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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuersystem für Kraftfahrzeuge
und insbesondere ein akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem
mit weniger verschwenderischem Energieverbrauch.
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Wie
allgemein bekannt ist, ist es bei Kraftfahrzeugbremssystemen, die
zum Steuern eines Bremsdrehmoments (negatives Raddrehmoment) oder
eines Radbremszylinderdrucks verwendet werden, erwünscht, eine
Bremsreaktion auf eine Bremsanforderung zu verbessern und außerdem eine
verbesserte Fahrzeugdynamik-Steuerleistung oder ein stabiles Fahrzeugdynamikverhalten,
das durch die hydraulische Bremssteuerung erreicht wird, bereitzustellen.
Bei typischen hydraulischen Bremssystemen wird häufig ein Druckakkumulator verwendet,
um vorübergehend
Hydraulikdruck darin anzusammeln. Der Hydraulikdruck im Akkumulator
wird den Radbremszylindern zugeführt,
um die Bremsen des Kraftfahrzeugs zu betätigen. Ein solches mit einem Druckakkumulator
ausgestattetes Hydraulikbremssystem wurde in der provisorischen
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-168536
(nachfolgend als JP2000-168536 bezeichnet) offenbart. Mit der in der
JP2000-168536 offenbarten Anordnung ist es möglich, den Bremsfluiddruck
mit einem Hydraulikdruckniveau, das für normales Bremsen erforderlich ist,
schnell an jeden Radbremszylinder zu liefern, indem der Bremsfluiddruck
im Akkumulator auf ein höchst
mögliches
Druckniveau gesetzt wird.
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Bei
solchen Bremssteuersystemen, die einen Druckakkumulator mit einem
relativ hoch eingestellten Akkumulatordruck nutzen, wirkt jedoch
der relativ hohe Bremsfluiddruck, der vorübergehend im Akkumulator gespeichert
ist und eine starke Bremsreaktion sichert, auf den Radbremszylinder,
wenn Bremsfluiddruck durch Öffnen
eines Steuerventils, das mit dem Ein- und Auslassanschluss des Radbremszylinders
verbunden ist, einem Radbremszylinder zugeführt wird. Es besteht eine erhöhte Neigung, dass
die Fließrate
des Bremsfluids in dem Radbremszylinder, welcher der Bremssteuerung
unterworfen ist, einen gewünschten
Wert übersteigt,
mit anderen Worten besteht eine Neigung, dass aufgrund des relativ
hoch eingestellten Akkumulatordrucks eine schnelle Veränderung
der Fließrate
des Bremsfluids, das in den Radbremszylinder zugeführt wird,
auftritt. Eine derartige schnelle Veränderung der Bremsfluidfließrate würde wahrscheinlich
dazu führen,
dass der Fahrer ein erhebliches Unbehagen fühlen würde (d. h. ein unnatürliches
Bremsgefühl).
Zusätzlich
benötigt
der Bremsakkumulator eine relativ große Akkumulationskapazität, um eine
gute Bremssteuerungsreaktionsfähigkeit
sicherzustellen. Ein solcher Akkumulator mit einer derartig großen Akkumulatorkapazität hat fast
die gleiche Größe wie der Motor,
der im Fahrzeug zum Antreiben der Pumpe installiert ist, welche
als Hydraulikdruckquelle dient. Dies führt zu einem Problem eines
groß bemessenen Bremssystems
mit erhöhtem
Gewicht, wodurch sich die Befestigungsmöglichkeit des Systems am Fahrzeug
verschlechtert. Um dies zu vermeiden, wurden in den letzten Jahren
verschiedene akku-lose hydraulische Bremssteuersysteme vorgeschlagen
und entwickelt. Ein solches akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem
wurde in der provisorischen japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-159094 (nachfolgend
als JP2000-159094 bezeichnet) offenbart. Ein solches akku-loses
hydraulisches Bremssteuersystem ist im Hinblick auf verringerten
Energieverbrauch, leichte Montage, Gewichtsverringerung und Verkleinerung
des Systems überlegen.
Es wäre wünschenswert,
ein akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem mit einer stabileren
Bremsleistung zur Verfügung
zu stellen.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem
bereitzustellen, das eine stabilere Bremsleistung, einen verringerten
Energieverbrauch, leichte Befestigung, Gewichtsverringerung und
Verkleinerung des Systems sicherstellen kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmalskombinationen der Ansprüche 1 bzw.
17 gelöst.
Die jeweiligen Unteransprüche
zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Um
die vorgenannte und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu
erfüllen,
umfasst ein Bremssteuersystem eine erste Fluiddruckquelle mit einem
Hauptzylinder, eine zweite Fluiddruckquelle, die getrennt vom Hauptzylinder
vorgesehen ist, um Hydraulikdruck von der zweiten Fluiddruckquelle
zu zumindest einem Radbremszylinder während eines Bremsbetriebsmodus
zuzuführen,
wobei die zweite Fluiddruckquelle eine Pumpe umfasst, einen Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen, der einen Hydraulikdruck von dem Hauptzylinder zu dem Radbremszylinder
während
eines Ausfallsicherungs-Betriebsmodus zuführen kann, einen Pumpenauslassdurchgang,
der die Pumpe und den Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen verbindet,
um Bremsfluid, das von der Pumpe abgegeben wurde, in den Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen einzuleiten, eine Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung,
die in dem Pumpenauslassdurchgang angeordnet ist, um einen freien
Bremsfluidfluss in einer Richtung von der Pumpe zum Radbremszylinder
zu ermöglichen
und jeden Bremsfluidfluss in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern,
ein im Normalzustand offenes Zulaufventil, das in dem Pumpenauslassdurchgang
angeordnet ist und zwischen der Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung
und dem Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen liegt, um eine Fluidverbindung zwischen dem Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen und dem Pumpenauslassdurchgang herzustellen, wenn das im
Normalzustand offene Zulaufventil nicht betätigt und offen ist; und ein
im Normalzustand offenes Sperrventil, das in dem Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen angeordnet ist, um eine Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder
und dem Radbremszylinder über
den Hydraulikkreislauf für manuelles
Bremsen herzustellen, wobei das im Normalzustand offene Sperrventil
während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus nicht betätigt und geöffnet ist, wobei das im Normalzustand
offene Sperrventil in dem Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen stromaufwärts des
im Normalzustand offenen Zulaufventils angeordnet ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Bremssteuersystem eine
erste Fluiddruckquelle mit einem Hauptzylinder, eine zweite Fluiddruckquelle,
die getrennt vom Hauptzylinder vorgesehen ist, um Hydraulikdruck von
der zweiten Fluiddruckquelle zu zumindest einem Radbremszylinder
während
eines Bremsbetriebsmodus zuzuführen,
wobei die zweite Fluiddruckquelle eine Pumpe umfasst, einen Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen, der einen Hydraulikdruck von dem Hauptzylinder zu dem Radbremszylinder
während
eines Ausfallsicherungs-Betriebsmodus zuführen kann, einen Pumpenauslassdurchgang,
der die Pumpe und den Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen verbindet,
um Bremsfluid, das von der Pumpe abgegeben wurde, in den Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen einzuleiten, ein im Normalzustand geschlossenes Zulaufventil,
das in dem Pumpenauslassdurchgang angeordnet ist, um eine Fluidverbindung
zwischen dem Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen und dem
Pumpenauslassdurchgang zu sperren, wenn das im Normalzustand geschlossene
Zulaufventil nicht betätigt
und geschlossen ist, und ein im Normalzustand offenes Sperrventil,
das in dem Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen angeordnet ist, um eine Fluidverbindung zwischen
dem Hauptzylinder und dem Radbremszylinder über den Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen herzustellen, wobei das im Normalzustand offene Sperrventil
während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus nicht betätigt und geöffnet ist, wobei das im Normalzustand
offene Sperrventil in dem Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen stromaufwärts des
im Normalzustand geschlossenen Zulaufventils angeordnet ist.
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Gemäß einer
weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bremssteuersystem eine
erste Fluiddruckquelle mit einem Hauptzylinder, eine zweite Fluiddruckquelle,
die getrennt vom Hauptzylinder vorgesehen ist, um Hydraulikdruck von
der zweiten Fluiddruckquelle zu zumindest einem Radbremszylinder
während
eines Bremsbetriebsmodus zuzuführen,
wobei die zweite Fluiddruckquelle eine Pumpe umfasst, einen Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen, der einen Hydraulikdruck von dem Hauptzylinder zu dem Radbremszylinder
während
eines Ausfallsicherungs-Betriebsmodus zuführen kann, einen Pumpenauslassdurchgang,
der die Pumpe und den Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen verbindet,
um Bremsfluid, das von der Pumpe abgegeben wurde, in den Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen einzuleiten, eine Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung,
die in dem Pumpenauslassdurchgang angeordnet ist, um einen freien
Bremsfluidfluss in einer Richtung von der Pumpe zum Radbremszylinder
zu ermöglichen
und jeden Bremsfluidfluss in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern,
eine im Normalzustand offene Zulaufventileinrichtung, die in dem
Pumpenauslassdurchgang angeordnet ist und zwischen der Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung
und dem Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen liegt, um eine Fluidverbindung zwischen dem Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen und dem Pumpenauslassdurchgang herzustellen, wenn die im
Normalzustand offene Zulaufventileinrichtung nicht betätigt und
offen ist; und eine im Normalzustand offene Sperrventileinrichtung,
die in dem Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen angeordnet ist, um eine Fluidverbindung zwischen
dem Hauptzylinder und dem Radbremszylinder über den Hydraulikkreislauf
für manuelles Bremsen
herzustellen, wobei die im Normalzustand offene Sperrventileinrichtung
während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus
nicht betätigt
und geöffnet ist,
wobei die im Normalzustand offene Sperrventileinrichtung in dem
Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen stromaufwärts
der im Normalzustand offenen Zulaufventileinrichtung angeordnet
ist.
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Die
weiteren Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich,
in denen
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1 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm ist, das eine Vorderrad-Hydraulikdrucksteuereinheit
vom Typ Brake-by-Wire
(d. h. elektromechanische Steuerung) zeigt, bei welcher ein akku-loses
hydraulisches Bremssteuersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
angewandt wird,
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2 ein
vereinfachtes Diagramm des Hydraulikkreislaufs ist, welches ein
früheres ABS-VDC-Steuersystem
mit Bremssysteminteraktion zeigt,
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3 ein
vereinfachtes Diagramm des Hydraulikkreislaufs ist, welches das
akku-lose Bremssteuersystem des ersten Ausführungsbeispiels zeigt,
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4 ein
charakteristisches Diagramm ist, welches zwei unterschiedliche Charakteristikkurven zeigt – Bremsenherabdrückkraft
gegenüber
Radbremszylinderdruck – jeweils
erhalten durch das akku-lose Bremssteuersystem (siehe 3)
des ersten Ausführungsbeispiels
und das frühere ABS-VDC-Steuersystem (siehe 2),
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5 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm ist, welches eine Vierrad-Hydraulikdrucksteuereinheit vom
Typ Brake-by-Wire
(BBW) zeigt, bei welcher ein akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
angewandt wird,
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6 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm ist, welches eine Vorderrad-Hydraulikdrucksteuereinheit vom
Typ Brake-by-Wire
(BBW) zeigt, bei welcher ein akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
angewandt wird,
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7 ein
Hydraulikkreislaufdiagramm ist, welches eine Vorderrad-Hydraulikdrucksteuereinheit vom
Typ Brake-by-Wire
(BBW) zeigt, bei welcher ein akku-loses hydraulisches Bremssteuersystem
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
angewandt wird,
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8 eine
Querschnittsansicht ist, welche den genauen Aufbau eines Paars von
Rückschlagventilen
zeigt, die bei der BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit anwendbar sind,
in dem Fall, wenn das Bremssteuersystem eine Tandem-Plungerpumpe (siehe 6)
als Hydraulikdruckquelle für
die BBW-Steuerung nutzt,
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9 eine
Querschnittsansicht ist, welche den genauen Aufbau einer anderen
Art von Rückschlagventilen
zeigt, die bei der BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit anwendbar sind,
in dem Fall, wenn das Bremssteuersystem eine Außenzahnradpumpe (siehe 1, 5 und 7)
als Hydraulikdruckquelle für
die BBW-Steuerung
nutzt,
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10 eine
seitliche Querschnittsansicht ist, welche den genauen Aufbau einer
Trochoidenpumpe (einer Innenzahnradpumpe) zeigt, die bei der BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
anwendbar ist, und
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11 eine
charakteristische Kurve eines Steuerstroms gegenüber einer Solenoidventil-Anziehungskraft
zeigt.
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Aufbau
eines Hydraulikkreislaufs des Bremssteuersystems Bezugnehmend auf
die Figuren, insbesondere 1, wird
das akku-lose hydraulische Bremssteuersystem des ersten Ausführungsbeispiels
beispielhaft für
ein Kraftfahrzeug, das eine Vorderrad-Hydraulikdrucksteuereinheit
vom Typ Brake-by-Wire
(d. h. elektromechanische Bremssteuerung, im Folgenden „BBW") verwendet, erläutert. Wie in 1 deutlich
gezeigt, ist ein Hauptzylinder 3 als ein Zweibremsensystem-Hauptzylinder (ein
Tandemhauptzylinder mit zwei in Reihe angeordneten Kolben) aufgebaut.
Das heißt,
ein sogenanntes Zweikreisbremssystem wird verwendet. Der Hauptzylinderdruck
kann individuell zu jedem der zwei unterschiedlichen Bremsleitungssysteme
zugeführt
werden, nämlich
einem P-Hydraulikkreislauf
mit einer ersten Fluidleitung (eine erste Fluidleitung für manuelles
Bremsen) 31, über
die Bremsfluid vom Hauptzylinder zu einem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL)
geliefert wird, und einem S-Hydraulikkreislauf mit einer zweiten
Fluidleitung (eine zweite Fluidleitung für manuelles Bremsen) 32, über die
Bremsfluid vom Hauptzylinder zu einem vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) geliefert wird. Ein Bremsfluidbehälter 2 ist am Hauptzylinder 3 angebracht,
um Bremsfluid zu lagern.
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Das
Bremssteuersystem des ersten Ausführungsbeispiels umfasst die
Vorderrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit, in welcher eine Druckzufuhr sowohl
zum vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) als auch zum vorderen
rechten Radbremszylinder W/C(FR) mittels einer Pumpe 10 durchgeführt werden
kann, die eine antreibende Verbindung mit einem elektronisch gesteuerten
Elektromotor 50 aufweist. Während des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus kann
der Hauptzylinderdruck über
die erste Fluidleitung 31 und eine erste Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 direkt
dem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) zugeführt werden,
und gleichzeitig kann er dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) über die
zweite Fluidleitung 32 und eine zweite Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34 zugeführt werden.
Um einen Hub eines Bremspedals 1 während eines normalen Bremsbetriebsmodus
des BBW-Systems sicherzustellen, sind im BBW-Hydraulikdrucksteuersystem
ein Hubsimulator und ein Hubsensor nahe dem Hauptzylinder vorgesehen.
Zum Beispiel ist zumindest ein Hubsimulator zwischen dem Bremspedal 1 und
dem Hauptzylinder 3 angeordnet. Der Hubsimulator (oder
der Rückmeldungssimulator
der Bremspedalherabdrück-Reaktionskraft) dient
dazu, während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems eine Bremsreaktionskraft (eine
Rückmeldungsreaktionskraft
der Pedalherabdrückung)
zu erzeugen und am Bremspedal 1 aufzubringen. Die aufgebrachte
Reaktionskraft, die während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems durch den Hubsimulator
erzeugt wurde, ist wichtig, um dem Fahrer ein Bremsgefühl zu vermitteln,
das im Wesentlichen ähnlich
zu einem Gefühl
der Bremswirkung während
des Bremspedalwegs, der vom Fahrer während des manuellen Bremsens über das
Bremspedal 1 wahrgenommen wird, ist. Das Ausmaß des Herabdrückens des
Bremspedals durch den Fahrer wird durch den Bremspedal-Hubsensor
erfasst, der nahe dem Hauptzylinder 3 angeordnet ist. Die
Pumpe 10 wird in Reaktion auf das Ausmaß des Herabdrückens des
Bremspedals durch den Fahrer, das vom Bremspedal-Hubsensor erfasst
wird, angetrieben oder betätigt,
so dass der tatsächliche
Radbremszylinderdruck jedes Radbremszylinders W/C(FL) und W/C(FR)
sich einem erwünschten
Radbremszylinderdruck annähert,
welcher auf der Grundlage des erfassten Ausmaßes des Herabdrückens des Bremspedals
durch den Fahrer (den erfassten Bremspedalhub) bestimmt wird. In dem
System des ersten in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels
besteht die Pumpe 10 aus einer Zahnradpumpe (genauer einer
Außenzahnradpumpe),
um den gewünschten
Radbremszylinderdruck mit geringeren Bremsfluidschwankungen (mit
geringeren Veränderungen
in der Menge des von der Pumpe 10 abgegebenen Bremsfluids)
sicherzustellen und um außerdem
eine ständige
Bremsfluidabgabe sicherzustellen, die größer als eine bezeichnete konstante Fließrate ist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird
ein bürstenloser
Motor als Motor 50 verwendet.
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Wie
aus dem Hydraulikkreislaufdiagramm der 1 ersichtlich,
ist ein im Normalzustand offenes Sperrventil 11 in der
Fluidleitung 31, über
welche der vordere linke Radbremszylinder W/C(FL) mit dem ersten
Anschluss des Hauptzylinders 3 verbunden ist, angeordnet.
In ähnlicher
Weise ist ein im Normalzustand offenes Sperrventil 12 in
der Fluidleitung 32, über
welche der vordere rechte Radbremszylinder W/C(FR) mit dem zweiten
Anschluss des Hauptzylinders 3 verbunden ist, angeordnet.
Während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems sind beide Ventile,
das erste im Normalzustand offene Sperrventil 11, das in
der Fluidleitung 31 des P-Hydraulikkreislaufs angeordnet
ist, und das zweite im Normalzustand offene Sperrventil 12,
das in der Fluidleitung 32 des S-Hydraulikkreislaufs angeordnet
ist, geschlossen und werden in ihren Sperrzuständen gehalten. Im Gegensatz
dazu sind während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus beide Ventile, das erste und
das zweite im Normalzustand offene Ventil 11 und 12,
geöffnet
und werden in ihren vollständig
geöffneten
Zuständen
gehalten. Jedes der Sperrventile 11 und 12 besteht
aus einem im Normalzustand offenen, elektromagnetischen Sperrventil
mit zwei Anschlüssen
und zwei Positionen. Dadurch werden diese Sperrventile 11 und 12 auch
bei Ausfall des elektrischen Systems automatisch zum Zwecke der
Ausfallsicherung in ihren vollständig
geöffneten
Positionen gehalten, und dadurch ist es möglich, eine manuelle Bremswirkung
auf der Grundlage des Hauptzylinderdrucks, dessen Druckwert durch
die Bremspedal-Herabdrückkraft
des Fahrers bestimmt wird, zu erzeugen. Ein erster Fluiddrucksensor 21 ist
mit der ersten Fluidleitung 31 zwischen dem ersten Anschluss
des Hauptzylinders 3 und dem ersten Sperrventil 11 verbunden
oder an dieser angeordnet. Ein zweiter Fluiddrucksensor 22 ist
mit der zweiten Fluidleitung 32 zwischen dem zweiten Anschluss
des Hauptzylinders 3 und dem zweiten Sperrventil 12 verbunden
oder an dieser angeordnet. Ein dritter Fluiddrucksensor 23 ist
mit der ersten Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 verbunden
oder an dieser angeordnet. Ein vierter Fluiddrucksensor 24 ist
mit der zweiten Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34 verbunden oder
an dieser angeordnet. Der Hydraulikkreislauf, der in 1 durch
eine mit Punkten unterbrochene Linie umgeben ist, kennzeichnet eine
Hydraulikdruck-Steuereinheit (H/U) oder ein Hydrauliksteuermodul.
Wie aus dem Hydraulikkreislaufdiagramm der 1 ersichtlich,
ist als Gegenmaßnahme
bei einem Systemausfall nur der zweite Fluiddrucksensor 22 mit
der Fluidleitung auf der Seite des Hauptzylinders verbunden, während die
anderen Fluiddrucksensoren 21, 23 und 24 mit
den jeweiligen Fluidleitungen verbunden sind, die in der Hydraulikdruck-Steuereinheit
(H/U) definiert sind. Das heißt
die anderen Fluiddrucksensoren 21, 23 und 24 sind
kompakt in die Hydraulikdruck-Steuereinheit (H/U) eingebaut. Tatsächlich werden,
um verringerte Systemsinstallationszeiten und -kosten, verringerten Ölverlust
und Kontamination durch weniger Verbindungen/Anschlüsse, verringerte
Wartungszeiten und geringere Raumanforderungen des gesamten Hydrauliksystems
zu erzielen, Bremskreisläufe,
Rückschlagventile
und/oder elektromagnetische Ventile zu einem einzigen Hydrauliksteuersystemblock
(oder ein integriertes Hydrauliksteuermodul) zusammengefasst. In 1 ist die
Pumpe 10 zwischen einer Pumpeneinlass-Fluidleitung, bezeichnet
mit Bezugszeichen 35, und einer Pumpenauslass-Fluidleitung,
bezeichnet mit Bezugszeichen 370, angeordnet. Die Pumpeneinlass-Fluidleitung 35 ist über eine
Fluidleitung 36 mit dem Behälter 2 verbunden.
Die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 ist über ein Rückschlagventil (oder ein Überdruckventil) 19 mit
einer Fluidleitung 43 verbunden. Die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 ist
außerdem über ein
erstes Einweg-Rückschlagventil 17, das
als eine Rückfluss-Steuervorrichtung
oder eine Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung
dient, mit einem Ende einer Fluidleitung (oder einem Pumpenauslassdurchgang) 37 verbunden.
Zusätzlich
ist die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 über ein zweites Einweg-Rückschlagventil 18,
das als Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung
dient, mit einem Ende einer Fluidleitung (oder einem Pumpenauslassdurchgang) 38 verbunden.
Ein Fluiddrucksensor 25 ist mit der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 verbunden
oder in dieser angeordnet. Das andere Ende der Fluidleitung 37 ist
mit einem Fluidleitungsabschnitt der ersten Fluidleitung 31 zwischen
dem ersten Sperrventil 11 und der ersten Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 verbunden.
In ähnlicher
Weise ist das andere Ende der Fluidleitung 38 mit einem
Fluidleitungsabschnitt der zweiten Fluidleitung 32 zwischen
dem zweiten Sperrventil 12 und der zweiten Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34 verbunden.
In dem Hydraulikkreislauf, der sich von der Seite des Pumpenauslassdurchgangs zur
ersten Fluidleitung 31 erstreckt, sind das Einweg-Rückschlagventil 17 und
ein Zulaufventil (oder ein Einlassventil) 13 in dieser
Reihenfolge angeordnet. In dem Hydraulikkreislauf, der sich von
der Seite des Pumpenauslassdurchgangs zur zweiten Fluidleitung 32 erstreckt,
sind das Einweg-Rückschlagventil 18 und
ein Zulaufventil (oder ein Einlassventil) 14 in dieser
Reihenfolge angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht jedes
der Zulaufventile 13 und 14 aus einem im Normalzustand
offenen, elektromagnetischen Proportionalsteuerventil mit zwei Anschlüssen und
zwei Positionen. Zusätzlich zweigt
die erste Fluidleitung 31 an einem Verzweigungspunkt (d.
h. am Verbindungspunkt zwischen dem anderen Ende der Fluidleitung 37 und
der ersten Fluidleitung 31) in die erste Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 und
eine erste Abzweigungsfluidleitung 41 ab. Außerdem zweigt
die zweite Fluidleitung 32 an einem Abzweigungspunkt (d.
h. am Verbindungspunkt zwischen dem anderen Ende der Fluidleitung 38 und der
zweiten Fluidleitung 32) in die zweite Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34 und
eine zweite Abzweigungsfluidleitung 42 ab. Die Abzweigungsfluidleitungen
sind beide mit der Fluidleitung 36 verbunden. Ein Ablaufventil
(oder ein Auslassventil) 15 ist in der ersten Abzweigungsfluidleitung 41 angeordnet,
während ein
Ablaufventil (oder ein Auslassventil) 16 in der zweiten
Abweigungsfluidleitung 42 angeordnet ist. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
besteht jedes der Ablaufventile 15 und 16 aus
einem im Normalzustand geschlossenen, elektromagnetischen Proportionalsteuerventil
mit zwei Anschlüssen
und zwei Positionen. Wie vorher erwähnt, ist das Rückschlagventil
(Überdruckventil) 19 in
der Fluidleitung 43 angeordnet. Wenn der Fluiddruck auf
der Seite des Auslassdurchgangs der Pumpe 10 einen voreingestellten Druckwert
des Überdruckventils 19 übersteigt,
wird das Überdruckventil 19 zu
einer offenen Ventilposition geschoben, um so den Fluiddruck, der
den voreingestellten Druckwert übersteigt,
freizusetzen und einen Teil des komprimierten Bremsfluids über das Überdruckventil
zum Behälter
zurückzuführen. Aufgrund
der eben erwähnten
Anordnung ist der Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen (oder die
Hydraulikleitung für
manuelles Bremsen) mit den Fluidleitungen 31 und 32 mit
dem Hydraulikkreislauf verbunden, der das erste Rückschlagventil 17 und
den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) miteinander verbindet.
In ähnlicher
Weise ist der Hydraulikkreislauf für manuelles Bremsen (oder die
Hydraulikleitung für manuelles
Bremsen) mit den Fluidleitungen 32 und 34 mit
dem Hydraulikkreislauf verbunden, der das zweite Rückschlagventil 18 und
den vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) miteinander verbindet.
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Normaler Betriebsmodus
des BBW-Systems:
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Während des
normalen Bremsbetriebsmodus des Vorderrad-BBW-Systems (Zweikanalsystem) wird der Hub
des Bremspedal 1 durch den Hubsensor erfasst, der nahe
dem Hauptzylinder 3 liegt. Die Pumpe 10 wird in
Reaktion auf das Ausmaß des Herabdrückens des
Bremspedals durch den Fahrer (den Bremspedalhub), das vom Hubsensor
erfasst wird, angetrieben, so dass der tatsächliche Radbremszylinderdruck
jedes Radbremszylinders W/C(FL) und W/C(FR) sich einem gewünschten
Radbremszylinderdruckwert annähert,
der auf der Grundlage des erfassten Bremspedalhubs gemäß der BBW-Steuerung
bestimmt wird. Um zu verhindern, dass Hauptzylinderdruck sowohl
zum vorderen linken als auch zum vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FL) und W/C(FR) geliefert wird, sind während des normalen Bremsbetriebsmodus
des BBW-Systems die zwei Sperrventile 11 und 12 beide geschlossen
und werden in ihren Sperrzuständen gehalten,
um so eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Anschluss des Hauptzylinders 3 und
dem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) zu blockieren bzw.
zu sperren und um gleichzeitig eine Fluidverbindung zwischen dem
zweiten Anschluss des Hauptzylinders 3 und dem vorderen
rechten Radbremszylinder W/C(FR) zu blockieren bzw, zu sperren.
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Während des Druckaufbau-Betriebsmodus
des Radbremszylinders:
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Während des
Druckaufbaus im normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems werden
die zwei Sperrventile 11 und 12 in ihren Sperrzuständen (im
stromführenden
oder betätigten
Zustand) gehalten und die Pumpe 10 wird vom Motor 50 betätigt, so dass
Bremsfluid im Behälter 2 durch
die Fluidleitung 36 über
die Fluidleitung 35 in den Einlassanschluss der Pumpe 10 eingeleitet
wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Zulaufventile 13 und 14 in
ihren normalerweise offenen Zuständen
(im nicht-stromführenden oder
nicht-betätigten
Zustand) gehalten und die Ablaufventile 15 und 16 werden
in ihren normalerweise geschlossenen Zuständen (im nicht-stromführenden oder
nicht-betätigten Zustand)
gehalten. Somit wird von der Pumpe 10 komprimiertes Bremsfluid über die Fluidleitung 37 und
die Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 in den vorderen linken
Radbremszylinder W/C(FL) geleitet, und gleichzeitig wird komprimiertes Bremsfluid über die
Fluidleitung 38 und die Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34 in
den vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) geleitet, damit sich Druck
im Radbremszylinder aufbaut. Wenn der Fluiddruck auf der Auslassseite
der Pumpe 10 den voreingestellten Druck des Überdruckventils 19 übersteigt, wird
das Überdruckventil 19 geöffnet, um
den Drucküberschuss,
der über
den voreingestellten Druck hinausgeht, freizusetzen und einen Teil
des komprimierten Bremsfluids zum Behälter 2 zurückzuführen, um für eine Ausfallsicherung
des Drucksystems zu sorgen.
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Während des Betriebsmodus zur
Beibehaltung des Radbremszylinderdrucks:
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Während der
Beibehaltung des Drucks im normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems werden
die Sperrventile 11 und 12 in ihren Sperrzuständen (im
stromführenden
Zustand) gehalten und die Ablaufventile 15 und 16 werden
in ihren geschlossenen Zuständen
(im nicht-stromführenden
Zustand) gehalten, während
die Zulaufventile 13 und 14 in ihre geschlossenen
Zustände
(stromführender
Zustand) verschoben werden, um den Radbremszylinderdruck aufrechtzuerhalten.
Wenn der Druckbeibehaltungsmodus für einen Zeitraum aufrechterhalten
wird, der länger
als ein festgelegter konstanter Zeitraum ist, werden der Motor 50 und
die Pumpe 10 in Nichtbetriebszustände versetzt, und ein Druckfreisetzungszeitraum,
während
dem der von der Pumpe 10 erzeugte Drucküberschuss über das Überdruckventil 19 freigesetzt
wird und Bremsfluid, das von der Pumpe 10 abgegeben wird, über das Überdruckventil 19 in
den Behälter 2 fließt, kann
wirksam verringert bzw. verkürzt
werden, wodurch der Energiewirkungsgrad verbessert wird. Dies trägt zu einer
verringerten Kraftstoffverbrauchsrate bei.
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Während des Betriebmodus zur
Verringerung des Radbremszylinderdrucks:
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Während der
Druckverringerung im normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems
werden die Sperrventile 11 und 12 in ihren Sperrzuständen (stromführender
Zustand) gehalten und die Zulaufventile 13 und 14 werden
in ihren geschlossenen Zuständen
(stromführender
Zustand) gehalten, während
die Ablaufventile 15 und 16 gemäß der Proportionalsteuerung
geöffnet
werden. Somit wird der Radbremszylinderdruck im vorderen linken
Radbremszylinder W/C(FL) freigesetzt und der Druck reduziert, und
ein Teil des Bremsfluids im vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL)
wird über
die Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33, das geöffnete Ablaufventil 15, die
Abzweigungsfluidleitung 41 und die Fluidleitung 36 zum
Behälter 2 zurückgeführt. Gleichzeitig
wird der Radbremszylinderdruck im vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) freigesetzt und der Druck reduziert, und ein Teil des Bremsfluids
in dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) wird über die
Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34, das geöffnete Ablaufventil 16,
die Abzweigungsfluidleitung 42 und die Fluidleitung 36 zum
Behälter 2 zurückgeführt. Wenn
ein Beibehaltungszeitraum, während
dem die Zulaufventile 13 und 14 in ihren geschlossenen
Zuständen
(stromführender
Zustand) gehalten werden, einen festgelegten konstanten Zeitraum übersteigt, werden,
in gleicher Weise wie beim Druckbeibehaltungs-Betriebsmodus, der
Motor 50 und die Pumpe 10 in Nichtbetriebszustände versetzt
(gestoppt). Dies trägt
zu einer Verringerung der Antriebszeit des Motors 50 bei.
-
Ausfallsicherungs-Betriebsmodus:
-
Bei
einem Systemausfall, wie ein Ausfall des Motors 50, der
Pumpe 10 und/oder eines elektrischen Systems werden die
Sperrventile 11 und 12 an ihren vollständig geöffneten
Positionen (nicht-stromführender
Zustand) gehalten. Wenn die Sperrventile 11 und 12 vollständig geöffnet sind,
wirkt der Hauptzylinderdruck über
die erste Fluidleitung 31 und die erste Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 direkt
auf den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) und gleichzeitig
direkt auf den vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) über die
zweite Fluidleitung 32 und die zweite Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34, so
dass eine Bremskraft durch einen manuellen Bremsvorgang erzeugt
wird. Während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus
(bei Auftreten eines Systemausfalls) können die Sperrventile 11 und 12 automatisch
an ihren vollständig
geöffneten
Positionen (nicht-stromführender
Zustand) gehalten werden, da die Sperrventile 11 und 12 im
Normalzustand offene, elektromagnetische Sperrventile sind. Somit
ist es während
des Ausfallsicherungs-Betriebmodus möglich, eine manuelle Bremsung
auf der Grundlage des Herabdrückens
des Bremspedals durch den Fahrer sicherzustellen oder zu erzeugen.
-
Wie
aus dem in 1 gezeigten symmetrischen Hydraulikkreislauf
ersichtlich, sind der erste Bremskreislauf für die vordere linke Radbremszylinder-Drucksteuerung
und der zweite Bremskreislauf für
die vordere rechte Radbremszylinder-Drucksteuerung symmetrisch zueinander.
In dem System des Ausführungsbeispiels
werden die im ersten Bremskreislauf enthaltene elektromagnetische
Ventilanordnung (11, 13, 15) und die
im zweiten Bremskreislauf enthaltene elektromagnetische Ventilanordnung
(12, 14, 16) gleichzeitig gesteuert.
Statt dessen können die
im ersten Bremskreislauf enthaltene elektromagnetische Ventilanordnung
(11, 13, 15) und die im zweiten Bremskreislauf
enthaltene elektromagnetische Ventilanordnung (12, 14, 16)
unabhängig
voneinander gesteuert werden. In einem solchen Fall (bei der unabhängigen Steuerung
des Radbremszylinderdrucks vorne links und vorne rechts) ist es
möglich,
den Radbremszylinderdruck vorne rechts zu halten oder zu verringern,
während
der Radbremszylinderdruck vorne links aufgebaut wird. Alternativ
kann, wenn die Radbremszylinderdrücke vorne links und vorne rechts
gleichzeitig aufgebaut (oder gleichzeitig verringert) werden, die
Druckaufbaurate (oder die Druckverringerungsrate) des vorderen linken
Radbremszylinders W/C(FL) anders sein als beim vorderen rechten
Radbremszylinder W/C(FR). Der beabsichtigte Unterschied zwischen
der Druckaufbaurate (oder der Druckverringerungsrate) des vorderen
linken Radbremszylinders W/C(FL) und der Druckaufbaurate (oder Durckverringerungsrate)
des vorderen rechten Radbremszylinders W/C(FR) ist geeignet für eine Fahrzeugdynamiksteuerung,
die von einem Fahrzeugdynamik-Steuerungssystem (VDC-System) mit
Bremssysteminteraktion durchgeführt
wird.
-
Wirkung jedes Ventils
in der BBW-Hydraulikeinheit:
-
Das
in der Fluidleitung 37 angeordnete Rückschlagventil 17 und
das in der Fluidleitung 38 angeordnete Rückschlagventil 18 dienen
dazu, einen freien Bremsfluidfluss in einer Fluidfließrichtung
vom Pumpenauslassanschluss zu jeder der Fluidleitungen 37 und 38 zu
ermöglichen
und um einen Rückfluss
von den Fluidleitungen 37 und 38 zum Pumpenauslassanschluss
(Pumpenauslass-Fluidleitung 370) zu verhindern. Während des
normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems, werden die Rückschlagventile 17 und 18 offen
gehalten, wenn der Auslassdruck der Pumpe 10 (der Fluiddruck
in der Pumpenauslass-Fluidleitung 370) die Federkraft jedes
Rückschlagventils 17 und 18 überwindet.
Während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus dienen die Rückschlagventile 17 und 18 dazu,
einen Rückfluss
vom ersten und zweiten Anschluss des Hauptzylinders 3 über die
Fluidleitungen 37 und 38 zum Pumpenauslassanschluss
(Pumpenauslass-Fluidleitung 370) zu verhindern. Deshalb
ist es während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus
möglich,
einen Rückfluss
des Bremsfluids zur Pumpe 10 mit Hilfe der zwei Rückschlagventile 17 und 18 statt
der elektromagnetischen Ventile zu verhindern.
-
Im
System des Ausführungsbeispiels
besteht das Zulaufventil 13, das zwischen dem Rückschlagventil 17 und
dem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) angeordnet ist, als
auch das Zulaufventil 14, das zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem
vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) angeordnet ist, aus einem
im Normalzustand offenen, elektromagnetischen Ventil. Somit ist
es während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems, bei dem die Radbremszylinder-Drucksteuerung
für den
vorderen linken und den vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FL)
und W/C(FR) durch die Pumpe 10, die als eine Fluiddruckquelle
für jeden
einzelnen Radbremszylinder dient, erreicht wird, nicht nötig, die
zwei Zulaufventile (im Normalzustand offene, elektromagnetische
Ventile) 13 und 14 unter Strom zu setzen. Dies
trägt zu
einem verringerten Stromverbrauch bei.
-
Zusätzlich besteht
jedes Zulaufventil 13 und 14 aus einem im Normalzustand
offenen, elektromagnetischen Proportionalsteuerventil. Das Proportionalsteuerventil
ist, im Vergleich zum EIN-/AUS-Steuerventil, bei der Ventilsteuerungsgenauigkeit überlegen.
Aus diesem Grund werden die Zulaufventile 13 und 14,
die als im Normalzustand offene, elektromagnetische Proportionalsteuerventile
aufgebaut sind, während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems grundsätzlich im
nicht-stromführenden
Zustand gehalten. Nur wenn die Radbremszylinderdrücke in den
vorderen Radbremszylindern W/C(FL) und W/C(FR) feingesteuert werden
müssen,
werden die Zulaufventile 13 und 14 in den stromführenden
Zustand versetzt, wodurch die Zeiten, während derer jedes der Zulaufventile 13 und 14 unter
Strom gesetzt ist, verringert werden und folglich ein verringerter
Stromverbrauch sichergestellt wird. Auch wenn ein Unterschied im
Fluidflusswiderstand zwischen dem mit dem vorderen linken Radbremszylinder
W/C(FL) verbundenen linken Hydraulikkreislauf und dem mit dem vorderen
rechten Radbremszylinder W/C(FR) verbundenen rechten Hydraulikkreislauf
aufgrund der individuellen Betriebseigenschaften der Hydraulikkreisläufe besteht,
ist es möglich,
die Größe der Bremskraft,
die auf die vordere linke Radbremse wirkt, und die Größe der Bremskraft,
die auf die vordere rechte Radbremse wirkt, unabhängig voneinander
einzustellen, indem die Zulaufventile 13 und 14,
die als hoch genaue Proportionalsteuerventile aufgebaut sind, elektronisch
gesteuert werden. Falls nötig,
ist es möglich,
den Radbremszylinderdruck, der auf den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL)
wirkt, und den Radbremszylinderdruck, der auf den vorderen rechten
Radbremszylinder W/C(FR) wirkt, anzugleichen, indem die Zulaufventile 13 und 14 unabhängig voneinander
gesteuert werden.
-
Wie
oben erläutert,
nutzt das System des Ausführungsbeispiels
als Zulaufventile 13 und 14 Proportionalsteuerventile
an Stelle von EIN/AUS-Steuerventilen. Wie allgemein bekannt ist, ist
das EIN/AUS-Steuerventil so ausgelegt, dass es einen Hydraulikkreislauf
durch EIN/AUS-Steuerung errichtet oder blockiert. Jedes Mal beim
Schalten zwischen EIN und AUS wird der gleitende Abstandsring des
EIN/AUS-Steuerventils in Kollisionskontakt mit der Innenumfangswand
des Ventilgehäuses
(oder der Innenumfangswand des im Ventilkörper engtolerierten Bohrlochs)
gebracht. Dies verursacht unerwünschte
Geräusche und
Vibrationen. Im Gegensatz dazu besteht im Falle der Proportionalsteuerventile eine
verringerte Neigung, dass der gleitende Abstandsring in Kollisionskontakt
mit der Innenumfangswand des Ventilgehäuses gebracht wird. Das heißt, das
Proportionalsteuerventil, das jedes der Zulaufventile 13 und 14 bildet,
ist im Vergleich zu einem EIN/AUS-Steuerventil im Hinblick auf verringerte
Geräusche
und Vibrationen überlegen.
Wie oben ausgeführt,
werden als Zulaufventile 13 und 14 Proportionalsteuerventile
verwendet, als Gegenmaßnahme
für eine
verringerte Geräuschentwicklung
und weniger Vibration während
des Umschaltens zwischen nicht-stromführendem und stromführendem
Zustand der Zulaufventile 13 und 14.
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In
Ergänzung
zu Obigem nutzt das System des Ausführungsbeispiels den Zweikreisbremssystem-Hauptzylinder
(Tandemhauptzylinder). Das erste Rückschlagventil 17 (das
linke Rückschlagventil
in 1) ist in der Fluidleitung 37 angeordnet,
die im linken Hydraulikkreislauf in einer solchen Weise integriert
ist, um einen Bremsfluidfluss in einer Fluidfließrichtung vom Pumpenauslassanschluss über die
Fluidleitung 37 in Richtung zum vorderen linken Radbremszylinder
W/C(FL) zu ermöglichen,
während das
zweite Rückschlagventil 18 (das
rechte Rückschlagventil
in 1) in der Fluidleitung 38 angeordnet
ist, die im rechten Hydraulikkreislauf in einer solchen Weise integriert
ist, um einen Bremsfluidfluss in einer Fluidfließrichtung vom Pumpenauslassanschluss über die
Fluidleitung 38 in Richtung zum vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) zu ermöglichen.
In dem Fall, dass einer der Hydraulikkreisläufe, rechter oder linker Kreislauf,
nämlich
der erste Bremskreislauf mit den Fluidleitungen 33 und 37, über welche
der Auslassanschluss der Pumpe 10 und der vordere linke
Radbremszylinder W/C(FL) verbunden sind, und der zweite Bremskreislauf
mit den Fluidleitungen 34 und 38, über welche
der Auslassanschluss der Pumpe 10 und der vordere rechte Radbremszylinder
W/C(FR) verbunden sind, ausfällt und
als Folge davon ein unerwünschtes
Austreten von Arbeitsfluid auftritt, ist es bei einem solchen Zweikreis-Bremssystem
möglich,
ein unerwünschtes Austreten
von Arbeitsfluid (Bremsfluid) vom noch funktionierenden Bremskreislauf
zum ausgefallenen Bremskreislauf mit Hilfe der Rückschlagventile 17 und 18 zu
verhindern. Sogar wenn der linke Bremskreislauf mit den Fluidleitungen 33 und 37,
die mit dem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) verbunden sind,
ausfällt,
kann Hydraulikdruck von der Pumpe 10 über den noch funktionierenden
Bremskreislauf mit den Fluidleitungen 34 und 38 zum vorderen
rechten Radbremszylinder W/C(FR) geliefert oder geführt werden.
Auf diese Weise ermöglicht
das System eine Bremskraftwirkung auf das vordere rechte Rad durch
den noch funktionierenden Bremskreislauf (den rechten Bremskreislauf),
auch wenn ein Ausfall des linken Bremskreislaufs auftritt. In ähnlicher
Weise ermöglicht
das System eine Bremskraftwirkung auf das vordere linke Rad durch
den noch funktionierenden Bremskreislauf (den linken Bremskreislauf),
sogar wenn der rechte Bremskreislauf ausfällt.
-
Das
Bremssteuersystem des ersten in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels
wird bei einem Kraftfahrzeug angewandt, das eine Vorderrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
nutzt. Es ist selbstverständlich,
dass das Grundkonzept des Systemaufbaus des Bremssteuersystems des
Ausführungsbeispiels
bei einem Fahrzeug angewandt werden kann, das eine Vierrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit und
ein sog. diagonales Splitdesign der Bremskreisläufe, manchmal als „X-Split-Design" bezeichnet, nutzt,
bei dem ein Teil der Ausgangs des Tandemhauptzylinders über eine
erste Bremsleitung (einen ersten Bremskreislauf) mit dem vorderen
linken und dem hinteren rechten Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(RR)
verbunden ist und der andere Teil über eine zweite Bremsleitung
(einen zweiten Bremskreislauf) mit dem vorderen rechten und hinteren
linken Radbremszylinder W/C(FR) und W/C(RL) verbunden ist. Solch
ein X-Split-Design ist im Hinblick auf den Bremskraftausgleich des
Fahrzeugs überlegen,
auch wenn der erste Bremskreislauf, der mit dem vorderen linken
und hinteren rechten Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(RR) verbunden
ist, oder der zweite Bremskreislauf, der mit dem vorderen rechten
und hinteren linken Radbremszylinder W/C(FR) und W/C(RL) verbunden
ist, ausfällt.
Wenn man z. B. annimmt, dass der mit dem vorderen linken Radbremszylinder
W/C(FL) verbundene Bremskreislauf ausfällt, fällt gleichzeitig auch der mit
dem hinteren rechten Radbremszylinder W/C(RR) verbundene Bremskreislauf
aus, und somit ermöglicht
das System eine gleichzeitige Bremskraftwirkung auf sowohl das vordere
rechte als auch das hintere linke Rad über den nicht ausgefallenen
Bremskreislauf (den zweiten Bremskreislauf). Wenn man umgekehrt
annimmt, dass der mit dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR)
verbundene Bremskreislauf ausfällt, fällt gleichzeitig
der mit dem hinteren linken Radbremszylinder W/C(RL) verbundene
Bremskreislauf aus, und somit ermöglicht das System eine gleichzeitige
Bremskraftwirkung auf sowohl das vordere linke als auch das hintere
rechte Rad über
den nicht ausgefallenen Bremskreislauf (den ersten Bremskreislauf).
Die Verwendung des X-Split-Designs
trägt somit
zum verbesserten Bremskraftausgleich des Fahrzeugs bei.
-
Vergleich der Funktion
und Wirkungen zwischen früherem
Bremssteuersystem und verbessertem System des ersten Ausführungsbeispiels:
-
Bei
früheren
hydraulischen Bremssteuersystemen mit Druckakkumulator wurde Hydraulikdruck, der
in einem Druckakkumulator gespeichert ist, verwendet, um die Radbremsen
des Fahrzeugs zu betätigen.
Um zu verhindern, dass der Hydraulikdruck im Druckakkumulator ständig auf
jeden der Radbremszylinder wirkt, werden im Normalzustand geschlossene
Ventile in Hydraulikkreisläufen
zwischen jedem einzelnen Einlass- und Auslassanschluss der Radbremszylinder
und dem Druckakkumulator angeordnet. Nur wenn die Bremsen betätigt werden
müssen, werden
die mit dem jeweiligen Radbremszylinder verbundenen, im Normalzustand
geschlossenen Ventile geöffnet,
um Druck auf den Radbremszylinder aufzubringen. Die im Normalzustand
geschlossenen Ventile dienen außerdem
als Rückfluss-Verhinderungsventile,
die verhindern, dass Hauptzylinderdruck auf die Druckakkumulatorseite
wirkt, wenn ein Systemausfall auftritt und somit ein manueller Bremsvorgang
nötig ist.
Aufgrund der Verwendung des Druckakkumulators benötigt das
hydraulische Bremssteuersystem mit Druckakkumulator jedoch die vorher
erwähnten
im Normalzustand geschlossenen Ventile. Somit müssen die im Normalzustand geschlossenen
Ventile jedes Mal, wenn die Bremskraft während des normalen Bremsbetriebsmodus
des BBW-Systems
aufgebracht werden muss, geöffnet werden
(d. h. unter Strom gesetzt werden). Das bedeutet einen längeren Zeitraum,
den jedes der im Normalzustand geschlossenen Ventile unter Strom gesetzt
werden muss, mit anderen Worten einen erhöhten Stromverbrauch. Die Erhöhung des
Stromverbrauchs führt
zu dem Problem der unerwünschten Wärmeerzeugung,
d. h. ein Abfallen der Viskosität des
Bremsfluids, mit anderen Worten eine verschlechterte Genauigkeit
der Bremssteuerung.
-
Im
Gegensatz dazu ist beim akku-losen hydraulischen Bremssteuersystem
des ersten, in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels
das erste Rückschlagventil 17 in
der Fluidleitung 37 angeordnet, welche mit dem Hydraulikkreislauf
für manuelles Bremsen
mit den Fluidleitungen 31 und 33 verbunden ist
und den Pumpenauslassanschluss (die Pumpenauslass-Fluidleitung 370)
und den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) verbindet, um einen Bremsfluidfluss
in einer Fluidfließrichtung
von der Pumpenauslassseite zum vorderen linken Radbremszylinder
W/C(FL) zu ermöglichen
und jedes Fließen
in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern. In ähnlicher
Weise ist das zweite Rückschlagventil 18 in
der Fluidleitung 38 angeordnet, welche mit dem Hydraulikkreislauf
für manuelles Bremsen
mit den Fluidleitungen 32 und 34 verbunden ist
und den Pumpenauslassanschluss (die Pumpenauslass-Fluidleitung 370)
und den vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) verbindet, um
einen Bremsfluidfluss in einer Fluidfließrichtung von der Pumpenauslassseite
zum vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) zu ermöglichen
und jedes Fließen
in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern. Durch die Rückschlagventile 17 und 18 ist es
möglich,
die stabile Bremsleistung sicherzustellen, indem die Hydraulikdrücke, die
auf den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) und den vorderen rechten
Radbremszylinder W/C(FR) durch die Pumpe 10 des BBW-Systems
wirken, gesteuert oder geregelt werden. Außerdem beseitigt das System
des Ausführungsbeispiels
die Notwendigkeit des Druckakkumulators, wodurch ein weniger verschwenderischer
Energieverbrauch und eine verbesserte Befestigungsmöglichkeit
des Systems am Fahrzeug sichergestellt wird. Während des normalen Bremsbetriebsmodus
des BBW-Systems werden die Rückschlagventile 17 und 18 geöffnet, wenn
der Auslassdruck der Pumpe 10 einen vorbestimmten Druckwert übersteigt
(mit anderen Worten die Federkraft jedes Rückschlagventils 17 und 18 überwindet).
Während des
Ausfallsicherungs-Betriebsmodus (beim Systemausfall) ist es möglich, einen
Rückfluss
von Bremsfluid vom Hauptzylinder 3 zur Pumpe 10 mit
Hilfe der Rückschlagventile 17 und 18 zu
verhindern, ohne die elektromagnetischen Ventile unter Strom zu
setzen. Die Rückschlagventile 17 und 18 tragen
auch zu einem verringerten Stromverbrauch bei, wodurch ein Abfallen
des Viskositätskoeffizienten
des Bremsfluids aufgrund einer Wärmeerzeugung
vermieden wird, und wodurch folglich verhindert wird, dass sich
die Genauigkeit der Bremssteuerung verschlechtert.
-
Zusätzlich ist
im System des Ausführungsbeispiels
das Zulaufventil 13, das aus einem im Normalzustand offenen,
elektromagnetischen Ventil besteht, zwischen dem Rückschlagventil 17 und
dem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) angeordnet, während das
Zulaufventil 14, bestehend aus einem im Normalzustand offenen,
elektromagnetischen Ventil, zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem
vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) angeordnet ist. Während des
normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems, bei dem die Radbremszylinder-Drucksteuerung
für die
vorderen Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(FR) durch die Pumpe 10 erzielt
wird, ist es deshalb nicht nötig,
die zwei Zulaufventile 13 und 14 (im Normalzustand
offene, elektromagnetische Ventile) unter Strom zu setzen. Dies
verringert den Stromverbrauch weiter erheblich.
-
Um
die Leistungen der Fahrzeugdynamiksteuerung (VDC) oder der Fahrzeugstabilitätssteuerung
(VSC) zu verbessern, wäre
es in den letzten Jahren wünschenswert
gewesen, eine hoch präzise Bremsfluiddrucksteuerung
ohne unnatürliches Bremsgefühl bereitzustellen.
Wenn z. B. das Fahrzeug während
eines Spurwechsels gelenkt wird, wird häufig das VDC-System in Betrieb
genommen, um das Fahrzeugdynamikverhalten zu verbessern. Das VDC-System
dient dazu, Bremsfluiddruck zu jedem Radbremszylinder zu liefern,
der einer VDC-Steuerung unterworfen ist, um so das Fahrzeugverhalten zu
stabilisieren, ohne dem Fahrer ein unbehagliches Bremsgefühl zu vermitteln
und ohne die Fahrstabilität während des
Spurwechsels zu verringern. Gemäß dem System
des Ausführungsbeispiels
wird Bremsfluid (Arbeitsfluid), das von dem Auslassanschluss der
vom Motor 50 angetriebenen Pumpe 10 abgegeben
wird, über
die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 und das im Normalzustand
offene Ventil 13 (das im Normalzustand offene Zulaufventil 14),
das in der Fluidleitung 37 (bzw. der Fluidleitung 38)
angeordnet ist, entweder dem linken Radbremszylinder oder dem rechten
Radbremszylinder zugeführt.
Um eine ausreichende Menge an Bremsfuid, einen passenden Druckwert
und/oder einen passenden Druckanstieg des dem Radbremszylinder während eines
solchen VDC-Systemsteuermodus zugeführten Bremsfluids sicherzustellen,
ist es wünschenswert,
eine sehr moderate Druckaufbaucharakteristik zu erzeugen. Das heißt, es ist
nötig,
eine Empfindlichkeit gegenüber
einer Änderung
im Bremsfluiddruck zu einer Änderung des
Steuerstroms, der am Solenoiden des Zulaufventils 13 (Zulaufventils 14)
angelegt wird, abzuschwächen,
wodurch ein Fehler bei der Änderung des
Bremsfluiddrucks in Bezug auf die Änderung des Steuerstroms verringert
wird. Wie oben dargelegt, wird im System des Ausführungsbeispiels
das von der Pumpe 10 zugeführte Bremsfluid mit Hilfe der
im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 14 gesteuert.
Solche im Normalzustand offenen Zulaufventile sind bei einer hoch
präzisen
Bremsfluidsteuerung den im Normalzustand geschlossenen Zulaufventilen überlegen.
Das heißt,
im Vergleich zu den im Normalzustand geschlossenen Zulaufventilen
können
die im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 14 feiner
und präziser
die Menge, den Druckwert und/oder die Druckänderung des Bremsfluids, das
dem Radbremszylinder während
des Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems mit der VDC-Systemsteuerung zugeführt wird,
steuern. Das System des Ausführungsbeispiels,
das die vorher genannten, im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 14 verwendet,
ist in Bezug auf die verbesserte Bremssteuerung, insbesondere die
verbesserte Genauigkeit der Fahrzeugdynamiksteuerung, vorteilhaft.
Genauer gesagt sind die im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 14 den
im Normalzustand geschlossenen Zulaufventilen überlegen, wie aus der Charakteristikkurve
des Steuerstroms gegenüber
der Solenoidventil-Anziehungskraft in 11 zu sehen
ist, in Bezug auf eine verbesserte Auflösung der Steuerung (oder verbesserter
Steuersystemempfindlichkeit) oder bei einer sehr moderaten Druckaufbaucharakteristik.
-
Wie
aus der charakteristischen Kurve von 11 ersichtlich,
verändert
sich im Allgemeinen die vom Solenoiden des elektromagnetischen Zulaufventils
erzeugte Anziehungskraft im Verhältnis
zu einem Quadrat des Steuerstromwerts des Erregerstroms, der am
Solenoiden angelegt wird. Zusätzlich kann,
aus den oben genannten Gründen,
die festgelegte Federkraft der Rückstellfeder
des im Normalzustand offenen Zulaufventils so eingestellt sein,
dass sie kleiner ist als die des im Normalzustand geschlossenen
Zulaufventils. Das heißt,
im Falle des im Normalzustand geschlossenen Zulaufventils muss seine Federkraft
so eingestellt sein, dass es seinen geschlossenen Ventilzustand
in einer fluiddichten Weise beibehalten kann, auch bei einem hohen
Bremsfluiddruck. Somit wird die festgelegte Federkraft des im Normalzustand
geschlossenen Zulaufventils tendenziell auf einen vergleichsweise
hohen Wert eingestellt werden, im Vergleich zu der festgelegten
Federkraft des im Normalzustand offenen Zulaufventils. Für den gleichen
erforderlichen Bremsfluiddruck von z. B. 20 Pa kann das im Normalzustand
offene Zulaufventil eine relativ größere Steuerstrombreite im Vergleich
zum im Normalzustand geschlossenen Zulaufventil bereitstellen. Dies
führt zur
verbesserten Auflösung
der Steuerung, der verbesserten Steuersystemempfindlichkeit und
der sehr moderaten Druckaufbaucharakteristik. Wie oben erläutert, ist das
System des Ausführungsbeispiels,
das die vorher erwähnten
im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 14 nutzt,
vorteilhaft in Bezug auf die verbesserte Bremssteuerung, insbesondere
die verbesserte Genauigkeit der Fahrzeugdynamiksteuerung.
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Durch
die Verwendung des im Normalzustand offenen Zulaufventilpaars 13, 14 und
des Rückschlagventilpaars 17, 18 kann
das System des Ausführungsbeispiels,
auch wenn beide Zulaufventile 13 und 14 aufgrund
eines Defekts im Kabelbaum funktionsunfähig werden, wobei die Rückschlagventile 17 und 18 normal
arbeiten und die Zulaufventile 13 und 14 nicht-stromführend und
vollständig
geöffnet
sind, einen BBW-Steuermodus
durchführen,
der eine gleichzeitige Aufbringung des gleichen Hydraulikdrucks
auf beide vorderen Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(FR) ermöglicht.
Dies verbessert die Zuverlässigkeit
des Bremssteuersystems.
-
Zusätzlich bestehen,
wie oben erläutert,
die Zulaufventile 13 und 14 aus Proportionalsteuerventilen,
die in der Lage sind, die Ventilposition feiner und genauer einzustellen.
Als Grundregel gilt, dass die Zulaufventile 13 und 14 während des
normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems nicht-stromführend bleiben.
Nur wenn es nötig
ist, die Radbremszylinderdrücke
fein und genau zu steuern, ist es möglich, die Radbremszylinder-Drucksteuerung
durch stromführende
Zulaufventile 13 und 14 zu steuern. Dies beseitigt
die Notwendigkeit, die Zulaufventile während des normalen Bremsbetriebsmodus des
BBW-Systems ständig
unter Strom zu setzen, wodurch der Zeitraum, in dem die Zulaufventile 13 und 14 stromführend sind,
verkürzt
wird, wodurch folglich ein verringerter Stromverbrauch sichergestellt
wird. Wie vorher erläutert,
ist das Proportionalsteuerventil, das die Zulaufventile 13 und 14 bildet, im
Vergleich zu einem EIN/AUS-Steuerventil
zudem überlegen
im Hinblick auf Geräusch-
und Vibrationsverringerunq. Die Verwendung der Proportionalsteuerventile
ist für
eine verbesserte Geräusch- und Vibrationssteuerleistung
vorteilhaft. Auch wenn ein Druckunterschied zwischen dem ersten
und dem zweiten Bremskreislauf aufgrund eines Unterschieds des Widerstands
des Arbeitsfluidsdurchgangs des ersten Bremskreislaufs, der mit dem
vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) verbunden ist, zum Arbeitsfluidfluss
und des Widerstands des Arbeitsfluiddurchgangs des zweiten Bremskreislaufs,
der mit dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) verbunden
ist, zum Arbeitsfluidfluss aufgrund der individuellen Betriebseigenschaften
jedes Bremskreislaufs auftritt, ist es möglich, die Größe der Bremskraft,
die auf die vordere linke Radbremse wirkt, und die Größe der Bremskraft,
die auf die vordere rechte Radbremse wirkt, durch elektronisches
Steuern der Zulaufventile 13 und 14, die durch
hoch präzise
Proportionalsteuerventile gebildet werden, unabhängig voneinander auszugleichen.
Dies verbessert die Genauigkeit der Steuerung des Fahrzeugdynamiksteuersystems
(VDC-System) oder des Fahrzeugstabilitätssteuersystems (VSC-System)
und stabilisiert somit das Fahrzeugdynamikverhalten.
-
Wie
oben diskutiert, ist im System des Ausführungsbeispiels, welches das
Zweikreis-Bremssystem (das Tandembremssystem) mit dem ersten und dem
zweiten Bremskreislauf nutzt, außerdem das erste Rückschlagventil 17 in
der im ersten Bremskreislauf integrierten Fluidleitung 37 in
einer solchen Weise angeordnet, um einen Bremsfluidfluss in einer Fluidfließrichtung
von der Pumpenauslassseite über die
Fluidleitung 37 in Richtung zum vorderen linken Radbremszylinder
W/C(FL) zu ermöglichen
und um jedes Fließen
in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern. Ebenso ist das
zweite Rückschlagventil 18 in
der im zweiten Bremskreislauf integrierten Fluidleitung 38 in
einer solchen Weise angeordnet, um einen Bremsfluidfluss in einer
Fluidfließrichtung
von der Pumpenauslassseite über
die Fluidleitung 38 in Richtung zum vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR)
zu ermöglichen
und um jedes Fließen
in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern. In dem Fall, dass
einer der zwei Bremskreisläufe,
nämlich der
erste Bremskreislauf mit den Fluidleitungen 33 und 37, über die
der Pumpenauslassanschluss und der vordere linke Radbremszylinder
W/C(FL) miteinander verbunden sind, oder der zweite Bremskreislauf
mit den Fluidleitungen 34 und 38, über die
der Pumpenauslassanschluss und der vordere rechte Radbremszylinder
W/C(FR) miteinander verbunden sind, ausfällt und als Ergebnis davon
ein unerwünschtes
Austreten von Arbeitsfluid auftritt, ist es möglich, ein unerwünschtes
Austreten von Arbeitsfluid (Bremsfluid) vom noch funktionierenden
Bremskreislauf zum ausgefallenen Bremskreislauf mit Hilfe der Rückschlagventile 17 und 18 zu
verhindern. Zum Beispiel ermöglicht
das System, auch bei einem Ausfall im linken Bremskreislauf mit
den Fluidleitungen 33 und 37, dass Bremskraft
auf das vordere rechte Rad aufgebracht wird, indem von der Pumpe 10 erzeugter
Hydraulikdruck über
den noch funktionierenden Bremskreislauf (den normal arbeitenden
rechten Bremskreislauf) zum vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR)
zugeführt
wird. In ähnlicher
Weise ermöglicht
das System, auch bei Ausfall des rechten Bremskreislaufs mit den
Fluidleitungen 34 und 38, dass Bremskraft auf
das vordere linke Rad aufgebracht wird, indem von der Pumpe 10 erzeugter
Hydraulikdruck über
den noch funktionierenden Bremskreislauf (den normal arbeitenden
linken Bremskreislauf) zum vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL)
zugeführt
wird. Auch wenn das akku-lose hydraulische Bremssteuersystem des
ersten Ausführungsbeispiels
der 1 auf ein Kraftfahrzeug mit einer Vorderrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
angewandt wird, kann das Grundkonzept des Systemaufbaus des Bremssteuersystems
des ersten Ausführungsbeispiels
bei einem Kraftfahrzeug angewandt werden, das eine Vierrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
und ein X-Split-Design der Bremskreisläufe nutzt. Wenn man z. B. annimmt, dass
der mit dem vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) verbundene
Bremskreislauf ausfällt,
fällt gleichzeitig
auch der mit dem hinteren rechten Radbremszylinder W/C(RR) verbundene
Bremskreislauf aus, und somit ermöglicht das System eine gleichzeitige
Bremskraftwirkung auf sowohl das vordere rechte als auch das hintere
linke Rad über
den nicht ausgefallenen Bremskreislauf (den zweiten Bremskreislauf).
Wenn man umgekehrt annimmt, dass der mit dem vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) verbundene Bremskreislauf ausfällt, fällt gleichzeitig der mit dem
hinteren linken Radbremszylinder W/C(RL) verbundene Bremskreislauf
aus, und somit ermöglicht
das System eine gleichzeitige Bremskraftwirkung auf sowohl das vordere
linke als auch das hintere rechte Rad über den nicht ausgefallenen Bremskreislauf
(den ersten Bremskreislauf). Die Verwendung des X-Split-Designs trägt zum verbesserten
Bremskraftausgleich und einer verbesserten Fahrzeugstabilität im Fahrzeugdynamikverhalten
bei.
-
Vergleich des Betriebs
und der Wirkungen zwischen früherem
ABS-VDC-Steuersystem und dem verbesserten System des ersten Ausführungsbeispiels:
-
Wie
allgemein bekannt, ist ein Antiblockiersystem plus Fahrzeugdynamik-Steuersystem,
abgekürzt „ABS-VDC-Steuersystem" ein fortschrittliches Fahrzeugstabilitäts-Steuersystem
mit Bremssysteminteraktion, das in der Lage ist, ein Schleudern
des Fahrzeugs zu verhindern und das Fahrzeugdynamikverhalten zu
verbessern, indem jeder Radbremszylinderdruck unabhängig vom
Ausmaß des
Herabdrückens
des Bremspedals durch den Fahrer aufgebaut, aufrechterhalten und/oder
verringert wird.
-
2 zeigt
das vereinfachte Hydraulikkreislaufdiagramm des früheren ABS-VDC-Steuersystems.
Um die Darstellung zu vereinfachen, ist nur der Hydraulikkreislauf
für einen
Radbremszylinder W/C gezeigt. Tatsächlich existiert der gleiche
Hydraulikkreislauf wie der in 2 gezeigte
für jeden
von einer Vielzahl von Radbremszylindern. Ein Bremspedal BP ist
mit einer Ventilstoßstange
eines Hauptzylinders MC verbunden. Eine erste Hydraulikleitung a1
ist mit dem Hauptzylinder MC verbunden. Eine zweite Hydraulikleitung
a2 ist mit einem im Normalzustand offenen Absperrventil CUT-V mit
der ersten Hydraulikleitung a1 verbunden. Eine dritte Hydraulikleitung
a3 ist über
ein im Normalzustand offenes Zulaufventil IN-V mit der zweiten Hydraulikleitung
a2 verbunden. Der Radbremszylinder W/C ist mit der dritten Hydraulikleitung
a3 verbunden. Eine vierte Hydraulikleitung a4 ist mit der ersten
Hydraulikleitung a1 verbunden. Eine fünfte Hydraulikleitung a5 ist über ein
im Normalzustand geschlossenes Einlassventil SUC-V und die vierte
Hydraulikleitung a4 mit der ersten Hydraulikleitung a1 verbunden.
Eine sechste Hydraulikleitung a6 ist mit der zweiten Hydraulikleitung
a2 verbunden. Eine siebte Hydraulikleitung a7 ist mit der zweiten
Hydraulikleitung a2 über
die sechste Hydraulikleitung a6 und ein Einweg-Rückschlagventil
C-V verbunden, welches einen Bremsfluidfluss in einer Fluidfließrichtung
von einem Auslassanschluss einer Pumpe PMP zu einer Hauptzylinderseite
erlaubt und jedes Fließen
in der entgegengesetzten Richtung verhindert. Eine achte Hydraulikleitung
a8 ist mit der dritten Hydraulikleitung a3 verbunden. Eine neunte Hydraulikleitung
a9 ist mit der dritten Hydraulikleitung a3 über ein im Normalzustand geschlossenes
Ablaufventil OUT-V und die achte Hydraulikleitung a8 verbunden.
Die fünfte
Hydraulikleitung a5 und die neunte Hydraulikleitung a9 sind mit
einem Behälter (einem
Druckakkumulator) RV verbunden. Die fünfte Hydraulikleitung a5 und
die neunte Hydraulikleitung a9 sind außerdem über eine zehnte Hydraulikleitung a10
mit einem Einlassanschluss der Pumpe PMP verbunden. Die siebte Hydraulikleitung
a7 ist mit dem Pumpenauslassanschluss verbunden.
-
Druckaufbau- bzw. Druckverringerungssteuerung des
Radbremszylinders auf der Grundlage des VDC-Steuersystems:
-
Mit
der oben erwähnten
Anordnung des früheren,
in 2 gezeigten ABS-VDC-Steuersystems, werden Druckaufbau-Befehlssignale für den Radbremszylinder
von der elektronischen Steuereinheit an die entsprechenden automatischen
Bremsaktuatoren, die im früheren
ABS-VDC-Steuersystem integriert sind, ausgegeben (d. h. an elektromagnetische Solenoidventile,
genauer das im Normalzustand offene Absperrventil CUT-V, das im
Normalzustand geschlossene Einlassventil SUC-V, das im Normalzustand
offene Zulaufventil IN-V und das im Normalzustand geschlossene Ablaufventil
OUT-V). In Reaktion
auf die Druckaufbau-Befehlssignale wird das im Normalzustand offene
Absperrventil CUT-V unter Strom gesetzt und geschlossen, das im
Normalzustand geschlossene Einlassventil SUC-V wird unter Strom
gesetzt und geöffnet,
das im Normalzustand offene Zulaufventil IN-V bleibt nicht-stromführend und
geöffnet
und das im Normalzustand geschlossene Ablaufventil OUT-V bleibt
nicht-stromführend
und geschlossen. Unter diesen Bedingungen wird, wenn die Pumpe PMP
angetrieben wird, Bremsfluid über die
vierte Hydraulikleitung a4, die fünfte Hydraulikleitung a5 und
die zehnte Hydraulikleitung a10 in den Pumpeneinlassanschluss eingeführt oder
angesaugt. Dann wird während
des Druckaufbau-Betriebsmodus
Hochdruck-Bremsfluid, das von der Pumpe PMP komprimiert und abgegeben
wurde, über
die siebte Hydraulikleitung a7, die sechste Hydraulikleitung a6,
die zweite Hydraulikleitung a2 und die dritte Hydraulikleitung a3
dem Radbremszylinder W/C zugeführt.
Deshalb ist es möglich,
den Radbremszylinderdruck unabhängig
vom Herabdrücken des
Bremspedals durch den Fahrer automatisch zu steuern oder zu regulieren.
Umkehrt wird während des
Druckverringerungs-Betriebsmodus
die Pumpe PMP gestoppt, das in Normalzustand geschlossene Ablaufventil
OUT-V wird unter Strom gesetzt und geöffnet und dadurch fließt Bremsfluid
im Radbremszylinder W/C in den Behälter RV.
-
Druckaufbau- bzw. Druckverringerungssteuerung des
Radbremszylinders auf der Grundlage der ABS-Systemsteuerung:
-
Bei
der oben erläuterten
Anordnung des früheren,
in 2 gezeigten ABS-VDC-Steuersystems kommt das ABS-System
zum Einsatz, wenn die Bremsen zu stark betätigt werden, so dass die Räder dazu
neigen, nicht mehr zu drehen und sich somit ein Schleudern entwickeln
kann. Während
des Druckverringerungs-Betriebsmodus
der Schleudersteuerung wird das im Normalzustand offene Zulaufventil
IN-V unter Strom gesetzt und geschlossen, um eine Fluidverbindung
zwischen Hauptzylinder MC und Radbremszylinder W/C zu blockieren.
Andererseits wird während
des Druckverringerungs-Betriebsmodus das im Normalzustand geschlossene
Ablaufventil OUT-V unter Strom gesetzt und geöffnet, und dadurch fließt Bremsfluid
im Radbremszylinder W/C in den Behälter RV. Im Gegensatz dazu
ist während
des Druckaufbau-Betriebsmodus der Schleudersteuerung das im Normalzustand
geschlossene Ablaufventil OUT-V nicht-stromführend und geschlossen, während das
im Normalzustand offene Zulaufventil IN-V nicht-stromführend und
geöffnet
ist. Somit wird während
des Druckaufbau-Betriebsmodus Hauptzylinderdruck zum Radbremszylinder
W/C geliefert. Wie oben diskutiert, nutzt das System in dem früheren, in 2 gezeigten
ABS-VDC-Steuersystem während
des Druckaufbau-Betriebsmodus
der Schleudersteuerung den Hauptzylinderdruck, der durch Herabdrücken des
Bremspedals durch den Fahrer erzeugt wird, um Druck aufzubauen.
Während des
Druckverringerungs-Betriebsmodus der Schleudersteuerung wird die
Fluidverbindung zwischen Hauptzylinder MC und Radbremszylinder W/C
blockiert. Somit muss das im Normalzustand offene Zulaufventil IN-V
in dem zwischen Hauptzylinder MC und dem Radbremszylinder W/C vorgesehenen
Hydraulikkreislauf angeordnet sein. Aus den oben erläuterten
Gründen
ist das im Normalzustand offene Absperrventil CUT-V zwischen der
ersten Hydraulikleitung a1 und der zweiten Hydraulikleitung a2 angeordnet,
während
das im Normalzustand offene Zulaufventil IN-V zwischen der zweiten
Hydraulikleitung a2 und der dritten Hydraulikleitung a3 angeordnet
ist. Im Falle eines Ausfalls des ABS-VDC-Steuersystems, insbesondere
bei Auftreten eines Ausfalls des Elektriksystems, wird die Stromzufuhr
unterbrochen und somit sind alle elektromagnetischen Solenoidventile
CUT-V, SUC-V, IN-V und OUT-V nicht-stromführend und werden in ihren federbelasteten
Ventilpositionen gehalten (nicht betätigte oder nicht-stromführende Ursprungspositionen).
Das heißt,
das im Normalzustand offene Absperrventil CUT-V wird geöffnet gehalten,
das im Normalzustand geschlossene Einlassventil SUC-V wird geschlossen
gehalten, das im Normalzustand offene Zulaufventil IN-V wird geöffnet gehalten
und das im Normalzustand geschlossene Ablaufventil OUT-V wird geschlossen
gehalten, wodurch eine manuelle Bremswirkung auf der Grundlage des
Hauptzylinderdrucks, dessen Druckwert durch die Herabdrückkraft
des Bremspedals durch den Fahrer bestimmt wird, sichergestellt oder erzeugt
wird. Jedoch muss während
des manuellen Bremsens, wie aus dem Diagramm der 2 ersichtlich,
Bremsfluid über
die zwei Ventile CUT-V und IN-V in den Radbremszylinder zugeführt werden,
wenn Hydraulikdruck vom Hauptzylinder über die erste, die zweite und
die dritte Hydraulikleitung a1, a2 und a3 zum Radbremszylinder W/C
geliefert wird. Diese Ventile CUT-V und IN-V, die in den Fluidleitungen
a1 bis a3 des Hydraulikkreislaufs für manuelles Bremsen angeordnet
sind, dienen außerdem
als Fluidfluss-Beschränkungsöffnungen.
Solch ein System würde
eine große
Bremspedal-Herabdrückkraft
erfordern (siehe Charakteristikkurve Bremsenherabdrückkraft
gegen Radbremszylinderdruck, erhalten durch das frühere ABS-VDC-Steuersystem der 2 und angedeutet
durch die unterbrochene Linie in 4).
-
3 zeigt
das vereinfachte Hydraulikkreislaufdiagramm des akku-losen hydraulischen
Bremssteuersystems des ersten Ausführungsbeispiels. In 3 ist
aus Gründen
der Vereinfachung der Bremskreislauf nur für den vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) gezeigt. In 3 entspricht eine mit dem Bezugszeichen 35 bezeichnete
Fluidleitung einer Verbindungsleitung, welche die Pumpeneinlassseite
und den Verbindungspunkt der Fluidleitungen 36 und 43 miteinander
verbindet. Wie vorher in den Abschnitten „Während des Druckaufbau-Betriebsmodus
des Radbremszylinders", „Während des
Betriebsmodus zur Beibehaltung des Radbremszylinderdrucks" und „Während des
Betriebmodus zur Verringerung des Radbremszylinderdrucks" beschrieben, wird,
wenn entweder die ABS-Systemsteuerung (Schleudersteuerung) oder
die VDC-Systemsteuerung
(Fahrzeugdynamiksteuerung) vom System des ersten Ausführungsbeispiels
durchgeführt
wird, Bremsfluiddruck von der Pumpe 10 zum Radbremszylinder
W/C (vorderer rechter Radbremszylinder W/C(FR) in 3)
zugeführt.
Somit ist im System des ersten Ausführungsbeispiels das in 3 gezeigte
Zulaufventil 14, das dem Zulaufventil IN-V der 2 entspricht,
in der Fluidleitung 38 angeordnet, welche das Rückschlagventil 18 und
den Verbindungspunkt A der Fluidleitungen 32 und 34 miteinander
verbindet. In dem Fall, dass das ABS-VDC-Steuersystem ausfällt, insbesondere
bei einem Ausfall des elektrischen Systems, wird die Stromzufuhr
unterbrochen und somit sind alle elektromagnetischen Solenoidventile 12, 14 und 16 nicht-stromführend und
werden an ihren federbelasteten Positionen gehalten, und der Hauptzylinderdruck
kann nur über das
Sperrventil 12 vom Hauptzylinder 3 zum Radbremszylinder
zugeführt
werden. Während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus, mit anderen Worten beim manuellen
Bremsen, dient nur ein Ventil, nämlich
das vollständig
geöffnete
Sperrventil 12, als eine Fluidfluss-Beschränkungsöffnung. Somit ist es möglich, den
erwünschten
Radbremszylinderdruck durch eine relativ geringe Bremspedal- Herabdrückkraft
zu erzeugen (siehe die Charakteristikkurve Bremsenherabdrückkraft
gegen Radbremszylinderdruck, erhalten durch das akku-lose hydraulische
Bremssteuersystem des ersten Ausführungsbeispiels der 3 und
angedeutet durch die durchgehende Linie in 4). Wie
aus dem Vergleich zwischen den zwei Charakteristikkurven der 4 ersichtlich
ist, kann das System des ersten Ausführungsbeispiels
bei gleicher Bremspedal-Herabdrückkraft
einen relativ hohen Radbremszylinderdruck erzeugen.
-
Bezug
nehmend auf 5 wird das akku-lose hydraulische
Bremssteuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt, welches
beispielhaft für
ein Kraftfahrzeug mit einer Vierrad-BBW-Hydraulikdruck-Steuereinheit erläutert wird.
Der Grundaufbau des Bremssteuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels
ist ähnlich
zu dem des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei der Erläuterung
des zweiten Ausführungsbeispiels
werden zum Zwecke der Vereinfachung der Offenbarung die gleichen
Bezugszeichen, die verwendet wurden, um Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels
zu bezeichnen, auf die entsprechenden Bauteile des zweiten Ausführungsbeispiels angewandt,
wobei eine genaue Beschreibung der gleichen Bezugszeichen weggelassen
wird, da die obige Beschreibung hierzu selbsterklärend zu
sein scheint.
-
Wie
in 5 gezeigt, ist der vordere linke Radbremszylinder
W/C(FL) über
Fluidleitungen 33, 311, 310 und 31 mit
dem ersten Teil des Tandem-Hauptzylinder-Ausgangs verbunden. Der
vordere rechte Radbremszylinder W/C(FR) ist über Fluidleitungen 34, 321, 320 und 32 mit
dem zweiten Teil des Tandem-Hauptzylinder-Ausgangs verbunden. Der hintere linke
Radbremszylinder W/C(RL) ist über Fluidleitungen 33a, 311a, 310 und 31 mit
dem ersten Teil des Tandem-Hauptzylinder-Ausgangs verbunden. Der
hintere rechte Radbremszylinder W/C(RR) ist über Fluidleitungen 34a, 321a, 320 und 32 mit dem
zweiten Teil des Tandem- Hauptzylinder-Ausgangs
verbunden. Das im Normalzustand offene Sperrventil 11 ist
in der Fluidleitung 31 angeordnet, während das im Normalzustand
offene Sperrventil 12 in der Fluidleitung 32 angeordnet
ist. Während
des normalen Bremsbetriebsmodus des Vierkanal-BBW-Systems (d. h.
während
des normalen Bremsbetriebsmodus des Vierrad-BBW-Systems) sind die
beiden Sperrventile 11 und 12 geschlossen. Im
Gegensatz dazu sind die beiden im Normalzustand offenen Sperrventile 11 und 12 während des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus
geöffnet.
Jedes der Sperrventile 11 und 12 besteht aus einem
im Normalzustand offenen elektromagnetischen Sperrventil mit zwei
Anschlüssen
und zwei Positionen. Deshalb werden diese Sperrventile 11 und 12 auch
bei Auftreten eines Ausfalls des elektrischen Systems zum Zwecke
der Ausfallsicherung automatisch in ihren vollständig geöffneten Positionen gehalten,
und dadurch ist es möglich,
den Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen zu errichten. Eine Abzweigungsfluidleitung 32a zweigt
von der Fluidleitung 32 im Wesentlichen an einem Mittelpunkt
des Fluidleitungsabschnitts zwischen dem zweiten Anschluss des Hauptzylinders 3 und
dem Sperrventil 12 ab. In der Abzweigungsfluidleitung 32a ist
ein Hubsimulator SS angeordnet, der vorgesehen ist, um Bremsfluid über ein
im Normalzustand geschlossenes, elektromagnetisches Sperrventil
S1 mit zwei Anschlüssen
und zwei Positionen zu speichern oder zurückzubehalten. Der Hubsimulator
SS ist kompakt in der Hydraulikdruck-Steuereinheit (H/U) integriert,
aber nicht mit der Fluidleitung der Hauptzylinderseite verbunden. Dies
ist vorteilhaft im Hinblick auf eine verringerte Anzahl von Verbindungen
bzw. Anschlüssen,
welche Hydraulikleitungen zwischen verschiedenen Bauteilen des Systems
verbinden, verringerten Ölverlust aufgrund
weniger Verbindungen und geringere Systeminstallationszeiten und
-kosten. Wie aus dem Hydraulikkreislaufdiagramm der 5 zu
erkennen ist, ist das System des zweiten Ausführungsbeispiels ebenfalls als
ein akku-loses Bremssteuersystem aufgebaut und der standardmäßig für die Installation
des Akkumulators benötigte
Raum wird als ein Installationsraum für den Hubsimulator SS genutzt.
Deshalb kann der begrenzte Raum um den Hauptzylinder 3 effektiver
genutzt werden. Der Hubsimulator SS wird nur verwendet, um Bremsfluid
zu speichern, und somit kann der vorhandene Tandem-Hauptzylinder angewandt
oder genutzt werden. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf geringere
Raumanforderungen des gesamten Systems und verringerte Systemherstellungskosten.
-
Fluiddrucksensoren 21 und 22a sind
mit den entsprechenden Fluidleitungen 31 und 32 verbunden oder
an diesen angeordnet. Fluiddrucksensoren 23, 23a, 24 und 24a sind
mit den entsprechenden Fluidleitungen 33, 33a, 34 und 34a verbunden
oder an diesen angeordnet, welche jeweils mit dem vorderen linken,
hinteren linken, vorderen rechten bzw. hinteren rechten Radbremszylinder
W/C(FL), W/C(RL), W/C(FR) bzw. W/C(RR) verbunden sind. Wie aus dem
Hydraulikkreislaufdiagramm der 5 ersichtlich,
sind die Fluiddrucksensoren 21, 22a, 23, 23a, 24 und 24a mit
den entsprechenden Fluidleitungen verbunden, die in der Hydraulikdruck-Steuereinheit (H/U),
gekennzeichnet durch die mit Punkten unterbrochene Linie in 5,
definiert sind. Das heißt,
die Fluiddrucksensoren 21, 22a, 23, 23a, 24 und 24a sind
kompakt in der Hydraulikdruck-Steuereinheit (H/U)
integriert. In ähnlicher
Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
ist die Pumpe 10 zwischen der Pumpeneinlass-Fluidleitung 35 und
der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 angeordnet.
Die Pumpeneinlass-Fluidleitung 35 ist über die Fluidleitung 36 mit dem
Behälter 2 verbunden.
Die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 ist über das Rückschlagventil (oder Überdruckventil) 19 mit
der Fluidleitung 43 verbunden. Die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 ist
außerdem über das
Rückschlagventil 17,
das als eine Rückfluss-Verhinderungseinrichtung
dient, mit einem Ende der Fluidleitung 37 verbunden. Zusätzlich ist die
Pumpenauslass-Fluidleitung 370 über das
Rückschlagventil 18,
das als eine Rückfluss-Verhinderungseinrichtung
dient, mit einem Ende der Fluidleitung 38 verbunden. Das
andere Ende (das stromabwärtige
Ende in Bezug auf die Pumpe 10) der Fluidleitung 37 ist
mit einer Fluidleitung 37a verbunden. Ein Paar von im Normalzustand
offenen, elektromagnetischen Proportionalsteuer-Zulaufventilen 13 und 13a mit
zwei Anschlüssen
und zwei Positionen sind in der Fluidleitung 37a angeordnet
und auf beiden Seiten des Verbindungspunkts der Fluidleitungen 37 und 37a vorgesehen.
Ein Ende der Fluidleitung 37a ist mit einer Fluidleitung 311 verbunden,
während
das andere Ende der Fluidleitung 37a mit einer Fluidleitung 311a verbunden
ist. In ähnlicher
Weise ist das andere Ende (das stromabwärtige Ende in Bezug auf die
Pumpe 10) der Fluidleitung 38 mit einer Fluidleitung 38a verbunden.
Ein Paar von im Normalzustand offenen, elektromagnetischen Proportionalsteuer-Zulaufventilen 14 und 14a mit
zwei Anschlüssen
und zwei Positionen sind in der Fluidleitung 38a angeordnet
und auf beiden Seiten des Verbindungspunkts der Fluidleitungen 38 und 38a vorgesehen.
Ein Ende der Fluidleitung 38a ist mit einer Fluidleitung 321 verbunden,
während
das andere Ende der Fluidleitung 38a mit einer Fluidleitung 321a verbunden
ist. Die Fluidleitung 41 ist zwischen der Fluidleitung 36 und dem
Verbindungspunkt der Fluidleitungen 311 und 33 überbrückt oder
verbunden. Das im Normalzustand geschlossene, elektromagnetische
Proportionalsteuer-Ablaufventil 15 mit zwei Anschlüssen und zwei
Positionen ist in der Fluidleitung 41 angeordnet. Ebenso
ist die Fluidleitung 42 zwischen der Fluidleitung 36 und
dem Verbindungspunkt der Fluidleitungen 321 und 34 überbrückt oder
verbunden. Das im Normalzustand geschlossene, elektromagnetische Proportionalsteuer-Ablaufventil 16 mit
zwei Anschlüssen
und zwei Positionen ist in der Fluidleitung 42 angeordnet.
Eine Fluidleitung 41a ist zwischen der Fluidleitung 36 und
dem Verbindungspunkt der Fluidleitungen 311a und 33a überbrückt oder
verbunden. Ein im Normalzustand geschlossenes, elektromagnetisches
Proportionalsteuer- Ablaufventil 15a mit zwei
Anschlüssen
und zwei Positionen ist in der Fluidleitung 41 angeordnet.
Eine Fluidleitung 42a ist zwischen der Fluidleitung 36 und
dem Verbindungspunkt der Fluidleitungen 321a und 34a überbrückt oder
verbunden. Ein im Normalzustand geschlossenes, elektromagnetisches
Proportionalsteuer-Ablaufventil 16a mit zwei Anschlüssen und
zwei Positionen ist in der Fluidleitung 42a angeordnet.
-
Normaler Betriebsmodus
des BBW-Systems:
-
Hinsichtlich
des akku-losen hydraulischen Bremssteuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels
ist die Funktionsweise des ersten Bremssystems für den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL)
und den hinteren linken Radbremszylinder W/C(RL) im Wesentlichen
identisch zu der des zweiten Bremssystems für den vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) und den hinteren rechten Radbremszylinder W/C(RR). Bei der
Erläuterung
der Funktionsweise des Vierrad-BBW-Systems (Vierkanal-BBW-System)
der 5 wird zum Zwecke der Vereinfachung der Offenbarung
nachfolgend nur die Funktionsweise des Bremssystems für die linke
Seite (das erste Bremssystem) erläutert. Wenn das Vierrad-BBW-System
(Vierkanal-BBW-System) in Betrieb genommen wird, ist das im Normalzustand
geschlossene Sperrventil S1 stromführend und geöffnet, während die
im Normalzustand offenen Sperrventile 11 und 12 stromführend und
geschlossen sind. Unter diesen Bedingungen wird, wenn das Bremspedal 1 vom
Fahrer herabgedrückt
wird, Bremsfluid im Hauptzylinder 3 von der Fluidleitung 32 in
die Fluidleitung 32a geführt, und dann über das Sperrventil
S1 in den Hubsimulator SS zugeführt.
Auf diese Weise ermöglicht
der Hubsimulator SS einen Ausstoß von Arbeitsfluid (Bremsfluid)
vom Hauptzylinder 3, während
eine angemessene Bremsreaktionskraft (eine Rückmeldungsreaktionskraft der
Pedalherabdrückung)
am Bremspedal 1 während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems aufgebracht wird. Zu diesem
Zeitpunkt berechnet die BBW-Systemsteuerung rechnerisch einen gewünschten
Radbremszylinderdruck auf der Grundlage des Bremspedalhubs und/oder
der Bremspedal-Herabdrückkraft
und gibt ein Befehlssignal (einen Antriebsstrom) entsprechend dem
gewünschten Radbremszylinderdruck
an den Motor 50 aus. Wenn der Motor 50 in Reaktion
auf das Befehlssignal (den Antriebsstrom) gedreht wird und somit
die Pumpe 10 angetrieben wird, wird Bremsfluid vom Pumpenauslassanschluss über das
Rückschlagventil 17 und
die Fluidleitung 37 in die Fluidleitung 37a geführt und dann über die
im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 13a,
die in der Fluidleitung 37a angeordnet sind, in die entsprechenden
Radbremszylinder W/C(FL) bzw. W/C(RL) geleitet. Somit werden die Radbremszylinderdrücke in den
Radbremszylindern W/C(FL) und W/C(RL) auf ihre gewünschten
Radbremszylinderdruckwerte erhöht.
Umgekehrt, wenn die Radbremszylinderdrücke während des normalen Bremsbetriebsmodus
des BBW-Systems verringert werden müssen, ist der Motor 50 nicht-stromführend und
die Pumpe 10 wird somit gestoppt, und zusätzlich werden
die im Normalzustand geschlossenen Ablaufventile 15 und 15a unter
Strom gesetzt und geöffnet.
Dadurch werden die Radbremszylinderdrücke im vorderen linken und
hinteren linken Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(RL) freigesetzt
und der Druck verringert, und ein Teil des Bremsfluids im vorderen
linken und im hinteren linken Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(RL)
wird über
die Fluidleitungen 33 und 33a, die geöffneten
Ablaufventile 15 und 15a, die Fluidleitungen 41 und 41a und
die Fluidleitung 36 zum Behälter 2 zurückgeführt. Im
Allgemeinen besteht eine erhöhte
Neigung, dass das Bremspedal vom Fahrer herabgedrückt wird,
wenn das Gaspedal losgelassen wird. Somit wird bei einer Freigabe
des Gaspedals die Pumpe 10 im voraus angetrieben, so dass
der Zwischenraum zwischen dem Reibbelag des Bremssattels des Radbremszylinders und
der Bremsscheibe automatisch abnehmend kompensiert oder eingestellt
wird und somit eine schnelle Bremswirkung durch eine relativ geringe Bremspedalbewegung
erzeugt werden kann. Dies sichert eine starke Bremsreaktion während des
normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems.
-
Ausfallsicherungs-Betriebsmodus:
-
Während des
Ausfallsicherungs-Betriebsmodus, der gestartet wird, wenn ein Systemausfall,
z. B. ein Ausfall des Motors 50, ein Ausfall der Pumpe 10 und/oder
ein Ausfall des elektrischen Systems, auftritt, sind alle elektromagnetischen
Ventile nicht-stromführend.
Somit ist das in Normalzustand geschlossene Sperrventil S1 nicht-stromführend und geschlossen,
während
die im Normalzustand offenen Sperrventile 11 und 12 nicht-stromführend und
geöffnet
sind. Wenn die Sperrventile 11 und 12 vollständig geöffnet sind,
wirkt, wenn das Bremspedal 1 herabgedrückt wird, Hauptzylinderdruck
direkt auf den vorderen linken und den hinteren linken Radbremszylinder
W/C(FL) und W/C(RL) über
die Fluidleitungen 31, 310, 311, 311a, 33 und 33a.
Bezüglich
des Bremssystems für
die linke Radseite (das erste Bremssystem) für den vorderen linken und den
hinteren linken Radbremszylinder W/C(FL) und W/C(RL) dient während des
manuellen Bremsens, wie aus dem Kreislaufdiagramm der 5 ersichtlich,
nur ein Ventil, nämlich
das vollständig
geöffnete
Sperrventil 11, als eine Fluidfluss-Beschränkungsöffnung.
Somit ist es möglich,
den gewünschten
Radbremszylinderdruck durch eine vergleichsweise geringe Bremspedal-Herabdrückkraft
zu erzeugen. Während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus werden die Fluidleitungen 37a und 37 durch
das Rückschlagventil 17 geschlossen,
auch wenn die im Normalzustand offenen Zulaufventile 13 und 13a nicht-stromführend und
geöffnet
sind, wodurch kein Bremsfluid von den Fluidleitungen 37a und 37 zur
Pumpenauslassseite fließt. Wie
oben dargelegt, ist das akku-lose hydraulische Bremssteuersystem
des zweiten Ausführungsbeispiels
der 5, dessen Hydraulikmodulatorkonstruktion im Wesentlichen ähnlich zum
ersten Ausführungsbeispiel
der 1 ist, in der Lage, eine BBW-Systemsteuerung für vier Radbremszylinderdrücke durchzuführen.
-
Bezug
nehmend auf 6 ist das akku-lose hydraulische
Bremssteuersystem des dritten Ausführungsbeispiels gezeigt, welches
beispielhaft für
ein Kraftfahrzeug, das eine Vorderrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
einsetzt, erläutert
wird. Der Grundaufbau des Bremssteuersystems des dritten Ausführungsbeispiels
ist ähnlich
zu dem des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei der Erläuterung
des dritten Ausführungsbeispiels
werden zum Zwecke der Vereinfachung der Offenbarung die gleichen
Bezugszeichen, die zur Bezeichnung von Bauteilen im ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wurden, für
die entsprechenden Bauteile im dritten Ausführungsbeispiel angewandt, während eine
genaue Beschreibung der gleichen Bezugszeichen ausgelassen wird, da
die obige Beschreibung in dieser Hinsicht selbsterklärend zu
sein scheint. Das Bremssteuersystem des dritten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich leicht von dem des ersten Ausführungsbeispiels,
indem das System des dritten Ausführungsbeispiels eine Tandem-Plungerpumpe 100 an
Stelle der Zahnradpumpe 10 verwendet.
-
Die
Tandem-Plungerpumpe 100 besteht aus einer ersten Plungerpumpe 100a und
einer zweiten Plungerpumpe 100b. Das rechte axiale Ende
eines Plungerkolbens der ersten Plungerpumpe 100a und das
linke axiale Ende eines Plungerkolbens der zweiten Plungerpumpe 100b bilden
eine Nockenverbindung mit einem drehenden Nocken, der feststehend mit
der Motorwelle des Motors 50 verbunden ist. Während der
Drehung des Motors 50 wird die drehende Bewegung des drehenden
Nockens in eine hin- und hergehende Bewegung des ersten und des zweiten
Plungerkolbens umgewandelt. Während
der Drehung des Motors 50, wenn eine der ersten und zweiten
Plungerpumpen 100a und 100b im Ansaughub arbeitet,
arbeitet die andere Plungerpumpe im Auslasshub. Die erste Plungerpumpe 100a liegt zwischen
einer ersten Ansaugleitung (oder einer ersten Einlassleitung) 35a und
eine ersten Auslassleitung 370a. Die zweite Plungerpumpe 100b liegt
zwischen einer zweiten Ansaugleitung (oder einer zweiten Einlassleitung) 35b und
einer zweiten Auslassleitung 370b. Die erste Auslassleitung 370a und
die zweite Auslassleitung 370b sind mit einer auslassseitigen
gemeinsamen Fluidleitung 370c verbunden. Die gemeinsame
Fluidleitung 370c ist über
das Rückschlagventil 17 mit
der Fluidleitung 37 verbunden, und ist außerdem über das
Rückschlagventil 18 mit der
Fluidleitung 38 verbunden. Die gemeinsame Fluidleitung 370c ist
außerdem über das
Rückschlagventil
(oder Überdruckventil) 19 mit
der Fluidleitung 43 verbunden.
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Die
Druckbeibehaltungs- und Druckverringerungs-Betriebsmodi, die vom
System des dritten Ausführungsbeispiels
während
des normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems ausgeführt werden, sind ähnlich zu
denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Nur der Druckaufbau-Betriebsmodus ist typisch für das System des dritten Ausführungsbeispiels.
Der vom System des dritten Ausführungsbeispiels
der 6 ausgeführte
Druckaufbau-Betriebsmodus
wird nachfolgend genau erläutert.
Es sei angenommen, dass während
der Drehung des Motors 50 die erste Plungerpumpe 100a nun
im Ansaughub arbeitet und die zweite Plungerpumpe 100b nun
im Auslasshub arbeitet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Bremsfluiddruck
in der ersten Auslassleitung 370a niedrig, während der
Bremsfluiddruck in der zweiten Auslassleitung 370b hoch
wird. Deshalb werden, bei einer Bremsfluiddruckzufuhr von sowohl
der ersten als auch der zweiten Auslassleitung 370a und 370b zur
gemeinsamen Fluidleitung 370c, niedrige und hohe Bremsfluiddrücke in der
ersten Auslassleitung 370a und der zweiten Auslassleitung 370b gemischt, um
einen angeglichenen Bremsfluiddruck (oder einen vereinheitlichten
Auslassdruck) zu erzeugen. Danach, wenn die erste Plungerpumpe 100a in
den Auslasshub verschoben wurde und die zweite Plungerpumpe 100b in
den Ansaughub verschoben wurde, wird der Bremsfluiddruck in der
ersten Auslassleitung 370a aufgrund der weiteren Drehung
des Motors 50 hoch, während
der Bremsfluiddruck in der zweiten Auslassleitung 370b abnimmt.
In ähnlicher Weise
werden hohe und niedrige Bremsfluiddrücke in der ersten Auslassleitung 370a und
der zweiten Auslassleitung 370b innerhalb der gemeinsamen
Fluidleitung 370c gemischt, um einen ausgeglichenen Bremsfluiddruck
(oder einen vereinheitlichten Auslassdruck) zu erzeugen. Somit kann
das System des dritten Ausführungsbeispiels
mit der Tandem-Plungerpumpe 100 während wiederholter Ausführung eines
kompletten Pumpzyklus der Tandem-Plungerpumpe 100, das
heißt
Ansaug- und Auslasshübe,
einen sehr stabilen Ausgabedruck erzeugen. Wie allgemein bekannt,
ist eine einzelne Plungerpumpe im Hinblick auf geringere Bremsfluidschwankungen (weniger
Veränderungen
in der Ausgabemenge des Arbeitsfluids) einer Zahnradpumpe unterlegen,
aufgrund der wiederholten Ausführung
von Ansaug- und Auslasshüben
bei einem relativ kürzeren
Ausführungszyklus.
Um unerwünschte
Bremsfluidschwankungen zu unterdrücken, verwendet das System
des dritten Ausführungsbeispiels
einen dualen Plungerpumpenaufbau (einen Tandem-Plungerpumpenaufbau),
der ein Mischen und Vereinheitlichen von hohen und niedrigen Auslassdrücken innerhalb
der gemeinsamen Fluidleitung 370c erlaubt. Die Tandem-Plungerpumpe
kann so konstruiert sein, dass der Zeitraum eines Auslasshubs der
Tandem-Plungerpumpe kürzer
als der einer einzelnen Plungerpumpe ist. Der kürzere Zeitraum des Auslasshubs
sichert eine stabile, ununterbrochene Bremsfluidabgabe, wodurch
die Genauigkeit der Druckaufbausteuerung verbessert wird.
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Bezug
nehmend auf 7 wird nun das akku-lose hydraulische
Bremssteuersystem des vierten Ausführungsbeispiels gezeigt, welches
beispielhaft für
ein Kraftfahrzeug mit einer Vorderrad-BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
erläutert
wird. Der Grundaufbau des Bremssteuersystems des vierten Ausführungsbeispiels
ist ähnlich
zu dem des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei der Erläuterung
des vierten Ausführungsbeispiels
werden zum Zwecke der Vereinfachung der Offenbarung die gleichen
Bezugszeichen, die zur Bezeichnung von Bauteilen im ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wurden, für
die entsprechenden Bauteile im vierten Ausführungsbeispiel angewandt, während eine
genaue Beschreibung der gleichen Bezugszeichen ausgelassen wird,
da die obige Beschreibung in dieser Hinsicht selbsterklärend zu
sein scheint. Das Bremssteuersystem des vierten Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von dem des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass das
System des vierten Ausführungsbeispiels
im Normalzustand geschlossene, elektromagnetische Proportionalsteuer-Zulaufventile 130 und 150 mit zwei
Anschlüssen
und zwei Positionen an Stelle der im Normalzustand offenen, elektromagnetischen Proportionalsteuer-Zulaufventile 13 und 14 verwendet,
ohne die Rückschlagventile 17 und 18.
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Normaler Bremsbetriebsmodus
des BBW-Systems:
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Während des
normalen Bremsbetriebsmodus des Vorderrad-BBW-Systems (Zweikanalsystem) wird der Hub
des Bremspedals 1 mittels des Hubsensors, der nahe dem
Hauptzylinder 3 angeordnet ist, erfasst. Die Pumpe 10 wird
in Reaktion auf das Ausmaß des
Herabdrückens
des Bremspedals durch den Fahrer (den Bremspedalhub), das vom Hubsensor
erfasst wird, angetrieben, so dass der tatsächliche Radbremszylinderdruck
jedes Radbremszylinders W/C(FL) und W/C(F/R) einem gewünschten
Radbremszylinderdruckwert angenähert
wird, der auf der Grundlage des erfassten Bremspedalhubs gemäß der BBW-Steuerung
bestimmt wird. Um zu verhindern, dass Hauptzylinderdruck in jeden
der Zylinder, vorderer linker Radbremszylinder W/C(FL) und vorderer
rechter Radbremszylinder W/C(FR), zugeführt wird, werden während des
normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems die zwei Sperrventile 11 und 12 geschlossen
und in ihren Sperrzuständen
gehalten, um so eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Anschluss
des Hauptzylinders 3 und dem vorderen linken Radbremszylinders W/C(FL)
zu blockieren oder zu sperren, und um gleichzeitig eine Fluidverbindung
zwischen dem zweiten Anschluss des Hauptzylinders 3 und
dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) zu blockieren oder
zu sperren.
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Während des Druckaufbau-Betriebsmodus
des Radbremszylinders:
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Während des
Druckaufbaus im normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems werden
die zwei Sperrventile 11 und 12 in ihren Sperrzuständen (stromführender
Zustand) gehalten und die Pumpe 10 wird vom Motor 50 betätigt, so
dass Bremsfluid im Behälter 2 durch
die Fluidleitung 36 über
die Fluidleitung 35 in den Einlassanschluss der Pumpe 10 eingeleitet
wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die im Normalzustand geschlossenen
Zulaufventile 130 und 140 zu ihren vollständig geöffneten
Zuständen (stromführender
Zustand) verschoben. Andererseits werden die Ablaufventile 15 und 16 in
ihren im Normalzustand geschlossenen Zuständen (nicht-stromführender
Zustand) gehalten. Somit wird von der Pumpe 10 komprimiertes
Bremsfluid durch die Fluidleitung 37 und die Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 in
den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) zugeführt, und
gleichzeitig wird das komprimierte Bremsfluid durch die Fluidleitung 38 und
die Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34 in den vorderen rechten Radbremszylinder
W/C(FR) zugeführt,
um Druck im Radbremszylinder aufzubauen. Wenn der Fluiddruck auf
der Auslassseite der Pumpe 10 den voreingestellten Druck
des Überdruckventils 19 übersteigt,
wird das Überdruckventil 19 geöffnet, um
den Drucküberschuss,
der über
den voreingestellten Druck hinausgeht, freizusetzen und einen Teil
des komprimierten Bremsfluids zum Behälter 2 zurückzuführen, um
für eine
Ausfallsicherung des Drucksystems zu sorgen.
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Während des Betriebsmodus zur
Beibehaltung des Radbremszylinderdrucks:
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Während der
Beibehaltung des Drucks im normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems werden
die Sperrventile 11 und 12 in ihren Sperrzuständen (im
stromführenden
Zustand) gehalten und die Ablaufventile 15 und 16 werden
in ihren geschlossenen Zuständen
(im nicht-stromführenden
Zustand) gehalten, während
die Zulaufventile 130 und 140 in ihren geschlossenen
Zuständen
(nicht-stromführender
Zustand) gehalten werden, um den Radbremszylinderdruck aufrechtzuerhalten.
Wenn der Druckbeibehaltungsmodus für einen Zeitraum aufrechterhalten
wird, der länger
als ein festgelegter konstanter Zeitraum ist, werden der Motor 50 und
die Pumpe 10 in Nichtbetriebszustände versetzt, und ein Druckfreisetzungszeitraum,
während
dem der von der Pumpe 10 erzeugte Drucküberschuss über das Überdruckventil 19 freigesetzt
wird und Bremsfluid, das von der Pumpe 10 abgegeben wird, über das Überdruckventil 19 in
den Behälter 2 fließt, kann
wirksam verringert bzw. verkürzt
werden, wodurch der Energiewirkungsgrad verbessert wird. Dies trägt zu einer
verringerten Kraftstoffverbrauchsrate bei. In dem Bremssteuersystem
des vierten Ausführungsbeispiels
sind die Zulaufventile 130 und 140 und die Ablaufventile 15 und 16 alle
aus im Normalzustand geschlossenen, elektromagnetischen Proportionalsteuerventilen
gebildet. Wenn Bremsfluiddruck vorübergehend in jedem der Radbremszylinder
gemäß einer
Rückrollbremssteuerung
während
eines Anfahrens des Fahrzeugs am Berg geladen oder gespeichert werden
soll, ist es deshalb ohne jeden Stromverbrauch möglich, Bremsfluiddruck in jeden
einzelnen Radbremszylinder zu laden, mit Hilfe dieser im Normalzustand
geschlossenen, elektromagnetischen Proportionalsteuerventile 130, 140, 15 und 16.
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Während des Betriebmodus zur
Verringerung des Radbremszylinderdrucks:
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Während der
Druckverringerung im normalen Bremsbetriebsmodus des BBW-Systems
werden die Sperrventile 11 und 12 in ihren Sperrzuständen (stromführender
Zustand) gehalten und die Zulaufventile 130 und 140 werden
in ihren geschlossenen Zuständen
(nicht-stromführender
Zustand) gehalten, während
die Ablaufventile 15 und 16 gemäß der Proportionalsteuerung
geöffnet
werden. Somit wird der Radbremszylinderdruck im vorderen linken
Radbremszylinder W/C(FL) freigesetzt und der Druck reduziert, und
ein Teil des Bremsfluids im vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL)
wird über
die Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33, das geöffnete Ablaufventil 15,
die Abzweigungsfluidleitung 41 und die Fluidleitung 36 zum
Behälter 2 zurückgeführt. Gleichzeitig wird
der Radbremszylinderdruck im vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR)
freigesetzt und der Druck reduziert, und ein Teil des Bremsfluids
in dem vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) wird über die
Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34, das geöffnete Ablaufventil 16,
die Abzweigungsfluidleitung 42 und die Fluidleitung 36 zum
Behälter 2 zurückgeführt. Wenn
ein Beibehaltungszeitraum, während
dem die Zulaufventile 130 und 140 in ihren geschlossenen Zuständen (nicht-stromführender
Zustand) gehalten werden, einen festgelegten konstanten Zeitraum übersteigt,
werden, in gleicher Weise wie beim Druckbeibehaltungs-Betriebsmodus,
der Motor 50 und die Pumpe 10 in Nichtbetriebszustände versetzt (gestoppt).
Dies trägt
zu einer Verringerung der Antriebszeit des Motors 50 bei.
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Ausfallsicherungs-Betriebsmodus:
-
Bei
einem Systemausfall, wie ein Ausfall des Motors 50, der
Pumpe 10 und/oder eines elektrischen Systems werden die
Sperrventile 11 und 12 an ihren vollständig geöffneten
Positionen (nicht-stromführender
Zustand) gehalten. Wenn die Sperrventile 11 und 12 vollständig geöffnet sind,
wirkt der Hauptzylinderdruck über
die erste Fluidleitung 31 und die erste Ausfallsicherungs-Fluidleitung 33 direkt
auf den vorderen linken Radbremszylinder W/C(FL) und gleichzeitig
direkt auf den vorderen rechten Radbremszylinder W/C(FR) über die
zweite Fluidleitung 32 und die zweite Ausfallsicherungs-Fluidleitung 34, so
dass eine Bremskraft durch einen manuellen Bremsvorgang erzeugt
wird. Im Bremssteuersystem des vierten Ausführungsbeispiels können, während des
Ausfallsicherungs-Betriebsmodus
(bei Auftreten eines Systemausfalls) einerseits die Sperrventile 11 und 12 automatisch
an ihren vollständig
geöffneten Positionen
(nicht-stromführender
Zustand) gehalten werden, da die Sperrventile 11 und 12 im
Normalzustand offene, elektromagnetische Sperrventile sind. Während des
Ausfallsicherungs-Betriebmodus können
andererseits die Zulaufventile 130 und 140 automatisch
in ihren vollständig
geschlossenen Positionen (nicht-stromführender Zustand) gehalten werden,
da die Zulaufventile 130 und 140 im Normalzustand
geschlossene, elektromagnetische Proportionalsteuerventile sind.
Somit ist es während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus möglich, eine manuelle Bremsfunktion
auf der Grundlage des Herabdrückens
des Bremspedals durch den Fahrer sicherzustellen oder zu erzeugen.
Während
des Ausfallsicherungs-Betriebsmodus besteht dadurch, dass die im Normalzustand
geschlossenen, elektromagnetischen Proportionalsteuer-Zulaufventile 130 und 140 geschlossen
sind, ein geringeres Risiko, dass Bremsfluid aus den Fluidleitungen 31 und 32 durch die Ölpumpe 10 in
den Behälter 2 austritt.
Die im Normalzustand geschlossenen, elektromagnetischen Proportionalsteuer-Zulaufventile 130 und 140,
die im System des vierten Ausführungsbeispiels
der 7 enthalten sind, beseitigen die Notwendigkeit
der Rückschlagventile 17 und 18,
die im System des ersten Ausführungsbeispiels
der 1 verwendet werden. Das System des vierten Ausführungsbeispiels erfordert
eine Stromzufuhr (Erregerstromzufuhr) zu den Zulaufventilen 130 und 140 nur
während
des Druckaufbau-Betriebsmodus
des Radbremszylinders. Das System des vierten Ausführungsbeispiels der 7 ist
im Hinblick auf eine vereinfachte Hydrauliksystemkonfiguration dem
System des ersten Ausführungsbeispiels
der 1 überlegen.
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Bezugnehmend
auf 8 wird der genaue Querschnitt der Rückschlagventile 17 und 18 und
der Tandem-Plungerpumpe 100, die im akku-losen hydraulischen
Bremssteuersystem des dritten Ausführungsbeispiels der 6 integriert
ist, gezeigt. Der Aufbau des Rückschlagventils
ist der gleich wie bei den zwei Rückschlagventilen 17 und 18,
die in 6 gezeigt sind. Aus Gründen der Vereinfachung wird der
Ventilaufbau nur für
das linke Einweg-Rückschlagventil 17,
das mit der ersten Plungerpumpe 100a in Verbindung steht,
nachfolgend erläutert.
Das Rückschlagventil 17 ist
funktionsfähig
in einer Rückschlagventil-Gehäusekammer 371 untergebracht, die
im Verbindungsbereich der ersten Auslassleitung (die auch als Plungerpumpen-Auslassanschluss dient) 370a und
der Fluidleitung 37 definiert ist. Ein Teil des Innenumfangwandbereichs
der Rückschlagventil-Gehäusekammer 371,
der dem Umfang der ersten Auslassleitung 370a entspricht,
ist als eine im Wesentlichen konisch verjüngte, konkave Wandoberfläche 372 ausgebildet.
Das Rückschlagventil 17 besteht
aus einem Sockel 17a, einer Feder 17b und einer
Kugel (Rückschlagventilelement) 17c.
Der Sockel 17a besteht aus einem im Wesentlichen scheibenförmigen Bodenendbereich 170,
der als ein Federsitz für
das linke axiale Ende der Feder 17b dient, und einem im
Wesentlichen zylindrischen Bereich 171, der am linken axialen
Ende durch den Bodenendbereich 170 verschlossen ist und
ein offenes Ende aufweist, das mit der ersten Auslassleitung 370a in
Verbindung steht. Der im Wesentlichen zylindrische Bereich 171 des
Sockels 17a ist mit einer Vielzahl von radial gebohrten
Verbindungslöchern 172 ausgebildet,
welche die Fluidleitung 37 und den Innenraum des Sockels 17a verbinden.
Das offene Ende des im Wesentlichen zylindrischen Bereichs 171 ist
in einer solchen Weise angeordnet, dass es den Umfang der ersten
Auslassleitung 370a umgibt. Die Feder 17b ist
zwischen dem Bodenendbereich 170 des Sockels 17a und
der Kugel 17c angeordnet, so dass die Kugel 17c durch
eine vorbestimmte Vorspannung (eine festgelegte Federbelastung)
axial vorgespannt oder federbelastet ist, und somit zwingt das rechte
axiale Ende der Feder 17b die Kugel 17c, im Normalfall
den Fluidfluss von der ersten Auslassleitung 370a zur Fluidleitung 37 zu
blockieren. Die festgelegte Federbelastung der Feder 17b ist
auf eine ausreichende Federkraft eingestellt, um Bremsfluidschwankungen
der ersten Plungerpumpe 100a zu unterdrücken. Tatsächlich wird die festgelegte
Federbelastung der Feder 17b in Abhängigkeit von der Pumpenleistung
bestimmt oder ausgelegt. Wie aus dem Querschnitt der 8 ersichtlich,
ist der Außendurchmesser
der Kugel 17c so bemessen, dass er größer als der Innendurchmesser
der ersten Auslassleitung 370a ist, die im Wesentlichen
kreisförmig im
seitlichen Querschnitt ist, so dass die Kugel 17c das offene
Ende der ersten Auslassleitung 370a vollständig schließt, wenn
der Hydraulikdruck in der ersten Auslassleitung 370a geringer
als die Federbelastung ist. Die Funktionsweise des Rückschlagventils 17 der 8 wird
nachfolgend genau beschrieben.
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Wenn
der Motor 50 gedreht wird und die erste Plungerpumpe 100a in
ihrem Ansaughub arbeitet, wird der Bremsfluiddruck in der ersten
Auslassleitung 370a niedrig. Somit neigt die Fluidverbindung
zwischen der ersten Auslassleitung 370a und der Fluidleitung 37 dazu,
von der Federkraft, die auf die Kugel 17c wirkt, blockiert
zu werden. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die zweite Plungerpumpe 100b in
ihrem Auslasshub arbeitet und dadurch der Bremsfluiddruck in der
zweiten Auslassleitung 370b ansteigt, kann der hohe Fluiddruck über die
gemeinsame Fluidleitung 370c zur Auslassleitung 370a geführt werden.
Bei einem hohen Fluiddruck von der Auslassleitung 370a über die
gemeinsame Fluidleitung 370c zur Auslassleitung 370a überwindet
der Hydraulikdruck des Bremsfluids, der innerhalb der Fluidleitung 370c gemischt
wurde, die Federkraft und somit wird das Rückschlagventil 17 in
einen freien Fließzustand
verschoben. Als Nächstes,
wenn der Plungerkolbenhub der ersten Plungerpumpe 100a zu
seinem Auslasshub verschoben wird, beginnt der Bremsfluiddruck in der
ersten Auslassleitung 370a zu steigen. Sofort nachdem der
Fluiddruck in der ersten Auslassleitung 370a die festgelegte
Federbelastung der Feder 17b übersteigt, beginnt die Kugel 17c,
sich axial nach links zu bewegen, in einer solchen Weise um sich
von dem offenen Ende der ersten Auslassleitung 370a wegzubewegen.
Dadurch wird eine Fluidverbindung zwischen der ersten Auslassleitung 370a und
der Rückschlagventil-Gehäusekammer 371 errichtet. Unter
diesen Bedingungen wird Bremsfluid von der Pumpenauslassseite (der
ersten Auslassleitung 370a) in den Innenraum des Sockels 17a eingeleitet und
dann über
die Verbindungslöcher 172 des
im Wesentlichen zylindrischen Bereichs 171 in die Fluidleitung 37 abgegeben.
Danach, wenn der Plungerkolbenhub der ersten Plungerpumpe 100a wieder
zu seinem Ansaughub verschoben wird, beginnt der Fluiddruck in der
ersten Auslassleitung 370a zu fallen. Sofort nachdem der
Fluiddruck in der ersten Auslassleitung 370a niedriger
als die festgelegte Federbelastung der Feder 17b wird,
wird die erste Auslassleitung 370a mit Hilfe der federbelasteten
Kugel 17c abgesperrt. Dadurch kann Bremsfluid wirksam durch die
Pumpeneinlass-Fluidleitung 35 in die Plungerkolbenkammer
eingeleitet werden, in welcher der Plungerkolben der ersten Plungerpumpe 100a axial
gleitfähig
untergebracht ist. Wenn die erste Auslassleitung 370a durch
die federbelastete Kugel 17c abgesperrt ist, ist es möglich, eine
Veränderung
des Hydraulikdrucks in der Fluidleitung 37 zu unterdrücken, wodurch
ein pulsierender Druck des Bremsfluids, das von der Pumpe 100 abgegeben
wird, wirksam unterdrückt
wird. Die im Wesentlichen konisch verjüngte, konkave Wandoberfläche 372 der
Rückschlagventil-Gehäusekammer 371 dient
als eine Zentriereinrichtung, welche die Kugel 17c wirksam
auf dem offenen Ende der ersten Auslassleitung 370a zentriert. Somit
ist es möglich,
die erste Auslassleitung 370a mit Hilfe der federbelasteten
Kugel 17c sicher vollständig
zu schließen
oder abzusperren.
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Bezug
nehmend auf 9 wird der genaue Querschnitt
der Rückschlagventile 17 und 18 und
der Zahnradpumpe 10, die im akku-losen hydraulischen Bremssteuersystem
des ersten Ausführungsbeispiels
(siehe 1), des zweiten Ausführungsbeispiels (siehe 5)
und des vierten Ausführungsbeispiels
(siehe 7) integriert ist, gezeigt. Der Rückschlagventilaufbau
ist der gleiche wie bei den beiden Rückschlagventilen 17 und 18,
die in 1, 5 und 7 gezeigt
sind. Aus Gründen
der Vereinfachung wird der Ventilaufbau nachfolgend nur für das linke
Einweg-Rückschlagventil 17 erläutert. Das Rückschlagventil 17 ist
funktionsfähig
in einer Rückschlagventil-Gehäusekammer 371 untergebracht, die
im Verbindungsbereich der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 und
der Fluidleitung 37 definiert ist. Ein Teil eines Innenumfangwandbereichs
der Rückschlagventil-Gehäusekammer 371,
der dem Umfang der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 entspricht,
ist als eine im Wesentlichen konisch verjüngte, konkave Wandoberfläche 372 ausgebildet.
Das Rückschlagventil 17 besteht
aus einem Sockel 17a und einer Kugel (Rückschlagventilelement) 17c.
Der Sockel 17a besteht aus einem im Wesentlichen scheibenförmigen Bodenendbereich 170 und
einem im Wesentlichen zylindrischen Bereich 171, der am
linken axialen Ende durch den Bodenendbereich 170 verschlossen
ist und ein offenes Ende aufweist, das mit der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 in
Verbindung steht. Der Sockel 17a, der eine spezielle Form
und Größe aufweist,
insbesondere eine axiale Länge
des Innenraums, der im Sockel 17a definiert ist, dient
dazu, eine Bewegung (einen Bewegungsbereich) der Kugel 17c im
Innenraum des Sockels 17a zu begrenzen. Der im Wesentlichen
zylindrische Bereich 171 des Sockels 17a ist mit
einer Vielzahl von radial gebohrten Verbindungslöchern 172 ausgebildet,
welche die Fluidleitung 37 und den Innenraum des Sockels 17a verbinden.
Das offene Ende des im Wesentlichen zylindrischen Bereichs 171 ist
in einer solchen Weise angeordnet, dass es den Umfang der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 umgibt.
Wie aus dem Querschnitt der 9 ersichtlich,
ist der Außendurchmesser
der Kugel 17c so bemessen, dass er größer als der Innendurchmesser
der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 ist, die im Wesentlichen
kreisförmig
im seitlichen Querschnitt ist, so dass die Kugel 17c das
offene Ende der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 vollständig schließt, wenn
der Hydraulikdruck in der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 geringer
als die Federkraft ist. Die Funktionsweise des Rückschlagventils 17 der 9 wird
nachfolgend genau beschrieben.
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Wenn
der Motor 50 gedreht wird und die Zahnradpumpe 10 angetrieben
wird, werden ein Ansaughub und ein Auslasshub abwechselnd mit einem sehr
kurzen Zyklus wiederholt. Wie allgemein bekannt, ist ein kompletter
Pumpzyklus (Ansaug- und Auslasshub) der Zahnradpumpe 10 so
ausgelegt, dass er relativ kürzer
ist als der der Tandem-Plungerpumpe 100. Somit ist die
Zahnradpumpe 10 der Tandem-Plungerpumpe 100 im
Hinblick auf geringere Bremsfluidschwankungen (geringere Veränderungen der
Ausgabemenge des Arbeitsfluids oder weniger pulsierender Druck) überlegen.
Die Zahnradpumpe 10 ist für die ununterbrochene, stabile
Auslassdruckausgabe geeignet. Wenn sich die Zahnradpumpe 10 dreht,
wird die Kugel 17c durch den Bremsfluidfluss, der von der
Zahnradpumpe 10 komprimiert und abgegeben wird, in Kontakt
mit dem Bodenendbereich 170 des Sockels 17a gezwungen.
Somit wird während
des Betriebs der Zahnradpumpe 10 eine vollständige Fluidverbindung
zwischen der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 und der Fluidleitung 37 aufrechterhalten.
Wenn die Zahnradpumpe 10 in ihrem gestoppten Zustand geschaltet
wird, fällt
der Hydraulikdruck in der Pumpenauslass-Fluidleitung 370.
Der Druckunterschied zwischen dem Hydraulikdruck in der Fluidleitung 37 und
dem gefallenen Hydraulikdruck in der Pumpenauslass-Fluidleitung 370 hält die Kugel 17c an
ihrer Sperrposition, in welcher die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 von
der Kugel 17c verschlossen ist. Während einer Verlagerung der
Kugel 17c zur Sperrposition zentriert die konisch verjüngte, konkave
Wandoberfläche 372 der
Rückschlagventil-Gehäusekammer 371 die
Kugel 17c wirksam auf dem offenen Ende der Pumpenauslass-Fluidleitung 370.
Somit ist es möglich,
die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 mit Hilfe der federbelasteten
Kugel 17c sicher vollständig
zu schließen
oder abzusperren.
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Bezugnehmend
auf 10 wird der genaue Pumpenaufbau einer Trochoidenpumpe
(einer Innenzahnradpumpe) 500 gezeigt, die bei der BBW-Hydraulikdrucksteuereinheit
als Hydraulikdruckquelle für
die BBW-Steuerung anwendbar ist. Das Bremssteuersystem jedes gezeigten
Ausführungsbeispiels kann
die in 10 gezeigte Trochoidenpumpe
(Innenzahnradpumpe) an Stelle einer Außenzahnradpumpe oder einer
Tandem-Plungerpumpe verwenden. Wie in 10 gezeigt,
besteht die Trochoidenpumpe 500 aus einem Innenrotor mit
einem Außenzahnbereich
und einem Außenrotor
mit einem Innenzahnbereich. Der Außenrotor ist drehbar in einer
Rotorkammer (oder einer im Wesentlichen ringförmigen Arbeitsfluidkammer,
die in einem Pumpengehäuse definiert
ist) untergebracht. Einlass- und Auslassanschlüsse sind in dem Pumpengehäuse definiert.
Die Anzahl Zout der Zähne des Innenzahnbereichs des Außenrotors
ist auf den Summenwert (Zin + 1) der Anzahl
Zin der Zähne des Außenzahnbereichs des Innenrotors
und „1" ausgelegt bzw. festgelegt.
Der Innenrotor ist feststehend mit der Motorwelle des Motors 50 verbunden,
so dass der Innenrotor vom Motor 50 angetrieben wird. Wenn
der Motor 50 gedreht wird und der Innenrotor angetrieben
wird, wird Arbeitsfluid (Bremsfluid) durch den Einlassanschluss
in eine Vielzahl von Pumpenkammern, die zwischen dem Innenzahnbereich
des Außenrotors
und dem Außenzahnbereich
des Innenrotors definiert sind, eingeleitet, und dann wird das komprimierte
Arbeitsfluid vom Auslassanschluss durch einen Auslassdurchgang der
im Wesentlichen ringförmigen
Arbeitsfluidkammer in die Pumpenauslass-Fluidleitung 370 abgegeben.
Es ist klar, dass die Trochoidenpumpe (Innenzahnradpumpe) 500 mit
dem Innenzahn-Außenrotor und
dem Außenzahn-Innenrotor
eine Art von Zahnradpumpe ist. Somit ist die Trochoidenpumpe 500 der
Tandem-Plungerpumpe 100 im Hinblick auf geringere Bremsfluidschwankungen
(geringere Veränderungen
in der Ausgabemenge des Arbeitsfluids oder geringerer pulsierender
Druck) überlegen.
Die Trochoidenpumpe 500 ist für die ununterbrochene, stabile
Auslassdruckausgabe geeignet. Zusätzlich sind die Innen- und
Außenrotoren
der Trochoidenpumpe 500 koaxial zueinander angeordnet,
wodurch die Trochoidenpumpe (Innenzahnradpumpe) 500 sehr
kompakt ist. Die kompakt konstruierte Trochoidenpumpe 500 ist
vorteilhaft in Bezug auf geringere Raumanforderungen des gesamten
Systems und verringerte Systemherstellungskosten.
-
Zusammenfassend
offenbart die Erfindung ein Bremssteuersystem für ein Fahrzeug, das eine BBW-Hydrauliksteuereinheit
nutzt, bei der ein Hauptzylinder als eine erste Fluiddruckquelle
dient und eine Pumpe als eine zweite Fluiddruckquelle dient, die
während
eines normalen Bremsbetätigungsmodus
des BBW-Systems
wirkt. Außerdem
ist ein Hydraulikkreislauf für
manuelles Bremsen vorgesehen, der Hydraulikdruck vom Hauptzylinder
zum Radbremszylinder, während
eines Ausfallsicherungs-Betriebsmodus liefern kann. Eine Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung
ist in einem Pumpenauslassdurchgang angeordnet, welcher den Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen und den Pumpenauslass verbindet, um ein freies Fließen in einer
Richtung von der Pumpe zum Radbremszylinder zu ermöglichen.
Ein im Normalzustand offenes Zulaufventil ist im Pumpenauslassdurchgang
stromabwärts
der Rückfluss-Verhinderungsvorrichtung
angeordnet. Ein im Normalzustand offenes Sperrventil ist im Hydraulikkreislauf
für manuelles
Bremsen stromaufwärts
des im Normalzustand offenen Zulaufventils angeordnet und während des
Ausfallsicherungs-Betriebsmodus nicht
betätigt
und geöffnet.
-
Der
gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2005-208046 (eingereicht
am 19. Juli 2005) und 2004-268834 (eingereicht am 15. September
2004) werden hiermit durch diesen Verweis aufgenommen.
-
Während das
Obige eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
ist, ist es selbstverständlich,
dass die Erfindung nicht auf die besonderen Ausführungsbeispiele, die hier gezeigt
und beschrieben wurden, beschränkt
ist, sondern dass viele Änderungen
und Modifikationen durchgeführt
werden können,
ohne vom Umfang oder Geist der Erfindung abzuweichen, die in den nachfolgenden
Ansprüchen
definiert ist.
-
- 1
- Bremspedal
- 2
- Bremsfluidbehälter
- 3
- Hauptzylinder
- 10
- Pumpe
- 11
- Sperrventil
- 12
- Sperrventil
- 13
- Zulaufventil
- 13a
- Zulaufventil
- 14
- Zulaufventil
- 14a
- Zulaufventil
- 15
- Ablaufventil
- 15a
- Ablaufventil
- 16
- Ablaufventil
- 16a
- Ablaufventil
- 17
- erstes
Einweg-Rückschlagventil
- 17a
- Sockel
- 17b
- Feder
- 17c
- Kugel
- 18
- zweites
Einweg-Rückschlagventil
- 19
- Rückschlagventil
- 21
- erster
Fluiddrucksensor
- 22
- zweiter
Fluiddrucksensor
- 23
- dritter
Fluiddrucksensor
- 24
- vierter
Fluiddrucksensor
- 25
- Fluiddrucksensor
- 31
- erste
Fluidleitung
- 32
- zweite
Fluidleitung
- 33
- erste
Ausfallsicherungs-Fluidleitung
- 34
- zweite
Ausfallsicherungs-Fluidleitung
- 35
- Pumpeneinlass-Fluidleitung
- 35a
- erste
Ansaugleitung
- 35b
- zweite
Ansaugleitung
- 36
- Fluidleitung
- 37
- Fluidleitung
- 37a
- Fluidleitung
- 38
- Fluidleitung
- 38a
- Fluidleitung
- 41
- erste
Abzweigungsfluidleitung
- 41a
- Fluidleitung
- 42
- zweite
Abzweigungsfluidleitung
- 42a
- Fluidleitung
- 43
- Fluidleitung
- 50
- Elektromotor
- 100
- Tandem-Plungerpumpe
- 100a
- erste
Plungerpumpe
- 100b
- zweite
Plungerpumpe
- 130
- Zulaufventil
- 140
- Zulaufventil
- 170
- Bodenendbereich
- 171
- zylindrischer
Bereich
- 172
- Verbindungslöcher
- 311
- Fluidleitung
- 311a
- Fluidleitung
- 321
- Fluidleitung
- 321a
- Fluidleitung
- 370
- Pumpenauslass-Fluidleitung
- 370a
- erste
Auslassleitung
- 370b
- zweite
Auslassleitung
- 370c
- auslassseitige
gemeinsame Fluidleitung
- 371
- Rückschlagventil-Gehäusekammer
- 372
- Wandoberfläche