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TECHNOLOGISCHER
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet
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Die
Erfindung befasst sich mit der Bestimmung einer Regelungsverstärkung bei
einer Bremsdruckregelung.
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Aus
der JP 2000-62595 A ist bekannt, eine Regelungsverstärkung in
Abhängigkeit
vom Fluiddruck in einem Bremszylinder eines Rades eines Fahrzeugs
oder in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen dem Fluiddruck stromaufwärts und
dem Fluiddruck stromabwärts
eines oder mehrerer hydraulischer Ventile zum Regeln des Bremszylinderdrucks
zu bestimmen. In der JP 2002-2462 A ist angegeben, eine Regelungsverstärkung in
Abhängigkeit
von einer Differenz zwischen der Sollverzögerung und der Istverzögerung oder
in Abhängigkeit von
der Betätigungsgeschwindigkeit
eines Bremsteils zu bestimmen.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, eine Bremsdruckregelungsvorrichtung und
ein Bremsdruckregelungsverfahren zum Festlegen einer Regelungsverstärkung, die
für die
Bestimmung eines an einen hydraulischen Aktor anzulegenden Steuerbefehlswerts verwendet
wird, auf einen geeigneten wert bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Bremsdruckregelungsvorrichtung und ein Bremsdruckregelungsverfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 9.
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Eine
erfindungsgemäße Bremsdruckregelungsvorrichtung
für ein
Fahrzeug weist auf: (a) eine hydraulische Bremse mit einem einem
Rad zugeordneten Radbremszylinder, dessen Fluiddruck zur Verzögerung des
Rades geregelt wird, (b) einen hydraulischen Aktor zum Regeln des
Fluiddrucks des Bremszylinders, und (c) eine Aktorsteuereinheit,
die den hydraulischen Aktor im Regelkreis in der Weise ansteuert,
dass sich der Istfluiddruck des Bremszylinders einem in Abhängigkeit
von einer Bremsforderung bestimmten Sollfluiddruck nähert. Bei
der Bremsdruckregelungsvorrichtung weist die Aktorsteuereinheit
eine Einheit zum Bestimmen einer Regelungsverstärkung auf, die zumindest in
Abhängigkeit
von der Temperatur des Arbeitsfluids oder von dem Schlupfzustand
des Rades eine Regelungsverstärkung
bestimmt, die verwendet wird, wenn ein an den hydraulischen Aktor
anzulegender Steuerbefehlswert bestimmt wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Bremsdruckregelungsvorrichtung
wird der hydraulische Aktor in Abhängigkeit von dem Steuerbefehlswert
so gesteuert, dass sich der Istbremszylinderdruck dem Sollfluiddruck
nähert.
Die Regelungsverstärkung,
die verwendet wird, wenn der an den hydraulischen Aktor anzulegende
Steuerbefehlswert bestimmt wird, wird auf der Grundlage von wenigstens
der Temperatur des Arbeitsfluids oder dem Schlupfzustand des Rades
bestimmt.
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Ist
beispielsweise die Temperatur des Arbeitsfluids niedrig, so ist
dessen Viskosität
hoch, wodurch eine Verzögerung
bei der Regelung des Bremszylinderdrucks entsprechend größer wird.
Daher ist es von Vorteil, die Regelungsverstärkung so zu bestimmen, dass
der Wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids niedrig
ist, größer ist
als der wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids hoch ist.
Des Weiteren ist es von Vorteil, die Regelungsverstärkung so
zu bestimmen, dass der wert der Regelungsverstärkung, die bestimmt wird, wenn
die Temperatur des Arbeitsfluids auf oder unter einem Bezugspegel
liegt, größer ist
als der Wert der Regelungsverstärkung, die
bestimmt wird, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids über dem
Bezugspegel liegt. Wenn die Temperatur des Arbeitsfluids beispielsweise
auf oder unter einer vorgegebenen Temperatur (einer Schwellentemperatur)
liegt, bei der eine Regelungsverzögerung infolge einer erhöhten Viskosität des Arbeitsfluids
unerwünscht
groß werden
könnte,
ist der wert der Regelungsverstärkung
daher größer als
der Wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn die Arbeitsfluidtemperatur höher ist
als die vorgegebene Temperatur. Hierdurch kann eine infolge einer
niedrigen Temperatur des Arbeitsfluids verursachte Regelungsverzögerung gering
gehalten werden.
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Die
Bremsdruckregelungsvorrichtung kann eine Schlupfregelung durchführen, wenn
der Schlupfzustand eines Rades in Bezug auf den Reibungskoeffizienten
der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, allzu groß wird.
Eine derartige Bremsdruckregelungsvorrichtung muss während der Schlupfregelung
eine hohe Ansprechempfindlichkeit aufweisen. Um eine hohe Ansprechempfindlichkeit zu
erhalten, ist es vorteilhaft, die Regelungsverstärkung so zu bestimmen, dass
der Wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn das Rad eine Schlupfregelung erfährt, größer ist
als der Wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn das Rad keine Schlupfregelung erfährt. Anders
ausgedrückt
wird die Regelungsverstärkung
so bestimmt, dass der Wert der Regelungsverstärkung, die bestimmt wird, sich
das Rad in einem Schlupfzustand befindet, der eine Schlupfregelung
erfordert, größer ist
als der Wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn sich das Rad nicht in einem derartigen Schlupfzustand
befindet. Hierdurch lässt
sich die Ansprechempfindlichkeit während einer Schlupfregelung
erhöhen.
Die Bezeichnung Schlupfregelung erstreckt sich hier auf verschiedene
Regelungsarten, zu denen beispielsweise eine Antiblockierregelung, mit
der der Bremszylinderdruck so gere gelt wird, dass der Schlupfzustand
eines gebremsten Rades bezüglich
des Reibungskoeffizienten der Fahrbahn optimal wird, eine Traktionsregelung,
mit der der Bremszylinderdruck so geregelt wird, dass der Schlupfzustand
eines angetriebenen Rades optimal wird, und eine Fahrstabilitätsregelung,
mit der der Bremszylinderdruck so geregelt wird, dass der Querschlupfzustand
eines Rades optimal wird, zählen. Die
Bremsdruckregelungsvorrichtung, auf die die Erfindung angewendet
wird, ist in der Lage, zumindest eine der vorgenannten Regelungen
auszuführen, wobei
während
der zumindest einen ausführbaren Regelung
die Regelungsverstärkung
auf einen größeren Wert
festgelegt wird.
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Der
vorgenannte hydraulische Aktor kann den Elektromagneten eines elektromagnetischen
hydraulischen Ventils zum Regeln des Fluiddrucks des Bremszylinders
oder einen eine hydraulische Pumpe antreibenden Elektromotor aufweisen.
Im Betrieb wird der an eine Spule des Elektromagneten angelegte
elektrische Strom oder der durch den Elektromotor fließende elektrische
Strom zur Einstellung des Fluiddrucks des Bremszylinders geregelt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Aktorsteuereinheit des Weiteren eine Einheit
zum Bestimmen einer betätigungsabhängigen Regelungsverstärkung, die
die Regelungsverstärkung
auf der Grundlage des Zustands der Betätigung eines Bremsteils durch
den Fahrzeugführer
bestimmt. Beispielsweise kann die Regelungsverstärkung so bestimmt werden, dass
der Wert der Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn eine Betätigungskraft
als der Zustand bzw. eine Zustandsgröße bezüglich der Betätigung des
Bremsteils hoch ist, kleiner ist als als der Wert der Regelungsverstärkung, die
bestimmt wird, wenn die Betätigungskraft klein
ist, und/oder so, dass der Wert der Regelungsverstärkung, die
bestimmt wird, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit
als der Zustand bzw. eine Zustandsgröße bezüglich der Betätigung des
Bremsteils hoch ist, kleiner ist als der Wert der Regelungsverstärkung, die
bestimmt wird, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit
niedrig ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, die Regelungsverstärkung so
zu bestimmen, dass der Wert der Regelungsverstärkung, die bestimmt wird, wenn
die Betätigungskraft
als der Zustand bzw. eine Zustandsgröße bezüglich der Betätigung des
Bremsteils, auf oder über
einer Bezugskraft liegt, kleiner ist als der wert der Regelungsverstärkung, die
bestimmt wird, wenn die Betätigungskraft kleiner
ist als die Bezugskraft, und so, dass der Wert der Regelungsverstärkung, die
bestimmt wird, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit
als der Zustand bzw. eine Zustandsgröße bezüglich der Betätigung des Bremsteils
auf oder über
einer Bezugsgeschwindigkeit liegt, kleiner ist als der Wert der
Regelungsverstärkung,
die bestimmt wird, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit
niedriger ist als die Bezugsgeschwindigkeit. Wie vorstehend erwähnt, wird
der an den hydraulischen Aktor anzulegende Steuerbefehlswert so
bestimmt, dass sich der Istwert des Bremszylinderdrucks dem Sollwert
nähert.
In der Bremsdruckregelungsvorrichtung dieser Ausführungsform
der Erfindung wird der Sollwert in Abhängigkeit vom Zustand der Betätigung des
Bremsteils bestimmt.
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Andererseits
kann das Verhalten des Fahrzeugs während der Betätigung der
Bremse in Abhängigkeit
davon, ob die Radaufhängung
des Fahrzeugs nachgiebig bzw. weich oder steif ist, bei ein und
derselben Ansprechempfindlichkeit (beispielsweise derselben Regelungsverstärkung) des
Bremszylinderdrucks variieren. Bei einem Fahrzeug mit einer weichen
Radaufhängung
ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Last im Vergleich zu einem
Fahrzeug mit einer steifen Radaufhängung niedriger und erfährt die
Fahrzeughaltung stärkere
Veränderungen
(d.h. es werden Schwingungen mit größeren Amplituden erzeugt).
Dieses Phänomen
macht sich im Besonderen bei einem Fahrzeug bemerkbar, das infolge
einer weichen Radaufhängung
eine relativ große
Bremskraft erfährt.
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Beispielsweise
neigen bei einem Fahrzeug mit einer weichen Radaufhängung dann,
wenn die Betätigungskraft
des Bremsteils auf einem hohen Betätigungskraftniveau erhöht wird,
die Vorderräder
infolge einer Verzögerung
der Bewegung der Last in Richtung der Vorderräder zu einem übermäßigen Schlupf.
Wenn die Regelungsverstärkung
dann reduziert wird, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit für einen
allzu großen
Schlupf besteht (beispielsweise dann, wenn die Betätigungskraft
des Bremsteils groß ist),
kann der Istbremszylinderdruck mit einer reduzierten Rate erhöht werden,
wodurch der Zeitpunkt, an dem der Schlupfgrad bezüglich des
Reibungskoeffizienten der Fahrbahn allzu hoch wird, in Richtung später verlagert
werden kann. Die Regelungsverstärkung
kann auch dann reduziert werden, wenn die Betätigungskraft des Bremsteils
groß und
die Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremsteils (in einer Richtung, in der die Betätigungskraft
zunimmt) hoch ist.
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Gerade
dann wenn ein Fahrzeug mit einem hohen Leergewicht (das über einem
vorgegebenen Gewicht liegt) gebremst wird, ist es wahrscheinlich, dass
sich die Haltung des Fahrzeugs stark verändert, und kann infolge der
starken Veränderung
der Fahrzeughaltung (z.B. infolge dessen, dass das Fahrzeug auf
der Seite der Vorderräder
eintaucht bzw. in die Knie geht) ein lautes Geräusch entstehen. Eine Reduzierung
der Regelungsverstärkung
bei einer hohen Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremsteils (in eine Richtung, in der die Betätigungskraft zunimmt) ermöglicht im
Gegensatz zu einer Reduzierung der Regelungsverstärkung bei
einer niedrigen Betätigungsgeschwindigkeit
eine Reduzierung der Antiegsrate (Zunahmegeschwindigkeit) des Bremszylinderdrucks,
die Unterdrückung
von Schwingungen und die Reduzierung oder Beseitigung eines infolge
einer Veränderung
der Fahrzeughaltung entstehenden Geräuschs.
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Der
Zustand der Betätigung
des Bremsteils kann durch die an das Bremsteil angelegte Betätigungskraft,
den Hub bzw. Weg des betätigten
Bremsteils sowie durch die Werte des N-maligen Differentials der
Betätigungskraft
und des Wegs dargestellt werden (wobei N eine natürliche Zahl
größer-gleich
1 ist und die Differentialwerte der Änderungsrate, der Änderungsbeschleunigung,
etc. entsprechen). Der Zustand der Betätigung des Bremsteils kann
auch durch eine oder mehrere physikalische Größen dargestellt werden, die
sich mit einer Änderung
der an das Bremsteil angelegten Betätigungskraft, dem Weg des betätigten Bremsteils,
und so weiter ändern.
Die Betätigungskraft,
der Weg und die physikalischen Größen, die vorstehend genannt
wurden, können
allgemein als "betätigungsbezogene
Größen" bezeichnet werden.
Die vorstehend erwähnten
physikalischen Größen können beispielsweise
den Fluiddruck eines Hauptzylinders, den Fluiddruck des Bremszylinders,
den Betrag, um den ein Hub- bzw.
Wegsimulator betätigt
wird, und so weiter umfassen. Der Zustand der Betätigung des
Bremsteils kann beispielsweise auf der Grundlage des Erfassungswerts
eines Bremskraftsensors oder eines Wegsensors oder auf der Grundlage
des Erfassungswerts eines Hauptzylinderdrucksensors oder eines Bremszylinderdrucksensors
ermittelt werden.
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Eine
hydraulische Bremsanlage mit der Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung in Abhängigkeit
vom Zustand der Betätigung
des Bremsteils wird nicht notwendig auf alle Fahrzeugbauarten angewendet.
Die hydraulische Bremsanlage dieser Bauart findet im Besonderen
Anwendung auf Fahrzeuge der Bauart, die sich durch eine weiche Radaufhängung auszeichnet
und gestattet, im Ansprechen auf denselben Bremszylinderdruck eine
relativ große
Bremskraft bereitzustellen; die hydraulische Bremsanlage mit der
Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung in Abhängigkeit
vom Zustand der Betätigung
des Bremsteils muss dagegen nicht auf Fahrzeuge der Bauart angewendet
werden, die sich durch eine steife Radaufhängung auszeichnet, oder auf
Fahrzeuge der Bauart, die nicht gestattet, eine große Brems kraft
vorzusehen. Diesbezüglich
lassen sich beispielsweise Fahrzeuge der Bauart, deren Dämpfkoeffizient
unter Standardbedingungen größer ist
als ein vorgegebener Wert, in die vorgenannte Fahrzeugbauart mit
einer steifen Radaufhängung
und Fahrzeuge der Bauart, deren Dämpfkoeffizient gleich oder
kleiner ist als der vorgegebene Wert, in die vorgenannte Fahrzeugbauart
mit einer nachgiebigen oder weichen Radaufhängung einstufen. Des Weiteren
lassen sich Fahrzeuge der Bauart, bei der der Durchmesser des Bremszylinders
größer ist
als ein vorgegebener Wert, in die vorgenannte Fahrzeugbauart, die
in der Lage ist, im Ansprechen auf denselben Bremszylinderdruck
eine relativ hohe Bremskraft bereitzustellen, und Fahrzeuge der
Bauart, bei der der Durchmesser des Bremszylinders gleich oder kleiner
ist als der vorgegebene Wert, in die vorgenannte Fahrzeugbauart,
die nicht gstattet, eine hohe Bremskraft vorzusehen, einstufen.
Darüber
hinaus kann die Steifigkeit der Radaufhängung in Abhängigkeit
vom Grads der Steifigkeit gegen ein Kippen oder Wanken abgeschätzt werden.
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Bei
einem Fahrzeug der Bauart, bei der die Radaufhängung zwischen einem steifen
Zustand und einem weichen Zustand umgeschaltet werden kann, kann
der Prozess zur Bestimmung der Regelungsverstärkung in Abhängigkeit
davon, ob die Radaufhängung
steif oder weich ist, geändert
werden. Beispielsweise wird die Regelungsverstärkung, wenn sich die Radaufhängung in
einem weichen Zustand befindet, auf der Grundlage des Zustands der
Betätigung
des Bremsteils bestimmt.
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Nach
einem erfindungsgemäßen Bremsdruckregelungsverfahren
für ein
Fahrzeug mit (a) einer hydraulischen Bremse mit einem einem Rad
zugeordneten Bremszylinder, dessen Fluiddruck zur Verzögerung der
Drehung des Rades geregelt wird, und (b) einem hydraulischen Aktor
zum Regeln des Fluiddrucks des Bremszylinders, wird der hydraulische
Aktor im Regelkreis so gesteuert, dass sich der Istfluiddruck des Bremszylinders
einem in Abhängigkeit
von einer Bremsforderung bestimmten Sollfluiddruck nähert, und
wird eine Regelungsverstärkung, die
verwendet wird, wenn ein an den hydraulischen Aktor anzulegender
Steuerbefehlswert bestimmt wird, in Abhängigkeit von zumindest der
Temperatur eines Arbeitsfluids oder dem Schlupfzustand des Rades
bestimmt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorgenannte Aufgabe und weitere mögliche Aufgabenstellungen,
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
anhand der beiliegenden Zeichnungen, in denen zur Darstellung derselben
Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet sind und:
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1 die
Funktionsweise einer Bremsdruckregelungsvorrichtung gemäß einer
beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung schematisch zeigt;
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2 eine
hydraulische Bremsanlage schematisch zeigt, die die Bremsdruckregelungsvorrichtung
aus 1 aufweist;
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3 einen
Querschnitt durch ein elektromagnetisches, hydraulisches Ventil
der normalerweise, d.h. stromlos, offenen Bauart zeigt, das Bestandteil
der Bremsdruckregelungsvorrichtung ist;
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4 einen
Querschnitt durch ein elektromagnetisches, hydraulisches Ventil
der normalerweise, d.h. stromlos, geschlossenen Bauart zeigt, das Bestandteil
der Bremsdruckregelungsvorrichtung ist;
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5 ein
Flussdiagramm zeigt, das ein in einer Speichereinheit einer Brems-ECU
der Bremsdruckregelungsvorrichtung abgespeichertes Fluiddruckregelungsprogramm
veranschaulicht;
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6 ein
Flussdiagramm zeigt, das ein in der Speichereinheit der Brems-ECU
abgespeichertes Antiblockierregelungsprogramm veranschaulicht;
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7 ein
Flussdiagramm zeigt, das einen Teil des Fluiddruckregelungsprogramms
aus 5 veranschaulicht;
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8 ein
Kennfeld zeigt, das eine in der Speichereinheit der Brems-ECU abgespeicherte
Tabelle zum Bestimmen einer Regelungsverstärkung veranschaulicht;
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9 eine
Bremsdruckregelungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung schematisch zeigt;
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10 ein
Flussdiagramm zeigt, das ein Programm zur Bestimmung einer Dämpfkennlinie veranschaulicht,
das in einer mit der Bremsdruckregelungsvorrichtung aus 9 in
Verbindung stehenden Speichereinheit einer Radaufhängungs-ECU abgespeichert
ist; und
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11 ein
Flussdiagramm zeigt, das einen Teil eines in einer Speichereinheit
einer Brems-ECU der Bremsdruckregelungsvorrichtung aus 9 abgespeicherten
Fluiddruckregelungsprogramms veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird anhand der Zeichnungen eine hydraulische Bremsanlage
eines Kraftfahrzeugs mit einer Bremsdruckregelungsvorrichtung gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung bschrieben. Das Fahrzeug, in dem die hydraulische Bremsanlage
dieser Ausführungsform
eingebaut ist, hat ein relativ großes Leergewicht (so dass das
Fahrzeug eine große
Bremskraft erfährt)
und eine relativ weiche oder nachgiebige Radaufhängung.
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Gemäß 2 weist
die hydraulische Bremsanlage ein Bremspedal 10 auf, das
als ein Bremsteil fungiert, einen Hauptzylinder 12 mit
zwei Druckkammern, eine Pumpenvorrichtung 14, die als eine
motorisch antreibbare Fluiddruckquelle fungiert, und hydraulische
Bremsen 16, 17, 18, 19, die
dem linken Vorderrad, dem rechten Vorderrad, dem linken Hinterrad
bzw. dem rechten Hinterrad des Fahrzeugs zugeordnet sind. Die hydraulischen
Bremsen 16–19 sind
jeweils über
einen der Bremszylinder 20, 21, 22 bzw. 23 hydraulisch
betätigbar.
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Der
Hauptzylinder 12 weist zwei Druckkolben auf, die die beiden
Druckkammern definieren. Im Betrieb werden in den Druckkammern in
Abhängigkeit
von der durch den Fahrzeugführer
oder Fahrer auf das Bremspedal 10 ausgeübten Betätigungskraft Fluiddrücke erzeugt.
Die beiden Druckkammern des Hauptzylinder 12 sind über Hauptleitungen 26, 27 mit dem
Bremszylinder 20, 21 der hydraulischen Bremse 16, 17 am
linken bzw. rechten Vorderrad verbunden. In den Hauptleitungen 26, 27 ist
jeweils ein Hauptabsperrventil 29, 30 vorgesehen.
Die Hauptabsperrventile 29, 30 sind magnetisch
betätigte
Ventile der normalerweise, d.h. stromlos, offenen Bauart.
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Die
jeweils einem der vier Räder
zugeordneten Bremszylinder 20, 21, 22, 23 sind über eine
Pumpenleitung 36 mit der Pumpenvorrichtung 14 verbunden.
Im Betrieb werden die Bremszylinder 20–23 in einem Zustand,
in dem die Verbindung zwischen den Bremszylindern 20, 21 des
linken bzw. rechten Vorderrads und dem Hauptzylinder 12 unterbrochen
ist, von der Pumpenvorrichtung 14 mit Fluiddruck gespeist,
um die hydraulischen Bremsen 16–19 zu betätigen. Die
Fluiddrücke
der Bremszylinder 20–23 werden über eine
hydraulische Ventilanordnung 38 (die später beschrieben wird) geregelt.
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Die
Pumpenvorrichtung 14 weist eine Pumpe 56 und einen
Pumpenmotor 58 zum Antrieb der Pumpe 56 auf. Ein
Aus gleichsbehälter 62 steht über eine
Einlassleitung 60 in Verbindung mit dem Einlass der Pumpe 56,
während
ein Speicher 64 mit dem Auslass der Pumpe 56 in
Verbindung steht. Im Betrieb wird über die Pumpe 56 Arbeitsfluid
aus dem Ausgleichsbehälter 62 gepumpt
und dem Speicher 64 zugeführt, in dem das Fluid unter
Druck gespeichert wird. Zwischen der Pumpenleitung 36 auf
der Auslassseite der Pumpe 56 und der Einlassleitung 60 auf
der Einlassseite der Pumpe 56 ist eine Druckbegrenzungsleitung 66 vorgesehen,
in der ein Druckbegrenzungsventil 68 vorgesehen ist. Das
Druckbegrenzungsventil 68 wird aus einem geschlossenen Zustand
in einen geöffneten
Zustand geschaltet, wenn der auf der Hochdruckseite der Pumpe 56,
d.h. auf der Seite des Speichers 64, gemessene Fluiddruck über einem
vorgegebenen Druckniveau liegt.
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Die
hydraulische Ventilanordnung 38 weist individuelle hydraulische
Ventilvorrichtungen 70, 71, 72, 73 auf,
die jeweils einem der Bremszylinder 20, 21, 22, 23 zugeordnet
sind. Die individuellen hydraulischen Ventilvorrichtungen 70–73 umfassen
jeweils ein Druckaufbaulinearventil 80, 81, 82, 83,
das in der Pumpenleitung 36 als ein magnetbetätigtes Regelventil
zum Erhöhen
des Fluiddrucks vorgesehen ist, und ein Druckabbaulinearventil 90, 91, 92, 93,
das in einer Druckabbauleitung 86 als ein magnetbetätigtes Regelventil
zum Reduzieren des Fluiddrucks vorgesehen ist. Die Druckabbauleitung 86 verbindet
die Bremszylinder 20–23 mit
dem Ausgleichsbehälter 62. Die
Fluiddrücke
der Bremszylinder 20–23 am
linken und rechten Vorderrad und linken und rechten Hinterrad sind
durch eine entsprechende Ansteuerung der Druckaufbaulinearventile 80–83 und
der Druckabbaulinearventile 90–93 individuell und
voneinander unabhängig
regelbar. Die Druckaufbaulinearventile 80–83 der
vier Räder
und die Druckabbaulinearventile 90, 91 der beiden
Vorderräder
sind stromlos geschlossen, d.h. diese Ventil sind so lange geschlossen,
wie eine Spule 100 stromlos ist. Andererseits sind die
Druckabbaulinearventile 92, 93 der beiden Hinter räder stromlos
offen, d.h. diese Ventile sind so lange offen, wie eine Spule 102 stromlos
ist.
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3 zeigt
ein Beispiel für
die Druckaufbaulinearventile 80–83 und Druckabbaulinearventile 90, 91.
Die Druckaufbaulinearventile 80–83 und Druckabbaulinearventile 90, 91 weisen
jeweils einen Magneten 104 mit einer Spule 100,
einen Kolben 103 und ein Sitzventil 110 mit einem
Ventilelement 105, einem Ventilsitz 106, einer
Feder 108, die auf das Ventilelement 105 eine
Vorspannung in eine Richtung ausübt,
in der das Ventilelement 105 auf dem Ventilsitz 106 aufsetzt,
und so weiter auf. Wenn die Spule 100 stromlos ist, nimmt
das Ventilelement 105 einen geschlossenen Zustand ein,
in dem es unter der Vorspannkraft Fs der Feder 108 auf
dem Ventilsitz 106 sitzt. Wenn an die Spule 100 ein
Strom angelegt wird, erfährt
der Kolben 103 eine dem Strom entsprechende elektromagnetische
Antriebskraft Fd, die auf das Ventilelement 105 in eine
Richtung wirkt, in der das Ventilelement 105 vom Ventilsitz 106 weg bewegt
wird. Darüber
hinaus wirkt auf das Ventilelement 105 entsprechend einer
Differenz zwischen dem gemessenen Druck stromaufwärts und
dem gemessenen Druck stromabwärts
des Ventils eine Differentialdruckkraft Fp in eine Richtung, in
der das Ventilelement 105 vom Ventilsitz 106 weg
bewegt wird. Die Position des Ventilelements 105 relativ
zum Ventilsitz 106 bestimmt sich aus der Beziehung zwischen
der elektromagnetischen Antriebskraft Fd, der Differentialdruckkraft
Fp und der Vorspannkraft Fs der Feder 108.
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4 zeigt
ein Beispiel für
die stromlos offenen Druckabbaulinearventile 92, 93.
Die Druckabbaulinearventile 92, 93 weisen jeweils
einen Magneten 112 mit einer Spule 102, einem
Kolben 111 und ein Sitzventil 120 mit einem Ventilelement 114,
einem Ventilsitz 116 und einer Feder 118 auf,
die eine Vorspannkraft auf das Ventilelement 114 in eine
Richtung ausübt,
in der das Ventilelement 114 vom Ventilsitz 116 weg
bewegt wird, und so weiter. Die Druckabbau- linearventile 92, 93 sind
zwischen dem Bremszylinder 22, 23 des linken bzw.
rechten Hinterads und dem Ausgleichsbehälter 62 angeordnet,
so dass entsprechend einer Druckdifferenz zwischen den Bremszylindern 22, 23 und
dem Ausgleichsbehälter 62 eine
Differentialdruckkraft Fp auf das Ventilelement 114 wirkt.
Wenn die Spule 102 stromlos ist, nimmt das Ventilelement 114 einen
offenen Zustand ein, in dem das Ventilelement 114 unter
der Differentialdruckkraft Fp und der Vorspannkraft Fs der Feder 118 vom
Ventilsitz 116 beabstandet ist. Wenn an die Spule 102 Strom
angelegt wird, wirkt auf das Ventilelement 114 eine dem
Strom entsprechende elektromagnetische Antriebskraft Fd in eine
Richtung, in der das Ventilelement 114 auf dem Ventilsitz 116 sitzt. Die
Position des Ventilelements 114 relativ zum Ventilsitz 116 bestimmt
sich aus der Beziehung zwischen der Vorspannkraft Fs der Feder 118,
der Differentialdruckkraft Fp und der elektromagnetischen Antriebskraft
Fd. In der vorliegenden Ausführungsform
bilden die Magnete 104 der Druckaufbaulinearventile 80–83 und
Druckabbaulinearventile 90, 91, die Magnete 112 der
Druckabbaulinearventile 92, 93, etc. einen hydraulischen
Aktor zum Regeln der Fluiddrücke
in den Bremszylindern.
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Gemäß 2 ist
in der Hauptleitung 26 eine Hub- bzw. Wegsimulatorvorrichtung 120 vorgesehen. Die
Wegsimulatorvorrichtung 120 umfasst einen Wegsimulator 122 und
ein stromlos geschlossenes Simulatorschaltventil 124. Durch Öffnen und
Schließen
des Simulatorschaltventils 124 wird der Wegsimulator 122 zwischen
einem Verbindungszustand, in dem er mit dem Hauptzylinder 12 verbunden
ist, und einem Absperrzustand, in dem die Verbindung zum Hauptzylinder 12 unterbrochen
ist, geschaltet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Simulatorschaltventil 124 in
einem Zustand geöffnet,
in dem die hydraulischen Bremsen 16–19 durch das von
der Pumpenvorrichtung 14 eingespeiste Arbeitsfluid betätigt werden,
und in einem Zustand geschlossen, in dem die hydraulischen Bremsen 16, 17 durch
das vom Hauptzylinder 12 eingespeiste Arbeitsfluid betätigt werden.
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Die
vorstehend dargestellte hydraulische Bremsanlage wird über Befehle
angesteuert, die eine Brems-ECU 200 erzeugt, die in 2 gezeigt
ist. Die Brems-ECU 200 ist im wesentlichen gebildet aus
einem Computer mit einer Ausführungseinheit 202,
einer Speichereinheit 204, einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 206 und
weiteren Komponenten. Mit der Eingabe-/Ausgabeeinheit 206 sind
verbunden ein Wegsensor 210, ein Hauptzylinderdrucksensor 214,
Bremszylinderdrucksensoren 216, Raddrehzahlsensoren 218,
ein Hydraulikdruckquellensensor 220, eine Arbeitsfluidtemperaturermittlungsvorrichtung 222 zum
Ermitteln der Temperatur des Arbeitsfluids, eine Fahrzustandsermittlungsvorrichtung 224 zum
Ermitteln des Fahrzustands des Fahrzeugs, und so weiter. Die Eingabe-/Ausgabeeinheit 206 ist
außerdem über Schaltkreise
(nicht gezeigt) mit den Spulen 100 der Druckaufbaulinearventile 80–83 und
Druckabbaulinearventile 90, 91, den Spulen 102 der
Druckabbaulinearventile 92, 93 und den Spulen
der Hauptabsperrventilen 29, 30 und des Wegsimulatorschaltventils 124 verbunden.
Die Eingabe-/Ausgabeeinheit 206 ist
des Weiteren über
einen Steuerkreis (nicht gezeigt) mit dem Pumpenmotor 58 verbunden.
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Die
Arbeitsfluidtemperaturermittlungsvorrichtung 222 kann einen
Arbeitsfluidtemperatursensor umfassen, der die Temperatur des Arbeitsfluids direkt
misst, oder einen Umgebungsluftemperatursensor, der die Temperatur
der Umgebungsluft misst, die es der Arbeitsfluidtemperaturermittlungsvorrichtung 222 ermöglicht,
zu bestimmen, dass die Arbeitsfluidtemperatur unter einem vorgegebenen
Wert liegt, wenn die Umgebungslufttemperatur unter einem vorgegebenen
Wert liegt. In diesem Sinne kann die Temperatur des Arbeitsfluid
als eine physikale Größe betrachtet
werden, die die Umgebung repräsentiert,
in der sich das Fahrzeug befindet. Die Fahrzustandsermittlungsvorrichtung 224 ermittelt
den Fahrzustand des Fahrzeugs durch Messung der Fahrge schwindigkeit
des Fahrzeugs und durch Erfassen des Kurvenfahrverhaltens des Fahrzeugs
und weist einen Gierratensensor oder einen Lenkwinkelsensor, einen
Fahrgeschwindigkeitssensor und so weiter auf. In der vorliegenden
Ausführungsform
wird der Zustand der Bremsbetätigung,
der verwendet wird, wenn es darum geht, die später beschriebene Regelungsverstärkung zu
bestimmen, in Abhängigkeit
vom Messwert des Hauptzylinderdrucksensors 214 bestimmt.
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In
der Speichereinheit 204 der Brems-ECU 200 sind
das im Flussschema in 5 dargestellte Fluiddruckregelungsprogramm,
das im Flussschema in 6 dargestellte Antiblockierregelungsprogramm,
die in Gestalt des Kennfelds in 8 dargestellte
Tabelle zum Bestimmen einer Regelungsverstärkung und weitere Daten und
Programme gespeichert.
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Die
Funktionsweise der so aufgebauten hydraulischen Bremsanlage wird
im Folgenden erläutert.
In dem Zustand, in dem die Hauptabsperrventile 29, 30 geschlossen
sind, wird der Betrag des an die Spulen 100, 102 der
Druckaufbaulinearventile 80–83 und Druckabbaulinearventile 90–93 angelegten Stroms
so geregelt, dass die Istfluiddrücke
der Bremszylinder 20–23 an
den Vorder- bzw. Hinterräder
sich dem jeweiligen Sollwert (Sollfluiddruck) nähern.
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In
einem normalen Bremsbetrieb (ohne Schlupfregelung) werden die Sollwerte
der Bremszylindersdrücke
in Abhängigkeit
vom Zustand der Betätigung
des Bremspedals 10 durch den Fahrzeugführer bestimmt. In diesem Fall
wird die erforderliche Bremskraft in Abhängigkeit vom Weg des betätigten Bremspedals 10 und
der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Betätigungskraft (die dem Hauptzylinderdruck
entspricht) bestimmt. Die Sollwerte werden in Abhängigkeit
von der erforderlichen Bremskraft bestimmt. Die Sollfluiddrücke der
dem jeweiligen Rad zugeordneten Bremszylinder 20–23 können auf
dasselbe Niveau gesetzt werden. Alternativ dazu können aber
auch zum Einen die Sollfluiddrücke
der Bremszylinder 20, 21 des linken bzw. rechten
Vorderrads aber auch auf dasselbe Niveau und zum Anderen die Sollfluiddrücke der
Bremszylinder 22, 23 des linken bzw. rechten Hinterrads
auf dasselbe Niveau gesetzt gesetzt werden. In letzterem Fall kann
das Verhältnis zwischen
dem Sollfluiddruck für
das linke und rechte Vorderrad und dem Sollfluiddruck für das linke
und rechte Hinterrad in Abhängigkeit
von einer Bremskraftverteilung zwischen der Vorder- und Hinterachse bestimmt
werden.
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Während einer
Antiblockierregelung werden die Sollfluiddrücke der Bremszylinder 20–23 jeweils so
bestimmt, dass der Schlupfzustand jedes gebremsten Rades in Einklang
mit dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahn steht. Während einer
Traktionsregelung werden die Sollfluiddrücke so bestimmt, dass der Schlupfzustand
jedes angetriebenen Rades in Einklang mit dem Reibungskoeffizienten
der Fahrbahn steht. Während
einer Fahrstabilitätsregelung werden
die Sollfluiddrücke
so bestimmt, dass der Quergleit- bzw. Querschlupfzustand jedes Rades
in Einklang mit dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahn steht. werden
die Antiblockierregelung, Traktionsregelung und Fahrstabilitätsregelung
ausgeführt, wird
ein Schlupfregelungsflag gesetzt.
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Das
im Flussdiagramm von 5 gezeigte Fluiddruckregelungsprogramm
wird in vorgegebenen zeitlichen Intervallen ausgeführt. Die
Ausführung
des Fluiddruckregelungsprogramms ist in 1 schematisch
dargestellt.
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Im
Schritt S1 wird der Zustand der Bremsbetätigung, z.B. der Betätigungshub
des Bremspedals 10 und der Hauptzylinderdruck, erfasst.
Im Schritt S2 wird der Schlupfregelungszustand für jedes Rad ermittelt. Im Schritt
S3 werden die Sollfluiddrücke
der Bremszylinder auf der Grundlage des Bremsbetätigungs- und Schlupfregelungszustands
bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Sollfluiddrücke während einer
Phase, in der eine Schlupfregelung ausgeführt wird, durch Ausführung eines geeigneten
Schlupfregelungsprogramms, wie vorstehend erwähnt, und während einer Phase, in der keine Schlupfregelung
ausgeführt
wird (d.h. während
des normalen Bremsbetriebs), auf der Grundlage des Zustands der
Bremsbetätigung
bestimmt. Anschließend werden
im Schritt 54 die Istfluiddrücke der Bremszylinder 20–23 erfasst.
Im Schritt S5 werden die Regelungsverstärkungen G bestimmt. Im Schritt
S6 wird ein Steuerbefehlswert I für jedes der anzusteuernden Ventile
auf der Grundlage des jeweiligen Sollfluiddrucks, des jeweiligen
Istfluiddrucks, der jeweiligen Regelungsverstärkung und ggf. jeweiliger weiterer Parameter
erzeugt.
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Beispielsweise
lässt sich
für die
Druckaufbaulinearventile 80–83 ein Steuerbefehlswert
I wie folgt berechnen:
I = GP · e + GD · (de/dt) + GI · Σe, wobei
e (= Pref – Pwc)
die Abweichung des Istfluiddrucks Pwc vom Sollfluiddruck Pref ist,
und de/dt und Fe Ableitungs-/Differential- bzw. Integralwerte der
Abweichung sind. Der Steuerbefehlswert I lässt sich damit im Besonderen
als die Summe aus dem Produkt der Abweichung e und der Regelungsverstärkung GP, dem
Produkt aus dem Ableitungs-/Differentialwert de/dt und der Regelungsverstärkung GD,
und dem Produkt aus dem Integralwert Σe und der Regelungsverstärkung GI
erhalten werden. Entsprechend dem so erhaltenen Steuerbefehlswert
I wird daraufhin an die Spule 100 des jeweils anzusteuernden
Ventils ein elektrischer Strom angelegt. Auf diese Weise werden in
der vorliegenden Ausführungsform
die Bremszylinderdrücke
so geregelt, dass sich die Istfluiddrücke Pwc dem jeweiligen Sollfluiddruck
Pref nähern.
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Das
im Flussdiagramm von 6 veranschaulichte Antiblockierregelungsprogramm
wird in vorgegebenen zeitlichen Intervallen ausgeführt. Im Schritt
S21 wird bestimmt, ob ein Antiblockierregelungflag (eines der Schlupfregelungsflags)
gesetzt ist, das angibt, dass eine Antiblockierregelung ausgeführt wird.
Wenn das Antiblockierregelungsflag nicht gesetzt ist, wird im Schritt
S22 bestimmt, ob die Antiblockierregelungsstartbedingungen (d.h.
die Bedingungen für
den Start der Antiblockierregelung) erfüllt sind. Wenn die Antiblockierreglungsstartbedingungen
erfüllt
sind, wird im Schritt S23 das Schlupfregelungsflag gesetzt. Im Schritt
S24 werden dann die Sollfluiddrücke
bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform wird bestimmt, dass
die Antiblockierregelungsstartbedingungen erfüllt sind, wenn ein oder mehrere
Parameter, die den Schlupfzustand eines oder mehrerer gebremster
Räder darstellen,
einen bzw. mehrere vorgegebene Werte überschreiten. Die Sollfluiddrücke werden
auf der Grundlage des Schlupfzustand des oder der Räder so bestimmt, dass
der Istschlupfzustand in einen anhand des Reibungskoeffizienten
der Fahrbahn bestimmten optimalen Zustand gebracht wird.
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Wenn
im Schritt S21 bestimmt wird, dass das Schlupfregelungsflag (d.h.
das Antiblockierregelungflag) bereits gesetzt ist, wird im Schritt
S25 bestimmt, ob die Antiblockierregelungsendbedingungen erfüllt sind.
Wenn die Antiblockierregelungsendbedingungen nicht erfüllt sind,
wird die Antiblockierregelung im Schritt S24 fortgesetzt. Auf der
Grundlage des Schlupfzustands der Räder werden dann die Sollfluiddrücke bestimmt.
Wenn die Antiblockierregelungsendbedingungen erfüllt sind, beispielsweise wenn
die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf oder unter eine vorgegebene
Geschwindigkeit abgefallen ist, der Schlupfbetrag auf oder unter
einen vorgegebenen Betrag abgesunken ist, und ggf. weitere Bedingungen
erfüllt
sind, wird das Schlupfregelungsflag im Schritt S26 wieder in den
Ausgangszustand zurück gesetzt.
Die Traktionsregelung und die Fahrstabilitätsregelung sind in Form ähnlicher
Regelungsprogramme implementiert. Flussdiagramme, die diese Regelungsprogramme
veranschaulichen, sind hier nicht dargestellt.
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Die
Regelungsverstärkungen
werden im Schritt S5 des Fluiddruckregelungsprogramms von 5 durch
Ausführung einer
im Flussdiagramm von 7 veranschaulichten Regelungsroutine
bestimmt. Obwohl für
die Bestimmung des Steuerbefehlswerts I bezüglich der Druckaufbaulinearventile 80–83,
wie vorstehend erwähnt,
drei Regelungsverstärkungen
GP, GD, GI verwendet werden, sei unterstellt, dass diese Regelungsverstärkungen
in der vorliegenden Ausführungsform
nach den selben Regeln bestimmt werden. Im Folgenden wird die Art
und Weise zur Bestimmung der Regelungsverstärkungen daher ohne Unterscheidung
zwischen den verschiedenen Regelungsverstärkungen beschrieben.
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Gemäß 7 wird
im Schritt S51 bestimmt, ob die Temperatur des Arbeitsfluids auf
oder unter einer vorgegebenen Temperatur liegt (die beispielsweise
auf einen Wert in der Nähe
von –20 °C festgelegt sein
kann). Im Schritt S52 wird bestimmt, ob das Schlupfregelungsflag
gesetzt oder in den Ausgangszustand zurück gesetzt ist. Die vorgegebene
Temperatur ist, wie vorstehend angegeben, auf eine Temperatur gesetzt,
unterhalb der mit einer Abnahme der Fluidtemperatur eine Regelungsverzögerung infolge einer
Zunahme der Viskosität
des Arbeitsfluids unerwünscht
groß werden
würde.
Wenn die Arbeitsfluidtemperatur auf oder unter der vorgegebenen
Temperatur liegt, oder eine Schlupfregelung ausgeführt wird,
wird daher die Regelungsverstärkung
im Schritt S53 auf einen hohen Wert GH gesetzt. Wenn die Arbeitsfluidtemperatur über der
vorgegebenen Temperatur liegt und keine Schlupfregelung ausgeführt wird,
wird im Schritt S54 der Hauptzylinderdruck erfasst und dessen Anstiegsrate
(Anstiegsgeschwindigkeit) ermittelt. Anschließend wird im Schritt S55 bestimmt,
ob der Hauptzylinderdruck und die Antiegsrate des Hauptzylinderdrucks
in der REGION A oder in der REGION B liegen, die in 8 angegeben
sind. Eine positive Entscheidung (JA) wird im Schritt S55 erhalten,
wenn der Hauptzylinderdruck Pmc auf oder über einem vorgegebenen ersten Druck
Ps1 und die Anstiegsrate Pvmc des Hauptzylinderdrucks auf oder über einer
vorgegebenen ersten Anstiegsrate Pvs1 liegt (d.h. wenn Pmc und Pvmc innerhalb
der REGI- ON A liegen),
oder wenn der Hauptzylinderdruck Pmc auf oder unter einem vorgegebenen
zweiten Druck Ps2, der niedriger ist als der vorgegebene erste Druck
Ps1, und die Anstiegsrate Pvmc des Hauptzylinderdrucks auf oder über einer vorgegebenen
zweiten Anstiegsrate Pvs2 liegt, die niedriger ist als die vorgegebene
erste Anstiegsrate Pvs1 (d.h. wenn Pmc und Pvmc innerhalb der REGION
B liegen). Liegen Pmc und Pvmc in der REGION A oder B, wird die
Regelungsverstärkung
im Schritt S56 auf einen kleinen Wert GL gesetzt. Liegen Pmc und
Pvmc weder innerhalb der REGION A noch innerhalb der REGION B, wird
die Regelungsverstärkung
im Schritt S57 auf einen Standardwert GN gesetzt. Der vorgegebene
erste Druck Ps1 und die vorgegebene erste Anstiegsrate Pvs1 sind
jeweils auf einen Wert gesetzt, auf oder über dem bzw. der bei einem
Fahrzeug mit einer weichen Radaufhängung mit hoher Wahrscheinlich
eine Antiblockierregelung gestartet wird. Die vorgegebene zweite
Anstiegsrate Pvs2 ist auf einen Wert gesetzt, auf oder über dem
es wahrscheinlich ist, dass infolge dessen, dass die Vorderradseite
des Fahrzeugs bei einer Bremsung eintaucht oder in die Knie geht,
ein lautes Geräusch
entsteht. Der vorgegebene zweite Druck Ps2 ist auf einen Wert gesetzt,
auf oder unter dem sich selbst dann kein Problem ergibt, wenn die
Regelungsverstärkung
auf einen kleinen Wert gesetzt wird. Den Regelungsverstärkungen
GH, GN und GL wurden jeweils im Voraus bezüglich der Regelungsverstärkungen
GP, GD bzw. GI verschiedene Werte zugewiesen.
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Die
Regelungsverstärkungen
werden auf große
Werte GH gesetzt, wenn die Arbeitsfluidtemperatur auf oder unter
der vorgegebenen Temperatur liegt, wie vorstehend erwähnt, wodurch
eine Regelungsverzögerung
infolge einer hohen Viskosität
des Arbeitsfluids reduziert werden kann. Da die Regelungsverstärkungen
während
einer Schlupfregelung ebenfalls auf große GH egesetzt werden, kann
der Bremszylinderdruck für
jedes Rad in Abhängigkeit von
den Steuerbefehlswerten rasch erhöht oder vermindert werden,
wodurch der Schlupfzu stand des Rades rasch einem angemessenen Zustand
angenähert
werden kann.
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Des
Weiteren werden die Regelungsverstärkungen auf kleine Werte GL
gesetzt, wenn der Hauptzylinderdruck auf oder über dem vorgegebenen ersten
Druck Ps1 und die Antiegsrate des Hauptzylinderdrucks auf oder über der
vorgegebenen ersten Anstiegsrate Pvs1 liegt, wodurch es selbst im
Falle eines Fahrzeugs mit einer weichen Radaufhängung, die langsame Bewegungen
der Last im Fahrzeug verursacht, unwahrscheinlich ist, dass eine
Antiblockierregelung gestartet wird. Da die Regelungsverstärkungen
auch dann auf kleine Werte GL gesetzt werden, wenn der Hauptzylinderdruck
unter dem vorgegebenen zweiten Druck Ps2 und dessen Anstiegsrate
auf oder über
der vorgegebenen zweiten Anstiegsrate Pvs2 liegt, kann ein Geräusch, das infolge
dessen entsteht, dass das Fahrzeug an der Vorderradseite eintaucht
oder in die Knie geht, reduziert oder beseitigt und gleichzeitig
ein Einfluss der Regelungsverzögerung
gering gehalten werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
bilden der Abschnitt der Brems-ECU 200, der das Fluiddruckregelungsprogramm
von 5 speichert, der Abschnitt der Brems-ECU 200,
der dieses Fluiddruckregelungsprogramm ausführt, und weitere Abschnitte
eine Aktorsteuereinheit, von der der Abschnitt, der den Schritt
S5 speichert, der Abschnitt, der den Schritt S5 ausführt, und
weitere Abschnitte eine Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung bilden.
Der Abschnitt der Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung, der
die Schritte S51, S53 von 7 speichert,
der Abschnitt, der diese Schritte ausführt, und weitere Abschnitte
bilden eine Einheit zum Bestimmen einer temperaturabhängigen Verstärkung, die
die Regelungsverstärkung
erhöht, wenn
das Arbeitsfluid eine niedrige Temperatur hat. Der Abschnitt der
Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung, der die Schritte S52,
S53 von 7 speichert, der Abschnitt,
der diese Schritte ausführt,
und weitere Schritte bilden eine Einheit zum Bestimmen einer schlupfabhängigen Verstärkung, die
die Regelungsverstärkung
während
einer Schlupfregelung erhöht.
Der Abschnitt der Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung, der
die Schritte s54-S57
von 7 speichert, der Abschnitt, der diese Schritte
ausführt,
und weitere Abschnitte bilden eine Einheit zum Bestimmen einer betätigungsabhängigen Regelungsverstärkung, die
eine Regelungsverstärkung
in Abhängigkeit
vom Zustand der Bremsbetätigung
bestimmt. Die Einheit zum Bestimmen der betätigungsabhängigen Regelungsverstärkung weist
eine erste Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung auf,
die die Regelungsverstärkung
in Abhängigkeit
von der Betätigungskraft bestimmt,
und eine zweite Einheit zum Bestimmen der Regelungsverstärkung, die
die Regelungsverstärkung
in Abhängigkeit
von der Betätigungsgeschwindigkeit
bestimmt.
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Obwohl
der Zustand der Bremsbetätigung, der
für die
Bestimmung der Regelungsverstärkung herangezogen
wird, in der vorliegenden Ausführungsform
auf der Grundlage des Hauptzylinderdrucks ermittelt wird, kann der
Zustand der Bremsbetätigung
auch auf der Grundlage des Hubs bzw. Wegs des betätigten Bremspedals 10 oder
auf der Grundlage der auf das Bremspedal 10 ausgeübten Betätigungskraft
ermittelt werden, die durch einen Betätigungskraftsensor gemessen
wird. Obwohl die Regelungsverstärkung
in der vorliegenden Ausführungsform
auf einen aus vorgegebenen festen Werten gewählten festen Wert gesetzt wird,
kann der Wert der Regelungsverstärkung
auch in Abhängigkeit
von der Temperatur des Arbeitsfluids oder in Abhängigkeit vom Pegel des Hauptzylinderdrucks
oder in Abhängigkeit
von der Antiegsrate des Hauptzylinderdrucks bestimmt werden. Obwohl
die Regelungsverstärkung
sowohl in dem Fall, in dem der Hauptzylinderdruck Pmc und die Anstiegsrate
Pvmc innerhalb der REGION A liegen, als auch in dem Fall, in dem
Pmc und Pvmc innerhalb der REGION B liegen, in der vorliegenden
Ausführungsform
auf denselben Wert gesetzt wird, kann die Regelungsverstär kung auch
auf verschiedene Werte gesetzt werden, die für den Fall, in dem Pmc und
Pvmc innerhalb der REGION A liegen, und den Fall, in dem Pmc und
Pvmc innerhalb der REGION B liegen, unabhängig bestimmt wird. Des Weiteren
ist es nicht wesentlich, dass sämtliche
Regelungsverstärkungen
GP, GD, GI auf die Weise bestimmt werden, wie es vorstehend im Zusammenhang
mit der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben wurde. Vielmehr kann auch nur wenigstens eine der Regelungsverstärkungen
GP, GD, GI auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmt werden.
Obwohl die hydraulische Bremsanlage der vorliegenden Ausführungsform
für die
Ausführung
einer Antiblockierregelung, Traktionsregelung und Fahrstabilitätsregelung
ausgelegt ist, kann die hydraulisch Bremsanlage, wofür die Erfindung
Anwendung findet, auch nur zumindest eine dieser Regelungen ausführen.
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Obwohl
der Steuerbefehlswert I in der beschriebenen Ausführungsform
in Abhängigkeit
von einer Abweichung des Istfluiddrucks vom Sollfluiddruck und den
Differential- und Integralwerten der Abweichungen bestimmt wird,
muss der Steuerbefehlswert I nicht notwendig auf diese weise bestimmt werden.
Der Steuerbefehlswert kann beispielsweise durch Multiplikation der
Abweichung mit der Regelungsverstärkung ermittelt werden. Obwohl
die hydraulische Bremsanlage in der beschriebenen Ausführungsform
in einem Fahrzeug der Bauart mit einer weichen Radaufhängung und
einem hohen Leergewicht eingebaut ist, kann die Bremsanlage in einem Fahrzeug
der Bauart mit einer steifen Radaufhängung oder in einem Fahrzeug
der Bauart mit einem niedrigen Leergewicht eingebaut werden. In
diesem Fall ist es nicht notwendig, die Schritte S54–S56 des Programms
von 7 auszuführen,
da keine so große
Notwendigkeit besteht, die Regelungsverstärkung in Abhängigkeit
von der Bremsbetätigung
zu reduzieren. Werden die Schritte S54–S56 ausgelassen, wird die
Regelungsverstärkung
auf den Normalwert GN gesetzt, wenn die Temperatur des Arbeitsfluids über der
vorgegebenen Temperatur liegt und keine Schlupfregelung ausgeführt wird.
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In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde die Regelung
des an die Druckaufbaulinearventile 80–83 angelegten elektrischen Stroms
erläutert.
Gleichwohl kann eine ähnliche
Regelung durchgeführt
werden, um den an die Druckabbaulinearventile 90, 91 angelegten
elektrischen Strom zu regeln. In diesem Fall wird der Steuerbefehlswert
I als die Summe aus dem Produkt des Absolutwerts |e| der Abweichung
und der Regelungsverstärkung
GP, dem Produkt des Differentialwerts d|e|/dt des Absolutwerts der
Abweichung und der Regelungsverstärkung GD, und dem Produkt des
Integralwerts Σ|e|
des Absolutwerts der Abweichung und der Regelungsverstärkung GI
erhalten, und ein dem so erhaltenen Steuerbefehlswert I entsprechender Strom
an die Druckabbaulinearventile 90, 91 angelegt.
Des Weiteren kann, wenn der an die Druckabbaulinearventile 92, 93 der
stromlos offenen Bauart geregelt wird, der Betrag des angelegten
Stroms beispielsweise in Abhängigkeit
vom Steuerbefehlswert I reduziert werden.
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Die
hydraulische Bremsanlage, auf die die Erfindung angewendet wird,
kann in einem Fahrzeug mit einer Radaufhängung eingebaut sein, dessen Steifigkeit
verändert
werden kann: beispielsweise kann die Dämpfkennlinie von zwischen Radtragevorrichtungen
zum Tragen der Räder
und der Fahrzeugkarosserie montierten Stoßdämpfern zwischen hart und weich
umgeschaltet werden. Ein Beispiel für eine in dieser Fahrzeugbauart
eingebaute hydraulische Bremsanlage ist in 9 dargestellt.
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In
der Ausführungsform
von 9 steht eine Radaufhängungs-ECU 300 in
Verbindung mit der Brems-ECU 200 und werden Informationen
zwischen der Brems-ECU 200 und der Radaufhängungs-ECU 300 ausgetauscht.
Die Radaufhängungs-ECU 300 ist im
Wesentlichen gebildet aus einem Computer mit einer Ausführungseinheit 302,
einer Speichereinheit 304, einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 306 und
so weiter. Mit der Ein gabe-/Ausgabeeinheit 306 sind eine Fahrzustandsermittlungsvorrichtung 310,
die den Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelt, ein Dämpfkennlinienwählschalter 312 und
so weiter verbunden. Der Dämpfkennlinienwählschalter 312 ist
vom Fahrzeugführer
betätigbar
und kann zwischen einem Modus "nachgiebig" oder "weich", in dem der Dämpfkoeffizient
unter einem vorgegebenen Wert liegt, und einem Modus "hart" oder "steif" umgeschaltet werden,
in dem der Dämpfkoeffizient
auf oder über
dem vorgegebenen Wert liegt. Ein Dämpfkennliniensteuerungsaktuator 320 ist
verbunden mit der Eingabe-/Ausgabeeinheit 306 und für die Steuerung
der Dämpfkennlinie
eines Stoßdämpfers 322 ausgelegt, der
jeweils zwischen der Radtragevorrichtung und der Fahrzeugkarosserie
an den Vorderrädern
und Hinterrädern
vorgesehen ist. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Dämpfkennliniensteuerungsaktuator 320 einen
Elektromotor zum Verstellen der Öffnung
eines im Stoßdämpfer 322 vorgesehenen
Steuerventils (nicht gezeigt) auf. Die Radaufhängungs-ECU 300 steuert
den Dämpfkennliniensteuerungsaktuator 320 in
Abhängigkeit
von einem Befehl des Dämpfkennlinienwählschalters 312 und
in Abhängigkeit
von dem durch den Fahrzustandsermittlungsvorrichtung 310 erfassten
Fahrzustand an.
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In
der Radaufhängungs-ECU 300 wird
das im Flussdiagramm von 10 gespeicherte
Dämpfkennliniensteuerungsprogram
in vorgegebenen zeitichen Intervallen ausgeführt. Zunächst wird im Schritt S101 der
gewählte
Modus des Dämpfkennlinienwählschalters 322 erfasst
und im Schritt S102 der Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelt. Anschließend wird
im Schritt S103 auf der Grundlage der in den Schritten S101 und
S102 erhaltenenen Informationen bestimmt, ob die Dämpfkennlinie
auf hart oder weich eingestellt wurde. Die Dämpfkennlinie kann beispielsweise
in Abhängigkeit
von dem Befehl des Dämpfkennlinienwählschalters 322 während eines normalen
Fahrzustands des Fahrzeugs gesteuert oder in Abhängigkeit vom Fahrzustand des
Fahrzeugs gesteuert werden, wenn sich der Wank- oder Kippzustand ändert. Um
eine harte Dämpfkenn linie zu
erhalten, wird der Dämpfkennliniensteuerungsaktuator 320 im
Schritt S105 so gesteuert, dass die Querschnittsfläche eines
Durchlasskanals, der die obere Kammer mit der unteren Kammer des
Stoßdämpfers 322 verbindet,
verkleinert wird. Um eine weiche Dämpfkennlinie zu erhalten, wird
der Dämpfkennliniensteuerungsaktuator 320 so
gesteuert, dass die Querschnittsfläche des Durchlasskanals vergrößert wird.
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Die
Brems-ECU 200 führt
das im Flussdiagramm von 5 veranschaulichte Fluiddruckregelungsprogramm
in derselben Weise wie in der vorherigen Ausführungsform aus abgesehen davon,
dass die Bestimmung der Regelungsverstärkung gemäß der im Flussdiagramm of 11 veranschaulichten Routine
erfolgt.
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Wenn
die Temperatur des Arbeitsfluids über der vorgegebenen Temperatur
liegt und keine Schlupfregelung ausgeführt wird, wird im Schritt S54b
durch Kommunikation mit der Radaufhängungs-ECU 300 bestimmt,
ob die Dämpfkennlinie des
Stoßdämpfers für jedes
Rad auf hart oder weich eingestellt ist. Wenn die Dämpfkennlinie
auf hart eingestellt ist, wird die Regelungsverstärkung im
Schritt S57 auf den Standardwert GN gesetzt. Wenn die Dämpfkennlinie
auf weich eingestellt ist, werden der Schritt S54 und die daran
anschließenden
Schritte in derselben Weise wie in der vorherigen Ausführungsform
ausgeführt.
Somit wird die Regelungsverstärkung
in der vorliegenden Ausführungsform
auf den Standardwert GN gesetzt, wenn die Radaufhängung steif
ist (wenn die Dämpfkennlinie
auf hart gestellt wird), und in Abhängigkeit vom Zustand der Bremsbetätigung bestimmt,
wenn die Radaufhängung weich
ist (wenn die Dämpfkennlinie
auf weich gestellt ist). Hierdurch lassen sich bei einer weichen
Radaufhängung Änderungen
in der Fahrzeughaltung unterdrücken,
wodurch es weniger wahrscheinlich ist, dass eine Antiblockierregelung
gestartet wird. In der vorliegenden Ausführungsfarm bilden der Abschnitt der
Brems-ECU 200, der den Schritt S54b speichert, der Abschnitt,
der den Schritt S54b ausführt,
und weitere Abschnitte eine Einheit zum Ändern eines Prozesses zum Bestimmen
der Regelungsverstärkung, die
den Prozess zur Bestimmung der Regelungsverstärkung in Abhängigkeit
von der Steifigkeit der Radaufhängung ändert. Mit
einer zeitbedingten Änderung
der Eigenschaften des Fahrzeugs kann das Elastizitätsmodul
einer Radaufhängungsfeder,
die mit dem Stoßdämpfer zwischen
der Radtragevorrichtung und der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist,
reduziert und die Radaufhängung
weich werden. In diesem Fall kann die Regelungsverstärkung auf
der Grundlage des Zustands der Bremsbetätigung bestimmt werden.
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Obwohl
vorstehend zum Zweck der Veranschaulichung einige Ausführungsformen
erläutert wurden,
gilt zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf Einzelheiten der
dargestellten Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern mit verschiedenen Änderungen,
Modifikationen oder Verbesserungen ausgeführt werden kann, die sich für den Fachmann
ergeben, ohne vom Grundgedanken und Geltungsbereich der Erfindung
abzuweichen.