DE19523355A1

DE19523355A1 - Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19523355A1
Application number: DE19523355A
Authority: DE
Inventors: Wataru Ozawa; Iwao Ono; Toyohiko Ishikawa; Koji Sakai
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1996-01-04
Also published as: JPH0811693A; US5655818A

Description

Die Erfindung betrifft eine Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeug.

Bei einer herkömmlichen Antiblockiersteuerung für ein Fahr zeug wird eine große Druckdifferenz zwischen der Eingangs seite und der Ausgangsseite des Einlaßventils erzeugt. Außer dem ist eine Öffnung mit kleinem Durchmesser in den Bremslei tungen vorgesehen, um die Rate des Druckanstieges in den Bremsleitungen einzustellen.

Bei einer derartigen herkömmlichen Antiblockiersteuerung tre ten jedoch die folgenden Schwierigkeiten auf. Da eine große Druckdifferenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangs seite des Einlaßventiles erzeugt wird, werden dann, wenn eine plötzliche Druckänderung beim Öffnen und Schließen des Ein laßventils auftreten, Vibrationen und Geräusche hervorgeru fen. Die Öffnungen mit kleinen Durchmessern in den Bremslei tungen stellen eine empfindliche Stelle der Drosselung wäh rend des normalen Bremsvorganges dar. Die Druckverstärkung mit Einpulsbetrieb des Einlaßventils ist viel zu groß, um eine präzise Antiblockiersteuerung zu erzielen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anti blockiersteuerung für Fahrzeuge anzugeben, bei der die Erzeu gung von Vibrationen und Geräuschen in zuverlässiger Weise verhindert wird, wobei zugleich ein besseres Ansprechverhal ten auf die Betätigung des Bremspedals beim normalen Bremsbe trieb erreicht wird.

Mit der erfindungsgemäßen Antiblockiersteuerung wird die Auf gabe in zufriedenstellender Weise gelöst. Dabei wird in vor teilhafter Weise erreicht, daß der hydraulische Druck der Bremsen genau gesteuert werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Antiblockiersteue rung besteht darin, daß die Druckdifferenz zwischen der Ein gangsseite und der Ausgangsseite des Einlaßventils minimal gemacht wird, so daß sich beim Öffnen und Schließen des Ein laßventils das Auftreten von Vibrationen und Geräuschen ver hindern läßt. Auch ein Pulsieren zwischen dem Einlaßventil und dem Radbremszylinder wird minimal.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Antiblockiersteue rung besteht darin, daß die Bremsleitungen nicht in starkem Maße enger gemacht werden müssen, was ein besseres Ansprech verhalten auf die Pedalbetätigung während des normalen Brems vorganges ergibt. Das Druckregelventil minimiert die Druck differenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Einlaßventils, so daß der Druckanstieg in dem Radzylinder bei einem Impuls des Einlaßventils minimal wird. Dies ermög licht ein feine Steuerung des Druckes des Radzylinders als Funktion des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche.

Insbesondere kann die Bremssteuerung bei einer Straßenober fläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten verbessert werden.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bremsleitungen der Antiblockiersteuerung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Änderungen des hydraulischen Druckes in den Bremsleitungen;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus der ABS- Steuereinrichtung;

Fig. 4 ein Layout zur Erläuterung, wo die Druckregelventile in den Bremsleitungen vorgesehen sind, die in einer X-Konfiguration verbunden sind;

Fig. 5 ein Layout zur Erläuterung, wo die Druckregelventile in den Bremsleitungen angeordnet sind, die in einer H-Konfiguration miteinander verbunden sind; und in

Fig. 6 ein weiteres Layout zur Erläuterung, wo die Druckre gelventile in den Bremsleitungen angeordnet sind, die in einer H-Konfiguration miteinander verbunden sind.

Zusammenfassung der Antiblockiersteuerung

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 3 Bezug genommen, die den allgemeinen Aufbau eines Antiblockiersystems zeigt. Wenn in einer Antiblockiersteuerung 1, die kurz als ABS-Steuerung be zeichnet wird, ein Bremspedal 11 betätigt wird, so wird ein Hydraulikfluid aus einem Hauptreservoir 13 zugeführt und ein hydraulischer Druck mit einem Hauptzylinder 12 erzeugt, der über eine ABS-Bremsdruck-Erzeugungseinrichtung 2 an die je weiligen Radbremszylinder 14 jedes Rades 15, 16, 17 und 18 angelegt wird, um das Fahrzeug abzubremsen. Beispielsweise bezeichnen 15 das Rad vorn links, 18 das Rad vorn rechts, 17 das Rad hinten links und 16 das Rad hinten rechts.

Ein Radgeschwindigkeitssensor 31 mißt die Drehzahl jedes Ra des und überträgt diese Signale zu einer elektronischen Steuereinheit 3, welche die Information verwendet, um die Rate der Abbremsung und das Schlupfverhältnis der Räder zu berechnen. Wenn das Bremsen fortschreitet und dabei die Rate der Abbremsung jedes Rades einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, so treibt die elektronische Steuereinheit 3 die Bremsdruck-Erzeugungseinrichtung 2, um ein Rutschen der jeweiligen Räder 15 bis 18 zu steuern bzw. zu verhindern.

Bremsdruck-Erzeugungseinrichtung

Die Bremsdruck-Erzeugungseinrichtung wird im einzelnen anhand von Fig. 1 der Zeichnungen erläutert. Wenn bei einer Brems druck-Erzeugungseinrichtung 2 das Bremspedal 11 betätigt wird und das Bremsen normal abläuft, so wird der Bremsdruck über den Hauptzylinder 12, eine Bremsleitung A, bin Druckregelven til 4, eine Bremsleitung B, ein Einlaßventil 21 und eine Bremsleitung C an den jeweiligen Radbremszylinder 14 ange legt.

In einem Antiblockierzustand wird durch die Wirkung des Ein laßventils 21, eines Auslaßventils 22 und einer Pumpe 23 der Bremsdruck von dem Radbremszylinder 14 über die Bremsleitung C und das Auslaßventil 22 einem Hilfsreservoir 24 zugeführt. Weiterhin wird das Bremsfluid mit dem entsprechenden Brems druck dem jeweiligen Radbremszylinder 14 über die Pumpe 23, eine Bremsleitung D, das Druckregelventil 4, die Bremsleitung B, das Einlaßventil 21 und die Bremsleitung C zugeführt. Das wiederholte Zuführen und Ablassen des Bremsdruckes zu und von dem Radbremszylinder 14 steuert den Bremsvorgang.

Druckregelventil

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der das Druckregelventil 4 der Bremsdruck-Erzeugungseinrichtung 2 dargestellt ist. Man erkennt, daß das Druckregelventil 4 einen Kolben 42 aufweist, der im Inneren eines Ventilzylin ders 41 angeordnet ist, der mit den Bremsleitungen A und D verbunden ist. Das eine Ende des Kolbens 42 hat eine Ventil anordnung 46, die der Bremsleitung B gegenüberliegt. Die Ven tilanordnung 46 weist einen Ventilsitz 43 und einen Ventil körper auf und arbeitet in der Weise, daß sie den Zugang der Bremsleitung B zu den Bremsleitungen A und D öffnet und schließt. Das andere Ende des Kolbens 42 ist mit einer Dich tung 47 dicht abgedichtet und liegt der Bremsleitung C über eine Öffnung O gegenüber.

Der Kolben 42 wird von einer Feder 45 beaufschlagt, die sich an dem Ventilzylinder 41 abstützt und den Kolben 42 in Rich tung des Ventilsitzes 43 vorspannt, so daß er normalerweise gegen einen Vorsprung 44 des Ventilsitzes 43 anliegt. Die Re lation zwischen dem hydraulischen Druck der Bremsleitungen B und C wird bestimmt durch die Schubkraft des Kolbens 42, der in die Richtung des geringeren Druckes drückt, wenn die je weiligen hydraulischen Drücke in den Bremsleitungen A und B auf die beiden Seiten des Ventilsitzes 43 wirken. Diese Rela tion wird bestimmt durch die resultierende Kraft der Feder 45 und die Schubkraft des Kolbens 42, der in die Richtung des geringeren Druckes schiebt bzw. drückt, wenn die hydrauli schen Drücke in den Bremsleitungen B und C auf die beiden Seiten der Dichtung 47 wirken.

Ferner kann die Druckdifferenz zwischen dem hydraulischen Druck der Bremsleitung B und dem hydraulischen Druck der Bremsleitung C relativ zu dem Druck des Hauptzylinders 12 so eingestellt oder vorgegeben werden, daß sie konstant oder proportional ist, und zwar durch die Konfiguration des Ven tilsitzes 43, der Dichtung 47 und des Kolbens 42 des Druckre gelventils 4. Eine Öffnung bzw. Verengung O ist zwischen der Bremsleitung C und dem Druckregelventil 4 vorgesehen und er möglicht die Einstellung der Impulse, die zu dem Hauptzylin der 12 und dem Radbremszylinder 14 übertragen werden.

Anordnung der Bremsleitungen

In den Fig. 4 bis 6 der Zeichnungen sind Beispiele darge stellt, wie die Druckregelventile 4 in sämtlichen Bremslei tungen eines Fahrzeuges angeordnet werden können. Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der die Bremsleitungen in einer X- Konfiguration verbunden sind, wobei die Druckregelventile 4 so angeordnet sind, daß sie den hydraulischen Druck der einen Bremsleitung reduzieren, um als Rückschlagventil gegenüber dem Bremsdruck der Vorderräder zu wirken. Die Fig. 5 zeigt eine H-Konfiguration der Bremsleitungen, bei der ein Druckre gelventil 4 für jedes der linken und rechten Vorderräder ein gesetzt ist. Fig. 6 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 5, wobei aber auch für die Hinterräder Druckregelventile vorge sehen sind.

Bei den Ausführungsbeispielen in den Fig. 4 bis 6 sind in den Bremsleitungen verschiedene Baugruppen vorgesehen, die mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 bezeichnet sind. Das Bezugszeichen SO bezeichnet dabei ein normalerweise offenes Ventil, während das Bezugszeichen SG ein normaler weise geschlossenes Ventil bezeichnet. Den Pumpen 23, die von einem Motor M angetrieben werden, sind jeweils ein Einlaßven til IV und ein Auslaßventil OV zugeordnet, um eine Gegenströ mung zu verhindern. Dabei handelt es sich um geeignet dimen sionierte Rückschlagventile. Weiterhin sind in den Bremslei tungen Dämpfungskammern DC sowie Rückschlagventile CV vorge sehen. In den Fig. 5 und 6 ist mit dem Bezugszeichen PB/V je weils ein Zumeßventil mit Bypass angedeutet.

Funktion

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Antiblockiersteuerung im einzelnen erläutert. Wenn das Bremspedal 11 betätigt wird, so wird von dem Hauptzylinder 12 ein hydraulischer Druck er zeugt und beaufschlagt die Bremsleitungen A und D, das Druck regelventil 4, die Bremsleitung B, das Einlaßventil 21 und die Bremsleitung C, wobei der hydraulische Druck in den Bremsleitungen A bis D ansteigt.

Wenn die Räder zu blockieren beginnen, wird die ABS-Funktion oder Antiblockierfunktion aktiviert, und das System geht in den Haltemodus, in welchem das Einlaßventil 21 schließt, um den hydraulischen Druck in der Bremsleitung C aufrechtzuer halten.

Wenn das Bremspedal 11 stärker betätigt wird, so steigt der hydraulische Druck in der Bremsleitung A an, und wenn die resultierende Druckdifferenz gegenüber der Bremsleitung C einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, dann wirkt der Kolben 42 im Innenraum des Druckregelventils 4 in der Weise, daß er die Passage zwischen dem Einlaßventil 21 und dem Hauptzylinder 12 blockiert.

Wenn das Bremspedal 11 noch stärker betätigt wird und der Druck in der Bremsleitung A weiter ansteigt, so öffnet und schließt das Druckregelventil 4 (oder bleibt geschlossen), um den Bremsdruck in der Bremsleitung B in einem Bereich bzw. auf einem Wert zu halten, der niedriger ist als der Brems druck der Bremsleitung A.

Als nächstes geht die Antiblockiersteuerung in einen Druckre duziermodus, und das Auslaßventil 22 öffnet, um den hydrauli schen Druck in der Bremsleitung C zu verringern. Dann wirkt das Druckregelventil 4 in der Weise, daß es die Druckdiffe renz zwischen der Bremsleitung C und der Bremsleitung B bei dem festgesetzten oder konstanten Schwellwertverhältnis hält. Diese Druckdifferenz zwischen den Bremsleitungen B und C kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp vorgese hen sein und beispielsweise zwischen 10 und 20 bar liegen.

Das Druckregelventil 4 wirkt in ähnlicher Weise, wenn der Druck ansteigt. Somit wird die Druckdifferenz zwischen den Bremsleitungen B und C in einem kleinen Bereich gehalten, um die Rate zu reduzieren, mit der der Druck ansteigt. Dadurch werden Vibrationen und eine Geräuscherzeugung durch die Ven tilbetätigung verringert.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise einer derartigen Anti blockiersteuerung ist in Fig. 2 der Zeichnungen der Druck in den jeweiligen Bremsleitungen in Abhängigkeit von der Zeit schematisch dargestellt.

Normaler Bremsbetrieb

Wenn das Bremspedal 11 betätigt wird, so steigt der Druck in den Bremsleitungen A bis D an. Dabei brauchen die Öffnungen der Bremsleitungen A und C keinen so kleinen Durchmesser wie bei herkömmlichen Anordnungen haben. Es ist auch nicht not wendig, die inneren Abmessungen des Druckregelventils 4 und des Einlaßventils 21 einzuengen oder zu begrenzen. Somit wird ein schnellerer Druckanstieg in den Radbremszylindern 14 er reicht, mit der Folge, daß sich ein besseres Ansprechverhal ten bezüglich der Pedalbetätigung ergibt.

Claims

1. Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeug, die Bremsleitun gen (A bis D), einen Hauptzylinder (12), ein Einlaßventil (21) und einen Radbremszylinder (14) aufweist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4), um den Druck derart zu steuern, daß eine Druckdifferenz zwischen der Ausgangsseite des Haupt zylinders (12) und der Eingangsseite des Einlaßventils (21) erzeugt wird.

2. Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeug, die Bremsleitun gen (A bis D), einen Hauptzylinder (12), ein Einlaßventil (21) und einen Radbremszylinder (14) aufweist, gekennzeichnet durch ein Druckregelventil (4), das in den Bremsleitungen (A bis D) zwischen dem Hauptzylinder (12) und dem Einlaßventil (21) eingebaut ist, um eine Druck differenz zwischen der Ausgangsseite des Hauptzylinders (12) und der Eingangsseite des Einlaßventils (21) zu er zeugen.

3. Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeug, die Bremsleitun gen (A bis D), einen Hauptzylinder (12), ein Einlaßventil (21) und einen Radbremszylinder (14) aufweist, gekennzeichnet durch ein Druckregelventil (4), das in den Bremsleitungen (A bis D) zwischen dem Hauptzylinder (12) und dem Einlaßventil (21) eingebaut ist, um eine Druck differenz zwischen der Ausgangsseite des Hauptzylinders (12) und der Eingangsseite des Einlaßventils (21) zu er zeugen, wobei die Druckdifferenz so gewählt ist, daß der Druck an der Eingangsseite des Einlaßventils (21) höher als der Druck an seiner Ausgangsseite ist.

4. Antiblockiersteuerung für ein Fahrzeug, die Bremsleitun gen (A bis D), einen Hauptzylinder (12), ein Einlaßventil (21) und einen Radbremszylinder (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Druckregelventil (4) zwischen dem Hauptzylinder (12) und dem Einlaßventil (21) vorgesehen ist,
daß das Druckregelventil (4) einen Ventilzylinder (41) und einen Kolben (42) aufweist, wobei der Ventilzylinder (41) mit der Ausgangsseite (A) des Hauptzylinders (12) verbunden ist,
daß das eine Ende des Kolbens (42) eine Ventilanordnung (46) bildet, welche den hydraulischen Druck der Eingangs seite des Einlaßventils (21) erhält, während das andere Ende des Kolbens (42) den hydraulischen Druck des Rad bremszylinders (14) erhält,
und daß die Ventilanordnung (46) die Bremsleitungen an dem Ventilzylinder (41) und an der Eingangsseite des Ein laßventils (21) in Abhängigkeit von der Relation zwischen dem hydraulischen Druck des Hauptzylinders (12), dem hydraulischen Druck an der Eingangsseite des Einlaßven tils (21) und dem hydraulischen Druck des Radbremszylin ders (14) öffnet und schließt,
wobei das Druckregelventil (4) eine Druckdifferenz zwi schen der Ausgangsseite des Hauptzylinders (12) und der Eingangsseite des Einlaßventils (21) erzeugt.

5. Antiblockiersteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (4) so eingestellt ist, daß es nur während einer Antiblockiersteuerfunktion arbeitet.