DE19642937C2 - Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung - Google Patents
Hydraulische KraftfahrzeugbremsvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hy
draulische Bremsvorrichtung zur Verwendung in einem
Bremssystem eines Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 44 13 980 A1 ist eine hydraulische Kraft
fahrzeugbremsvorrichtung im Sinne des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 1 bekannt.
Wenn sich bei dieser Bremsvorrichtung der Hauptzylin
derdruck erhöht, wird der Steuerkörper des Proportional-
Druckregelventils von der ersten Position auf die zweite
Position zu bewegt, wobei sich der Radzylinderdruck am
Radzylinder erhöht. Danach übt der Radzylinder eine Kraft
aus, wodurch der Steuerkörper in entgegengesetzter Rich
tung zur ersten Position bewegt wird, wenn der Radzylin
derdruck ansteigt.
Wenn der Radzylinderdruck größer ist als der mit ei
nem vorgegebenen Koeffizienten multiplizierte Hauptzylin
derdruck, wird der Steuerkörper in entgegengesetzter
Richtung zurück in einer Zwischenposition zwischen der
ersten Position und der zweiten Position bewegt, wobei
die Zunahme des Radzylinderdrucks gestoppt wird. Wenn zu
dieser Zeit der Hauptzylinderdruck reduziert wird, bewegt
sich der Steuerkörper weiterhin in der entgegengesetzten
Richtung zu der ersten Position, wodurch der Radzylinder
druck vermindert wird.
Dementsprechend kann die vorstehende Bremsvorrichtung
einen Radzylinderdruck erzeugen, der unter normalen Be
dingungen gleich dem Hauptzylinderdruck multipliziert mit
einem vorgegebenen Koeffizienten ist.
Die vorstehende Bremsvorrichtung weist einen An
triebsmotor auf, der auf den Steuerkörper eine erste An
triebskraft in der gleichen Richtung wie der Radzylinder
druck und eine zweite Antriebskraft in einer entgegenge
setzten Richtung ausübt, die die gleiche ist wie die Wir
kungsrichtung des Hauptzylinderdrucks. Die erste An
triebskraft wird von dem Antriebsmotor ausgeübt, um den
Steuerkörper in der ersten Richtung zur ersten Position
zu bewegen, wobei die Bremskraft des Radzylinders vermin
dert wird. Die Bremskraft des Radzylinders ist zu dieser
Zeit geringer als die des Radzylinders, wenn keine erste
Antriebskraft ausgeübt wird. Die zweite Antriebskraft
wird durch den Antriebsmotor ausgeübt, um den Steuerkör
per in die zweite entgegengesetzte Richtung zu der zwei
ten Position zu bewegen, wobei sich die Bremskraft des
Radzylinders erhöht. Die Bremskraft des Radzylinders ist
zu dieser Zeit größer als die des Radzylinders, wenn
keine zweite Antriebskraft ausgeübt wird.
Im allgemeinen muß ein Bremssystem eines Fahrzeugs in
der Lage sein, eine Antiblockiersystem (ABS)-Regelung und
eine Fahrzeugstabilitäts-Regelung (VSC) auszuführen. Das
ABS-Regelungsverfahren wird durchgeführt, um ein Blockie
ren der Fahrzeugräder aufgrund einer übermäßig hohen auf
die Räder wirkenden Bremskraft zu verhindern. Das VSC-
Verfahren wird durchgeführt, um das Lenkverhalten des
Fahrzeugs zu verbessern.
Um die ABS-Regelung und die VSC-Regelung auszuführen,
ist es notwendig, daß die Bremsvorrichtung in der Lage
ist, den Bremszylinderdruck in geeigneter Weise zu ver
mindern, wenn ein Bremspedal betätigt und ein hoher
Hauptbremszylinderdruck erzeugt wird. In der vorgenannten
Bremsvorrichtung wird die erste Antriebskraft unter Ver
wendung des Antriebsmotors erzeugt, um den Steuerkörper
in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des
Hauptbremszylinderdrucks zu bewegen, so daß die ABS-Rege
lung und die VSC-Regelung realisiert werden.
Weiterhin muß ein Bremssystem eines Fahrzeugs in der
Lage sein, eine Traktions-Regelung (TRC) und die Fahr
zeugstabilitäts-Regelung (VSC) in geeigneter Weise auszu
führen. Das TRC-Verfahren wird durchgeführt, um ein
Durchdrehen der Räder aufgrund einer Rad-Antriebskraft zu
verhindern, die übermäßig hoch ist.
Um die Traktions-Regelung (TRC) und die Fahrzeugssta
bilitäts-Regelung (VSC) durchzuführen, ist es notwendig,
daß die Bremsvorrichtung fähig ist, den Radzylinderdruck
in geeigneter Weise zu erhöhen, wenn das Bremspedal nicht
mehr betätigt wird und der Hauptzylinderdruck dem atmo
sphärischen Druck entspricht. In der vorgenannten Brems
vorrichtung wird eine zweite Antriebskraft von dem An
triebsmotor erzeugt, um den Steuerkörper in der gleichen
Richtung wie die Wirkrichtung des Hauptbremszylinder
drucks zu bewegen, so daß die Traktions-Regelung (TRC)
und Fahrzeugsstabilitäts-Regelung (VSC) realisiert wer
den.
Dementsprechend ist die vorstehende Bremsvorrichtung
in der Lage, einen Radzylinderdruck zu erzeugen, der
gleich dem mit einem vorgegebenen Koeffizienten multipli
zierten Hauptzylinderdruck ist, wenn das Fahrzeug unter
normalen Bedingungen betrieben wird. Sie ist ebenso fä
hig, eine ABS-Regelung, die TRC-Regelung oder die VSC-Re
gelung durch geeignetes Steuern des Antriebsmotors durch
zuführen, wenn eine Betriebsbedingung des Fahrzeugs eine
der ABSSteuerausführungsbedingung, eine Traktions-Rege
lungs (TRC)-Ausführungsbedingung und eine Fahrzeugsstabi
litäts-Regelungs (VSC)-Ausführungsbedingung erfüllt.
Jedoch muß bei der vorgenannten Bremsvorrichtung der
Antriebsmotor verwendet werden, der die Antriebskraft auf
den Steuerkörper sowohl in der ersten Richtung als auch
in der zweiten, entgegengesetzten Richtung, erzeugt. Der
Antriebsmotor ist sehr viel teuerer als ein Solenoid, das
eine Antriebskraft in nur einer Richtung erzeugt. Deshalb
ist es mit der vorgenannten Bremsvorrichtung schwierig,
eine hydraulische Bremsvorrichtung mit den obenerwähnten
Funktionen zu niedrigen Kosten bereitzustellen.
Weiterhin ist ein Regelungsverfahren, das von der
vorgenannten Bremsvorrichtung mit dem Antriebsmotor
durchgeführt wird, komplizierter als ein Regelungsverfah
ren, das von einer Bremsvorrichtung durchgeführt wird,
die ein Solenoid verwendet, das eine Antriebskraft in nur
eine Richtung erzeugt. In der vorgenannten Bremsvorrich
tung wird der Radzylinderdruck auf den Steuerkörper von
einer resultierenden Kraft gesteuert, die sich aus der
Antriebskraft aufgrund des Hauptzylinderdrucks und der
Antriebskraft ergibt, die von dem Antriebsmotor erzeugt
wird. Der Hauptzylinderdruck dient als Störgröße dieser
Steuerung. Deshalb ist es schwierig für die vorstehende
Bremsvorrichtung, ein einfaches und effektives Regelungs
verfahren vorzusehen, das die vorstehend erwähnten Funk
tionen erfüllt.
Die DE 40 34 839 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Be
treiben einer blockiergeschützten hydraulischen Bremsan
lage für ein Kraftfahrzeug, bei der in Verbindungsleitun
gen zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylinder ei
nes aus einem Proportionalmagneten und einem Proportio
naldruckventil bestehende Ventileinrichtung zur Beein
flussung des Bremsdruckes angerodnet ist. Die Ventilein
richtung wird durch eine, Signale von an den Fahrzeugrä
dern angeordnete Drehzahlsensoren auswertende Steuerelek
tronik gesteuert. Dabei wird ein Blockieren oder Antriebsschlupf
verhindernder Bremsdruckwert im Radbremszy
linder erzeugt, was durch entsprechende Erregung des Pro
portionalmagneten zur Steuerung eines im Proportio
naldruckventil gebildeten Druckmodulators erfolgt.
Aus der DE 44 40 986 A1 ist eine Druckverstärkungsvor
richtung und hydraulisch betätigte Bremsanlage bekannt,
die mit einem mechanisch betätigten Druckerzeuger, um ei
nen manuall gesteuerten Druck zu erzeugen, einem elek
trisch gesteuerten Druckregler und einem hydraulisch be
tätigten Stellantrieb verbunden. Die Druckverstärkungs
vorrichtung umfaßt einen Verstärkungskolben, um einen
elektrisch erzeugten, vom elektrisch gesteuerten Druck
regler erzeugten Druck so zu verstärken, daß der ver
stärkte Druck dem Stellantrieb angelegt wird, und einen
Ventilmechanismus mit einer Offen- sowie Schließstellung,
die hergestellt werden, wenn der Verstärkungskolben sich
in seiner Ausgangsposition befindet bzw. aus der Aus
gangsposition herausbewegt wird. In der Offenstellung ist
der Stellantrieb mit dem mechanisch betätigten Drucker
zeuger verbunden. In der Schließstellung ist der Stellan
trieb vom mechanisch betätigten Druckerzeuger getrennt,
um zu ermöglichen, daß der Verstärkungskolben den elek
trisch gesteuerten Druck verstärkt.
Ausgehend von der DE 44 13 980 A1 besteht die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, eine hydraulische Kr
aftfahrzeubremsvorrichtung zu schaffen, die zur Ausführung
der ihr zugedachten Funktionen, d. h. zur Regelung des
Radzylinderdrucks, keines Antriebsmotors bedarf.
Diese Aufgabe wird durch die hydraulische Kraftfahr
zeugbremsvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in
Verbindung mit den Zeichnungen deutlich. In den Zeichnun
gen zeigt:
Fig. 1 ein SystemBlockdiagramm einer hydraulischen
Bremsvorrichtung, die sich an eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung anlehnt;
Fig. 2 einen Querschnitt eines Steuerorgans in der
hydraulischen Bremsvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Anti
blockiersystem (ABS)-Regelungsroutine, die von einer
elektronischen Steuereinheit von Fig. 1 ausgeführt wird;
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer weite
ren Antiblockiersystem (ABS)-Regelungsroutine, die von
einer elektronischen Steuereinheit von Fig. 1 ausgeführt
wird;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Trakti
ons-Regelungs (TRC)-Routine, die von der elektronischen
Steuereinheit von Fig. 1 ausgeführt wird;
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Fahr
zeugstabilitäts-Regelungs (VSC)-Routine, die von der
elektronischen Steuereinheit von Fig. 1 ausgeführt wird;
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer automa
tischen Bremsregelungsroutine, die von der elektronischen
Steuereinheit von Fig. 1 ausgeführt wird;
Fig. 8 einen Querschnitt eines anderen Steuerorgans
zur Verwendung in der hydraulischen Bremsvorrichtung von
Fig. 1; und
Fig. 9 ein SystemBlockdiagramm, das eine hydrauli
schen Bremsvorrichtung teilweise darstellt, auf die eine
andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ange
wendet wird.
Eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen folgt nun.
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsvor
richtung, im Folgenden: hydraulische Bremsvorrichtung,
auf die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
angewendet wird. Die hydraulische Bremsvorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform wird durch eine elektroni
sche Steuereinheit (ECU 10) gesteuert, die später be
schrieben werden wird.
Gemäß Fig. 1 ist ein Bremspedal 12 in einem Fußraum
eines Fahrersitzes innerhalb eines Insassenabteils eines
Kraftfahrzeugs angeordnet. Das Bremspedal 12 ist mit ei
nem Bremsschalter 13 verbunden, und dieser Bremsschalter
13 ist an einen Eingang der ECU 10 verbunden. Wenn das
Bremspedal 12 von einem Fahrzeugführer betätigt wird,
sendet der Bremsschalter 13 ein ONSignal an die ECU 10
aus.
Ein Hauptzylinder 14 steht in Verbindung mit dem
Bremspedal 12. Der Hauptzylinder 14 ist nach Tandem Bau
art ausgeführt, wobei zwei Bremsfluidkammern vorgesehen
sind. Eine Hauptzylinderleitung 161 und eine Hauptzylin
derleitung 162 sind jeweils mit der Bremsfluidkammern des
Hauptzylinders 14 verbunden.
Die hydraulische Bremsvorrichtung der vorliegenden
Ausführungsform wird in einem Bremssystem eines Fahrzeugs
mit Frontmotor und Frontantrieb verwendet. Vier Radzylin
der 18, die jeweils durch die Bezugszeichen 18FL, 18 RR,
18RL und 18FR in Fig. 1 bezeichnet werden, sind mit dem
Hauptzylinder 14 durch die zwei Hauptzylinderleitungen
161 und 162 verbunden. Genauer gesagt ist die Hauptzylin
derleitung 161 mit jedem der hydraulischen Kreise der
Radzylinder 18FR und 18RL verbunden, die an den Rädern
vorne rechts und hinten links des Fahrzeugs vorgesehen
sind, und die Hauptzylinderleitung 162 ist mit jedem der
hydraulischen Kreise der Radzylinder 18FL und 18RR ver
bunden, die an den Rädern vorne links und hinten rechts
des Fahrzeugs vorgesehen sind.
Ein Drucksensor 20 ist an einem dazwischenliegenden
Abschnitt der Hauptzylinderleitung 161 vorgesehen, und
dieser Drucksensor 20 entsendet an die ECU 10 ein Signal,
das einen Druck des Bremsfluids, das in der Bremszylin
derleitung 161 vorherrscht, anzeigt. Der Innendruck der
Hauptzylinderleitung 161, der durch den Drucksensor 20
gemessen wird, wird Hauptzylinderdruck Pm/c genannt.
Durch den Empfang des Signals von dem Drucksensor 20 er
faßt die ECU 10 den Hauptzylinderdruck Pm/c.
Ein Hubsimulator 221 und ein Hubsimulator 222 sind
jeweils an anderen Abschnitten der Hauptzylinderleitung
161 und an einem dazwischenliegenden Abschnitt der
Hauptzylinderleitung 162 vorgesehen. Wenn der Hauptzylin
derdruck Pm/c auf einen hohen Druck überhalb des atmo
sphärischen Drucks ansteigt, ziehen die Hubsimulatoren
221 und 222 einen bestimmten Betrag an Bremsfluid von den
Hauptzylinderleitungen 161 und 162 aufgrund des hohen
Drucks ein. Wenn der Hauptzylinderdruck Pm/c ungefähr auf
den atmosphärischen Druck vermindert wird, entlasten die
Hubsimulatoren 221 und 222 das angesammelte Bremsfluid zu
den Hauptzylinderleitungen 161 und 162.
Vier druckvermindernde Solenoideventile, im Folgen
den: Solenoide 24, die mit den Bezugszeichen 24FL, 24RR,
24RL und 24FR in Fig. 1 bezeichnet werden, sind mit den
Enden der Hauptzylinderleitungen 161 und 162 verbunden.
Genauer gesagt ist die Hauptzylinderleitung 161 mit den
Enden der Leitung zu den Einlaßöffnungen bzw. anschlüsse
"a" der druckreduzierenden Solenoide 24FR und 24RL ver
bunden, die an den Radzylindern 18FR und 18RL vorgesehen
sind, und die Hauptzylinderleitung 162 ist mit den Enden
der Leitung an den Einlaßöffnungen "a" der druckreduzie
renden Solenoide 24FL und 24RR verbunden, die an den Rad
zylindern 18FL und 18RR vorgesehen sind.
Jedes der druckreduzierenden Solenoide 24 ist ein
Drei-Wege-Magnetventil mit zwei Einlaßöffnungen "a" und
"b" und einer Auslaßöffnung "c". Jedes der druckvermin
dernden Solenoide 24 arbeitet als Reaktion auf ein Be
triebssignal, das von der ECU 10 ausgesendet worden ist.
Wenn die druckvermindernden Solenoide 24 mit keinem Be
triebssignal von der ECU 10 versorgt werden, wobei das
Solenoid 24 die Bremsflüssigkeit von der Einlaßöffnung
"a" zur Auslaßöffnung "c" durchführt und die Einlaßöff
nung "b" schließt. Wenn das Betriebssignal von der ECU 10
an eines der druckreduzierenden Solenoide 24 geleitet
wird, strömt das Bremsfluid durch das Solenoid 24 von der
Einlaßöffnung "b" zu der Auslaßöffnung "c" und die Ein
laßöffnung "a" schließt sich.
Die Auslaßöffnungen "c" der vier druckreduzierenden
Solenoide 24 sind jeweils mit den Öffnungen 48 der vier
Steuerorgane 26 verbunden, die durch die Bezugszeichen
26FR, 26RL, 26FL und 26RR von Fig. 1 bezeichnet werden.
Die Kontrollorgane 26 werden im einzelnen später in bezug
auf Fig. 2 beschrieben.
Eine Modifikation der vorliegenden Ausführungsform
kann vorgenommen werden, so daß die Dosierventile zusätz
lich an dazwischenliegenden Abschnitten der Leitungen
zwischen den hinteren druckreduzierenden Solenoiden 24RR
und 24RL und den hinteren Steuerorganen 26RR und 26R1 an
geordnet, die an den Rädern rechts hinten und links hin
ten des Fahrzeugs vorgesehen sind.
Die Einlaßöffnungen b der druckreduzierenden So
lenoide 24 sind jeweils mit den vier Niederdruckleitungen
28 verbunden, die mit den Bezugszeichen 28FR, 28RL, 28FL
und 28RR in Fig. 1 bezeichnet werden. Die Niederdruck
leitungen 28 sind mit den anderen Enden der Nieder
drucköffnungen 50 der vier Kontrollorgane 26 verbunden.
Weiterhin ist eine Ausgleichsbehälterleitung, im Fol
genden: Tankleitung 30, mit einem dazwischen liegenden
Abschnitt der Niederdruckleitung 28 gemeinsam verbunden.
Ein Ausgleichsbehälter, im Folgenden: Vorratsbehälter 32,
ist an dem oberen Abschnitt des Hauptzylinders 14 ange
ordnet. Die Tankleitung 30 ist an dem einen Ende mit dem
Vorratsbehälter 32 verbunden, so daß die Tankleitung 30
und der Vorratsbehälter 32 miteinander in Verbindung ste
hen. Das Bremsfluid befindet sich im Vorratsbehälter 32,
und der Vorratsbehälter 32 steht in offener Verbindung
mit der Atmosphäre, so daß das Bremsfluid, das sich in
dem Vorratsbehälter 32 befindet, stets dem atmosphäri
schen Druck ausgesetzt ist.
Zusätzlich ist eine Pumpenleitung 34 mit einem Ende
des Vorratsbehälters 32 verbunden. Eine Pumpe 38 ist an
einem dazwischen liegenden Abschnitt der Pumpenleitung 34
angeordnet, und diese Pumpe 38 wird durch einen Pumpenbetätigungsmotor
36 angetrieben. Der Pumpenbetätigungsmotor
36 wird als Reaktion auf ein Antriebssignal, das von der
ECU 10 ausgesendet wird, betrieben. Wenn das Antriebssi
gnal von der ECU 10 zu dem Pumpenbetätigungsmotor 36 ge
leitet wird, wird die Pumpe 38 durch den Pumpenbetäti
gungsmotor 36 angetrieben, so daß ein Entlastungsdruck
der Pumpe 38 auf das Bremsfluid innerhalb der Pumpleitung
34 aufgebracht wird, um den Bremsfluiddruck zu steuern.
Weiterhin ist ein Akkumulator 40 an einem anderen da
zwischen liegenden Abschnitt der Pumpenleitung 34 vorge
sehen. Der Akkumulator 40 sammelt einen gegebenen Betrag
des unter Druck stehenden Bremsfluids von der Pumpenlei
tung 34, um so Druckschwankungen in der Pumpleitung 34 zu
absorbieren, was vorkommen kann, wenn die Pumpe 38 das
unter Druck stehende Bremsfluid bei Entlastungsdruck ver
sorgt.
Ein Druckschalter 42 ist mit dem Akkumulator 40 ver
bunden. Der Druckschalter 42 sendet ein "Aus"Signal zu
der ECU 10, wenn der Druck des Bremsfluids im Akkumulator
40 über einem ersten Referenzwerts liegt, und er sendet
ein "Ein"Signal zu der ECU 10 aus, wenn der Druck des
Bremsfluids im Akkumulator 40 unterhalb eines zweiten ge
ringeren Referenzwertes liegt (welcher geringer ist als
der erste Referenzwert).
Wenn das "Ein"Signal von dem Druckschalter 42 zur ECU
10 gesendet worden ist, steht fest, daß der Betrag des
unter Druck stehenden Bremsfluids, das sich im Akkumula
tor 40 befindet, zu gering ist. Zu dieser Zeit beginnt
die ECU 10 das Antriebssignal zum Pumpenbetätigungsmotor
36 auszusenden, so daß die Pumpe 38 angetrieben wird, um
den Entlastungsdruck auf das Bremsfluid innerhalb der
Pumpenleitung 34 auszuüben. Die ECU 10 fährt mit dem Ent
senden des Antriebssignals zum Pumpenbetätigungsmotor 36
solange fort, bis das "Aus"Signal von dem Druckschalter
42 empfangen wird. Weiterhin ist die Pumpenleitung 34 mit
den vier Hochdruckleitungen 46 über ein Absperrorgan bzw.
Rückschlagventil 44 verbunden. Die Hochdruckleitungen 46
werden durch die Bezugszeichen 46FR, 46RL, 46FL und 46RR
in Fig. 1 bezeichnet. Die Hochdruckleitungen 46 sind mit
den anderen Enden zu Hochdrucköffnungen bzw. Anschlüsse
nen 52 an den vier jeweiligen Steuerorganen 26 verbunden.
Somit wird das unter Druck stehende Bremsfluid von der
Pumpe 38 zu den Steuerorganen 26 durch die Hochdrucklei
tungen 46 versorgt.
Fig. 2 zeigt ein Proportional-Druckregelventil, im
Folgenden: Steuerorgan 26, der hydraulischen Bremsvor
richtung von Fig. 1. Das in Fig. 2 gezeigte Steuerorgan
26 ist aus Vereinfachungsgründen repräsentativ für eines
der Steuerorgane 26FL, 26RR, 26RL und 26FR von Fig. 1.
Gemäß Fig. 2 enthält das Steuerorgan 26 ein Gehäuse
54, das die Öffnung 48, die mit dem druckreduzierenden
Solenoid
24 verbunden ist, die Niederdrucköffnung 50, die mit
der Niederdruckleitung 28 verbunden ist, und die Hochdruck
öffnung 52 aufweist, die mit der Hochdruckleitung 46 ver
bunden ist. Das Gehäuse 54 enthält weiterhin eine Steuer
druck-Auslaßöffnung bzw. -anschluß 56 und eine Hauptzylin
derdruck (MCP)-Auslaßöffnung bzw. -anschluß 58.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Steuerdruck-Auslaßöff
nungen 56 der Steuerorgane 26 jeweils mit den Radzylindern
18 über die Radzylinderleitungen 60 verbunden. Die Radzy
linderleitungen 60 werden mit den Radzylindern 18 über die
Radzylinderleitungen 60 verbunden. Die Radzylinderleitungen
60 werden mit den Bezugszeichen 60FL, 60RR, 60RL und 60FR
in Fig. 1 bezeichnet. Die MCP-Auslaßöffnungen 58 sind je
weils mit den Radzylindern 18 über Zusatz- bzw. Nachfüllei
tungen 62 verbunden. Die Nachfülleitungen 62 werden mit den
Bezugszeichen 62FL, 62RR, 62RL und 62FR in Fig. 1 bezeich
net.
Weiterhin werden die Absperrorgane 46, die mit dem Be
zugszeichen 64FL, 64RR, 64RL und 64FR in Fig. 1 bezeichnet
werden, jeweils an dazwischen liegenden Abschnitten der
Nachfülleitungen 62 wie in Fig. 1 gezeigt angeordnet.
Diese Absperrorgane 64 erlauben es dem Bremsfluid in die
Nachfülleitungen 62 in nur einer Richtung von den MCP-Aus
laßöffnungen 58 zu den Radzylindern 18 zu strömen.
Dementsprechend ist es dem Bremsfluid in jeder der
Nachfülleitungen 62 erlaubt von der MCP-Auslaßöffnung 58 in
Richtung der Radzylinder 18 zu strömen, wenn der Druck des
Bremsfluids an den MCP-Auslaßöffnungen 58 oberhalb eines
Radzylinderdrucks Pw/c an den Radzylinder 18 ist. Zu dieser
Zeit erhöht sich der Radzylinderdruck Pw/c durch den Fluß
des Bremsfluids in die Nachfülleitungen 62 bis er gleich
dem Druck des Bremsfluids an den MCP-Auslaßöffnungen 58
ist.
Gemäß Fig. 2 enthält das Steuerorgan 26 ein lineares
Solenoid 70, das aus einer Solenoidwicklung 66 und einem
Tauchkolben 68 besteht. Der Tauchkolben 68 ist im Gehäuse
54 beweglich gelagert, so daß der Tauchkolben 68 in
Längsachsenrichtung des Tauchkolben 68 gleiten kann. Wenn
ein elektrischer Strom durch die Solenoidwicklung 66
fließt, bewegt sich der Tauchkolben 68 relativ zu dem Ge
häuse 54 in Längsachsenrichtung aufgrund der elektromagne
tischen Kraft nach rechts in der Ebene von Fig. 2. Folg
lich erzeugt das lineare Solenoid 70, wenn der Strom an
liegt, eine Antriebskraft auf den Steuerkörper 72 (welcher
später beschrieben werden wird) in nur einer Richtung.
Wie in Fig. 2 gezeigt enthält das Steuerorgan 26 den
Steuerkörper 72, der an dem einen Ende am Tauchkolben 68
anliegt und im Gehäuse 54 beweglich gelagert ist. Der Steu
erkörper 72 ist ein im wesentlichen zylindrisches Bauteil
mit einer Längsachse, die sich in horizontaler Richtung er
streckt. Ähnlich dem Tauchkolben 68, ist der Steuerkörper
72 beweglich im Gehäuse 54 gelagert, so daß der Steuerkör
per 72 in Längsachsenrichtung gleiten kann. Eine Ringnut
72a ist an der Mantel- bzw. Umfangsfläche des Steuerkörpers
72 in der Mitte seiner Breite entlang der Längsachse ausge
bildet.
Ein Hauptzylinderdruck (MCP) Hohl- bzw. Steuerraum 74
bildet sich innerhalb des Gehäuses 54 um das eine Ende der
Oberfläche des Steuerkörpers 72 aus, an den der Tauchkolben
68 verbunden ist. Der MCP-Steuerraum 74 steht immer sowohl
mit der Öffnung 48 als auch mit der MCP-Auslaßöffnung 58 in
Verbindung. Der Druck des Bremsfluids an der Öffnung 48,
der Druck des Bremsfluids an der MCP-Auslaßöffnung 58, und
der Druck des Bremsfluids an dem MCP-Steuerraum 74 sind zu
einander immer gleich, unabhängig davon, ob sich der Steu
erkörper 72 nach rechts oder nach links in der Ebene von
Fig. 2 bewegt. Wenn das Bremsfluid an der Öffnung 48 einen
ansteigenden Hauptzylinderdruck Pm/c unterworfen wird, der
sich oberhalb des atmosphärischen Drucks befindet, wird ei
ne Antriebskraft auf dem Steuerkörper 72 ausgeübt, um den
Steuerkörper 72 in Längsachsenrichtung nach rechts zu bewe
gen.
Wenn der Steuerkörper 72 im Steuerorgan 26 von Fig. 2
in einen Bereich von einer linken Endposition zu einer er
sten Mittelposition entlang der Längsachsenrichtung davon
angeordnet ist, wird es dem Bremsfluid ermöglicht von der
Niederdruckleitung 28 an der Niederdrucköffnung 50 durch
das Steuerorgan 26 (den Einschnitt 72a) zu dem entsprechen
dem Radzylinder 18 über die Steuerdruck-Auslaußöffnung 56
zu strömen. Zu dieser Zeit ist die Hochdrucköffnung 52
durch den Steuerkörper 72 geschlossen. Das Bremsfluid wird
an der Auslaßöffnung 56 dem Niederdruck des Bremsfluids von
der Niederdruckleitung 28 an der Öffnung 50 unterworfen.
Die Position des Steuerkörpers 72 in dem Steuerorgan 26,
der die oben erwähnten Bedingungen erzeugt, wird als erste
Position des Steuerkörpers 72 bezeichnet.
Weiterhin, wenn sich der Steuerkörper 72 in dem Steuer
organ 26 in einem Bereich von einer zweiten mittleren Posi
tion zu einer rechten Endposition entlang der Längsachse
befindet, wird es dem Bremsfluid erlaubt von der Hochdruck
leitung 46 an der Hochdrucköffnung 52 durch das Steuerorgan
26 (den Einschnitt 72a) zu dem entsprechenden Radzylinder
18 über die Steuerdruck-Auslaßöffnung 56 zu strömen. Zu
dieser Zeit ist die Niederdrucköffnung 50 durch den Steuer
körper 72 geschlossen. Das Bremsfluid an der Auslaßöffnung
56 wird dem Hochdruck des Bremsfluids von der Hochdrucklei
tung 46 an der Öffnung 52 unterworfen. Die Position des
Steuerkörpers 72 in dem Steuerorgan 26, das die oben er
wähnte Bedingung erzeugt, wird als zweite Position des
Steuerkörpers 72 bezeichnet.
Wenn sich der Steuerkörper 72 in dem Steuerorgan 26 in
einen dazwischen liegenden Bereich zwischen der ersten
mittleren Position und der zweiten mittleren Position be
findet, werden sowohl die Niederdrucköffnung 50 als auch
die Hochdrucköffnung 52 durch den Steuerkörper 72 geschlos
sen. Das Bremsfluid an der Auslaßöffnung 56 wird sowohl von
dem Niederdruck des Bremsfluids in der Niederdruckleitung
28 als auch von dem Hochdruck des Bremsfluids in der Hoch
druckleitung 46 isoliert. Die Position des Steuerkörpers 72
in dem Steuerorgan, das die oben erwähnte Bedingung er
zeugt, wird als Halteposition des Steuerkörpers 72 bezeich
net.
Das Gehäuse 54 des Steuerorgans 26 von Fig. 2 enthält
eine Reaktionskammer 76, die zu der Steuerdruck-Auslaßöff
nung 56 geöffnet ist. Ein Reaktionstift 78 ist anliegend an
der anderen Endoberfläche des Steuerkörpers 72 angeordnet.
Der Reaktionsstift 78 ist in Längsachsenrichtung beweglich
und durch eine innere Wand des Gehäuses 54 gelagert. Eine
Feder 80 sieht eine Vorspannkraft vor, um den Reaktions
stift 78 zum Steuerkörper 72 zu drücken, die innerhalb der
Reaktionskammer 76 angeordnet ist. Das eine Ende des Reak
tionsstifts 78 steht innen zur Innenseite der Reaktionskam
mer 76 hervor, und das andere Ende des Reaktionsstifts 78
wird durch die Feder 80 in Kontakt mit dem Steuerkörper 72
gebracht.
Wenn das Bremsfluid von dem entsprechenden Radzylinder
18 von der Öffnung 56 in die Reaktionskammer 76 eingebracht
wird, wird die Vorspannkraft der Feder 80 und eine Reakti
onskraft aufgrund des Radzylinderdrucks Pw/c auf den Reak
tionsstift 78 ausgeübt, jeweils um den Steuerkörper 73 in
Längsachsenrichtung nach links in der Ebene von Fig. 2 zu
bewegen. Im folgenden wird der Einfluß der Spannkraft der
Feder 80 auf den Steuerkörper 72 außer Acht gelassen, da
der Betrag der Vorspannkraft der Feder 80 relativ zum Be
trag der Reaktionskraft gering genug ist, um ihn zu ver
nachlässigen.
Im allgemeinen wird in dem Steuerorgan 26 von Fig. 2
entweder eine Antriebskraft Fm/c aufgrund des Hauptzylin
derdrucks Pm/c in dem Steuerraum 74 oder eine Antriebskraft
Fp aufgrund der Betätigungskraft des Solenoids 70 auf den
Steuerkörper 72 ausgeübt, so daß sich der Steuerkörper 72
in die zweite Richtung zur zweiten Position bewegt (nach
rechts in der Ebene von Fig. 2). Weiterhin wird eine Reak
tionskraft Fw/c aufgrund des Radzylinderdrucks Pw/c in der
Reaktionskammer 76 auf den Steuerkörper 72 ausgeübt, so daß
der Steuerkörper 72 in die erste Richtung zur ersten Posi
tion bewegt wird (nach links in der Ebene von Fig. 2).
Angenommen der Steuerkörper 72 weist eine Querschnitts
fläche As auf, die effektiv ist, um den Hauptzylinderdruck
Pm/c zu übertragen. Dann wird die Antriebskraft Fm/c auf
grund des Hauptzylinderdrucks Pm/c durch die Gleichung be
schrieben: Fm/c = As.Pm/c. Angenommen der Reaktionsstift
78 weist eine Querschnittsfläche Ar auf, die effektiv ist,
um den Hauptzylinderdruck Pw/c zu übertragen. Dann wird die
Reaktionskraft Fw/c aufgrund des Radzylinderdrucks Pw/c
durch die Gleichung beschrieben: Fw/c = Ar.Pw/c.
Wenn die Bedingung Fm/c < Fw/c vorliegt und die An
triebskraft Fp aufgrund der Betätigungskraft des Solenoids
70 Null ist, wird der Steuerkörper 72 in dem Steuerorgan 26
in die zweite Richtung zur zweiten Position bewegt (nach
rechts in der Ebene von Fig. 2). Als Ergebnis der Bewegung
des Steuerkörpers 72, erhöht sich der Radzylinderdruck
Pw/c, und schließlich wird die Bedingung Fm/c = Fw/c er
füllt.
Auf der anderen Seite, wenn die Bedingung Fm/c < Fw/c
gegeben ist und die Antriebskraft Fp aufgrund der Antriebs
kraft des Solenoids 79 Null ist, bewegt sich der Steuerkör
per 72 in dem Steuerorgan 26 in die erste Richtung zur er
sten Position (nach links in der Ebene von Fig. 2). Als
Ergebnis der Bewegung des Steuerkörpers 72, reduziert sich
der Radzylinderdruck Pw/c, und schließlich wird die Bedin
gung Fm/c = Fw/c erfüllt.
Wenn die Antriebskraft Fp aufgrund der Betätigungskraft
des Solenoids 70 Null ist, wird die Position des Steuerkör
pers 72 in dem Steuerorgan 26 entsprechend der hydrauli
schen Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform im
mer angepaßt, so daß sich schließlich die Bedingung
Fm/c = Fw/c ergibt. In diesem fall liegt das folgende Ver
hältnis zwischen dem Hauptzylinderdruck Pm/c und dem Radzy
linderdruck Pw/c vor:
Pw/c = (As/Ar).Pm/c (1)
wobei (As/Ar) ein gegebener Koeffizient ist.
In der hydraulischen Bremsvorrichtung der vorliegenden
Ausführungsform wird das Bremsfluid an der Öffnung 48 des
Steuerorgans 26 dem Hauptzylinderdruck Pm/c unterworfen und
die Antriebskraft Fp aufgrund der Betätigungskraft des So
lenoids 70 wird auf Null gesetzt. Wenn das Steuerorgan 26
in diesen Zustand versetzt wird, ist die hydraulische
Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform fähig ei
nen Radzylinderdruck Pw/c an der Auslaßöffnung 56 zu erzeu
gen, die von einem Wert gesteuert wird, der durch die obere
Gleichung (1) repräsentiert wird.
Zusätzlich wird in der hydraulischen Bremsvorrichtung
der vorliegenden Ausführungsform, in dem Fall, daß der
Hauptzylinderdruck Pm/c auf den Steuerkörper 72 Null ist,
die Antriebskraft Fp ausgeübt, die durch die Versorgung mit
elektrischem Strom des Solenoids 70 erzeugt wird, um den
Steuerkörper 72 in die zweite Richtung zu bewegen. Wenn die
Bedingung P < Fw/c vorliegt und der Hauptzylinderdruck Pm/c
am Steuerkörper 72 Null ist, wird der Steuerkörper 72 in
dem Steuerorgan 26 in die zweite Richtung zur zweiten Posi
tion bewegt (nach rechts in der Ebene von Fig. 2). Als ein
Ergebnis der Bewegung des Steuerkörpers 72 erhöht sich der
Radzylinderdruck Pw/c, und erreicht schließlich die Bedin
gung Fp = Fw/c. Auf der anderen Seite, wenn die Bedingung
Fp < Fw/c vorliegt und der Hauptzylinderdruck Pm/c am Steu
erkörper 72 Null ist, wird der Steuerkörper 72 in dem Kon
trollorgan 26 in die erste Richtung zur ersten Position be
wegt (nach links in der Ebene von Fig. 2). Als ein Ergeb
nis der Bewegung des Steuerkörpers 72, reduziert sich der
Radzylinderdruck Pw/c, und schließlich wird die Bedingung
Fp = Fw/c erreicht.
Dementsprechend wird in der hydraulischen Bremsvorrich
tung der vorliegenden Ausführungsform, für den Fall, daß
der Hauptzylinderdruck Pm/c am Steuerkörper 72 Null ist,
die Position des Steuerkörpers 72 in dem Steuerorgan 26
durch die Verwendung des Solenoids 70 angepaßt, so daß
schließlich die Bedingung Fp = Fw/c erreicht wird. In die
sem Fall, ist die folgende Beziehung zwischen der Antriebs
kraft Fp und dem Radzylinderdruck Pw/c erreicht:
Pw/c = (1/Ar).Fp (2)
wobei 1/Ar ein gegebener Koeffizient ist.
Gemäß Fig. 1 sind vier Raddrehzahlsensoren 82, die mit
den Bezugszeichen 82FL, 82RR, 82RL und 82FR in Fig. 1 be
zeichnet, mit den Eingängen der ECU 10 verbunden. Jeder der
Raddrehzahlsensoren 82 entsendet ein Signal an die ECU 10,
das die Raddrehzahl Vw des entsprechenden Rades des Fahr
zeugs anzeigt. Durch den Empfang der Signale von den Rad
drehzahlsensoren 82, ist die ECU 10 fähig eine geschätzte
Fahrzeuggeschwindigkeit VSO des Fahrzeugs zu erhalten. Die
ECU 10 ist auch fähig ein Schlupfverhältnis S auf der
Grundlage der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit VSO und
der Radgeschwindigkeiten Vw von jedem der Fahrzeugräder,
die durch die Signale von den Raddrehzahlsensoren 82 ange
zeigt werden.
Wenn das Fahrzeug gebremst wird, sind die Raddrehzahl
geschwindigkeiten Vw im allgemeinen geringer als die Fahr
zeuggeschwindigkeit VSO, was die Erzeugung eines Schlupf
verhältnisses S, das erzeugt wird, verursacht. Im folgenden
wird das Schlupfverhältnis durch "Sbrk" repräsentiert, das
erzeugt wird, wenn das Fahrzeug gebremst wird. Auf der an
deren Seite, sind die Raddrehzahlgeschwindigkeiten Vw, wenn
das Fahrzeug beschleunigt wird, größer als die Fahrzeugge
schwindigkeit VSO, was ein Schlupfverhältnis S verursacht,
das erzeugt wird. Im folgenden wird das Schlupfverhältnis
durch "Sacc" repräsentiert, was erzeugt wird, wenn das
Fahrzeug beschleunigt wird.
In der hydraulischen Bremsvorrichtung, wie in Fig. 1
gezeigt, ist eine Frontüberwachungseinheit 84, ein Gierver
hältnissensor 86, ein seitlicher Beschleunigungssensor 88
und ein Lenkwinkelsensor 90 mit Eingängen der ECU 10 ver
bunden.
Die Frontüberwachungseinheit 84 überwacht ein Hindernis
oder ein heran nahendes Fahrzeug in Richtung des Fahrzeugs
nach vorne. Die Frontüberwachungseinheit 84 besteht aus ei
ner Radarvorrichtung oder einer CCD (belastungsgekoppelten
Vorrichtung) Kamera. Die Frontüberwachungseinheit 84 ent
sendet an die ECU 10 ein Signal, das ein Ergebnis der Über
wachung der vorderen Richtung des Fahrzeugs anzeigt. Durch
den Empfang des Signals der Frontüberwachungseinheit 84,
ist die ECU 10 fähig die Präsenz eines Hindernisses oder
eines herannahenden Fahrzeugs zu erfassen, wobei sie einen
relativen Abstand des Hindernisses oder des herannahenden
Fahrzeugs und eine relative Geschwindigkeit des Hindernis
ses oder des herannahenden Fahrzeugs erfaßt.
Der Gierverhältnissensor 86 erzeugt ein Signal, das ei
ne Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs um seine vertikale
Achse durch sein Gravitationszentrum und eine Richtung der
Giergeschwindigkeit anzeigt. Der seitliche Beschleunigungssensor
88 erzeugt ein Signal, das eine seitliche Beschleu
nigung des Fahrzeugs in seitliche Richtung senkrecht auf
eine nach vorne gerichtete Fahrtrichtung des Fahrzeugs und
eine Richtung der seitlichen Beschleunigung anzeigt. Durch
den Empfang der Signale von dem Gierverhältnissensor 86 und
dem seitlichen Beschleunigungssensor 88, ist die ECU 10 in
der Lage den Zustand des Fahrzeugs in der Kurve und die
entsprechende Richtung des Kurvenzustands des Fahrzeugs zu
erfassen.
Der Lenkwinkelsensor 90 erzeugt ein Signal, das den
Lenkwinkel des Fahrzeugs anzeigt. Durch den Empfang des Si
gnals des Lenkwinkelsensors 90, ist die ECU 10 fähig den
Lenkwinkel des Fahrzeugs zur erfassen.
Die ECU 10 der hydraulischen Bremsvorrichtung von Fig.
1 erfaßt auf der Grundlage der von den oben erwähnten Sen
soren ausgesendeten Signalen einen Betriebszustand des
Fahrzeugs. Die ECU 10 steuert die druckreduzierenden So
lenoide 24 und das Solenoid 70 des Steuerorgans 26 gemäß
des erfaßten Betriebszustands des Vehikels. Deshalb ist die
hydraulische Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungs
form fähig einen Radzylinderdruck zu erzeugen, der gleich
dem Hauptzylinderdruck multipliziert mit einem gegebenen
Koeffizienten ist, wenn das Fahrzeug unter normalen Bedin
gungen arbeitet. Weiterhin ist die hydraulische Bremsvor
richtung der vorliegenden Ausführungsform fähig die ABS
Steuerung, die TRC Steuerung, die VSC Steuerung oder eine
automatische Bremssteuerung auszuführen, wenn ein Betriebs
zustand des Fahrzeugs eine der ABS Steuerausführungsbedin
gungen, eine Traktionssteuerungs (TRC) Ausführungsbedin
gung, eine Fahrzeugsstabilitätssteuerungs (VSC) Ausfüh
rungsbedingung und/oder eine automatische Bremssteuerungs
ausführungsbedingung erfüllt.
Wenn keine der ABS Steuerausführungsbedingungen, der
Traktionssteuerungs (TRC) Ausführungsbedingung, der Fahrzeugsstabilitätssteuerungs
(VSC) Ausführungsbedingung und
der automatischen Bremssteuerausführungsbedingung erfüllt
ist, versorgt die ECU 10 weder die druckreduzierenden So
lenoide 24 noch die Solenoide 70 der Steuerorgane 26 mit
Antriebssignalen. Da die Bremsflüssigkeit an der Öffnung 48
jedes Steuerorgans 26 dem Hauptzylinderdruck Pm/c unter
liegt und die Antriebskraft Fp aufgrund der Betätigungs
kraft jedes Solenoids 70 auf Null gesetzt wird, erzeugt die
hydraulische Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungs
form zu dieser Zeit einen Radzylinderdruck, der gleich dem
Hauptzylinderdruck multipliziert mit einem gegebenen Koef
fizienten ist.
Fig. 3 zeigt eine Anti-Blockier-Bremssystem (ABS)-
Steuerroutine, die von der ECU 10 der hydraulischen Brems
vorrichtung von Fig. 1 ausgeführt wird. Die Ausführung der
Steuerroutine von Fig. 3 wird wiederholt in Intervallen
von einer vorbestimmten Zeit bei Verwendung periodischer
Unterbrechungen gestartet.
Wenn die ABS Steuerroutine von Fig. 3 gestartet wird,
erfaßt die ECU 10 bei Schritt 101, ob ein "Ein"-Signal
durch den Bremsschalter 13 zur ECU 10 ausgesendet wird.
Wenn das Ergebnis von Schritt 101 negativ ist, steht es
fest, daß das Bremspedal 12 vom Fahrer des Fahrzeugs losge
lassen worden ist. Der Schritt 102 setzt die druckreduzie
renden Solenoide 24 in einen "Aus"-Zustand und setzt die
Steuerorgansolenoide 70 in einen "Aus"-Zustand. Zu dieser
Zeit versorgt die ECU 10 weder die druckreduzierenden So
lenoide 24 noch die Solenoide 70 der Steuerorgange 26 mit
Antriebssignalen. Nachdem Schritt 102 ausgeführt worden
ist, endet die Steuerroutine des gegenwärtigen Zyklus.
Auf der anderen Seite steht es fest, wenn das Ergebnis
von Schritt 101 positiv ist, daß das Bremspedal 12 vom
Fahrzeugführer betätigt worden ist. Im Schritt 104 wird ein
Ziel- bzw. Soll-Schlupfverhältnis "Sbrkt" der Räder be
stimmt, basierend auf der geschätzten Fahrzeuggeschwindig
keit SVO (die in einer anderen Steuerroutine erzeugt wird)
und den Radgeschwindigkeiten Vw (die durch die Signale von
den Raddrehzahlsensoren 82 angezeigt werden). Das Soll-
Schlupfverhältnis "Sbrkt", das in Schritt 104 erzeugt wor
den ist, ist ein maximales Schlupfverhältnis, das angemes
sene Verhältnisse der Reifen des Fahrzeugs aufrecht erhal
ten kann, wenn gebremst wird.
Nachdem Schritt 104 ausgeführt worden ist, erfaßt
Schritt 106, ob das Schlupfverhältnis "Sbrk" jedes Rades
größer ist als das Zeilschlupfverhältnis "Sbrkt".
Wenn das Ergebnis von Schritt 106 negativ ist (Sbrk ≦
Sbrkt), steht fest, daß die Haftbedingungen jedes Reifens
den kritischen Bereich nicht überschreiten. Zu dieser Zeit,
wenn der obere Schritt 102 ausgeführt worden ist, endet
dann die Steuerroutine des vorliegenden Zyklus.
Wenn das Ergebnis von Schritt 106 positiv ist (Sbrk <
Sbrkt), steht fest, daß die Haftbedingungen irgend eines
Reifens den kritischen Bereich überschreiten. Die ECU 10
bestimmt zu dieser Zeit, daß die vorliegende Betriebsbedin
gung des Fahrzeugs die ABS Steuerausführungsbedingung er
füllt, und die Steuerung als nächstes zu Schritt 108 über
geht.
Im Schritt 108 werden Antriebssignale zu den druckredu
zierenden Solenoiden 24 gesendet. Wenn die Betätigung der
druckreduzierenden Solenoide 24 durchgeführt worden ist,
werden die Hauptzylinderleitungen 16-1 und 16-2 von den
Steuerorganen 26 isoliert und der Fluß der Bremsflüssigkeit
vom Hauptzylinder 14 in die Steuerorgane 26 ist gehemmt
bzw. unterbrochen.
Zu dieser Zeit verhindern die druckreduzierenden So
lenoide 24 ein Ausströmen der Bremsflüssigkeit aus dem
Hauptzylinder 14 zu den Niederdruckleitungen 28, die zu dem
Vorratstank 32 führen, wenn zur gleichen Zeit der Hauptzy
linderdruck Pm/c, der auf den Steuerkörper 72 ausgeübt
wird, reduziert wird. In der vorliegenden Ausführungsform
sind die Hubsimulatoren 22-1 und 22-2 zu den dazwischen
liegenden Abschnitt der Hauptzylinderleitungen 16-1 und 16-
2 verbunden. Folglich ist ein bestimmter Hubbetrag des
Bremspedals 12 erlaubt, selbst wenn der Fluß der Bremsflüs
sigkeit von dem Hauptzylinder 14 in die Steuerorgane 26 ge
hemmt worden ist.
Zusätzlich wird eine Änderung des Hauptzylinderdrucks
Pm/c als Reaktion auf eine Änderung der Stellung des Brems
pedals 12, wenn es betätigt wird, von der ECU 10 durch den
Empfang des Signals erfaßt, das von dem Drucksensor 20 aus
gesendet wird.
Wenn im Schritt 108 die Betätigung der druckreduzierten
Solenoide 24 durchgeführt worden ist, ist es dem Bremsfluid
an den Öffnungen 48 des Steuerorgans 26 weiterhin erlaubt
durch die druckreduzierenden Solenoide 24 in die Nieder
druckleitungen 28 zu strömen. Zu dieser Zeit wird der
Hauptzylinderdruck Pm/c auf Null gesetzt (der gleich dem
atmosphärischen Druck ist), der auf den Steuerkörper 72 je
des Steuerorgans 26 ausgeübt wird. Nachdem der Schritt 108
ausgeführt worden ist, wird die Position des Steuerkörpers
72 in jedem Steuerorgan 26 durch die Verwendung des So
lenoids 70 angepaßt, und der Radzylinderdruck Pw/c an jeden
Radzylinder 18 wird durch die Antriebskraft Fp durch das
Solenoid 70 eines entsprechenden Steuerorgans 26 gesteuert,
das mit dem Radzylinder 18 verbunden ist. Die Beziehung
zwischen der Antriebskraft Fp und dem Radzylinderdruck Pw/c
wird durch die obere Gleichung (2) bestimmt.
Nachdem der Schritt 108 durchgeführt worden ist, be
stimmt der Schritt 110 die Soll-Bremskräfte für die Räder.
Jede der Soll-Bremskräfte wird im Schritt 110 auf der
Grundlage des erfaßten Hauptzylinderdrucks Pm/c (der durch
das Signal von dem Drucksensor 20 angezeigt wird) und dem
Unterschied zwischen dem Soll-Schlupfverhältnis Sbrkt und
dem Schlupfverhältnis Sbrk des entsprechenden Rades er
zeugt. Die Soll-Bremskräfte, die im Schritt 110 erzeugt
werden, weisen Werte auf, die angemessene Haftbedingungen
der Reifen erhalten können und einem gewünschten Bremsver
halten entsprechen.
Nachdem der Schritt 110 durchgeführt worden ist, werden
im Schritt 112 die Soll-Radzylinderdrücke "Pw/ct" für die
Radzylinder 18 auf der Grundlage der Soll-Bremskräfte von
Schritt 110 bestimmt. Die Soll-Radzylinderdrücke Pw/ct, die
im Schritt 112 erzeugt werden, weisen Werte auf, die dem
Radzylinderdruck Pw/c, der an den Radzylindern 18 anliegt,
für die Soll-Bremskräfte der Räder angemessen sind.
Nachdem der Schritt 112 durchgeführt worden ist, werden
im Schritt 114 die Antriebskräfte Fp für die Solenoide 70
der Steuerorgane 26 auf der Grundlage der Soll-Radzylinder
drücke Pw/ct für alle Radzylinder 18 gemäß der oberen Glei
chung 2 bestimmt.
Nachdem der Schritt 114 durchgeführt worden ist, werden
im Schritt 116 die elektrischen Ströme I bestimmt, die die
Solenoidwicklungen 66 der Solenoide 70 versorgen um die An
triebskräfte Fp an den Solenoiden 70 zu erzeugen.
Nachdem der Schritt 116 durchgeführt worden ist, werden
durch den Schritt 118 die Solenoide 70 der Steuerorgane 26
durch die Versorgung von Strom I zu der entsprechenden So
lenoidwicklung 66 jedes Solenoids 70 betätigt. Die Steuer
ventile 26 werden durch die ECU 10 im Schritt 118 gesteu
ert, so daß sich die Steuerorgane 26 in angemessenen Bedingungen
befinden. Nachdem der Schritt 118 durchgeführt wor
den ist, endet die Steuerroutine im gegenwärtigen Zyklus.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird
der Hauptzylinderdruck Pm/c auf den Steuerkörper 22 auf
Null gesetzt, wenn die Bedingung zur Ausführung der ABS
Steuerung erfüllt ist, und die Antriebskraft Fm/c aufgrund
des Hauptzylinderdrucks Pm/c auch auf Null gesetzt worden
ist. Zu dieser Zeit ist es möglich den Steuerkörper 72 in
die zweite Richtung zu der zweiten Position zu bewegen
(oder die linksseitige Endposition des Steuerkörpers 12 in
dem Steuerorgan 26), z. B. wenn die Antriebskraft Fp auf
grund der Betätigungskraft des Solenoids 70 des Kontrollor
gans 26 auf Null eingestellt worden ist.
Dementsprechend ist es für eine hydraulische Bremsvor
richtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, durch
die Betätigung der Steuerorgane 26 mit einem Solenoid 70,
das die Antriebskraft Fp auf den Steuerkörper 72 in nur ei
ne Richtung erzeugt, irgendeinen Radzylinderdruck zu erzeu
gen, der während der ABS-Steuerung erforderlich ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann
der Hauptzylinderdruck Pm/c auf den Steuerkörper 72 redu
ziert werden, und der Steuerkörper 72 in dem Steuerorgan 26
kann in eine erste Richtung zur ersten Position bewegt wer
den, selbst wenn der Druck am Hauptzylinder 14 hoch bleibt.
Folglich kann die hydraulische Bremsvorrichtung der vorlie
genden Ausführungsform eine einfache, kostengünstige Kon
struktion vorsehen und eine effektive Steuerung des
Hauptzylinderdrucks auf den Steuerkörper und des Radzylin
derdrucks auf den Steuerkörper im Vergleich zu einer kon
ventionellen Bremsvorrichtung schaffen, die den Hauptzylin
derdruck auf den Steuerkörper ohne die Verwendung eines
kostspieligen Antriebsmotors reduzieren kann.
Weiterhin werden in der vorstehend beschriebenen Aus
führungsform die Solenoidwicklungsströme I durch die
Schritte 112 bis 116 auf der Grundlage der Soll-Bremskräfte
bestimmt, die in Schritt 110 erzeugt werden. Die gegenwär
tige Erfindung ist jedoch nicht auf die vorliegende Ausfüh
rungsform beschränkt. Z. B. kann eine Modifikation der ge
genwärtigen Ausführungsform vorgenommen werden, so daß die
Solenoidwicklungsströme I direkt von den Soll-Bremskräften
durch die Verwendung einer Abbildung bestimmt werden.
Fig. 4 zeigt eine andere Antiblockiersystem (ABS)-
Steuerroutine, die von der ECU 10 der hydraulischen Brems
vorrichtung von Fig. 1 ausgeführt wird.
Ähnlich wie die Steuerroutine von Fig. 3, wird die
Ausführung der Steuerroutine von Fig. 4 wiederholt in In
tervallen von vorbestimmter Zeit unter Verwendung periodi
scher Unterbrechungen gestartet. Die Schritte, die die
gleichen wie die entsprechenden Schritte der ABS-Steuerrou
tine von Fig. 3 sind, werden in Fig. 4 mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, und daher wird auf eine Beschrei
bung davon verzichtet.
Wenn die Bedingung zur Ausführung der ABS-Steuerung er
füllt ist, wird in der ABS-Steuerroutine von Fig. 4 die
Antriebskraft Fm/c aufgrund des Hauptzylinderdrucks Pm/c am
Steuerkörper 72 auf Null gesetzt, und durch die Anwendung
der Antriebskraft Fp aufgrund der Betätigungskraft des So
lenoids 70 jedes Steuerorgans 26 wird die ABS-Steuerung
durchgeführt.
Wenn das Ergebnis im Schritt 106 positiv ist
(Sbrk < Sbrkt), steht es gemäß Fig. 4 fest, daß die Haft
bedingungen eines Reifens den kritischen Bereich über
schreiten. Zu dieser Zeit bestimmt die ECU 10, daß die Be
triebsbedingung des Fahrzeugs die Bedingung zur Ausführung
der ABS-Steuerung erfüllt, und die Steuerung als nächstes
zu Schritt 200 übergeht.
Im Schritt 200 wird erfaßt, ob die Bedingung zur Aus
führung der ABS-Steuerung (Sbrk < Sbrkt) zum ersten mal im
gegenwärtigen Zyklus erfüllt worden ist. Wenn die Bedingung
zur Ausführung der ABS-Steuerung nicht zum ersten mal er
füllt worden ist, dauert die Bedingung zur Ausführung der
ABS-Steuerung an, die im gegenwärtigen Zyklus erfüllt wer
den muß, nachdem die Bedingung zur Ausführung der ABS-
Steuerung schon in einem vorherigen Zyklus erfüllt worden
ist.
Wenn das Ergebnis im Schritt 200 positiv ist, steht es
fest, daß die Bedingung zur Ausführung der ABS-Steuerung
zum ersten mal im gegenwärtigen Zyklus erfüllt worden ist.
Zu dieser Zeit geht die Steuerung als nächstes zu Schritt
108 über. Im Schritt 108 werden die Antriebssignale zu den
druckreduzierenden Solenoiden 24 ausgesendet. Nachdem der
Schritt 108 durchgeführt worden ist, wird der Schritt 202
ausgeführt.
Im Schritt 202 wird der Hauptzylinderdruck Pm/c ausge
lesen, der von dem Signal des Drucksensors 20 angezeigt
wird. Nachdem der Schritt 202 ausgeführt worden ist wird im
Schritt 204 ein Radzylinderdruck Pw/c auf der Grundlage des
ausgelesenen Hauptzylinderdrucks Pm/c gemäß der vorstehen
den Gleichung (1) bestimmt. Der Radzylinderdruck Pw/c, der
im Schritt 204 gebildet worden ist, wird als neuer Soll-
Radzylinderdruck Pw/ct in Betracht gezogen. Um den neuen
Soll-Radzylinderdruck Pw/ct zu verwirklichen, werden die
Schritt 114 bis 118 durchgeführt, nachdem der Schritt 204
ausgeführt worden ist. Danach endet die Steuerroutine des
gegenwärtigen Zyklus.
In der ABS-Steuerroutine von Fig. 4 wird die Antriebs
kraft, die auf den Steuerkörper 72 ausgeübt wird, von der
Antriebskraft Fm/c in die Antriebskraft Fp umgewandelt,
wenn die Bedingung zur Ausführung der ABS-Steuerung zum er
sten mal erfüllt worden ist. Zu dieser Zeit ist das
Schlupfverhältnis Sbrk von einem der Räder gerade größer
gewesen als das Soll-Schlupfverhältnis Sbrkt. Genauer ge
sagt, kann die hydraulische Bremsvorrichtung die effektiv
ste Steuerung des Radzylinderdrucks Pw/c ausführen, wenn
das Schlupfverhältnis Sbrk jedes Rades gleich dem Soll-
Schlupfverhältnis Sbrkt ist.
In der vorstehend beschriebenen Steuerroutine wird der
Radzylinderdruck Pw/c jedes Radzylinders 18, der verwendet
werden wird, unmittelbar nachdem die ABS-Steuerung begonnen
hat, durch den Radzylinderdruck Pw/ct ersetzt, der erzeugt
wird, wenn die Bedingung zur Ausführung der ABS-Steuerung
zum ersten mal erfüllt wird. Daher schafft die vorliegende
Ausführungsform eine sehr effektive ABS-Steuerung des Rad
zylinderdrucks auf den Steuerkörper, wobei angemessene
Haftbedingungen der Reifen beibehalten werden. Die ABS-
Steuerroutine von Fig. 4 kann eine effektivere ABS-Steue
rung als die ABS-Steuerroutine von Fig. 3 bereitstellen,
da in der ABS-Steuerroutine von Fig. 3 die Solenoidwick
lungsströme I nur auf der Grundlage des Unterschieds zwi
schen dem Schlupfverhältnis Sbrk und dem Soll-Schlupfver
hältnis Sbrkt bestimmt werden, wenn die Bedingung zur Aus
führung der ABS-Steuerung erfüllt ist.
Fig. 5 zeigt eine Traktionssteuerung (TRC)-Routine,
die von der elektronischen Steuereinheit von Fig. 1 ausge
führt wird. Ähnlich der Steuerroutine von Fig. 3, wird die
Ausführung der Steuerroutine von Fig. 5 wiederholt in In
tervallen von vorbestimmter Zeit durch die Verwendung peri
odischer Unterbrechungen gestartet.
Wenn die TRC-Steuerroutine von Fig. 5 gestartet wird,
erfaßt die ECU 10 im Schritt 300, ob ein "Ein"-Signal durch
den Bremsschalter 13 zur ECU 10 ausgesendet wird.
Wenn das Ergebnis im Schritt 300 positiv ist, steht
fest, daß das Bremspedal 12 betätigt worden ist und das
Fahrzeug nicht beschleunigt. D. h., daß kein Durchrutschen
der Antriebsräder aufgrund der Antriebskraft, die übermäßig
hoch ist, stattfinden kann. Im Schritt 302 werden die Steu
erorgansolinoide 70 in den "Aus"-Zustand gesetzt. Die
ECU 10 versorgt zu dieser Zeit die Antriebssignale nicht zu
den Solenoiden 70 der Steuerorgane 26. Nachdem der Schritt
102 durchgeführt worden ist, endet die Steuerroutine des
gegenwärtigen Zyklus. Wenn das Ergebnis von Schritt 300 ne
gativ ist, steht auf der anderen Seite fest, daß das Brems
pedal losgelassen worden ist und das Fahrzeug mit einer
konstanten Geschwindigkeit oder Beschleunigung fährt. Im
Schritt 304 wird ein Soll-Schlupfverhältnis Sacct der Räder
auf der Grundlage der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit
VSO (die in einer anderen Steuerroutine gebildet wird) und
den Radgeschwindigkeiten Vw bestimmt (die durch die Signale
von den Radgeschwindigkeitssensoren 82 angezeigt wird). Das
Soll-Schlupfverhältnis "Sacct", das im Schritt 104 gebildet
wird, ist ein maximales Schlupfverhältnis, das unter ange
messenen Haftbedingungen der Reifen des Fahrzeugs bei der
Beschleunigung beibehalten werden kann.
Nachdem der Schritt 304 ausgeführt worden ist, wird im
Schritt 306 ermittelt, ob das Schlupfverhältnis "Sacc" von
sowohl dem vorderen rechten Rad als auch dem vorderen lin
ken Rad (den Antriebsrädern) größer ist als das Soll-
Schlupfverhältnis Sbrkt, das im Schritt 304 gebildet wird.
Wenn das Ergebnis von Schritt 306 negativ ist (Sacc ≦
Sacct), steht fest, daß die Haftbedingung jedes Rades (der
Antriebsräder) nicht ihren kritischen Bereich überschrei
ten. D. h., daß kein Durchrutschen der Antriebsräder statt
gefunden hat. Der vorstehende Schritt 302 ist zu dieser
Zeit durchgeführt worden, und dann endet die Steuerroutine
des gegenwärtigen Zyklus.
Wenn das Ergebnis von Schritt 306 positiv ist (Sacc <
Sacct), steht es fest, daß die Haftbedingungen irgendeines
Reifens (der Antriebsräder) den kritischen Bereich über
schritten hat. Die ECU 10 bestimmt zu dieser Zeit, daß die
gegenwärtige Betriebsbedingung des Fahrzeugs mit der Bedin
gung der Ausführung der TRC-Steuerung zusammentrifft, und
die Steuerung wird dem Schritt 308 übertragen.
Im Schritt 308 werden die Soll-Bremskräfte für die An
triebsräder bestimmt. Die Soll-Bremskräfte, die in Schritt
110 gebildet werden, weisen Werte auf, die es dem Schlupf
verhältnis Sacc jedes Antriebsrads erlauben auf das Soll-
Schlupfverhältnis Sacc reduziert zu werden.
Nachdem der Schritt 308 ausgeführt worden ist, werden
im Schritt 310 die Radzylinderdrücke Pw/ct für die Radzy
linder 18FL und 18FR auf der Grundlage der Soll-Bremskräfte
von Schritt 308 bestimmt. Die Soll-Radzylinderdrücke Pw/ct,
die im Schritt 310 gebildet werden, weise Werte auf, die
die Radzylinderdrücke Pw/c, die auf die Radzylinder 18FL
und 18FR ausgeübt werden, für die Soll-Bremskräfte der An
triebsräder angemessen halten.
Nachdem der Schritt 310 durchgeführt worden ist, werden
im Schritt 312 die Antriebskräfte Fp für die Solenoide 70
der Steuerorgane 26 auf der Grundlage der Soll-Radzylinder
drücke Pw/ct für die Radzylinder 18FL und 18FR gemäß der
vorstehenden Gleichung (2) stimmt.
Nachdem der Schritt 312 durchgeführt worden ist, werden
im Schritt 314 die elektrischen Ströme I bestimmt, die die
Solenoidwicklungen 66 der Solenoide 70 versorgen, um die
Antriebskräfte Fp an den Solenoiden 70 zu erzeugen.
Nachdem der Schritt 314 durchgeführt worden ist, werden
durch Schritt 316 die Solenoide 70 der Steuerorgane 26
durch die Versorgung des Stroms I zu der entsprechenden So
lenoidwicklung 66 des Solenoids 70 betätigt. Die Steueror
gane 26 werden durch die ECU 10 so gesteuert, daß sich die
Steuerorgane 26 in angemessenen Bedingungen befinden. Nach
dem der Schritt 316 durchgeführt worden ist, endet die
Steuerroutine des gegenwärtigen Zyklus.
In der vorstehend beschriebenen Steuerroutine werden
die Schritte 304 bis 316 ausgeführt, wenn das "Ein"-Signal
nicht von dem Bremsschalter 13 ausgesendet wird. Wenn das
"Ein"-Signal des Bremsschalters 13 nicht ausgesendet wird,
ist das Bremspedal 12 losgelassen worden und der Hauptzy
linderdruck Pm/c ist gleich dem atmosphärischen Druck. Fol
glich wird die Antriebskraft Fm/c auf den Steuerkörper 72
aufgrund des Hauptzylinderdrucks Pm/c auf Null gesetzt. Da
her können die Soll-Radzylinderdrücke Pw/ct (in Schritt 310
gebildet) exakt durch die Versorgung des Stroms I (in
Schritt 314 gebildet) zu dem Solenoid 70 jedes Steuerorgans
26 erzeugt werden.
Fig. 6 zeigt eine Fahrzeugstabilitätsteuerungs (VSC)-
Routine, die von der ECU 10 ausgeführt wird, der hydrauli
schen Bremsvorrichtung von Fig. 1. Ähnlich der Steuerrou
tine von Fig. 3, wird die Ausführung der Steuerroutine von
Fig. 6 wiederholt in Intervallen von vorbestimmter Zeit
durch die Verwendung periodischer Unterbrechungen gestar
tet.
Wenn die VSC-Steuerroutine von Fig. 6 gestartet wird,
bestimmt die ECU 10 im Schritt 400 ein Soll-Gierverhältnis
"Ct", einen Fahrzeugschlupfwinkel "β" und eine Fahrzeug
schlupf-Drehgeschwindigkeit "dβ" auf der Grundlage der er
faßten Signale, die von dem Gierverhältnissensor 86 ausge
sendet werden, des seitlichen Beschleunigungssensors 88 und
des Lenkwinkelsensors 90.
Nachdem der Schritt 400 durchgeführt worden ist, wird
im Schritt 404 ermittelt, ob der absolute Wert der Diffe
renz zwischen dem Soll-Gierverhältnis "Ct" (im Schritt 400
gebildet) und dem erfaßten Gierverhältnis "C" (von dem
Gierverhältnissensor 86 erfaßt) oberhalb des Referenzwerts
"α" liegt. Wenn der absolute Wert des Betrages |Ct-C| der
Differenz oberhalb des Referenzwerts α liegt, bestimmt die
ECU 10, daß das Fahrzeug im gegenwärtigen Zustand unter
steuert und ein Arbeiten der VSC-Steuerung erforderlich
ist. Zu dieser Zeit wird die Steuerung auf Schritt 410
übertragen, der später beschrieben werden wird.
Wenn das Ergebnis von Schritt 404 negativ ist (Betrag
|Ct-C| < α), wird die Steuerung auf Schritt 406 übertragen.
Im Schritt 406 wird ermittelt, ob sich der Fahrzeugschlupf
winkel β oberhalb des Referenzwinkels βo befindet und ob
die Fahrzeugschlupf Drehgeschwindigkeit dβ oberhalb einer
Referenzgeschwindigkeit dβo liegt. Wenn die Bedingungen: β
< β0 und dβ < dβ0 erfüllt sind, steht es fest, daß sich das
Fahrzeug gegenwärtig in einem Übersteuerungszustand befin
det und das Arbeiten der VSC-Steuerung erforderlich ist. Zu
dieser Zeit wird die Steuerung auf Schritt 410 übertragen.
Im Schritt 410 werden die Soll-Bremskräfte der Räder
bestimmt, die gesteuert werden. Im Schritt 412 werden die
Soll-Radzylinderdrücke Pw/ct für die Räder auf der Grund
lage der Soll-Bremskräfte von Schritt 410 bestimmt. Im
Schritt 414 werden die Antriebskräfte Fp für die Solenoide
70 der Steuerorgane 26 auf der Grundlage der Soll-Radzylin
derdrücke Pw/ct von Schritt 412 gemäß der oberen Gleichung
(2) bestimmt. Im Schritt 416 werden die elektrischen Ströme
I bestimmt, die die Solenoidwicklungen 66 der Solenoide 70
versorgen, um die Antriebskräfte Fp in den Solenoiden 70 zu
erzeugen. Im Schritt 418 werden die Solenoide 70 der Steu
erorgane 26 durch die Versorgung der entsprechenden So
lenoidwicklung 66 jedes Solenoids 70 mit dem Strom I betä
tigt. Die Steuerorgane 26 werden folglich von der ECU 10 im
Schritt 418 so gesteuert, daß sich die Steuerorgane 26 in
angemessenen Bedingungen befinden. Nachdem Schritt 418
durchgeführt worden ist, endet die Steuerroutine des gegen
wärtigen Zyklus.
Auf der anderen Seite, wenn das Ergebnis von Schritt
406 negativ ist, steht es fest, daß sich das Fahrzeug ge
genwärtig weder in einem Zustand des Untersteuerns noch in
einem Zustand des Übersteuerns befindet, und ein Arbeiten
der VSC-Steuerung nicht erforderlich ist. Zu dieser Zeit
wird die Steuerung auf Schritt 402 übertragen. Im Schritt
402 werden die durckreduzierenden Solenoide 24 in den
"Aus"-Zustand versetzt und die Steuerorgansolenoide 70 in
den "Aus"-Zustand versetzt. Die ECU 10 versorgt zu dieser
Zeit die Antriebssignale weder zu dem druckreduzierenden
Solenoiden 24 noch zu den Solenoiden 70 der Steuerorgane
26. Da das Bremsfluid an der Öffnung 48 jedes Steuerorgans
26 dem Hauptzylinderdruck Pm/c unterworfen wird und die An
triebskraft Fp aufgrund der Betätigungskraft jedes So
lenoids 70 auf Null gesetzt wird, erzeugt die hydraulischen
Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform einen
Radzylinderdruck, der gleich dem Hauptzylinderdruck multi
pliziert mit dem gegebenen Koeffizienten ist. Nachdem der
Schritt 402 durchgeführt worden ist, endet die Steuerrou
tine des gegenwärtigen Zyklus.
In der vorstehend beschriebenen VSC-Steuerroutine wird
die Bremskraft, die auf die rückwärtigen Räder des Fahr
zeugs ausgeübt werden, von der hydraulischen Bremsvorrich
tung so erzeugt, daß der Zustand des Untersteuerns des
Fahrzeugs aufgehoben wird, wenn ermittelt worden ist, daß
sich das Fahrzeug im Zustand des Untersteuerns befindet.
Wenn ermittelt worden ist, daß sich das Fahrzeug im Zustand
des Übersteuerns befindet, wird die Bremskraft, die auf ein
äußeres Vorderrad des Vehikels in Bezug auf eine Kurve aus
geübt wird, von der hydraulischen Bremsvorrichtung so er
zeugt wird, daß sich das Fahrzeug im Zustand des Übersteuerns
befindet. Zusätzlich werden die Soll-Bremskräfte der
Räder, die gesteuert werden, im Schritt 410 auf der Grund
lage des Grades des Untersteuerungszustands oder des Über
steuerungszustands bestimmt.
Wenn die Bedingung zur Ausführung der Fahrzeugsstabili
tätssteuerung (VSC) zutrifft, wird in der vorstehend be
schriebenen VSC-Steuerroutine die VSC-Steuerung durch ein
Steuern der linearen Solenoide 70 der Steuerorgane 26 durch
den Strom I, der die Solenoidwicklung 66 jedes Solenoids 70
versorgt, erreicht. Die hydraulische Bremsvorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform sieht eine einfache kostengün
stige Konstruktion vor, und sorgt für eine effektive VSC-
Steuerung im Vergleich zu einer konventionellen Bremsvor
richtung, die die VSC-Steuerung durch die Verwendung des
teueren Antriebsmotors erreicht. Fig. 7 zeigt eine automa
tische Bremssteuerungsroutine, die von der ECU 10 der hy
draulischen Bremsvorrichtung von Fig. 1 ausgeführt wird.
Ähnlich der Steuerroutine von Fig. 3, wird die Ausführung
der Steuerroutine von Fig. 7 wiederholt in Intervallen von
vorbestimmter Zeit durch die Verwendung periodischer Unter
brechungen gestartet.
Wenn die Steuerroutine von Fig. 7 gestartet wird, er
faßt die ECU 10 im Schritt 500, ob die Erzeugung einer
Bremskraft basierend auf dem Ermittlungssignal erforderlich
ist, das von der Frontüberwachungseinheit 84 ausgesendet
wird, und basierend auf den Signal, das von dem Bremsschal
ter 13 ausgesendet wird, und basierend auf dem Signal, das
von dem Bremsschalter 13 ausgesendet wird. Im Fall, in dem
der relative Abstand eines Hindernisses oder eines heranna
henden Fahrzeugs zu dem Fahrzeug gering ist, befindet sich
in der gegenwärtigen Ausführungsform die relative Geschwin
digkeit des Hindernisses oder des herannahenden Fahrzeugs
zu dem Fahrzeug oberhalb eines Referenzwerts, und das
"Ein"-Signal ist noch nicht durch den Bremsschalter 13 ausgesendet,
bestimmt die ECU 10, daß die Erzeugung einer
Bremskraft erforderlich ist.
Wenn das Ergebnis von Schritt 500 negativ ist, wird der
Schritt 502 durchgeführt. Im Schritt 502 werden die Steuer
ventilsolenoide 70 in den "Aus"-Zustand versetzt. Zu dieser
Zeit versorgt die ECU 10 die Solenoide 70 der Steuerorgane
26 nicht mit Antriebssignalen. Da das Bremsfluid an den
Öffnungen 48 jedes Steuerorgans 26 dem Hauptzylinderdruck
Pm/c unterworfen wird und die Antriebskraft Fp aufgrund der
Betätigungskraft jedes Solenoids 70 auf Null gesetzt wird,
erzeugt die hydraulische Bremsvorrichtung der gegenwärtigen
Ausführungsform einen Radzylinderdruck, der gleich dem
Hauptzylinderdruck multipliziert mit dem gegebenen Koeffi
zienten ist. Nachdem der Schritt 502 durchgeführt worden
ist, endet die Steuerroutine des gegenwärtigen Zyklus.
Auf der anderen Seite, wenn das Ergebnis von Schritt
500 positiv ist, werden die Schritte 504 bis 512 durchge
führt. Im Schritt 504 werden die Soll-Bremskräfte der Räder
bestimmt. Im Schritt 506 werden die Soll-Räderzylinder
drücke Pw/ct für die Radzylinder 18 auf der Grundlage der
Soll-Bremskräfte der Räder bestimmt. Im Schritt 508 werden
die Antriebskräfte Fp für die Solenoide 60 der Steuerorgane
26 auf der Grundlage der Soll-Räderzylinderdrücke Pw/ct für
alle Radzylinder 18 gemäß der oberen Gleichung (2) be
stimmt. Im Schritt 510 werden die elektrischen Ströme I be
stimmt, die die Solenoidwicklungen 66 der Solenoide 70 ver
sorgen, um die Antriebskräfte Fp an den Solenoiden 70 zu
erzeugen. Im Schritt 512 werden die Solenoide 70 der Steu
erorgane 26 durch die Versorgung des Stroms I zu der ent
sprechenden Solenoidwicklung 66 jedes Solenoids 70 betä
tigt. Die Steuerorgane 26 werden folglich durch die ECU 10
im Schritt 512 so gesteuert, daß sich die Steuerorgane 26
in angemessenen Bedingungen befinden. Nachdem der Schritt
512 durchgeführt worden ist, endet die Steuerroutine des
gegenwärtigen Zyklus.
Wie vorstehend beschrieben ist die hydraulische Brems
vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform fähig die ABS-
Steuerung, die TRC-Steuerung, die VSC-Steuerung oder die
automatische Bremssteuerung durchzuführen, wenn eine Be
triebsbedingung des Fahrzeugs irgendeine der Bedingungen
zur Ausführung der ABS-Steuerung, der Traktionssteuerung
(TRC), der Fahrzeugsstabilitätssteuerung (VSC) und der au
tomatischen Bremssteuerung zusammentrifft. Deshalb kann die
hydraulische Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungs
form eine einfache und kostengünstige Konstruktion vorsehen
und für eine effektive Steuerung des Hauptzylinderdrucks
auf den Steuerkörper und des Radzylinderdrucks auf den
Steuerkörper im Vergleich zu konventionellen Bremsvorrich
tungen sorgen, die den Hauptzylinderdruck auf den Steuer
körper ohne die Verwendung des teueren Antriebsmotors nicht
reduzieren können.
Als nächstes zeigt Fig. 8 ein anderes Steuerorgan für
die Verwendung in der hydraulischen Bremsvorrichtung von
Fig. 1. In Fig. 8 werden die Elemente, die die gleichen
wie die entsprechenden Elemente in Fig. 2 sind, durch die
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine Beschrei
bung davon wird verzichtet.
Gemäß Fig. 8 weist ein Steuerorgan 26a ein Gehäuse 92
auf, in dem eine erste Reaktionskammer 94 und eine Reakti
onskammer 96 vorgesehen sind. Der Reaktionsstift 78 und die
Feder 80 sind in der ersten Reaktionskammer 94 angeordnet.
Die erste Reaktionskammer 94 ist von der Steuerdruckaus
laßöffnung 56 isoliert. Die zweite Reaktionskammer 96 ist
zur Steuerdruckauslaßöffnung 56 geöffnet, und das Brems
fluid innerhalb der zweiten Reaktionskammer 94 ist stets
dem Radzylinderdruck Pw/c an der Auslaßöffnung 56 unterwor
fen.
Die erste Reaktionskammer 94 und die zweite Reaktions
kammer 96 stehen miteinander über eine Durchgangsöffnung
bzw. -bohrung 96 in Verbindung, die dazwischen ausgebildet
ist. Ein Stufenkolben 100 ist in der Durchgangsbohrung 96
zwischen der ersten Reaktionskammer 94 und der zweiten Re
aktionskammer 96 angeordnet. Der Stufenkolben 100 ist in
Längsachsenrichtung in der Durchgangsbohrung 98 beweglich
angeordnet und durch die innere Wand des Gehäuses 92 eng
gelagert.
Der Stufenkolben 100 weist einen Abschnitt 100a gerin
gen Durchmessers und einen Abschnitt 100b eines größeren
Durchmessers auf. Die Feder 80, die eine Vorspannkraft vor
sieht, um den Reaktionsstift 78 zu den Steuerkörper 72 zu
drücken, ist mit dem Abschnitt 100b größeren Durchmessers
verbunden. Das eine Ende des Abschnitts 100a geringeren
Durchmessers ragt nach innen in die Innenseite der zweiten
Reaktionskammer 96 hinein.
Wenn Bremsfluid von dem entsprechenden Radzylinder 18
von der Öffnung 56 in die zweite Reaktionskammer 96 einge
führt wird, wird eine Reaktionskraft aufgrund des Radzylin
derdrucks Pw/c von dem Stufenkolben 100 auf den Steuerkör
per 72 durch die Feder 80 und den Reaktionsstift 78 über
tragen.
Im Stufenkolben 100 der vorliegenden Ausführungsform
weist der Abschnitt 100a geringeren Durchmessers eine Quer
schnittsfläche auf, die geringer ist als die Querschnitts
fläche des Reaktionsstifts 78. Folglich ist die Reaktions
kraft, die auf den Steuerkörper 72 in dem Steuerorgan 26a
von Fig. 8 ausgeübt wird, geringer als die im Steuerorgan
26 von Fig. 2. Aus diesem Grund kann das Steuerorgan 26a
der vorliegenden Ausführungsform den Radzylinderdruck Pw/c
effektiver auf den Steuerkörper 72 durch die Erzeugung ei
ner geringen Antriebskraft Fp aufgrund der Betätigungskraft
des Solenoids 70 im Vergleich zu dem Steuerorgan 26 von
Fig. 2 ausüben.
Als nächstes zeigt Fig. 9 eine hydraulische Bremsvor
richtung, an der eine andere Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung angewendet wird. Aus Vereinfachungsgründen
ist in Fig. 9 nur eine Teilkonstruktion der hydraulischen
Bremsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gezeigt,
die nur einer der vier Räder des Fahrzeugs entspricht.
In Fig. 9 werden die Elemente, die die gleichen sind
wie die entsprechenden Elemente von Fig. 1, mit den glei
chen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine Beschreibung
davon wird verzichtet.
Gemäß Fig. 9 weist die hydraulische Bremsvorrichtung
der vorliegenden Ausführungsform ein erstes druckreduzie
rendes Solenoid 102 und ein zweites druckreduzierendes So
lenoid 104 anstelle eines druckreduzierenden Solenoids 24,
wie in Fig. 1 gezeigt, auf.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist das erste druckreduzierende
Solenoid 102 an einem dazwischen liegendem Abschnitt der
Hauptzylinderleitung 16-1 oder 16-2 zwischen dem Hauptzy
linder 14 und der Öffnung 48 des Steuerorgans 26 vorgese
hen. Das zweite druckreduzierende Solenoid 104 ist an einer
Leitung zwischen der Hauptzylinderleitung 16-1 oder 16-2
(an der Öffnung 48 der Steuerorgans 26) und der Nieder
druckleitung 28 vorgesehen.
Jedes des ersten und zweiten druckreduzierenden So
lenoids 102 und 104 ist ein Zweipositions-Solenoidorgan
bzw. Magnetventil mit einer Einlaßöffnung und einer Aus
laßöffnung. Jedes der ersten und zweiten druckreduzierenden
Solenoide 102 und 104 wird als Reaktion auf ein Antriebssi
gnal betätigt, das von der ECU 10 ausgesendet wird. Die
Auslaßöffnung des Solenoids 102 ist mit der Einlaßöffnung
des Solenoids 104 und der Öffnung 48 des Steuerorgans 26
verbunden. Die Auslaßöffnung des Solenoids 104 ist mit der
Niederdruckleitung 28 verbunden. Wenn an dem ersten druck
reduzierenden Solenoid 102 kein Antriebssignal vorliegt,
läßt das Solenoid 102 die Bremsflüssigkeit von seiner Ein
laßöffnung zu seiner Auslaßöffnung strömen. Wenn das An
triebssignal von der ECU 10 am Solenoid 102 anliegt,
schließt das Solenoid 102 die Einlaßöffnung und die Aus
laßöffnung.
Auf der anderen Seite, wenn kein Antriebssignal an dem
zweiten druckreduzierenden Solenoid 104 anliegt, schließt
das Solenoid 104 seine Einlaßöffnung und seine Auslaßöff
nung. Wenn das Antriebssignal von der ECU 10 an den So
lenoid 104 anliegt, läßt das Solenoid 104 die Bremsflüssig
keit von der Einlaßöffnung zur Auslaßöffnung strömen.
Wenn die Bedingung zur Ausführung der ABS-Steuerung
oder die Bedingung zur Ausführung der Fahrzeugsstabilitäts
steuerung (VSC) zutrifft, versorgt die ECU 10 in der gegen
wärtigen Ausführungsform das Antriebssignal das sowohl zu
den ersten druckreduzierenden Solenoid 102 als auch zu dem
zweiten druckreduzierenden Solenoid 104. Zu dieser Zeit
wird der Hauptzylinder 14 von dem Steuerorgan 26 durch das
Solenoid 102 isoliert (welches auf die geschlossene Positi
on gesetzt ist), und die Öffnung 48 das Steuerorgan 26 ist
mit der Niederdruckleitung 28 über das Solenoid 104 verbun
den (welches auf die geöffnete Position gesetzt ist). Dem
entsprechend erfüllt die hydraulische Bremsvorrichtung der
gegenwärtigen Ausführungsform die gleiche Funktion wie die
der vorherigen Ausführungsform von Fig. 2, wenn das An
triebssignal von der ECU 10 an die druckreduzierenden So
lenoide 24 versorgt wird.
Obwohl die druckreduzierenden Solenoide 24 der vorher
gehenden Ausführungsform von Fig. 1 durch die Verwendung
des Drei-Wege-Solenoidorgans gestaltet werden, ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Ausführungsform be
grenzt. Wie vorstehend beschrieben, kann die Funktion der
Hydraulikbremsvorrichtung der vorherigen Ausführungsform
von Fig. 2, wenn das Antriebssignal von der ECU 10 an die
druckreduzierenden Solenoide 24 versorgt wird, durch die
hydraulische Bremsvorrichtung der gegenwärtigen Ausfüh
rungsform von Fig. 9 erfüllt werden, welches die beiden
Zwei-Wege-Solenoidventile anstelle des Drei-Wege-Solenoid-
Ventils verwendet.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, und
Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden,
ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Claims (11)
1. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit:
einem Proportional-Druckregelventil (26), das einen in zwei Richtungen zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin und her bewegbaren Steuerkörper (72) aufweist, der in der ersten Stellung eine Bremsfluid strömung von einem Radzylinder (18) über das Proportional- Druckregelventil (26) zu einem Ausgleichsbehälter (32) und in der zweiten Stellung eine Bremsfluidströmung von einer Hochdruckquelle (36, 38) über das Proportional-Druckre gelventil (26) zum Radzylinder (18) ermöglicht,
einer ersten Einrichtung (56, 76) zum Einleiten von Bremsfluid aus dem Radzylinder in das Proportional-Druckre gelventil (26) so, daß der Steuerkörper mit einem in eine erste Richtung zur ersten Stellung hin wirkenden Radzylin derdruck beaufschlagt wird,
einer zweiten Einrichtung (48, 74) zum Einleiten von Bremsfluid aus einem Hauptzylinder (14) in das Propor tional-Druckregelventil (26) so, daß der Steuerkörper mit einem in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung zur zweiten Stellung hin wirkenden Hauptzylinder druck beaufschlagt wird, und
einer dritten Einrichtung (24, 102, 104) zum Reduz ieren des auf den Steuerkörper (72) aufgebrachten Hauptzylinderdrucks,
gekennzeichnet durch
eine mit der zweiten Einrichtung (48, 74) in Verbind ung stehende vierte Einrichtung (58, 62, 64), die eine Bremsfluidströmung aus der zweiten Einrichtung (48, 74) zum Radzylinder (18) ermöglicht, jedoch eine Bremsfluidströmung aus dem Radzylinder (18) in die zweite Einrichtung (48, 74) verhindert.
einem Proportional-Druckregelventil (26), das einen in zwei Richtungen zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin und her bewegbaren Steuerkörper (72) aufweist, der in der ersten Stellung eine Bremsfluid strömung von einem Radzylinder (18) über das Proportional- Druckregelventil (26) zu einem Ausgleichsbehälter (32) und in der zweiten Stellung eine Bremsfluidströmung von einer Hochdruckquelle (36, 38) über das Proportional-Druckre gelventil (26) zum Radzylinder (18) ermöglicht,
einer ersten Einrichtung (56, 76) zum Einleiten von Bremsfluid aus dem Radzylinder in das Proportional-Druckre gelventil (26) so, daß der Steuerkörper mit einem in eine erste Richtung zur ersten Stellung hin wirkenden Radzylin derdruck beaufschlagt wird,
einer zweiten Einrichtung (48, 74) zum Einleiten von Bremsfluid aus einem Hauptzylinder (14) in das Propor tional-Druckregelventil (26) so, daß der Steuerkörper mit einem in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung zur zweiten Stellung hin wirkenden Hauptzylinder druck beaufschlagt wird, und
einer dritten Einrichtung (24, 102, 104) zum Reduz ieren des auf den Steuerkörper (72) aufgebrachten Hauptzylinderdrucks,
gekennzeichnet durch
eine mit der zweiten Einrichtung (48, 74) in Verbind ung stehende vierte Einrichtung (58, 62, 64), die eine Bremsfluidströmung aus der zweiten Einrichtung (48, 74) zum Radzylinder (18) ermöglicht, jedoch eine Bremsfluidströmung aus dem Radzylinder (18) in die zweite Einrichtung (48, 74) verhindert.
2. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung
(24, 102, 104) während einer Reduzierung des auf den
Steuerkörper (72) ausgeübten Hauptzylinderdrucks ein Aus
strömen von Bremsfluid aus dem Hauptzylinder (14) zum Aus
gleichsbehälter (32) verhindert.
3. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach
Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (10, 110, 112) zum Steuern einer auf den Steuerkörper in die zweite Richtung wirkenden Stellkraft, wenn eine Bedingung für die Ausführung einer Antiblockierregelung erfüllt ist, wobei der am Steuerkörper anliegende Radzylinderdruck durch die Stellkraft auf einen Soll-Radzylinderdruck geregelt wird, und
eine Einrichtung (10, 200, 202, 204) zum Erzeugen ei nes Soll-Radzylinderdrucks unmittelbar nach Erfüllung der Bedingung für die Ausführen der Antiblockierregelung, auf der Grundlage des Radzylinderdrucks unmittelbar vor Erfül lung der Bedingung für die Ausführen der Antiblockierre gelung.
eine Einrichtung (10, 110, 112) zum Steuern einer auf den Steuerkörper in die zweite Richtung wirkenden Stellkraft, wenn eine Bedingung für die Ausführung einer Antiblockierregelung erfüllt ist, wobei der am Steuerkörper anliegende Radzylinderdruck durch die Stellkraft auf einen Soll-Radzylinderdruck geregelt wird, und
eine Einrichtung (10, 200, 202, 204) zum Erzeugen ei nes Soll-Radzylinderdrucks unmittelbar nach Erfüllung der Bedingung für die Ausführen der Antiblockierregelung, auf der Grundlage des Radzylinderdrucks unmittelbar vor Erfül lung der Bedingung für die Ausführen der Antiblockierre gelung.
4. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die er
ste Einrichtung (56, 76) einen mit dem Radzylinder (18) in
Verbindung stehenden Auslaßanschluß (56) und eine mit dem
Auslaßanschluß (56) in Verbindung stehende Reaktionskammer
(76) aufweist.
5. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Einrichtung (48, 74) einen mit einer Hauptzylinder
leitung (16-1, 16-2) in Verbindung stehenden Einlaßanschluß
(48) und einen mit dem Einlaßanschluß (48) in Verbindung
stehenden Hauptzylinderdruckraum (74) aufweist.
6. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
dritte Einrichtung (24) ein 3-Wege-Solenoidventil (24) aufweist,
das einen mit einer Hauptzylinderleitung (16-1,
16-2) in Verbindung stehenden Einlaßanschluß (a), einen mit
einem Einlaßanschluß (48) des Proportional-Druckregelven
tils (26) in Verbindung stehenden Auslaßanschluß (c) und
einen mit einer Ausgleichsbehälterleitung (28) in Verbind
ung stehenden Auslaßanschluß (b) aufweist.
7. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
dritte Einrichtung (102, 104) eine Vielzahl von 2-Wege-So
lenoidventilen (102, 104) aufweist, die einen mit einer
Hauptzylinderleitung (16-1, 16-2) in Verbindung stehenden
Einlaßanschluß und einen mit einem Einlaßanschluß (48) des
Proportional-Druckregelventils (26) in Verbindung stehenden
Auslaßanschluß aufweisen.
8. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pro
portional-Druckregelventil (26) ein Linearsolenoid (70)
aufweist, das im Anprechen auf ein Ansteuersignal eine auf
den Steuerkörper (72) in die zweite Richtung wirkende
Stellkraft erzeugt.
9. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Linearsolenoid
(70) angesteuert wird, um die auf den Steuerkörper (72) in
die zweite Richtung wirkende Stellkraft zu erzeugen, wenn
eine Bedingung für die Ausführung einer Antiblockierre
gelung erfüllt ist, wohingegen das Linearsolenoid (70)
nicht angesteuert wird, wenn die Bedingung für die
Ausführung der Antiblockierregelung nicht erfüllt ist.
10. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportional-
Druckregelventil (26) eine Vielzahl von Reaktionskammern
(94, 96), einen mit dem Steuerkörper (72) in Verbindung ste
henden Reaktionsbolzen (78) und einen in der Vielzahl von
Reaktionskammern (94, 96) vorgesehenen und mit dem Reaktionsbolzen (78)
in Verbindung stehenden Stufenkolben (100) mit einer Quer
schnittsfläche, die kleiner ist als die Querschnittsfläche
des Reaktionsbolzens (78) aufweist.
11. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
dritte Einrichtung (24) zum Reduzieren des auf den
Steuerkörper (72) wirkenden Hauptzylinderdrucks das Ein
leiten von Bremsfluid aus dem Hauptzylinder (14) in das
Proportional-Druckregelventil (26) verhindert.
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