt wird, erhält man eine negative Entscheidung (NEIN) in diesem Schritt, und der Ablauf geht zu Schritt S43, um den gewünschten Druck im Radbremszylinder P** zu bestimmen. Der tatsächliche Druck im Radbremszylinder wird über die Linearventileinrichtungen 30 gesteuert, um ihn mit dem vorgegebenen gewünschten Druck P** in Übereinstimmung zu bringen. Die Steuerung der Linearventileinrichtungen 30 wird in diesem Fall durchgeführt, um die Drucksensoren 210, 211 zu überprüfen. Sie unterscheidet sich von der oben beschriebenen Steuerung im ersten Steuerzustand. Demgemäß wird der gewünschte Druck im Radbremszylinder P** nach folgender Gleichung (4) berechnet, die sich von Gleichung (1) unterscheidet. P** = (PM + PB)/2 (4)
Die Drücke P_M und P_B sind die Drücke des Arbeitsmediums, die von den Druckfühlern 210, 211 am Geberzylinder und am Verstärker festgestellt werden.
Indem der tatsächliche Radbremszylinderdruck wie in 11 gezeigt so gesteuert wird, dass er mit dem gewünschten Wert P** nach obiger Gleichung (4) übereinstimmt, kann der Einfluß der Öffnung des Geberzylinderabsperrventils 152, 162 auf den Betriebszustand des Bremspedals 10, der vom Fahrzeugführer erfühlt wird, reduziert werden.
Im auf Schritt S43 folgenden Schritt S44 wird bestimmt, ob der Absolutwert einer Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert P_WC und dem gewünschten Wert P** des Drucks im Radbremszylinder gleich oder geringer einem vorgegebenen Schwellenwert ΔP** ist. Erhält man in Schritt S44 eine positive Entscheidung (JA), geht die Steuerung zu Schritt S45, um die Spulen 188 der Linearventileinrichtungen 30 abzuschalten, so dass die Linearventile zur Druckbeaufschlagung und zum Druckabbau 172, 174 geschlossen werden. Außerdem werden die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 in Schritt S45 geöffnet. Dadurch wird das unter Druck gesetzte Arbeitsmedium vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 an die Radbremszylinder 20, 28 geliefert.
Auf Schritt S45 folgt Schritt S46, um zu entscheiden, ob die voreingestellte Zeit nach dem Schließen der Linearventile für den Druckaufbau und den Druckabbau 172, 176 abgelaufen ist. Sobald Schritt S46 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, geht die Steuerung zu Schritt S47, um die Ausgabesignale des Geberzylinderdruckfühlers 210, des Verstärkerdruckfühlers 211 und der Radbremszylinderdruckfühler 212–218 einzulesen. Dann geht die Steuerung zu Schritt S48, um zu bestimmen, ob der Betrag einer Differenz zwischen dem Mittel der Druckwerte der beiden Druckfühler 210, 211 und dem Mittel der Druckwerte der vier Radbremszylindersensoren 212–218 geringer als ein vorher bestimmter Schwellenwert ΔP ist. Wenn sich in Schritt S48 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, geht der Ablauf zu Schritt S49, um zu bestimmen, dass der Geberzylinderdruckfühler 210 und der Verstärkerdruckfühler 211 normal arbeiten. Ergibt sich im Schritt S48 eine negative Entscheidung (NEIN), geht der Ablauf zu Schritt 50, um festzustellen, dass die Druckfühler 210, 211 fehlerhaft arbeiten.
Wie oben beschrieben, ist das Bremsdrucksteuergerät in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung darauf ausgelegt, den zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 häufiger zu überprüfen. Konventionell werden die Sensoren normalerweise nur bei einem Vorabtest des Fahrzeugs vor Inbetriebnahme des Bremssystems überprüft. Dagegen überprüft die Diagnoseeinrichtung im Bremsdrucksteuergerät des vorliegenden Bremssystems die Drucksensoren 210, 211 bei Betätigung des Bremspedals 10, so dass der zweite hydraulische Drucklieferant 14 entsprechend häufiger geprüft wird.
Außerdem wurde der Druck des Arbeitsmediums in den Radbremszylindern 20, 28 auf den gewünschten Wert P** gesteuert, bevor Schritt S45 durchgeführt wurde. Entsprechend kann der Druck des Arbeitsmediums in den Radbremszylindern 20, 28 sehr schnell an den Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten angeglichen werden, wenn die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 geöffnet werden. Daher kann die voreingestellte Zeit, die in Schritt S46 gemessen wird, verringert werden, was es ermöglicht, die benötigte Zeit für die Diagnose des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 zu verringern.
Die Steuerung des tatsächlichen Drucks im Radbremszylinder auf den gewünschten Wert P** vor Öffnung der Geberzylinderabsperrventile 152, 162 ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 können geöffnet werden, wenn vorausgesetzt wird, dass der Druck im Radbremszylinder dem Druck des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 entspricht.
Weiterhin ist die Steuerung des tatsächlichen Radbremszylinderdrucks auf den gewünschten Wert P** in der Diagnose nach 10 nicht unbedingt notwendig, falls die Bestimmung in Schritt S48 durchgeführt wird, nachdem die Linearventile zum Druckaufbau und Druckabbau 172, 176 geschlossen wurden und die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 geöffnet wurden. In diesem Fall kann die Diagnose ebenfalls auf der Grundlage des Drucks in den Radbremszylindern und des Drucks im zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 durchgeführt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Simulatorabsperrventil 158 mittels einer im Ablaufplan der 12 gezeigten Diagnoseroutine für das Simulatorabsperrventil überprüft.
Die Diagnoseroutine für das Simulatorabsperrventil wird ausgeführt, wenn der Bedienhub des Bremspedals 10 erhöht wird, während das Fahrzeug steht. Eine Fehlfunktion des Simulatorabsperrventils 158 wird festgestellt, wenn die Größe der Änderung (Erhöhung) des Bedienhubs des Bremspedals 10 und die Größe der Änderung des Drucks des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86 (Druck P_M im Geberzylinder) nicht in einer normalen Beziehung stehen, nachdem ein Befehl zum Schließen des Simulatorabsperrventils 158 erzeugt wurde. Wenn das Absperrventil 158 nicht geschlossen werden kann und offen bleibt, obwohl der Befehl zum Schließen des Absperrventils 158 erzeugt wurde (obwohl die Magnetspule des Absperrventils 158 abgeschaltet wurde), ist die Größe der Änderung des Drucks P_M im Geberzylinder kleiner als die Größe der Änderung des Bremsbedienhubs. In der vorliegenden Ausführungsform speichert das ROM 244 eine Datentabelle, die die vorbestimmte Beziehung zwischen den Größen der Änderung des Drucks im Geberzylinder und in der Bremsbedieneinheit wie in 13 gezeigt abbildet. Die Entscheidung, ob das Simulatorabsperrventil 158 normal arbeitet oder nicht, wird durchgeführt, indem bestimmt wird, ob ein Punkt, der durch die zwei festgestellten Größen der Änderung definiert ist, auf der einen oder anderen Seite der geraden Linie liegt, die die Beziehung abbildet. Wenn festgestellt wird, dass das Simulatorabsperrventil 158 fehlerhaft ist (offen bleibt), wird die Alarmanlage 252 aktiviert. Die Steuerung des Bremssystems im ersten Steuermodus ist möglich, selbst wenn das Simulatorabsperrventil 158 offen ist, solange die Pumpeinrichtung 12 normal funktioniert. Allerdings würde der Bremsbedienhub extrem steigen, wenn vom ersten in den zweiten Steuermodus umgeschaltet wird. In dieser Hinsicht ist es nicht wünschenswert, die Steuerung des Bremssystems im ersten Steuerzustand weiterzuführen. Außerdem kann die Diagnoseroutine so ausgestaltet werden, dass sie den Betrieb des Fahrzeugs verhindert, wenn das Simulatorabsperrventil 158 auf Grund eines Fehlers offen bleibt und wenn der Druck im Speicher 134 geringer als ein voreingestellter unterer Druck ist.
Obwohl die Diagnoseroutine für das Simulatorabsperrventil nach 12 dazu gestaltet wurde, das Simulatorabsperrventil 158 dann zu prüfen, wenn das Fahrzeug steht, kann diese Routine auch nur bei einer Startüberprüfung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Fahrzeugführer dazu aufgefordert werden, das Bremspedal 10 zu betätigen oder den Betätigungshub zu erhöhen, wenn die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird, solange das Fahrzeug steht. Auf diese Weise wird die Diagnose des Simulatorabsperrventils 158 bei der ersten Überprüfung des Fahrzeugs durchgeführt.
Die Diagnoseroutine für das Simulatorabsperrventil nach 12 beginnt mit Schritt S81, um zu entscheiden ob das Fahrzeug steht. Erhält man in Schritt S81 eine positive Entscheidung (JA), geht die Steuerung zu Schritt S82, um zu entscheiden, ob der Bedienhub des Bremspedals 10 erhöht wurde. Ergibt sich in Schritt S82 eine positive Entscheidung (JA), geht der Ablauf zu Schritt S83, um das Schließen des Simulatorabsperrventils 158 zu veranlassen, und um die Öffnung der Geberzylinderabsperrventile 152, 162 und der vorderen und hinteren Verbindungsventile 154, 164 zu veranlassen, so dass das unter Druck stehende Arbeitsmedium vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 an die vier Radbremszylinder 20, 28 geliefert wird. Auf Schritt S83 folgt Schritt S84, um die Größe der Änderung des Bremsbedienhubs S und des Drucks im Geberzylinder PM festzustellen. Auf Schritt S84 folgt Schritt S85, um zu bestimmen, ob der Punkt, der durch die festgestellten Änderungen definiert ist, auf der fehleranzeigenden Seite der Geraden, die die Beziehung nach 13 abbildet, liegt. Wenn der Punkt nicht auf der fehleranzeigenden Seite liegt, erhält man im Schritt S84 eine negative Entscheidung (NEIN) und der Ablauf geht zu Schritt S86, um zu bestimmen, ob das Simulatorabsperrventil normal arbeitet. Wenn der Punkt auf der fehleranzeigenden Seite liegt, erhält man eine negative Entscheidung (NEIN) im Schritt S85, und der Ablauf geht zu Schritt S87, um einen Fehler des Simulatorabsperrventils 158 festzustellen.
Wie oben beschrieben überprüft die vorliegende Ausführungsform das Simulatorabsperrventil 158, so dass es möglich wird, den Fahrzeugführer über einen Fehler des Simulatorabsperrventils 158 zu informieren, falls ein solcher erkannt wird.
Um das Simulatorabsperrventil 158 mit höherer Genauigkeit überprüfen zu können, ist es wünschenswert, auf der Grundlage experimentell erhaltener Daten die ideale Beziehung zwischen der Größe der Änderung des Bremsbedienhubs und der Größe der Änderung des Drucks im Geberzylinder zu finden und diese ideale Beziehung im ROM 244 zu speichern.
Der Aufbau zur Überprüfung des Simulatorabsperrventils 158 kann dazu genutzt werden, die Radbremszylinder 20, 28 darauf zu überprüfen, ob sie Luft enthalten. Wenn die Radbremszylinder 20, 28 Luft enthalten, ist die Größe der Änderung des Drucks im Geberzylinder im Vergleich zur Größe der Änderung des Bremsbedienhubs gering. Es muß jedoch in diesem Fall bestimmt werden, ob die vergleichsweise geringe Druckänderung im Geberzylinder von einem Defekt des Simulatorabsperrventils 158 (zum Beispiel weil der Ventilverschluß im offenen Zustand klemmt) oder von der Anwesenheit von Luft in den Radbremszylindern 20, 28 herrührt. Diese Bestimmung kann durchgeführt werden, indem eine Überprüfung nach der Diagnoseroutine in 12 gemacht wird, während das Geberzylinderabsperrventil 152 geschlossen ist. Luft in den Radbremszylindern 20, 28 kann erkannt werden, wenn die Beziehung zwischen den Größen der Änderung des Bremsbedienhubs und des Drucks im Geberzylinder normal ist, solange das Geberzylinderabsperrventil geschlossen ist, aber von der Norm abweicht, solange das Absperrventil 152 offen ist.
In entsprechender Weise können die Radbremszylinder darauf überprüft werden, ob sie Luft enthalten, indem die Beziehung zwischen den Größen der Änderung des Bremsarbeitshubs und des Drucks im Geberzylinder benutzt wird, während die vorderen und hinteren Verbindungsventile 154, 164 offen sind und während diese Ventile 154, 164 geschlossen sind.
Weiterhin kann eine Fehlfunktion des Simulatorabsperrventils 158 auf der Grundlage der oben genannten Beziehung geprüft werden, solange die vorderen und hinteren Verbindungsventile 154, 164 geschlossen sind. In diesem geschlossenen Zustand reduziert sich die Menge des unter Druck stehenden Arbeitsmediums, das vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 an die Radbremszylinder 20, 28 geliefert wird, und entsprechend reduziert sich die Größe der Änderung des Bremsbedienhubs, so dass die Feststellung, ob das Simulatorabsperrventil 158 geschlossen ist oder nicht, mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden kann. Zusätzlich kann dabei der Einfluß der Diagnose auf das Bremspedal 10, den der Fahrzeugführer fühlt, reduziert werden. Es wird hierzu festgestellt, dass die Beziehung zwischen den Größen der Änderung des Bremsbedienhubs und des Drucks im Geberzylinder bei offenem Simulatorabsperrventil 158 und geschlossenen vorderen und hinteren Verbindungsventilen 154, 164, um das Absperrventil 158 zu prüfen, im Wesentlichen dieselbe ist wie die Be ziehung zwischen diesen Größen, wenn das Bremssystem im ersten Steuerzustand ist, in dem das Simulatorabsperrventil 158 offen und das Geberzylinderabsperrventil 152 geschlossen ist.
Weiterhin kann das Simulatorabsperrventil 158 überprüft werden, indem zunächst das Geberzylinderabsperrventil 152 geschlossen und das Simulatorabsperrventil 158 offen gehalten wird, wie bei der normalen Steuerung des Bremssystems im ersten Steuerzustand während einer Vergrößerung des Bremsbedienhubs, und indem dann das Simulatorabsperrventil 158 geschlossen wird, während das Geberzylinderabsperrventil 152 geschlossen bleibt, wenn der Bremsbedienhub zurückgeht. Wenn der Druck im Geberzylinder beim Rückgang des Bremsbedienhubs schnell fällt, bedeutet das, dass das Simulatorabsperrventil 158 geschlossen ist. Geht der Druck im Geberzylinder stufenweise zurück, bedeutet dies, dass das Simulatorabsperrventil 158 offen ist.
Aus der bisherigen Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird ersichtlich, dass die verschiedenen oben gezeigten Sensoren und ein Teil des ECU 32, der die Diagnoseroutinen nach den 10 und 12 speichert und ausführt, eine Diagnoseeinrichtung zur Diagnose des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 bilden.
Es wird außerdem ersichtlich, dass ein Teil der Diagnoseeinrichtung, der dazu dient, die Diagnoseroutine nach 10 zu speichern und auszuführen, einen wesentlichen Teil einer Fühlerdiagnoseeinrichtung zur Diagnose der Druckfühler 210, 211 ausmacht, während ein Teil der Diagnoseeinrichtung, die die Diagnoseroutine nach 12 speichert und ausführt, einen wesentlichen Teil einer Simulatordiagnoseeinrichtung zur Diagnose des Hubsimulators 159 bildet.
Weiterhin wird ersichtlich, dass ein Teil des ECU 32, der dazu dient, die Bremsdrucksteuerroutine nach 3 zu speichern und auszuführen, einen wesentlichen Teil einer ersten Bremsdrucksteuereinrichtung bildet, die arbeitet, solange das Bremssystem normal arbeitet. Die Bremsdrucksteuereinrichtung enthält ein Steuerteil, um den Druck im Radbremszylinder auf einen Wert zu steuern, der mit dem Druck im Geberzylinder zusammenhängt. Außerdem wird ersichtlich, dass ein Teil des ECU 32, der die Datentabelle nach 7 speichert und das Bremssystem nach dieser Datentabelle steuert, einen wesentlichen Teil einer zweiten Bremsdrucksteuereinrichtung bildet, die arbeitet, wenn der zweite hydraulische Drucklieferant nicht normal funktioniert, und dass ein Teil des ECU 32, der dazu dient, den Steuermodus des Bremssystems vom ersten in den zweiten Steuermodus zu schalten, sobald er eine Fehlfunktion des Bremssystems nach der Datentabelle in 7 feststellt, einen wesentlichen Teil einer Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Steuermodus bildet.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der zweite hydraulische Drucklieferant nach der Datentabelle in 8 auf Fehlfunktionen überprüft. Diese Diagnose kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß einer Diagnoseroutine, die im Ablaufplan der 14 gezeigt wird, durchgeführt werden.
Die Diagnoseroutine nach 14 beginnt mit Schritt S101, um festzustellen, ob das Bremspedal 10 bedient wird. Ist die Entscheidung in Schritt S101 positiv (JA) geht der Ablauf zu Schritt S102, um den Druck P_M im Geberzylinder und den Druck P_B im Verstärker auf der Grundlage der Ausgabesignale des Geberzylinderdrucksensors 210 und des Verstärkerdrucksensors 211 einzulesen. Auf Schritt S102 folgt Schritt S103, um zu bestimmen, ob der Druck im Verstärker P_B gleich oder geringer einem vorbestimmten Schwellenwert P_SB (in dieser Ausführungsform fast null) ist. Wenn sich in Schritt S103 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, bedeutet dies, dass der zweite hydraulische Drucklieferant 14 fehlerhaft arbeitet.
Das Arbeitsmedium in der Verstärkerkammer 98 wird durch das Niederdrücken des Bremspedals 10 nicht direkt unter Druck gesetzt. Daher zeigt ein Verstärkerdruck, der geringer als der Schwellenwert ist, einen Defekt des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 an. Obwohl es in diesem Zustand nicht klar ist, ob der hydraulische Verstärker 78 fehlerhaft arbeitet, ist zumindest offensichtlich, dass das druckregulierende Teil 88 keinen zur Bremsbedienkraft in Beziehung stehenden Druck im Arbeitsmedium erzeugen kann. Andererseits wird der Druck im Geberzylinder (der Druck des Arbeitsmediums in der Druckerzeugungskammer 86) direkt durch das Niederdrücken des Bremspedals 10 erhöht, so dass der erzeugte Druck im Geberzylinder in einer Beziehung zur Bremsbedienkraft steht, auch wenn der hydraulische Verstärker 78 defekt ist. Demgemäß wird der zweite hydraulische Drucklieferant 14 wünschenswerterweise auf der Grundlage des Drucks im Verstärker, der vom Verstärkerdruckfühler 211 erkannt wird, überprüft.
Obwohl der zweite hydraulische Drucklieferant 14 auf der Grundlage des Drucks im Verstärker überprüft werden kann, wird im Schritt S104 und den folgenden Schritten eine weitere Diagnose des zweiten hydraulischen Drucklieferanten 14 durchgeführt, nachdem eine Fehlfunktion des zweiten hydraulischen Drucklieferanten auf der Grundlage des unter dem Schwellenwert liegenden Drucks im Verstärker diagnostiziert wurde.
In Schritt S104 wird bestimmt, ob der Druck im Geberzylinder P_M, der vom Geberzylinderdruckfühler 210 erkannt wurde, gleich oder kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert P_SM ist. Wenn der Druck im Geberzylinder gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, das heißt, wenn man in Schritt S104 eine positive Entscheidung (JA) erhält, geht der Ablauf zu Schritt S105, um zu entscheiden, dass die Dichtung des druckerzeugenden Kolbens 84 beschädigt ist. Erhält man in Schritt S104 eine negative Entscheidung (NEIN), bedeutet dies, dass der Druck im Geberzylinder normal ist. In diesem Fall geht der Ablauf zu Schritt S106, um zu bestimmen, ob der Druck im Geberzylinder höher als der Druck im Verstärker ist. Ist der Druck im Geberzylinder höher als der Druck im Verstärker, geht der Ablauf zu Schritt S107, um zu bestimmen, dass das Bauteil zur Regulierung des Drucks 88 fehlerhaft ist, und um das Bremssystem in den Modus zu Behandlung von Fehlern des Bauteils zur Regulierung des Drucks zu bringen, so dass der Druck der Arbeitsflüssigkeit in der Druckerzeugungskammer 86 auf einen Wert gebracht werden kann, der mit der Bedienkraft des Bremspedals 10 in einer Beziehung steht, auch wenn das Arbeitsmedium in der Verstärkerkammer 98 nicht unter Druck gesetzt werden kann. Falls der Druck des Geberzylinders geringer als der Druck des Verstärkers ist, geht der Ablauf zu Schritt S108 um festzustellen, dass es unmöglich ist, einen Fehler des zweiten hydraulischen Drucklieferanten zu identifizieren, und um das Bremssystem in den ”NICHT FESTZUSTELLEN”-Modus zu versetzen.
Wenn der Druck des Verstärkers höher als ein voreingestellter Schwellenwert ist, das heißt, wenn man in Schritt S103 eine negative Entscheidung (NEIN) erhält, geht der Ablauf zu Schritt S109, um zu bestimmen, ob der Druck im Geberzylinder höher als der Druck im Verstärker ist. Erhält man im Schritt S109 eine positive Entscheidung (JA) geht der Ablauf zu Schritt S110, um zu bestimmen, dass der zweite hydraulische Drucklieferant 14 normal arbeitet. Erhält man im Schritt S109 eine negative Entscheidung (NEIN) geht der Ablauf zu Schritt S108, um das Bremssystem in den ”NICHT FESTZUSTELLEN”-Modus zu versetzen.
Wie oben beschrieben wird der zweite hydraulische Drucklieferant 14 als fehlerhaft diagnostiziert, wenn der Verstärkerdruck geringer als der Schwellenwert ist. Daher kann der zweite hydraulische Drucklieferant 14 einfach überprüft werden.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung kann in einem Bremssystem nach 15 ebensogut angewendet werden wie im Bremssystem nach 1. In der Ausführungsform nach 15 wird der Haupttank 108 durch einen Freigabedurchlaß 300 mit einem Durchlaß für das Arbeitsmedium verbunden, der das Simulatorabsperrventil 158 und den Hubsimulator 156 der Hubsimulatoreinrichtung 159 verbindet. Im Freigabedurchlaß 300 gibt es ein Freigabeventil 302. Wenn es offen ist, lässt dieses Freigabeventil 302 das Arbeitsmedium zwischen dem Hubsimulator 156 und dem Haupttank 108 fließen, und wenn es geschlossen ist, verhindert es den Fluß zwischen dem Hubsimulator 156 und dem Haupttank 108. Das Freigabeventil 302 erlaubt eine genaue Feststellung, ob das Simulatorabsperrventil 158 auf Grund des Klemmens des Ventilverschlusses offensteht.
In der dritten Ausführungsform nach 15 wird das Simulatorabsperrventil 158 wie in der ersten Ausführungsform dahingehend geprüft, ob es geschlossen ist. Die Diagnose in dieser Ausführungsform wird jedoch durchgeführt, solange das Absperrventil 302 offen ist. Die Größen der Änderung des Bremsbedienhubs und des Drucks im Geberzylinder werden erkannt, wenn sich das Simulatorabsperrventil 158 schließen soll. Wenn das Simulatorabsperrventil 158 offen bleibt, fließt das unter Druck stehende Arbeitsmedium von der Druckerzeugungskammer 86 durch den Verbindungsdurchlaß 300 in den Haupttank 108, sobald das Bremspedal 10 bedient wird. Dementsprechend wird der Bremspedalhub sehr schnell vergrößert, und die Größe der Änderung des Drucks im Geberzylinder im Vergleich mit der Größe der Änderung des Bremsarbeitsdrucks ist vergleichs weise gering. Somit kann das Simulatorabsperrventil 158 sehr genau geprüft werden, solange das Absperrventil 302 offen ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen enthält der zweite hydraulische Drucklieferant 14 den Hydraulikverstärker 78. Der zweite hydraulische Drucklieferant 14 kann jedoch eine druckerhöhende Einheit enthalten, die dazu angepaßt wurde, dem Drucklieferanten 14 zu ermöglichen, einen Druck im Arbeitsmedium zu erzeugen, der höher ist als der allein mit der Bremsbedienkraft aufzubringende Druck. Außerdem muß der zweite hydraulische Drucklieferant 14 weder den hydraulischen Verstärker 78 noch das oben gezeigte Gerät zur Druckerhöhung enthalten. Ein Beispiel eines Bremssystems mit dieser Änderung zeigt 16. Das Bremssystem nach der Ausführungsform aus 16 enthält einen zweiten hydraulischen Drucklieferanten 320, der einen Geberzylinder 322 enthält, aber keinen hydraulischen Verstärker und kein Gerät zur Druckerhöhung. Auch in diesem Bremssystem ist es sinnvoll, den Hubsimulator 159 und die verschiedenen Sensoren zu prüfen. Weiterhin kann der zweite hydraulische Drucklieferant einen Vakuumverstärker enthalten. Es wird außerdem festgestellt, dass der Hubsimulator in einem Durchlaß für das Arbeitsmedium, der mit dem Durchlaß 160 für die Hinterradbremszylinder 28 verbunden ist, eingebaut werden kann, anstelle des Durchlasses 150 für die Vorderradbremszylinder 20. Alternativ kann der Hubsimulator direkt mit der Druckerzeugungskammer 86 des Geberzylinders 80 verbunden sein. Der Hydraulikdruckfühler 140 kann durch einen Druckschalter ersetzt werden.
Während der Hubsimulator 200 in den gezeigten Ausführungsformen als Teil der Bedienstange 94 dargestellt wird, ist dieser Hubsimulator 200 nicht notwendig, solange der Hubsimulator 156 vorgesehen ist.
Obwohl die vier Linearventileinrichtungen 30 für die vier Radbremszylinder 20, 28 vorgesehen sind, müssen die vier Linearventileinrichtungen 30 nicht unbedingt benutzt werden. Beispielsweise kann eine Linearventileinrichtung 30 für alle 4 Radbremszylinder verwendet werden, oder eine für jedes der beiden Paare von Radbremszylindern 20, 28. Außerdem können die Linearventile 172 und 176 zum Druckaufbau und zur Druckminderung durch einfache magnetische Absperrrventile ersetzt werden. Es wird außerdem festgestellt, dass die Linearventileinrichtungen 30 nicht unbedingt notwendig sind. Wenn die Linearventileinrichtungen 30 fehlen, kann der Druck in den Radbremszylindern über die Steuerung der Pumpeinrichtung 12 gesteuert werden. Die Geberzylinderabsperrventile 152, 162 und andere Absperrventile können durch Durchflußregelventile ersetzt werden, die die Menge des durchfließenden Arbeitsmediums mittels eines elektrisch gesteuerten variablen Durchlaßquerschnitts steuern können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die bisher gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen, sondern nur durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt. Zusammenfassend beschreibt die vorliegende Erfindung Folgendes:
Ein Bremsdrucksteuergerät für eine hydraulisch betriebene Bremse (18, 26), das ein erstes Hydrauliksystem (280) mit einem ersten hydraulischen Drucklieferanten (31), der energiebetrieben ein Arbeitsmedium unter Druck setzt und den Druck des Arbeitsmediums steuern kann, enthält, und das ein zweites Hydrauliksystem (282) mit einem zweiten hydraulischen Drucklieferanten (14) enthält, der durch eine Bedienkraft bedient wird, die auf eine handbetriebene Bremsvorrichtung (10) wirkt, um das Arbeitsmedium auf einen Druck zu bringen, der höher als der mittels der Betriebskraft erreichte ist, um die Bremse zu bedienen, weiterhin eine Umschalteinrichtung (30, 152, 162), die dazu dient, entweder einen ersten Zustand, in dem die Bremse mit dem vom ersten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmedium arbeitet, oder einen zweiten Zustand, in dem die Bremse mit dem vom zweiten hydraulischen Drucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmedium arbeitet, einzustellen, und eine Diagnoseeinheit (32, 210, 211), die dazu dient, das zweite Hydrauliksystem auf der Grundlage des Drucks des Arbeitsmediums im zweiten Hydrauliksystem zu überwachen.

Claims

Bremsdrucksteuergerät für eine hydraulisch betriebene Bremsanlage mit Radbremszylindern (20; 28), die Folgendes aufweist: ein erstes Hydrauliksystem (280), das einen ersten Hydraulikdrucklieferanten (31) aufweist, der energiebetrieben ein Arbeitsmedium unter Druck setzt, und den Druck des Arbeitsmediums steuern kann, das den Radbremszylindern (20; 28) vom ersten Hydraulikdrucklieferanten (31) zum Betrieb der Bremse (18, 26) mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium zur Verfügung gestellt wird; ein zweites Hydrauliksystem (282), das eine manuell bedienbare Bremseinrichtung (10) und einen zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) aufweist, der durch eine Betätigung des Bremspedals (10) bedient wird, um das Arbeitsmedium unter einen von der Bremskraft abhängigen Druck zu setzen, so dass das Arbeitsmedium, das vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) unter Druck gesetzt wird, den Radbremszylindern (20; 28) zum Betrieb der Bremse (18; 26) zugeführt wird; und eine Hubsimulatoreinrichtung (159), die einen Hubsimulator (156) und ein Simulatorabsperrventil (158) aufweist, die mit dem zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) verbunden sind, wobei das Simulatorabsperrventil (158) im geschlossenen Zustand den Hubsimulator (156) vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) trennt und im offenen Zustand den Hubsimulator (156) mit dem zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) verbindet; eine Umschalteinrichtung (30, 152, 162), die dazu dient, entweder einen ersten Zustand, in dem die Radbremszylinder (20; 28) mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium, das vom ersten Hydraulikdrucklieferanten (31) bereitgestellt wird, oder einen zweiten Zustand, in dem die Radbremszylinder (20; 28) mit dem unter Druck stehenden Arbeitsmedium, das vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten bereitgestellt wird, versorgt werden, herzustellen; und eine Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302), die dazu dient, die Hubsimulatoreinrichtung (159) auf der Grundlage der Größe der Änderung des Pedalwegs des Bremspedals und der Größe der Änderung des Bremsdrucks des durch den zweiten Hydraulikdrucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmediums zu überprüfen, wobei die Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302) zumindest entweder [a] feststellt, dass das Simulatorabsperrventil (158) aufgrund eines Steckenbleibens eines Ventilteils abnormal im offenen Zustand gehalten wird, wenn die Größe der Änderung des Drucks des vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) unter Druck gesetzten Arbeitsmediums abnormal kleiner als die Größe der Änderung des Pedalwegs des Bremspedals (10) ist, während das Simulatorabsperrventil (158) in den geschlossenen Zustand versetzt sein sollte, oder [b] feststellt, dass das Simulatorabsperrventil (158) aufgrund eines Steckenbleibens eines Ventilteils abnormal im geschlossenen Zustand gehalten wird, wenn die Größe der Änderung des Drucks des vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) unter Druck gesetzten Arbeitsmediums abnormal größer als die Größe der Änderung des Pedalwegs des Bremspedals (10) ist, während das Simulatorabsperrventil (158) in den offenen Zustand versetzt sein sollte, oder [c] feststellt, dass Arbeitsmedium aus dem Hubsimulator (156) austritt, wenn die Größe der Änderung des Drucks des vom zweiten Hydraulikdrucklieferanten unter Druck gesetzten Arbeitsmediums abnormal kleiner als die Größe des Pedalwegs des Bremspedals (10) ist, während das Simulatorabsperrventil (158) in den offenen Zustand versetzt sein sollte.
Bremsdrucksteuergerät nach Anspruch 1, wobei die Diagnosevorrichtung die Feststellungen nach [a], [b] und [c] trifft.
Bremsdrucksteuergerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Diagnoseeinrichtung die Hubsimulatoreinrichtung nur überprüft, während durch die Umschalteinrichtung der zweite Zustand eingestellt ist.
Bremsdrucksteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungen (150, 160, 153, 163) für das Arbeitsmedium die Radbremszylinder (20; 28) mit dem zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) verbinden, wobei die Leitungen (150, 160, 153, 163) für das Arbeitsmedium aus mindestens einer Hauptleitung (150; 160), die mit dem zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) verbunden ist, und mindestens einer Verbindungsleitung (153, 163), die mit der Hauptleitung (150; 160) verbun den ist und mindestens zwei der Radbremszylinder (20; 28) miteinander verbindet, bestehen, wobei das Bremsdrucksteuergerät ferner Folgendes aufweist: ein Verbindungsventil (154, 164) in der mindestens einen Verbindungsleitung (153; 163), das im offenen Zustand die mindestens zwei Radbremszylinder (20; 28) verbindet und im geschlossenen Zustand die mindestens zwei Radbremszylinder (20; 28) voneinander trennt, wobei die Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302) die Hubsimulatoreinrichtung (159) überprüft, während das Verbindungsventil (154; 164) geschlossen ist.
Bremsdrucksteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302) eine Freigabeleitung (300) aufweist, die auf der einen Seite mit einem drucklosen Behälter (108) und auf der anderen Seite mit einer Leitung der Hubsimulatoreinrichtung (159) zwischen dem Simulatorabsperrventil (158) und dem Hubsimulator (156) verbunden ist, wobei die Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302) ein Freigabeventil (302) in der Freigabeleitung aufweist, das im offenen Zustand die Hubsimulatoreinrichtung (159) mit dem drucklosen Behälter (108) verbindet, und im geschlossenen Zustand die Hubsimulatoreinrichtung (159) vom drucklosen Behälter (108) trennt, und wobei die Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302) die Hubsimulatoreinrichtung (159) auf der Grundlage der Größe der Änderung des Pedalwegs und des Bremsdrucks des durch den zweiten Hydraulikdrucklieferanten (14) unter Druck gesetzten Arbeitsmediums überprüft, während das Freigabeventil (302) offen ist.
Bremsdrucksteuergerät nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Alarmeinrichtung (252) vorgesehen ist, die dazu dient, Alarm zu geben, wenn die Diagnoseeinrichtung (32, 210, 211, 220, 221, 300, 302) festgestellt hat, dass die Hubsimulatoreinrichtung (159) nicht normal arbeitet.
Bremsdrucksteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hydraulikdrucklieferant (14) mit dem Arbeitsmedium betrieben wird, das von dem ersten Hydraulikdrucklieferanten (31) unter Druck gesetzt wird, um ein unter Druck gesetztes Arbeitsmedium zu liefern, dessen Druck von der Bremskraft auf das Bremspedal (10) abhängt und höher als der Druck aufgrund der Bremskraft ist.
Bremsdrucksteuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der zweite Hydraulikdrucklieferant (14) einen Hauptbremszylinder (80) aufweist, und die Umschalteinrichtung (30, 152, 162) ein Hauptbremszylinderabsperrventil (152) aufweist, das in der Leitung (150) angeordnet ist, die den Hauptbremszylinder und die Radbremszylinder (20; 28) verbindet, wobei der Hubsimulator (156) und das Hubsimulatorabsperrventil (158) mit der Leitung zwischen dem Hauptbremszylinder (80) und dem Hauptbremszylinderabsperrventil (152) verbunden sind.