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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerung zur Erzeugung
eines Staudrucks in einer hydraulisch mittels Druckmittel betätigten
Radbremse eines Kraftfahrzeugs, welche an einen mit dem Druckmittel
gefüllten Bremskreis angeschlossen ist. Der Bremskreis
ist an der Einlassseite der Radbremse zur Druckerzeugung mit dem
Hockdruckbereich einer Druckmittelpumpe und über ein Trennventil
mit einer Betätigungseinheit verbunden, wobei das Trennventil
ein analog regelbares Ventil ist, welches durch Anlegen eines Schließstromes
geschlossen werden kann. Zur Erzeugung eines unabhängig
von der Betätigungseinheit erzeugten Staudrucks wird die
Druckmittelpumpe bei geöffnetem Trennventil angeschaltet.
Damit werden ein Verfahren und eine Steuerung zur Verbesserung von
auf Staudruckerzeugung basierenden Funktionen in Fahrzeugbremsanlagen
beschrieben.
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Immer
mehr derartige Funktionen, die den Fahrer quasi unmerklich beim
Führen des Kraftfahrzeugs unterstützen sol len,
werden in Fahrzeugen realisiert. Diese Funktionen dienen in der
Regel dazu, die Radbremse in einen definierten Zustand zu versetzen.
Es sollen gegebenenfalls aufgebaute Luftspiele kompensiert oder
Aufträge auf der Bremsscheibe durch Wasser, Salz, Öl
oder sonstige Verunreinigungen beseitigt werden. Dies wird meist
durch einen Pumpenlauf bei offenem Trennventil und geöffnetem
Ansaugventil, welches die Druckmittelpumpe mit einem Druckmittelreservoir
verbindet, erreicht, indem so in Abhängigkeit von der Pumpendrehzahl
einen Staudruck erzeugt wird.
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Die
DE 103 36 047 offenbart
ein Verfahren zum Verbessern des Bremsverhaltens eines mit Scheibenbremsen
ausgerüsteten Kraftfahrzeugs bei Regen, bei dem die Bremsscheiben
durch Bremsenaktivierung abgewischt werden. Das Verfahren ist für Kraftfahrzeuge
geeignet, die ein geregeltes hydraulisches Bremsensystem, wie ein
Antriebsschlupf- oder ein Fahrstabilitätsregelungssystem
(ASR, ESP), aufweisen, das einen Hauptzylinder, eine elektromotorisch
angetriebene Hydraulikpumpe und Bremsdrucksteuerventile besitzt, über
die der Druckmittelfluss in dem Bremsensystem steuerbar ist. Hierbei wird
bei Regenerkennung, Nichtbetätigung der Bremse und Betätigung
des Fahrpedals durch Ansteuern der Hydraulikpumpe, durch Öffnen
oder Offenhalten des Druckmittelweges, der von dem Hauptzylinder
zu den Radbremsen führt, und durch Öffnen oder
Offenhalten eines Druckmittelweges zur Saugseite der Hydraulikpumpe
in dem Bremsensystem zumindest kurzzeitig ein Staudruck hervorgerufen, der
zum Abwischen der Bremsscheiben ausreicht.
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In
der
DE 101 37 016
A1 ist eine ähnlich aufgebaute Bremsanlage beschrieben,
bei der zur Vermeidung unnötiger Schaltvorgänge
ein zum Ansaugbereich einer Pumpe führendes Ansaug- bzw.
Umschaltventil nur dann geöffnet wird, wenn über
die Pumpe ein Bremsdruck erzeugt werden soll. Nach Abschalten der
Pumpe wird das Ansaugventil sofort wieder geschlossen.
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Die
EP 0 741 066 A1 offenbart
ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebs- und einer Feststellbremsanlage,
bei der jede Bremsanlage über ihr zugeordnete Betätigungseinrichtungen
betätigt werden kann. Ferner ist eine von den Betätigungseinrichtungen
unabhängige Ansteuereinrichtung vorgesehen, welche auf
eine Reibungsbremse einwirkt, um bei einem Versagen der Betriebsbremsanlage
eine Notbremsung einzuleiten.
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Die
DE 10 2005 017 958
A1 betrifft eine Bremsanlage mit einem Bremspedal und einer
diesem nachgeordneten Zylinderanordnung, wobei neben dem eigentlichen
Bremssystem ein zusätzliches, elektrisch steuerbares Druckbereitstellungsmodul vorgesehen
ist, das die dem Bremspedal nachgeordnete Zylinderanordnung bei
Bedarf schnell mit einem Hockdruck versorgen kann. Diese Anordnung
ermöglicht eine Unterstützung der Betätigungskraft auch
bei einem Ausfall der Steuerelektronik.
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Aus
der
DE 43 39 305 A1 ist
ein Elektromagnetventil bekannt, das mit einem axial beweglich im Ventilgehäuse
angeordneten Ventilschließglied versehen ist, welches an
einem Magnetanker angebracht ist. Ferner ist im Ventilgehäuse
ein hydraulisch betätigbarer, axial beweglicher Ventilkolben angeordnet.
Der Ventilkolben weist eine Blendenbohrung auf, die in Reihe zu
einem von dem Ventilschließglied zu verschließenden
Ventilsitz gelegen ist. Das Ventilgehäuse weist ferner
einen ersten und zweiten Druckmittelanschluss auf, die in der Grundstellung
des Ventilkolbens drosselfrei und in der elektromagnetischen Ventilschaltstellung über
die Blendenbohrung drosselbehaftet miteinander verbunden sind.
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Die
DE 197 00 980 A1 beschreibt
ein ähnliches Elektromagnetventil, das infolge des gewählten einfachen
Aufbaus ausschließlich die Funktion eines bistabil schaltenden
Zweistellungsventils erfüllen kann.
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Es
sind aber auch bereits proportionalisierte Elektromagnetventile
bekannt, die allerdings sowohl einen beträchtlichen regelungstechnischen
als auch konstruktiven Aufwand erfordern. Ein Elektromagnetventil
dieser Bauart wird in der
DE
196 538 95 A1 beschrieben.
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Bei
dem aus dem Stand der Technik bekanntem Aufbau der Trennventile
wird eine relativ hohe Pumpendrehzahl benötigt, um bei
geöffnetem Trennventil einen entsprechenden Staudruck zu
erzeugen. Da der Öffnungshub der Trennventile in seinem
Maximum festgelegt war, wurde bei einer vorgegebenen Pumpendrehzahl
aber ein definierter Staudruck erzeugt.
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Die
relativ hohe Pumpendrehzahl stellt im Hinblick auf den damit verbundenen
Verscheiß aber ein Problem dar, da die Notwenigkeit der
Staudruckerzeugung nicht durch klar quan tifizierbare Größen ausgelöst
werden kann, sondern präventiv ausgelöst werden
muss, was die Anzahl der Lastwechsel extrem erhöht. Zudem
steigt der Bedarf durch moderne und adaptive Steuersysteme in Fahrzeugen
ständig.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das die
Pumpendrehzahl und den Pumpenverschleiß bei der Erzeugung
eines Staudrucks bei geöffnetem Trennventil reduziert, ohne
den Ventilverschleiß bei dem Trennventil deutlich zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und eine Steuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass an dem Trennventil ein Strom
angelegt wird, der kleiner ist als der Schließstrom des
Trennventils insbesondere bei einem Differenzdruck von 0 bar über
dem Trennventil. Der Schließstrom (I0)
wird dabei als der Strom bezeichnet, der benötigt wird,
um das Trennventil bei einem Differenzdruck von 0 bar zwischen seinen
beiden Anschlussseiten zu schließen. Durch eine Einstellung
eines unter diesem Schließstrom liegenden Stromwertes wird
das Trennventil also nicht vollständig geschlossen, sondern
nur der Hub begrenzt, der sich strömungsbedingt aufgrund
des Staudrucks einstellen würde. Da der Durchlass durch
das Trennventil aufgrund dieser Maßnahme verringert wird,
erhöht sich der Strömungswiderstand, wodurch das
gleiche Staudruckniveau bei einer geringeren Pumpendrehzahl erreicht
werden kann. Wesentlich ist, dass durch einen unter dem Schließstrom
bei einem Differenzdruck von 0 bar liegenden Stromniveau es auch
in unscharf definierten Druckzuständen nicht zu einem versehentlichen Schließen
des Trennventils kommen kann, was den Ventilverschleiß erhöhen
würde, zu dem jeder Schließvorgang beiträgt.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, bei einem
analog regelbaren Trennventil einen Strom anzulegen, der kleiner als
der Schließstrom des Trennventils bei einem Differenzdruck
von 0 bar ist, ist es also möglich, zur Erreichung desselben
Staudrucks die Drehzahl der Druckmittelpumpe zu verkleinern, ohne
dass es aufgrund signifikant erhöhter Schließvorgänge
bei dem Trennventil zu einem deutlich erhöhten Ventilverschleiß kommt.
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Um
ein unbeabsichtigtes Schließen des Trennventils sicher
auszuschließen, kann gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
an dem Trennventil ein Strom angelegt werden, der kleiner ist als
der Schließstrom, vorzugsweise bei einem Differenzdruck
von 0 bar, abzüglich eines maximalen Stromstellfehlers,
der in einer Signalschnittstelle der Steuerung bei der Ausgabe des
Stromsignals auftreten kann. Der Wert eines solchen Stromstellfehlers
kann durchaus signifikant sein, da bei Anwendung des vorgeschlagenen
Verfahrens teilweise Ströme eingestellt werden müssen, die
bei einer normalen Ventilbestromung nicht auftreten. In bisher üblichen
Anwendungen kann ein Strom kleiner als der Schließstrom
bei einem Differenzdruck von 0 bar im Normalfall nicht auftreten,
so dass die vorgesehenen Schnittstellen für die nun erfindungsgemäß vorgeschlagenen,
niedrigen Strömen nicht ausgelegt sind. Daher kann es bei
dem vorbeschriebenen Verfahren durchaus zu einem Unterschreiten des
minimal zulässigen Stromes eines Ventiltreibers kommen.
Der resultierende Stromfehler kann daher durchaus signifikant sein
kann.
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Erfindungsgemäß kann
vorgesehen sein, dass die Drehzahl der Druckmittelpumpe entsprechend
dem angelegten Strom vermindert wird. Die Höhe der Reduzierung
der Drehzahl kann beispielsweise durch eine Bremskreiskennlinie
ermittelt werden, welche für einen gewünschten
Staudruck den an dem Trennventil angelegten Strom in Relation zu der
Pumpendrehzahl setzt. Eine derartige Kennlinie kann für
ein Bremssystem beispielsweise empirisch ermittelt sein.
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Gemäß einer
weiteren Möglichkeit kann die Drehzahl der Druckmittelpumpe
auch entsprechend einem gemessenen Staudruck geregelt werden. Meist
befindet sich in den Bremskreisen einer Bremsanlage zwischen dem
Trennventil und einer Betätigungseinheit für die
Radbremse ein Drucksensor, der für eine erfindungsgemäß geeignete
Druckmessung herangezogen werden kann. Der dort gemessene Staudruck
stimmt allerdings erst in einem stationären Zustand des
Hydrauliksystems mit dem am Eingang der Radbremse anliegenden Staudruck überein.
Eine Druckmessung ermöglicht ferner auch die Aufnahme der
vorbeschriebenen Kennlinien für verschiedene Staudrücke
während des realen Betriebs, die in der Steuerung in einem
geeigneten Speicher hinterlegt und/oder aktualisiert werden können.
Außerdem ist es möglich, vorherzusagen, wie lange
es bei dem an dem Trennventil angelegten Strom und der gewählten
Pumpendrehzahl dauert, bis der angestrebte beziehungsweise vorgegebene
Staudruck eingestellt ist.
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In
Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Gedankens
können nach gemessenem oder modellhaft vorhergesagtem,
vorzugswei se gesichertem Erreichen eines gewählten Staudrucks
die Druckmittelpumpe ausgeschaltet und das Trennventil mit einem
vorzugsweise über dem für einen Differenzdruck
von 0 bar liegenden Schließstrom geschlossen werden. In
einer einfachen Variante kann der Schließstrom so hoch
eingestellt sein, dass das Trennventil auch weit über den
interessierenden Staudruckbereich hinaus geschlossen bleibt, so
dass das Trennventil sicher geschlossen ist. Dann wird die Stellgenauigkeit
durch die Staudruckeinstellung mittels der Druckmittelpumpe sichergestellt
und nicht mit der anschließenden Bestromung des Trennventils
mit einem über dem Schließstrom für einen
Differenzdruck von 0 bar liegenden Schließstrom.
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Alternativ
kann auch vorgesehen werden, dass der eingestellte Schließstrom
den Schließstrom des Trennventils bei dem gewählten
Staudruck entspricht. In diesem Fall arbeitet das Trennventil als Überdruckventil,
das dann öffnet, wenn der Staudruck nach Abschalten der
Pumpe aus anderen Hochdruckquellen oder beispielsweise aufgrund
einer starken Erwärmung des Bremssystems über
den gewünschten Staudruck steigt. Hierdurch wird vermieden,
dass sich der eingestellte Staudruck ungewünscht erhöhr,
der bei vielen zu realisierenden Funktionen so gewählt
ist, dass der Fahrer keine Bremswirkung wahrnimmt. Eine übermäßige
Erhöhung des Staudrucks würde dagegen zu einer
ruckartigen Bremsung führen.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf eine Steuerung, insbesondere ein
Steuergerät, zur Erzeugung eines Staudrucks in einer hydraulisch
mittels Druckmittel betätigten Radbremse eines Kraftfahrzeugs,
welche an einen mit dem Druck mittel gefüllten Bremskreis
angeschlossen ist. Der Bremskreis ist an der Einlassseite der Radbremse
zur Druckerzeugung mit dem Hochdruckbereich einer Druckmittelpumpe und über
ein Trennventil mit einer Betätigungseinheit verbunden.
Das Trennventil ist ein analog regelbares Ventil, welches durch
Anlegen eines Schließstroms geschlossen werden kann, wobei
die Steuerung einen Prozessor, insbesondere einen Mikroprozessor, und
Signalanschlüsse aufweist und wobei der Prozessor dazu
eingerichtet ist, mittels über die Signalanschlüsse
ausgebbare Stellsignale die Druckmittelpumpe bei geöffnetem
Trennventil zur Erzeugung eines unabhängig von der Betätigungseinheit
erzeugten Staudrucks anzuschalten. Erfindungsgemäß ist der
Prozessor ferner dazu eingerichtet, an dem Trennventil einen Strom
anzulegen, der kleiner als der Schließstrom des Trennventils
bei einer Druckdifferenz von 0 bar über dem Trennventil
ist.
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Vorzugsweise
kann der Prozessor zur Durchführung eines, mehrerer oder
aller vorbeschriebenen Verfahrensschritte eingerichtet sein. Insbesondere
kann die Steuerung durch den Prozessor und geeignete Signalanschlüsse
zur Steuerung aller Ventile der Bremsanlage eingerichtet sein, unabhängig
davon, ob diese einen, zwei oder mehrere hydraulische Bremskreise
aufweist.
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Daher
ist es insbesondere vorteilhaft, die erfindungsgemäße
Steuerung zur Erzeugung eines Staudrucks in eine bereits bestehende
Steuerung einer Bremsanlage zu integrieren und das erfindungsgemäße
Verfahren als Sonderfunktion zu implementieren.
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Weiter
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in
den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Bremsanlage, in welcher die Erfindung realisiert werden kann und
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2 eine
Strom-Druck-Kennlinie für den Schließstrom eines
Ventils in beliebigen Einheiten.
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Die
in 1 dargestellte Bremsanlage gibt in schematisch
vereinfachter Teildarstellung wesentliche Komponenten und deren
hydraulische Schaltung wieder.
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In
der Bremsanlage sind an eine Betätigungseinheit 1 mit
einem Tandemhauptzylinder, einem Druckmittelreservoir und einem
Bremskraftverstärker die Radbremsen 2, 3 einer
Fahrzeugdiagonalen angeschlossen. Der Einfachheit halber ist der zweite
Diagonalkreis (zweiter Bremskreis), der grundsätzlich von
gleicher Struktur ist, nicht dargestellt. Die dargestellte Bremsanlage
kann beispielsweise in einem Fahrstabilitätsregelungssystem (ESP)
integriert sein und eine nicht dargestellte Steuerung aufweisen.
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In
den Druckmittelwegen, die von der Betätigungseinheit 1 zu
den Radbremsen 2, 3 führen, sind elektrisch
oder elektromagnetisch steuer- bzw. schaltbare Bremsdrucksteuerventile
eingefügt. Vor jeder Radbremse 2, 3 sitzt
ein stromlos offenes Einlassventil 4, 5. Ein gemeinsames
Trennventil 6, das ebenfalls stromlos offen ist, wird in
bestimmten Regelungssituationen benötigt, um einen Druckmittelfluss oder
Rückfluss von den Einlassventilen 4, 5 oder
einer Druckmittelpumpe 7 zu der Betätigungseinheit 1 zu
unterbinden.
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An
jeder Radbremse 2, 3 ist außerdem ein stromlos
geschlossenes Auslassventil 8, 9 angeschlossen, über
das in den Druckmittelablassphasen der Regelung Bremsdruck aus den
Radbremsen 2, 3 abgebaut werden kann. Das Druckmittel
wird über einen Niederdruckspeicher 10 zu der
Saugseite der Druckmittelpumpe 7 geleitet.
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Die
Druckmittelpumpe 7 kann zur Druckmittelförderung
oder Druckmittelrückförderung eingesetzt werden.
Die Saugseite der Druckmittelpumpe 7 ist außerdem über
ein als elektrisches Umschaltventil (EUV) ausgebildetes Ansaugventil 11 mit
der Betätigungseinheit 1 verbunden. Das Ansaugventil 11 ist stromlos
geschlossen, damit das zum Bremsdruckabbau aus den Radbremsen 2, 3 über
die Auslassventile 8, 9 abgeleitete Druckmittel
mit Hilfe der Pumpe 7 in den Bremskreis zurückgefördert
wird. In bestimmten Regelungssituationen und Regelungsphasen beispielsweise
eines elektronischen Fahrstabilitätsregelungssystems wird
Druckmittel aus der Betätigungseinheit 1 über
das dann geöffnete Ansaugventil 11 zur Saugseite
der Druckmittelpumpe 7 geleitet.
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Zur
Messung des in dem Bremskreis herrschenden Drucks ist zwischen der
Betätigungseinheit 1 und dem Trennventil 6 ein
Drucksensor 12 angeordnet.
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In älteren
Bremsanlagen ist das Trennventil 6 häufig so ausgelegt,
dass der komplette Ventilhub durch eine entsprechende Feder sichergestellt
wird. Bei modernen Trennventilen wird meist aber nur ein gewisser
Teil des zur Verfügung stehenden Ventilhubs durch die Feder
sichergestellt, um eine bessere analoge Regelbarkeit zu erreichen.
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Die
analoge Regelbarkeit des Trennventils ermöglicht es, den
Hub auch ausgehend von dem offenen Ventilzustand aus quasi analog
zu reduzieren.
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Im
Gegensatz zu den älteren Systemen, in denen der gewünschte
Staudruck nur durch die Pumpendrehzahl, d. h. den durch die Druckmittelpumpe 7 erreichten
Fördervolumenstrom, bestimmt wurde, kann der gewünschte
Staudruck nun zusätzlich zum Fördervolumenstrom
auch durch den variablen Ventilhub des Trennventils als weitere
Dimension beeinflusst werden.
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Zur
Erzeugung eines Staudrucks von beispielsweise etwa 4 bar, der bei
Regen zum Abwischen der Nässe von den Bremsscheiben ausreicht, wird
das Ansaugventil 11 geöffnet und die Druckmittelpumpe 7 eingeschaltet.
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Bei
einem Trennventil, bei dem nur ein gewisser Teil des zur Verfügung
stehenden Ventilhubs durch eine Feder sichergestellt wird, drückt
der durch die Druckmittelpumpe 7 er zeugte Fördervolumenstrom
den Ventilstößel über den durch die Feder
sichergestellten Ventilhub in dem Trennventil 6 weiter auf.
Ohne eine weitere Ansteuerung des Trennventils würde daher
der an sich zunächst geringere, mechanisch vorgegebene
Hub des Trennventils 6 nicht genutzt, um die Pumpendrehzahl
zu reduzieren. Statt dessen würde sich ein Gleichgewicht
einstellen, das über dem durch die Feder sichergestellten
Hub liegt.
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Erfindungsgemäß wird
an dem Trennventil 6 daher ein Strom I eingestellt, der
unter dem Schließstrom I0 des Trennventils 6 liegt.
Der Schließstrom I0 wird dabei
als Strom bezeichnet, der benötigt wird, um das Trennventil 6 bei
einem über dem Trennventil 6 anliegenden Differenzdruck
von 0 bar (d. h. in einem druckfreien Zustand gegen den Federdruck)
zu schließen. Durch die Einstellung eines Stromes I, dessen
Wert unterhalb des Schließstromes I0 liegt, kann
das Trennventil 6 also nicht vollständig geschlossen
werden. Das Anlegen eines derart begrenzten Stromes I bewirkt nur
eine Begrenzung des Ventilhubs in dem Trennventil 6, der
sich ohne das Anlegen eines Stromes aufgrund es durch die Druckmittelpumpe 7 erzeugten
Staudrucks strömungsbedingt einstellen würde.
Mit der Hubbegrenzung verkleinert sich der maximale Durchlass für
das Druckmittel durch das Trennventil 6, wodurch sich der
Strömungswiderstand erhöht. Dadurch kann die Druckmittelpumpe 7 mit
einer geringeren Pumpendrehzahl betrieben werden, um das gleiche
Staudruckniveau an den Radbremsen 2, 3 zu erreichen.
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Durch
einen unter dem Schließstrom I0 bei einem
Differenzdruck von 0 bar über dem Trennventil 6 liegenden
Strom I kann es auch in unscharf definierten Druckzuständen,
die gerade bei dem Einschalten der Druckmittelpumpe herrschen können, nicht
zu einem versehentlichen Schließen des Ventils kommen,
da der angelegte Strom I hierfür auch in einem staudrucklosem
Zustand nicht ausreichen würde. Dadurch wird verhindert,
dass es während der Erzeugung des Staudrucks durch die
Druckmittelpumpe 7 zu wiederholten Öffnungs- und
Schließvorgängen des Trennventils 6 kommt,
was den Ventilverschleiß erhöhen würde.
Trotzdem kann die Drehzahl der Druckmittelpumpe 7 erfindungsgemäß reduziert werden,
wobei die Höhe der Drehzahl entweder aus in Tests ermittelten
Kennlinien oder durch eine Druckmessung mittels des Drucksensors 12 ermittelt
oder eingeregelt werden kann.
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Zur
Erläuterung der Strom-Druck-Verhältnisse zeigt 2 eine
Strom-Druck-Kennlinie für einen Schließstrom des
Ventils in beliebigen Einheiten. An der Abszisse ist der über
dem Trennventil 6 herrschende Differenzdruck P aufgetragen,
wobei in der Darstellung gemäß 2 höhere
Differenzdrücke rechts auf der Abszisse dargestellt sind.
Der Differenzdruck P ist gleichbedeutend mit einer Kraft, die aufgebracht
werden muss, um einen Ventilstößel in dem Trennventil 6 zu
bewegen. Auf der Abszisse ist der an dem Trennventil anliegende
Strom aufgetragen.
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Die
eingezeichnete Kurve zeigt den Strom I, der notwendig ist, um das
Trennventil 6 gegen die Federkraft des Ventilstößels
und den Differenzdruck über dem Trennventil 6 zu
schließen. Die Kennlinie für den Schließstrom
entspricht der Kennlinie für einen Öffnungsstrom
bei einem Ventil mit federvorgespannter Schließstellung
und ist gegenüber letzterer parallel verschoben.
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Der
mit I0 gekennzeichnete Stromwert gibt den
Schließstrom an, der die Federkraft des Trennventils 6 bei
einem Differenzdruck von 0 bar überwindet und den Ventilstößel
abdichtend auf dem Ventilsitz aufsetzt. Dieser Wert ist auf der
Abszisse mit 0 gekennzeichnet. Links davon zeigt die Kennlinie einen
Wertebereich, in dem der angelegte Strom nicht ausreicht, das Trennventil
bei einem Differenzdruck von 0 bar zu schließen. In diesem
Fall wäre ein Unterdruck notwendig, um das Trennventil
gegen die Federkraft zu schließen. Ein derartiger Unterdruck kommt
in dem vorbeschriebenen Bremssystem im Normalzustand jedoch nicht
vor.
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Erfindungsgemäß wird
nun ein Stromwert I an dem Trennventil 6 angelegt, der
kleiner ist als der Schließstrom I0.
Hierdurch wird ein strömungsbedingter Hub des Trennventils
begrenzt, ohne dass das Trennventil 6 schließt,
wenn eine Druckdifferenz von 0 bar über das Trennventil 6 herrscht.
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Da
die Kennlinie in diesem Bereich links des 0-Druck-Wertes sehr steil
ist, wirken sich gegebenenfalls vorliegende Stromstellfehler nur
vernachlässigbar auf die Magnetkraft des Ventils aus. In
diesem Bereich bewirkt sich eine Änderung des Stromes nur eine
sehr geringe Änderung der dem Differenzdruck P proportionalen
Kraft des Ventils und hat somit auf die Druckstellgenauigkeit nur
geringen Einfluss. Sofern der auszuwählende Stromwert I
daher außerhalb des Bereichs des durch einen Ventiltreiber
ordnungsgemäß einstellbaren Stromes liegt, können
in diesem Bereich auch größere Fehler akzeptiert
werden, ohne dass eine signifikante Funktionsverschlechterung bei
der Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens auftritt.
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Wenn
ein durch die Druckmittelpumpe 7 eingestellter Staudruck
S in dem System dauerhaft gehalten werden soll, wie dies beispielsweise
aufgrund eines längeren Druckbedarfs bei einer Bremsenansteuerung
im Regenfall erfolgt, um einen Wasserfilm von den Bremsscheiben
abzuwischen (rain break support RBS) ist es vorteilhaft, die Druckmittelpumpe 7 nach
dem beispielsweise modellhaft gesteuerten gesicherten Erreichen
des gewünschten Staudrucks S auszuschalten und das Trennventil 6 mit
einem über dem Schließstrom I0 liegenden
Strom zu schließen. In diesem Fall hält sich der
eingestellte Staudruck auch ohne weiteren Lauf der Druckmittelpumpe 7 für
eine gewisse Zeit.
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Dabei
kann der eingestellte Stromwert so hoch gewählt werden,
dass das Trennventil 6 auch deutlich oberhalb des gewünschten
Staudrucks S schließt, so dass für den angestrebten
Staudruckbereich um den Staudruck S ein sicheres Schließen
des Trennentils 6 erreicht wird. Die Stellgenauigkeit wird hierbei
durch die Staudruckeinstellung mit der Druckmittelpumpe 7 sichergestellt
und nicht durch die anschließende Bestromung des Trennventils 6 mit
dem Strom I oberhalb des Schließstroms I0 bei
einer Druckdifferenz von 0 bar.
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Alternativ
ist es möglich, einen dem gewünschten Staudruck
S entsprechenden Schließstrom IS einzustellen,
so dass das Trennventil 6 bei einem fehlerhaft auftretenden
größeren Staudruck an den Radbremsen 2, 3 im
Sinne eines Überdruckventils öffnet und ein unerwünschtes
Ansprechen der Radbremsen 2, 3 verhindert.
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- 1
- Betätigungseinheit
- 2,
3
- Radbremse
- 4,
5
- Einlassventil
- 6
- Trennventil
- 7
- Druckmittelpumpe
- 8,
9
- Auslassventil
- 10
- Niederdruckspeicher
- 11
- Ansaugventil
- 12
- Drucksensor
- I
- eingestellter
Strom am Trennventil
- I0
- Schließstrom
bei einem Differenzdruck von 0 bar über dem Trennventil
- IS
- Schließstrom
bei einem Differenzdruck S über dem Trennventil
- S
- Stau-
bzw. Differenzdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10336047 [0003]
- - DE 10137016 A1 [0004]
- - EP 0741066 A1 [0005]
- - DE 102005017958 A1 [0006]
- - DE 4339305 A1 [0007]
- - DE 19700980 A1 [0008]
- - DE 19653895 A1 [0009]