DE102020200846A1

DE102020200846A1 - Fahrzeugbremssystem mit adaptiver Druckkalibrierung

Info

Publication number: DE102020200846A1
Application number: DE102020200846.9A
Authority: DE
Inventors: Wendy Zhang; Christian Chemnitz; Christoph Probst
Original assignee: ZF Active Safety US Inc
Current assignee: ZF Active Safety US Inc
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2020-07-30
Also published as: US20200238967A1; US11667272B2; CN111591268A; CN111591268B

Abstract

Ein Verfahren zum Kalibrieren eines magnetisch betätigten Ventils umfasst: Bereitstellen eines Bremssystems mit einer Flüssigkeitsdruckquelle; Bereitstellen eines Ventils mit einer Magnetspule, und wobei das Ventil in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitsdruckquelle steht; Betreiben der Flüssigkeitsdruckquelle, um einen konstanten Flüssigkeitsstrom zum Ventil bereitzustellen; Erregen der Magnetspule des Ventils mit einem konstanten Strom, sodass Flüssigkeit durch das Ventil fließt; Messen des Drucks der am Ventil fließenden Flüssigkeit; Anpassen des an die Magnetspule geleiteten Stroms, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist; Speichern eines Nennstromwertes des Stroms, der zum Erhalten des vorbestimmten Drucks erforderlich ist; und Kalibrieren des Ventils durch Addieren eines Korrekturversatzfaktors zum Nennstromwert für eine zukünftige Betätigung der Magnetspule des Ventils.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 24. Januar 2019 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/796306 , auf deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird.
Hintergrund
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fahrzeugbremssysteme. Fahrzeuge werden in der Regel mit hydraulischen Bremssystemen verlangsamt und angehalten. Diese Systeme variieren in ihrer Komplexität, jedoch umfasst ein Basisbremssystem in der Regel ein Bremspedal, einen Tandem-Hauptzylinder, Flüssigkeitsleitungen, die in zwei ähnlichen, aber separaten Bremskreisen angeordnet sind, und Radbremsen in jedem Kreis. Der Fahrer des Fahrzeugs betätigt ein Bremspedal, das mit dem Hauptzylinder verbunden ist. Beim Betätigen des Bremspedals erzeugt der Hauptzylinder in beiden Bremskreisen hydraulische Kräfte durch Druckbeaufschlagung einer Bremsflüssigkeit. Die unter Druck stehende Flüssigkeit durchläuft in beiden Kreisen die Flüssigkeitsleitung, um Bremszylinder an den Rädern zu betätigen und das Fahrzeug zu verlangsamen.
Basisbremssysteme verwenden in der Regel einen Bremskraftverstärker, der eine Kraft auf den Hauptzylinder ausübt, die die vom Fahrer erzeugte Pedalkraft unterstützt. Der Verstärker kann per Vakuum oder hydraulisch betrieben werden. Ein typischer hydraulischer Verstärker erfasst die Bewegung des Bremspedals und erzeugt unter Druck stehende Flüssigkeit, die in den Hauptzylinder eingeleitet wird. Die Flüssigkeit aus dem Verstärker unterstützt die Pedalkraft, die auf die Kolben des Hauptzylinders wirkt, die Druckflüssigkeit in der Leitung in Fluidverbindung mit den Radbremsen erzeugen. Dadurch werden die vom Hauptzylinder erzeugten Drücke erhöht. Hydraulische Verstärker sind üblicherweise angrenzend an den Hauptzylinderkolben angeordnet und verwenden ein Verstärkerventil, um die auf den Verstärker aufgebrachte Druckflüssigkeit zu steuern.
Das kontrollierte Bremsen eines Fahrzeugs unter widrigen Bedingungen erfordert ein präzises Betätigen der Bremsen durch den Fahrer. Unter diesen Bedingungen kann ein Fahrer leicht übermäßigen Bremsdruck ausüben, wodurch ein oder mehrere Räder blockieren, was zu einem übermäßigen Schlupf zwischen Rad und Fahrbahn führt. Derartige Radblockierungen können zu größeren Bremswegen und einem möglichen Verlust der Richtungskontrolle führen.
Fortschritte in der Bremstechnologie haben zur Einführung von Antiblockiersystemen (ABS) geführt. Ein ABS-System überwacht das Raddrehverhalten und erzeugt und entlastet selektiv den Bremsdruck in den entsprechenden Radbremsen, um die Radgeschwindigkeit in einem ausgewählten Schlupfbereich zu halten und eine maximale Bremskraft zu erreichen. Solche Systeme sind typischerweise dazu ausgelegt, die Bremsung jedes gebremsten Rades des Fahrzeugs zu steuern. Einige Systeme wurden jedoch entwickelt, um die Bremsung nur eines Teils der Vielzahl der gebremsten Räder zu steuern.
Elektronisch gesteuerte ABS-Ventile, bestehend aus Bremsanlegeventilen und Bremslöseventilen, befinden sich zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen. Die ABS-Ventile regeln den Druck zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen. Typischerweise arbeiten diese ABS-Ventile im aktivierten Zustand in drei Druckregelungsmodi: Druckaufbau, Druckablass und Druckhaltung. Die Bremsanlegeventile lassen druckbeaufschlagte Bremsflüssigkeit in die jeweiligen Radbremsen eindringen, um den Druck im Druckaufbaumodus zu erhöhen, und die Bremslöseventile entlasten im Druckablassmodus die Bremsflüssigkeit von den zugehörigen Radbremsen. Im Haltemodus wird der Radbremsdruck konstant gehalten, indem sowohl die Aufbauventile als auch die Ablassventile geschlossen werden.
Um maximale Bremskräfte unter Beibehaltung der Fahrzeugstabilität zu erreichen, ist es wünschenswert, optimale Schlupfwerte an den Rädern der Vorder- und Hinterachse zu erreichen. Während der Fahrzeugverlangsamung werden an der Vorder- und Hinterachse unterschiedliche Bremskräfte benötigt, um die gewünschten Schlupfwerte zu erreichen. Daher sollten die Bremsdrücke zwischen der Vorder- und Hinterradbremse proportioniert werden, um die höchsten Bremskräfte an jeder Achse zu erreichen. ABS-Systeme mit dieser Fähigkeit, so genannte Dynamic Rear Proportioning (DRP)-Systeme, nutzen die ABS-Ventile, um den Bremsdruck an Vorder- und Hinterrädern getrennt zu regeln und unter den jeweils aktuellen Bedingungen dynamisch eine optimale Bremsleistung an Vorder- und Hinterachse zu erreichen.
Eine Weiterentwicklung der Bremstechnologie hat zur Einführung von Antischlupfregelungs(ASR)-Systemen geführt. In der Regel wurden Ventile zu bestehenden ABS-Systemen hinzugefügt, um ein Bremssystem bereitzustellen, das die Radgeschwindigkeit während der Beschleunigung regelt. Eine zu hohe Radgeschwindigkeit beim Beschleunigen des Fahrzeugs führt zu Radschlupf und Traktionsverlust. Eine elektronische Steuerung erkennt diesen Zustand und übt automatisch einen Bremsdruck auf die Radzylinder des Schlupfrades aus, um den Schlupf zu reduzieren und die verfügbare Traktion zu erhöhen. Um eine optimale Fahrzeugbeschleunigung zu erreichen, wird den Radzylindern unter Druck stehende Bremsflüssigkeit zugeführt, auch wenn der Hauptzylinder nicht durch den Fahrer betätigt wird.
Bei Fahrzeugbewegungen wie beispielsweise Kurvenfahrten werden dynamische Kräfte erzeugt, die die Fahrzeugstabilität beeinträchtigen können. Ein Fahrzeugstabilitätskontroll(VSC)-Bremssystem verbessert die Stabilität des Fahrzeugs, indem es diesen Kräften durch selektive Bremsbetätigung entgegenwirkt. Diese Kräfte und andere Fahrzeugparameter werden von Sensoren erfasst und an ein elektronisches Steuergerät gemeldet. Das elektronische Steuergerät steuert automatisch Drucksteuervorrichtungen, um die Höhe des Hydraulikdrucks zu regeln, der auf bestimmte einzelne Radbremsen ausgeübt wird. Um eine optimale Fahrzeugstabilität zu erreichen, müssen Bremsdrücke, die über den Hauptzylinderdruck hinausgehen, jederzeit und schnell verfügbar sein.
Bremssysteme können auch für regeneratives Bremsen zur Energierückgewinnung eingesetzt werden. Eine elektromagnetische Kraft eines Elektromotors/Generators wird beim regenerativen Bremsen dazu verwendet, einen Teil des Bremsmoments auf das Fahrzeug bereitzustellen, um die Bremsanforderungen des Fahrzeugs zu erfüllen. Ein Steuermodul im Bremssystem kommuniziert mit einem Antriebsstrangsteuermodul, um ein koordiniertes Bremsen beim regenerativen Bremsen sowie Bremsen bei Radblockierungen und Schleuderzuständen zu gewährleisten. Wenn beispielsweise der Fahrzeugführer beim regenerativen Bremsen zu bremsen beginnt, wird die elektromagnetische Energie des Motors/Generators dazu verwendet, das Bremsmoment (d. h. den elektromagnetischen Widerstand zur Drehmomenterzeugung im Antriebsstrang) auf das Fahrzeug anzuwenden. Wird festgestellt, dass nicht mehr genügend Speichermittel zur Verfügung stehen, um die aus der regenerativen Bremsung gewonnene Energie zu speichern, oder kann die regenerative Bremsung nicht die Anforderungen des Fahrers erfüllen, wird die hydraulische Bremsung aktiviert, um die vom Fahrer geforderte Bremswirkung ganz oder teilweise zu erzeugen. Vorzugsweise arbeitet die hydraulische Bremse in einer regenerativen Bremsmischung, sodass die Mischung effektiv und unbemerkt dort aufgegriffen wird, wo die elektromagnetische Bremse aufgehört hat. Es ist erwünscht, dass die Fahrzeugbewegung einen sanften Übergang zur hydraulischen Bremsung aufweist, sodass der Übergang durch den Fahrer des Fahrzeugs nicht bemerkt wird.
Bremssysteme können auch autonome Bremsfähigkeiten wie beispielsweise eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) umfassen. Während eines autonomen Bremsereignisses überwachen verschiedene Sensoren und Systeme die Verkehrsbedingungen vor dem Fahrzeug und aktivieren automatisch das Bremssystem, um das Fahrzeug bei Bedarf zu verlangsamen. Die autonome Bremsung kann so eingerichtet sein, dass sie schnell reagiert, um eine Notsituation zu vermeiden. Das Bremssystem kann aktiviert werden, ohne dass der Fahrer das Bremspedal betätigt, oder auch wenn der Fahrer nicht genügend Druck auf das Bremspedal ausübt. Zur Verbesserung solcher Bremssysteme wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines magnetisch betätigten Ventils nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Varianten des Verfahrens.
Das Verfahren zum Kalibrieren eines magnetisch betätigten Ventils innerhalb eines Bremssystems umfasst:

(a) Bereitstellen eines Bremssystems mit einer Flüssigkeitsdruckquelle:
(b) Bereitstellen eines Ventils mit einer Magnetspule, wobei das Ventil in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitsdruckquelle steht;
(c) Betreiben der Flüssigkeitsdruckquelle, um einen konstanten Flüssigkeitsstrom zum Ventil bereitzustellen;
(d) Erregen der Magnetspule des Ventils mit einem konstanten Strom, sodass Flüssigkeit durch das Ventil fließt;
(e) Messen des Drucks der am Ventil strömenden Flüssigkeit;
(f) Anpassen des an die Magnetspule gelieferten Stroms, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist;
(g) Speichern eines Nennstromwertes des Stroms, der zum Erhalten des vorbestimmten Drucks erforderlich ist; und
(h) Kalibrieren des Ventils durch Addieren eines Korrekturversatzfaktors zum Nennstromwert für zukünftige Betätigung der Magnetspule des Ventils.

Im Folgenden werden bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Kalibrieren des Ventils, um einen Korrekturverstärkungsfaktor hinzuzufügen, indem ein Prozentsatz des Nennstroms zu allen Datenpunkten der zukünftigen Betätigung des Magnetventils addiert wird. Vorzugsweise wird das Verfahren zum Kalibrieren des Ventils nach der Erstmontage des Ventils und dem Einbau in das Bremssystem durchgeführt, und wobei regelmäßige Kalibrierungen des Ventils während der Lebensdauer des Bremssystems durchgeführt werden. Vorzugsweise wird der Druck der Flüssigkeit durch einen Drucksensor des Bremssensors gemessen, der sich in der Leitung zwischen der Flüssigkeitsdruckquelle und dem Ventil befindet. Vorzugsweise ist die Flüssigkeitsdruckquelle eine Ringkolbenanordnung. Vorzugsweise weist die Ringkolbenanordnung ein Gehäuse auf, das eine Bohrung darin definiert, wobei die Ringkolbenanordnung einen Kolben umfasst, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, um Flüssigkeit innerhalb einer Druckkammer mit Druck zu beaufschlagen, wenn der Kolben in einer ersten Richtung bewegt wird, und wobei die Ringkolbenanordnung ferner ein elektrisch betriebenes Linearstellglied zum Bewegen des Kolbens innerhalb der Bohrung umfasst.
Figurenliste
Im Folgenden wird das Verfahren exemplarisch anhand mehrerer Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:

1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Bremssystems.
2 ist eine vergrößerte schematische Darstellung der Ringkolbenanordnung des Bremssystems von 1.
3 ist eine Schnittansicht eines Ventils, wie beispielsweise eines Bremsanlegeventils, das gemäß der vorliegenden Offenbarung kalibriert werden kann.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts des Ventils von 3.
5 ist eine grafische Darstellung eines Ventilverhaltens, die veranschaulicht, dass der erforderliche Strom, der an das Ventil geschickt wird, eine nichtlineare Funktion von Differenzdruck und Durchflussrate ist.
6 ist eine grafische Darstellung einer 3D-Nachschlagetabelle des Stroms über dem Differenzdruck für verschiedene Flüssigkeitsströme durch das Ventil.
7 ist eine grafische Darstellung von Versatz- und Verstärkungskorrekturen.
8 ist eine schematische Darstellung des in 1 dargestellten Bremssystems, wobei verschiedene Komponenten des Bremssystems in Betriebsstellungen zur Kalibrierung eines Ventils dargestellt sind.
9 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels einer Kalibrierungslernsequenz.
10 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels von Befehls- und Sensormesswerten während eines Kalibriervorgangs, der in einer Fertigungsstätte nach der Erstinstallation des Bremssystems in einem Fahrzeug durchgeführt wird.
11 ist eine grafische Darstellung eines weiteren Beispiels von Befehls- und Sensormesswerten während eines Kalibriervorgangs, der in einer Fertigungsstätte durchgeführt wird.
12 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels von Befehls- und Sensormesswerten während eines Kalibriervorgangs, der periodisch während einer Wartung durchgeführt wird.

Ausführliche Beschreibung
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1 schematisch eine erste Ausführungsform eines Fahrzeugbremssystems dargestellt, das allgemein mit 10 gekennzeichnet ist. Das Bremssystem 10 ist ein hydraulisches Bremssystem, bei dem der Flüssigkeitsdruck aus einer Quelle betätigt wird, um Bremskräfte für das Bremssystem 10 aufzubringen. Das Bremssystem 10 kann in geeigneter Weise an einem Bodenfahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug mit vier Rädern, verwendet werden. Darüber hinaus kann das Bremssystem 10 mit weiteren Bremsfunktionen wie Antiblockier- (ABS) und anderen Schlupfregelungsfunktionen zum effektiven Bremsen des Fahrzeugs ausgestattet werden, wie im Folgenden erläutert wird. In der dargestellten Ausführungsform des Bremssystems 10 sind vier Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d vorhanden. Die Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d können jede geeignete Radbremskonstruktion aufweisen, die durch die Anwendung von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit betätigt wird. Die Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d können beispielsweise einen am Fahrzeug angebrachten Bremssattel zum Einrücken eines Reibungselements (wie beispielsweise einer Bremsscheibe) umfassen, das sich mit einem Fahrzeugrad dreht, um das Bremsen des zugehörigen Fahrzeugrades zu bewirken. Die Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d können jeder beliebigen Kombination von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs zugeordnet sein, in dem das Bremssystem 10 installiert ist. Ein diagonal geteiltes Bremssystem ist so dargestellt, dass die Radbremse 12a dem linken Hinterrad, die Radbremse 12b dem rechten Vorderrad, die Radbremse 12c dem linken Vorderrad und die Radbremse 12d dem rechten Hinterrad zugeordnet ist. Alternativ können bei einem vertikal geteilten System die Radbremsen 12a und 12b den Vorderrädern und die Radbremsen 12c und 12d den Hinterrädern zugeordnet sein.
Das Bremssystem 10 umfasst eine Bremspedaleinheit, die generell mit 14 gekennzeichnet ist, einen Pedalsimulator 16, eine Ringkolbenanordnung, die generell mit 18 gekennzeichnet ist, und einen Vorratsbehälter 20. Der Vorratsbehälter 20 speichert und hält Hydraulikflüssigkeit für das Bremssystem 10 bereit. Die Flüssigkeit im Vorratsbehälter 20 wird vorzugsweise bei oder um den Atmosphärendruck gehalten, kann aber auf Wunsch auch bei anderen Drücken gespeichert werden. Das Bremssystem 10 kann einen Flüssigkeitsstandssensor (nicht dargestellt) zum Erfassen des Flüssigkeitsstands des Vorratsbehälters 20 umfassen. Man beachte, dass in der schematischen Darstellung von 1 Flussleitungen möglicherweise nicht explizit zum Vorratsbehälter 20 führend gezeichnet, sondern durch Leitungen dargestellt sind, die mit T1, T2 oder T3 enden und gekennzeichnet sind, was bedeutet, dass diese verschiedenen Leitungen mit einem oder mehreren Behältern oder Teilen des Vorratsbehälters 20 verbunden sind. Alternativ kann der Vorratsbehälter 20 auch mehrere separate Gehäuse umfassen. Wie im Folgenden näher erläutert, fungiert die Ringkolbenanordnung 18 des Bremssystems 10 als Druckquelle, um den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d während einer typischen oder normalen Bremsbetätigung ein gewünschtes Druckniveau zu verleihen. Flüssigkeit aus den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d kann in die Ringkolbenanordnung 18 zurückgeführt und/oder in den Vorratsbehälter 20 umgeleitet werden.
Das Bremssystem 10 umfasst ein elektronisches Steuergerät (ECU) 22. Das ECU 22 kann Mikroprozessoren enthalten. Das ECU 22 empfängt verschiedene Signale, verarbeitet Signale und steuert den Betrieb verschiedener elektrischer Komponenten des Bremssystems 10 als Reaktion auf die empfangenen Signale. Das ECU 22 kann mit verschiedenen Sensoren wie Drucksensoren, Wegsensoren, Schaltern, Raddrehzahlsensoren und Lenkwinkelsensoren verbunden sein. Das ECU 22 kann auch mit einem externen Modul (nicht dargestellt) verbunden sein, um Informationen über die Gierrate, Querbeschleunigung, Längsbeschleunigung des Fahrzeugs zu empfangen, wie beispielsweise zum Steuern des Bremssystems 10 während des Fahrstabilitätsbetriebs. Zusätzlich kann das ECU 22 mit dem Kombiinstrument verbunden sein, um Informationen über Warnanzeigen wie eine ABS-Warnleuchte, eine Bremsflüssigkeitsstandswarnleuchte und eine Traktionskontroll-/Fahrzeugstabilitätskontrollleuchte zu erfassen und bereitzustellen.
Das Bremssystem 10 umfasst ferner erste und zweite Absperrventile 30 und 32. Die Absperrventile 30 und 32 können magnetisch betätigte Dreiwegeventile sein. Die Absperrventile 30 und 32 sind im Allgemeinen in zwei Stellungen betreibbar, wie in 1 schematisch dargestellt ist. Das erste und zweite Absperrventil 30 und 32 weisen jeweils eine Öffnung in selektiver Fluidverbindung mit einer Ausgangsleitung 34 auf, die allgemein in Verbindung mit einem Ausgang der Ringkolbenanordnung 18 steht, wie im Folgenden erläutert wird. Das erste und zweite Absperrventil 30 und 32 enthalten auch Öffnungen, die selektiv in Fluidverbindung mit den Leitungen 36 und 38 stehen, wenn das erste und zweite Absperrventil 30 und 32 stromlos sind, wie in 1 dargestellt. Das erste und zweite Absperrventil 30 und 32 umfassen ferner Öffnungen, die in Fluidverbindung mit den Leitungen 40 und 42 stehen und die Flüssigkeit zu und von den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d liefern.
In einer bevorzugten Ausführungsform können das erste und/oder zweite Absperrventil 30 und 32 mechanisch so ausgelegt sein, dass der Durchfluss in der stromlosen Stellung in umgekehrter Richtung (von Leitung 34 zur Leitung 36 bzw. 38) erfolgen und den normalerweise geschlossenen Sitz der Ventile 30 und 32 umgehen kann. Obwohl die Dreiwegeventile 30 und 32 zur Anzeige dieser Flüssigkeitsstromstellung nicht schematisch dargestellt sind, sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Ventilausführung einen solchen Flüssigkeitsstrom zulassen kann. Dies kann bei der Durchführung von Selbstdiagnosetests des Bremssystems 10 hilfreich sein.
Das System 10 umfasst ferner verschiedene magnetisch betätigte Ventile (Schlupfregelventilanordnung), die kontrollierte Bremsvorgänge ermöglichen, wie ABS, Traktionskontrolle, Fahrzeugstabilitätskontrolle und regenerative Bremsmischung. Ein erster Satz von Ventilen umfasst ein erstes Bremsanlegeventil 50 und ein erstes Bremslöseventil 52 in Fluidverbindung mit der Leitung 40 zum kooperativen Zuführen von Flüssigkeit, die vom ersten Absperrventil 30 empfangen wurde, zur Radbremse 12a und zum kooperativen Entlasten von Druckflüssigkeit von der Radbremse 12a zu einer Vorratsspeicherleitung 53 in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 20. Ein zweiter Satz von Ventilen umfasst ein zweites Bremsanlegeventil 54 und ein zweites Bremslöseventil 56 in Fluidverbindung mit der Leitung 40 zum kooperativen Zuführen von Flüssigkeit, die vom ersten Absperrventil 30 empfangen wurde, zur Radbremse 12b und zum kooperativen Entlasten von Druckflüssigkeit von der Radbremse 12b zur Vorratsbehälterleitung 53. Ein dritter Satz von Ventilen umfasst ein drittes Bremsanlegeventil 58 und ein drittes Bremslöseventil 60 in Fluidverbindung mit der Leitung 42 zum kooperativen Zuführen von Flüssigkeit, die vom zweiten Absperrventil 32 empfangen wurde, zur Radbremse 12c und zum kooperativen Entlasten von Druckflüssigkeit von der Radbremse 12c zur Vorratsbehälterleitung 53. Ein vierter Satz von Ventilen umfasst ein viertes Bremsanlegeventil 62 und ein viertes Bremslöseventil 64 in Fluidverbindung mit der Leitung 42 zum kooperativen Zuführen von Flüssigkeit, die vom zweiten Absperrventil 32 empfangen wurde, zur Radbremse 12d und zum kooperativen Entlasten von Druckflüssigkeit von der Radbremse 12d zur Vorratsbehälterleitung 53. Man beachte, dass bei einem normalen Bremsereignis Flüssigkeit durch die stromlosen, geöffneten Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 fließt. Zusätzlich befinden sich die Bremslöseventile 52, 56, 60 und 64 vorzugsweise in ihren stromlosen geschlossenen Positionen, um den Flüssigkeitsstrom zum Vorratsbehälter 20 zu verhindern.
Die Bremspedaleinheit 14 ist mit einem Bremspedal 70 verbunden und wird vom Fahrer des Fahrzeugs durch Treten auf das Bremspedal 70 betätigt. Ein Bremssensor oder Schalter 72 kann mit dem ECU 22 verbunden sein, um ein Signal zu liefern, das eine Betätigung des Bremspedals 70 anzeigt. Wie im Folgenden erläutert, kann die Bremspedaleinheit 14 als Reservequelle für Druckflüssigkeit verwendet werden, um die normalerweise zugeführte Quelle für Druckflüssigkeit aus der Ringkolbenanordnung 18 unter bestimmten Ausfallbedingungen des Bremssystems 10 im Wesentlichen zu ersetzen. Die Bremspedaleinheit 14 kann bei Bedarf in den Leitungen 36 und 38 (die bei einer normalen Bremsbetätigung normalerweise am ersten und zweiten Absperrventil 30 und 32 geschlossen sind) der Radbremse 12a, 12b, 12c und 12d Druckflüssigkeit zuführen.
Die Bremspedaleinheit 14 umfasst ein Gehäuse mit einer darin ausgebildeten mehrstufigen Bohrung 80 zur gleitenden Aufnahme verschiedener zylindrischer Kolben und anderer Komponenten. Das Gehäuse kann als eine einzelne Einheit ausgebildet sein oder zwei oder mehr getrennt geformte Abschnitte aufweisen, die miteinander gekoppelt sind. Ein Eingangskolben 82, ein Primärkolben 84 und ein Sekundärkolben 86 sind innerhalb der Bohrung 80 verschiebbar angeordnet. Der Eingangskolben 82 ist über einen Gestängearm 76 mit dem Bremspedal 70 verbunden. Eine Linksbewegung des Eingangskolbens 82, des Primärkolbens 84 und des Sekundärkolbens 86 kann unter bestimmten Bedingungen einen Druckanstieg in einer Eingangskammer 92, einer Primärkammer 94 bzw. einer Sekundärkammer 96 verursachen. Verschiedene Dichtungen der Bremspedaleinheit 14 sowie der Aufbau des Gehäuses und der Kolben 82, 84 und 86 definieren die Kammern 92, 94 und 96. Beispielsweise ist die Eingangskammer 92 allgemein zwischen dem Eingangskolben 82 und dem Primärkolben 84 definiert. Die Primärkammer 94 ist allgemein zwischen dem Primärkolben 84 und dem Sekundärkolben 86 definiert. Die Sekundärkammer 96 ist allgemein zwischen dem Sekundärkolben 86 und einer durch die Bohrung 80 gebildeten Stirnwand des Gehäuses definiert.
Die Eingangskammer 92 steht in Fluidverbindung mit dem Pedalsimulator 16 über eine Leitung 100; der Grund dafür wird im Folgenden erläutert. Der Eingangskolben 82 ist verschiebbar in der Bohrung 80 des Gehäuses der Bremspedaleinheit 14 angeordnet. Eine Außenwand des Eingangskolbens 82 ist mit einer Lippendichtung 102 und einer Dichtung 104 in Eingriff, die in im Gehäuse ausgebildeten Nuten angebracht sind. Ein Durchgang 106 (oder mehrere Durchgänge) wird durch eine Wand des Kolbens 82 gebildet. Wie in 1 dargestellt, befindet sich der Durchgang 106 in der Ruhestellung der Bremspedaleinheit 14 (der Fahrer betätigt das Bremspedal 70 nicht) zwischen der Lippendichtung 102 und der Dichtung 104. In der Ruhestellung ermöglicht der Durchgang 106 eine Fluidverbindung zwischen der Eingangskammer 92 und dem Vorratsbehälter 20 über eine Leitung 108. Eine ausreichende Linksbewegung des Eingangskolbens 82, wie in 1 dargestellt, bewirkt, dass sich der Durchgang 106 an der Lippendichtung 102 vorbei bewegt, wodurch der Flüssigkeitsstrom aus der Eingangskammer 92 in die Leitung 108 und den Vorratsbehälter 20 verhindert wird. Eine weitere Linksbewegung des Eingangskolbens 82 setzt die Eingangskammer 92 unter Druck, sodass Flüssigkeit über die Leitung 100 in den Pedalsimulator 16 fließt. Wenn Flüssigkeit in den Pedalsimulator 16 umgeleitet wird, dehnt sich eine Simulationskammer 110 im Pedalsimulator 16 aus und bewirkt eine Bewegung eines Kolbens 112 im Pedalsimulator 16. Die Bewegung des Kolbens 112 komprimiert eine Federanordnung, die schematisch als eine Feder 114 dargestellt ist. Die Kompression der Feder 114 erzeugt eine Rückmeldekraft an den Fahrer des Fahrzeugs, die die Kräfte simuliert, die ein Fahrer am Bremspedal 70 zum Beispiel in einem herkömmlichen hydraulischen Unterdruck-Bremssystem spürt. Die Feder 114 des Pedalsimulators 16 kann beliebig viele und jede Art von Federelementen umfassen. Beispielsweise kann die Feder 114 eine Kombination aus Federelementen mit niedriger und hoher Federkonstante aufweisen, um eine nichtlineare Kraftrückmeldung zu ermöglichen. Die Simulationskammer 110 steht in Fluidverbindung mit der Leitung 100, die in Fluidverbindung mit der Eingangskammer 92 steht. Ein magnetisch betätigtes Simulatorventil 116 ist innerhalb der Leitung 100 angeordnet, um selektiv den Flüssigkeitsstrom von der Eingangskammer 92 in die Simulationskammer zu verhindern, wie beispielsweise während eines Ausfallzustands, in dem die Bremspedaleinheit 14 zum Bereitstellen einer Druckflüssigkeitsquelle für die Radbremsen genutzt wird. Ein Rückschlagventil 118 parallel zu einer gedrosselten Öffnung 120 kann mit der Leitung 100 angeordnet sein. Die Feder 114 des Pedalsimulators 16 kann in einer drucklosen Kammer 122 in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 20 (T1) untergebracht sein.
Wie vorstehend erläutert, steht die Eingangskammer 92 der Bremspedaleinheit 14 selektiv in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 20 über eine Leitung 108 und den im Eingangskolben 82 gebildeten Durchgang 106. Das Bremssystem 10 kann gegebenenfalls ein Simulatorprüfventil 130 umfassen, das sich innerhalb der Leitung 108 befindet. Das Simulatorprüfventil 130 kann elektronisch zwischen einer geöffneten Stellung, wie in 1 dargestellt, und einer motorisch geschlossenen Stellung gesteuert werden. Das Simulatorprüfventil 130 wird nicht unbedingt benötigt, wenn eine normal verstärkte Bremse betätigt wird oder wenn ein manueller Durchschubmodus durchgeführt wird. Das Simulatorprüfventil 130 kann während verschiedener Prüfmodi in eine geschlossene Stellung gebracht werden, um die korrekte Funktion anderer Komponenten des Bremssystems 10 zu bestimmen. Beispielsweise kann das Simulatorprüfventil 130 in eine geschlossene Stellung gebracht werden, um ein Entlüften in den Vorratsbehälter 20 über die Leitung 108 zu verhindern, sodass ein Druckaufbau in der Bremspedaleinheit 14 zur Überwachung des Flüssigkeitsstroms verwendet werden kann, um festzustellen, ob möglicherweise Undichtheiten an Dichtungen verschiedener Komponenten des Bremssystems 10 auftreten.
Die Primärkammer 94 der Bremspedaleinheit 14 steht über die Leitung 38 in Fluidverbindung mit dem zweiten Absperrventil 32. Der Primärkolben 84 ist verschiebbar in der Bohrung 80 des Gehäuses der Bremspedaleinheit 14 angeordnet. Eine Außenwand des Primärkolbens 84 ist mit einer Lippendichtung 132 und einer Dichtung 134 in Eingriff, die in im Gehäuse ausgebildeten Nuten angebracht sind. Ein oder mehrere Durchgänge 136 werden durch eine Wand des Primärkolbens 84 gebildet. Der Durchgang 136 befindet sich zwischen der Lippendichtung 132 und der Dichtung 134, wenn sich der Primärkolben 84 in seiner Ruhestellung befindet, wie in 1 dargestellt. Man beachte, dass sich die Lippendichtung 132 in der Ruhestellung nur leicht links vom Durchgang 136 befindet und somit eine Fluidverbindung zwischen der Primärkammer 94 und dem Vorratsbehälter 20 ermöglicht.
Die Sekundärkammer 96 der Bremspedaleinheit 14 steht über die Leitung 36 in Fluidverbindung mit dem ersten Absperrventil 30. Der Sekundärkolben 86 ist verschiebbar in der Bohrung 80 des Gehäuses der Bremspedaleinheit 14 angeordnet. Eine Außenwand des Sekundärkolbens 86 ist mit einer Lippendichtung 140 und einer Dichtung 142 in Eingriff, die in im Gehäuse ausgebildeten Nuten angebracht sind. Ein oder mehrere Durchgänge 144 werden durch eine Wand des Sekundärkolbens 86 gebildet. Wie in 1 dargestellt, befindet sich der Durchgang 144 zwischen der Lippendichtung 140 und der Dichtung 142, wenn sich der Sekundärkolben 86 in seiner Ruhestellung befindet. Man beachte, dass sich die Lippendichtung 140 in der Ruhestellung nur leicht links vom Durchgang 144 befindet und somit eine Fluidverbindung zwischen der Sekundärkammer 96 und dem Vorratsbehälter 20 (T2) ermöglicht.
Wenn gewünscht, können der Primär- und der Sekundärkolben 84 und 86 mechanisch verbunden werden, wobei die Bewegung zwischen ihnen begrenzt ist. Die mechanische Verbindung von Primär- und Sekundärkolben 84 und 86 verhindert einen großen Spalt oder Abstand zwischen Primär- und Sekundärkolben 84 und 86 und verhindert, dass der Primär- und Sekundärkolben 84 und 86 über eine relativ große Strecke ohne Druckanstieg im nicht ausgefallenen Kreis vorgeschoben werden müssen. Befindet sich das Bremssystem 10 beispielsweise im manuellen Durchschubmodus und geht im Ausgangskreis gegenüber dem Sekundärkolben 86, wie beispielsweise in der Leitung 36, Flüssigkeitsdruck verloren, wird der Sekundärkolben 86 durch den Druck in der Primärkammer 94 nach links gedrückt oder vorbelastet. Wären der Primär- und Sekundärkolben 84 und 86 nicht miteinander verbunden, würde sich der Sekundärkolben 86 frei in eine weitere, äußerst linke Stellung bewegen, wie in 1 dargestellt, und der Fahrer müsste das Pedal 70 eine Strecke niedertreten, um diesen Wegverlust auszugleichen. Da jedoch der Primär- und Sekundärkolben 84 und 86 miteinander verbunden sind, wird der Sekundärkolben 86 an dieser Bewegung gehindert, und bei dieser Art von Fehler tritt relativ wenig Wegverlust auf. Es kann jede geeignete mechanische Verbindung zwischen Primär- und Sekundärkolben 84 und 86 verwendet werden. Beispielsweise kann, wie in 1 schematisch dargestellt, das rechte Ende des Sekundärkolbens 86 einen sich nach außen erstreckenden Flansch aufweisen, der sich in eine Nut erstreckt, die in einer Innenwand des Primärkolbens 84 ausgebildet ist. Die Nut hat eine Breite, die größer als die Breite des Flansches ist, wodurch ein relativ kleiner Hub zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben 84 und 86 relativ zueinander entsteht.
Die Bremspedaleinheit 14 kann eine Eingangsfeder 150 aufweisen, die allgemein zwischen dem Eingangskolben 82 und dem Primärkolben 84 angeordnet ist. Zusätzlich kann die Bremspedaleinheit 14 eine Primärfeder (nicht dargestellt) aufweisen, die allgemein zwischen dem Primärkolben 84 und dem Sekundärkolben 86 angeordnet ist. Eine Sekundärfeder 152 kann zwischen dem Sekundärkolben 86 und einer Bodenwand der Bohrung 80 eingebracht und angeordnet sein. Die Eingangs-, Primär- und Sekundärfeder können jede geeignete Konfiguration, wie beispielsweise eine Käfigfederanordnung, aufweisen, um die Kolben in einer Richtung weg von einander vorzubelasten und auch um die Kolben innerhalb des Gehäuses der Bremspedaleinheit 14 richtig zu positionieren.
Das Bremssystem 10 kann ferner einen Drucksensor 156 in Fluidverbindung mit der Leitung 36 umfassen, um den Druck in der Sekundärdruckkammer 96 zu erfassen und das Signal, das den Druck anzeigt, an das ECU 22 zu übertragen. Zusätzlich kann das Bremssystem 10 ferner einen Drucksensor 158 in Fluidverbindung mit der Leitung 34 zum Übertragen eines Signals umfassen, das den Druck am Ausgang der Ringkolbenanordnung 18 anzeigt.
Wie in 2 schematisch dargestellt, umfasst die Ringkolbenanordnung 18 ein Gehäuse mit einer darin ausgebildeten mehrstufigen Bohrung 200. Die Bohrung 200 umfasst einen ersten Abschnitt 202 und einen zweiten Abschnitt 204. Ein Kolben 206 ist innerhalb der Bohrung 200 verschiebbar angeordnet. Der Kolben 206 umfasst einen vergrößerten Endabschnitt 208, der mit einem Mittelabschnitt 210 mit kleinerem Durchmesser verbunden ist. Der Kolben 206 weist ein zweites Ende 211 auf, das mit einem Kugelgewindetrieb verbunden ist, der allgemein durch 212 gekennzeichnet ist. Der Kugelgewindetrieb 212 ist vorgesehen, um eine translatorische oder lineare Bewegung des Kolbens 206 entlang einer durch die Bohrung 200 definierten Achse sowohl in Vorwärtsrichtung (nach links, wie in 1 und 2 dargestellt) als auch in Rückwärtsrichtung (nach rechts, wie in 1 und 2 dargestellt) innerhalb der Bohrung 200 des Gehäuses zu bewirken. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Kugelgewindetrieb 212 einen Motor 214, der eine Spindel 216 drehbar antreibt. Das zweite Ende 211 des Kolbens 206 umfasst eine Gewindebohrung 220 und dient als angetriebene Mutter des Kugelgewindetriebs 212. Der Kugelgewindetrieb 212 umfasst eine Vielzahl von Kugeln 222, die in spiralförmigen Laufbahnen 223 enthalten sind, die in der Spindel 216 und der Gewindebohrung 220 des Kolbens 206 ausgebildet sind, um die Reibung zu reduzieren. Auch wenn ein Kugelgewindetrieb 212 in Bezug auf die Ringkolbenanordnung 18 dargestellt und beschrieben ist, ist zu beachten, dass auch andere geeignete mechanische Linearantriebe verwendet werden können, um eine Bewegung des Kolbens 206 zu bewirken. Zu beachten ist außerdem, dass der Kolben 206 zwar als Mutter des Kugelgewindetriebs 212 fungiert, der Kolben 206 jedoch als Spindel des Kugelgewindetriebs 212 ausgeführt sein kann. Natürlich wäre die Spindel 216 unter diesen Umständen so ausgebildet, dass sie als Mutter mit darin ausgebildeten inneren schraubenförmigen Laufbahnen funktioniert. Der Kolben 206 kann Konstruktionen (nicht dargestellt) enthalten, die mit zusammenwirkenden Konstruktionen im Gehäuse der Ringkolbenanordnung 18 zusammenwirken, um eine Drehung des Kolbens 206 zu verhindern, wenn sich die Spindel 216 um den Kolben 206 dreht. Beispielsweise kann der Kolben 206 nach außen gerichtete Keilfedern oder Zungen (nicht dargestellt) aufweisen, die in sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten (nicht dargestellt) angeordnet sind, die im Gehäuse der Ringkolbenanordnung 18 ausgebildet sind, sodass die Zungen innerhalb der Nuten entlang gleiten, während sich der Kolben 206 in der Bohrung 200 bewegt.
Wie im Folgenden erläutert, ist die Ringkolbenanordnung 18 vorzugsweise dazu eingerichtet, Druck auf die Leitung 34 auszuüben, wenn der Kolben 206 sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung bewegt wird. Die Ringkolbenanordnung 18 umfasst eine Dichtung 230, die am vergrößerten Endabschnitt 208 des Kolbens 206 angebracht ist. Die Dichtung 230 dichtet gleitend die innere Zylinderfläche des ersten Abschnitts 202 der Bohrung 200 ab, während sich der Kolben 206 innerhalb der Bohrung 200 bewegt. Eine Dichtung 234 und eine Dichtung 236 sind in Nuten angebracht, die im zweiten Abschnitt 204 der Bohrung 200 ausgebildet sind. Die Dichtungen 234 und 236 dichten gleitend die äußere Zylinderfläche des Mittelabschnitts 210 des Kolbens 206 ab. Eine erste Druckkammer 240 wird allgemein durch den ersten Abschnitt 202 der Bohrung 200, den vergrößerten Endabschnitt 208 des Kolbens 206 und die Dichtung 230 definiert. Eine ringförmige zweite Druckkammer 242, die allgemein hinter dem vergrößerten Endabschnitt 208 des Kolbens 206 angeordnet ist, wird allgemein durch den ersten und zweiten Abschnitt 202 und 204 der Bohrung 200, die Dichtungen 230 und 234 und den Mittelabschnitt 210 des Kolbens 206 definiert. Die Dichtungen 230, 234 und 236 können jede geeignete Dichtungskonstruktion aufweisen.
Obwohl die Ringkolbenanordnung 18 in jeder geeigneten Größe und Anordnung ausgeführt werden kann, ist in einer Ausführungsform die effektive Hydraulikfläche der ersten Druckkammer 240 größer als die effektive Hydraulikfläche der ringförmigen zweiten Druckkammer 242. Die erste Druckkammer 240 weist allgemein eine effektive Hydraulikfläche auf, die dem Durchmesser des Mittelabschnitts 210 des Kolbens 206 (dem Innendurchmesser der Dichtung 234) entspricht, da die Flüssigkeit durch die Leitungen 254, 34 und 243 geleitet wird, wenn der Kolben 206 in Vorwärtsrichtung bewegt wird. Die zweite Druckkammer 242 weist allgemein eine effektive Hydraulikfläche auf, die dem Durchmesser des ersten Abschnitts 202 der Bohrung 200 minus dem Durchmesser des Mittelabschnitts 210 des Kolbens 206 entspricht. Diese Konfiguration sieht vor, dass der Motor 214 beim Rückhub, bei dem sich der Kolben 206 nach hinten bewegt, weniger Drehmoment (oder Leistung) benötigt, um den gleichen Druck wie beim Vorwärtshub aufrechtzuerhalten. Neben dem geringeren Stromverbrauch kann der Motor 214 auch weniger Wärme während des Rückwärtshubs des Kolbens 206 erzeugen. Unter Umständen, unter denen der Fahrer das Pedal 70 über lange Zeiträume betätigt, kann die Ringkolbenanordnung 18 betätigt werden, um einen Rückwärtshub des Kolbens 206 auszuführen, um eine Überhitzung des Motors 214 zu verhindern.
Die Ringkolbenanordnung 18 enthält vorzugsweise einen Sensor, schematisch als 218 dargestellt, zum Erfassen der Stellung des Kolbens 206 innerhalb der Bohrung 200. Der Sensor 218 steht in Verbindung mit dem ECU 22. In einer Ausführungsform kann der Sensor 218 die Stellung des Kolbens 206 oder alternativ metallische oder magnetische Elemente, die mit dem Kolben 206 eingebettet sind, erfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann der Sensor 218 die Drehstellung des Motors 214 und/oder anderer Abschnitte des Kugelgewindetriebs 212 erfassen, die die Stellung des Kolbens 206 anzeigt. Der Sensor 218 kann an jeder beliebigen Stelle angebracht sein.
Der Kolben 206 der Ringkolbenanordnung 18 umfasst einen darin ausgebildeten Durchgang 244. Der Durchgang 244 definiert eine erste Öffnung 246, die sich durch die zylindrische Außenwand des Kolbens 206 erstreckt und in Fluidverbindung mit der Sekundärkammer 242 steht. Der Durchgang 244 definiert auch eine zweite Öffnung 248, die sich durch die zylindrische Außenwand des Kolbens 206 erstreckt und mit einem Abschnitt der Bohrung 200 zwischen den Dichtungen 234 und 236 in Fluidverbindung steht. Die zweite Öffnung 248 steht in Fluidverbindung mit einer Leitung 249, die in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 20 (T3) steht. In der Ruhestellung, wie in 2 dargestellt, stehen die Druckkammern 240 und 242 über die Leitung 249 in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 20. Dies hilft, eine korrekte Druckentlastung am Ausgang der Ringkolbenanordnung 18 und in den Druckkammern 240 und 242 selbst sicherzustellen. Nach einer ersten Vorwärtsbewegung des Kolbens 206 aus seiner Ruhestellung bewegt sich die Öffnung 248 an der Lippendichtung 234 vorbei und schließt so die Fluidverbindung der Druckkammern 240 und 242 aus dem Vorratsbehälter 20 ab, wodurch die Druckkammern 240 und 242 beim weiteren Bewegen des Kolbens 206 Druck aufbauen können.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Bremssystem 10 weiterhin ein erstes Ringkolbenventil 250 und ein zweites Ringkolbenventil 252. Das erste Ringkolbenventil 250 ist vorzugsweise ein magnetisch betätigtes, normalerweise geschlossenes Ventil. Somit befindet sich das erste Ringkolbenventil 250 im stromlosen Zustand in einer geschlossenen Stellung, wie in 1 dargestellt. Das zweite Ringkolbenventil 252 ist vorzugsweise ein magnetisch betätigtes, normalerweise geöffnetes Ventil. Somit befindet sich das zweite Ringkolbenventil 252 im stromlosen Zustand in einer geöffneten Stellung, wie in 1 dargestellt. Ein Rückschlagventil kann innerhalb des zweiten Ringkolbenventils 252 angeordnet sein, sodass, wenn sich das zweite Ringkolbenventil 252 in seiner geschlossenen Stellung befindet, die Flüssigkeit noch durch das zweite Ringkolbenventil 252 in der Richtung von einer ersten Ausgangsleitung 254 (von der ersten Druckkammer 240 der Ringkolbenanordnung 18) zu der Leitung 34, die zu den Absperrventilen 30 und 32 führt, strömen kann. Man beachte, dass während eines Rückwärtshubs des Kolbens 206 der Ringkolbenanordnung 18 in der zweiten Druckkammer 242 Druck zur Ausgabe in die Leitung 34 erzeugt werden kann.
Allgemein werden das erste und zweite Ringkolbenventil 250 und 252 gesteuert, um den Flüssigkeitsstrom an den Ausgängen der Ringkolbenanordnung 18 zuzulassen und bei Bedarf eine Entlüftung des Vorratsbehälters 20 (T3) durch die Ringkolbenanordnung 18 zu ermöglichen. Beispielsweise kann das erste Ringkolbenventil 250 während eines normalen Bremsereignisses in seine geöffnete Stellung gebracht werden, sodass sowohl das erste als auch das zweite Ringkolbenventil 250 und 252 geöffnet sind (was den Geräuschpegel während des Betriebs reduzieren kann). Vorzugsweise wird das erste Ringkolbenventil 250 fast immer während eines Zündzyklus bei laufendem Motor eingeschaltet. Natürlich kann das erste Ringkolbenventil 250 gezielt in seine Schließstellung gebracht werden, z .B. während eines druckerzeugenden Rückwärtshubs der Ringkolbenanordnung 18. Das erste und zweite Ringkolbenventil 250 und 252 befinden sich vorzugsweise in ihrer geöffneten Stellung, wenn der Kolben 206 der Ringkolbenanordnung 18 in seinem Vorwärtshub betrieben wird, um den Durchfluss zu maximieren. Wenn der Fahrer das Bremspedal 70 loslässt, bleiben das erste und zweite Ringkolbenventil 250 und 252 vorzugsweise in den geöffneten Stellungen. Man beachte, dass in Abhängigkeit von der Hubrichtung des Kolbens 206 der Ringkolbenanordnung 18 Flüssigkeit durch das Rückschlagventil innerhalb des geschlossenen zweiten Ringkolbenventils 252 sowie durch ein Rückschlagventil 258 aus dem Vorratsbehälter 20 fließen kann.
Es kann wünschenswert sein, das erste Ringkolbenventil 250 in geöffneter Stellung mit einer relativ großen Öffnung zu auszubilden. Eine relativ große Öffnung der ersten Ringkolbenanordnung 250 trägt dazu bei, einen leichten Durchflussweg darin zu gewährleisten. Das zweite Ringkolbenventil 252 kann mit einer wesentlich kleineren Öffnung in seiner geöffneten Stellung im Vergleich zum ersten Ringkolbenventil 250 versehen werden. Ein Grund dafür ist, zu verhindern, dass der Kolben 206 der Ringkolbenbaugruppe 18 bei einem Ausfallereignis aufgrund des Anstiegs von Flüssigkeit durch die erste Ausgangsleitung 254 in die erste Druckkammer 240 der Ringkolbenanordnung 18 schnell zurückgeschoben wird, wodurch eine Beschädigung der Ringkolbenanordnung 18 vermieden wird. Da die Flüssigkeit in ihrem Durchfluss durch die relativ kleine Öffnung eingeschränkt wird, entsteht eine Verlustleistung, da ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt wird. Daher sollte die Öffnung eine ausreichend kleine Größe aufweisen, um bei Ausfall des Bremssystems 10 einen plötzlichen katastrophalen Rückwärtsantrieb des Kolbens 206 der Ringkolbenanordnung 18 zu verhindern, wie beispielsweise wenn die Leistung an den Motor 214 verloren geht und der Druck in der Leitung 34 relativ hoch ist. Wie in 2 dargestellt, kann die Ringkolbenanordnung 18 gegebenenfalls ein Federelement, wie beispielsweise eine Federscheibe 277, enthalten, um die Dämpfung eines so schnellen Rückwärtsantriebs des Kolbens 206 nach hinten zu unterstützen. Die Federscheibe 277 kann auch dazu beitragen, den Kolben 206 zu dämpfen, der sich mit einer beliebigen Geschwindigkeit bewegt, wenn er sich einer Ruhestellung nahe seiner am meisten eingefahrenen Stellung innerhalb der Bohrung 200 nähert. Wie in 2 schematisch dargestellt, befindet sich die Federscheibe 277 zwischen dem vergrößerten Endabschnitt 208 und einer in der Bohrung 200 zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 202 und 204 ausgebildeten Schulter 279. Die Federscheibe 277 kann jede geeignete Konfiguration aufweisen, die bei Kontakt mit dem Kolben 206 auslenkt oder zusammendrückt, wenn sich der Kolben 206 nach hinten bewegt. So kann beispielsweise die Federscheibe 277 in Form einer metallischen konischen Federscheibe ausgeführt sein. Alternativ kann die Federscheibe 277 auch in Form einer Wellenfeder ausgeführt sein. Obwohl die Federscheibe 277 in der Bohrung 200 der Ringkolbenanordnung 18 angebracht ist, kann die Federscheibe 277 alternativ auf dem Kolben 206 montiert werden, sodass sich die Federscheibe 277 mit dem Kolben 206 bewegt. In dieser Konfiguration würde die Federscheibe 277 in die Schulter 279 eingreifen und bei ausreichender Vorwärtsbewegung des Kolbens 206 zusammendrücken.
Das erste und zweite Ringkolbenventil 250 und 252 sorgen für einen geöffneten parallelen Weg zwischen den Druckkammern 240 und 242 der Ringkolbenanordnung 18 während eines normalen Bremsvorgangs. Obwohl ein einzelner geöffneter Weg ausreichend sein kann, besteht der Vorteil des ersten wie auch zweiten Ringkolbenventil 250 und 252 darin, dass das erste Ringkolbenventil 250 einen leichten Strömungsweg durch die relativ große Öffnung darin bereitstellen kann, während das zweite Ringkolbenventil 252 bei bestimmten Ausfallbedingungen (wenn das erste Ringkolbenventil 250 in seine geschlossene Stellung abgeschaltet wird) einen eingeschränkten Öffnungsweg vorsehen kann.
Während eines typischen oder normalen Bremsvorgangs wird das Bremspedal 70 durch den Fahrer des Fahrzeugs niedergetreten. In einer bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems 10 umfasst die Bremspedaleinheit 14 einen oder mehrere Wegsensoren 270 (für Redundanz) zum Erzeugen von an das ECU 22 übertragenen Signalen, die die Wegstrecke des Eingangskolbens 82 der Bremspedaleinheit 14 anzeigen.
Während des normalen Bremsvorgangs wird die Ringkolbenanordnung 18 betätigt, um die Leitung 34 mit Druck zur Betätigung der Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d zu versorgen. Unter bestimmten Fahrbedingungen kommuniziert das ECU 22 mit einem Antriebsstrangsteuermodul (nicht dargestellt) und anderen zusätzlichen Bremssteuerungen des Fahrzeugs, um ein koordiniertes Bremsen bei fortgeschrittenen Bremssteuerungen (z. B. Antiblockiersystem (AB), Traktionssteuerung (TC), Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) und regeneratives Bremsgemisch) zu ermöglichen. Während eines normalen Bremsvorgangs wird der durch das Niedertreten des Bremspedals 70 erzeugte Druckflüssigkeitsstrom aus der Bremspedaleinheit 14 in den Pedalsimulator 16 umgeleitet. Das Simulatorventil 116 wird betätigt, um Flüssigkeit aus der Eingangskammer 92 durch das Simulatorventil 116 umzuleiten. Man beachte, dass das Simulatorventil 116 in 1 im eingeschalteten Zustand dargestellt ist. Somit ist das Simulatorventil 116 ein normalerweise geschlossenes Magnetventil. Man beachte auch, dass der Flüssigkeitsstrom von der Eingangskammer 92 zum Vorratsbehälter 20 geschlossen wird, sobald sich der Durchgang 106 im Eingangskolben 82 an der Dichtung 104 vorbei bewegt.
Während der Dauer eines normalen Bremsereignisses bleibt das Simulatorventil 116 vorzugsweise geöffnet. Auch während des normalen Bremsvorgangs werden die Absperrventile 30 und 32 in sekundäre Stellungen geschaltet, um den Flüssigkeitsstrom aus den Leitungen 36 und 38 durch die Absperrventile 30 und 32 zu verhindern. Vorzugsweise werden die Absperrventile 30 und 32 während der gesamten Dauer eines Zündzyklus aktiviert, z. B. wenn der Motor läuft, anstatt ein- und ausgeschaltet zu werden, um den Geräuschpegel zu minimieren. Man beachte, dass der Primär- und der Sekundärkolben 84 und 86 aufgrund ihrer Durchgänge 136 und 144, die an den Lippendichtungen 132 und 140 vorbei angeordnet sind, nicht in Fluidverbindung mit dem Vorratsbehälter 20 stehen. Die Verhinderung des Flüssigkeitsstroms durch die Absperrventile 30 und 32 sperrt hydraulisch die Primär- und Sekundarkammer 94 und 96 der Bremspedaleinheit 14 und verhindert eine weitere Bewegung des Primär- und Sekundärkolbens 84 und 86.
Es ist allgemein wünschenswert, dass die Absperrventile 30 und 32 während des normalen Bremsmodus aktiviert bleiben, um die Entlüftung des Vorratsbehälters 20 durch die Ringkolbenanordnung 18 sicherzustellen, wie beispielsweise während einer Freigabe des Bremspedals 70 durch den Fahrer. Wie am besten in 1 dargestellt, ermöglicht der im Kolben 206 der Ringkolbenanordnung 18 gebildete Durchgang 244 diese Belüftung.
Bei normalen Bremsbetätigungen, wenn der Pedalsimulator 16 durch Niedertreten des Bremspedals 70 betätigt wird, kann die Ringkolbenanordnung 18 durch das ECU 22 betätigt werden, um die Betätigung der Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d zu bewirken. Die Ringkolbenanordnung 18 wird betätigt, um den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d die gewünschten Druckstufen zur Verfügung zu stellen, verglichen mit dem Druck, der durch die Bremspedaleinheit 14 erzeugt wird, wenn der Fahrer das Bremspedal 70 niedertritt. Das elektronische Steuergerät 22 betätigt den Motor 214, um die Spindel 216 in der ersten Drehrichtung zu drehen. Durch die Drehung der Spindel 216 in der ersten Drehrichtung bewegt sich der Kolben 206 in Vorwärtsrichtung (nach links wie in 1 und 2 dargestellt). Die Bewegung des Kolbens 206 bewirkt einen Druckanstieg in der ersten Druckkammer 240, und Flüssigkeit strömt aus der ersten Druckkammer 240 in die Leitung 254. Die Flüssigkeit kann über das geöffnete erste und zweite Ringkolbenventil 250 und 252 in die Leitung 34 einströmen. Man beachte, dass die Flüssigkeit über eine Leitung 243 in die zweite Druckkammer 242 strömen darf, wenn sich der Kolben 206 in Vorwärtsrichtung bewegt. Druckflüssigkeit aus der Leitung 34 wird über die Absperrventile 30 und 32 in die Leitungen 40 und 42 geleitet. Die Druckflüssigkeit aus den Leitungen 40 und 42 kann durch geöffnete Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 zu den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d geleitet werden, während die Bremslöseventile 52, 56, 60 und 64 geschlossen bleiben. Wenn der Fahrer das Bremspedal 70 abhebt oder loslässt, kann das ECU 22 den Motor 214 betätigen, um die Spindel 216 in der zweiten Drehrichtung zu drehen, wodurch der Kolben 206 die Flüssigkeit aus den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d herauszieht. Die Geschwindigkeit und Entfernung des Rückzugs des Kolbens 206 basiert auf den Anforderungen des Fahrers, der das Bremspedal 70 loslässt, wie durch den Sensor 218 erfasst wird. Unter bestimmten Bedingungen kann die Druckflüssigkeit von den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d beim Rückwärtsfahren des Kugelgewindetriebs 212 helfen, der den Kolben 206 zurück in seine Ruhestellung bewegt.
In einigen Situationen kann der Kolben 206 der Ringkolbenanordnung 18 seine volle Hublänge innerhalb der Bohrung 200 des Gehäuses erreichen, und es ist weiterhin erwünscht, dass zusätzlicher verstärkter Druck an die Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d geliefert wird. Die Ringkolbenanordnung 18 ist eine doppelt wirkende Ringkolbenanordnung, die dazu eingerichtet ist, einen verstärkten Druck auch an die Leitung 34 zu liefern, wenn der Kolben 206 nach hinten (rechts) oder in eine umgekehrte Richtung bewegt wird. Dies hat den Vorteil gegenüber einer herkömmlichen Ringkolbenanordnung, bei der zunächst der Kolben in seine Ruhe- oder Einfahrstellung zurückgebracht werden muss, bevor sie den Kolben wieder vorwärts bewegen kann, um in einer einzelnen Druckkammer Druck aufzubauen. Hat beispielsweise der Kolben 206 seinen vollen Hub erreicht und ist dennoch zusätzlicher verstärkter Druck erwünscht, wird das zweite Ringkolbenventil 252 in seine geschlossene Rückschlagventilstellung geschaltet. Das erste Ringkolbenventil 250 wird in seine Schließstellung deaktiviert. Das elektronische Steuergerät 22 betätigt den Motor 214 in einer zweiten Drehrichtung entgegen der ersten Drehrichtung, um die Spindel 216 in der zweiten Drehrichtung zu drehen. Durch Drehen der Gewindespindel 216 in der zweiten Drehrichtung fährt der Kolben 206 zurück oder bewegt sich in Rückwärtsrichtung (nach rechts wie in 1 und 2 dargestellt). Die Bewegung des Kolbens 206 bewirkt einen Druckanstieg in der zweiten Druckkammer 242, und die Flüssigkeit strömt aus der zweiten Druckkammer 242 in die Leitung 243 und die Leitung 34. Druckflüssigkeit aus der Leitung 34 wird über die Absperrventile 30 und 32 in die Leitungen 40 und 42 geleitet. Die Druckflüssigkeit aus den Leitungen 40 und 42 kann durch die geöffneten Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 zu den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d geleitet werden, während die Bremslöseventile 52, 56, 60 und 64 geschlossen bleiben. Ähnlich wie bei einem Vorwärtshub des Kolbens 206 kann das ECU 22 auch die Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 sowie die Bremslöseventile 52, 56, 60 und 64 selektiv betätigen, um den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d ein gewünschtes Druckniveau zu verleihen. Wenn der Fahrer das Bremspedal 70 während eines druckbeaufschlagten Rückwärtshubs der Ringkolbenanordnung 18 abhebt oder löst, werden das erste und zweite Ringkolbenventil 250 und 252 vorzugsweise in ihre Öffnungsstellung gebracht, obwohl es generell ausreichen würde, wenn nur eines der Ventile 250 und 252 geöffnet wäre. Man beachte, dass beim Übergang aus einem Schlupfregelereignis die ideale Situation darin bestünde, dass die Stellung des Kolbens 206 und das verdrängte Volumen innerhalb der Ringkolbenanordnung 18 genau mit den gegebenen Drücken und Flüssigkeitsvolumina innerhalb der Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d korrelieren. Wenn die Korrelation jedoch nicht exakt ist, kann Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 20 über das Rückschlagventil 258 in die Kammer 240 der Ringkolbenanordnung 18 angesaugt werden.
Während eines Bremsereignisses kann das ECU 22 selektiv die Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 und die Bremslöseventile 52, 56, 60 und 64 betätigen, um den Radbremsen einen gewünschten Druckpegel zu verleihen. Das ECU 22 kann das Bremssystem 10 während ABS, DRP, TC, VSC, regenerativen Bremsvorgängen und autonomen Bremsvorgängen auch durch allgemeine Betätigung der Ringkolbenanordnung 18 in Verbindung mit den Bremsanlegeventilen und den Bremslöseventilen steuern. Selbst wenn der Fahrer des Fahrzeugs nicht auf das Bremspedal 70 tritt, kann das ECU 22 die Ringkolbenanordnung 18 betätigen, um eine Quelle für Druckflüssigkeit bereitzustellen, die auf die Radbremsen gerichtet ist, wie beispielsweise bei einem autonomen Fahrzeugbremsereignis.
Im Falle eines Stromausfalls von Teilen des Bremssystems 10 sieht das Bremssystem 10 ein manuelles Durchschieben oder manuelles Betätigen vor, sodass die Bremspedaleinheit 14 die Leitungen 36 und 38 mit Flüssigkeit unter relativ hohem Druck versorgen kann. Während eines elektrischen Fehlers kann der Motor 214 der Ringkolbenanordnung 18 den Betrieb einstellen und dadurch keine druckbeaufschlagte hydraulische Bremsflüssigkeit aus der Ringkolbenanordnung 18 erzeugen. Die Absperrventile 30 und 32 schalten (oder bleiben) in ihren Stellungen, um den Flüssigkeitsstrom von den Leitungen 36 und 38 zu den Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d zu ermöglichen. Das Simulatorventil 116 wird in seine Schließstellung geschaltet, um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus der Eingangskammer 92 in den Pedalsimulator 16 austritt. Während der manuellen Durchdrückung bewegen sich der Eingangskolben 82, der Primärkolben 84 und der Sekundärkolben 86 nach links, sodass sich die Durchgänge 106, 136, 144 jeweils an den Dichtungen 102, 132 und 140 vorbei bewegen, um einen Flüssigkeitsstrom von ihren jeweiligen Flüssigkeitskammern 92, 94 und 96 zum Vorratsbehälter 20 zu verhindern und dadurch die Kammern 92, 94 und 96 unter Druck zu setzen. Die Flüssigkeit strömt aus den Kammern 94 und 96 in die Leitungen 38 und 36, um die Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d zu betätigen.
Das Bremssystem 10 kann auch zum Kalibrieren verschiedener Komponenten des Bremssystems 10 verwendet werden. So ist beispielsweise in 3 ein Beispiel für ein elektromechanisches, magnetisch betätigtes, allgemein durch 300 gekennzeichnetes Ventil dargestellt, das als Bremsanlegeventil 50, 54, 58 und/oder 62 des Bremssystems 10 verwendet werden kann, das mit Bezug auf 1 dargestellt und beschrieben ist. Der Begriff Bremsanlegeventil (für die Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62) wird in der Automobilbremsindustrie auch als ABS-Absperrventil bezeichnet. Das ECU 22 des Bremssystems 10 kann dazu eingerichtet sein, einen Algorithmus zum Kalibrieren des Ventils 300 vor oder vorzugsweise nach der Montage und Installation des Ventils 300 in das Gehäuse oder den Block zu implementieren, das bzw. der die verschiedenen Komponenten des Bremssystems 10 enthält. Wie im Folgenden ausführlich erläutert, trägt der Algorithmus zur Verbesserung der Raddruckgenauigkeit bei, indem er die Strom-Druck-Kennlinie jedes einzelnen Ventils 300 (Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62) erlernt und dann den zum Ventil 300 gerichteten Strom entsprechend anpasst, um eine gewünschte Leistung zu bereitzustellen. Nach dieser Kalibrierung können dann alle vier Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 gleichmäßiger zueinander als ein Satz von vier nicht kalibrierten Ventilen betätigt werden. Diese Lern- und Ventilsteuerungseinstellung sorgt für ein robusteres und genaueres Schlupfregelsystem, um die leichte Abweichung von Teil zu Teil von einem Ventil 300 zum anderen zu kompensieren. Diese geringfügigen Abweichungen können durch Fertigungstoleranzen bei der Herstellung und Montage der verschiedenen Komponenten des Ventils 300 verursacht werden. Diese geringen Abweichungen können auch durch geringfügige Unterschiede in der Montagelage der Ventilkomponenten innerhalb des Gehäuses oder Blocks verursacht werden. Darüber hinaus kann diese Lern- und Ventilsteuerungsanpassung eine einfache Integration von absichtlichen Hardwarevariationen oder Änderungen, die während der Lebensdauer des Fahrzeugs auftreten können, ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist das Ventil 300 ein Beispiel für ein Ventil, das geeignet ist, mit dem Algorithmus gemäß der vorliegenden Offenbarung kalibriert zu werden. Es ist zu beachten, dass das Ventil 300 nur ein Beispiel für eine kalibrierfähige Ventilkonstruktion ist und dass andere magnetisch betätigte Ventile entsprechend kalibriert werden können. Das Ventil 300 ist so eingerichtet, dass es in einem Block (nicht dargestellt), wie beispielsweise einem Aluminiumblock, untergebracht ist, der verschiedene Leitungen und Flüssigkeitsdurchgänge sowie andere Ventile und Komponenten des Bremssystems 10 aufnimmt. Das Ventil 300 enthält eine stationäre Hülse 310 mit einer darin ausgebildeten zylindrischen zentralen Bohrung 312. Die Hülse 310 ist in einem Ventilkörper 314 montiert. Der Ventilkörper 314 kann Teil des Blocks oder eine davon separate Konstruktion sein. Ein zylindrisch geformter Stößel 316 ist verschiebbar in der zentralen Bohrung 312 der Hülse 310 angeordnet. Der Stößel 316 enthält einen eingezogenen unteren Abschnitt 318, wie in 3 dargestellt. Der untere Abschnitt 318 umfasst ein kugelförmiges Ende 320. Das Kugelende 320 kann am unteren Abschnitt 318, wie in 3 dargestellt, ausgebildet sein oder alternativ durch eine separate Kugel definiert sein, die am Ende des unteren Abschnitts 318 eingebettet ist. Wie im Folgenden näher erläutert, arbeitet das Kugelende 320 mit einem Ventilsitz 370 zusammen, um den Flüssigkeitsstrom durch das Ventil 300 zu steuern. Der Stößel 316 wird durch eine Schraubenfeder 322 nach oben vorbelastet. Ein oberes Ende der Feder 322 ist mit einer Schulter 324 verbunden, die am unteren Abschnitt 318 des Stößels 316 ausgebildet ist. Das untere Ende der Schraubenfeder 322 ist mit einer inneren Schulter 326 verbunden, die innerhalb der zentralen Bohrung 312 der Hülse 310 ausgebildet ist.
Das Ventil 300 umfasst ferner einen Rohranker 330, der über der Hülse 310, wie in 3 dargestellt, durch eine becherförmige dünnwandige Abdeckung 332 angebracht ist. Der Anker 330 ist beweglich in der Abdeckung 332 gelagert und in vertikaler Richtung zur Hülse 310 beweglich. Der Anker 330 greift über eine Kugel 336, die mit einem oberen Ende 338 des Stößels 316 in Kontakt steht, in einen oberen Abschnitt 334 des Stößels 316 ein. Der Anker 330 ist von elektrischen Spulen (nicht dargestellt) umgeben, die teilweise den Magnetabschnitt des Ventils 300 definieren.
Der Ventilkörper 314 enthält eine mehrstufige Bohrung 340, die durch sie hindurch ausgebildet ist, um den Flüssigkeitsstrom durch das Ventil 300 zu ermöglichen. Der untere Abschnitt der Bohrung 340 definiert einen Durchgang 342, der in Fluidverbindung mit entweder der Leitung 40 oder 42 steht, wie in 1 dargestellt. Die Leitungen 40 und 42 stehen in Fluidverbindung mit den Dreiwege-Absperrventilen 30 und 32. Der obere Abschnitt der Bohrung 340 des Ventilkörpers 314 definiert seitliche Durchgänge 344 (oder Durchgang). Die Durchgänge 344 stehen in Fluidverbindung mit einer der Leitungen 350, 354, 358 oder 362, wie in 1 dargestellt. Die Leitungen 350, 354, 358 und 362 führen zu den Bremszylindern der Radbremsen 12a, 12b, 12c und 12d.
Wie in 3 und 4 dargestellt, ist im Ventilkörper 314 ein stationärer Ventilsitz 370 angebracht. Der Ventilsitz 370 befindet sich angrenzend, aber beabstandet vom Kugelende 320 des unteren Abschnitts 318 des Stößels 316. Der Ventilsitz 370 kann eine entsprechende Kugelform aufweisen, die der Kugelform des Kugelendes 320 des Stößels 316 entspricht. In der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsform kann der Ventilsitz 370 auf einem gestanzten Hohlkörper 372 gebildet werden, der fest zwischen der Hülse 310 und dem Ventilkörper 314 montiert ist. Natürlich kann der Ventilsitz 370 durch beliebige geeignete Maßnahmen gebildet und im Ventilkörper 314 integriert sein. Der Ventilkörper 314 kann auch eine Filteröffnung 374 enthalten, die eine feste Öffnung definiert, durch die die Flüssigkeit strömt. Die Lagebeziehung zwischen dem Kugelende 320 und dem Ventilsitz 370 definiert eine variable Öffnung, wie im Folgenden erläutert wird.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des magnetisch betätigten Ventils 300 erläutert. Die Durchflussrate durch das Ventil 300 kann durch Steuern der Lagebeziehung zwischen dem Kugelende 320 des beweglichen Stößels 316 und dem festen Ventilsitz 370 verändert werden. Diese Lagebeziehung definiert eine variable Öffnung und ändert die Fläche oder das Volumen des Spaltes, durch den die Flüssigkeit durch das Ventil 300 fließt. Das Ventil 300 ist als normalerweise geöffnetes Ventil ausgelegt, sodass bei fehlender elektrischer Stromzufuhr zum Ventil 300 (stromloser Zustand) das Kugelende 320 vom Ventilsitz 370 beabstandet ist. Somit kann Flüssigkeit zwischen den Durchgängen 340 und 342 fließen. Wenn das Ventil 300 für eines der Bremsanlegeventile, wie beispielsweise das Bremsanlegeventil 54, verwendet würde, kann Flüssigkeit frei durch das Ventil 54 zwischen der Radbremse 12b und dem Dreiwege-Absperrventil 30 fließen, wenn sich das Ventil 54 im stromlosen Zustand befindet.
Um das Ventil 300 mit Strom zu versorgen, wird ein elektrischer Strom durch die den Anker 330 umgebenden Spulen (in 3 und 4 nicht dargestellt) geleitet. Der elektrische Strom durch die Spulen erzeugt ein Magnetfeld. Das Magnetfeld übt eine Kraft auf den Anker 330 aus, die den Anker 330 nach unten zieht, wie in 3 dargestellt. Durch die Abwärtsbewegung des Ankers 330 übt die Kugel 336 eine Kraft auf das obere Ende 338 des Stößels 316 aus und treibt damit den Stößel 316 ebenfalls nach unten. Der Stößel 316 ist verschiebbar in der Mittelbohrung 312 der Hülse 310 montiert. Diese Abwärtsbewegung des Stößels 316 wirkt der Vorspannung der Feder 322 entgegen und drückt die Feder 322 zusammen. Ist ausreichend Strom angelegt, bewegt sich der Stößel 316 nach unten, bis das Kugelende 320 vollständig auf dem Ventilsitz 370 sitzt, wodurch die Fluidverbindung zwischen den Durchgängen 342 und 344 unterbrochen wird. Wie vorstehend ausgeführt, kann die Durchflussrate durch das Ventil 300 durch Steuern der Lagebeziehung (Spalt) zwischen dem Kugelende 320 und dem Ventilsitz 370 verändert werden. Dies wird durch Variieren des angelegten Stroms (I in Ampere) an den Spulen gesteuert, um den Spalt zu verändern, durch den die Flüssigkeit durch das Ventil 300 fließt.
Das Verhalten des Ventils 300 wird durch verschiedene Kräfte beeinflusst, die auf die Komponenten des Ventils 300 wirken. Dazu gehören Magnetkräfte, hydraulische Kräfte, Federkräfte und Dämpfungskräfte. Unter Bezugnahme auf 3 ist eine der Kräfte, die das Verhalten des Ventils 300 beeinflussen, die Magnetkraft F_M, die über den Anker 330 und die Kugel 336 auf den Stößel 316 wirkt. Die Magnetkraft F_M ist eine Funktion des angelegten Stroms und der Stellung des Stößels 316. Der Magnetkraft F_M steht eine Kombination aus einer hydraulischen und einer Federkraft F_HS gegenüber, die auf den Stößel 316 wirkt. Die hydraulische Kraft ist eine Funktion des Flüssigkeitsdrucks, der sowohl in statischer Form (angelegter Differenzdruck) als auch in dynamischer Form durch die Auswirkungen der Durchflussrate (Bernoulli-Prinzip) auf den Stößel 316 wirkt, sowie der Flüssigkeitsviskosität in Abhängigkeit von der Flüssigkeitstemperatur. Die Federkraft wird aus den Druckkräften der Schraubenfeder 322 erzeugt und ist ein Faktor für die festen und statischen Federkonstanteneigenschaften der Feder. Das Verhalten des Ventils 300 wird auch durch Dämpfungskräfte wie Reibungskräfte, Bewegungsabläufe und Hysterese (eine Verzögerung als Reaktion auf eine Kraft) beeinflusst.
Aufgrund des Einflusses der oben beschriebenen Kräfte ist der für die Betätigung des Ventils 300 erforderliche Strom eine nichtlineare Funktion von Differenzdruck und Flüssigkeitsdurchflussrate. In 5 ist ein Beispiel für eine grafische Darstellung oder eine Nachschlagetabelle des Verhaltens des Ventils 300 dargestellt. Die Grafik enthält verschiedene Ströme (von 0 Ampere bis 1,7 Ampere), die in Bezug auf die Flüssigkeitsdurchflussrate in der vertikalen Achse (Y), gemessen in cm³/s, und den Differenzdruck, gemessen in bar entlang der horizontalen Achse (X), dargestellt sind. Diese grafische Darstellung zeigt, dass der für eine gegebene Durchflussrate erforderliche Strom eine nichtlineare Anwendung erfordert. Um das Ventil 300 auf diese nichtlineare Weise zu steuern und zu kalibrieren, ist es generell nicht wünschenswert, jeden Punkt in der Nachschlagetabelle von 5 einzustellen. Dies würde einen äußerst unerwünschten Aufwand erfordern. Daher wird während des Kalibriervorganges davon ausgegangen, dass ein möglicher Versatz- und Verstärkungsfehler in gleicher Weise auf alle Durchflussraten angewendet wird. Wie in 6 dargestellt, wird eine relativ geringe Durchflussrate von etwa 4,0 ml/s gewählt, um den Kalibriervorgang aufgrund seiner wünschenswerten Eigenschaften durchzuführen. Man beachte, dass eine sehr geringe Durchflussrate, wie etwa 1,1 ml/s, zu langsam ist, um das Verstärkungsdruckniveau zu erreichen, sodass dieser niedrige Wert während des Kalibriervorgangs nicht verwendet wird.
Der Kalibriervorgang ist allgemein in eine Referenzphase, eine Versatzlernphase und eine Verstärkungslernphase unterteilt. Der Kalibriervorgang umfasst vorzugsweise das Bestimmen sowohl einer Versatzkorrektur als auch eines Verstärkungsfaktors für eine bestimmte Durchflussrate. Die Versatz- und Verstärkungskorrekturen werden dann auf alle Datenpunkte (alle Durchflussraten) der Tabelle angewendet. Die grafische Darstellung von 7 veranschaulicht diesen Kalibriervorgang. In Bezug auf die Versatzkorrektur wird die gesamte Kennlinie um den durch die Gleichung (I_NOMINAL ± I_CORRECTED [mA]) bestimmten Korrekturwert verschoben, wie in 7 dargestellt. In Bezug auf die Verstärkungskorrektur wird zu allen durch die Gleichung (I_NOMI-NAL(Δp) ± f_CORRECTED [%] * Δp) bestimmten Datenpunkten ein Prozentsatz des Nennstroms addiert.
Unter Bezugnahme auf 8 wird der Kalibriervorgang in Bezug auf den Betrieb des Bremssystems 10 beschrieben. Das in 8 dargestellte Bremssystem 10 ist nahezu identisch mit dem in 1 dargestellten Bremssystem 10 und wird zu diesen Erklärungszwecken als das gleiche Bremssystem betrachtet, auch wenn geringfügige Abweichungen in den dargestellten Ausführungsformen vorliegen. In diesem Beispiel wird der Kalibriervorgang in Bezug auf das Ventil 54 beschrieben und dargestellt, das der Radbremse 12b entspricht. Die Kalibrierung der weiteren Bremsanlegeventile 50, 58 und 62 kann in ähnlicher Weise durchgeführt werden und wird daher hier nicht noch einmal beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Einbeziehung der Ringkolbenanordnung 18 und ihre Fähigkeit, einen konstanten Durchfluss innerhalb des Bremssystems 10 zu liefern, das Bremssystem 10 ideal für den Kalibriervorgang geeignet macht.
Vor der Kalibrierung ist das Bremssystem 10 vorzugsweise so eingerichtet, dass die Dreiwege-Absperrventile 30 und 32 in ihre eingeschalteten Stellungen gebracht werden, wie in 8 dargestellt. Dadurch wird verhindert, dass der Flüssigkeitsstrom aus der Bremspedaleinheit 14 über die Leitungen 36 und 38 durch die Dreiwege-Absperrventile 30 und 32 fließt. Zusätzlich ermöglicht dies, dass der Flüssigkeitsstrom vom Ausgang der Ringkolbenanordnung 18 durch das Dreiwege-Absperrventil 30 zum Bremsanlegeventil 54 fließt. Außerdem sollte vor dem Kalibriervorgang das Simulatorventil 116, wie in 8 dargestellt, in seine geöffnete Stellung gebracht werden, um den Flüssigkeitsstrom von der Bremspedaleinheit 14 zum Pedalsimulator 16 zu ermöglichen, falls die Bremspedaleinheit 14 während des Kalibriervorgangs betätigt wird. Zusätzlich sollten die verbleibenden drei Bremsanlegeventile 50, 58 und 62, wie in 8 dargestellt, in ihre vollständig geschlossene Stellung gebracht werden, sodass die gesamte Flüssigkeit aus dem Ausgang der Ringkolbenanordnung 18 durch das Bremsanlegeventil 54 geleitet wird.
Während der Referenzphase des Kalibriervorgangs wird die Ringkolbenanordnung 18 betätigt, um einen konstanten Flüssigkeitsstrom zum Bremsanlegeventil 54 bereitzustellen. Das der Radbremse 12b zugeordnete Bremslöseventil 56 sollte in seine geöffnete Stellung gebracht werden. Man beachte, dass das Bremslöseventil 56 in 8 nicht schematisch in seiner geöffneten Stellung dargestellt ist. Das Öffnen des Bremslöseventils 56 sorgt für eine relativ geringe konstante Steifigkeit während des Vorgangs und erzeugt einen minimalen Gegendruck, da die Flüssigkeit frei zum Vorratsbehälter 20 (Tank T3) fließen kann.
Um den Kalibriervorgang für das Bremsanlegeventil 54 einzuleiten, wird die Ringkolbenanordnung 18 betätigt, um einen konstanten Flüssigkeitsstrom zum Bremsanlegeventil 54 zu gewährleisten. Wie vorstehend in Bezug auf den Betrieb der Ringkolbenanordnung 18 erläutert, sollte das erste Ringkolbenventil 250 in seine geöffnete Stellung gebracht werden, wie in 8 dargestellt. Das zweite Ringkolbenventil 252 sollte in seiner geöffneten Stellung bleiben.
Wenn der Kalibriervorgang eingeleitet werden soll, steuert das ECU 22 den Kolben innerhalb der Ringkolbenanordnung 18 mit einer konstanten Vorwärtsgeschwindigkeit, um einen konstanten Ausgangsdurchfluss zu gewährleisten. So hat sich beispielsweise ein Durchfluss von etwa 4,0 ml/s, der dem Bremsanlegeventil 54 zugeführt wird, als ausreichend erwiesen. Das ECU 22 versorgt dann die Magnetspule des Bremsanlegeventils 54 mit einem konstanten Strom, wie zum Beispiel dem, um einen Druck von etwa 3 bar zu erreichen. Der anliegende Verstärkungsdruck wird dann über den Drucksensor 158 gemessen. Der an das Bremsanlegeventil 54 angelegte Strom wird so lange angepasst, bis der erforderliche Solldruck über das Bremsanlegeventil 54 erfasst wird. Nachdem der anliegende Strom zum Erreichen des Solldrucks angepasst wurde, wird der anliegende Strom mit den entsprechenden Versatz- und Verstärkungskorrekturen, wie vorstehend erläutert, im nichtflüchtigen RAM gespeichert.
9 ist ein Beispiel für eine Lernsequenz (APC = Adaptive Pressure Calibration) relativ zur Zeit entlang der horizontalen Achse. Wie dargestellt, wird während des Kalibriervorgangs ein Verstärkungsdruck erzeugt. Ein Druck von 10 bar kann für einen Versatzkalibriersollwert geeignet sein. Ein Druck von etwa 50 bar kann für einen Verstärkungskalibriersollwert geeignet sein. Man beachte, dass der Kalibrierdrucksollwert trimmbar ist. Vorzugsweise enthält jede Kalibrierung für die Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 eine Referenzsequenz, 4 Versatzkalibriersequenzen und eine Verstärkungskalibriersequenz. Vorzugsweise besteht jede Kalibriersequenz aus Zuständen, die ein trimmbares Timing aufweisen. Vorzugsweise wird zwischen jeder Ventilkalibrierung eine Zeit von ca. 1 Sekunde erzeugt. 9 stellt die Kalibrierung für vier ABS-Absperrventile („ABSISO“-Ventile) dar. Jede Ventilkalibrierung besteht aus mehreren Sequenzen. Beispielsweise liegt eine ABSISO0-Ventilkalibrierungskurve (Element 200) zwischen 0 Sekunden und 4,5 Sekunden. Eine ABSIS01-Ventilkalibrierungskurve (Element 202) liegt zwischen 4,5 Sekunden und 9 Sekunden. Eine ABSISO2-Ventilkalibrierungskurve (Element 204) liegt zwischen 9 Sekunden und 13,5 Sekunden. Eine ABSISO3-Ventilkalibrierungskurve (Element 206) liegt zwischen 13,5 Sekunden und 17,5 Sekunden.
In 9 ist die Y-Achse (Element 208) ganz links der Strom (in Ampere) zu dem ABSISO-Ventil. Dies ist der Strom, der zum Ansteuern eines bestimmten ABSISO-Ventils verwendet wird. Es wird gezeigt, dass der Strom bei der ersten ABSISO0-Ventilkalibrierung durch verschiedene Höhen geht, bis der Ziel-Verstärkungsdruck erreicht ist. Die Y-Achse (Element 210), bei der es sich um die zweite von ganz links handelt, stellt den Verstärkungsdruck dar, der erzielt wird (in bar). Die Ziel-Verstärkungsdruck-Kurve (Element 212) wird auch gezeigt. Die Ziel-Verstärkungsdruck-Kurve (Element 212) und die Kurve des erzielten Verstärkungsdrucks (Element 214) sind auf derselben Skala, um zu zeigen, dass die Kalibrierung erfolgt ist, wenn die Messung des „erzielten Verstärkungsdrucks“ auf den „Ziel-Verstärkungsdruck“ abgestimmt ist. Durch Vergleich der beiden zuvor erwähnten Kurven kann bestimmt werden, ob der korrekte Stromversatz erzielt wurde, und ein Verstärkungswert kann bestimmt werden. Bezüglich der Y-Achse (Element 218) ganz rechts in 9 können die Messungen für den Raddruck (Raddruckkurve - Element 216) an den Rädern gezeigt werden (in bar). Die Raddruckkurve 216 wird im unteren Teil der grafischen Darstellung von 9 angezeigt, was zeigt, dass der Raddruck minimal ist und von dem Fahrer nicht wahrgenommen wird.
Der Kalibriervorgang für jedes der vorstehend beschriebenen Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 kann zu jedem geeigneten Zeitpunkt der Lebensdauer des Bremssystems 10 durchgeführt werden. Vorzugsweise wird zunächst im Werk oder in der Fertigungsstätte nach der Montage des Fahrzeugs, in dem das Bremssystem 10 eingebaut wird, ein Kalibriervorgang durchgeführt. Darüber hinaus können auch periodische oder wartungsbedingte Kalibrierungen basierend auf einer Zündzahl durchgeführt werden, die vorzugsweise während der Stillstandsphase des Fahrzeugs durchgeführt werden. Natürlich kann der Diagnoseservice jederzeit einen Kalibriervorgang durchführen, z. B. wenn während der Lebensdauer des Fahrzeugs am Bremssystem 10 gearbeitet wird.
Bei einem Kalibriervorgang im Montagewerk steht das Fahrzeug vorzugsweise im Stillstand, wenn dieser Kalibriervorgang durchgeführt wird. Während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, sollte der Kalibriervorgang im Werk so oft wie nötig für jeden Zündzyklus durchgeführt werden. Ein Beispiel wären maximal 4 insgesamt mit jeweils maximal 2 pro Ventil. Darüber hinaus sollte der Kalibriervorgang im Werk nicht unendlich ablaufen, z. B. maximal 50 Zündzyklen. Außerdem sollte der Kalibriervorgang im Werk nicht laufen, während ein Prüfgerät an das Fahrzeug angeschlossen ist.
10 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels von Befehls- und Sensormesswerten während eines Kalibriervorgangs, der in einer Fertigungsstätte nach der Erstinstallation des Bremssystems in einem Fahrzeug durchgeführt wird. Vorzugsweise kalibriert dieser Kalibriervorgang möglichst viele der Bremsanlegeventile innerhalb einer zulässigen Abschaltprüfzeit. Wenn der Abschalttest zu Ende geht, kann der Kalibriervorgang abbrechen und die entsprechenden Informationen im nichtflüchtigen RAM speichern. Gemäß der Darstellung in 10 beginnt die erste ABSISO0-Ventilkalibrierung (als Element 250 gezeigt) bei 16,5 Sekunden, dann werden die Kalibrierungen für ABSISO1 (als Element 252 gezeigt) bzw. ABSISO2 (als Element 254 gezeigt) durchgeführt. Jedoch hat gemäß der Darstellung in 10 die ABSISO3-Kalibrierungskurve begonnen, wurde jedoch nicht zu Ende geführt, da die zugemessene Abschaltprüfzeit auslief. APC(Kalibrierung) ist Teil des Abschalttests. Die Y-Achse (Element 220) links in 10 misst die als Element 222 gezeigte „Ziel-Ringkolbenhub-Kurve“ (in mm) in Bezug auf die als Element 224 gezeigte „Ist-Ringkolbenhub-Kurve“ (auch in mm). Die Y-Achse (Element 226) rechts in 10 wird zum Messen der als Element 228 gezeigten Kurve des „erzielten Verstärkungsdrucks“ (in bar) (weiße Kurve) in Bezug auf die als Element 230 gezeigte „Ziel-Verstärkungsdruck“-Kurve (blaue Kurve) verwendet.
11 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für einen lernenden Kalibriervorgang im Werk nach einem nächsten Zündzyklus, wobei die Kalibrierung an einem nicht kalibrierten Ventil durchgeführt wird. 11 stellt nur eine ABSISO-Ventilkalibrierung zwischen 16,5 Sekunden dar. Dies ist ein von einem vorherigen Zündzyklus fortgesetzter Test, da bei dem vorherigen Zündzyklus Daten für nur 3 von 4 ABSISO-Ventilen erfasst wurden. Die Y-Achse 220 links in 11 misst die als Element 222 gezeigte „Ziel-Ringkolbenhub-Kurve“ (in mm) in Bezug auf die als Element 224 gezeigte „Ist-Ringkolbenhub-Kurve“ (auch in mm). Die Y-Achse 226 rechts in 11 wird zum Messen der als Element 228 gezeigten Kurve des „erzielten Verstärkungsdrucks“ (in bar) in Bezug auf die als Element 230 gezeigte „Ziel-Verstärkungsdruck“-Kurve verwendet.
In Bezug auf einen Kalibriervorgang, der bei regelmäßigen oder Wartungsarbeiten durchgeführt wird, ist es ebenfalls vorzuziehen, dass diese Kalibrierung bei Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dieser Kalibriervorgang kann bei Fahrzeugabschaltung durchgeführt werden, wird aber vorzugsweise für einen begrenzten Zeitraum durchgeführt, z. B. nicht länger als etwa 20 Sekunden. Dieser Kalibriervorgang kann nach einer normalen Nachlaufprüfung und einer statischen Dichtheitsprüfung des Bremssystems 10 durchgeführt werden. Aus Zeitgründen kann der Kalibriervorgang eine Ventilkalibrierung pro Zündzyklus durchführen. 12 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels von Befehls- und Sensormesswerten während eines Kalibriervorgangs, der periodisch während einer Wartung durchgeführt wird.
Es wird empfohlen, dass der Kalibriervorgang einmalig zu Beginn der Fahrzeuglebensdauer für jedes der Bremsanlegeventile 50, 54, 58 und 62 während einer hydraulischen Abschaltprüfung des Bremssystems 10 durchgeführt wird. Nachdem dies erfolgreich abgeschlossen wurde, sollte das Kalibrierprotokoll in den Wartungsmodus oder den periodischen Modus wechseln. Der Wartungsmodus kann dann während der Testphase des hydraulischen Abschaltens des Fahrzeugs ausgeführt werden. So könnte beispielsweise der Kalibriervorgang für die Wartung nach jeweils 500 Zündungen ablaufen. Ein einzelner Kalibriervorgang kann an einem Bremsanlegeventil pro Zündzyklus über vier Zündzyklen verteilt durchgeführt werden. Die Zeit für jede Ventilkalibrierung sollte eine begrenzte Zeitspanne, wie beispielsweise etwa 5 Sekunden, nicht überschreiten, um den Fahrzeughalter nicht zu belasten oder versehentlich auf ein Nichtproblem hinzuweisen. Bei einer kleinen Wartezeit zwischen den Ventilkalibrierungen sollte die gesamte Kalibrierzeit 20 Sekunden +/- 4 Sekunden nicht überschreiten. Natürlich ist die tatsächliche Kalibrierzeit abhängig von der Versatz- und Verstärkungskorrektur der Ventile. Wird eine Ventilkalibrierung unterbrochen, sollte der Vorgang für dieses bestimmte Ventil im nächsten Zündzyklus wiederholt werden, bis das Ventil erfolgreich kalibriert ist.
Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 12 wird lediglich eine ABSISO-Ventilkalibrierung durchgeführt, die bei 17 Sekunden beginnt. APC-Lernen bei Wartung wird für die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs angesetzt. Die Y-Achse 220 links in 12 misst die als Element 222 gezeigte „Ziel-Ringkolbenhub-Kurve“ (in mm) in Bezug auf die als Element 224 gezeigte „Ist-Ringkolbenhub-Kurve“ (auch in mm). Die Y-Achse rechts in 10 wird zum Messen der als Element 228 gezeigten Kurve des „erzielten Verstärkungsdrucks“ (in bar) in Bezug auf die als Element 230 gezeigte „Ziel-Verstärkungsdruck“-Kurve verwendet.
In Bezug auf die verschiedenen Ventile des Bremssystems 10 beziehen sich die hierin (einschließlich der Ansprüche) verwendeten Begriffe „bedienen“ oder „bringen“ (oder „betätigen“, „bewegen“, „positionieren“) nicht unbedingt auf das Erregen der Magnetspule des Ventils, sondern beziehen sich vielmehr auf das Versetzen oder Schaltenlassen des Ventils in eine gewünschte Stellung oder einen gewünschten Ventilzustand. So kann beispielsweise ein magnetisch betätigtes normalerweise geöffnetes Ventil in eine geöffnete Stellung gebracht werden, indem das Ventil einfach in seinem stromlosen normalerweise geöffneten Zustand verbleibt. Das Betätigen des normalerweise geöffneten Ventils in eine geschlossene Stellung kann das Erregen der Magnetspule mit einschließen, um interne Einrichtungen des Ventils zu bewegen, um den Durchfluss von Flüssigkeit zu sperren oder zu verhindern. Der Begriff „betätigen“ sollte daher nicht so verstanden werden, dass dadurch das Ventil in eine andere Stellung bewegt wird oder eine zugehörige Magnetspule des Ventils immer mit Strom versorgt wird.
Das Prinzip und die Funktionsweise der vorliegenden Offenbarung wurden in ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert und veranschaulicht. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Offenbarung anders als konkret erklärt und veranschaulicht ausgeführt werden kann, ohne von ihrem Wesen oder Umfang abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62796306 [0001]

Claims

Verfahren zum Kalibrieren eines magnetisch betätigten Ventils innerhalb eines Bremssystems, umfassend: (a) Bereitstellen eines Bremssystems mit einer Flüssigkeitsdruckquelle: (b) Bereitstellen eines Ventils mit einer Magnetspule, und wobei das Ventil in Fluidverbindung mit der Flüssigkeitsdruckquelle steht; (c) Betreiben der Flüssigkeitsdruckquelle, um einen konstanten Flüssigkeitsstrom zum Ventil bereitzustellen; (d) Erregen der Magnetspule des Ventils mit einem konstanten Strom, sodass Flüssigkeit durch das Ventil fließt; (e) Messen des Drucks der am Ventil fließenden Flüssigkeit; (f) Anpassen des an die Magnetspule geleiteten Stroms, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist; (g) Speichern eines Nennstromwertes des Stroms, der zum Erhalten des vorbestimmten Drucks erforderlich ist; und (h) Kalibrieren des Ventils durch Addieren eines Korrekturversatzfaktors zum Nennstromwert für eine zukünftige Betätigung der Magnetspule des Ventils.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner Kalibrieren des Ventils zum Hinzufügen eines Korrekturverstärkungsfaktors durch Addieren eines Prozentsatzes des Nennstroms zu allen Datenpunkten der zukünftigen Betätigung des Magnetventils.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren zum Kalibrieren des Ventils nach der Erstmontage des Ventils und dem Einbau in das Bremssystem durchgeführt wird und wobei regelmäßige Kalibrierungen des Ventils während der Lebensdauer des Bremssystems durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (e) der Druck der Flüssigkeit durch einen Drucksensor des Bremssensors gemessen wird, der sich in der Leitung zwischen der Flüssigkeitsdruckquelle und dem Ventil befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitsdruckquelle eine Ringkolbenanordnung ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Ringkolbenanordnung ein Gehäuse aufweist, das eine Bohrung darin definiert, wobei die Ringkolbenanordnung einen Kolben umfasst, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, um Flüssigkeit innerhalb einer Druckkammer mit Druck zu beaufschlagen, wenn der Kolben in einer ersten Richtung bewegt wird, und wobei die Ringkolbenanordnung ferner ein elektrisch betriebenes Linearstellglied zum Bewegen des Kolbens innerhalb der Bohrung umfasst.