DE19624794A1

DE19624794A1 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19624794A1
Application number: DE1996124794
Authority: DE
Inventors: Mark Bayens; Juergen Pfeiffer
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1998-01-02
Also published as: JP2000512593A; EP0906210A1; WO1997049590A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Betätigungseinheit, die aus einem pneumatischen Bremskraftverstärker sowie einem ihm nachgeschalteten Hauptbremszylinder besteht, an den Radbremsen angeschlossen sind, wobei das Steuerventil des Bremskraftverstärkers unabhängig vom Fahrerwillen mittels eines Elektromagneten ansteuerbar ist, durch dessen Anker einer der Steuerventil- Dichtsitze betätigbar ist, mit einem Bremsdruckregler, dem ein einem Soll-Bremsdruck entsprechendes Signal und ein einem Ist-Bremsdruck entsprechenden Signal zugeführt und dessen Ausgangsgröße einem Sollwert des dem Elektromagneten zuzuführenden elektrischen Stromes entspricht.

Eine derartige Bremsanlage ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 95/03196 bekannt. Bei dem vorbekannten System wird die einem Sollweg des Elektromagnetankers entsprechende Ausgangsgröße des Bremsdruckreglers mit einem Signal verglichen, das dem Istweg des Elektromagnetankers entspricht, wobei die dem Vergleichsergebnis entsprechende Regeldifferenz einem die Position des Steuerventils beein flussenden Lageregler zugeführt wird, dessen Ausgangsgroße den dem Elektromagneten zuzuführenden elektrischen Strom darstellt.

Weniger vorteilhaft ist bei dem vorbekannten System anzusehen, daß die Regelung Störungen aufgrund von Hystereseeffekten ausgleichen muß, so daß dadurch die Qualität der Regelung erheblich beeinträchtigt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die eine Verbesserung bzw. Vereinfachung des Regelprozesses ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Bremsdruckregler ein Stromregler nachgeschaltet ist, der Mittel zur Kompensation von bei der Betätigung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes auftretenden mechanischen und magnetischen Hystereseeffekten aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen 2 bis 16 aufgeführt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung hervor, in der für einander entsprechende Einzelteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsanlage in schematischer Darstellung;

Fig. 2 die Steuergruppe des pneumatischen Bremskraftverstärkers nach Fig. 1 im Axialschnitt, teilweise weggebrochen;

Fig. 3 den prinzipiellen Aufbau des Bremsdruckreglers in vereinfachter schematischer Darstellung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Bremsdruckreglers nach Fig. 3; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines dem Bremsdruckregler nach Fig. 3 bzw. 4 nachgeschalteten Stromreglers,

Fig. 6 eine diagrammatische Darstellung der Funktion des Stromreglers ohne die erfindungsgemäße Kompensationsschaltung, und

Fig. 7 den Einfluß der erfindungsgemäßen Kompensations schaltung auf die Funktion des Stromreglers in einer diagrammatischen Darstellung.

Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Bremsanlage für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus einer Betätigungseinheit 1, einem elektronischen Fahrzeugregler 6, Radbremsen 10, 11, 12, 13, einem zwischen Radbremsen 10 bis 13 und Betätigungseinheit 1 angeordneten Druckmodulator 9 sowie einem mit dem Fahrzeugregler 6 zusammenwirkenden ABS/ASR- Regler 7, der Steuersignale für den Druckmodulator 9 erzeugt. Jedem der nicht gezeigten Fahrzeugräder ist je ein Radsensor 14, 15, 16, 17, zugeordnet, dessen der Radgeschwindigkeit entsprechendes Steuersignal dem ABS/ASR-Regler 7 zugeführt wird. Die Betätigungseinheit 1 besteht ihrerseits aus einem mittels eines Betätigungspedals 4 betätigbaren pneumatischen Bremskraftverstärker, vorzugsweise einem Unterdruck- Bremskraftverstärker 2, dem ein Hauptbremszylinder 3, vorzugsweise ein Tandemhauptzylinder, nachgeschaltet ist, dessen nicht gezeigte Druckräume über hydraulische Leitungen 21, 22 mit dem Druckmodulator 9 in Verbindung stehen. An das Betätigungspedal 4 ist eine Betätigungsstange 5 angekoppelt, die eine Betätigung eines lediglich schematisch dargestellten Steuerventils 19 ermöglicht, das den Aufbau eines pneumatischen Differenzdruckes im Gehäuse des Unterdruck- Bremskraftverstärkers 2 steuert. Ein Elektromagnet 20 ermöglicht dabei eine Fremdbetätigung des Steuerventils 19.

Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, ist dem Fahrzeugregler 6 ein zweiter elektronischer Regler (Bremsdruckregler) 8 nachgeschaltet, dem ein aufgrund eines beispielsweise von einem nicht gezeigten Abstandssensor gelieferten Eingangssignal E vom Fahrzeugregler 6 erzeugtes Soll- Bremsdrucksignal p_soll sowie ein Ist-Bremsdrucksignal p_ist, das von der Betätigungseinheit 1 bzw. einem den im Hauptbremszylinder 3 herrschenden Druck erfassenden Drucksensor 23 geliefert wird, zugeführt werden. Das Ausgangssignal I_soll des Bremsdruckreglers 8 entspricht dem gewünschten Sollwert des dem Elektromagneten 20 zuzuführenden elektrischen Stromes. Der Stromsollwert I_soll wird zusammen mit einem dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromistwert I_EM in einem Stromregler 18 weiterverarbeitet, dessen Ausgangsgröße Y der Ansteuerung des Elektromagneten 20 dient.

Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, ist das Steuerventil 19 in einem im Gehäuse des Bremskraftverstärkers 2 abgedichtet geführten Steuergehäuse 25 untergebracht und besteht aus einem am Steuergehäuse 25 ausgebildeten ersten Dichtsitz 26, einem an einem mit der Betätigungsstange 5 verbundenen Ventilkolben 27 ausgebildeten zweiten Dichtsitz 28 sowie einem mit beiden Dichtsitzen 26, 28 zusammenwirkenden Ventilkörper 29.

Um eine von der Betätigungsstange 5 unabhängige Fremdbetätigung des Bremskraftverstärkers 2 einzuleiten, ist radial zwischen dem ersten (26) und dem zweiten Dichtsitz 28 ein dritter Dichtsitz 30 vorgesehen, der mittels des Elektromagneten 20 betätigbar ist, der vorzugsweise in einem mit dem Ventilkolben 27 fest verbundenen Gehäuse 37 angeordnet und demnach zusammen mit dem Ventilkolben 27 im Steuergehäuse 25 verschiebbar ist.

Der Elektromagnet 20 besteht aus einer innerhalb des Gehäuses 37 angeordneten Spule 31 sowie einem darin axial verschiebbar angeordneten zylindrischen Anker 32, der teilweise in einem das Gehäuse 25 verschließenden Verschlußteil 33 geführt wird und an dem sich eine Hülse 34 abstützt, die mit dem vorhin erwähnten dritten Dichtsitz 30 verbunden ist. Zwischen dem Ventilkolben 27 und der Hülse 34 ist eine Druckfeder 35 angeordnet, die den Anker 32 in seiner Ausgangslage hält, in der der dritte Dichtsitz 30 gegenüber dem am Ventilkolben 27 ausgebildeten zweiten Dichtsitz 28 axial versetzt angeordnet ist, so daß zwischen dem dritten Dichtsitz 30 und der Dichtfläche 36 des Ventilkörpers 29 ein Spalt vorhanden ist. Dabei ist ein vorzugsweise die Hülse 34 radial umgreifender Ring 38 vorgesehen, der unter Zwischenschaltung eines elastischen bzw. kompressiblen Elementes 39 sich an der Hülse 34 abstützt und andererseits an einem an der Hülse 34 ausgebildeten Anschlag axial anliegt, so daß zwischen ihm und der Hülse 34 eine Relativbewegung möglich ist. Der Ring 38 ist dabei bezüglich seiner Breite so ausgelegt, daß der Abstand seines dem Ventilkörper 29 zugewandten Randbereichs von der Dichtfläche 36 kleiner ist als der Abstand zwischen der Dichtfläche 36 und dem dritten Dichtsitz 30. Der erwähnte Randbereich weist axiale Durchbrüche 40 auf. Durch die beschriebene Gestaltung des dritten Dichtsitzes 30 wird in der Druckabbauphase während der Rücklaufbewegung des dritten Dichtsitzes 30 vom Ventilkörper 29 ein gesteuerter pneumatischer Druckausgleich zwischen Arbeits- und Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers bzw. eine Senkung der vom Elektromagneten 20 aufzubringenden Kraft ermöglicht.

Wie der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, ist die mit den Dichtsitzen 26, 28, 30 zusammenwirkende ringförmige Dichtfläche 36 mittels einer metallischen Versteifungsscheibe 41 versteift und mit mehreren axialen Durchlässen 42 versehen. Außerdem weist der Ventilkörper 29 eine radial innen ausgebildete Dichtlippe 43 sowie eine radial außen ausgebildete zweite Dichtlippe 44 auf, die im montierten Zustand des Ventilkörpers 29 im Steuergehäuse 25 an einem den Ventilkörper 29 fahrenden Führungsteil 45 dichtend anliegen, so daß im Steuergehäuse 5 ein pneumatischer Raum 46 begrenzt ist. Die durch die Durchlässe 42 und Öffnungen in der Dichtfläche 36 gebildeten, näher nicht bezeichneten Strömungskanäle verbinden den pneu matischen Raum 46 mit einem durch die Dichtsitze 26, 28 begrenzten Ringraum 51, so daß der auf der der Dichtfläche 36 abgewandten Seite des Ventilkörpers 29 ausgebildete pneumatische Raum 46 ständig mit der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers in Verbindung steht und am Ventilkörper 29 ein Druckausgleich stattfindet.

Die beschriebene Anordnung ermöglicht demnach eine Ver ringerung der Differenz zwischen der Ansprechkraft des Bremskraftverstärkers und der am Ventilkolben wirkenden Rückstellkraft in dem Sinne, daß bei einer gleichbleibenden Ansprechkraft eine Erhöhung der Rückstellkraft oder bei einer gleichbleibenden Rückstellkraft eine Verringerung der Ansprechkraft möglich ist, wodurch eine Verbesserung der Hysterese des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers erreicht wird.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführung des erfin dungsgemäßen Bremskraftverstärkers sind schließlich elektrische Schaltmittel 47, 48 vorgesehen, die insbesondere bei Bremsvorgängen wichtig sind, bei denen zusätzlich zur Fahrerbetätigung der Elektromagnet 20 angesteuert wird, um unabhängig vom Fahrerwillen eine Vollbremsung herbeizuführen (sog. Bremsassistentfunktion). Dabei ist von besonderer Bedeutung, daß die Schaltmittel 47, 48 bei jeder Bremsung betätigt werden. Gleichzeitig muß gewährleistet werden, daß der Elektromagnet 20 nach Beendigung des fremdkraft unterstützten Bremsvorganges sicher abgeschaltet wird. Die gezeigten Schaltmittel bestehen dabei aus einem vorzugsweise am Ventilkolben 27 bzw. dem Gehäuse 37 des Elektromagneten 20 befestigten, zwei Schaltstellungen aufweisenden Mikroschalter 47 sowie einem den Mikroschalter 47 durch eine translatorische Bewegung betätigenden Betätigungselement 48, das in einer im Steuergehäuse 25 vorgesehenen Bohrung abgedichtet geführt ist und mit einem verstärkergehäusefesten Anschlag zusammenwirkt, der das Bezugszeichen 49 trägt und beispielsweise durch einen radialen Kragen der hinteren Verstärkergehäusehälfte gebildet sein kann. Zwischen dem Betätigungselement 48 und dem Steuergehäuse 5 ist eine Druckfeder 50 angeordnet, so daß das dem Mikroschalter 47 abgewandte Ende des Betätigungselements 48 unter einer Vorspannung am Anschlag 49 anliegt.

Die Grundfunktion des beschriebenen fremdbetätigbaren Unterdruckbremskraftverstärkers ist dem Fachmann bekannt und braucht deshalb nicht näher erläutert zu werden. Der in Fig. 3 dargestellte prinzipielle Aufbau des Bremsdruckreglers 8 läßt erkennen, daß er durch eine Parallelschaltung einer elektronischen Steuerschaltung 60 sowie einer Regelschaltung 70 gebildet ist. Während die Steuerschaltung 60 das Sollbremsdruck-Signal P_soll zu einem ersten Stromwert I_A verarbeitet, ist der Regelschaltung 70 eine Vergleichsschaltung 52 vorgeschaltet, in der eine Regeldifferenz AP aus dem Sollbremsdruck-Signal P_soll und dem vom Drucksensor 23 (Fig. 1) gelieferten Istbremsdruck-Signal P_ist gebildet wird, die in der Regelschaltung 70 zu einem zweiten Stromwert IB verarbeitet wird. Die Regelschaltung 70, die auf diese Art und Weise den im System herrschenden Istdruck berücksichtigt, dient dabei vorzugsweise der Eliminierung von Fehlern, die z. B. durch Unterdruck- oder Temperaturänderungen und Steuerungsunvollkommenheiten verursacht werden. Die beiden Stromwerte I_A und I_B werden in einem nachgeschalteten Summierer 68 addiert, dessen Ausgangsgröße in einem Begrenzer 73 zur Ausgangsgröße des Bremsdruckreglers 8 verarbeitet wird, die einen Strom-Sollwert I_soll darstellt, der zusammen mit dem dem Elektromagneten 20 zugeführten Strom-Istwert I_EM als Eingangsgröße dem Stromregler 18 zugeführt wird.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der in Fig. 3 lediglich schematisch dargestellten Steuer- bzw. Regelstruktur. Die in Fig. 3 mit 60 bezeichnete Steuerschaltung 60 besteht im wesentlichen aus einem Differenzierer 61, zwei Verstärkern 62 und 63, einer Situationserkennungsschaltung 64 sowie einem nichtlinearen Übertragungsglied 65 mit einer Zweipunkt- Kennlinie. Dem Differenzierer 61, dem als Eingangsgröße das den Bremsdruck-Sollwert repräsentierende Signal P_soll zugeführt wird und der der Bildung eines Sollbremsdruck gradienten dient, ist der erste Verstärker 62 nachgeschaltet, dessen Ausgangsgröße einen ersten Teilstromwert I₁, repräsentiert. Der der vorhin erwähnten Kombination Differenzierer 61 - Verstärker 62 parallelgeschaltete zweite Verstärker 63, der ebenfalls das den Bremsdruck-Sollwert repräsentierende Signal P_soll als Eingangsgröße verwendet, erzeugt einen zweiten Teilstromwert I₂. Das Bremsdruck- Sollwertsignal P_soll wird schließlich der Situations erkennungsschaltung 64 zugeführt, durch deren Ausgangssignal A/B der einem Druckaufbau bzw. einem Druckabbau entsprechende Bereich der Zweipunkt-Kennlinie des nicht linearen Übertragungsglieds 65 ausgewählt wird, dessen Ausgangsgröße zwei Werte I_b, I_c annehmen kann und einen dritten Teilstromwert I3 darstellt. Der Wert I_b entspricht dabei der Druckabbauphase, während der Wert I_c die Druckaufbauphase repräsentiert. Die im Summierer 68 gebildete Summe der Teilstromwerte I₁, I₂ und I₃ entspricht dem im Zusammenhang mit Fig. 3 vorhin erwähnten ersten Stromwert I_A.

Die in Fig. 4 gestrichelt gezeichneten Signalwege 66, 67 zeigen an, daß die Verstärkungsfaktoren K₁, K₂ der beiden Verstärker 62, 63 durch das Ausgangssignal A/B der Situations erkennungsschaltung 64 beeinflußt bzw. so geändert werden können, daß sie zwei Werte annehmen, die der Druckauf- bzw. -abbau phase entsprechen.

Wie Fig. 4 schließlich noch zu entnehmen ist, besteht die im Zusammenhang mit Fig. 3 erwähnte Regelschaltung 70 im wesentlichen aus einem PID-Regler 71, dessen Verhalten (s. Signalweg 69) durch Signale der Situationserkennungsschaltung 64 beeinflußbar ist. Der Verstärkungsfaktor des proportionalen (P-) Anteils des PID-Reglers 71 kann dabei unterschiedliche Werte in der Druckauf- und -abbauphase annehmen, während der integrale (I-) Anteil bei jedem Übergang von der Druckauf- zur Druckabbauphase bzw. der Druckabbau- zur Druckaufbauphase auf Null gesetzt wird. Um die bei der Ansteuerung des Elektro magneten 20 entstehenden Geräusche zu minimieren ist es sinnvoll, dem Verstärkungsfaktor des P-Anteils des PID-Reglers 71 einen niedrigen Wert zu verleihen und den P-Anteil einer zusätzlichen Filtrierung in einem dem PID-Regler 71 nachgeschalteten Filter 72 zu unterziehen. Außerdem haben Versuche gezeigt, daß hochfrequente P_soll-Signale niedrigere Verstärkungsfaktoren des P-Anteils erfordern. Um ein noch annehmbares Geräuschniveau bei den hochfrequenten Signalen zu erreichen muß deshalb der Verstärkungsfaktor des P-Anteils mit steigenden Sollbremsdruckgradienten reduziert werden. Dies kann beispielsweise mittels einer semilinearen Adaptations funktion realisiert werden.

Aus Fig. 5 ist schließlich der Aufbau des dem Druckregler 8 nachgeschalteten erfindungsgemäßen Stromreglers 18 (Fig. 1) ersichtlich. Die dargestellte Regelstruktur besteht im wesentlichen aus einer Korrektur- bzw. Kompensationsschaltung 53, einem Vorsteuerzweig 54, einem proportional-integrierenden (PI-) Regler 55 sowie einem Strombegrenzer 56.

Die Korrektur- bzw. Kompensationsschaltung 53 besteht aus einer Situationserkennungsschaltung 79 sowie einem ihr nachgeschalteten nicht linearen Übertragungsglied 80 mit einer Zweipunkt-Kennlinie bzw. einem Zweipunktschalter. Die Situationserkennungsschaltung 79, der ein schematisch angedeuteter Filter 69 vorgeschaltet sein kann und der als Eingangsgröße das dem Sollwert des dem Elektromagneten 20 zuzuführenden elektrischen Stromes entsprechende Signal I_soll zugeführt wird, dient der zeitlich differenzierenden Verarbeitung dieses Signals bzw. der Bildung eines Stromgradienten dI/dt, dessen Vorzeichen eine Erkennung der Richtung der Bewegung des elektromagnetisch-betätigbaren Dichtsitzes 30 (Fig. 2) dient. Durch das Ausgangssignal der Situationserkennungsschaltung 79 wird der einer Bewegung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes 30 in - oder entgegen dessen Betätigungsrichtung entsprechende Bereich der Zweipunkt-Kennlinie des nicht linearen Übertragungsglieds 80 ausgewählt, dessen Ausgangsgröße zwei Werte I_k1 und I_k2 annehmen kann und einen Korrekturwert I_K darstellt. Der Wert I_K1, entspricht dabei der Bewegung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes 30 in der vom Elektromagneten 20 vorgegebenen Betätigungsrichtung, während der Wert K₂ der Bewegung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes 30 entgegen der Betätigungsrichtung entspricht. Die in einem Summierer 81 gebildete Summe I_sollK der beiden Stromwerte I_soll und I_K wird als Eingangsgröße der der Kompensationsschaltung 53 nachgeschalteten Schaltungsanordnung 24, 54 bzw. 57 und 55 zugeführt.

Denkbar ist jedoch auch eine Variante, bei der der Situationserkennungsschaltung 79 das dem Istwert des dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromes entsprechende Signal I_EM zugeführt wird. Diese Möglichkeit ist durch die in Klammern gesetzte Bezeichnungen (I_EM) angedeutet.

Im Vorsteuerzweig 54 ist ein Verstärker 57 eingefügt, dem als Eingangsgröße das Ausgangssignal I_sollK der vorhin erwähnten Kompensationsschaltung 53 zugeführt wird. Der dem Vorsteuerzweig 54 parallelgeschaltete proportional integrierende (PI-) Regler 55 verarbeitet die in der Vergleichsschaltung 24 gebildete Regelabweichung Δ1 zu einem Ausgangssignal I_R, das in einem Summierer 58 zu dem Ausgangssignal I_V des Verstärkers 57 hinzuaddiert wird, wobei das Ergebnis der erwähnten Addition dem Strombegrenzer 56 zugeführt wird, dessen Ausgangsgröße Y (s. Fig. 1) in einer Pulsweitenmodulationsschaltung 79 in eine pulsweitenmodulierte (PWM) Größe Z umgesetzt wird, durch die der Elektromagnet 20 angesteuert wird. Selbstverständlich ist auch bei dem beschriebenen Stromregler 18 denkbar, dem PI-Regler 55 einen nicht gezeigten Filter nachzuschalten, der der Filtrierung des P-Anteils des PI-Reglers 55 dient.

Aus Fig. 6 und 7 erhellt schließlich die Wirkung der vorhin beschriebenen Kompensationsschaltung 53 auf die Funktion des Stromreglers. In beiden Figuren ist mit s der Zeitverlauf des Weges des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes 30 und Mit I_EM der Zeitverlauf des dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromes bezeichnet.

Wie dem Vergleich der beiden Verläufe in Fig. 6 eindeutig zu entnehmen ist, folgt einer Senkung des dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromes bzw. einer Änderung dessen zeitlichen Gradienten im Punkt A bzw. im Zeitpunkt T₁ eine Änderung der Bewegungsrichtung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes im Punkt B bzw. im Zeitpunkt T₂ mit einer Verzögerung, die in der Fig. 6 mit t, bezeichnet ist. Einer Erhöhung des dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromes bzw. einer weiteren Änderung dessen zeitlichen Gradienten im Punkt C bzw. im Zeitpunkt T₃ folgt dann dementsprechend eine weitere Änderung der Bewegungsrichtung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes im Punkt D bzw. im Zeitpunkt T₄ mit einer zweiten Verzögerung, die in der Fig. 6 mit t₂ bezeichnet ist.

Demgegenüber zeigt der in Fig. 7 dargestellte Vergleich der vorhin erwähnten Verläufe, daß eine Senkung des dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromes bzw. eine Änderung dessen zeitlichen Gradienten im Punkt A₁ mit einer gleich zeitigen Änderung der Bewegungsrichtung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes im Punkt B₁ bzw. im gleichen Zeitpunkt T′₁ begleitet wird. Ähnlich wird eine Erhöhung des dem Elektromagneten 20 zugeführten Stromes bzw. eine weitere Änderung dessen zeitlichen Gradienten im Punkt C₁ mit einer weiteren gleichzeitigen Änderung der Bewegungsrichtung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes im Punkt D, bzw. im gleichen Zeitpunkt T′₂ begleitet. Der beschriebene Effekt ist auf die im vorhergehenden Text erwähnte Subtraktion bzw. Addition des Korrekturwertes I_k2 bzw. I_k1 zurückzuführen.

Bezugszeichenliste

1 Betätigungseinheit
2 Bremskraftverstärker
3 Hauptbremszylinder
4 Betätigungspedal
5 Betätigungsstange
6 Fahrzeugregler
7 ABS/ASR-Regler
8 Bremsdruckregler
9 Druckmodulator
10 Radbremse
11 Radbremse
12 Radbremse
13 Radbremse
14 Radsensor
15 Radsensor
16 Radsensor
17 Radsensor
18 Stromregler
19 Steuerventil
20 Elektromagnet
21 Leitung
22 Leitung
23 Drucksensor
24 Vergleichsschaltung
25 Steuergehäuse
26 Dichtsitz
27 Ventilkolben
28 Dichtsitz
30 Dichtsitz
31 Spule
32 Anker
33 Verschlußteil
34 Hülse
35 Druckfeder
36 Dichtfläche
37 Gehäuse
38 Ring
39 Element
40 Durchbruch
41 Versteifungsscheibe
42 Durchlaß
43 Dichtlippe
44 Dichtlippe
45 Führungsteil
46 Raum
47 Mikroschalter
48 Betätigungselement
49 Anschlag
50 Druckfeder
51 Ringraum
52 Vergleichsschaltung
53 Kompensationsschaltung
54 Vorsteuerzweig
55 PI-Regler
56 Strombegrenzer
57 Verstärker
58 Summierer
59 PWM-Schaltung
60 Steuerschaltung
61 Differenzierer
62 Verstärker
63 Verstärker
64 Situationserkennungsschaltung
65 Übertragungsglied
66 Signalweg
67 Signalweg
68 Summierer
69 Filter
70 Regelschaltung
71 PID-Regler
72 Filter
73 Strombegrenzer

Claims

1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Betäti gungseinheit, die aus einem pneumatischen Bremskraft verstärker sowie einem ihm nachgeschalteten Haupt bremszylinder besteht, an den Radbremsen angeschlossen sind, wobei das Steuerventil des Bremskraftverstärkers unabhängig vom Fahrerwillen mittels eines Elektromagneten ansteuerbar ist, durch dessen Anker einer der Steuerventil-Dichtsitze betätigbar ist, mit einem Bremsdruckregler, dem ein einem Soll-Bremsdruck entsprechendes Signal und ein einem Ist-Bremsdruck entsprechenden Signal zugeführt und dessen Ausgangsgröße einem Sollwert des dem Elektromagneten zuzuführenden elektrischen Stromes entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bremsdruckregler (8) ein Stromregler (18) nachgeschaltet ist, der Mittel (53) zur Kompensation von bei der Betätigung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes (30) auftretenden mechanischen und magnetischen Hystereseeffekten aufweist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (53) in Abhängigkeit von der Richtung der Bewegung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes (30) einen ersten bzw. einen zweiten Korrekturwert (I_k1 bzw. I_k2) erzeugen, der zu dem Sollwert (I_soll) des dem Elektromagneten (20) zuzuführenden elektrischen Stromes hinzuaddiert bzw. von dem Sollwert (I_soll) subtrahiert wird.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (53) durch eine Situationserkennungsschaltung (79), der ein nichtlineares Übertragungsglied (80) mit einer Zweipunkt-Kennlinie nachgeschaltet ist, gebildet sind.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert (I_soll) des dem Elektromagneten (20) zuzuführenden elektrischen Stromes bzw. der Istwert (I_EM) des dem Elektromagneten (20) zugeführten elektrischen Stromes in der Situationserkennungsschaltung (79) einer zeitlich differenzierenden Verarbeitung unterworfen wird, wobei das Vorzeichen des so ermittelten Stromgradienten (dI/dt) der Erkennung der Bewegungsrichtung des elektromagnetisch betätigbaren Dichtsitzes (30) dient.

5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Situationserkennungs schaltung (79) ein Filter (69) vorgeschaltet ist.

6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (18) als ein PI-Regler (55) ausgebildet ist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß dem PI-Regler (55) ein Verstärker (57) parallelgeschaltet ist, dem die durch Addition bzw. Subtraktion des Korrekturwertes (I_k1, I_k2) korrigierte Ausgangsgröße (I_soll) des Bremsdruckreglers (8) zugeführt wird und dessen Ausgangsgröße (I_V) zur Ausgangsgröße (I_R) des PI-Reglers (55) hinzuaddiert wird, wobei das Additionsergebnis das Tastverhältnis (T) für eine PWM- Ansteuerung (59) darstellt.

8. Bremsanlage nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, daß dem Stromregler (18) ein Strombegrenzer (56) nachgeschaltet ist.

9. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße (Y) des Stromreglers (18) in eine pulsweitenmodulierte Größe (Z) umgesetzt wird.

10. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruckregler (8) durch eine Parallelschaltung einer das Sollbremsdrucksignal (P_soll) zu einem ersten Stromwert (I_A) verarbeitenden elektronischen Steuerschaltung (60) sowie einer Regelschaltung (70) gebildet ist, die eine aus dem Sollbremsdruck-Signal (P_soll) sowie dem Istdruck-Signal (P_ist) gebildete Regeldifferenz (ΔP) zu einem zweiten Stromwert (IB) verarbeitet, wobei die Ausgangsgröße (I_soll) des Bremsdruckreglers (8) durch Addition der beiden Stromwerte (I_A, I_B) gebildet wird.

11. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerschaltung (60) durch eine Parallelschaltung

a) eines Differenzierers (61), dem ein erster Verstärker (62) nachgeschaltet ist und der einen ersten Teilstromwert (I₁) erzeugt, b) eines zweiten Verstärkers (63), der einen zweiten Teilstromwert (I₂) erzeugt,
c) sowie einer Situationserkennungsschaltung (64), der ein nichtlineares Übertragungsglied (65) mit einer Zweipunkt-Kennlinie nachgeschaltet ist, das einen dritten Teilstromwert (I₃) erzeugt,

gebildet ist, wobei der erste Stromwert (I_A) durch Addition der Teilstromwerte (I₁, I₂, I₃) gebildet wird.

12. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (70) durch einen PID-Regler (71) gebildet ist.

13. Bremsanlage nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß dem PID-Regler (71) ein Filter (72) nachgeschaltet ist.

14. Bremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaktoren (K₁, K₂) der Verstärker (62, 63) in Abhängigkeit vom Zustand der Situationserkennungsschaltung (64) einstellbar sind.

15. Bremsanlage nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaktoren (K₁, K₂) zwei Werte annehmen können.

16. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der beiden Stromwerte (I_A, I_B) einem Begrenzer (73) zugeführt wird.