DE19811340A1 - Hydraulikdruckregelvorrichtung mit einem elektrisch gesteuerten Sitzventil - Google Patents
Hydraulikdruckregelvorrichtung mit einem elektrisch gesteuerten SitzventilInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen
auf eine Hydraulikdruckregelvorrichtung und ein hydraulisch
betätigtes Bremssystem für ein Kraftfahrzeug und im beson
deren auf eine Hydraulikdruckregelvorrichtung, die ein
Sitzventil und eine elektrisch betätigte Ventilantriebsvor
richtung zum Bewegen eines Ventilkörpers des Sitzventils
aufweist, und ein hydraulisch betätigtes Bremssystem, in
welchem der Druck eines Arbeitsfluids in einem Radbremszy
linder zum Bremsen eines Rads des Kraftfahrzeugs durch eine
derartige Hydraulikdruckregelvorrichtung geregelt wird.
Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat eine Hy
draulikdruckregelvorrichtung vorgeschlagen, welche ein
Sitzventil und eine Ventilantriebsvorrichtung, wie vorste
hend beschrieben, aufweist und in der japanischen Patentan
meldung Nr. 8-17988 offenbart ist, die zu dem Zeitpunkt, an
dem die vorstehend genannte japanische Patentanmeldung Nr.
9-88349 eingereicht wurde, noch nicht veröffentlicht war.
Diese Hydraulikdruckregelvorrichtung hat (1) ein Sitzven
til, das einen Ventilkörper und einen Ventilsitz aufweist
und in der Weise in einer Fluidleitung angeordnet ist, daß
die Fluidleitung durch das Sitzventil in einen Hochdruckab
schnitt und einen Niederdruckabschnitt geteilt ist, wenn
sich das Sitzventil in seinem geschlossenen Zustand befin
det, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, und
daß eine Differenz zwischen dem Druck des Arbeitsfluids im
Hochdruckabschnitt und dem Druck des Arbeitsfluids im Nie
derdruckabschnitt der Fluidleitung auf den Ventilkörper in
eine erste Richtung wirkt, in die der Ventilkörper vom Ven
tilsitz wegbewegt und dadurch das Sitzventil geöffnet wird,
(2) ein elastisches Bauteil zum Vorspannen des Ventilkör
pers in eine zweite Richtung, in die der Ventilkörper zum
Ventilsitz hinbewegt wird, (3) eine elektrisch betätigte
Antriebsvorrichtung zum Erzeugen einer Antriebskraft, die
auf den Ventilkörper in die vorstehend genannte erste Rich
tung wirkt, und (4) eine Steuereinrichtung zum Steuern des
der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen
Stroms, um dadurch die Ventilantriebsvorrichtung zu steu
ern.
Im Fall der Hydraulikdruckregelvorrichtung des vorste
hend beschriebenen Typs wirkt eine auf einer Federkraft des
elastischen Bauteils basierende Vorspannkraft auf den Ven
tilkörper in die Richtung, in die der Ventilkörper zum Ven
tilsitz hinbewegt wird, während eine Vorspannkraft, die auf
der Fluiddruckdifferenz und der durch die Ventilantriebs
vorrichtung erzeugten Antriebskraft oder Vorspannkraft ba
siert, auf den Ventilkörper in die Richtung wirkt, in die
der Ventilkörper vom Ventilsitz wegbewegt wird. Wenn die
auf der Federkraft des elastischen Bauteils basierende Vor
spannkraft größer ist als die Summe aus den beiden anderen
Vorspannkräften, ist das Sitzventil geschlossen und der
Ventilkörper sitzt auf dem Ventilsitz. Wenn die auf der Fe
derkraft des elastischen Bauteils basierende Vorspannkraft
kleiner ist als die Summe aus den beiden anderen Vorspann
kräften, ist das Sitzventil geöffnet und der Ventilkörper
vom Ventilsitz beabstandet angeordnet. Die durch die Venti
lantriebsvorrichtung erzeugte und auf den Ventilkörper wir
kende Vorspannkraft ändert sich in Abhängigkeit von der
Größe bzw. Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung zuzu
führen elektrischen Stroms. Durch eine Änderung des der
Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden Stroms ist es dem
entsprechend möglich, die Fluiddruckdifferenz, d. h. wenigs
tens einen der Fluiddrücke an der Hochdruckseite und Nie
derdruckseite des Sitzventils, zu regeln.
Im Fall eines hydraulisch betätigten Bremssystems für
ein Kraftfahrzeug kann das Sitzventil der Hydraulikdruckre
gelvorrichtung beispielsweise in einer Fluidleitung ange
ordnet sein, welche einen Hauptzylinder und einen Radbrems
zylinder zum Bremsen eines Fahrzeugrads verbindet. Der
Hauptzylinder hat die Funktion, das Arbeitsfluid der Betä
tigung eines Bremsbetätigungsbauteils entsprechend unter
Druck zu setzen. Der durch den Hauptzylinder erzeugte Flui
ddruck läßt sich durch die Hydraulikdruckregelvorrichtung
beliebig vermindern, so daß der Radbremszylinder mit dem
verminderten Fluiddruck beaufschlagt wird. Der Fluiddruck
im Radbremszylinder, welcher niedriger ist als der Hauptzy
linderdruck, kann demnach durch die Änderung der Stärke des
der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen
Stroms geregelt werden. Das Sitzventil der Hydraulikdruck
regelvorrichtung könnte jedoch auch in einer Fluidleitung
angeordnet sein, welche den Radbremszylinder und einen Be
hälter verbindet, der vorgesehen ist, um das Arbeitsfluid
unter Atmosphärendruck aufzunehmen. In diesem Fall kann der
Radbremszylinderdruck, der höher ist als der Fluiddruck im
Behälter, durch die Hydraulikdruckregelvorrichtung geregelt
werden.
Die vorstehend erläuterte Hydraulikdruckregelvorrich
tung hat jedoch den Nachteil, daß sie bei Beginn- ihres
Druckregelbetriebs nicht schnell genug anspricht, d. h. ein
schlechtes Ansprechverhalten aufweist. Die Steuereinrich
tung der Hydraulikdruckregelvorrichtung ist so gestaltet,
daß sie den der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden
elektrischen Strom (von "0" ausgehend) nach und nach er
höht, wenn eine bestimmte Bedingung zum Öffnen des Sitzven
tils erfüllt ist, so daß das Sitzventil geöffnet wird, wenn
die durch die Ventilantriebsvorrichtung erzeugte, auf dem
elektrischen Strom basierende Vorspannkraft größer ist als
eine Differenz zwischen der Federkraft des elastischen Bau
teils und der am Sitzventil anliegenden, auf der Fluid
druckdifferenz basierenden Vorspannkraft. Dies verursacht
jedoch eine Totzeit bzw. zeitliche Verzögerung zwischen dem
Moment, an dem die bestimmte Bedingung zum Öffnen des Sitz
ventils erfüllt ist, und dem Moment, an dem das Sitzventil
tatsächlich aufmacht und die Stärke des elektrischen Stroms
über einen vorgegebenen kritischen Punkt hinausgeht, der
der vorstehend erwähnten Differenz zwischen der Federkraft
und der auf der Fluiddruckdifferenz basierenden Vorspann
kraft entspricht. Das Ansprechverhalten der Hydraulikdruck
regelvorrichtung bei Beginn ihres Druckregelbetriebs ist
demnach nicht zufriedenstellend.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es
daher, eine Hydraulikdruckregelvorrichtung zu schaffen,
welche sich durch ein verbessertes Ansprechverhalten bei
Beginn ihres Druckregelbetriebs auszeichnet.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
ein hydraulisch betätigtes Bremssystem für ein Kraftfahr
zeug zu schaffen, welches eine Hydraulikdruckregelvorrich
tung aufweist, die sich durch ein verbessertes Ansprechver
halten bei Beginn ihres Druckregelbetriebs auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Hydraulikdruckregelvor
richtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder ein
hydraulisch betätigtes Bremssystem gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 11 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind Ge
genstand der Unteransprüche.
Die vorstehend genannte erste Aufgabe kann im besonde
ren gemäß einer der nachstehenden erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsformen gelöst werden, die den beigefügten Ansprüchen
entsprechend numeriert sind und mögliche Merkmalskombina
tionen der vorliegenden Erfindung angeben:
(1) Hydraulikdruckregelvorrichtung mit: (a) einem Sitz
ventil, das einen Ventilkörper und einen Ventilsitz auf
weist und in der Weise in einer Fluidleitung angeordnet
ist, daß die Fluidleitung durch das Sitzventil in einen
Hochdruckabschnitt und einen Niederdruckabschnitt geteilt
ist, wenn sich das Sitzventil in seinem geschlossenen Zu
stand befindet, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz
sitzt, und daß eine Druckdifferenz zwischen dem Druck eines
Arbeitsfluids im Hochdruckabschnitt und dem Druck eines Ar
beitsfluids im Niederdruckabschnitt der Fluidleitung auf
den Ventilkörper in eine erste Richtung wirkt, in die der
Ventilkörper vom Ventilsitz wegbewegt und dadurch das Sitz
ventil in seinen geöffneten Zustand gebracht wird, (b) ei
nem elastischen Bauteil, das den Ventilkörper in eine zwei
te Richtung vorspannt, in die der Ventilkörper zum Ventil
sitz hinbewegt wird, (c) einer elektrisch betätigten An
triebsvorrichtung zum Erzeugen einer auf den Ventilkörper
in die erste Richtung wirkenden Antriebskraft und (d) einer
Regel- bzw. Steuereinrichtung, die die Stärke des der
Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen Stroms
steuert, um dadurch die Ventilantriebsvorrichtung zu
steuern, wobei die Steuereinrichtung eine Schritt-Steu
ereinrichtung aufweist, die die Stärke des elektrischen
Stroms erhöht, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen
Zustand in den geöffneten Zustand betätigt wird, und das
Inkrement der Stärke des elektrischen Stroms derart
bestimmt, daß das Inkrement mit einer Zunahme der
Druckdifferenz abnimmt.
Bei der vorstehend beschriebenen Hydraulikdruckregel
vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung ist die Schritt-Steuereinrichtung des Regel
kreises so gestaltet, daß sie die Stärke des der Ventilan
triebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen Stroms, wenn
das Sitzventil, das sich im geschlossenen Zustand befindet,
in den geöffneten Zustand betätigt wird, schrittweise der
art erhöht, daß das Inkrement des elektrischen Stroms mit
einem Anstieg der Fluiddruckdifferenz am Sitzventil ab
nimmt. Da die Stärke des erforderlichen Stroms, der der
Ventilantriebsvorrichtung zum Öffnen des Sitzventils zuzu
führen ist, mit einem Anstieg der Fluiddruckdifferenz ab
nimmt, wird das Inkrement, um das der der Ventilantriebs
vorrichtung zuzuführende elektrische Strom durch die
Schritt-Steuereinrichtung erhöht wird, so bestimmt, daß es
mit einem Anstieg der auf den Ventilkörper des Sitzventils
wirkenden Fluiddruckdifferenz abnimmt. Diese Maßnahme ist
effektiv, um einen Einfluß der Fluiddruckdifferenz auf das
Ansprechverhalten des Sitzventils zu vermindern. Von Vor
teil wäre es, das Inkrement so zu bestimmen, daß die Vor
spannkraft, die auf der durch die Ventilantriebsvorrichtung
erzeugten Antriebskraft basiert, gerade so groß ist wie die
Differenz zwischen der Federkraft des elastischen Bauteils
und der auf der Fluiddruckdifferenz basierenden Vorspann
kraft. Dies ist jedoch nicht wesentlich. D.h. das Inkrement
könnte auch so bestimmt werden, daß die Vorspannkraft der
Ventilantriebsvorrichtung, die durch den elektrischen Strom
betätigt wird, dessen Stärke durch die Schritt-Steuerein
richtung erhöht wird, mehr oder weniger größer ist als die
Kraftdifferenz zwischen der Federkraft und der auf der
Fluiddruckdifferenz basierenden Vorspannkraft. In diesem
Fall ist die Öffnungsgröße des Sitzventils größer als es
eigentlich erforderlich wäre, was zu einer relativ hohen
Änderungsrate des durch das Sitzventil zu regelnden Fluid
drucks führt, d. h. zu einer relativ hohen Änderungsrate des
Fluiddrucks im Hochdruck- oder Niederdruckabschnitt der
Fluidleitung. Diese Maßnahme ermöglicht es auch, daß das
Sitzventil geöffnet wird, sobald eine bestimmte Bedingung
zum Öffnen des Sitzventils erfüllt ist. Daher ist diese
Maßnahme effektiv, um eine Öffnungsverzögerung des Sitzven
tils zu verhindern. Umgekehrt könnte das Inkrement der
Stärke des elektrischen Stroms auch so bestimmt werden, daß
die Vorspannkraft der Ventilantriebsvorrichtung mehr oder
weniger kleiner ist als die vorstehend genannte Kraftdiffe
renz. In diesem Fall wird das Sitzventil nicht geöffnet,
wenn die bestimmte Bedingung erfüllt ist. Das Sitzventil
wird jedoch geöffnet, wenn der elektrische Strom anschlie
ßend durch die Schritt-Steuereinrichtung beispielsweise im
nächsten Schritt schrittweise erhöht wird. Daher kann das
Sitzventil im Vergleich zum herkömmlichen Fall, in dem die
Stärke des elektrischen Stroms von "0" ausgehend nach und
nach erhöht wird, in einem kürzeren Zeitraum mit einer
kleineren Verzögerung geöffnet werden.
(2) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach der vorstehen
den Ausführungsform (1), mit des weiteren einer Druckdiffe
renzerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Druckdifferenz
am Sitzventil, wobei die Schritt-Steuereinrichtung eine In
krementbestimmungsvorrichtung aufweist, die das Inkrement
auf der Basis der durch die Druckdifferenzerfassungsvor
richtung erfaßten Druckdifferenz bestimmt.
In dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das
Inkrement, um das der der Ventilantriebsvorrichtung zuzu
führende elektrische Strom erhöht wird, derart bestimmt
werden, daß die Vorspannkraft, die auf der durch die Venti
lantriebsvorrichtung erzeugten Antriebskraft basiert, gera
de so groß ist wie die Differenz zwischen der Federkraft
des elastischen Bauteils und der auf der Fluiddruckdiffe
renz basierenden Vorspannkraft.
(3) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach der vorstehen
den Ausführungsform (2), wobei die Steuereinrichtung des
weiteren eine Aktualisierungseinrichtung aufweist, die die
Druckdifferenzerfassungsvorrichtung und/oder die Inkrement
bestimmungsvorrichtung aktiviert, in einem bestimmten Zeit
intervall die Erfassung der Druckdifferenz und/oder die Be
stimmung des Inkrements zu wiederholen, so daß das Inkre
ment in dem bestimmten Zeitintervall aktualisiert wird.
In der vorstehenden Ausführungsform (3) wird das Inkre
ment der Stärke des elektrischen Stroms durch die Aktuali
sierungseinrichtung in einem geeigneten Zeitintervall ak
tualisiert, so daß das aktualisierte Inkrement in einem
Speicher gespeichert wird. Das Inkrement, das im Speicher
gespeichert wird, wenn die bestimmte Bedingung zum Öffnen
des Sitzventils erfüllt ist, ist gerade ausreichend, um das
Sitzventil zu öffnen. Das Sitzventil wird demnach geöffnet,
wenn die Ventilantriebsvorrichtung mit dem elektrischen
Strom betätigt wird, dessen Stärke durch die Schritt-Steu
ereinrichtung gemäß dem durch die Aktualisierungseinrich
tung aktualisierten Inkrement erhöht wird.
(4) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einer der vor
hergehenden Ausführungsformen (1) bis (3), wobei die Steu
ereinrichtung eine Stromsteuereinrichtung aufweist, die
während des geöffneten Zustands des Sitzventils der Venti
lantriebsvorrichtung den elektrischen Strom in der Weise
zuführt, daß die Stärke des elektrischen Stroms mit einer
Abnahme der Druckdifferenz ansteigt.
Bei der Hydraulikdruckregelvorrichtung gemäß der Aus
führungsform (4) wird verhindert, daß das Sitzventil, das
in den geöffneten Zustand betätigt wurde, aufgrund einer
Abnahme der Fluiddruckdifferenz am Sitzventil geschlossen
wird. Diese Hydraulikdruckregelvorrichtung wird vorzugs
weise in einem Hydraulikkreis verwendet, bei dem die Fluid
druckdifferenz am Sitzventil sich infolge einer Druckände
rung im Hochdruckabschnitt und/oder im Niederdruckabschnitt
der Fluidleitung ändert, wenn das Sitzventil geöffnet ist.
Die vorliegende Hydraulikdruckregelvorrichtung kann bei
spielsweise in einem hydraulisch betätigten Bremssystem ei
nes Kraftfahrzeugs verwendet werden, um den Fluiddruck in
einem Radbremszylinder zu regulieren. In diesem Fall ändert
sich der Fluiddruck in dem Radbremszylinder zwangsläufig,
wenn das Sitzventil geöffnet wird, d. h. wenn das unter
Druck stehende Fluid über das geöffnete Sitzventil in den
Radbremszylinder geleitet oder von diesem über das geöff
nete Sitzventil abgegeben wird. Die Fluiddruckdifferenz
nimmt folglich ab, wenn das Sitzventil geöffnet wird. Die
gemäß der vorstehenden Ausführungsform (4) vorgesehene
Stromsteuereinrichtung verhindert daher vorteilhafterweise,
daß das bereits geöffnete Sitzventil infolge einer Abnahme
der Fluiddruckdifferenz geschlossen wird.
(5) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einer der vor
stehenden Ausführungsformen (1) bis (4), wobei die Schritt-Steu
ereinrichtung eine Inkrementverringerungseinrichtung
aufweist, die das Inkrement der Stärke des elektrischen
Stroms so bestimmt, daß es dann, wenn die Verwendungshäu
figkeit des Sitzventils relativ groß ist, kleiner ist als
wenn die Verwendungshäufigkeit relativ gering ist.
Bei der Hydraulikdruckregelvorrichtung gemäß einer der
vorstehenden Ausführungsformen (1) bis (4) stellte sich
heraus, daß das optimale Inkrement der Stärke des elektri
schen Stroms, der der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführen
ist, damit der Betriebszustand des Sitzventils vom ge
schlossenen Zustand in den geöffneten Zustand übergeht, mit
einer Zunahme der Verwendungshäufigkeit des Sitzventils ab
nimmt. Es wird angenommen, daß diese Abnahme des optimalen
Inkrements auf eine Abnahme der Federkonstante des elasti
schen Bauteils zurückzuführen ist, das den Ventilkörper des
Sitzventils in die zweite Richtung vorspannt, wodurch der
Ventilkörper zum Ventilsitz hinbewegt wird. Obgleich weite
re Studien erforderlich sind, um die Zuverlässigkeit dieser
Annahme zu bestätigen, hat ein Experiment gezeigt, daß die
Fluiddruckregelungsgenauigkeit der Hydraulikdruckregelvor
richtung dadurch verbessert werden kann, daß die Schritt-Steu
ereinrichtung mit der Inkrementverringerungseinrichtung
versehen wird, die das Inkrement der Stärke des elektri
schen Stroms verringert, wenn die Verwendungshäufigkeit des
Sitzventils zunimmt. Die Verwendungshäufigkeit des Sitzven
tils läßt sich durch die nach Beginn der Verwendung des
Sitzventils vergangene Zeit dargestellen. Die Verwendungs
häufigkeit des Sitzventils könnte jedoch auch durch die Be
triebshäufigkeit des Sitzventils nach Beginn der Verwendung
des Sitzventils, wie nachstehend gezeigt, dargestellt wer
den. Die Betriebshäufigkeit des Sitzventils könnte ferner
durch die Anzahl der Betriebe des Sitzventils oder die
Zeitdauer, in der der Ventilantriebsvorrichtung elektri
scher Strom zugeführt wurde, dargestellt werden. Obwohl die
Inkrementverringerungseinrichtung vorzugsweise so gestaltet
ist, daß sie das Inkrement der Stärke des elektrischen
Stroms mit einer Zunahme der Verwendungshäufigkeit des
Sitzventils schrittweise oder kontinuierlich verringert,
kann dadurch, daß das Inkrement dann verringert wird, wenn
die Verwendungshäufigkeit des Sitzventils einen bestimmten
Wert erreicht hat, ein bedeutsamer Effekt erwartet werden.
(6) Hyraulikdruckregelvorrichtung nach der vorstehenden
Ausführungsform (5), wobei die Verwendungshäufigkeit des
Sitzventils eine Betriebshäufigkeit des Sitzventils nach
Beginn der Verwendung des Sitzventils ist.
(7) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach der vorstehen
den Ausführungsform (6), wobei die Betriebshäufigkeit des
Sitzventils die Anzahl der Betriebe des Sitzventils ist.
(8) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach der vorstehen
den Ausführungsform (6), wobei die Betriebshäufigkeit des
Sitzventils die Zeitdauer ist, in der der Ventilantriebs
vorrichtung elektrischer Stroms zugeführt wurde.
(9) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einer der vor
stehenden Ausführungsformen (5) bis (8), wobei die Inkre
mentverringerungseinrichtung eine Einrichtung zur Verringe
rung des Inkrements der Stärke des elektrischen Stroms mit
einer Zunahme der Verwendungshäufigkeit des Sitzventils
aufweist.
(10) Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einer der vor
stehenden Ausführungsformen (5) bis (9), wobei die Inkre
mentverringerungseinrichtung eine Einrichtung zur Speiche
rung von Daten aufweist, welche die Verwendungshäufigkeit
des Sitzventils angeben.
Die vorstehend genannte zweite Aufgabe kann im besonde
ren gemäß einer der nachstehenden erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsformen gelöst werden, die den beigefügten Ansprüchen
entsprechend numeriert sind und mögliche Merkmalskombina
tionen der vorliegenden Erfindung angeben:
(11) Hydraulisch betätigtes Bremssystem für ein Kraft
fahrzeug, mit: (a) einer Hydraulikdruckquelle, (b) wenig
stens einem Radbremszylinder zum Bremsen eines entsprechen
den Rads des Kraftfahrzeugs, (c) einem Sitzventil, das ei
nen Ventilkörper und einen Ventilsitz aufweist und in einer
Fluidleitung angeordnet ist, die die Hydraulikdruckquelle
mit dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszy
linder zu verbinden, wobei das Sitzventil in seinen ge
schlossenen Zustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ven
tilsitz sitzt, gebracht wird, um die Fluidleitung zu unter
brechen, und der Ventilkörper in der Weise eine Arbeits
fluiddruckdifferenz am Sitzventil aufnimmt, daß die Druck
differenz auf den Ventilkörper in eine erste Richtung
wirkt, in die der Ventilkörper vom Ventilsitz wegbewegt und
dadurch das Sitzventil in seinen geöffnet Zustand gebracht
wird, (d) einem elastischen Bauteil, das den Ventilkörper
in eine zweite Richtung vorspannt, in die der Ventilkörper
zum Ventilsitz hinbewegt wird, (e) einer elektrisch betä
tigten Ventilantriebsvorrichtung zum Erzeugen einer An
triebskraft, die auf den Ventilkörper in die erste Richtung
wirkt, und (f) einer Regel- bzw. Steuereinrichtung, die die
Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden
elektrischen Stroms, um dadurch die Ventilantriebsvorrich
tung zu steuern, wobei die Steuereinrichtung eine Schritt-Steu
ervorrichtung aufweist, die die Stärke des elektrischen
Stroms erhöht, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen
Zustand in den geöffneten Zustand betätigt wird. Die
Schritt-Steuereinrichtung ist so gestaltet, daß sie das In
krement der Stärke des elektrischen Stroms so bestimmt, daß
das Inkrement mit einer Zunahme der Druckdifferenz abnimmt.
Die Steuereinrichtung weist ferner eine Ersetzungseinrich
tung auf, die betätigbar ist, wenn der Druck in dem vorste
hend genannten wenigstens einen Radbremszylinder vom Atmo
sphärendruck aus erhöht wird, wobei die Ersetzungseinrich
tung das Inkrement durch einen Wert ersetzt, der größer ist
als das durch die Schritt-Steuereinrichtung bestimmte
Inkrement.
Das hydraulisch betätigte Bremssystem nach der vorste
henden Ausführungsform (11) des zweiten Aspekts der vorlie
genden Erfindung hat im wesentlichen dieselben Vorteile,
die vorstehend in Zusammenhang mit der Hydraulikdruckregel
vorrichtung gemäß der Ausführungsform (1) des ersten
Aspekts dieser Erfindung beschrieben wurden. Das vorlie
gende Bremssystem hat des weiteren die folgenden Merkmale.
Wenn der Fluiddruck im Radbremszylinder vom Atmosphä
rendruck aus erhöht wird, d. h. unmittelbar nach Beginn ei
nes Bremsbetriebs zum Bremsen des entsprechenden Rads, ist
es wahrscheinlich, daß sich der Anstieg des Fluiddrucks im
Radbremszylinder verzögert. Unmittelbar nach Beginn des
Bremsbetriebs ist die Fluidmenge, die erforderlich ist, um
den Fluiddruck im Radbremszylinder um einen bestimmten Ein
heitsbetrag anzuheben, relativ groß, so daß die Fluidströ
mungsmenge durch die Fluidleitung zwischen dem Sitzventil
und dem Radbremszylinder relativ groß ist, wodurch eine re
lativ große Fluiddruckdifferenz zwischen dem Ausgangsfluid
druck des Sitzventils und dem Druck im Radbremszylinder
vorliegt. Dementsprechend kann der Fluiddruck im Radbrems
zylinder nicht schnell genug angehoben werden. Es sei eben
falls angemerkt, daß der Ausgangsfluiddruck des Sitzventils
nicht in der Weise geregelt werden kann, daß er genau dem
angestrebten Fluiddruck bzw. dem Soll-Fluiddruck folgt,
wenn die Querschnittsfläche der Fluidströmung durch das
Sitzventil konstant ist, d. h. wenn die Querschnittsfläche
der Fluidströmung unmittelbar nach Beginn des Bremsbetriebs
genau so groß ist wie die Querschnittsfläche während eines
normalen Druckaufbaubetriebs, wobei die Fluidströmungsrate
in den Radbremszylinder niedriger ist als unmittelbar nach
Beginn des Bremsbetriebs.
Im Bremssystem gemäß der vorstehenden Ausführungsform
(11) der vorliegenden Erfindung, die mit der Hydraulik
druckregelvorrichtung gemäß der vorstehenden erfindungsge
mäßen Ausführungsform (1) versehen ist, ist die Ersetzungs
einrichtung der Steuereinrichtung so gestaltet, daß sie das
durch die Schritt-Steuereinrichtung bestimmte Inkrement
durch einen Wert ersetzt, der größer ist als das bestimmte
Inkrement, wenn der Fluiddruck im Radbremszylinder vom At
mosphärendruck aus aufgebaut wird, d. h. wenn ein Bremsbe
trieb zum Bremsen des Rads eingeleitet wird. Dabei wird die
Fluidströmungsrate in den Radbremszylinder unmittelbar nach
Beginn des Bremsbetriebs angehoben, um eine Verzögerung im
Fluiddruckaufbau im Radbremszylinder zu verhindern oder zu
minimieren oder um die Genauigkeit zu erhöhen, mit der der
Ausgangsfluiddruck des Sitzventils dem Soll-Fluiddruck
folgt, und zwar ungeachtet der erforderlichen Fluidströ
mungsmenge zwischen dem Sitzventil und dem Radbremszylin
der.
(12) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach der vor
stehenden Ausführungsform (11), wobei das Sitzventil, das
elastische Bauteil, die Ventilantriebsvorrichtung und die
Regelvorrichtung in der Weise kooperieren, daß sie als eine
Druckaufbau-Druckregelvorrichtung fungieren, und das Brems
system ferner aufweist: einen Behälter zur Speicherung des
Arbeitsfluids und eine Druckabbau-Druckregelvorrichtung,
die im Aufbau der Druckaufbau-Druckregelvorrichtung iden
tisch ist, wobei das Sitzventil der Druckabbau-Druckregel
vorrichtung in einer Fluidleitung angeordnet ist, die den
Behälter mit dem vorstehend genannten wenigstens einen Rad
bremszylinder verbindet, und der Ventilkörper des Sitzven
tils der Druckabbau-Druckregelvorrichtung eine Arbeitsfluid
druckdifferenz am Sitzventil der Druckabbau-Druckregelvor
richtung in der Weise aufnimmt, daß die Druckdifferenz auf
den Ventilkörper in die erste Richtung wirkt, in die der
Ventilkörper vom Ventilsitz wegbewegt wird.
In dieser Ausführungsform (12) des Bremssystems der
vorliegenden Erfindung, wird der Fluiddruck im Radbremszy
linder oder in den Radbremszylindern durch die Druckaufbau-Druck
regelvorrichtung aufgebaut und durch die Druckabbau-Druck
regelvorrichtung abgebaut. Da diese beiden Druckregel
vorrichtungen im Aufbau identisch sind, können für nahezu
alle Komponenten dieser beiden Vorrichtungen dieselben
Teile verwendet werden; ferner kann die Regelungslogik ver
einfacht werden, so daß die Herstellkosten des Bremssystems
gesenkt werden können.
Es sei angemerkt, daß die hydraulische Druckregelvor
richtung nach der Ausführungsform (1) der vorliegenden Er
findung geeigneterweise als die Druckabbau-Druckregelvor
richtung wie auch als die Druckaufbau-Druckregelvorrichtung
verwendet wird. Die Merkmale der vorstehenden Ausführungs
formen (2) bis (10) sind im Zusammenhang mit dem Bremssy
stem der vorstehenden Ausführungsformen (11) und (12) an
wendbar.
(13) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach der vor
stehenden Ausführungsform (12), wobei der Behälter das
Fluid aufnimmt, das von dem vorstehend genannten wenigstens
einen Radbremszylinder über das Sitzventil der Druckabbau-Druck
regelvorrichtung während eines Bremsbetriebs des
Bremssystems abgegeben wird, wobei das Fluid vom Behälter
nach dem Bremsbetrieb zur Hydraulikdruckquelle zurück
strömt, und der Behälter eine Speicherkapazität aufweist,
welche die maximale Fluidmenge ist, die darin während des
Bremsbetriebs gespeichert werden kann und die kleiner ist
als die maximale gesamte Fluidmenge, die in dem vorstehend
genannten wenigstens einen Radbremszylinder aufgenommen
werden kann, wenn der vorstehend genannte wenigstens eine
Radbremszylinder aus seinem Nichtbremszustand in seinen
Bremszustand betätigt wird.
In dem hydraulisch betätigten Bremssystem gemäß der
vorstehenden Ausführungsform (13) der vorliegenden Erfin
dung ist ein Behälter vorgesehen, um das unter Druck ste
hende Fluid aufzunehmen, das während des Bremsbetriebs von
jedem Radbremszylinder abgegeben wurde, so daß das Fluid
nach dem Bremsbetrieb zur Hydraulikdruckquelle zurückströ
men kann. Die Speicherkapazität dieses Behälters ist klei
ner als die maximale gesamte Fluidmenge, die in dem vorste
hend genannten wenigstens einen Radbremszylinder aufgenom
men werden kann, so daß die Fluidmenge, die von dem vorste
hend genannten wenigstens einen Radbremszylinder abgegeben
werden kann, nicht über die Speicherkapazität des Behälters
hinausgeht, selbst wenn es möglich ist, daß das Fluid im
Fall eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion des Sitzven
tils, der Ventilantriebsvorrichtung oder der Steuereinrich
tung der Hydraulikdruckregelvorrichtung frei bzw. unbehin
dert aus dem vorstehend genannten wenigstens einen Rad
bremszylinder abgegeben wird, wodurch das Fahrzeug selbst
bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion noch gebremst
werden kann. Nachdem die gesamte Fluidmenge, die aus dem
vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder ab
gegeben wurde, die Speicherkapazität des Behälters erreicht
hat, kann das Fluid nicht mehr länger in dem Behälter auf
genommen und nicht mehr länger aus dem Radbremszylinder
oder den Radbremszylindern abgegeben werden, selbst wenn das
Sitzventil eine Fluidströmung aus dem Radbremszylinder oder
den Radbremszylindern ermöglicht. Da die Speicherkapazität
des Behälters kleiner ist als die maximale gesamte Fluid
menge, die in dem vorstehend genannten wenigstens einen
Radbremszylinder gespeichert werden kann, bleibt auch dann,
wenn das Fluid aufgrund eines Ausfalls oder einer Fehlfunk
tion der Steuereinrichtung aus dem Radbremszylinder oder
den Radbremszylindern abgegeben ist, eine bestimmte Fluid
menge in dem Radbremszylinder oder den Radbremszylindern.
In diesem Fall bleibt, auch ohne daß von der Hydraulik
druckquelle ein zusätzliches unter Druck stehendes Fluid zu
dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder
geliefert wird, eine bestimmte Fluidmenge in dem vorstehend
genannten wenigstens einen Radbremszylinder zurück. Daher
wird durch den vorstehend genannten wenigstens einen Rad
bremszylinder eine bestimmte Bremskraft zum Bremsen des
Kraftfahrzeugs erzeugt. Wenn in diesem Fall von der Hydrau
likdruckquelle zusätzlich ein unter Druck stehendes Fluid
zu dem vorstehend genannten Radbremszylinder geliefert
wird, kann der Radbremszylinder oder die Radbremszylinder
mit einer verhältnismäßig geringen zusätzlichen Menge des
unter Druck stehenden Fluids eine relativ große Bremskraft
erzeugen. Wenn die Hydraulikdruckquelle ein gewöhnlicher
Hauptzylinder zum Erzeugen eines unter Druck stehenden
Fluids ist, dessen Druck der auf ein Bremsbetätigungsbau
teil wirkenden Betätigungskraft bzw. -größe entspricht,
wird die Betätigungsgröße um eine Größe, die der Menge des
zusätzlich zum Radbremszylinder oder zu den Radbremszylin
dern gelieferten unter Druck stehenden Fluids entspricht,
erhöht. Obwohl eine höhere Betätigungsgröße des Bremsbetä
tigungsbauteils zu einer Verzögerung in der Vorsehung einer
Bremswirkung führt, resultiert die verhältnismäßig kleine
zusätzliche Fluidlieferungsmenge aus dem Hauptzylinder in
einer dementsprechend schwachen Erhöhung der Betätigungs
größe des Bremsbetätigungsbauteils und in einer dementspre
chend geringfügigen Verzögerung der Bremswirkung. Wenn die
Hydraulikdruckquelle beispielsweise eine automatisch be
triebene Druckquelle unter Verwendung einer motorisch ange
triebenen Pumpe ist, verursacht die zusätzliche Lieferung
des unter Druck stehenden Fluids aus der Druckquelle zwar
keine Erhöhung der Betätigungsgröße des Bremsbetätigungs
bauteils, aber eine Verzögerung des Bremswirkung. Die Ver
zögerung ist jedoch gering, da die zusätzliche Fluidliefe
rungsmenge verhältnismäßig klein ist. Das vorliegende hy
draulische Bremssystem zeichnet sich daher durch eine ver
besserte Betriebszuverlässigkeit aus.
Anders ausgedrückt wird die Speicherkapazität des Be
hälters, der im hydraulisch betätigten Bremssystem gemäß
der vorstehenden Ausführungsform (13) vorgesehen ist, so
bestimmt, daß der vorstehend genannte wenigstens eine Rad
bremszylinder noch in der Lage ist, das entsprechende Rad
des Kraftfahrzeugs zu bremsen, selbst wenn der Behälter mit
dem Arbeitsfluid gefüllt ist, das von dem vorstehend ge
nannten wenigstens einen Radbremszylinder infolge des Öff
nens der Druckabbau-Druckregelvorrichtung abgegeben wurde,
wann die Menge des Arbeitsfluids im Behälter minimal ist
und der vorstehend genannte Radbremszylinder das entspre
chende Rad bremst.
Alternativ dazu könnte die Speicherkapazität des Behäl
ters so bestimmt werden, daß sie kleiner ist als eine Dif
ferenz zwischen zwei Arbeitsfluidmengen, welche in dem vor
stehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder während
zweier verschiedener Bremszustände gespeichert sind, in de
nen der wenigstens eine Radbremszylinder zwei verschiedene
wesentliche Bremswirkungen vorsieht. Die vorstehend genann
te Differenz zwischen den beiden verschiedenen Arbeits
fluidmengen ist maximal, wenn die vorstehend angegebenen
beiden verschiedenen Bremszustände aus einem ersten Zu
stand, in dem an dem wenigstens einen Radbremszylinder der
größtmögliche Fluiddruck anliegt, und einem zweiten Zustand
bestehen, in dem an dem wenigstens einen Radbremszylinder
der niedrigste Druck anliegt, der es dem wenigstens einen
Radbremszylinder ermöglicht, eine wesentliche Bremswirkung
vorzusehen. Der Grundgedanke der Erfindung nach der vorste
henden Ausführungsform (13) ist getroffen, wenn die Spei
cherkapazität des Behälters so bestimmt wird, daß sie
gleich der vorstehend genannten maximalen Differenz ist
oder in der Nähe dieser liegt. Jedoch wäre es von Vorteil,
die Speicherkapazität so zu bestimmen, daß sie kleiner ist
als die maximale Differenz, da die Bremswirkung, die durch
den wenigstens einen Radbremszylinder bei einer Fluidabgabe
aus dem Radbremszylinder zum Behälter aufgrund eines Aus
falls oder einer Fehlfunktion der Druckabbau-Druckregelvor
richtung vorzusehen ist, mit einer Abnahme der Speicherka
pazität des Behälters ansteigt. Die Speicherkapazität des
Behälters muß jedoch groß genug sein, um das Fluid aufzu
nehmen, das aus dem wenigstens einen Radbremszylinder in
einem normalen Bremsbetrieb abgegeben wird. Die Speicherka
pazität muß somit in einem Bereich gewählt werden, dessen
obere Grenze und untere Grenze gleich der vorstehend ge
nannten maximalen Differenz der Fluidmengen während der
vorstehend genannten beiden verschiedenen Bremszustände
bzw. der Fluidmenge, die in einem Bremsbetrieb normal aus
dem wenigstens einen Radbremszylinder abgegeben wird, sind.
(14) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach der vor
stehenden Ausführungsform (12) oder (13), wobei der Behäl
ter das Fluid aufnimmt, das während eines Bremsbetriebs des
Bremssystems aus dem vorstehend genannten wenigstens einen
Radbremszylinder über das Sitzventil der Druckabbau-Druck
regelvorrichtung abgegeben wird, wobei das Fluid nach dem
Bremsbetrieb aus dem Behälter zur Hydraulikdruckquelle zu
rückströmt und das Bremssystem ferner eine Vorrichtung zur
Erfassung einer Fluidleckage aus dem Bremssystem aufweist,
die bestimmt, daß eine Leckage eingetreten ist, wenn die
gesamte Fluidmenge, die während des Bremsbetriebs aus dem
vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder über
die Druckabbau-Druckregelvorrichtung abgegeben wurde, über
die Speicherkapazität des Behälters, welche die maximale
Fluidmenge ist, die während des Bremsbetriebs im Behälter
gespeichert werden kann, hinausgeht.
Im hydraulischen Bremssystem gemäß der vorstehenden
Ausführungsform (14) der vorliegenden Erfindung erfaßt die
Vorrichtung zur Erfassung einer Fluidleckage, daß eine
Fluidleckage im Bremssystem eingetreten ist, wenn die ge
samte Fluidmenge, die aus dem Radbremszylinder oder den
Radbremszylindern während des Bremsbetriebs abgegeben
wurde, größer ist als die Speicherkapazität des Behälters.
Die Vorrichtung zur Erfassung einer Fluidleckage ermöglicht
somit eine frühe Erfassung einer Fluidleckage, wodurch die
Betriebszuverlässigkeit des Bremssystems verbessert wird.
Das Bremssystem kann des weiteren eine Blockiereinrich
tung zum Blockieren aller Druckregelbetriebe der Druckauf
bau- und Druckabbau-Druckregelvorrichtung oder eine Druck
verminderungsblockiereinrichtung zum Blockieren eines
Druckverminderungsbetriebs der Druckabbau-Druckregelvor
richtung aufweisen. In diesem Fall kann die Fluidleckage
menge verringert werden. Wenn die Hydraulikdruckquelle ein
herkömmlicher Hauptzylinder ist, trägt die Blockiereinrich
tung effektiv dazu bei, eine Erhöhung der Betätigungsgröße
des Bremsbetätigungsbauteils zu minimieren. Wenn die Hy
draulikdruckquelle beispielsweise eine automatisch betrie
bene Druckquelle mit einer motorisch angetriebenen Pumpe
ist, trägt die Blockiereinrichtung effektiv dazu bei, eine
allzu große Fluidleckagemenge zu verhindern. Dementspre
chend wird die Betriebszuverlässigkeit des Bremssystems
weiter verbessert.
(15) Hydraulisch betätigtes Bremssystem gemäß einer der
vorstehenden Ausführungsformen (11) bis (14), wobei die Hy
draulikdruckquelle einen Hauptzylinder aufweist, daß das
Arbeitsfluid der Betätigung des Bremsbetätigungsbauteils
entsprechend unter Druck setzt, und das elastische Bauteil
eine Federkraft aufweist, welche so bestimmt wird, daß eine
Öffnungsdruckdifferenz des Sitzventils, welche die Öff
nungsdruckdifferenz ist, oberhalb welcher das Sitzventil in
den geöffneten Zustand gebracht wird, wenn der Ventilan
triebsvorrichtung kein elektrischer Strom zugeführt wird,
kleiner ist als ein maximaler Druck des durch den Hauptzy
linder unter Druck gesetzten Fluids.
In dem vorstehend beschriebenen hydraulisch betätigten
Bremssystem gemäß der vorstehenden Ausführungsform (15)
dieser Erfindung kann das Bremssystem so betrieben werden,
daß das Fahrzeug gebremst wird, selbst wenn die Ventilan
triebsvorrichtung beispielsweise aufgrund eines Ausfalls
oder einer Fehlfunktion der Regelvorrichtung nicht mit
elektrischem Strom versorgt wird. Das Sitzventil wird ge
öffnet, wenn die auf der Fluiddruckdifferenz am Sitzventil
basierende Vorspannkraft größer wird als die Federkraft des
elastischen Bauteils und wenn der Ventilantriebsvorrichtung
kein elektrischer Strom zugeführt wird. In diesem Fall fun
giert das Sitzventil als ein Druckabbauventil, das den
durch den Hauptzylinder erzeugten Fluiddruck um eine der
Öffnungsdruckdifferenz des Sitzventils entsprechende Größe
vermindert, so daß am Radbremszylinder oder an den Rad
bremszylindern der verminderte Fluiddruck anliegt. Das
Sitzventil wird somit geöffnet, wodurch eine Fluidströmung
vom Hauptzylinder in den oder die Radbremszylinder ermög
licht wird, wenn der Hauptzylinderdruck über die bestimmte
Öffnungsdruckdifferenz des Sitzventils hinausgeht. Diesbe
züglich sei angemerkt, daß die Öffnungsdruckdifferenz klei
ner ist als der durch den Hauptzylinder erzeugte maximale
Druck. Das Fahrzeug läßt sich dementsprechend beispielswei
se auch bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion der Steu
ereinrichtung bremsen.
(16) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einer der
vorstehenden Ausführungsformen (12) bis (15), wobei der Be
hälter ein verschiebbares Bauteil, das teilweise eine Fluid
kammer zur Speicherung des Fluids definiert, und eine Vor
spannvorrichtung aufweist, die das verschiebbare Bauteil in
eine Richtung vorspannt, in die ein Volumen der Fluidkammer
verringert wird, wobei das Fluid aus der Fluidkammer nach
Beendigung der Betätigung des Bremsbetätigungsbauteils in
Abhängigkeit von einer auf das verschiebbare Bauteil wir
kenden Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung abgegeben
wird.
Im Bremssystem gemäß der vorstehenden Ausführungsform
wird das Fluid automatisch aus dem Behälter abgegeben, wenn
der Fluiddruck in einer mit dem Behälter verbundenen Fluid
leitung nach Beendigung der Betätigung des Bremsbetäti
gungsbauteils bis auf einen Pegel in der Nähe des Atmosphä
rendrucks abgesunken ist. In einer Abwandlung der Erfindung
besteht das verschiebbare Bauteil aus einem Kolben, der mit
dem Gehäuse des Behälters so kooperiert, daß er mit dem Ge
häuse die Fluidkammer in der Weise definiert, daß das ver
schiebbare Bauteil fluiddicht und verschiebbar in der Fluid
kammer bewegt werden kann. In diesem Fall weist die Vor
spanneinrichtung vorzugsweise ein elastisches Bauteil, wie
z. B. eine Druckschraubenfeder, auf, welches das verschieb
bare Bauteil in die Richtung zur Verringerung des Volumens
der Fluidkammer vorspannt. In einer anderen Abwandlung die
ser Ausführungsform der Erfindung besteht das verschiebbare
Bauteil aus einem ausdehnbaren Bauteil, das mit dem
Gehäuse des Behälters in der Weise kooperiert, daß es mit
dem Gehäuse die Fluidkammer definiert. Das ausdehnbare Bau
teil könnte eine Gummimembran oder ein Gummisack sein, wel
che bzw. welcher mit dem Gehäuse in der Weise kooperiert,
daß sie bzw. es mit dem Gehäuse die Fluidkammer definiert.
In diesem Fall kann die Vorspanneinrichtung ein Gas sein,
das einen von der Gummimembran entfernt gelegenen Raum auf
einer Seite der Gummimembran oder einen Raum im Gummisack
füllt.
(17) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einer der
vorstehenden Ausführungsformen (12) bis (16), wobei der Be
hälter als ein sekundärer Behälter fungiert und die Hydrau
likdruckquelle einen primären Behälter aufweist, in welchem
das Arbeitsfluid unter Atmosphärendruck gespeichert ist,
wobei das hydraulisch betätigte Bremssystem ferner auf
weist: eine Umleitung, die die Druckaufbau-Druckregelvor
richtung umgeht und den vorstehend genannten wenigstens ei
nen Radbremszylinder durch die Fluidleitung zwischen der
Hydraulikdruckquelle und der Druckaufbau-Druckregelvorrich
tung mit dem primären Behälter verbindet, und ein in der
Umleitung angeordnetes Rückschlagventil, das eine Fluid
strömung in eine Richtung von dem vorstehend genannten we
nigstens einen Radbremszylinder zum primären Behälter er
möglicht und eine Fluidströmung in eine Richtung vom primä
ren Behälter zu dem vorstehend genannten wenigstens einen
Radbremszylinder blockiert.
In dem Bremssystem gemäß der vorstehenden Ausführungs
form (17) der Erfindung, wobei die Umleitung, die das Rück
schlagventil aufweist, vorgesehen ist, um den primären Be
hälter mit dem vorstehend genannten wenigstens einen Rad
bremszylinder zu verbinden, kann das Fluid in jedem Rad
bremszylinder ungeachtet des Betriebszustands der Druckre
gelvorrichtung zum primären Behälter zurückströmen, wenn
der Fluiddruck in der Fluidleitung zwischen der Hydraulik
druckquelle und der Druckregelvorrichtung niedriger ist als
der Fluiddruck im Radbremszylinder.
(18) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einer der
vorstehenden Ausführungsformen (12) bis (16) mit des weite
ren: einem in paralleler Verbindung zum Sitzventil der
Druckaufbau-Druckregelvorrichtung angeordneten ersten Rück
schlagventil, das eine Fluidströmung in eine Richtung von
dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder
zur Hydraulikdruckquelle ermöglicht und eine Fluidströmung
in eine Richtung von der Hydraulikdruckquelle zu dem vor
stehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder bloc
kiert, und einem in paralleler Verbindung zum Sitzventil
der Druckabbau-Druckregelvorrichtung angeordneten zweitem
Rückschlagventil, das eine Fluidströmung in eine Richtung
vom Behälter zu dem vorstehend genannten wenigstens einen
Radbremszylinder ermöglicht und eine Fluidströmung in eine
Richtung von dem vorstehend genannten wenigstens einen Rad
bremszylinder zum Behälter blockiert.
Eine Kombination der Merkmale gemäß der beiden vorste
henden Ausführungsformen (17) und (18) dieser Erfindung er
möglicht es, daß das Arbeitsfluid vom sekundären Behälter
über die Umleitung zum primären Behälter zurückströmt.
(19) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach den vor
stehenden Ausführungsformen (11) bis (18), wobei die Venti
lantriebsvorrichtung einen mit dem Ventilkörper bewegbaren
Vorspannkörper und eine Solenoidspule aufweist, die eine
elektromagnetische Vorspannkraft erzeugt, welche auf den
Vorspannkörper in die der zweiten Richtung entgegengerich
tete erste Richtung wirkt.
(20) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach den vor
stehenden Ausführungsformen (11) bis (19), welches für ein
Kraftfahrzeug vorgesehen ist, das mit einem Elektromotor,
welcher als eine Antriebskraftquelle zum Antrieb des Kraft
fahrzeugs fungiert, und einem Generator ausgestattet ist,
welcher einen Teil eines Regenerativbremssystems bildet und
eine Regenerativbremskraft erzeugt, wobei die Hydraulik
druckquelle einen Hauptzylinder aufweist, der das Arbeits
fluid in der Weise unter Druck setzt, daß der Druck des un
ter Druck stehenden Arbeitsfluids dem Betätigungszustand
eines Bremsbetätigungsbauteils entspricht. Das hydraulisch
betätigte Bremssystem weist eine Kooperativregelungsein
richtung auf, die die Ventilantriebsvorrichtung in der
Weise steuert, daß der Druck des unter Druck stehenden
Fluids, das dem vorstehend genannten wenigstens einem Rad
bremszylinder zuzuführen ist, um eine Größe, die der durch
das Regenerativbremssystem erzeugten Regenerativbremskraft
entspricht, niedriger ist als der Druck des Fluids im
Hauptzylinder.
(21) Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach den vor
stehenden Ausführungsformen (12) bis (20), wobei die Sitz
ventile, die elastischen Bauteile und die Ventilantriebs
vorrichtungen der Druckaufbau- und Druckabbau-Druckregel
vorrichtungen als eine erste Druckregelventilvorrichtung
kooperieren, und wobei das hydraulisch betätigte Bremssy
stem ferner aufweist: (a) eine zwischen dem vorstehend ge
nannten wenigstens einen Radbremszylinder und der ersten
Druckregelventilvorrichtung angeordnete zweite Druckregel
ventilvorrichtung, und (b) eine Steuereinrichtung in wenig
stens einem einer Vielzahl von Regelungsmodi steuert, die
bestehen aus: einem Antiblockierregelungsmodus zur Verhin
derung eines allzu großen Schlupfs des vorstehend genannten
wenigstens einen Rads während der Betätigung des Bremsbetä
tigungsbauteils, einem Traktionsregelungsmodus zur Verhin
derung eines allzu großen Schlupfs wenigstens eines An
triebsrads des vorstehend genannten wenigstens einen Rads
während der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, einem Fahr
zeugstabilitätsregelungsmodus zur Verbesserung der Fahrsta
bilität des Kraftfahrzeugs und einem Bremswirkungsrege
lungsmodus zum Vorsehen einer der Absicht des Fahrzeugbe
dieners entsprechenden Bremswirkung, die genau einem Be
triebszustand des Bremsbetätigungsbauteils entspricht.
Die vorstehenden Aufgaben, weitere Aspekte, Merkmale
und Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeut
samkeit dieser Erfindung werden durch Lesen der nachstehen
den ausführlichen Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Aus
führungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die bei
gefügte Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht, die ein hydraulisch betätigtes
Bremssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schematisch darstellt,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt zur Veranschau
lichung des Innenaufbaus eines Hauptzylinders im Bremssy
stem von Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht, die den Aufbau einer Linearso
lenoidventilvorrichtung im Bremssystem von Fig. 1 schema
tisch darstellt,
Fig. 4 einen Querschnitt, der die Einzelheiten eines in
Fig. 3 gezeigten Druckaufbau-Linearsolenoidventils zeigt,
Fig. 5 ein Diagramm, das einen Druckregelbetrieb einer
Regeleinrichtung im Bremssystem von Fig. 1 schematisch dar
stellt,
Fig. 6 ein Blockdiagramm, das Funktionsabschnitte der
Regeleinrichtung zeigt,
Fig. 7 ein Ablaufschema, das ein Beispiel einer durch
die Regeleinrichtung ausgeführten Hauptroutine zeigt,
Fig. 8 ein Ablaufschema das eine Subroutine zur Be
rechnung des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply
und des Optimalwert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease im
Schritt S10 der Hauptroutine von Fig. 7 darstellt,
Fig. 9 ein Diagramm, das eine im Schritt S42 der Sub
routine von Fig. 8 verwendete Funktion MAPa angibt,
Fig. 10 ein Diagramm, das eine im Schritt S46 der Sub
routine von Fig. 8 verwendete Funktion MAPr angibt,
Fig. 11 ein Ablaufschema, das eine Unterbrechungsrouti
ne zur Berechnung des Soll-Fluiddruckwerts Pref und der
Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref darstellt,
Fig. 12 ein Diagramm, das zwei Beispiele für die Fluid
druckverminderung in Abhängigkeit von den Spannungswerten
VFapply und VFrelease zeigt, welche in der Subroutine von
Fig. 8 (im Schritt S12 der Hauptroutine von Fig. 7) berech
net wurden,
Fig. 13 ein Diagramm, das ein Beispiel für die Änderung
des Soll-Fluiddrucks Pref und Beispiele für Änderungen des
Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply und des Op
timalwert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease zeigt, welche
in der Subroutine von Fig. 8 in Abhängigkeit von der Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref berechnet wurden,
Fig. 14 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref und ein Beispiel für eine
Änderung eines Ausgangsfluiddrucks Pout1 in Abhängigkeit
von den Spannungswerten VFapply und VFrelease zeigt, welche
in der Subroutine von Fig. 8 berechnet wurden,
Fig. 15 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Kon
zepts zur Berechnung der Solenoidspannungswerte Vapply und
Vrelease im Schritt S14 der Hauptroutine von Fig. 7,
Fig. 16 ein Diagramm zur Erläuterung der Notwendigkeit
einer anfänglichen Erhöhung einer Fluidströmungsrate des in
den Radbremszylinder strömenden Fluids,
Fig. 17 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref, wenn die Hydraulikdruckre
gelvorrichtung die Linearsolenoidventilvorrichtung gemäß
dem Konzept von Fig. 15 und in der Weise steuert, daß eine
anfängliche Erhöhung der Fluidströmungsrate und ein Abbau
des Restfluiddrucks im Radbremszylinder erfolgt, und Bei
spiele für sich daraus ergebende Änderungen des Ausgangs
fluiddrucks Pout1, der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref
und der Solenoidspannungswerte Vapply und Vrelease zeigt,
Fig. 18 ein Ablaufschema, das eine im Schritt S14 der
Hauptroutine von Fig. 7 ausgeführte Subroutine zur Berech
nung der Solenoidspannungswerte Vapply und Vrelease dar
stellt,
Fig. 19 ein Ablaufschema, das eine im Schritt S16 der
Hauptroutine von Fig. 7 ausgeführte Subroutine zur Durch
führung eines Fluidleckageerfassungsbetriebs darstellt,
Fig. 20 ein Diagramm, das eine im Schritt S174 der Sub
routine von Fig. 19 verwendete Beziehung zwischen dem Flui
druck im Radbremszylinder und der Fluidmenge im Radbremszy
linder angibt,
Fig. 21 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Kon
zepts zur Berechnung der Solenoidspannungswerte Vapply und
Vrelease im Schritt S14 der Hauptroutine von Fig. 7 gemäß
einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 22 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref, wenn die Hydraulikdruckre
gelvorrichtung die Linearsolenoidventilvorrichtung gemäß
dem Konzept von Fig. 21 steuert, und Beispiele für sich
daraus ergebende Änderungen des Ausgangsfluiddrucks Pout1,
des Soll-Fluiddruckänderungsbetrags dPref und der Solenoid
spannungswerte Vapply und Vrelease zeigt,
Fig. 23 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Kon
zepts zur Berechnung der Solenoidspannungswerte Vapply und
Vrelease im Schritt S14 der Hauptroutine von Fig. 7 gemäß
einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 24 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref, wenn die Hydraulikdruckre
gelvorrichtung die lineare Solenoidventilvorrichtung gemäß
dem Konzept von Fig. 23 steuert, und Beispiele für sich
daraus ergebende Änderungen des Ausgangsfluiddrucks Pout1,
der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref und der Solenoid
spannungswerte Vapply und Vrelease zeigt,
Fig. 25 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Kon
zepts zur Berechnung der Solenoidspannungswerte Vapply und
Vrelease im Schritt S14 der Hauptroutine von Fig. 7 gemäß
einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 26 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref, wenn die Hydraulikdruckre
gelvorrichtung die Linearsolenoidventilvorrichtung gemäß
dem Konzept von Fig. 25 steuert, und Beispiele für sich
daraus ergebende Änderungen des Ausgangsfluiddrucks Pout1,
der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref und der Solenoid
spannungswerte Vapply und Vrelease zeigt,
Fig. 27 ein Ablaufschema, das eine anstelle der Subrou
tine von Fig. 18 ausgeführte Subroutine zur Berechnung der
Solenoidspannungswerte Vapply und Vrelease gemäß einer wei
teren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt,
Fig. 28 ein Ablaufschema, das eine Subroutine zur Be
rechnung der Solenoidspannungswerte Vapply und Vrelease in
einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung zeigt,
Fig. 29 ein Ablaufschema zur Veranschaulichung einer
durch die Regeleinrichtung ausgeführten Hauptroutine gemäß
einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 30 ein Ablaufschema zur Veranschaulichung einer im
Schritt S17 der Hauptroutine von Fig. 29 ausgeführten Sub
routine zum Zählen der Zahl der Betriebe des Druckaufbau-Li
nearsolenoidventils und des Druckabbau-Linearsolenoidven
tils,
Fig. 31 ein dem Diagramm von Fig. 9 entsprechendes Dia
gramm zur Erläuterung einer Subroutine zur Berechnung des
Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply und des Op
timalwert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease gemäß der
Ausführungsform von Fig. 29, und
Fig. 32(a), 32(b) und 32(c) Diagramme zur Erläuterung
einer Subroutine zur Berechnung des Rückführ-Druckaufbau-Span
nungswerts VBapply und des Rückführ-Druckabbau-Span
nungswerts VBrelease gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend erfolgt eine ausführliche Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen.
Zuerst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein hy
draulisch betätigtes Bremssystem für ein Kraftfahrzeug ge
mäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung
schematisch dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug ist ein so
genanntes Hybridfahrzeug, das mit einer Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung und einem Elektromotor als An
triebskraftquelle ausgestattet ist. Das Hybridfahrzeug
weist ein technisch bekanntes (nicht dargestelltes) Regene
rativbremssystem auf, sowie das vorliegende hydraulisch be
tätigte Bremssystem (auf das hier nachstehend - sofern an
gebracht - als "Hydraulisches Bremssystem" Bezug genommen
wird), welches in Fig. 1 im allgemeinen mit dem Bezugszei
chen 10 angegeben ist. Das Regenerativbremssystem verwendet
den Elektromotor als einen Stromerzeuger bzw. Generator
oder als einen Dynamo bzw. eine Lichtmaschine, welcher bzw.
welche in einem Regenerativbremsmodus betrieben wird, um
eine Regenerativbremskraft zu schaffen. Die durch den Gene
rator im Regenerativbremsmodus erzeugte elektrische Energie
wird in einer Batterie gespeichert. Genauer ausgedrückt
wird die Antriebswelle des im Regenerativbremsmodus befind
lichen Motors durch die kinetische Energie des sich bewe
genden Fahrzeugs während dessen Verzögerung zwangsläufig
angetrieben; der Elektromotor wird als Generator betrieben,
um eine elektromotorische Kraft (eine elektromotorische Re
generativkraft) zu erzeugen, welche zum Laden der Batterie
verwendet wird. Im Regenerativbremsmodus fungiert der Elek
tromotor als eine Last und beaufschlagt das Fahrzeug dem
entsprechend mit einer Regenerativbremskraft. Anders ausge
drückt wird ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs
während dessen Verzögerung in eine elektrische Energie um
gewandelt, die in der Batterie gespeichert wird. Das Rege
nerativbremssystem hat daher nicht nur die Funktion, das
Fahrzeug mit einer Bremskraft zu beaufschlagen, sondern
auch die Funktion, die Batterie zu laden, um auf diese
Weise eine allzu starke Abnahme der in der Batterie gespei
cherten elektrischen Energiemenge zu verhindern, wodurch
die Fahrdistanz des Fahrzeugs vergrößert werden kann, ohne
die Batterie durch eine externe Ladevorrichtung laden zu
müssen.
Die Regenerativbremskraft ist nicht immer konstant. Die
Regenerativbremskraft neigt beispielsweise dazu, mit einer
Zunahme der Drehzahl des Elektromotors anzusteigen. Wenn
die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beispielsweise extrem
niedrig ist, ist die Regenerativbremskraft sehr klein. Wenn
die Batterie voll geladen ist, wird ein Betrieb des Hybri
dantriebssystems des Fahrzeugs im Regenerativbremsmodus im
allgemeinen blockiert, um eine Beschädigung der Batterie
aufgrund einer Ladeüberlastung mit der durch das Regenera
tivbremssystem erzeugten elektrischen Energie zu verhin
dern. Solange der Betrieb des Regenerativbremssystens bloc
kiert wird, wird keine Regenerativbremskraft geschaffen.
Andererseits muß die durch das hydraulische Bremssystem 10
erzeugte Bremskraft auf einen Wert geregelt werden, welcher
vom Fahrzeugbediener angestrebt wird und welcher nicht di
rekt mit der Regenerativbremskraft in Beziehung steht. Da
her ist die hydraulische Bremskraft, die durch das hydrau
lische Bremssystem 10 erzeugt werden muß, gleich der vom
Fahrzeugbediener angestrebten Bremskraft minus der Regene
rativbremskraft. Der Steuerungs- bzw. Regelungsmodus, in
welchem das hydraulische Bremssystem 10 so geregelt wird,
daß die hydraulische Bremskraft gleich der vom Fahrzeugbe
diener angestrebten Bremskraft minus der Regenerativbrems
kraft ist, wird hierin nachstehend als
"Kooperativregelungsmodus" bezeichnet, welches der Modus
ist, in welchem das hydraulische Bremssystem 10 in Koopera
tion mit dem Regenerativbremssystem betätigt wird. Die vom
Fahrzeugbediener angestrebte Bremskraft kann problemlos aus
dem Betätigungszustand des Bremsbetätigungsbauteils, bei
spielsweise der Betätigungskraft, der Betätigungsgröße und
der Betätigungszeit des Bremsbetätigungsbauteils erhalten
werden. Informationen betreffend die Regenerativbremskraft
können vom Regenerativbremssystem der Hybridantriebsvor
richtung erhalten werden.
In Fig. 5 ist schematisch die Beziehung zwischen der
vom Fahrzeugbediener angestrebten Bremskraft (der gesamten
Bremskraft), der durch das Regenerativbremssystem erzeugten
Regenerativbremskraft und der durch das hydraulische Brems
system 10 erzeugten hydraulischen Bremskraft angegeben. Aus
dem Diagramm von Fig. 5 geht hervor, daß die hydraulische
Bremskraft und die Regenerativbremskraft mit einem Anstieg
der vom Fahrzeugbediener angestrebten Bremskraft, welche
aus dem Betätigungszustand des Bremsbetätigungsbauteils er
halten wird, ebenfalls ansteigen. Im Beispiel von Fig. 5
beginnt die Regenerativbremskraft eine bestimmte Zeit nach
dem Beginn des Anstiegs der hydraulischen Bremskraft anzu
steigen. Dies ist jedoch nicht wesentlich. Nachdem die Re
generativbremskraft bis auf einen maximalen Wert angestie
gen ist, welcher beispielsweise durch die Fahrzeugfahrge
schwindigkeit bestimmt wird, wird die vom Fahrzeugbediener
angestrebte gesamte Bremskraft nur noch durch eine Erhöhung
der hydraulischen Bremskraft erhöht. Im vorliegenden Fall
wird zum Bremsen des Fahrzeugs somit die maximale Regenera
tivbremskraft genutzt. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit nach
und nach abnimmt, wenn das Fahrzeug mit der gesamten Brems
kraft beaufschlagt wird, wird die Regenerativbremskraft
ebenfalls nach und nach vermindert. Im Diagramm von Fig. 5
ist die Regenerativbremskraft zur Vereinfachung der Erläu
terung jedoch als konstant angegeben. Wenn die vom Fahr
zeugbediener angestrebte Bremskraft abnimmt, wird zunächst
die hydraulische Bremskraft vermindert. Wenn die Verminde
rung der hydraulischen Bremskraft aus dem nachstehend be
schriebenen Grund nicht mehr möglich ist, wird die Regene
rativbremskraft vermindert. Nachdem die Regenerativbremskr
aft vollständig abgebaut ist, wird die hydraulische Brems
kraft in der Weise vermindert, daß die hydraulische Brems
kraft im wesentlichen gleich der vom Fahrzeugbediener ange
strebten Bremskraft gehalten wird. Dieser Aspekt wird hier
in nachstehend ebenfalls erläutert.
Das hydraulische Bremssystem 10 weist einen Hauptzylin
der 12, eine Pumpe 14 und einen Speicher 16 zum Speichern
eines von der Pumpe 14 gelieferten, stark unter Druck ge
setzten Arbeitsfluids auf. Der Hauptzylinder 12 und die
Pumpe 14 werden mit Fluid aus einem Ausgleichsbehälter 18
versorgt. Der Hauptzylinder 12 weist einen vorderen Druck
abschnitt F und einen hinteren Druckabschnitt R auf, welche
hierin nachstehend erläutert werden. Der Druck des im Spei
cher 16 gespeicherten Fluids wird bei Bedarf durch den Be
trieb der Pumpe 14 in einem bestimmten Bereich, beispiels
weise zwischen 17 MPa und 18 MPa (zwischen 174 kgf/cm2 und
184 kgf/cm2) gehalten. Der Speicher 16 ist mit einem Druck
schalter versehen, so daß die Pumpe 14 im Ansprechen auf
die Schaltbetätigung (die EIN- und AUS-Zustände) des Druck
schalters mit einer bestimmten Hysterese ein- und ausge
schaltet wird. Die Pumpe 14 und der Speicher 16 kooperieren
in der Weise, daß sie eine Konstantdruckquelle 20 bilden,
welche das Arbeitsfluid mit einem im wesentlichen konstan
ten Druck zur Verfügung stellt.
Der vordere Druckabschnitt F des Hauptzylinders 12
steht durch eine Fluidleitung 22 mit einem Bremszylinder 24
für ein linkes Vorderrad des Fahrzeugs und einem Bremszy
linder 26 für ein rechtes Vorderrad des Fahrzeugs in Ver
bindung. Die Bremszylinder 24, 26 werden hierin nachstehend
als "FL-Radbremszylinder 24" bzw. "FR-Radbremszylinder 26"
bezeichnet. Die Fluidleitung 22 hat einen mit dem vorderen
Druckabschnitt F in Verbindung stehenden gemeinsamen Ab
schnitt und zwei sich von dem gemeinsamen Abschnitt er
streckende und mit dem FL-Radbremszylinder 24 bzw. dem FR-Rad
bremszylinder 26 in Verbindung stehende Abzweigungen.
Ein normalerweise geöffnetes, solenoidbetätigtes Wegeventil
30 ist mit der Abzweigung der Fluidleitung verbunden, wel
che mit dem FL-Radbremszylinder 24 in Verbindung steht,
während ein normalerweise geöffnetes, solenoidbetätigtes
Wegeventil 32 mit der Abzweigung der Fluidleitung 22 ver
bunden ist, welche mit dem FR-Radbremszylinder 26 in Ver
bindung steht. Ein Drucksensor 34 ist an den gemeinsamen
Abschnitt der Fluidleitung 22 angeschlossen, um den Druck
des Fluids in dem gemeinsamen Abschnitt zu erfassen. Dieser
Fluiddruck wird hierin nachstehend als "Hauptzylinderdruck
Pmc" bezeichnet. An den Ausgleichsbehälter 18 ist eine
Fluidleitung 40 angeschlossen, welche über Fluidleitungen
36, 38 an einer Position zwischen dem Wegeventil 32 und dem
FL-Radbremszylinder 24 bzw. einer Position zwischen dem We
geventil 32 und dem FR-Radbremszylinder 26 mit der jeweili
gen Abzweigung der Fluidleitung 22 in Verbindung steht.
Normalerweise geschlossene, solenoidbetätigte Wegeventile
42, 44 sind mit den Fluidleitungen 36, 38 verbunden.
Der hintere Druckabschnitt R des Hauptzylinders 12
steht dagegen durch eine Fluidleitung 48 mit einem Bremszy
linder 50 für das linke Hinterrad des Fahrzeugs und einem
Bremszylinder 52 für das rechte Hinterrad des Fahrzeugs in
Verbindung. Die Bremszylinder 50, 52 werden hierin nachste
hend als "RL-Radbremszylinder 50" bzw. "RR-Radbremszylinder
52" bezeichnet. Die Fluidleitung 48 hat einen mit dem hin
teren Druckabschnitt R in Verbindung stehenden gemeinsamen
Abschnitt und zwei sich von dem gemeinsamen Abschnitt er
streckende und mit dem RL-Radbremszylinder 50 bzw. dem RR-Rad
bremszylinder 52 in Verbindung stehende Abzweigungen. An
den gemeinsamen Abschnitt der Fluidleitung 48 sind eine Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56, ein normalerweise geöff
netes, solenoidbetätigtes Wegeventil 58 und ein Dosier-
bzw. Stromventil 60 angeschlossen. Ein Drucksensor 62 ist
an einem Teil des gemeinsamen Abschnitts der Fluidleitung
48 zwischen dem Hauptzylinder 12 und der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 angeschlossen, während ein Drucksensor 64
an einem Teil des gemeinsamen Abschnitts zwischen der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 und dem Wegeventil 58 ange
schlossen ist. Der durch den Drucksensor 62 erfaßte Fluid
druck wird hierin nachstehend als "Eingangsfluiddruck Pin"
bezeichnet, während der durch den Drucksensor 64 erfaßte
Fluiddruck hierin nachstehend als "Ausgangsfluiddruck
Pout1" bezeichnet wird. Anders ausgedrückt sind die Druck
sensoren 62, 64 vorgesehen, um den Eingangs- bzw. Ausgangs
fluiddruck Pin bzw. Pout1 vor bzw. nach der Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 zu erfassen. Die Ausgangssignale der
Drucksensoren 34, 62, 64, welche den Hauptzylinderdruck Pm
c, den Eingangsfluiddruck Pin bzw. den Ausgangsfluiddruck
Pout1 repräsentieren, werden einer Steuer- bzw. Regeleinr
ichtung 66 zugeführt. Wie es hierin nachstehend beschrieben
wird, hat die Regeleinrichtung 66 die Funktion, die Linear
solenoidventilvorrichtung 56 auf der Basis des Ausgangssi
gnals der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 zu steuern.
Die Fluidleitung 40 steht durch eine Fluidleitung 70 mit
einem Teil des gemeinsamen Abschnitts der Fluidleitung 48
zwischen dem Wegeventil 58 und dem Stromventil 60 in Ver
bindung. Ein normalerweise geschlossenes, solenoidbetätig
tes Wegeventil 72 ist an die Fluidleitung 70 angeschlossen.
Eine Fluidleitung 76 steht mit einem Teil der Fluidlei
tung 48 zwischen der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 und
dem solenoidbetätigten Wegeventil 58 in Verbindung. Die
Fluidleitung 76 hat einen mit der Fluidleitung 48 in Ver
bindung stehenden gemeinsamen Abschnitt und zwei sich von
dem gemeinsamen Abschnitt weg erstreckende Abzweigungen.
Ein normalerweise geschlossenes, solenoidbetätigtes Wege
ventil 80 ist an dem gemeinsamen Abschnitt der Fluidleitung
76 angeschlossen. Eine der beiden Abzweigungen der Fluid
leitung 76 steht durch die Fluidleitungen 36, 22 mit dem
FL-Radbremszylinder 24 in Verbindung. Ein normalerweise ge
öffnetes, solenoidbetätigtes Wegeventil 84 ist an dieser
Abzweigung der Fluidleitung 76 angeschlossen. Die andere
der beiden Abzweigungen steht über die Fluidleitungen 38,
22 mit dem FR-Radbremszylinder 26 in Verbindung. Ein norma
lerweise geöffnetes, solenoidbetätigtes Wegeventil 86 ist
an dieser Abzweigung angeschlossen. Die vorstehend be
schriebenen solenoidbetätigten Wegeventile 30, 32, 42, 44,
58, 72, 80, 84, 86 werden durch die Regeleinrichtung 66 ge
steuert.
Ein Drucksensor 88 ist an einem Teil der Fluidleitung
76 zwischen dem Wegeventil 80 und den Wegeventilen 84, 86
angeschlossen. Der durch den Drucksensor 88 erfaßte Fluid
druck wird hierin nachstehend als "Ausgangsfluiddruck
Pout2" bezeichnet. Das Ausgangssignal des Drucksensors 88
wird der Regeleinrichtung 66 zugeführt. Der Ausgangsfluid
druck Pout2 wird verwendet, um zu prüfen, ob das Ausgangs
signal des Drucksensors 64 normal ist. Die Regeleinrichtung
66 bestimmt also, daß das Ausgangssignal des Drucksensors
64 nicht normal ist, wenn der durch den Drucksensor 64 er
faßte Ausgangsfluiddruck Pout1 von dem durch den Drucksen
sor 88 erfaßten Ausgangsfluiddruck Pout2 abweicht, wenn das
Wegeventil 80 geöffnet ist. Wenn das Wegeventil 80 geöffnet
ist, stehen die beiden Drucksensoren 64, 88 miteinander in
Verbindung, so daß die Ausgangsfluiddrucke Pout1 und Pout2
für den Fall, daß beide Drucksensoren 64, 88 normal funk
tionieren, im wesentlichen gleich sein müssen. In der vor
liegenden Ausführungsform ist die Regeleinrichtung 66 so
gestaltet, daß sie eine geeignete Anzeigevorrichtung, wel
che den Fahrzeugbediener bezüglich einer Abnormität des
Drucksensors informiert, aktiviert, wenn die Regeleinricht
ung 66 das Vorliegen einer Abnormität feststellt. Die Re
geleinrichtung könnte jedoch 66 auch so gestaltet sein, daß
neben oder anstelle der Aktivierung der Anzeigevorrichtung
ihr Betrieb zur Steuerung der Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 blockiert wird.
An dem gemeinsamen Abschnitt der Fluidleitung 48 ist
eine Umleitung angeschlossen, welche das normalerweise ge
öffnete Wegeventil 58 umgeht. An den beiden Abzweigungen
der Fluidleitung 76 ist jeweils eine Umleitung angeschlos
sen, welche das normalerweise geöffnete Wegeventil 84, 86
umgeht. Diese Umleitungen sind jeweils mit einem Rück
schlagventil 90, 92, 94 versehen, welche eine Fluidströmung
in Richtung von dem jeweiligen Radbremszylinder 24, 26, 50,
52 zum Hauptzylinder 12 erlauben, aber eine Fluidströmung
in die entgegengesetzte Richtung blockieren. Der vordere
Druckabschnitt F des Hauptzylinders 12 ist nur an den Aus
gleichsbehälter angeschlossen, während der hintere Druckab
schnitt R nicht nur an den Ausgleichsbehälter 18 sondern
auch an die Konstantdruckquelle 20 angeschlossen ist.
Anschließend wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die sche
matisch den Innenaufbau des Hauptzylinders 12 zeigt, wel
cher eine in seinem Gehäuse ausgebildete Aussparung 100 so
wie einen Kolben 102 und einen Steuerkolben 104 aufweist,
welche verschiebbar und fluiddicht in der Aussparung 100
aufgenommen sind. Zwischen dem Kolben 102 und dem Steuer
kolben 104 befindet sich eine Feder 108; zwischen dem Steu
erkolben 104 und einer Bodenfläche 110 der Aussparung 100
ist eine Feder 112 angeordnet. Die beiden Federn 108 und
112 sind identisch. Der Kolben 102 und der Steuerkolben 104
kooperieren mit dem Gehäuse in der Weise, daß sie eine er
ste Fluidkammer 116 definieren, welche mit dem Ausgleichs
behälter 18 kommuniziert, wenn sich der Hauptzylinder 12 in
dem in Fig. 2 gezeigten Zustand befindet. Diese erste Flui
dkammer 116 ist mit Fluid aus dem Ausgleichsbehälter 18 ge
füllt und steht ungeachtet der Position des Kolbens 102 in
der Aussparung 100 mit der Fluidleitung 22 (Fig. 1) in Ver
bindung.
Der Steuerkolben 104 weist entgegengesetzt liegende
Endabschnitte und einen Zwischenabschnitt mit einem in Ver
gleich zu den beiden Endabschnitten kleineren Durchmesser
auf. Diese Endabschnitte und der Zwischenabschnitt des
Steuerkolbens 104 kooperieren mit dem Gehäuse des Hauptzy
linders 12 in der Weise, daß sie eine ringförmige zweite
Fluidkammer 118 definieren, welche mit dem Ausgleichsbehäl
ter 18 kommuniziert, wenn sich der Hauptzylinder 12 in dem
Zustand von Fig. 2 befindet. Diese zweite Fluidkammer 118
ist ebenfalls mit Fluid gefüllt und steht ungeachtet der
Position des Steuerkolbens 104 in der Aussparung 100 mit
der Fluidleitung 48 (Fig. 1) in Verbindung. Die Stirnfläche
des der Bodenfläche 110 zugewandten Endabschnitts des Steu
erkolbens 104 kooperiert mit dem Gehäuse des Hauptzylinders
12 und der Bodenfläche 110 in der Weise, daß sie eine drit
te Fluidkammer 122 definieren, welche über eine Fluidlei
tung 120 mit der Fluidleitung 48 in Verbindung steht und
ebenfalls mit Fluid gefüllt ist. Die Fluiddrücke in der er
sten, zweiten und dritten Fluidkammer 116, 118, 122 werden
hier nachstehend als "erster Fluiddruck P1", "zweiter Flui
ddruck P2" bzw. "dritter Fluiddruck P3" bezeichnet. Da die
zweite Fluidkammer 118 und die dritte Fluidkammer 122 über
die Fluidleitungen 48, 120 miteinander kommunizieren, sind
der zweite Fluiddruck P2 und der dritte Fluiddruck P3
gleich groß. Der vordere Druckabschnitt F des Hauptzylin
ders 12 ist ein Abschnitt zum Erzeugen des ersten Fluid
drucks P1 in der ersten Fluidkammer 116, während der hinte
re Druckabschnitt R ein Abschnitt zum Erzeugen des zweiten
und dritten Fluiddrucks P2, P3 in der zweiten bzw. dritten
Fluidkammer 118, 122 ist.
Ein Bremsbetätigungsbauteil in Form eines Bremspedals
126 (Fig. 1) steht über einen (nicht dargestellten) Brems
kraftverstärker funktionell mit dem Kolben 102 in Verbin
dung. Wenn der Fahrzeugbediener das Bremspedal 126 betä
tigt, wird eine auf das Bremspedal 126 wirkende Betäti
gungskraft durch den Bremskraftverstärker verstärkt; die
verstärkte Kraft wirkt auf den Kolben 102 in eine in Fig. 2
durch einen Pfeil angegebene Richtung. Als Folge wird der
Kolben 102 in Richtung des Pfeils bewegt, wobei die Feder
108 zusammengedrückt wird; des weiteren wird der Steuerkol
ben 104 durch die Federkraft der Feder 108 ebenfalls in
Richtung des Pfeils bewegt, wodurch die Feder 112 zusammen
gedrückt wird. Die Bewegung des Kolbens 102 bewirkt, daß
die erste Fluidkammer 116 vom Ausgleichsbehälter 18 ge
trennt wird, und leitet einen Anstieg des ersten Fluid
drucks P1 vom Atmosphärendruck ausgehend ein. Der erste
Fluiddruck P1 wirkt in die Richtung, in die die verstärkte
Bremspedalbetätigungskraft auf den Kolben 102 wirkt, auf
eine Stirnfläche 130 des Steuerkolbens 104, welche teil
weise die erste Fluidkammer 116 definiert. Dieser erste
Fluiddruck P1 erzeugt eine auf den Steuerkolben 104 in die
vorstehend angegebene Richtung wirkende Vorspannkraft F1.
Die Vorspannkraft F1 ist gleich dem Produkt P1.A1, wobei A1
den Flächeninhalt der Stirnfläche 130 repräsentiert. Die
Bewegung des Steuerkolbens 104 durch die Federkraft der Fe
der 108 und die Vorspannkraft F1 bewirkt, daß die zweite
Fluidkammer 118 vom Ausgleichsbehälter 18 getrennt wird,
und führt zu einem Anstieg des zweiten Fluiddrucks P2 und
des dritten Fluiddrucks P3. Eine weitere Bewegung des Steu
erkolbens 104 bewirkt, daß die zweite Fluidkammer 118 mit
der Konstantdruckquelle 20 in Verbindung gebracht wird, so
daß der Fluiddruck in der Konstantdruckquelle 20, welcher
größer ist als der erste Fluiddruck P1, an der zweiten
Fluidkammer 118 und über die Fluidleitungen 48, 120 auch an
der dritten Fluidkammer 122 anliegt, wodurch der zweite
Fluiddruck P2 und der dritte Fluiddruck P3 dementsprechend
ansteigen.
Während die zweite Fluidkammer 118 mit der Konstant
druckquelle 20 kommuniziert, erfährt der Steuerkolben 104,
der in der Aussparung 100 verschiebbar angeordnet ist, die
vorstehend genannte Vorspannkraft F1, die Federkräfte der
Federn 108, 112 (welche als f1 bzw. f3 bezeichnet werden)
und die auf dem dritten Fluiddruck P3 basierende Vorspann
kraft (welche als F3 bezeichnet wird). Die Kräfte, welche
in Abhängigkeit vom zweiten Fluiddruck P2 auf die einander
zugewandten Ringflächen der Endabschnitte des Steuerkolbens
104 wirken, können ignoriert werden, da diese Kräfte gleich
groß sind und in entgegengesetzte Richtungen wirken. Die
Vorspannkraft F3 ist gleich dem Produkt P3.A3, wobei A3 den
Flächeninhalt einer Stirnfläche 132 des Steuerkolbens 104
auf der Seite der Feder 112 repräsentiert. Da der Flächen
inhalt A3 der Stirnfläche 132 gleich dem Flächeninhalt A1
der Stirnfläche 130 ist, können diese Flächeninhalte A3, A1
als A dargestellt werden. Der Steuerkolben 104 nimmt eine
Gleichgewichtsposition ein, in der die folgende Kräf
tegleichgewichtsgleichung (1) erfüllt ist:
P1.A + f1 = P3.A + f3 (1)
Die Federkräfte f1 und f3 der Federn 108 bzw. 112 wer
den so bestimmt, daß sie kleiner sind als die Vorspannkraft
F1, welche in Abhängigkeit von der verstärkten Bremspedal
betätigungskraft erzeugt wird, die bei einer normalen Betä
tigung durch den Fahrzeugbediener auf das Bremspedal 126
wirkt. Wenn diese Federkräfte f1, f3 der Einfachheit halber
vernachlässigt werden, kann aus der vorstehenden Gleichung
(1) die folgende Gleichung (2) hergeleitet werden:
P1 = P3 (2)
Das heißt, daß der Steuerkolben 104 die Position ein
nimmt, in der der erste Fluiddruck P1 gleich dem dritten
Fluiddruck P2 ist (welcher gleich dem zweiten Fluiddruck P2
ist).
Der Kolben 102 nähert sich dem Steuerkolben 104 an, da
das Volumen der ersten Fluidkammer 116 abnimmt. Der Steuer
kolben 104 bleibt jedoch in der Position, in der die zweite
Fluidkammer 118 vom Ausgleichsbehälter 18 getrennt und mit
der Konstantdruckquelle 20 in Verbindung steht. Das in der
ersten Fluidkammer 116 unter Druck stehende Fluid wird so
mit zum FL-Radbremszylinder 24 und FR-Radbremszylinder 26
geleitet, während das unter Druck stehende Fluid aus der
Konstantdruckquelle 20 zum RL-Radbremszylinder < 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019811340 00004 99880BOL<50 und RR-Rad
bremszylinder 52 geleitet wird, so daß der erforderliche
Betätigungshub des Bremspedals 126 verringert wird.
Wenn die Funktion der Konstantdruckquelle 20, das unter
Druck stehende Fluid zu liefern, beispielsweise aufgrund
einer Abnormität der Pumpe 14 ausfällt, wird der Steuerkol
ben 14 in eine Position bewegt, in der der erste Fluiddruck
P1, der zweite Fluiddruck P2 und der dritte Fluiddruck P3
gleich groß sind, so daß das unter Druck stehende Fluid in
der ersten Fluidkammer 116 in die Fluidleitung 22 und das
unter Druck stehende Fluid in der dritten Fluidkammer 122
in die Fluidleitung 48 geleitet wird. In diesem Fall haben
die erste Fluidkammer 116 und die dritte Fluidkammer 122
die Funktion der beiden Fluidkammern eines herkömmlichen
Tandem-Hauptzylinders.
Nun wird auf Fig. 3 Bezug genommen, in der schematisch
der Aufbau der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gezeigt
ist, welche ein Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150, ein
Druckabbau-Linearsolenoidventil 152, einen Druckabbau-Be
hälter 154 und Rückschlagventile 156, 158 aufweist. Das
Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 hat einen ersten An
schluß 162, der über eine Fluidleitung 164 mit dem Teil der
Fluidleitung 48 in Verbindung steht, welcher mit dem Haupt
zylinder 12 verbunden ist. Das Druckaufbau-Linearsolenoid
ventil 150 hat desweiteren einen zweiten Anschluß 166, der
über eine Fluidleitung 168 mit dem Teil der Fluidleitung 48
in Verbindung steht, welcher mit dein Drucksensor 64 verbu
nden ist. Die Fluidleitungen 164 und 168 sind durch eine
Umleitung 170 miteinander verbunden, welche mit dem Rück
schlagventil 156 versehen ist, das eine Fluidströmung in
Richtung von der Fluidleitung 168 zur Fluidleitung 164 er
möglicht und eine Fluidströmung in die entgegengesetzte
Richtung verhindert. Das Druckabbau-Linearsolenoidventil
152 hat einen ersten Anschluß 172, welcher über eine Fluid
leitung 174 mit der Fluidleitung 168 in Verbindung steht,
und einen zweiten Anschluß 176, welcher über eine Fluidlei
tung 178 mit dem Druckabbau-Behälter 154 in Verbindung
steht. Die Fluidleitungen 174 und 178 sind durch eine
Fluidleitung 180 miteinander verbunden, welche mit dem
Rückschlagventil 158 versehen ist, das eine Fluidströmung
in Richtung von der Fluidleitung 178 zur Fluidleitung 174
ermöglicht und eine Fluidströmung in die entgegengesetzte
Richtung verhindert.
Der Druckabbau-Behälter 154 weist ein Gehäuse 182 und
einen im Gehäuse 182 fluiddicht und verschiebbar aufgenom
menen Kolben 184 auf. Das Gehäuse 182 und der Kolben 184
kooperieren in der Weise, daß sie eine Fluidkammer 186 de
finieren, deren Volumen sich ändert, wenn der Kolben 184
bewegt wird. Der Kolben 184 erfährt durch eine Druckschrau
benfeder 188 eine Vorspannung in eine Richtung, in die das
Volumen der Fluidkammer 186 vermindert wird. Das in der
Fluidkammer 186 aufgenommene Fluid wird dementsprechend
durch die Federkraft der Feder 188 unter Druck gesetzt. Die
Federkraft der Feder 188 ist jedoch verhältnismäßig klein,
so daß der Fluiddruck in der Fluidkammer 186, der auf der
Federkraft der Feder 188 basiert, im Vergleich zu den Drüc
ken im Hauptzylinder 12 und in den Radbremszylindern 24,
26, 50, 52 während der Bremsbetätigung verhältnismäßig
klein ist und daher vernachlässigt werden kann. Der Fluid
druck in der Fluidkammer 186 ist jedoch größer als eine
Summe aus den Druckdifferenzen an den Rückschlagventilen
156, 158, bei denen die Rückschlagventile 156, 158 aufma
chen. Wenn der Fluiddruck in der Fluidleitung 48 bis auf
einen Pegel im Bereich des Atmosphärendrucks abgesunken
ist, werden die Rückschlagventile 156, 158 daher durch den
Fluiddruck in der Fluidkammer 186 geöffnet, wodurch das
Fluid aus der Fluidkammer 186 zum Ausgleichsbehälter 18 zu
rückströmt.
Das Volumen in der Fluidkammer 186 des Druckabbau-Be
hälters 154 ist am kleinsten, wenn sich der Kolben 184 un
ter der Vorspannung der Druckschraubenfeder 188 in seiner
vollständig vorgeschobenen Position befindet. In der vor
liegenden Ausführungsform wird das Volumen bis auf "0" ver
ringert, wenn der Kolben 184 in seine vollständig vorge
schobene Position bewegt wird, und auf den maximalen Wert
vergrößert, wenn der Kolben 184 gegen die Vorspann- oder
Federkraft der Feder 188 in seine vollständig zurückgescho
bene Position bewegt wird. Die Speicherkapazität des Behäl
ters 154 ist gleich dem maximalen Wert minus dem kleinsten
Wert. Die maximale Fluidmenge, die im Druckabbau-Behälter
154 während eines Bremsbetriebs aufgenommen werden kann,
ist gleich dieser Speicherkapazität. In der vorliegenden
Ausführungsform ist die Speicherkapazität des Druckabbehäl
ters 154 kleiner als die gesamte Speicherkapazität der vier
Radbremszylinder 24, 26, 50, 52. Die Speicherkapazität je
des Radbremszylinders bedeutet die maximale Fluidmenge, die
im Radbremszylinder aufgenommen werden kann, wenn der Zy
linder aus seiner nicht betätigten Position in seine voll
ständig betätigte Position übergeht wird.
Das Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 weist ein
Sitzventil 190, eine elektromagnetische Vorspannvorrichtung
194 und ein Gehäuse 196 auf, welches auch als ein Verbin
dungsteil zum Verbinden des Sitzventils 190 mit der elek
tromagnetischen Vorspannvorrichtung 194 zu einer einstücki
gen Einheit fungiert. Das Sitzventil 190 weist einen Ven
tilkörper 200, einen Ventilsitz 202, einen mit dem Ventil
körper 200 verschiebbaren Vorspannkörper 204 und eine Feder
206 auf, welche als ein elastisches Bauteil zum Vorspannen
des Vorspannkörpers 204 in eine Richtung, in die der Ven
tilkörper 200 zum Ventilsitz 202 hinbewegt wird, fungiert.
Die elektromagnetische Vorspannvorrichtung 194 weist eine
Solenoidspule 210, einen aus einem Harzmaterial hergestell
ten Träger 212 zum Tragen der Solenoidspule 210, ein erstes
Magnetpfaddefinitionsbauteil 214 und ein zweites Magnet
pfaddefinitionsbauteil 216 auf. Wenn ein elektrischer Strom
durch die Solenoidspule 210 fließt, wobei an deren entge
gengesetzten Enden eine Spannung angelegt ist, wird ein Ma
gnetfeld erzeugt. Der größte Anteil des Magnetflusses geht
durch das erste Magnetpfaddefinitionsbauteil 214, das zwei
te Magnetpfaddefinitionsbauteil 216, den Vorspannkörper 204
und einen Luftspalt zwischen dem zweiten Magnetpfaddefini
nitionsbauteil 216 und dem Vorspannkörper 204. Durch eine
Änderung der an die Solenoidspule 210 angelegten Spannung
ändert sich entsprechend die zwischen dem Vorspannkörper
204 und dem zweiten Magnetpfaddefinitionsbauteil 216 wir
kende Magnetkraft. Diese Magnetkraft steigt mit einer Erhö
hung der an die Solenoidspule 210 angelegten Spannung an.
Die Beziehung zwischen der Magnetkraft und der Spannung ist
bekannt. Durch eine kontinuierliche Änderung der an die So
lenoidspule 210 angelegten Spannung kann die den Vorspann
körper 204 vorspannende Kraft entsprechend geändert werden.
Das Druckabbau-Linearsolenoidventil 152 ist im Aufbau, ab
gesehen von einer Feder 220, die als das elastische Bauteil
fungiert, im wesentlichen dem des Druckaufbau-Linearso
lenoidventils 150 identisch. Die Feder 220 hat eine Feder
kraft, die sich von der Federkraft der Feder 206 des Druck
aufbau-Linearsolenoidventils 150 unterscheidet. Zur Kenn
zeichnung der funktionell entsprechenden Elemente des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 werden dieselben Be
zugszeichen verwendet, wie sie für die entsprechenden Ele
mente des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 verwendet
wurden, so daß von einer weiteren Beschreibung dieser Ele
mente abgesehen werden kann.
Das Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 wird geöffnet,
wenn eine auf den Ventilkörper 200 wirkende, auf einer Dif
ferenz zwischen den Fluiddrücken am ersten Anschluß 162 und
am zweiten Anschluß 166 basierende Vorspannkraft größer
wird als die Vorspannkraft der Feder 206, wobei der Fluid
druck am ersten Anschluß 162 höher ist als der Fluiddruck
am zweiten Anschluß 166. Diese Druckdifferenz wird hierin
nachstehend als "Öffnungsdruckdifferenz" des Ventils 150
bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die
Öffnungsdruckdifferenz des Ventils 150 etwa 3 MPa (etwa
30,6 kgf/cm2), während die Öffnungsdruckdifferenz des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 mehr als 18 MPa (etwa
184 kgf/cm2) beträgt, was dem maximalen Druck des von der
Konstantdruckquelle 20 erhaltenen Fluids entspricht. Dies
bezüglich sei angemerkt, daß die Vorspannkraft der Feder
220 größer (etwa 6-mal so groß) ist wie die Vorspannkraft
der Feder 206. Im vorliegenden hydraulischen Bremssystem 10
ist der am ersten Anschluß 172 des Druckabbau-Linearso
lenoidventils 152 anliegende maximale Druck des Fluids der
maximale Druck des durch die Pumpe 14 unter Druck gesetzten
und im Speicher 16 aufgenommenen Fluids. Es besteht im we
sentlichen keine Möglichkeit, daß der durch den Hauptzylin
der 12 bei einer Betätigung des Bremspedals 126 durch den
Fahrzeugbediener erzeugte Fluiddruck größer wird als der
maximale Druck im Speicher 16. Die Betätigung des Bremspe
dals 126 führt nämlich im allgemeinen nicht dazu, daß der
am ersten Anschluß 172 des Ventils 152 anliegende Fluid
druck stärker ansteigt als die Öffnungsdruckdifferenz des
Ventils 152. Wenn die Bremse der Hinterräder RL, RR gelöst
wird, strömt das Fluid, das im Druckabbau-Behälter 154 auf
genommen ist, aufgrund des Öffnens des Ventils 150 über die
Fluidleitungen 178, 180, das Rückschlagventil 158, die
Fluidleitungen 174, 170, das Rückschlagventil 156, die
Fluidleitung 48 und den hinteren Druckabschnitt R des
Hauptzylinders 12 in den Ausgleichsbehälter 18 zurück.
Wenn das hydraulische Bremssystem 10 im Kooperativrege
lungsmodus mit dem regenerativen Bremssystem einen normalen
Betrieb ausführt, um das Fahrzeug normal abzubremsen, wer
den die solenoidbetätigten Wegeventile 30, 32 im geschlos
senen Zustand gehalten, während das solenoidbetätigte Wege
ventil 80 im geöffneten Zustand gehalten wird. In diesem
Fall nehmen die anderen Wegeventile die in Fig. 1 gezeigten
Zustände ein. Der FL-Radbremszylinder 24 und der FR-Rad
bremszylinder 26 werden dementsprechend über die Fluidlei
tung 48 mit dem unter Druck stehenden Fluid aus dem hinte
ren Druckabschnitt R versorgt, jedoch nicht über die Fluid
leitung 22 mit dem unter Druck stehenden Fluid aus dem vor
deren Druckabschnitt F. Anders ausgedrückt werden die Vor
derradbremszylinder 24, 26 wie auch die Hinterradbremszy
linder 50, 52 mit dem aus der Konstantdruckquelle 20 gelie
ferten, unter Druck stehenden Fluid versorgt. Die Fluid
drücke in allen vier Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 wer
den somit durch das Druckaufbauventil 150 und das Druckab
bauventil 152 der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gere
gelt.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Hubsimulator 230
an die Fluidleitung 22 angeschlossen, wodurch das Bremspe
dal 126 selbst dann betätigt werden kann, wenn die so
lenoidbetätigten Wegeventile 30, 32 geschlossen gehalten
werden, d. h. um zu verhindern, daß das Bremspedal 126 in
seiner nicht betätigten Position, in der seine Betätigungs
größe im wesentlichen "0" beträgt, blockiert wird. Der Hub
simulator 230 ist ein Fluidbehälter, dessen Volumen sich
mit einer Bewegung seines Kolbens 232 ändert. Der Kolben
232 wird durch eine Feder 234 in seine nicht betätigte Po
sition vorgespannt, in welcher das Volumen des Hubsimula
tors 230 am kleinsten oder "0" ist. Das Volumen des im Hub
simulator 230 aufgenommenen Fluids steigt an, wenn der
Druck (der Hauptzylinderdruck Pmc) des vom vorderen Druck
abschnitts F gelieferten Fluids zunimmt, wodurch der Kolben
232 aus seiner nicht betätigten Position gegen die Vor
spannkraft der Feder 234 vorgeschoben wird. Der Hubsimula
tor 230 verhindert somit eine Blockade des Bremspedals 126
oder ermöglicht die Betätigung des Bremspedals 126 selbst
dann, wenn die Wegeventile 30, 32 geschlossen gehalten wer
den, während sich das Bremssystem 10 im Kooperativrege
lungsmodus befindet. Der Fahrzeugbediener, der im Koopera
tivregelungsmodus das Bremspedal 126 betätigt, erfährt dem
entsprechend nicht die ansonsten mögliche Überraschung ei
ner Blockade des Bremspedals 126. Der Raum des Hubsimula
tors 230, in dem die Feder 234 angeordnet ist, steht über
eine Fluidleitung 236 in Verbindung mit der Fluidleitung
40, so daß das Fluid, welches über einen Spalt zwischen dem
Kolben 234 und dem Gehäuse des Hubsimulators 230 in diesen
Raum entweichen könnte, zum Ausgleichsbehälter 18 zurück
strömt, wodurch verhindert wird, daß die Fluidmenge im
Bremssystem 10 abnimmt.
Wenn das hydraulische Bremssystem 10 im Kooperativrege
lungsmodus und in einem Antiblockierregelungsmodus normal
betrieben wird, steuert die Regeleinrichtung 60 die so
lenoidbetätigten Wegeventile 42, 44, 58, 72, 84, 86 je nach
Bedarf unabhängig voneinander an, während die solenoidbetä
tigten Wegeventile 30, 32 geschlossen und das solenoidbetä
tigte Wegeventil 80 geöffnet gehalten wird. Soll beispiels
weise der Druck im RL-Radbremszylinder 50 und im RR-Rad
bremszylinder 52 erhöht und der Druck im FL-Radbremszylin
der 24 und im FR-Radbremszylinder 26 unverändert oder kon
stant gehalten werden, wird das Wegeventil 58 geöffnet,
während die anderen Wegeventile 42, 44, 72, 84, 86 ge
schlossen gehalten werden. Soll der Druck im RL-Radbremszy
linder 50 und im RR-Radbremszylinder 52 vermindert und der
Druck im FL-Radbremszylinder 24 und im FR-Radbremszylinder
26 unverändert gehalten werden, wird das Wegeventil 72 ge
öffnet, während die anderen Wegeventile 42, 44, 58, 84, 86
geschlossen gehalten werden. Soll der Druck in allen vier
Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 unverändert gehalten wer
den, werden alle Wegeventile 42, 44, 58, 72, 84, 86 ge
schlossen gehalten. Soll der Druck im FL-Radbremszylinder
24 erhöht, der Druck im FR-Radbremszylinder 26 unverändert
gehalten und der Druck im RL-Radbremszylinder 50 und im RR-Rad
bremszylinder 52 vermindert werden, werden die Wegeven
tile 72, 84 geöffnet, während die Wegeventile 42, 44, 58,
86 geschlossen gehalten werden. Desweiteren können die drei
Drücke, d. h. der Druck im RL-Radbremszylinder 50, im RR-Rad
bremszylinder 52, im FL-Radbremszylinder 24 und der
Druck im FR-Radbremszylinder 26 dadurch, daß die solenoid
betätigten Wegeventile 42, 44, 58, 72, 84, 86 unabhängig
voneinander gesteuert werden, unabhängig voneinander ge
steuert werden.
Für den Fall, daß Steuerung eines solenoidbetätigten
Wegeventils oder der Linearsolenoidventilvorrichtung 56
durch die Regeleinrichtung 66 des vorliegenden hydrauli
schen Bremssystems 10 versagt, werden die Wegeventile in
die in Fig. 1 gezeigten Zustände gebracht und die Solenoid
spulen 210 der Druckaufbau- und Druckabbau-Linearsolenoid
ventile 150, 152 deaktiviert. Dabei kann die Konstant
druckquelle 20 im Betriebs- oder Nichtbetriebszustand ge
halten werden. Selbst wenn die Konstantdruckquelle 20 bei
einem Ausfall der Regeleinrichtung 66 im Nichtbetriebszu
stand gehalten wird, können durch den Hauptzylinder 12 aus
dem vorderen und hinteren Druckabschnitt F, R des Hauptzy
linders 12 unter Druck stehende Fluide mit im wesentlichen
demselben Druckniveau erzeugt werden, wie dies bei einem
gewöhnlichen Tandem-Hauptzylinder der Fall ist. Nehmen die
Wegeventile die Betriebszustände von Fig. 1 ein, wird das
durch den vorderen Druckabschnitt F unter Druck gesetzte
Fluid zum FL-Radbremszylinder 24 und FR-Radbremszylinder 26
geleitet, während das durch den hinteren Druckabschnitt R
unter Druck gesetzte Fluid über das Druckaufbau-Linearso
lenoidventil 150 zum RL-Radbremszylinder 50 und RR-Rad
bremszylinder 52 geleitet wird. Der an die FL- und FR-Rad
bremszylinder 24, 26 anliegende Fluiddruck ist im wesentli
chen derselbe Druck, wie er durch den vorderen Druckab
schnitt F erzeugt wird. Der an die RL- und RR-Radbremszy
linder 50, 52 anliegende Fluiddruck ist jedoch um einen Be
trag, der gleich der Öffnungsdruckdifferenz von etwa 3 MPa
des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 ist, niedriger
als der durch den hinteren Druckabschnitt R erzeugte Druck.
Somit unterscheidet sich der an den vorderen Radbremszylin
dern 24, 26 anliegende Druck von dem an den Hinterradbrems
zylinder 50, 52 anliegenden Druck. Da die vorderen wie auch
hinteren Radbremszylinder mit dem unter Druck stehenden
Fluid versorgt werden und der an den vorderen Radbremszy
lindern 24, 26 anliegende Druck nicht niedriger ist als der
durch den vorderen Druckabschnitt F erzeugte Druck, würde
ein Ausfall der Regeleinrichtung 66 nicht zu einer wesent
lichen Abnahme der gesamten Bremskraft führen. Es sei fer
ner angemerkt, daß die Fahrstabilität des Fahrzeugs während
eines Bremsbetriebs bei einem Ausfall der Regeleinrichtung
66 infolge der Abnahme des Fluiddrucks in den Hinterrad
bremszylindern 50, 52 gegenüber dem durch den hinteren
Druckabschnitt R erzeugten Druck nicht beeinträchtigt wird.
Bei einem Ausfall der Konstantdruckquelle 20, was dazu
führt, daß der hintere Druckabschnitt R kein unter Druck
stehendes Fluid erzeugen kann, kann die Regeleinrichtung 66
alle solenoidbetätigten Wegeventile und die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 deaktivieren. In diesem Fall wird das
hydraulische Bremssystem in derselben Art und Weise betrie
ben wie in dem Fall, in dem die Konstantdruckquelle 20 sich
aufgrund eines Ausfalls der Regeleinrichtung 66 im Nichtbe
triebszustand befindet, wie es vorstehend beschrieben
wurde. Da die Regeleinrichtung 66 jedoch normal arbeitet,
kann sie die solenoidbetätigten Wegeventile und die Linear
solenoidventilvorrichtung 56 in der normalen Art und Weise
steuern. In diesem Fall ist die erforderliche Stärke der
Betätigung des Grenzpedals 126 um einen Betrag größer, wel
cher der Menge des unter Druck stehenden Fluids entspricht,
welche im Normalfall von der Konstantdruckquelle 20 zum
hinteren Druckabschnitt R des Hauptzylinders 12 geliefert
wird. Um in diesem Fall die erforderliche Betätigungsgröße
des Bremspedals 126 zu minimieren, wäre es von Vorteil,
zwischen der Fluidleitung 22 und dem Hubsimulator 230 ein
normalerweise geöffnetes, solenoidbetätigtes Wegeventil
vorzusehen, so daß dieses Wegeventil bei einem Ausfall der
Konstantdruckquelle 20 geschlossen wird, um zu verhindern,
daß Fluid in den Hubsimulator 230 strömt.
Unter Bezugnahme auf den Querschnitt von Fig. 4 wird
der Aufbau des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 von
Fig. 3 ausführlich beschrieben. Zur Kennzeichnung derselben
Elemente werden in Fig. 4 dieselben Bezugszeichen wie in
Fig. 3 verwendet. Der Aufbau des Druckabbau-Linearsolenoid
ventils 152 von Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem des
in Fig. 4 gezeigten Ventils 150, wobei jedoch anstelle der
Feder 220 und des ersten und zweiten Anschlusses 172, 176
in Fig. 4 die Feder 206 bzw. der erste und zweite Anschluß
162, 166 auftreten.
Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Ventilkörper 200
des Sitzventils 190 einstückig mit einem Schaft 250 ausge
bildet, welcher einen abgestuften Abschnitt 252 aufweist,
der an einem Endabschnitt des Schafts 250 ausgebildet ist.
Dieser Endabschnitt des Schafts 250 ist in einer im Vor
spannkörper 204 ausgebildeten Aussparung eingesetzt und in
dieser dadurch befestigt, daß der Innendurchmesser der Aus
sparung an dem dem abgestuften Abschnitt 252 entsprechenden
Teil durch eine plastische Verformung oder Verstemmung des
entsprechenden Abschnitts des Vorspannkörpers 204 reduziert
ist. Der Schaft 250, der den Ventilkörper 200 trägt, ist
somit nicht entfernbar im Vorspannkörper 204 befestigt. Der
Schaft 250 ist desweiteren durch ein erstes Bauteil 260 in
der Weise gelagert, daß er in einer Aussparung, welche
durch das erste Bauteil 260 hindurch ausgebildet ist, axial
verschiebbar angeordnet ist. Der zweite Anschluß 166 be
steht aus zwei radialen Bohrungen, welche durch die Zylin
derwand des ersten Bauteils 260 hindurch ausgebildet sind
und mit der Aussparung 256 kommunizieren. Der Ventilsitz
202 ist an einem zweiten Bauteil 262 ausgebildet, welches
in der Weise angeordnet ist, daß der Ventilsitz 202 dem
Ventilkörper 200 am Endabschnitt des Schafts 250 gegenüber
liegt. Das zweite Bauteil 262 weist eine mit dem Ventilsitz
202 in Verbindung stehende Durchgangsbohrung auf. Dieses
Durchgangsbohrung fungiert als der erste Anschluß 162. Das
erste und zweite Bauteil 260, 262 sind in der Weise zu ei
ner nicht trennbaren Einheit aneinander befestigt, daß das
zweite Bauteil 262 unter Ausbildung einer Preßpassung teil
weise in einer im ersten Bauteil 260 ausgebildeten Ausspa
rung sitzt. Ein drittes Bauteil 268, welches mit einer Öl
abdichtung 264 und einem Filter 266 versehen ist, ist am
zweiten Bauteil 262 angebracht. Der Vorspannkörper 204
weist einen Vorsprung 272 auf, der sich von einer Stirnflä
che des Vorspannkörpers 204 an der Seite des zweiten Ma
gnetpfaddefinitionsbauteils 216 weg erstreckt. Das Bauteil
216 weist andererseits eine Aussparung 274 auf, welche an
einer der Stirnfläche des Vorsprungkörpers 204 zugewandten
Stirnfläche ausgebildet ist. Der Vorsprung 272 steht in der
Weise in Eingriff mit der Aussparung 274, daß er in der
Aussparung 274 axial bewegbar angeordnet ist. Zwischen dem
Vorspannkörper 204 und dem zweiten Magnetpfaddefinitions
bauteil 216 befindet sich ein Abstandsring 276.
Zwischen der Innenfläche der Aussparung 256 des ersten
Bauteils 260 und der Außenfläche des Schafts 250 existiert
ein kleines Spiel, welches die Funktion hat, den Reibungs
widerstand bei Bewegungen des Schafts 250 relativ zum er
sten Magnetpfaddefinitionsbauteil 260 zu minimieren. Durch
dieses Spiel wirkt der am zweiten Anschluß 166 anliegende
Fluiddruck auch auf den Vorspannkörper 204, welches eine
(nicht dargestellte) Aussparung aufweist, die es ermög
licht, daß das unter Druck stehende Fluid in einen Raum
strömt, in dem die Feder 206 angeordnet ist. Durch diese
Maßnahme ist die Vorspannkraft, die auf den Fluiddrücken
basiert, welche in axialer Richtung des Schafts 250 auf die
bewegbare Einheit bestehend aus dem Ventilkörper 200, dem
Schaft 250 und dem Vorspannkörper 204 wirkt, gleich einem
Produkt aus einer Differenz zwischen den Fluiddrücken am
ersten und zweiten Anschluß 162, 166 und einem Flächenin
halt eines kreisförmigen Abschnitts innerhalb eines ring
förmigen Kontaktabschnitts des Ventilkörpers 200 und des
Ventilsitzes 202. Es sei angemerkt, daß die Vorspannkraft
der Feder 206 des Sitzventils 290 gleich dem Produkt aus
der Öffnungsdruckdifferenz (etwa 3 MPa) des Ventils 150 und
dem Flächeninhalt des vorstehend genannten kreisförmigen
Abschnitts ist. Die Öffnungsdruckdifferenz des Ventils 150
kann durch eine Änderung der Vorspannkraft der Feder 206
oder des Flächeninhalts des vorstehend genannten kreisför
migen Abschnitts geändert werden.
Die solenoidbetätigte Vorspannvorrichtung 194 weist das
erste und zweite Magnetpfaddefinitionsbauteil 214, 216 zur
Verminderung des Magnetwiderstands bezüglich des durch die
Solenoidspule 210 erzeugten Magnetflusses auf. Der Magnet
pfad wird durch das erste Magnetpfaddefinitionsbauteil 214,
den Vorspannkörper 204 und das zweite Magnetpfaddefiniti
onsbauteil 216 definiert. Diese Bauteile 214, 204, 216 sind
aus Materialien mit einem relativ niedrigen Magnetwider
stand hergestellt. Das Gehäuse 196 ist gewöhnlich aus einem
paramagnetischen Material hergestellt. Da sich zwischen dem
ersten Magnetpfaddefintionsbauteil 214 und den anderen Bau
teilen 204, 216, welche den Magnetpfad definieren, das pa
ramagnetische Gehäuse 196 befindet, wird der Gesamtmagnet
widerstand des magnetischen Pfads vergrößert. Die Wanddicke
des Gehäuses 196 ist jedoch derart gering, daß die daraus
entstehende Zunahme des gesamten Magnetwiderstands vernach
lässigbar ist. Wie das Gehäuse 196 ist auch der Abstands
ring 276 aus einem paramagnetischen Material hergestellt.
Der Magnetwiderstand des durch den Vorspannkörper 204
und das zweite Magnetpfaddefinitionsbauteil 216 definierten
Magnetpfads variiert mit der axialen Relativposition dieser
Bauteile 204, 216 zueinander. Genauer gesagt führt eine Än
derung der axialen Relativposition der Bauteile 204, 216
zueinander zu einer Änderung des Flächeninhalts der Ab
schnitte der Außenumfangsfläche des Vorsprungs 272 des Vor
spannkörpers 204 und der Innenumfangsfläche 274 des zweiten
Magnetpfaddefinitionsbauteils 216, welche Abschnitte einan
der in Radialrichtung über ein geringes radiales Spiel zwi
schen diesen Umfangsflächen gegenüberliegen. Würden die
Stirnflächen der beiden Bauteile 204, 216 einander in einem
bestimmten axialen Abstand gegenüberliegen, würde der Ma
gnetwiderstand des Magnetpfads zunehmend absinken und die
zwischen den Bauteilen 204, 216 wirkende Magnetkraft zuneh
mend ansteigen, wenn der axiale Abstand zwischen den Stirn
flächen verringert wird, d. h. wenn sich die beiden Bauteil
204, 216 aufeinander zu bewegen. Im vorliegenden Druckauf
bau-Linearsolenoidventil 150 führt die Bewegung der beiden
Bauteile 204, 216 jedoch zu einer Vergrößerung des Flächen
inhalts der einander gegenüberliegenden Abschnitte der Um
fangsflächen des Vorsprungs 272 und der Aussparung 274, was
in einer Zunahme des durch diese einander zugewandten Ab
schnitte gehenden Magnetflusses und in einer Abnahme des
durch den Luftspalt zwischen den Stirnflächen der beiden
Bauteile 204, 216 gehenden Magnetflusses resultiert. Wenn
die an die Solenuidspule 210 angelegte Spannung konstant
gehalten wird, bleibt die Magnetkraft, welche den Vor
sprungkörper 204 zum Bauteil 216 hin vorspannt, daher im
wesentlichen konstant, ungeachtet der axialen Relativposi
tion der beiden Bauteile 204, 216 zueinander. Andererseits
steigt die Vorspannkraft der Feder 206, welche den Vor
spannkörper 204 in eine Richtung weg vom Bauteil 216 vor
spannt, an, wenn sich die beiden Bauteile 204, 216 aufein
ander zu bewegen. Wenn keine auf der Differenz zwischen den
Fluiddrücken am ersten und zweiten Anschluß 162, 166 basie
rende Vorspannkraft auf den Ventilkörper 200 wirkt, kommt
die Bewegung des Vorspannkörpers 204 zum Bauteil 216 hin
dementsprechend zum Stillstand, wenn die Vorspannkraft der
Feder 206 gleich der auf den Vorspannkörper 204 wirkenden
Magnetkraft wird.
Für die Montage des Druckaufbau-Linearsolenoidventils
150 in einen Körper 280 (der in Fig. 4 mit der Strich-zwei-
Punkt-Linie angedeutet ist) der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 werden zunächst das erste, zweite und dritte
Bauteil 260, 262, 268 in einer im Körper 280 ausgebildeten
Montageaussparung 282 eingerichtet, bevor das erste Magnet
pfaddefinitionsbauteil 214 und die vom Träger 212 getragene
Solenoidspule 210 am Gehäuse 196 befestigt werden. Dann
wird ein Flanschabschnitt 284, welcher aus Teilen des er
sten Bauteils 260 und des Gehäuses 196 besteht, fest in ei
nem Abschnitt mit großem Durchmesser der Montageaussparung
282 positioniert, wobei ein Montagebauteil 286 in der Mon
tageaussparung 282 befestigt wird. Das erste Magnetpfadde
finitionsbauteil 214 und die vom Träger 212 getragene So
lenoidspule 210 werden anschließend am Gehäuse 196 ange
bracht. Auf diese Weise wird das Ventil 150 an den Körper
280 montiert. Das erste Magnetpfaddefinitionsbauteil 214
besteht aus zwei separaten Abschnitten, welche zur Erleich
terung der Montage bezüglich des Ventils 150 an einer zur
Achse des Ventils 150 senkrecht liegenden Schnittfläche an
einanderstoßen.
Die Regeleinrichtung 66 besteht im wesentlichen aus ei
nem Computer mit einem Festwertspeicher (ROM), einem Di
rektzugriffsspeicher (ROM) und einer Verarbeitungseinheit
(PU). Der Festbettspeicher (ROM) speichert verschiedene
Programme, welche jene Programme zur Ausführung einer
Hauptroutine und von Subroutinen beinhalten, die in den Ab
laufschemata von Fig 7, 8, 11, 18 und 19 dargestellt sind.
Zunächst wird auf das Blockdiagramm von Fig. 6 Bezug
genommen, in welchem Funktionsabschnitte der Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 66 gezeigt sind, welche die Aufgabe haben,
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 zur Regelung der
Fluiddrücke an den verschiedenen Abschnitten des hydrauli
schen Bremssystems zu steuern. Die Regeleinrichtung 66
weist einen Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300 und einen
Regelungsabschnitt 302 zur Steuerung der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 auf. Der Optimalwert-Steuerungsabschnitt
300 ist so gestaltet, daß er einen angestrebten Fluiddruck
bzw. Soll-Fluiddruck Pref aufnimmt, welcher durch die Flui
ddruckregelung über die Linearsolenoidventilvorrichtung 56,
die den Ausgangsfluiddruck Pout1 erzeugt, geschaffen werden
soll. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Soll-Fluid
druck Pref erhalten, indem der Fluiddruck, der der
durch das Regenerativbremssystem erzeugten Bremskraft ent
spricht, von dem durch den Drucksensor 34 erfaßten Fluid
druck, d. h. vom Hauptzylinderdruck Pmc, welcher die vom
Fahrzeugbediener angestrebte Bremskraft repräsentiert, sub
trahiert wird.
Der Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300 hat die Aufga
be, auf der Basis des Soll-Fluiddrucks Pref einen Optimal
wert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply und einen Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease zu berechnen. Der
Regelungsabschnitt 302 hat die Aufgabe, einen Regelungs-
Druckaufbau-Spannungswert VBapply und einen Regelungs-
Druckabbau-Spannungswert VBrelease zu berechnen, welche da
zu dienen, einen Steuerungsfehler "error" oder eine Diffe
renz zwischen dem Soll-Fluiddruck Pref und dem Ausgangs
fluiddruck Pout1 zu beseitigen. Die Regeleinrichtung 66
kann somit sowohl die Optimalwertsteuerung als auch die Re
gelung des Ausgangsfluiddrucks Pout1 ausführen.
Bezugnehmend auf das Ablaufschema von Fig. 7 wird an
schließend die Hauptroutine beschrieben, welche von der Re
geleinrichtung 66 gemäß dem im ROM gespeicherten Programm
ausgeführt wird. Die Hauptroutine beginnt mit dem Schritt
S10, welcher eine Subroutine zur Berechnung des Optimal
wert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply und des Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease ist. Diese Subrou
tine im Schritt S10 wird, wie es nachstehend unter Bezug
nahme auf das Ablaufschema von Fig. 8 ausführlich beschrie
ben wird, durch den Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300
ausgeführt. Auf den Schritt S10 folgt der Schritt S12, wel
cher eine Subroutine zur Berechnung des Regelungs-Druckauf
bau-Spannungswerts VBapply und des Regelungs-Druckabbau-
Spannungswerts VBrelease auf der Basis des Steuerungsfeh
lers "error" zwischen dem vorstehend genannten Soll-Fluid
druck Pref und dem Ausgangsfluiddruck Pout1 darstellt.
Diese Subroutine wird vom Regelungsabschnitt 302 ausge
führt, um durch eine im allgemeinen durchgeführte PID-Rege
lung (eine Kombination aus Proportional-, Integral- und
Diffential-Regelungen) oder eine I-Regelung (Integral-Rege
lung) den Steuerungsfehler "error" zu beseitigen. Dann geht
die Routine zum Schritt S14, welcher eine Subroutine zur
Berechnung einer an die Solenoidspule 210 des Druckaufbau-Li
nearsolenoidventils 150 anzulegenden Druckaufbau-Solenoid
spannung Vapply und einer an die Solenoidspule 210 des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 anzulegenden Druckab
bau-Solenoidspannung Vrelease darstellt. Die Subroutine im
Schritt S14 wird ausgeführt, wie es hier nachstehend unter
Bezugnahme auf das Ablaufschema von Fig. 18 ausführlich be
schrieben wird.
In der Subroutine von Schritt S14 ist die Druckaufbau-So
lenoidspannung Vapply entweder die Summe aus dem Optimal
wert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply und dem Regelungs-
Druckaufbau-Spannungswerte VBapply oder "0". Ähnlicherweise
ist der Druckabbau-Solenoidspannungswert Vrelease entweder
die Summe aus dem Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert
VFrelease und dem Regelungs-Druckabbau- Spannungswert VBre
lease oder "0". Auf den Schritt S14 folgt der Schritt S16,
welcher eine Subroutine zur Erfassung einer Fluidleckage
darstellt, welche hierin nachstehend unter Bezugnahme auf
das Ablaufschema von Fig. 19 ausführlich beschrieben wird.
Kurz zusammengefaßt ist die Subroutine zur Erfassung der
Fluidleckage so formuliert, daß bestimmt werden kann, ob
die gesamte Menge des während jedes Bremsbetriebs (welcher
mit der Betätigung des Bremspedals 126 eingeleitet und mit
der vollständigen Freigabe des Bremspedals 126 beendet
wird) von den Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 über die Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 in den Druckabbau-Behälter
154 abgegebenen Fluids größer ist als die Speicherkapazität
des Druckabbau-Behälters 154. Wenn bei dieser Bestimmung
eine bejahende Entscheidung erhalten wird, bedeutet dies,
daß zwischen der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 und dem
Druckabbau-Behälter 154 eine Fluidleckage eingetreten ist
(einschließlich einer Fluidleckage aus dem Druckabbau-Be
hälter 154). Diese Subroutine ist so formuliert, daß sie
den Fluiddruckregelungsbetrieb unter Verwendung der Linear
solenoidventilvorrichtung 56 blockiert, wenn erfaßt oder
bestimmt wird, daß eine derartige Fluidleckage eingetreten
ist. Auf den Schritt S16 folgt der Schritt S18, in welchem
die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply an die Solenoid
spule des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 und die
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease an die Solenoidspule
des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 angelegt wird.
Dann geht die Subroutine zum Schritt S10 zurück, wodurch
die Schritte S10 bis S18 wiederholt werden.
Unter Bezugnahme auf das Ablaufschema von Fig. 8 wird
anschließend die Subroutine von Schritt S10 zur Berechnung
des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswerts und des Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswerts VFapply und VFrelease be
schrieben. Die Subroutine von Fig. 8 beginnt mit dem
Schritt S20, in welchem bestimmt wird, ob eine Änderungs
größe dPref eines Soll-Fluiddrucks Pref (der berechnet
wird, wie es hierin nachstehend beschrieben wird) während
einer bestimmten Zeitdauer (6 ms in dieser Ausführungsform,
wie es hierin nachstehend unter Bezugnahme auf eine Unter
brechungsroutine von Fig. 11 beschrieben wird) ein positi
ver Wert ist, d. h. ob der Soll-Fluiddruck ansteigt. Wenn im
Schritt S20 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird,
geht die Subroutine zum Schritt S22, in welchem bestimmt
wird, ob ein Flag "startFlag" auf "0" gesetzt ist. Wenn im
Schritt S22 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird,
geht die Subroutine zum Schritt S24, in welchem einer An
fangsdruckaufbau-Variablen Pinita der Soll-Fluiddruck Pref
zugewiesen und das Flag "startFlag" auf "1" gesetzt wird.
Auf den Schritt S24 folgt der Schritt S40. Wenn im Schritt
S22 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S40, wobei der Schritt S24 aus
gelassen wird. Die Hauptroutine von Fig. 7 beinhaltet einen
(nicht dargestellten) Initialisierungsschritt, in welchem
das Flag "startFlag" am Anfang auf "0" zurückgesetzt wird.
Wenn im Schritt S20 eine negative Entscheidung (NEIN) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt 26, in welchem
bestimmt wird, ob die Änderungsgröße dPref des Soll-Fluid
drucks Pref ein negativer Wert ist, d. h. ob der Soll-Fluid
druck Pref abnimmt. Wenn im Schritt S26 eine bejahende Ent
scheidung (JA) erhalten wird, geht die Subroutine zum
Schritt S28, in welchem bestimmt wird, ob das Flag
"startFlag" auf "0" gesetzt ist. Wenn im Schritt S28 eine
bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht die Subrou
tine zum Schritt S30, in welchem einer Anfangsdruckabbau-Va
riablen Pinitr der Soll-Fluiddruck Pref zugewiesen und
das Flag "startFlag" auf "0" zurückgesetzt wird. Auf den
Schritt S30 folgt der Schritt S40. Wenn im Schritt S26 oder
S28 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S40, wobei der Schritt S30 aus
gelassen wird.
Der Schritt S40 ist vorgesehen, um zu bestimmen, ob der
Druckabbau-Solenoidspannungswert Vrelease ein positiver
Wert ist, d. h. ob die Linerarsolenoidventilvorrichtung 56
sich in einem Druckabbauzustand (in einem Druckabbaube
trieb) befindet. Wenn im Schritt S40 eine bejahende Ent
scheidung (JA) erhalten wird, geht die Subroutine zum
Schritt S42, in welchem ein Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungsinkrement VFca gemäß der vorliegenden Gleichung (3)
berechnet wird:
VFca ← MAPa(Pin - Pout1) (3)
In der vorstehenden Gleichung stellt MAPa eine Funktion
dar, welche mit einem Faktor (Pin-Pout1) multipliziert
wird, um das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca
zu erhalten. Der Faktor (Pin-Pout1) wird als eine Druck
aufbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffa bezeichnet. Ein Beispiel
der Funktion MAPa ist in dem Diagramm von Fig. 9 angegeben.
In diesem Beispiel ist die Funktion MAPa so bestimmt, daß
das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca mit ei
ner Zunahme der Druckaufbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffa li
near abnimmt. Die Funktion MAPa ist des weiteren so be
stimmt, daß das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement
VFca gleich einem maximalen Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungswert VFmaxa ist, wenn die Druckaufbau-Fluiddruckdiffe
renz Pdiffa "0" ist, während das Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungsinkrement VFca gleich einem minimalen Optimalwert-
Druckaufbau-Spannungswert VFmina ist, wenn die Differenz
Pdiffa gleich einer maximalen Druckaufbau-Fluiddruckdiffe
renz Pdiffmaxa ist. Diese maximale Druckaufbau-Fluiddruck
differenz Pdiffmaxa ist gleich der Öffnungsdruckdifferenz
(= 3 MPa) des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150. Der ma
ximale Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFmaxa ist so
bestimmt, daß die auf den Vorspannkörper 204 wirkende Vor
spannkraft, welche auf dem durch die Solenoidspule 210 des
Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 bei einer Erregung
der Solenoidspule 210 mit der maximalen Spannung VFmaxa er
zeugten Magnetfeld basiert, gleich der Vorspannkraft der
Feder 206 ist, die auf den Vorspannkörper 204 wirkt, wenn
der Ventilkörper 200 auf den Ventilsitz 202 sitzt. Das Op
timalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca wird somit im
Schritt S42 im Verlauf eines Druckabbaubetriebs der Linear
solenoidventilvorrichtung 56 (wenn im Schritt S40 eine be
jahende Entscheidung (JA) erhalten wird), berechnet, so daß
das Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca für den nächsten
Druckaufbaubetrieb der Linearsolenoidventilvorrichtung 56
verwendet wird.
Wenn im Schritt S40 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S44, in wel
chem bestimmt wird, ob die Druckaufbau-Solenoidspannung
Vapply ein positiver Wert ist, d. h. ob sich die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in einem Druckaufbauzustand
(einem Druckaufbaubetrieb) befindet. Wenn im Schritt S44
eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht die
Subroutine zum Schritt S46, in welchem ein Optimalwert-
Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr gemäß der vorliegenden
Gleichung (4) berechnet wird:
VFcr ← MAPr(Pout1 - Pres) (4)
In der vorstehenden Gleichung stellt MAPr eine Funktion
dar, welche mit einem Faktor (Pout1 - Pres) multipliziert
wird, um das Inkrement VFcr zu erhalten. Der Faktor
(Pout1 - Pres) wird hierin nachstehend als eine Druckbau-Fluid
druckdifferenz Pdiffr bezeichnet. "Pres" repräsentiert
den Fluiddruck im Druckabbau-Behälter 154, welcher gleich
dem Atmosphärendruck ist. Ein Beispiel der Funktion MAPr
ist in dem Diagramm von Fig. 10 angegeben. In diesem Bei
spiel ist die Funktion MAPr so bestimmt, daß das Optimal
wert-Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr mit einer Zunahme
der Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr linear abnimmt.
Die Funktion MAPr ist desweiteren so bestimmt, daß das Op
timalwert-Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr gleich einem
maximalen Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert VFmaxr ist,
wenn die Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr "0" ist,
während das Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr
gleich "0" ist, wenn die Differenz Pdiffr gleich einer ma
ximalen Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffmaxr ist. Diese
maximale Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffmaxr ist
gleich der Öffnungsdruckdifferenz (größer als 18 MPa) des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152. Die maximale Optimal
wert-Druckabbau-Spannung VFmaxr ist so bestimmt, daß die
auf den Vorspannkörper 204 wirkende Vorspannkraft, welche
auf dem durch die Solenoidspule 210 des Druckabbau-Linear
solenoidventils 152 bei einer Erregung der Solenoidspule
210 mit der maximalen Optimalwert-Druckabbau-Spannung VFmaxr
erzeugten Magnetfeld basiert, gleich der Vorspannkraft
der Feder 220 ist, die auf den Vorspannkörper 204 wirkt,
wenn der Ventilkörper 200 auf dem Ventilsitz 202 sitzt. Das
Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr wird somit
im Schritt S46 im Verlauf eines Druckaufbaubetriebs der Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 (wenn im Schritt S44 eine
bejahende Entscheidung erhalten wird) berechnet, so daß das
Spannungsinkrement VFcr für den nächsten Druckabbaubetrieb
der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 verwendet wird.
Auf die Schritte S42 und S46 folgt der Schritt S47.
Wenn im Schritt S44 eine negative Entscheidung (NEIN) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt S47, wobei der
Schritt S46 ausgelassen wird. Der Schritt S47 wird durchge
führt, um zu bestimmen, ob die Soll-Fluiddruckänderungs
größe dPref ein positiver Wert und der Soll-Fluiddruck Pref
gleich oder niedriger ist als ein bestimmter Schwellenwert
Pth. Wenn im Schritt S47 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S48, in wel
chem dem Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca
eine Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung der Fluid
strömungsrate zugewiesen wird. Die Bedeutsamkeit dieser
Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung der Fluidströ
mungsrate wird hierin nachstehend unter Bezugnahme auf Fig.
16 geschrieben. Auf den Schritt S48 folgt der Schritt S50.
Wenn im Schritt S47 eine negative Entscheidung (NEIN) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt S50, wobei der
Schritt S48 ausgelassen wird. Im Schritt S50 wird der Opti
malwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply oder der Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease gemäß der folgenden
Gleichung (5) bzw. (6) berechnet:
VFapply ← GAINa.(Pref - Pinita) + VFca (5)
VFrelease ← GAINr.(Pinitr - Pref) + VFcr (6)
In den vorstehenden Gleichungen (5) und (6) stellen
"GAINa" und "GAINr" Koeffizienten dar, welche bestimmte po
sitive Konstanten sind.
Anschließend wird auf das Ablaufschema von Fig. 11 Be
zug genommen, in welchem die Unterbrechungsroutine zur Be
rechnung des vorstehend erwähnten Soll-Fluiddrucks Pref und
der vorstehend erwähnten Soll-Fluiddruckänderungsgröße
dPref beschrieben ward. Die Subroutine beginnt mit dem
Schritt S80, in welchem der Soll-Fluiddruck Pref durch Sub
trahieren des der momentanen Regenerativbremskraft entspre
chenden Fluiddrucks von dem aus dem Ausgangssignal des
Drucksensors 34. erhaltenen Hauptzylinderdruck Pmc berechnet
wird. Die Subroutine geht dann zum Schritt S82, in welchem
die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref des Soll-Fluid
drucks Pref gemäß der vorliegenden Gleichung (7) berechnet
wird:
dPref ← Pref - prevPref (7)
In der vorstehenden Gleichung (7) repräsentiert
"prevPref" den vorherigen Wert des Soll-Fluiddrucks Pref,
welcher im letzten Ausführungszyklus der Unterbrechungsrou
tine von Fig. 11 im Schritt S80 berechnet wurde. Auf den
Schritt S82 folgt der Schritt S84, in welchem der im
Schritt S80 im momentanen Ausführungszyklus der Unterbre
chungsroutine berechnete Soll-Fluiddruck auf den vorherigen
Wert prevPref des Soll-Fluiddrucks Pref gesetzt wird. Die
Unterbrechungsroutine von Fig. 11 wird während des Bremsbe
triebs des Fahrzeugs, während dessen das Bremspedal 126 be
tätigt ist, in einem Takt von 6 ms wiederholt. Der Soll-Fluid
druck Pref und die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref
werden somit in dem Zeitintervall von 6 ms während der
Bremsbetätigung berechnet; daher bedeutet die Änderungsgrö
ße dPref eine Änderungsrate des Soll-Fluiddrucks Pref.
Der Optimalwert-Druckabbau- Spannungswert VFrelease wird
an die Solenoidspule 210 des Druckabbau-Linearsolenoidven
tils 152 angelegt, so daß das Linearsolenoidventil 152
selbst dann im geöffneten Zustand, das heißt im Druckabbau
zustand, gehalten wird, wenn die Druckabbau-Fluiddruckdif
ferenz Pdiffr deutlich geringer ist. Genauer gesagt nimmt
die auf das Druckabbau-Linearsolenoidventil 152 wirkende,
auf dem Fluiddruck basierende Kraft, durch welche das Ven
tilbauteil 200 vom Ventilsitz 202 wegbewegt wird, mit einer
Abnahme der Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr ab. Wenn
die Fluiddruckdifferenz Pdiffr verhältnismäßig groß ist,
ist der Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert Vrelease, der
an die Solenoidspule 210 des Ventils 152 anzulegen ist, um
das Ventil 152 im geöffneten Zustand oder im Druckabbauzu
stand zu halten, verhältnismäßig klein. Wenn die Druckab
bau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr verhältnismäßig klein ist,
ist der Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease, der
an die Solenoidspule 210 anzulegen ist, um das Ventil 152
im geöffneten Zustand zu halten, verhältnismäßig groß.
Die Diagramme (a) und (b) in Fig. 12 zeigen zwei Bei
spiele für einen Druckabbaubetrieb, in welchem die Anfangs
werte der Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr verschieden
sind. In diesen Beispielen wird der Ausgangsfluiddruck
Pout1 der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 mit der jewei
ligen Rate schließlich bis auf den Atmosphärendruckpegel
vermindert. Wie es in den Diagrammen durch eine Strich-
Punkt-Linie gezeigt ist, ist der Optimalwert-Druckabbau-Span
nungswert VFrelease in den beiden Beispielen gleich
groß, wenn die Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr in den
beiden Beispielen gleich groß ist. Am Ende des Druckabbau
betriebs sind die Fluiddruckdifferenzen Pdiffr "0" und die
Optimalwert-Druckabbau-Spannungswerte VFrelease gleich dem
maximalen Wert VFmaxr.
Der Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply hat
im wesentlichen dieselbe Bedeutsamkeit wie der Optimalwert-
Druckabbau-Spannungswert VFrelease, der vorstehend be
schrieben wurde. Es sei jedoch angemerkt, daß die Fluid
drücke Pin und Pout1 am ersten bzw. zweiten Anschluß 162,
166 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 während der
Bremsbetätigung variieren, während der Fluiddruck am zwei
ten Anschluß 176 des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152
konstant (gleich dem Behälterdruck Pres) gehalten wird.
In den Diagrammen von Fig. 9 und 10 sind die Funktionen
MAPa und MAPr so bestimmt, daß das Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungsinkrement VFca und das Optimalwert-Druckabbau-Span
nungsinkrement VFcr mit der Druckaufbau-Fluiddruckdif
ferenz Pdiffa bzw. der Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr
linear abnehmen. D.h. die Funktionen MAPa und MAPr wer
den jeweils durch eine gerade Linie repräsentiert. Die
Funktionen MAPa und MAPr sind linear, da das Druckaufbau- und
Druckabbau-Linearsolenoidventil 150, 152 in einem be
stimmten Spannungsbereich betrieben werden, in welchem die
auf den Vorspannkörper 204 wirkende Magnetkraft im wesent
lichen proportional zu der an die Solenoidspule 210 ange
legten Spannung ist. Die durch die Solenoidspule erzeugte
Magnetkraft ist im allgemeinen jedoch proportional zum Qua
drat der an der Solenoidspule anliegenden Spannung. Wenn
die auf den Vorspannkörper 204 wirkende Magnetkraft nicht
als im wesentlichen proportional zu der an der Solenoid
spule 210 anliegenden Spannung betrachtet werden kann, wer
den die Schritte S40 bis S46 in der Subroutine von Fig. 8
weggelassen; der Schritt S50 wird derart abgewandelt, daß
der Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply und der
Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease nicht gemäß
den vorstehend angegebenen Gleichungen (5) und (6) sondern
gemäß den folgenden Gleichungen (8) und (9) berechnet wer
den,:
VFapply ← GAINa'.√(Pdiffmaxa - Pdiffa) + VFmaxa (8)
VFrelease ← GAINr'.√(Pdiffmaxr - Pdiffr) (9)
Wenn der Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply
gemäß der Gleichung (5) berechnet wird, kann sich das Opti
malwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca während der
Bremsbetätigung ändern, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Tat
sächlich ist die Druckaufbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffa im
allgemeinen jedoch verhältnismäßig klein. Daher wird die
Genauigkeit der Fluiddruckregelung durch das Druckaufbau-Li
nearsolenoidventil 150 selbst dann nicht wesentlich be
einträchtigt, wenn das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsin
krement VFca einen geeigneten Wert, beispielsweise die ma
ximale Optimalwert-Druckaufbau-Spannung VFmaxa, fest ein
nimmt.
Nun wird auf das Diagramm von Fig. 13 Bezug genommen,
in welchem qualitative Beispiel für eine Änderung des Soll-Fluid
drucks Pref und Beispiele für Änderungen des Optimal
wert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply und des Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease gezeigt werden,
welche auf der Basis einer Änderung des Soll-Fluiddrucks
Pref berechnet werden, wie es vorstehend unter Bezugnahme
auf die Ablaufschemta der Fig. 7, 8 und 11 beschrieben
wurde. Der Soll-Fluiddruck Pref beginnt am Zeitpunkt t1 von
"0" aus anzusteigen. Der Soll-Fluiddruck Pref steigt wäh
rend eines Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem
Zeitpunkt t2 kontinuierlich an und bleibt während eines
Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3
konstant. Der Soll-Fluiddruck Pref nimmt während eines
Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4,
an dem der Druck Pref "0" wird, kontinuierlich ab. Der Op
timalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply steigt während
des Zeitraums t1 bis t2 von "0" aus an und wird während des
Zeitraums t2 bis t4 auf "0" gehalten. Der Optimalwert-
Druckabbau-Spannungswert VFrelease steigt dagegen während
des Zeitraums t3 bis t4 von "0" aus an und wird während des
Zeitraums t1 bis t3 auf "0" gehalten. Diese Spannungswerte
VFapply, VFrelease könnten während des Zeitraums t2 bis t3
eigentlich auch einen anderen Wert als "0" haben. Die Span
nungswerte VFapply, VFrelease werden im allgemeinen auf "0"
gehalten, während der Soll-Fluiddruck Pref konstant bleibt.
Die Spannungswerte VFapply, VFrelease werden während des
Zeitraums t2 bis t3 selbst dann, wenn sie nicht "0" sind,
nicht verwendet. Aus diesem Grund sind die Spannungswerte
VFapply und VFrelease in den Diagrammen von Fig. 13 so an
gegeben, daß sie während des Zeitraums t2 bis t3 "0" sind.
Wenn sich der Soll-Fluiddruck Pref so ändert, wie es in
Fig. 13 gezeigt ist, wird der Wert Pref am Zeitpunkt t1 als
die Anfangsdruckaufbau-Variable Pinita gesetzt, da am Zeit
punkt t1 der Schritt S24 ausgeführt wird, wenn im Schritt
S20 und im Schritt S22 der Subroutine von Fig. 8 eine beja
hende Entscheidung (JA) erhalten wird. Desweiteren wird der
Soll-Fluiddruck Pref am Zeitpunkt t3 auf die Anfangsdruck
abbau-Variable Pinitr gesetzt, da am Zeitpunkt t3 der
Schritt S30 ausgeführt wird, wenn in den Schritten S20 und
S26 eine negative bzw. eine bejahende Entscheidung erhalten
wird. Im Diagramm für den Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungswert VFapply in Fig. 13 ist der Wert des zweiten
Glieds (d. h. des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkre
ments VFca) der vorstehenden Gleichung (5) durch die
schraffierte rechteckige Fläche angegeben, während der Wert
des ersten Glieds (d. h. GAINa.(Pref - Pinita) der Gleichung
(5) durch eine nicht-schraffierte dreieckige Fläche angege
ben ist. Im Diagramm für den Optimalwert-Druckabbau-Span
nungswert VFrelease ist der Wert des zweiten Glieds (d. h.
des Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkrements VFcr) der
vorstehenden Gleichung (6) durch eine schraffierte rechtec
kige Fläche angegeben, während der Wert des ersten Glieds
(d. h. GAINr.(Pinitr - Pref) der Gleichung (6) durch eine
nicht schraffierte dreieckige Fläche angegeben ist. Wenn
sich der Soll-Fluiddruck Pref ändert, wie es in Fig. 13 mit
der Strich-Punkt-Linie angegeben ist, ändern sich die Span
nungswerte VFapply und VFrelease so, wie es mit den Strich-
Zwei-Punkt-Linien angegeben ist, da sich die Werte der er
sten Glieder der Gleichungen (5) und (6) bei einer Änderung
des Soll-Fluiddrucks Pref so ändern, wie es mit den Strich-
Zwei-Punkt-Linien angegeben ist.
Obwohl die Optimalwertsteuerung und die Regelung des
Fluiddrucks durch die solenoidbetätigte Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 eine zufriedenstellende Regelungs- bzw.
Steuerungsstabilität und ein zufriedenstellendes Ansprech
verhalten ermöglicht, besteht dennoch die Möglichkeit, daß
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 unter häufigen
Druckaufbau- und Druckabbaubetrieben leidet, welche zu ei
nem relativ hohen Verbrauch elektrischer Energie durch die
Solenoidspulen 210 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils
150 und des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 führt, was
zur Folge hat, daß in der Batterie weniger elektrische
Energie gespeichert wird, welche zur Steuerung der Linear
solenoidventilvorrichtung 56 und zum Betrieb des Elektromo
tors verwendet werden kann. Die Abnahme der in der Batterie
gespeicherten elektrischen Energie führt zu einer Abnahme
der durch den Elektromotor erreichten Fahrdistanz des Hy
bridfahrzeugs. Um diese unerwünschte Möglichkeit bzw. die
sen Nachteil aufgrund der häufigen Druckaufbau- und Druck
abbaubetriebe zu vermeiden, ist die Linearsolenoidventil
vorrichtung 56 ferner so gestaltet, daß sie solange in ei
nem Druckhaltezustand gehalten wird, wie der Ausgangsfluid
druck Pout1 der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in einem
bestimmten ungeregelten Band oder einer bestimmten ungere
gelten Zone bleibt, welches bzw. welche durch einen oberen
und unteren Grenzwert definiert wird, die relativ eng am
Soll-Fluiddruck Pref liegen. Die Zahl der abwechselnden
Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 läßt sich demnach dadurch verringern, daß
der Ausgangsfluiddruck Pout1 konstant gehalten wird, wenn
er relativ nah am Soll-Fluidruck Pref liegt. Dabei kann ein
Anheben des Regelungsgewinns zur Verbesserung des Ansprech
verhaltens jedoch eine Steuerungsverzögerung verursachen,
welche dazu führen kann, daß die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 unter einer unerwünschten Pendelschwingung lei
det, wobei der Ausgangsfluiddruck Pout1 über die Breite
des ungeregelten Bands hinaus schwingt, wie es in Fig. 14
gezeigt ist. Andererseits kann eine Vergrößerung der Breite
des ungeregelten Bands oder ein Vermindern des Regelungsge
winns zur Verhinderung der vorstehend erwähnten Pendel
schwingung in einer niedrigeren Genauigkeit bei der Rege
lung des Fluiddrucks (d. h. des Ausgangsfluiddrucks Pout1)
resultieren. D.h. das bloße Vorsehen eines ungeregelten
Bands für den Ausgangsfluiddruck Pout1 ermöglicht noch
keine ausreichende Verringerung der Zahl der abwechselnden
Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56, wobei gleichzeitig eine zufriedenstel
lende Genauigkeit bei der Regelung des Fluiddrucks durch
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gewährleistet ist.
Die gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung aufge
baute Regeleinrichtung 66 führt den Schritt S14 der Haupt
routine von Fig. 7 aus, um den vorstehend genannten Nach
teil zu beheben, d. h. um die solenoidbetätigte Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in der Weise zu regeln, daß
keine häufige Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe stattfin
den und gleichzeitig eine ausreichend hohe Genauigkeit bei
der Regelung des Fluiddrucks gewährleistet ist. Fig. 15
zeigt ein Konzept für die Prozesse im Schritt S14 zur Be
rechnung der Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply und der
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease, welche an die So
lenoidspule 210 der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 an
zulegen sind. Wie es in Fig. 15 gezeigt ist, wird der Be
triebszustand der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in Ab
hängigkeit vom Steuerungsfehler "error" und der Änderungs
größe (der Änderungsrate) dPref des Soll-Fluiddrucks Pref
bestimmt. Wenn die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref ein
positiver Wert, der größer ist als ein erster bestimmter
Schwellenwert dPth1 (positiver Wert) ist, wie es durch [1]
in Fig. 15 angegeben ist, befindet sich die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 im Druckaufbau- oder Druckhaltzustand,
je nachdem, ob der Steuerungsfehler "error" positiv oder
negativ ist, wie es in Fig. 15 angegeben ist. Wenn die
Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref zwischen dem Schwellen
wert dPth1 und einem zweiten bestimmten Schwellenwert dPth2
(einem negativen Wert) liegt, wie es durch [2] in Fig. 15
angegeben ist, befindet sich die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 im Druckaufbauzustand, wenn der Steuerungsfeh
ler "error" größer ist als ein bestimmter oberer Grenzwert
err1, im Druckabbauzustand, wenn der Steuerungsfehler
"error" kleiner ist als ein bestimmter unterer Grenzwert
err2, und im Druckhaltezustand, wenn der Steuerungsfehler
"error" zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert err1
und err2 liegt. Wenn die Soll-Fluiddruckänderungsgröße oder
Soll-Fluiddruckänderungsrate dPref kleiner ist als der
zweite Schwellenwert dPth2, wie es durch [3] in Fig. 15 an
gegeben ist, befindet sich die Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 im Druckhaltezustand oder im Druckabbauzustand, je
nachdem, ob der Steuerungsfehler "error" positiv oder nega
tiv ist, wie es in Fig. 15 gezeigt ist.
In dem in Fig. 15 durch [1] angegebenen Bremszustand
weist der Soll-Fluiddruck Pref eine im allgemeinen zuneh
mende Tendenz auf. In diesem Bremszustand [1] befindet sich
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druckaufbau- oder
Druckhaltezustand, so daß der Ausgangsfluiddruck Pout1 der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 mit dem Soll-Fluiddruck
Pref zusammenfällt. In dem in Fig. 15 durch [3] angegebenen
Bremszustand weist der Soll-Fluiddruck Pref eine im allge
meinen abnehmende Tendenz auf. In diesem Bremszustand [3]
befindet sich die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im
Druckabbau- oder Druckhaltezustand. Im Bremszustand [1], in
welchem die Soll-Druckänderungsgröße dPref größer ist als
"0", fällt der Ausgangsfluiddruck Pout1, welcher über den
Soll-Fluiddruck Pref hinaus ansteigen könnte, schließlich
mit dem Soll-Fluiddruck Pref zusammen, da der Soll-Fluid
druck Pref über den Ausgangsfluiddruck Pout1 hinaus an
steigt, während die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im
Druckhaltezustand gehalten wird, um den Ausgangsfluiddruck
Pout1 konstant zu halten. Somit muß die Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 im Bremszustand [1] nicht in den Druckab
bauzustand gebracht werden. Im Bremszustand [3], in welchem
die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref kleiner als "0"
ist, muß die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 aus einem
ähnlichen Grund, wie es vorstehend bezüglich dem Bremszu
stand [1] erläutert wurde, nicht in den Druckaufbauzustand
gebracht werden. In den Bremszuständen [1] und [3] ist die
Zahl der Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe der Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 gemäß dem in Fig. 15 dargestell
ten Konzept verglichen mit der Zahl der Druckaufbau- und
Druckabbaubetriebe des herkömmlichen Bremssystems deutlich
niedriger. Dementsprechend muß den Solenoidspulen 210 der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 weniger elektrische
Energie zugeführt werden.
Der obere Grenzwert err1 und der untere Grenzwert err2
sind zulässige Maximal- und Minimalgrößen des Steuerungs
fehlers "error", wenn sich die Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 im Druckhaltezustand befindet. Der Steuerungsfehler
"error" kann dadurch, daß die Absolutwerte für den oberen
Grenzwert err1 und den unteren Grenzwert err2 verringert
werden, vermindert werden. Dies führt jedoch zu einer Zu
nahme der Häufigkeit der Betriebe der Druckaufbau- und
Druckabbau-Linearsolenoidventile 150, 152. Andererseits
vermindert eine Verringerung der Absolutwerte für die
Grenzwerte err1, err2 zwar die Häufigkeit der Betriebe der
Linearsolenoidventile 150, 152, verursacht aber eine Ver
größerung des Steuerungsfehlers "error". Daher müssen der
obere und der untere Grenzwert err1 und err2 unter Berück
sichtigung sowohl der Betriebshäufigkeit wie auch des
Steuerungsfehlers "error" der Linearsolenoidventile 150,
152 bestimmt werden.
Während die Regeleinrichtung 66 zur Steuerung der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 in der Weise, wie es in Fig.
15 gezeigt ist, eine Verminderung der erforderlichen elek
trischen Energie zur Steuerung der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 ermöglicht, ist die Regeleinrichtung 66, wie es
hier nachstehend beschrieben wird, ferner so gestaltet, daß
sie eine Verzögerung der Bremswirkung minimiert und ein
"Bremsschleifen" verhindert.
Die Maßnahme zur Minimierung der Verzögerung der Brems
wirkung wird zuerst erläutert. Das Diagramm von Fig. 16
zeigt einen linearen Anstieg des Soll-Fluiddrucks Pref von
"0" aus als Folge der am Zeitpunkt ti (an welchem der Soll-Fluid
druck Pref "0" ist) eingeleiteten Betätigung des
Bremspedals 126. Das Diagramm zeigt ferner die Änderungen
des Ausgangsfluiddrucks Pout1 der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 und eines Fluiddrucks Pwc im Radbremszylinder
24, 36, 50, 52 (d. h. des Radbremszylinderdrucks Pwc), wenn
der Soll-Fluiddruck Pref ansteigt. Aus dem Diagramm geht
hervor, daß der Radbremszylinderdruck Pwc unmittelbar nach
dem Beginn der Betätigung des Bremspedals 126 deutlich vom
Soll-Fluiddruck Pref abzuweichen tendiert, selbst wenn sich
der durch den Drucksensor 64 erfaßte Ausgangsfluiddruck
Pout1 dem Soll-Fluiddruck Pref folgend ändert. Diese Ten
denz ist darauf zurückzuführen, daß in einer Anfangsphase
der Bremsbetätigung dem Radbremszylinder eine größere
Fluidmenge pro Einheitsanstiegsgröße des Radbremszylinder
drucks zugeführt werden muß, als in der anderen oder fol
genden Phase. Die erforderliche Fluidströmungsrate durch
die Leitung zwischen der Linearsolenoidventilvorrichtung 56
und dem Radbremszylinder 24, 26, 50, 52 ist in der Anfangs
phase der Bremsbetätigung ist demnach größer als in der an
schließenden Phase, so daß in der Anfangsphase der Bremsbe
tätigung eine stärkere Abweichung oder ein stärkerer Unter
schied des Radbremszylinderdrucks Pwc gegenüber dem Aus
gangsfluiddruck Pout1 der Linearsolenoidventilvorrichtung
56 entsteht. Der Radbremszylinderdruck Pwc könnte in der
Weise geregelt werden, daß er einer Änderung des Soll-Flui
ddrucks Pref (des Ausgangsfluiddrucks Pout1) genauer folgt,
indem der Steuerungsfehler "error" als die Eingangsgröße in
den Regelungsabschnitt 302 von Fig. 5 durch einen Eingangs
wert "Pref - Pwc" ersetzt wird. Diese Abwandlung würde je
doch vier Drucksensoren zum direkten Erfassen der Fluid
drücke Pwc in den vier Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 er
fordern, was zu einem Anstieg der Herstellkosten des Brems
systems 10 und zu einer komplexeren Regelung des Bremssy
stems 10 führen würde. Des weiteren kann der Ausgangsfluid
druck Pout1 nicht in der Weise geregelt werden, daß er ge
nau dem Soll-Fluiddruck Pref folgt, wenn das Druckaufbau-Li
nearsolenoidventil 150 so konstruiert ist, daß die Fluid
strömungsrate durch das Druckaufbau-Linearsolenoidventil
150 in der an die Anfangsphase anschließende Bremsbetäti
gungsphase genau so groß ist wie in der Anfangsphase.
In Anbetracht dessen ist die Regeleinrichtung 66 so ge
staltet, daß die Fluidströmungsrate in den Radbremszylinder
in der Anfangsphase der Bremsbetätigung angehoben wird.
Dies wird dadurch erreicht, daß die vorstehend genannte
Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung der Fluidströ
mungsrate als das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkre
ment VFca verwendet wird, wenn die Soll-Fluiddruckände
rungsgröße dPref ein positiver Wert und der Soll-Fluiddruck
Pref gleich oder niedriger ist als der bestimmte Schwellen
wert Pth, wie es vorstehend bezüglich des Schritts S47 der
Subroutine von Fig. 8 beschrieben wurde. Die Spannung VFcainc
zur anfänglichen Erhöhung der Fluidströmungsrate ist
eine bestimmte Konstante, welche größer ist als das Span
nungsinkrement VFca, das in Abhängigkeit von der Funktion
MAPa von Fig. 9 berechnet wurde. Wenn die Spannung VFcainc
zur anfänglichen Erhöhung der Fluidströmungsrate verwendet
wird, d. h. wenn im Schritt S47 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten wird, ist die Druckaufbau-Fluiddruckdifferenz
Pdiffa (Pin - Pout1) relativ klein und das durch die Funk
tion MAPa bestimmte Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkre
ment VFca dementsprechend groß. In Anbetracht dieser Tatsa
che wird die Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung der
Fluidströmungsrate so bestimmt, daß sie größer ist als der
maximale Wert VFmaxa des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungs
wert VFmax, siehe Fig. 9. Wenn die Soll-Fluiddruckände
rungsgröße dPref kleiner als "0" oder der Soll-Fluiddruck
größer wird als der bestimmte Schwellenwert Pth geworden
ist, d. h. wenn im Schritt S47 eine negative Entscheidung
(NEIN) erhalten wird, wird das in Abhängigkeit von der
Funktion MAPa berechnete Optimalwert-Druckaufbau-Spannungs
inkrement VFca anstelle der Spannung VFcainc zur anfängli
chen Erhöhung der Fluidströmungsrate verwendet. Es wäre je
doch von Vorteil, das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsin
krement VFca von dem Wert VFcainc ausgehend nach und nach
zu dem in Abhängigkeit von der Funktion MAPa berechneten
Wert hin zu ändern, insbesondere dann, wenn zwischen dem
Wert VFcainc und dem in Abhängigkeit von der Funktion MAPa
berechneten Wert VFca an dem Zeitpunkt, an dem im Schritt
S47 eine negative Entscheidung erhalten wird, ein relativ
großer Unterschied besteht. Diesbezüglich sei angemerkt,
daß eine plötzliche Änderung des Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungsinkrements VFca eine plötzliche Änderung der durch
den Radbremszylinder erzeugten Bremskraft verursacht.
Anschließend wird die Maßnahme zur Minimierung des
"Bremsschleifens" beschrieben. Die normale Steuerung der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gewährleistet bei Been
digung der Betätigung des Bremspedals 126 keinen vollstän
digen Abbau des Ausgangsfluiddrucks Pout1. Der Ausgangs
fluiddruck Pout1, der nicht auf "0" gesetzt wurde, wird als
"Restfluiddruck" bezeichnet. Der Restfluiddruck verursacht,
daß der Radbremszylinder selbst nach einer vollständigen
Freigabe des Bremspedals 126 eine schwache Restbremswirkung
vorsieht. Dieses Phänomen wird im allgemeinen als
"Bremsschleifen" bezeichnet, was vom Fahrzeugbediener als
nachteilig wahrgenommen und einen unnötigen Verschleiß der
Bremsbeläge sowie Energieverbrauch verursachen könnte. Da
her wäre es von Vorteil, das "Bremsschleifen" durch eine
Beseitigung des Restfluiddrucks zu verhindern. Der Rest
fluiddruck kann dadurch beseitigt werden, daß ein Abschnitt
der Fluidleitung zwischen der Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 und den RL- und RR-Radbremszylinder 50, 52 mit ei
ner zum Hauptzylinder 12 führenden Fluidleitung in Verbin
dung gebracht wird, wenn das Bremspedal 126 in seine nicht
betätigte Position oder in eine Position in der Nähe der
nichtbetätigten Position zurückkehrt. Zu diesem Zweck ist
die Regeleinrichtung 66 in der Weise gestaltet, daß sie an
die Solenoidspule 210 des Druckabbau-Linearsolenoidventils
152 für eine bestimmte Zeitdauer Δt die maximale Spannung
Vmax anlegt, um den Restfluiddruck zu beseitigen, wenn der
Soll-Fluiddruck Pref unter einen bestimmten Schwellenwert 5
fällt und die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druck
abbau- oder Druckhaltezustand bleibt. Der Schwellenwert δ
ist ein relativ kleiner Wert.
Das Diagramm von Fig. 17 zeigt schematisch die Änderun
gen des Soll-Fluiddrucks Pref, des Ausgangsfluiddrucks
Pout1, der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref, der Druck
aufbau-Solenoidspannung Vapply und der Druckabbau-Solenoid
spannung Vrelease, wenn die Linearsolenoidventilvorrichtung
56 gemäß dem Konzept von Fig. 15 und in der Weise gesteuert
wird, daß die anfängliche Erhöhung der Fluidströmungsrate
in den betreffenden Radbremszylinder ausgeführt und der
Restfluiddruck oder das Bremsschleifen beseitigt wird. In
dem in Fig. 17 angegebenen Bremszustand [1] befindet sich
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druckaufbauzu
stand. In einer Anfangsphase der Bremsbetätigung, d. h. wäh
rend der Soll-Fluiddruck Pref gleich oder niedriger ist als
der Schwellenwert Pth, ist die Druckaufbau-Solenoidspannung
Vapply infolge der Verwendung der Spannung VFcainc zur an
fänglichen Erhöhung der Fluidströmungsrate höher als in der
anschließenden Phase der Bremsbetätigung (in der der Soll-Fluid
druck Pref höher ist als der Schwellenwert Pth), wo
durch die Abweichung des Ausgangsfluiddrucks Pout1 (des
Radbremszylinderdruck Pwc) vom Soll-Fluiddruck Pref auf
grund einer zu geringen Fluidströmungsrate in den Radbrems
zylinder unmittelbar nach dem Beginn der Bremsbetätigung mi
nimiert wird. In dem in Fig. 17 angegebenen Bremszustand
[2] wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 solange im
Druckhaltezustand gehalten, wie der Ausgangsfluiddruck
Pout1 in einem in Fig. 17 schraffiert angegebenen ungere
gelten Band bleibt. An dem mit "b" angegebenen Zeitpunkt
steigt der Ausgangsfluiddruck Pout1 aufgrund eines zu star
ken Druckaufbaus jedoch über den oberen Grenzwert des unge
regelten Bands, was zu einem Anstieg des Absolutwerts des
Steuerungsfehlers "error" führt, so daß die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 in den Druckabbauzustand gebracht
wird. In dem ebenfalls in Fig. 17 angegebenen Bremszustand
[3] nimmt der Soll-Fluiddruck Pref und der Ausgangsfluid
druck Pout1 ab, wobei sich die Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 abwechselnd im Druckabbau- und Druckhaltezustand
befindet. Der Druckabbau-Behälter 154 wird schließlich mit
dem vom Radbremszylinder abgegebenen Fluid gefüllt, so daß
der Ausgangsfluiddruck Pout1 selbst dann, wenn sich das
Druckabbau-Linearsolenoidventil 154 im Druckabbauzustand
befindet, nicht mehr länger vermindert werden kann.
Wenn weiterhin Fluid aus dem Radbremszylinder abgegeben
wird, bedeutet dies, daß eine Arbeitsfluidleckage vorliegt.
Diese Fluidleckage wird durch eine Subroutine zur Erfassung
einer Fluidleckage von Fig. 19 (welche beschrieben wird)
erfaßt; die durch das Regenerativbremssystem erzeugte Rege
nerativbremskraft wird vermindert, wenn die angestrebte
Bremskraft (welche der auf das Bremspedal 126 wirkenden Be
tätigungskraft entspricht) vermindert wird. Wenn die Rege
nerativbremskraft vollständig beseitigt ist, wird der Flui
ddruck (der Eingangsfluiddruck Pin) in dem Abschnitt der
Fluidleitung 48 zwischen der Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 und dem Hauptzylinder 12 dem Fluiddruck (dem Aus
gangsfluiddruck Pout1) in dem Abschnitt der Fluidleitung 48
zwischen der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 und den
Radbremszylindern gleich. Mit der Verminderung des Ein
gangsfluiddrucks Pin wird anschließend der Ausgangsfluid
druck Pout vermindert. Diesbezüglich ermöglicht das in Fig.
3 gezeigte Rückschlagventil 156 eine Fluidströmung von den
Radbremszylindern zum Hauptzylinder 12. Der Schritt S18 der
Hauptroutine von Fig. 7 könnte so formuliert sein, daß die
Drucksolenoidspannung Vrelease auch dann an der Solenoid
spule 210 des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 anliegt,
wenn die Subroutine von Fig. 19 erfaßt, daß der Ausgangs
fluiddruck Pout1 nicht vermindert werden kann, obwohl das
Druckabbauventil 152 geöffnet ist. In der vorliegenden Aus
führungsform wird jedoch verhindert, daß in dem vorstehen
den Zustand die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease an der
Solenoidspule 210 des Ventils 152 anliegt, um einen unnöti
gen Verbrauch elektrischer Energie durch die Linearsolenoi
dventilvorrichtung 56 zu vermeiden.
Nachdem der Soll-Fluiddruck Pref unmittelbar vor der
Beendigung der Bremsbetätigung (der vollständigen Freigabe
des Bremspedals 126) auf den Schwellenwert 5 oder darunter
gesunken ist, wird die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply
auf den maximalen Wert Vmax angehoben, um den Restfluid
druck zu beseitigen (um den Radbremszylinderdruck Pwc auf
"0" abzubauen). Wird der Soll-Fluiddruck Pref auf einem re
lativ hohen Pegel konstant gehalten, wobei die Änderungs
größe dPref auf "0" gehalten wird, bleibt zwischen dem
Soll-Fluiddruck Pref und dem Ausgangsfluiddruck Pout1 ein
bestimmter Steuerungsfehler "error". Bei Beendigung der
Bremsbetätigung, wobei der Soll-Fluiddruck Pref auf "0"
vermindert wird, wird der Ausgangsfluiddruck Pout1 als
Folge der Beseitigung des Restfluiddrucks jedoch auf "0"
gesetzt, so daß kein Steuerungsfehler "error" eintritt.
Anschließend wird auf das Ablaufschema von Fig. 18 Be
zug genommen, in welchem die im Schritt S14 der Hauptrouti
ne ausgeführte Subroutine zur Berechnung der Druckaufbau- und
Druckabbau-Solenoidspannungen Vapply und Vrelease be
schrieben wird. Die Subroutine von Fig. 18 ist dem in Fig.
15 dargestellten Konzept entsprechend und derart formu
liert, daß die Erhöhung der Anfangsfluidströmungsrate und
die Beseitigung des Restfluiddrucks ausgeführt werden, was
vorstehend beschrieben wurde. Die Subroutine von Fig. 18
beginnt mit dem Schritt S100, in welchem der Steuerungsfeh
ler "error" als "Pref - Pout1" berechnet wird. Auf den
Schritt S100 folgt der Schritt S102, in welchem bestimmt
wird, ob die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref des Soll-Fluid
drucks Pref größer ist als der erste bestimmte Schwel
lenwert dPth1. Wenn im Schritt S102 eine bejahende Ent
scheidung (JA) erhalten wird, geht die Subroutine zum
Schritt S104, in welchem bestimmt wird, ob der Steuerungs
fehler "error" "0" oder ein positiver Wert ist. Wenn im
Schritt S104 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S106, in welchem der
Druckaufbau-Solenoidspannungsvariablen Vapply eine Spannung
v1 zugewiesen und die Druckabbau-Solenoidspannungsvariable
Vrelease auf "0" gesetzt wird. Die Spannung v1 ist die
Summe aus der Optimalwert-Druckaufbau-Spannung VFapply,
welches im Schritt S50 der Subroutine von Fig. 8 berechnet
wurde und der Regelungs-Druckaufbau-Spannung VBapply, wel
che im Schritt S14 der Hauptroutine von Fig. 7 berechnet
wurde. Auf den Schritt S106 folgt der Schritt S108, in wel
chem eine Druckregelvariable "flag" auf einen Wert gesetzt
wird, welcher den Druckaufbauzustand der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 angibt. Somit ist ein Ausführungszyklus
der Subroutine von Fig. 18 beendet. Die Schritte S106 und
S108, in welchen die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in
den Druckaufbauzustand gebracht wird, wenn die Änderungs
größe dPref größer ist als der erste Schwellenwert dPth1
und der Steuerungsfehler "error" gleich oder größer ist als
"0", entsprechen dem Druckaufbaubetrieb in dem in Fig. 15
angegebenen Bremszustand [1]. Der Druckaufbaubetrieb er
folgt auch, wenn in den Schritten S102 und S110 eine nega
tive Entscheidung (NEIN) und im Schritt S112 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird. Der Schritt S110 ist vor
gesehen, um zu bestimmen, ob die Soll-Fluiddruckänderungs
größe dPref kleiner ist als der zweite bestimmte Schwellen
wert dPth2. Der Schritt S112 ist vorgesehen, um zu bestim
men, ob der Steuerungsfehler "error" größer ist als der be
stimmte obere Grenzwert err1. Die Schritte S106 und S108,
in welchen die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in den
Druckaufbauzustand gebracht wird, wenn die Änderungsgröße
dPref kleiner ist als der zweite Schwellenwert dPth2, ent
sprechen dem Druckaufbaubetrieb in dem in Fig. 15 angegebe
nen Bremszustand [2].
Wenn im Schritt S110 und auch in dem folgenden Schritt
S114 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S116, in welchem die Druckauf
bau-Solenoidspannung Vapply auf "0" gesetzt und der Druck
abbau-Solenoidspannung Vrelease eine Spannung v2 zugewiesen
wird. Die Spannung v2 ist die Summe aus der Optimalwert-
Druckabbau-Spannung VFrelease, welche im Schritt S50 der
Subroutine von Fig. 8 berechnet wurde, und der Regelungs-
Druckabbau-Spannung VBrelease, welcher im Schritt S12 der
Hauptroutine von Fig. 7 berechnet wurde. Dann geht die Sub
routine zum Schritt S118, in welchem die Druckregelvariable
"flag" auf einen Wert gesetzt wird, welcher den Druckabbau
zustand der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 angibt. Som
it ist ein Ausführungszyklus der Subroutine von Fig. 18 be
endet. Die Schritte S116 und S118, in welchen die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in den Druckabbauzustand ge
bracht wird, wenn die Änderungsgröße dPref kleiner ist als
der zweite Schwellenwert dPth2 und der Steuerungsfehler
"error" kleiner ist als "0", entsprechen dem Druckabbaube
trieb in dem in Fig. 15 angegebenen Bremszustand [3]. Der
Druckabbaubetrieb wird auch ausgeführt, wenn im Schritt
S112 eine negative Entscheidung (NEIN) und in dem folgenden
Schritt S120 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten
wird, welcher vorgesehen ist, um zu bestimmen, ob der
Steuerungsfehler "error" kleiner ist als der untere Grenz
wert err2. Die Schritte S116 und S118, in welchen die Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 in den Druckabbauzustand ge
bracht wird, in welchem die Änderungsgröße dPref nicht
kleiner ist als der zweite Schwellenwert dPth2 und der
Steuerungsfehler "error" kleiner ist als der untere Grenz
wert err2, entsprechen dem Druckabbaubetrieb in dem in Fig.
15 angegebenen Bremszustand [2].
Wenn im Schritt S104, S114 oder S120 eine negative Ent
scheidung (NEIN) erhalten wird, geht die Subroutine zum
Schritt S121, in welchem bestimmt wird, ob eine Variable
"FlagC" auf "1" gesetzt ist. Unmittelbar nach dem Beginn
der Bremsbetätigung wird im Schritt S121 eine negative Ent
scheidung (NEIN) erhalten, und die Subroutine geht zum
Schritt S122, in welchem bestimmt wird, ob die Druckregel
variable "flag" auf den Wert gesetzt ist, der den Druckab
bau- oder Druckhaltezustand der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 angibt, und ob der Soll-Fluiddruck Pref niedri
ger ist als der Schwellenwert 5. Wenn im Schritt S122 eine
negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht die Sub
routine zum Schritt S124, in welchem die Druckaufbau-So
lenoidspannung Vapply und die Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease auf "0" gesetzt werden. Auf den Schritt S124 er
folgt der Schritt S126, in welchem die Druckregelvariable
"flag" auf einen Wert gesetzt wird, der den Druckhaltezu
stand der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 angibt, und in
welchem eine Variable "counter" auf "0" gesetzt wird. Somit
ist ein Ausführungszyklus der Subroutine von Fig. 18 been
det. Wenn im Schritt S122 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S127, in
welchem bestimmt wird, ob die Variable "counter" kleiner
ist als ein bestimmter Schwellenwert Cth, welcher die be
stimmte Zeitdauer Δt bestimmt, während der die Druckaufbau-So
lenoidspannung Vapply auf ihrem maximalen Wert Vmax ge
halten wird, um den Restfluiddruck (das Bremsschleifen) zu
beseitigen. Wenn der Schritt S127 zum ersten Mal ausgeführt
wird, wird im Schritt S127 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten, und die Subroutine geht zum Schritt S128, in wel
chem die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply bis auf den
maximalen Wert Vmax angehoben und die Druckabbau-Solenoid
spannung Vrelease auf "0" gesetzt wird. Auf den Schritt
S128 folgt der Schritt S130, in welchem die Variable "flag"
auf den Wert gesetzt wird, der den Druckaufbauzustand der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 angibt, und in welchem
die Variable "counter" erhöht wird. Desweiteren wird im
Schritt S130 die Variable "FlagC" auf "1" gesetzt, um anzu
zeigen, daß die Beseitigung des Restfluiddrucks eingeleitet
wurde. Somit ist ein Ausführungszyklus der Subroutine von
Fig. 18 beendet. Die Schritte S127, S128 und S130 werden
wiederholt, da im Schritt S121 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten wird. Wenn die bestimmte Zeitdauer Δt vergan
gen ist, nachdem die Variable "FlagC" auf "1" gesetzt
wurde, wird im Schritt S127 eine negative Entscheidung
(NEIN) erhalten, und die Subroutine geht zum Schritt S131,
in welchem die Variable "FlagC" und die Variable "counter"
auf "0" zurückgesetzt werden. Somit ist ein Ausführungszy
klus der Subroutine von Fig. 18 beendet.
Die Subroutine zur Erfassung einer Fluidleckage, die im
Schritt S16 der Hauptroutine von Fig. 7 ausgeführt wird,
wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufschema von
Fig. 19 beschrieben. Diese Subroutine beginnt mit dem
Schritt S150, in welchem bestimmt wird, ob das Bremspedal
126 vom Fahrzeugbediener betätigt wird (ob das Fahrzeug
durch das hydraulische Bremssystem 10 gebremst wird). Diese
Bestimmung erfolgt auf der Basis eines Ausgangssignals ei
nes Bremsschalters 306 (Fig. 1), d. h. in Abhängigkeit da
von, ob der Schalter 306 ein- oder ausgeschaltet ist. Wenn
im Schritt S150 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S152, in welchem eine
Variable ΣΔQ auf "0" zurückgesetzt, eine Variable "FlagA"
auf "1" gesetzt und eine Variable "FlagB" auf "0" zurückge
setzt wird. Die Variable ΣΔQ repräsentiert die gesamte
Fluidmenge, welche im Druckabbau-Behälter 154 aufgenommen
ist. Somit ist ein Ausführungszyklus der Subroutine von
Fig. 19 beendet. Wenn im Schritt S150 eine bejahende Ent
scheidung (JA) erhalten wird, geht die Subroutine zum
Schritt S154, in welchem bestimmt wird, ob die Variable
"FlagA" auf "1" gesetzt ist. Wenn im Schritt S154 eine be
jahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht die Subrou
tine zum Schritt S156, in welchem bestimmt wird, ob der
Ausgangsfluiddruck Pout1 dadurch, daß die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 abwechselnd in den Druckhaltezustand
und in den Druckabbauzustand gebracht wird, vermindert
wird. Wenn im Schritt S156 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S158, in
welchem die Variable, "FlagA" auf "0" zurückgesetzt und die
Variable "FlagB" auf "1" gesetzt werden. Auf den Schritt
S158 folgt der Schritt S160, in welchem ein Wert
"startPout1" im RAM der Regeleinrichtung 66 gespeichert
wird. Der Wert "startPout1" ist ein Wert des Ausgangsfluid
drucks Pout1, wenn die Druckverminderung des Ausgangsfluid
drucks Pout1 eingeleitet ist. Die Bestimmung im Schritt
S156 erfolgt in Abhängigkeit von einer Änderung der Varia
blen "flag", welche in der Subroutine von Fig. 18 gesetzt
wird.
Auf den Schritt S160 folgen die Schritte S162 und 5164,
in welchen bestimmt wird, ob die Druckverminderung beendet
und der Druckaufbau eingeleitet ist. Da die variable
"FlagB" im Schritt S152 auf "0" zurückgesetzt und im
Schritt S158 auf "1" gesetzt wird, wird im Schritt S162 un
mittelbar nach dem Beginn der Bremsbetätigung, d. h. wenn
der Schritt S162 zum ersten Mal ausgeführt wird, eine nega
tive Entscheidung (NEIN) erhalten. In diesem Fall geht die
Subroutine zum Schritt 150 zurück, wobei Schritt 164 ausge
lassen wird. Der Schritt S164 wird erst dann ausgeführt,
wenn im Schritt S156 die bejahende Entscheidung (JA) und im
Schritt S158 die Variable "FlagB" auf "1" gesetzt wird. Da
her bedeutet eine im Schritt S164 erhaltene bejahende Ent
scheidung (JA), daß der Druckaufbaubetrieb nach dem Druck
abbaubetrieb eingeleitet ist. In diesem Fall geht die Sub
routine zum Schritt S166, in welchem die Variable "FlagA"
auf "1" gesetzt und die Variable "FlagB" auf "0" zurückge
setzt werden, zur Vorbereitung für die nächste Bestimmung,
ob die Druckverminderung eingeleitet ist. Auf den Schritt
S166 folgt der Schritt S168, in welchem ein Wert endPout1
im RAM der Regeleinrichtung 66 gespeichert wird. Der Wert
endPout1 ist ein Wert des Ausgangsfluiddrucks Pout1, wenn
die Druckverminderung des Ausgangsfluiddrucks Pout1 beendet
ist.
Wenn im Schritt S164 eine negative Entscheidung (NEIN)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S170, in
welchem bestimmt wird, ob der Bremsschalter 306 ausgeschal
tet wurde (ob das Bremspedal 126 in seine nicht betätigte
Position zurückgekehrt ist), und zum Schritt S172, in wel
chem bestimmt wird, ob es unmöglich ist, den Ausgangsfluid
druck Pout1 zu vermindern. Die Bestimmung im Schritt S172
erfolgt dadurch, daß bestimmt wird, ob der Druckabbau-Be
hälter 154 mit Fluid gefüllt und daher kein weiteres Fluid
aufnehmen kann, wodurch der Ausgangsfluiddruck Pout1 selbst
dann nicht mehr vermindert werden kann, wenn das Druckab
bau-Linearsolenoidventil 152 geöffnet ist. Dies könnte auch
auf eine andere Art und Weise bestimmt werden. In der vor
liegenden Ausführungsform ist die Regeleinrichtung 66 so
gestaltet, daß sie bestimmt, daß eine Verminderung des
Ausgangsfluiddrucks Pout1 unmöglich ist, wenn der Ausgangs
fluiddruck Pout1 eine bestimmte Zeit nach dem Zeitpunkt, an
dem die Variable "flag" auf den Wert gesetzt wird, der den
Druckabbauzustand der Linearsolenoidventilvorrichtung 56
angibt, nicht vermindert wird, und wenn die Änderungsgröße
dPref des Soll-Fluiddrucks Pref kleiner ist als ein be
stimmter Schwellenwert, der ein negativer Wert ist. Wenn in
einem der Schritte S170, S172 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten wird, geht die Subroutine zu den Schritten
S166 und S168. Der Wert endPout1, der den Ausgangsfluid
druck Pout1 am Ende des Druckverminderungsbetriebs angibt,
wird somit nicht nur bei Beginn des Druckaufbaubetriebs,
sondern auch bei Beendigung der Bremsbetätigung und bei der
Bestimmung, daß der Ausgangsfluiddruck Pout1 nicht vermin
dert werden kann, gespeichert.
Auf den Schritt S168 folgt der Schritt S174, in welchem
eine Menge WQ des Fluids, das während des Druckabbaube
triebs in den Druckabbau-Behälter 154 geleitet wurde, auf
der Basis der Werte startPout1 und endPout1 berechnet und
die berechnete Menge ΔQ zur gesamten Menge ΣΔQ des im Be
hälter 154 aufgenommenen Fluids addiert wird. Obwohl die
Fluidmenge ΔQ aus den Werten startPout1 und endPout2 ange
messen berechnet werden könnte, ist die Regeleinrichtung 66
in der vorliegenden Ausführungsform so gestaltet, daß sie
die Fluidmenge ΔQ in Abhängigkeit von einem Speicherdaten
verzeichnis berechnet, wie es beispielsweise durch die im
Diagramm von Fig. 20 angegebene Kurve dargestellt ist. Der
Ausgangsfluiddruck Pout1 kann als im wesentlichen dem Rad
bremszylinderdruck Pwc gleich erachtet werden, und die
Fluidmenge Q im Radbremszylinder 24, 26, 50, 52 weist eine
bestimmte Beziehung zum Radbremszylinderdruck Pwc auf, wie
es aus der Kurve von Fig. 20 ersichtlich ist, welche wie
derum durch das Speicherdatenverzeichnis repräsentiert
wird. Die Fluidmenge ΔQ, die vom Radbremszylinder 24, 26,
50, 52 abgegeben und in den Behälter 154 geleitet wurde,
während der Ausgangsfluiddruck Pout1 vom Wert startPout1
bis auf den Wert endPout1 abgesenkt wird, kann aus der
Kennlinie bzw. Beziehungskurve von Fig. 20 berechnet wer
den.
Auf den Schritt S174 folgt der Schritt S176, in welchem
bestimmt wird, ob die gesamte Fluidmenge ΣΔQ, welche im
Schritt S174 berechnet wurde, größer ist als ein oberer
Grenzwert ΣΔQmax, welcher die Speicherkapazität des Behäl
ters 154 darstellt. Wenn im Schritt S176 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird, bedeutet dies, daß zwi
schen dem Druckabbau-Linearsolenoidventil 152 und dem
Druckabbau-Behälter 154 eine Fluidleckage eingetreten ist.
In diesem Fall geht die Subroutine zum Schritt S178, in
welchem ein Blockade-Flag auf "1" gesetzt wird, um den Re
generativbremsbetrieb des Regenerativbremssystems und die
Bremsdruckregelung durch die Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 zu blockieren. Als Folge werden die Solenoidspulen
der Wegeventile 30, 32, 80 deaktiviert und ein Anlegen der
Spannung an die Solenoidspulen der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 blockiert, so daß das vorliegende hydraulische
Bremssystem 10 wie ein gewöhnliches hydraulisches Bremssy
stem, welches die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 nicht
aufweist, betrieben wird. Der Inhalt des vorstehend erwähn
ten Blockade-Flags wird auch für das Regenerativbremssystem
verwendet, um den Regenerativbremsbetrieb zu blockieren.
Als Folge der Blockade des Anlegens der Spannung an die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 als Reaktion auf die Er
fassung der Fluidleckage fungiert das Druckaufbau-Linearso
lenoidventil 150 als ein Druckabbauventil mit einer Öff
nungsdruckdifferenz von etwa 3 MPa, wodurch die Fluiddrücke
in den RL- und RR-Radbremszylinder 50, 52 unweigerlich ver
mindert werden. Um diesen Mißstand zu beheben, könnte die
Solenoidspule 210 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150
wenigstens während der Bremsbetätigung mit einer geeigneten
Spannung erregt werden. Diese Spannung müßte so gewählt
werden, daß selbst dann, wenn die Spannung kontinuierlich
anliegt, nicht das Problem einer Überhitzung des Ventils
150 entsteht.
Die Steuerung bzw. Regelung durch die Regeleinrichtung
66 könnte jedoch auch so abgewandelt werden, daß sie den
Regenerativbremsbetrieb und den Betrieb des Druckaufbau-Li
nearsolenoidventils 150 erlaubt, aber der Betrieb des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 blockiert. In diesem
Fall bleibt die Hauptroutine von Fig. 7 im wesentlichen der
vorstehend beschriebenen gleich, die Subroutine von Fig. 18
ist aber so abgewandelt, daß das Anlegen der Druckabbau-So
lenoidspannung Vrelease an die Solenoidspule 210 des Ven
tils 152 blockiert wird. Bei dieser abgewandelten Ausfüh
rungsform wäre es von Vorteil, wenn die Summe aus der durch
das Regenerativbremssystem erzeugten Regenerativbremskraft 38190 00070 552 001000280000000200012000285913807900040 0002019811340 00004 38071
und der durch das hydraulische Bremssystem 10 erzeugten
Bremskraft gleich der angestrebten Bremskraft gleich, wel
che dem Betätigungszustand des Bremspedals 126 entspricht.
Die im Schritt S16 der Hauptroutine ausgeführte Subrou
tine von Fig. 19 könnte weggelassen werden.
Im vorliegenden hydraulisch betätigten Bremssystem 10
wird das Druckabbau-Linearsolenoidventil 152 bei einem Aus
fall oder einer Fehlfunktion der Regeleinrichtung 66 oder
des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 im geöffneten Zu
stand gehalten. In diesem Fall werden die Radbremszylinder
24, 26, 50, 52 jedoch in der Weise betätigt, daß sie eine
Bremskraft zum Bremsen der Räder bis zu einem gewissen Maß
vorsehen, da die Speicherkapazität des Druckabbau-Behälters
154 kleiner ist als die Summe aus des maximalen Fluidvolu
mens, das in den Radbremszylindern aufgenommen werden kann,
so daß das Fluid nicht vollständig von den Radbremszylin
dern durch das sich in geöffnetem Zustand befindliche Ven
til 152 abgegeben wird. Während das Druckaufbau-Linearso
lenoidventil 150 durch die Regeleinrichtung 66 normal ge
steuert wird, werden die Radbremszylinder durch das Druck
aufbau-Linearsolenoidventil 150 mit dem vom Hauptzylinder
12 gelieferten unter Druck stehendem Fluid versorgt, so daß
die Fluiddrücke in den Radbremszylindern auf einen Pegel
angehoben werden, der dem Soll-Fluiddruck Pref entspricht,
welcher vom Betätigungszustand des Bremspedals 126 reprä
sentiert wird. Wenn die Steuerung des Ventils 150 durch die
Regeleinrichtung 66 nicht normal ist, fungiert das Druckau
fbau-Linearventil 150 einfach als ein Druckabbauventil mit
einer Öffnungsdruckdifferenz von etwa 3 MPa, wobei das un
ter Druck stehende Fluid über das Druckabbauventil 150 zu
den Radbremszylindern geführt werden kann. Dementsprechend
kann der Radbremszylinderdruck auf einen ausreichend hohen
Pegel angehoben werden, wenn die Betätigungskraft, welche
auf das vom Fahrzeugbediener betätigte Bremspedal 126
wirkt, vergrößert wird. Da das unter Druck stehende Fluid
aus der Konstantdruckquelle 20 über den hinteren Druckab
schnitt R des Hauptzylinders 12 zugeführt wird, muß die Be
tätigungsgröße des Bremspedals 126 in dem vorstehend er
wähnten nicht normalen Zustand ferner nicht erhöht werden.
Aus der vorhergehenden Erläuterung der vorliegenden
Ausführungsform geht hervor, daß die solenoidbetätigten
Vorspannvorrichtungen 194 und der Vorspannkörper 204 der
Druckaufbau- und Druckabbau-Linearsolenoidventile 150, 152
eine Ventilantriebsvorrichtung bilden, welche mit einem zu
geführten elektrischen Strom betrieben werden, um eine auf
den Ventilkörper 200 des Sitzventils 190 wirkende Antriebs
kraft zu erzeugen, wodurch der Ventilkörper 200 vom Ventil
sitz 202 wegbewegt wird. Es geht auch hervor, daß die Re
geleinrichtung 66 als eine Regeleinrichtung fungiert, wel
che so gestaltet ist, daß sie den der Ventilantriebsvor
richtung 194, 204 zuzuführenden elektrischen Strom regelt.
Desweiteren wird ersichtlich, daß ein Abschnitt der Regel
einrichtung 66, der die Aufgabe hat, den Schritt S10 der
Hauptroutine von Fig. 7 (die Subroutine von Fig. 18) durch
zuführen, eine Schritt-Steuereinrichtung zur Erhöhung der
Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung 194, 204 zuzufüh
renden elektrischen Stroms, wenn das Sitzventil 190 vom ge
schlossenen Zustand in den geöffneten Zustand geschaltet
wird. Diese Schritt-Steuereinrichtung bestimmt ein Inkre
ment VFca, VFcr der Stärke des elektrischen Stroms in der
Weise, daß das Inkrement mit einem Anstieg der Druckdiffe
renz Pdiffa, Pdiffr abnimmt.
Desweiteren wird ersichtlich, daß der Hauptzylinder 12,
der Ausgleichsbehälter 18 und die Konstantdruckquelle 20 in
der Weise zusammenarbeiten, daß sie eine hydraulische
Druckquelle zum unter Druck setzen eines Arbeitsfluids ent
sprechend der Betätigung eines Bremsbetätigungsbauteils in
Form des Bremspedals 126 bildet, so daß jedem Radbremszy
linder das unter Druck stehende Fluid zugeführt wird, und
daß der Ausgleichsbehälter 18 als ein primärer Behälter und
der Druckabbau-Behälter 154 als ein sekundärer Behälter
fungieren. Desweiteren geht daraus hervor, daß das Druckauf
bau- und Druckabbau-Linearsolenoidventil 150, 152 in der
Weise miteinander kooperieren, daß sie eine erste Druckre
gelventilvorrichtung bilden, und daß die solenoidbetätigten
Wegeventile 42, 44, 58, 72, 84, 86 in der Weise miteinander
kooperieren, daß sie einen Hauptabschnitt einer solenoidbe
tätigten zweiten Druckregelventilvorrichtung bilden.
Ferner ist ersichtlich, daß ein Abschnitt der Regelein
richtung 66, der die Aufgabe hat, die Schritte S10, S12,
S14 und S18 der Hauptroutine durchzuführen, eine Kooperati
vregelvorrichtung zur Steuerung der Druckregelventilvor
richtung in der Weise, daß der Druck des dem Radbremszylin
der zuzuführenden unter Druck stehenden Fluids um einen Be
trag, der einer durch das Regenerativbremssystem erzeugten
Regenerativbremskraft entspricht, niedriger ist als der
Hauptzylinderdruck, darstellt. Schließlich geht aus der
vorhergehenden Erläuterung hervor, daß ein Abschnitt der
Regeleinrichtung 66, der die Aufgabe hat, den Schritt S18
der Hauptroutine durchzuführen, eine Vorrichtung zur Erfas
sung einer Fluidleckage aus dem hydraulischen Bremssystem
darstellt.
In der Ausführungsform von Fig. 18 werden die Druckauf
bau- und Druckabbau-Solenoidspannungswerte Vapply und Vre
lease gemäß einer verhältnismäßig komplizierten Vorschrift
oder gemäß einem verhältnismäßig komplizierten Konzept be
rechnet, welche bzw. welches im Blockdiagramm von Fig. 15
dargestellt ist. Die zur Berechnung der Solenoidspannungen
Vapply und Vrelease verwendete Vorschrift kann jedoch, wie
es hierin nachstehend beschrieben wird, vereinfacht werden.
Fig. 21 zeigt ein Beispiel einer vereinfachten Vor
schrift zur Berechnung der Solenoidspannungen Vapply und
Vrelease. Der Betriebszustand der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 wird auf der Basis des Vorzeichens des Steue
rungsfehlers "error" und der Änderungsgröße dPref des Soll-Fluid
drucks Pref bestimmt (je nachdem, ob der Steuerungs
fehler "error" und die Änderungsgröße dPref positiv (oder
"0") oder negativ sind). Genauer gesagt wird die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in den Druckaufbau- oder Druck
haltezustand gebracht, wenn die Soll-Fluiddruckänderungs
größe dPref "0" oder ein positiver Wert ist, wie es in Fig.
21 mit [1] angegeben ist, je nachdem, ob der Steuerungsfeh
ler "error" ein positiver Wert (oder "0") oder ein negati
ver Wert ist. In diesem Bremszustand [1] wird verhindert,
daß die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in dem Druckab
bauzustand gebracht wird. Wenn die Soll-Fluiddruckände
rungsgröße dPref ein negativer Wert ist, wie es in Fig. 21
mit [2] angegeben ist, wird die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 in den Druckhalte- oder Druckabbauzustand ge
bracht, je nachdem, ob der Steuerungsfehler "error" ein po
sitiver Wert (oder "0") oder ein negativer Wert ist. In
diesem Bremszustand [2] wird verhindert, daß die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in den Druckaufbauzustand ge
bracht wird.
Das Diagramm von Fig. 22 zeigt schematisch die Änderun
gen des Soll-Fluiddrucks Pref, des Ausgangsfluiddrucks
Pout1, der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref, der Druck
aufbau-Solenoidspannung Vapply und der Druckabbau-Solenoid
spannung Vrelease, wenn die Linearsolenoidventilvorrichtung
56 gemäß der Vorschrift oder dem Konzept von Fig. 21 ge
steuert wird. Auch in dieser Ausführungsform kann die Sub
routine zur Berechnung der Solenoidspannungen Vapply und
Vrelease so gestaltet sein, daß die anfängliche Erhöhung
Fluidströmungsrate in den Radbremszylinder und die Beseiti
gung des Restfluiddrucks oder des Bremsschleifens ausge
führt wird, wie es vorstehend bezüglich der ersten Ausfüh
rungsform beschrieben wurde. Diesbezüglich erfolgt keine
weitere Beschreibung. Wie es im Diagramm von Fig. 22 ge
zeigt ist, befindet sich die Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 im Bremszustand [1] im Druckaufbau- und Druckhalte
zustand und im Bremszustand [2] im Druckabbau- und Druck
haltezustand.
Fig. 23 zeigt ein weiteres Beispiel einer vereinfachten
Vorschrift zur Berechnung von Vapply und Vrelease, welche
im wesentlichen der von Fig. 21 ähnlich ist. Gemäß dieser
Vorschrift wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 un
geachtet des Vorzeichens des Steuerungsfehlers "error" in
den Druckhaltezustand gebracht und verhindert, daß sie in
den Druckaufbau- oder Druckabbauzustand gebracht wird, wenn
die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref in einem bestimmten
Bereich zwischen dPth1 und dPth2 liegt. Genauer gesagt,
wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 wie bei der
Ausführungsform von Fig. 21 in Abhängigkeit vom Vorzeichen
des Steuerungsfehlers "error" in den Druckaufbau- oder
Druckhaltezustand gebracht, wenn die Soll-Fluiddruckände
rungsgröße dPref größer ist als ein erster Schwellenwert
dPth1, wie es in Fig. 23 mit [1] angegeben ist. Wenn die
Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref im Bereich zwischen dem
Schwellenwert dPth1 (dem oberen Grenzwert) und einem
Schwellenwert dPth2 (dem unteren Grenzwert) liegt, wie es
in Fig. 23 mit [2] angegeben ist, wird die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 in den Druckhaltezustand gebracht, und
zwar ungeachtet des Vorzeichens des Steuerungsfehlers
"error". Es sei angemerkt, daß der Schwellenwert dPth2
kleiner ist als der Schwellenwert dPth1. Wenn die Soll-Fluid
druckänderungsgröße dPref kleiner ist als der Schwel
lenwert dPth2, wie es in Fig. 23 [3] angegeben ist, wird
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 wie bei der Ausfüh
rungsform von Fig. 21 in Abhängigkeit vom Vorzeichen des
Steuerungsfehlers "error" in den Druckhalte- oder Druckab
bauzustand gebracht.
Das Diagramm von Fig. 24 zeigt schematisch Änderungen
des Soll-Fluiddrucks Pref, des Ausgangsfluiddrucks Pout1
der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref, der Druckaufbau-So
lenoidspannung Vapply und der Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease, wenn die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gemäß
der Vorschrift oder dem Konzept von Fig. 23 gesteuert wird.
Gemäß der Vorschrift von Fig. 23 ist ein in Fig. 24 schraf
fiert dargestelltes ungeregeltes Band vorgesehen, welches
dem Bremszustand [2] entspricht, in welchem die Soll-Fluid
druckänderungsgröße dPref in der Nähe von "0" liegt. In
diesem ungeregelten Band befindet sich die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 im Druckhaltezustand. Im Bremszustand
[1] befindet sich die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im
Druckaufbau- oder Druckhaltezustand. Im Bremszustand [3]
befindet sich die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im
Druckabbau- oder Druckhaltezustand. Mittels der Vorschrift
von Fig. 23 lassen sich häufige abwechselnde Druckaufbau- und
Druckabbaubetriebe der Linearsolenoidventilvorrichtung
56 effektiv verhindern, selbst wenn der Absolutwert der
Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref relativ klein ist, d. h.
selbst wenn der Soll-Fluiddruck Pref abwechselnd relativ
geringfügig ansteigt und abnimmt.
Anstelle der Vorschrift von Fig. 21 und Fig. 23 kann
auch eine im Blockdiagramm von Fig. 25 angegebene Vor
schrift verwendet werden. Wie die Vorschrift von Fig. 23
ist diese Vorschrift von Fig. 25 so formuliert, daß häufige
abwechselnde Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 verhindert werden, während
der Absolutwert der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref re
lativ klein ist. Gemäß der Vorschrift von Fig. 25, welche
eine Abwandlung der Vorschrift von Fig. 21 darstellt, wird
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in den Druckhaltezu
stand gebracht, wenn der Absolutwert des Steuerungsfehlers
"error" relativ klein ist. In einem in Fig. 25 mit [1] an
gegebenem Bremszustand wird die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 in den Druckaufbauzustand gebracht, wenn der
Steuerungsfehler "error" größer ist als ein bestimmter
Schwellenwert err1 (ein positiver Wert), und in den Druck
haltezustand, wenn die Steuerungsfehler "error" nicht grö
ßer ist als der Schwellenwert err1. In einem Bremszustand
[2] wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in den
Druckhaltezustand gebracht, wenn der Steuerungsfehler
"error" kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert err2
(ein negativer Wert), und in den Druckabbauzustand, wenn
der Steuerungsfehler "error" nicht kleiner ist als der
Schwellenwert err2. Während gemäß der Vorschrift von Fig.
23 ein ungeregelte Band bezüglich der Soll-Fluiddruckände
rungsgröße dPref vorgesehen ist, ist gemäß der Vorschrift
von Fig. 25 ein ungeregeltes Band bezüglich des Steuerungs
fehlers "error" vorgesehen. Das Diagramm von Fig. 26 zeigt
schematisch Änderungen des Soll-Fluiddrucks Pref, des Ausg
angsfluiddrucks Pout1, der Soll-Fluiddruckänderungsgröße
dPref, der Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply und der
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease, wenn die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 gemäß der Vorschrift oder dem
Konzept von Fig. 25 gesteuert wird. Da das ungeregelte Band
für den Soll-Fluiddruck Pref vorgesehen ist, ist das Steue
rungsansprechverhalten ausreichend hoch; häufige Druckau
fbau- und Druckabbaubetriebe werden verhindert, solange der
Steuerungsfehler "error" innerhalb der Breite des ungere
gelten Bands liegt.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, führt die Vorse
hung des ungeregelten Bands bezüglich des Steuerungsfehlers
"error" zu einem ähnlichen Ergebnis wie die Vorsehung des
ungeregelten Bands bezüglich der Soll-Fluiddruckänderungs
größe dPref. Wie es aus den Blockdiagrammen der Fig. 23
und 25 hervorgeht, kann ein direkter Übergang zwischen dem
Druckaufbaubetrieb und dem Druckabbaubetrieb durch die Vor
sehung des ungeregelten Bands bezüglich der Soll-Fluid
druckänderungsgröße dPref und/oder des Steuerungsfehlers
"error" verhindert werden, da die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 solange im Druckhaltezustand gehalten wird, wie
die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref und/oder der Steue
rungsfehler "error" im ungeregelten Band liegen/liegt.
Jedoch kann die Linearsolenoidventilvorrichtung 56
selbst unter Anwesenheit des ungeregelten Bands häufig zwi
schen dem Druckaufbau- und Druckabbauzustand geschaltet
werden, wenn die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref im Be
reich des Schwellenwerts dPth1 ansteigt und abnimmt. In
diesem Fall entstehen Probleme wie eine Zunahme des Be
triebslärms und eine Verschlechterung der Lebensdauer der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56. Diese Probleme lassen
sich dadurch lösen, daß im Übergang der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 zwischen dem Druckhalte- und dem Druckab
bauzustand eine Hysterese vorgesehen wird, im besonderen
dadurch, daß die Schwellenwerte, die zur Änderung des Be
triebszustands der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 zwi
schen dem Druckhalte- und Druckaufbauzustand verwendet wer
den, derart bestimmt werden, daß der zum Schalten der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 vom Druckhaltezustand in den
Druckaufbauzustand verwendete Schwellenwert größer ist als
der zum Schalten der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 vom
Druckaufbauzustand in den Druckhaltezustand verwendete
Schwellenwert. Eine ähnliche Hysterese kann für den Über
gang zwischen dem Druckhalte- und Druckabbauzustand der Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 vorgesehen werden.
Die Subroutine von Fig. 18 zur Berechnung der Druckauf
bau- und Druckabbau-Solenoidspannungen Vapply und Vrelease
in der Ausführungsform der Fig. 1 bis 20 kann in der
Weise abgewandelt werden, wie es im Ablaufschema von Fig.
27 dargestellt ist. Die Subroutine von Fig. 27 beginnt mit
dem Schritt S100, in welchem der Steuerungsfehler "error"
berechnet wird. Auf den Schritt S100 folgt der Schritt
S200, in welchem bestimmt wird, ob der Absolutwert des
Steuerungsfehlers "error" für einen längeren Zeitraum als
einen bestimmten Zeitraum T1 über einem bestimmten Schwel
lenwert err3 liegt und die Druckregelvariable "flag" auf
dem Wert gehalten wird, der den Druckhaltezustand angibt.
Diese Bestimmung erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit vom
Inhalt eines Zählwerts, welcher die Zahl der bejahenden
Entscheidungen in Unterschritten zählt, um zu bestimmen, ob
die Druckregelvariable "flag" für den Druckhaltezustand ge
setzt wird und ob der Absolutwert des Steuerungsfehlers
"error" größer ist als der Schwellenwert err3. Wenn im
Schritt S200 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S102 und den an
schließenden Schritten der Subroutine von Fig. 18. Wenn im
Schritt S200 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S202, in welchem be
stimmt wird, ob der Steuerungsfehler "error" ein positiver
Wert ist. Wenn im Schritt S202 eine bejahende Entscheidung
(JA) erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S204,
in welchem der Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply die
Spannung v1 zugewiesen und die Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease auf "0" gesetzt wird. Auf den Schritt S204 folgt
der Schritt S206, in welchem die Druckregelvariable "flag"
auf den Wert gesetzt wird, der den Druckaufbauzustand an
gibt. Somit ist ein Ausführungszyklus der Subroutine von
Fig. 27 beendet. Wenn der Steuerungsfehler "error" ein ne
gativer Wert ist, wird im Schritt S202 eine negative Ent
scheidung (NEIN) erhalten und die Subroutine geht zum
Schritt S208, in welchem der Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease die Spannung v2 zugewiesen und die Druckaufbau-So
lenoidspannung Vapply auf "0" gesetzt wird. Auf den Schritt
S208 folgt der Schritt S210, in welchem die Druckregelva
riable "flag" auf den Wert gesetzt wird, der den Druckab
bauzustand angibt. Somit ist ein Ausführungszyklus der Sub
routine von Fig. 27 beendet.
Es ist ersichtlich, daß ein Abschnitt der Regeleinrich
tung 66, der die Aufgabe hat, die Schritte S200 bis S210
auszuführen, eine Steuereinrichtung zur Verminderung des
Steuerungsfehlers bildet, welche die Linearsolenoidventil
vorrichtung 56 in der Weise steuert, daß der Steuerungsfeh
ler "error" vermindert wird, so daß die Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 in den Druckaufbau- oder Druckabbauzu
stand gebracht wird, wenn der Steuerungsfehler "error" für
einen längeren Zeitraum als den bestimmten Zeitraum T1 über
dem Schwellenwert err3 liegt, während die Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 sich im Druckhaltezustand befindet. Es
wäre von Vorteil, wenn die Fluiddruckregelungsgewinn wäh
rend des Betriebs der Steuereinrichtung zur Verminderung
des Steuerungsfehlers kleiner ist, als wenn diese Steuerei
nrichtung nicht in Betrieb ist. Beispielsweise wäre es von
Vorteil, wenn die Spannung v1 oder v2, welche im Schritt
S204 oder S208 eingestellt wird, kleiner ist als die Span
nung v1 oder v2, welche im Schritt S106 oder S116 einge
stellt wird.
Die Subroutine von Fig. 18 zur Berechnung der Druckauf
bau- und Druckabbau-Solenoidspannungen Vapply und Vrelease
in der Ausführungsform der Fig. 1 bis 20 kann ferner so
abgewandelt werden, wie es im Ablaufschema von Fig. 28 ge
zeigt ist. Die Subroutine von Fig. 28 beginnt ebenfalls mit
dem Schritt S100, in welchem der Steuerungsfehler "error"
berechnet wird. Auf den Schritt S100 folgt der Schritt
S220, in welchem bestimmt wird, ob eine Variable "FlagD"
auf "1" gesetzt ist. Am Anfang wird im Schritt S220 eine
negative Entscheidung (NEIN) erhalten, und die Subroutine
geht zum Schritt S222, in welchem bestimmt wird, ob der Ab
solutwert des Steuerungsfehlers "error" für einen längeren
Zeitraum als einen bestimmten Zeitraum T2 über einem be
stimmten Schwellenwert err3 liegt und die Druckregelvaria
ble "Flag" auf dem Wert gehalten wird, der den Druckhalte
zustand angibt. Am Anfang wird auch in diesem Schritt S222
eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, und die Subrou
tine geht zum Schritt S224, in welchem ein relativ breites
ungeregeltes Band gewählt wird. Auf den Schritt S224 folgt
der Schritt S102 und die anschließenden Schritte von Fig. 18.
Wenn im Schritt S222 eine bejahende Entscheidung (JA)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S226, in
welchem die Variable "FlagD" auf "1" gesetzt wird, und an
schließend zum Schritt S228, in welchem ein relativ enges
ungeregeltes Band gewählt wird. Das relativ breite ungere
gelte Band ist durch die Schwellenwerte err1 und err2 defi
niert, welche dieselben sind wie in der ersten Ausführungs
form von Fig. 15. Das relativ enge ungeregelte Band ist da
gegen durch die Schwellenwerte err1 und err2 definiert, de
ren Absolutwerte kleiner sind als in der ersten Ausfüh
rungsform, d. h. kleiner als jene des relativ breiten unge
regelten Bands. Das relativ enge ungeregelte Band kann
durch die Schwellenwerte err1 und err2 definiert sein, we
lche beide "0" sind. Dies wird als ein spezieller Fall des
relativ engen ungeregelten Bands betrachtet. In diesem spe
ziellen Fall wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in
den Druckaufbau- oder Druckabbauzustand und nicht in den
Druckhaltezustand gebracht, in welchem die Soll-Fluid
druckänderungsgröße dPref von Fig. 15 in dem durch den obe
ren Schwellenwert dPth1 und dem unteren Schwellenwert dPth2
definierten Bereich liegt. Wenn die Variable "FlagD" im
Schritt S226 einmal auf "1" gesetzt wird, wird im Schritt
S220 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten, und die
Subroutine geht zum Schritt S230, in welchem bestimmt wird,
ob eine bestimmte Zeitdauer T3 vergangen ist, nachdem im
Schritt S220 die bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird,
d. h. nachdem im Schritt S228 das relativ enge ungeregelte
Band gewählt und festgelegt wurde. Wenn im Schritt S230 ei
ne bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht die Sub
routine zum Schritt S232, in welchem die Variable "FlagD"
auf "0" zurückgesetzt wird, und zum Schritt S224, in wel
chem das relativ enge ungeregelte Band in das relativ brei
te ungeregelte Band geändert wird.
Gemäß der Subroutine von Fig. 28 wird die Breite des
ungeregelten Bands vermindert, um den Steuerungsfehler
"error" zu vermindern, wenn der Absolutwert des Steuerungs
fehlers "error" für einen längeren Zeitraum als den be
stimmten Zeitraum T2 über dem Schwellenwert err3 liegt und
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druckhaltezustand
gehalten wird. Während das relativ enge ungeregelte Band
festgelegt ist, wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56
relativ häufig zwischen dem Druckaufbau- und Druckabbauzu
stand geschaltet. Wenn das relativ enge ungeregelte Band
für einen längeren Zeitraum als den bestimmten Zeitraum T3
festgelegt ist, wird die Breite des ungeregelten Bands ver
größert, d. h. das relativ breite ungeregelte Band gewählt,
so daß die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 weniger in
den Druckaufbau- oder Druckabbauzustand gebracht wird. Es
ist ersichtlich, daß ein Abschnitt der Regeleinrichtung 66,
der die Aufgabe hat, die Schritte S220, S222, S226, S228
und S230 durchzuführen, eine Einrichtung zur Verringerung
der Breite des ungeregelten Bands bildet, in welchem die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druckhaltezustand ge
halten wird.
Die im Ablaufschema von Fig. 7 dargestellte Hauptrouti
ne kann in der Weise abgewandelt werden, wie es im Ablauf
schema von Fig. 29 gezeigt ist. Die Hauptroutine von Fig.
29 enthält einen Schritt S17, welcher eine Subroutine zum
Zählen der Zahl der Betriebe des Druckaufbau- und Druckab
bau-Linearsolenoidventils 150 und 152 darstellt.
Die Subroutine im Schritt S17, welche im Ablaufschema
von Fig. 30 dargestellt ist, beginnt mit dem Schritt S300,
in welchem bestimmt wird, ob die Druckregelvariable "Flag"
in der Subroutine von Fig. 18 von dem Wert, der den Druck
haltezustand oder den Druckabbauzustand der Linearsolenoid
ventilvorrichtung 56 angibt, in den Wert geändert wurde,
der den Druckaufbauzustand der Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 angibt. Zu diesem Zweck weist der RAM der Regelein
richtung 66 eine Speicherfläche zum Speichern des Werts der
Variablen "Flag" auf. Wenn im Schritt S300 eine bejahende
Entscheidung (JA) erhalten wird, geht der Steuerungsablauf
zum Schritt S302, in welchem ein Zählwert Capply zum Zählen
der Anzahl der Druckaufbaubetriebe des Druckaufbau-Linear
solenoidventils 150 erhöht wird. Wenn im Schritt S300 eine
negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, geht die Sub
routine zum Schritt S304, in welchem bestimmt wird, ob die
Variable "Flag" in der Subroutine von Fig. 18 von dem Wert,
der den Druckhalte- oder Druckaufbauzustand der Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 angibt, in den Wert geändert
wurde, der den Druckabbauzustand angibt. Wenn im Schritt
S304 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S306, in welchem ein Zählwert
Crelease zum Zählen der Zahl der Druckabbaubetriebe des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 erhöht wird. Die Zähl
werte Capply und Crelease werden somit immer dann erhöht,
wenn die Druckaufbau- bzw. Druckabbaubetriebe der Linearso
lenoidventile 150, 152 eingeleitet werden. Die Inhalte
Ccapply und Ccrelease der Zählwerte Capply bzw. Crelease
stellen die Summe der Druckaufbau- bzw. Druckabbaubetriebe
der Ventile 150, 152 nach der ersten Verwendung der Linear
solenoidventilvorrichtung 56 dar.
In der Hauptroutine von Fig. 7 der ersten Ausführungs
form von Fig. 1 bis 20 sind die Schritte S42 und S46 so
formuliert, daß das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkre
ment VFca bzw. das Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkre
ment VFcr der Linearsolenoidventile 150, 152 gemäß den
Gleichungen (3) bzw. (4) berechnet werden. In der vorlie
genden Ausführungsform der Fig. 29 und 30 werden die
Spannungsinkremente VFca bzw. VFcr gemäß den nachstehenden
Gleichungen (11) bzw. (12) berechnet:
VFca ← MAPa(Pin - Pout1) - K(Ccapply) (11)
VFcr ← MAPr(Pout1 - Pres) - K(Ccrelease) (12)
In den vorstehenden Gleichungen ist K eine Funktion zum
Erhalt des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrements VFca
oder des Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkrements VFcr in
Abhängigkeit vom Inhalt Ccapply des Zählwerts Capply oder
des Inhalts Ccrelease des Zählwerts Crelease. Die Funktion
K wird so bestimmt, daß der Wert K(Ccapply) oder
K(Ccrelease) mit einer Zunahme des Inhalts Ccapply oder
Ccrelease ansteigen. Gemäß der vorstehenden Gleichung (11)
nimmt beispielsweise das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungs
inkrement VFca mit einer Zunahme der Zahl der Druckaufbau
betriebe des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 ab, wie
es im Diagramm von Fig. 31 gezeigt ist. Dementsprechend
wird das Inkrement des elektrischen Stroms, der der So
lenoidspule 210 des Linearsolenoidventils 250 zuzuführen
ist, um den Ventilkörper 200 vom Ventilsitz 202 gegen die
Vorspannkraft der Feder 206 weg zu bewegen, vermindert,
wenn die Zahl der Druckaufbaubetriebe des Linearsolenoid
ventils 150 ansteigt. Diese Maßnahme trägt effektiv dazu
bei, eine Änderung der Druckdifferenz am Linearsolenoidven
til 150 zu verhindern oder zu minimieren, welche aufgrund
einer Abnahme der Vorspannkraft der Feder 206 mit einer Ab
nahme ihrer Federkonstante stattfindet, wenn die Zahl der
Betriebe des Linearsolenoidventils 150 zunimmt.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform von Fig. 29
und Fig. 30 die Zahl der Betriebe der Linearsolenoidventile
150, 152 als ein Parameter verwendet wird, der angibt, wie
oft diese Ventile 150, 152 betätigt wurden, kann die Anzahl
der Betriebe der Ventile 150, 152 auch durch andere Parame
ter, wie zum Beispiel die aufsummierte Zeit, in der den
Spulen 210 elektrischer Strom zugeführt wird, und die ver
gangene Zeit nach dem Produktionsende des Fahrzeugs, in
welchem die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 eingebaut
ist, ersetzt werden. Desweiteren kann die Funktion K so be
stimmt werden, daß die Werte K(Ccapply) und K(Ccrelease)
mit einem Anstieg der Zahl der Betriebe der Ventile 150,
152 schrittweise, anstatt kontinuierlich, ansteigen, so daß
das Inkrement des den Spulen 310 zuzuführenden elektrischen
Stroms schrittweise abnimmt, wenn die Zahl der Betriebe der
Ventile 150, 152 ansteigt. Die Funktionen K(Ccapply) und
K(Ccrelease) könnten durch in der Regeleinrichtung 66 ge
speicherte Datenverzeichnisse ersetzt werden.
Obwohl in der Subroutine im Schritt S12 der Hauptrouti
ne von Fig. 7 eine PID-Regelung, welche im allgemeinen für
eine Regelung ausgeführt wird, verwendet wird, um den Rege
lungs-Druckaufbauspannungswert VBapply und den Regelungs-Druck
abbauspannungswert VBrelease zu berechnen, könnte eine
spezielle PID-Regelung verwendet werden, um die Spannungs
werte VBapply und VBrelease zu berechnen.
Der Regelungs-Druckaufbau-Spannungswert VBapply und der
Regelungs-Druckabbau-Spannungswert VBrelease werden im all
gemeinen in Abhängigkeit vom Steuerungsfehler "error" zwi
schen dem Ausgangsfluiddruck Pout1 und dem Soll-Fluiddruck
Pref gemäß den nachstehenden Gleichungen berechnet:
VBapply = kP.e + ki.∫edt + kd.de/dt
VBrelease = -(kP.e + ki.∫edt + kd.de/dt)
In den vorstehenden Gleichungen stellt "e" den Steue
rungsfehler "error" dar, während "kP", "ki" und "kd" die
den Regelungsgewinn darstellen. Die im allgemeinen durchge
führte PID-Regelung gemäß den vorstehenden Gleichungen kann
zu einem verzögerten Ansprechen der Spannungswerte VBapply,
VBrelease beim Übergang der Linearsolenoidventilvorrichtung
56 vom Druckaufbauzustand in den Druckabbauzustand oder um
gekehrt führen. Wenn sich der Soll-Fluiddruck Pref und der
Ausgangsfluiddruck Pout1 so ändern, wie es in Fig. 32(a)
angegeben ist, ändern sich der Steuerungsfehler "e" und ein
Integralwert ∫edt des Steuerungsfehlers "e" so, wie es in
den Fig. 32(b) bzw. 32(c) angegeben ist; der Integral
wert ∫edt könnte sehr groß sein, wenn der Steuerungsfehler
"e" von einem positiven Wert in einen negativen Wert über
geht. In diesem Fall wird der negative Wert kP.e durch den
positiven Wert ki.∫edt ausgeglichen, so daß der Absolutwert
des Spannungswerts VDrelease abnimmt, was zu der Möglich
keit einer Verschlechterung des Ansprechens des Regelungs-
Druckabbau-Spannungswerts VBrelease führt. Um diesen mögli
chen Nachteil zu vermeiden, kann die PID-Regelung in der
Weise abgewandelt werden, daß der Integralwert ∫edt auf "0"
zurückgesetzt wird, wie es in Fig. 32(c) durch einen Pfeil
angedeutet ist, wenn sich das Vorzeichen des Steuerungsfeh
lers "e" ändert. Diese abgewandelte PID-Regelung verhin
dert, daß der negative Wert kP.e durch den positiven Wert
ki.∫edt kompensiert wird, und verbessert somit das An
sprechverhalten der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 bei
einem Übergang vom Druckaufbauzustand in den Druckabbauzu
stand. Der Integralwert ∫edt des Steuerungsfehlers "e" wird
ebenfalls auf "0" zurückgesetzt, wenn der Steuerungsfehler
"e" von einem negativen Wert in einen positiven Wert über
geht, so daß das Ansprechverhalten der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 bei einem Übergang aus einem Druckabbau
zustand in den Druckaufbauzustand ebenfalls verbessert
wird.
Obwohl die vorstehende Ausführungsform so gestaltet
ist, daß der Integralwert ∫edt bei einer Änderung des Vor
zeichens des Steuerungsfehlers "e" zurückgesetzt wird, wäre
es möglich, den Integralwert ∫edt zurückzusetzen, wenn ein
Befehl, wonach die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in
den Druckaufbauzustand gebracht wird, in einen Befehl geän
dert wird, wonach die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in
den Druckabbauzustand gebracht wird, oder umgekehrt. Diese
Abwandlung sieht im wesentlichen denselben Effekt vor wie
die vorstehende Ausführungsform.
Obwohl das hydraulische Bremssystem 10 der veranschau
lichten Ausführungsformen für die Verwendung in einem
Kraftfahrzeug, das mit einem Regenerativbremssystem ausge
stattet ist, ausgelegt ist, ist das erfindungsgemäße Prin
zip gleichermaßen für ein Kraftfahrzeug ohne ein Regenera
tivbremssystem anwendbar. In diesem Fall ist es nicht er
forderlich, daß die Regeleinrichtung die durch das hydrau
lische Bremssystem erzeugte hydraulische Bremskraft in der
Weise bestimmt, daß die hydraulische Bremskraft gleich ei
ner Differenz zwischen der Soll-Bremskraft und der Regene
rativbremskraft ist. Die Linearsolenoidventilvorrichtung 56
könnte durch eine Druckregelventilvorrichtung mit solenoid
betätigten Wegeventilen ersetzt werden. Die Beseitigung des
Restfluiddrucks könnte auch erfolgen, wenn die Bewegung ei
nes Bremsbetätigungsbauteils, wie zum Beispiel des Bremspe
dals 126, in die nicht betätigte Position durch eine geeig
nete Erfassungsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Erfas
sungsschalter, erfaßt wird.
Obwohl die Speicherkapazität des Druckabbau-Behälters
154 so bestimmt wird, daß sie kleiner ist als die maximale
gesamte Fluidmenge, die in allen vier Radbremszylindern 24,
26, 50, 52 untergebracht werden kann, hängt ein optimales
Verhältnis der Speicherkapazität zur vorstehend genannten
maximalen gesamten Fluidmenge von verschiedenen Umständen
ab, wie zum Beispiel dem Bremsentyp einschließlich der Rad
bremszylinder und der Steifigkeit der Bremse, oder ändert
sich mit diesen Umständen. Beispielsweise kann die Spei
cherkapazität des Behälters 154 so bestimmt werden, daß sie
kleiner als 1/2, 4/9, 3/7, 2/5 oder 1/3 der maximalen ge
samten Fluidmenge ist, die in den vier Radbremszylindern
24, 26, 50, 52 untergebracht werden kann.
Die Erfindung betrifft somit eine Hydraulikdruckregel
vorrichtung, bei der eine Druckdifferenz (Pdiffa, Pdiffr)
an einem in einer Fluidleitung (48) angeordneten Sitzventil
(190) in der Weise auf einen Ventilkörper (200) wirkt, daß
das Sitzventil geöffnet wird, wohingegen ein elastisches
Bauteil (206, 220) den Ventilkörper in der Weise vorspannt,
daß das Sitzventil geschlossen wird, und bei der eine elek
trisch betätigte Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) in
der Weise eine auf den Ventilkörper wirkende Antriebskraft
erzeugt, daß das Sitzventil geöffnet wird. Eine Regel- bzw.
Steuereinrichtung (66) zur Steuerung des elektrischen
Stroms weist eine Schritt-Steuereinrichtung (66, S10) auf,
die, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen Zustand in
den geöffneten Zustand betätigt wird, die Stärke des elek
trischen Stroms derart erhöht, daß ein Inkrement (Vfca, VFcr)
des elektrischen Stroms mit einer Zunahme der Druckdif
ferenz (Pdiffa, Pdiffr) abnimmt. Die Hydraulikdruckregel
vorrichtung wird vorzugsweise in einem Fahrzeugbremssystem
verwendet, um dem Fluiddruck in einem Radbremszylinder (24,
26, 50, 52) zu regeln.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfin
dung mit verschiedenen anderen Änderungen, Abwandlungen und
Verbesserungen ausgeführt werden kann, welche einem Fach
mann naheliegend erscheinen, ohne vom Grundgedanken und Um
fang der in den Patentansprüchen definierten Erfindung ab
zuweichen.
Claims (23)
1. Hydraulikdruckregelvorrichtung mit:
einem Sitzventil (190), das einen Ventilkörper (200) und einen Ventilsitz (202) aufweist und in der Weise in ei ner Fluidleitung (48) angeordnet ist, daß die Fluidleitung durch das Sitzventil in einen Hochdruckabschnitt und einen Niederdruckabschnitt geteilt ist, wenn sich das Sitzventil in seinem geschlossenen Zustand befindet, in dem der Ven tilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, und daß eine Druckdif ferenz (Pdiffa, Pdiffr) zwischen dem Druck eines Arbeits fluids im Hochdruckabschnitt und dem Druck eines Arbeits fluids im Niederdruckabschnitt der Fluidleitung auf den Ventilkörper in eine erste Richtung wirkt, in die der Ven tilkörper vom Ventilsitz wegbewegt und dadurch das Sitzven til in seinen geöffneten Zustand gebracht wird,
einem elastischen Bauteil (206, 220), das den Ventil körper in eine zweite Richtung vorspannt, in die der Ven tilkörper zum Ventilsitz hinbewegt wird,
einer elektrisch betätigten Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) zum Erzeugen einer auf den Ventilkörper in die erste Richtung wirkenden Antriebskraft und
einer Regel- bzw. Steuereinrichtung (66), die die Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen Stroms steuert, um dadurch die Ventilantriebsvorrichtung zu steuern,
wobei die Steuereinrichtung eine Schritt-Steuereinric htung (66, S10) aufweist, die die Stärke des elektrischen Stroms erhöht, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand betätigt wird, und das Inkrement (VFca, VFcr) der Stärke des elektrischen Stroms derart bestimmt, daß das Inkrement mit einer Zunahme der Druckdifferenz (Pdiffa, Pdiffr) abnimmt.
einem Sitzventil (190), das einen Ventilkörper (200) und einen Ventilsitz (202) aufweist und in der Weise in ei ner Fluidleitung (48) angeordnet ist, daß die Fluidleitung durch das Sitzventil in einen Hochdruckabschnitt und einen Niederdruckabschnitt geteilt ist, wenn sich das Sitzventil in seinem geschlossenen Zustand befindet, in dem der Ven tilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, und daß eine Druckdif ferenz (Pdiffa, Pdiffr) zwischen dem Druck eines Arbeits fluids im Hochdruckabschnitt und dem Druck eines Arbeits fluids im Niederdruckabschnitt der Fluidleitung auf den Ventilkörper in eine erste Richtung wirkt, in die der Ven tilkörper vom Ventilsitz wegbewegt und dadurch das Sitzven til in seinen geöffneten Zustand gebracht wird,
einem elastischen Bauteil (206, 220), das den Ventil körper in eine zweite Richtung vorspannt, in die der Ven tilkörper zum Ventilsitz hinbewegt wird,
einer elektrisch betätigten Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) zum Erzeugen einer auf den Ventilkörper in die erste Richtung wirkenden Antriebskraft und
einer Regel- bzw. Steuereinrichtung (66), die die Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen Stroms steuert, um dadurch die Ventilantriebsvorrichtung zu steuern,
wobei die Steuereinrichtung eine Schritt-Steuereinric htung (66, S10) aufweist, die die Stärke des elektrischen Stroms erhöht, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand betätigt wird, und das Inkrement (VFca, VFcr) der Stärke des elektrischen Stroms derart bestimmt, daß das Inkrement mit einer Zunahme der Druckdifferenz (Pdiffa, Pdiffr) abnimmt.
2. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, mit
des weiteren einer Druckdifferenzerfassungsvorrichtung (62,
64) zum Erfassen der Druckdifferenz am Sitzventil (190),
wobei die Schritt-Steuereinrichtung (66, S10) eine Inkre
mentbestimmungsvorrichtung (66, S42, S46) aufweist, die das
Inkrement auf der Basis der durch die Druckdifferenzerfas
sungsvorrichtung erfaßten Druckdifferenz bestimmt.
3. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 2, wo
bei die Steuereinrichtung (66) des weiteren eine Aktuali
sierungseinrichtung (S42, S46) aufweist, die die Druckdif
ferenzerfassungsvorrichtung und/oder die Inkrementbestim
mungsvorrichtung aktiviert, in einem bestimmten Zeitinter
vall die Erfassung der Druckdifferenz und/oder die Bestim
mung des Inkrements zu wiederholen, so daß das Inkrement in
dem bestimmten Zeitintervall aktualisiert wird.
4. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung eine Strom
steuereinrichtung aufweist, die während des geöffneten Zu
stands des Sitzventils (190) der Ventilantriebsvorrichtung
(194, 204) den elektrischen Strom in der Weise zuführt, daß
die Stärke des elektrischen Stroms mit einer Abnahme der
Druckdifferenz ansteigt.
5. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 4, wobei die Schritt-Steuereinrichtung (66,
S10) eine Inkrementverringerungseinrichtung aufweist, die
das Inkrement der Stärke des elektrischen Stroms so be
stimmt, daß das Inkrement dann, wenn die Verwendungshäufig
keit des Sitzventils (190) relativ hoch ist, kleiner ist
als wenn die Verwendungshäufigkeit relativ gering ist.
6. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 5, wobei
die Verwendungshäufigkeit des Sitzventils die Betriebshäu
figkeit des Sitzventils nach Beginn der Verwendung des
Sitzventils ist.
7. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 6, wo
bei die Betriebshäufigkeit des Sitzventils eine Anzahl
(Ccapply, Ccrelease) der Betriebe des Sitzventils (190)
ist.
8. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 6, wo
bei die Betriebshäufigkeit des Sitzventils die Zeitdauer
ist, in der der Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) elek
trischer Strom zugeführt wurde.
9. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einem der An
sprüche 5 bis 8, wobei die Inkrementverringerungseinrich
tung eine Einrichtung zur Verringerung des Inkrements der
Stärke des elektrischen Stroms mit einer Zunahme der Ver
wendungshäufigkeit des Sitzventils aufweist.
10. Hydraulikdruckregelvorrichtung nach einem der An
sprüche 5 bis 9, wobei die Inkrementverringerungseinrich
tung eine Einrichtung zur Speicherung von Daten aufweist,
welche die Verwendungshäufigkeit des Sitzventils angeben.
11. Hydraulisch betätigtes Bremssystem für ein Kraft
fahrzeug, mit:
einer Hydraulikdruckquelle (12, 18, 20),
wenigstens einem Radbremszylinder (24, 26, 50, 52) zum Bremsen eines entsprechenden Rads (FL, FR, RL, RR) des Kraftfahrzeugs,
einem Sitzventil (190), das einen Ventilkörper (200) und einen Ventilsitz (202) aufweist und in einer Fluidlei tung (48, 164, 168) angeordnet ist, die die Hydraulik druckquelle mit dem wenigstens einen Radbremszylinder zu verbinden, wobei das Sitzventil in seinen geschlossenen Zu stand gebracht wird, in dem der Ventilkörper auf dem Ven tilsitz sitzt, um die Fluidleitung zu unterbrechen, und wo bei der Ventilkörper eine Druckdifferenz (Pdiffa, Pdiffr) eines Arbeitsfluids am Sitzventil in der Weise aufnimmt, daß die Druckdifferenz auf den Ventilkörper in eine erste Richtung wirkt, in die der Ventilkörper vom Ventilsitz weg bewegt und dadurch das Sitzventil in seinen geöffnet Zu stand gebracht wird,
einem elastischen Bauteil (206, 220), das den Ventil körper in eine zweite Richtung vorspannt, in die der Ven tilkörper zum Ventilsitz hinbewegt wird,
einer elektrisch betätigten Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) zum Erzeugen einer Antriebskraft, die auf den Ventilkörper in die erste Richtung wirkt, und
einer Regel- bzw. Steuereinrichtung (66), die die Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen Stroms steuert, um dadurch die Ventilantriebsvorrichtung zu steuern,
wobei die Steuereinrichtung eine Schritt-Steuervorrich tung (66, S10) aufweist, die die Stärke des elektrischen Stroms erhöht, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand betätigt wird, und ein Inkrement (VFca) der Stärke des elektrischen Stroms derart bestimmt, daß das Inkrement mit einer Zunahme der Druckdif ferenz (Pdiffa) abnimmt, und
wobei die Steuereinrichtung ferner eine Ersetzungseinr ichtung (66, S46, S48) aufweist, die betätigbar ist, wenn der Druck in dem wenigstens einen Radbremszylinder vom At mosphärendruck aus aufgebaut wird, und das Inkrement (VFca) durch einen Wert (VFcainc) ersetzt, der größer ist als das durch die Schritt-Steuereinrichtung bestimmte Inkrement.
einer Hydraulikdruckquelle (12, 18, 20),
wenigstens einem Radbremszylinder (24, 26, 50, 52) zum Bremsen eines entsprechenden Rads (FL, FR, RL, RR) des Kraftfahrzeugs,
einem Sitzventil (190), das einen Ventilkörper (200) und einen Ventilsitz (202) aufweist und in einer Fluidlei tung (48, 164, 168) angeordnet ist, die die Hydraulik druckquelle mit dem wenigstens einen Radbremszylinder zu verbinden, wobei das Sitzventil in seinen geschlossenen Zu stand gebracht wird, in dem der Ventilkörper auf dem Ven tilsitz sitzt, um die Fluidleitung zu unterbrechen, und wo bei der Ventilkörper eine Druckdifferenz (Pdiffa, Pdiffr) eines Arbeitsfluids am Sitzventil in der Weise aufnimmt, daß die Druckdifferenz auf den Ventilkörper in eine erste Richtung wirkt, in die der Ventilkörper vom Ventilsitz weg bewegt und dadurch das Sitzventil in seinen geöffnet Zu stand gebracht wird,
einem elastischen Bauteil (206, 220), das den Ventil körper in eine zweite Richtung vorspannt, in die der Ven tilkörper zum Ventilsitz hinbewegt wird,
einer elektrisch betätigten Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) zum Erzeugen einer Antriebskraft, die auf den Ventilkörper in die erste Richtung wirkt, und
einer Regel- bzw. Steuereinrichtung (66), die die Stärke des der Ventilantriebsvorrichtung zuzuführenden elektrischen Stroms steuert, um dadurch die Ventilantriebsvorrichtung zu steuern,
wobei die Steuereinrichtung eine Schritt-Steuervorrich tung (66, S10) aufweist, die die Stärke des elektrischen Stroms erhöht, wenn das Sitzventil aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand betätigt wird, und ein Inkrement (VFca) der Stärke des elektrischen Stroms derart bestimmt, daß das Inkrement mit einer Zunahme der Druckdif ferenz (Pdiffa) abnimmt, und
wobei die Steuereinrichtung ferner eine Ersetzungseinr ichtung (66, S46, S48) aufweist, die betätigbar ist, wenn der Druck in dem wenigstens einen Radbremszylinder vom At mosphärendruck aus aufgebaut wird, und das Inkrement (VFca) durch einen Wert (VFcainc) ersetzt, der größer ist als das durch die Schritt-Steuereinrichtung bestimmte Inkrement.
12. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach Anspruch
11, wobei das Sitzventil (190), das elastische Bauteil
(206), die Ventilantriebsvorrichtung (194, 204) und die
Steuereinrichtung (66) in der Weise kooperieren, daß sie
als eine Druckaufbau-Druckregelvorrichtung (66, 150) fun
gieren, und wobei das Bremssystem ferner aufweist:
einen Behälter (154) zur Speicherung des Arbeitsfluids und
eine Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152), die im Aufbau der Druckaufbau-Druckregelvorrichtung (66, 150) identisch ist, wobei das Sitzventil (190) der Druckabbau-Druck regelvorrichtung in einer Fluidleitung (48, 174, 178) angeordnet ist, die den Behälter mit dem wenigstens einen Radbremszylinder verbindet, und der Ventilkörper (200) des Sitzventils der Druckabbau-Druckregelvorrichtung eine Druckdifferenz (Pdiffr) des Arbeitsfluids am Sitzventil der Druckabbau-Druckregelvorrichtung in der Weise aufnimmt, daß die Druckdifferenz auf den Ventilkörper in die erste Rich tung wirkt, in die der Ventilkörper vom Ventilsitz wegbe wegt wird.
einen Behälter (154) zur Speicherung des Arbeitsfluids und
eine Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152), die im Aufbau der Druckaufbau-Druckregelvorrichtung (66, 150) identisch ist, wobei das Sitzventil (190) der Druckabbau-Druck regelvorrichtung in einer Fluidleitung (48, 174, 178) angeordnet ist, die den Behälter mit dem wenigstens einen Radbremszylinder verbindet, und der Ventilkörper (200) des Sitzventils der Druckabbau-Druckregelvorrichtung eine Druckdifferenz (Pdiffr) des Arbeitsfluids am Sitzventil der Druckabbau-Druckregelvorrichtung in der Weise aufnimmt, daß die Druckdifferenz auf den Ventilkörper in die erste Rich tung wirkt, in die der Ventilkörper vom Ventilsitz wegbe wegt wird.
13. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach Anspruch
12, wobei der Behälter (154) das Fluid aufnimmt, das wäh
rend eines Bremsbetriebs des Bremssystems von dem wenig
stens einen Radbremszylinder über das Sitzventil (190) der
Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) abgegeben wird,
wobei das Fluid vom Behälter nach dem Bremsbetrieb zur Hy
draulikdruckquelle (12, 18, 20) zurückströmt, und der Be
hälter eine Speicherkapazität aufweist, welche der maxima
len Fluidmenge entspricht, die während des Bremsbetriebs im
Behälter gespeichert werden kann und die kleiner ist als
die maximale gesamte Fluidmenge, die in dem wenigstens ei
nen Radbremszylinder aufgenommen werden kann, wenn der we
nigstens eine Radbremszylinder aus seinem Nichtbremszustand
in seinen Bremszustand betätigt wird.
14. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach Anspruch 12
oder 13, wobei der Behälter (154) das Fluid aufnimmt, das
während eines Bremsbetriebs des Bremssystems aus dem wenig
stens einen Radbremszylinder über das Sitzventil der Druck
abbau-Druckregelvorrichtung (190) abgegeben wird, wobei das
Fluid nach dem Bremsbetrieb aus dem Behälter zur Hydraulik
druckquelle (12, 18, 18) zurückströmt, und wobei das Brems
system ferner aufweist:
eine Vorrichtung (66, S16) zur Erfassung einer Fluidlec kage aus dem Bremssystem, die bestimmt, daß eine Leckage eingetreten ist, wenn die gesamte Fluidmenge, die während des Bremsbetriebs aus dem wenigstens einen Radbremszylinder über die Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) zum Be hälter (154) abgegeben wurde, größer ist als die Speicher kapazität des Behälters, welche der maximalen Fluidmenge entspricht, die während des Bremsbetriebs im Behälter ge speichert werden kann.
eine Vorrichtung (66, S16) zur Erfassung einer Fluidlec kage aus dem Bremssystem, die bestimmt, daß eine Leckage eingetreten ist, wenn die gesamte Fluidmenge, die während des Bremsbetriebs aus dem wenigstens einen Radbremszylinder über die Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) zum Be hälter (154) abgegeben wurde, größer ist als die Speicher kapazität des Behälters, welche der maximalen Fluidmenge entspricht, die während des Bremsbetriebs im Behälter ge speichert werden kann.
15. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einem der
Ansprüche 11 bis 14, wobei die Hydraulikdruckquelle einen
Hauptzylinder (12) aufweist, der das Arbeitsfluid der Betä
tigung eines Bremsbetätigungsbauteils (126) entsprechend
unter Druck setzt, und das elastische Bauteil (206) eine
Federkraft aufweist, welche so bestimmt ist, daß eine Öff
nungsdruckdifferenz des Sitzventils (190), welche der Öff
nungsdruckdifferenz entspricht, oberhalb welcher das Sitz
ventil in den geöffneten Zustand gebracht wird, wenn der
Ventilantriebsvorrichtung kein elektrischer Strom zugeführt
wird, kleiner ist als ein maximaler Druck des durch den
Hauptzylinder unter Druck gesetzten Fluids.
16. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einem der
Ansprüche 12 bis 15, wobei der Behälter (154) ein ver
schiebbares Bauteil (184), das eine Fluidkammer (186) zur
Speicherung des Fluids teilweise definiert, und eine Vor
spannvorrichtung (188) aufweist, die das verschiebbare Bau
teil in die Richtung vorspannt, in die das Volumen der
Fluidkammer verringert wird, wobei das Fluid aus der Fluid
kammer nach Beendigung der Betätigung des Bremsbetätigungs
bauteils in Abhängigkeit von der auf das verschiebbare Bau
teil wirkenden Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung abge
geben wird.
17. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einem der
Ansprüche 12 bis 16, wobei der Behälter (154) als ein se
kundärer Behälter fungiert und die Hydraulikdruckquelle
(12, 18, 20) einen primären Behälter (18) aufweist, in wel
chem das Arbeitsfluid unter Atmosphärendruck gespeichert
ist, wobei das hydraulisch betätigte Bremssystem ferner
aufweist:
eine Umleitung (170), die die Druckaufbau-Druckregel vorrichtung (66, 150) umgeht und den wenigstens einen Rad bremszylinder (24, 26, 50, 52) durch die Fluidleitung (48) zwischen der Hydraulikdruckquelle und der Druckaufbau-Druck regelvorrichtung mit dem primären Behälter verbindet, und
ein in der Umleitung angeordnetes Rückschlagventil (156), das eine Fluidströmung in eine Richtung von dem we nigstens einen Radbremszylinder zum primären Behälter er möglicht und eine Fluidströmung in eine Richtung vom primä ren Behälter zu dem wenigstens einen Radbremszylinder bloc kiert.
eine Umleitung (170), die die Druckaufbau-Druckregel vorrichtung (66, 150) umgeht und den wenigstens einen Rad bremszylinder (24, 26, 50, 52) durch die Fluidleitung (48) zwischen der Hydraulikdruckquelle und der Druckaufbau-Druck regelvorrichtung mit dem primären Behälter verbindet, und
ein in der Umleitung angeordnetes Rückschlagventil (156), das eine Fluidströmung in eine Richtung von dem we nigstens einen Radbremszylinder zum primären Behälter er möglicht und eine Fluidströmung in eine Richtung vom primä ren Behälter zu dem wenigstens einen Radbremszylinder bloc kiert.
18. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einem der
Ansprüche 12 bis 16 mit des weiteren:
einem in paralleler Verbindung zum Sitzventil (190) der Druckaufbau-Druckregelvorrichtung (66, 150) angeordneten ersten Rückschlagventil (156), das eine Fluidströmung in eine Richtung von dem wenigstens einen Radbremszylinder zur Hydraulikdruckquelle (12, 18, 20) ermöglicht und eine Flui dströmung in eine Richtung von der Hydraulikdruckquelle zu dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder blockiert, und
einem in paralleler Verbindung zum Sitzventil (190) der Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) angeordneten zweitem Rückschlagventil (158), das eine Fluidströmung in eine Richtung vom Behälter (154) zu dem vorstehend genann ten wenigstens einen Radbremszylinder ermöglicht und eine Fluidströmung in eine Richtung von dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder zum Behälter blockiert.
einem in paralleler Verbindung zum Sitzventil (190) der Druckaufbau-Druckregelvorrichtung (66, 150) angeordneten ersten Rückschlagventil (156), das eine Fluidströmung in eine Richtung von dem wenigstens einen Radbremszylinder zur Hydraulikdruckquelle (12, 18, 20) ermöglicht und eine Flui dströmung in eine Richtung von der Hydraulikdruckquelle zu dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder blockiert, und
einem in paralleler Verbindung zum Sitzventil (190) der Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) angeordneten zweitem Rückschlagventil (158), das eine Fluidströmung in eine Richtung vom Behälter (154) zu dem vorstehend genann ten wenigstens einen Radbremszylinder ermöglicht und eine Fluidströmung in eine Richtung von dem vorstehend genannten wenigstens einen Radbremszylinder zum Behälter blockiert.
19. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einem der
Ansprüche 11 bis 18, wobei die Ventilantriebsvorrichtung
(194, 204) einen mit dem Ventilkörper bewegbaren Vorspann
körper (204) und eine Solenoidspule (210) aufweist, die ei
ne elektromagnetische Vorspannkraft erzeugt, welche auf den
Vorspannkörper in die der zweiten Richtung entgegengerich
tete erste Richtung wirkt.
20. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach einem der
Ansprüche 11 bis 19, welches für ein Kraftfahrzeug vorgese
hen ist, das mit einem Elektromotor, welcher als eine An
triebskraftquelle zum Antrieb des Kraftfahrzeugs fungiert,
und einem Generator ausgestattet ist, welcher einen Teil
eines Regenerativbremssystems bildet und eine Regenerativ
bremskraft erzeugt, wobei die Hydraulikdruckquelle (12, 18,
20) einen Hauptzylinder (12) aufweist, der das Arbeitsfluid
in der Weise unter Druck setzt, daß der Druck des unter
Druck stehenden Arbeitsfluids dem Betätigungszustand des
Bremsbetätigungsbauteils (126) entspricht, und wobei das
hydraulisch betätigte Bremssystem eine Kooperativregelungs
einrichtung (66, S10, S12, S14, S18) aufweist, die die Ven
tilantriebsvorrichtung (194, 204) in der Weise steuert, daß
der Druck des unter Druck stehenden Fluids, das dem wenig
stens einem Radbremszylinder zuzuführen ist, um eine Größe,
die der durch das Regenerativbremssystem erzeugten Regene
rativbremskraft entspricht, niedriger ist als der Druck des
Fluids im Hauptzylinder.
21. Hydraulisch betätigtes Bremssystem einem der An
sprüche 12 bis 20, wobei die Sitzventile (190), die elasti
schen Bauteile (206, 220) und die Ventilantriebsvorrichtun
gen (194, 204) der Druckaufbau- und Druckabbau-Druckregel
vorrichtungen (66, 150, 152) als eine erste Druckregelven
tilvorrichtung (56) kooperieren, und wobei das hydraulisch
betätigte Bremssystem ferner aufweist:
eine zwischen dem wenigstens einen Radbremszylinder und der ersten Druckregelventilvorrichtung angeordnete zweite Druckregelventilvorrichtung (42, 44, 58, 72, 84, 86), und
eine Steuereinrichtung (66), die die zweite Druckregel ventilvorrichtung in wenigstens einem einer Vielzahl von Regelungsmodi steuert, die bestehen aus: einem Anti blockierregelungsmodus zur Verhinderung eines allzu großen Schlupfs des vorstehend genannten wenigstens einen Rads während der Betätigung des Bremsbetätigungsbauteils (126), einem Traktionsregelungsmodus zur Verhinderung eines allzu großen Schlupfs wenigstens eines Antriebsrads des vorste hend genannten wenigstens einen Rads während der Beschleu nigung des Kraftfahrzeugs, einem Fahrzeugstabilitätsrege lungsmodus zur Verbesserung der Fahrstabilität des Kraft fahrzeugs und einem Bremswirkungsregelungsmodus zum Vorse hen einer der Absicht des Fahrzeugbedieners entsprechenden Bremswirkung, die genau dem Betätigungszustand des Bremsbe tätigungsbauteils entspricht.
eine zwischen dem wenigstens einen Radbremszylinder und der ersten Druckregelventilvorrichtung angeordnete zweite Druckregelventilvorrichtung (42, 44, 58, 72, 84, 86), und
eine Steuereinrichtung (66), die die zweite Druckregel ventilvorrichtung in wenigstens einem einer Vielzahl von Regelungsmodi steuert, die bestehen aus: einem Anti blockierregelungsmodus zur Verhinderung eines allzu großen Schlupfs des vorstehend genannten wenigstens einen Rads während der Betätigung des Bremsbetätigungsbauteils (126), einem Traktionsregelungsmodus zur Verhinderung eines allzu großen Schlupfs wenigstens eines Antriebsrads des vorste hend genannten wenigstens einen Rads während der Beschleu nigung des Kraftfahrzeugs, einem Fahrzeugstabilitätsrege lungsmodus zur Verbesserung der Fahrstabilität des Kraft fahrzeugs und einem Bremswirkungsregelungsmodus zum Vorse hen einer der Absicht des Fahrzeugbedieners entsprechenden Bremswirkung, die genau dem Betätigungszustand des Bremsbe tätigungsbauteils entspricht.
22. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach Anspruch
12, wobei der Behälter (154) das Fluid aufnimmt, das wäh
rend eines Bremsbetriebs des Bremssystems von dem wenig
stens einen Radbremszylinder über das Sitzventil (190) der
Druckabbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) abgegeben wird,
wobei das Fluid nach dem Bremsbetrieb aus dem Behälter zur
Hydraulikdruckquelle (12, 18, 20) zurückströmt, und wobei
der Behälter eine Speicherkapazität aufweist, die so be
stimmt ist, daß der wenigstens eine Radbremszylinder (24,
26, 50, 52) selbst dann noch in der Lage ist, das entspre
chende Rad des Kraftfahrzeugs zu bremsen, wenn der Behälter
(154) mit dem Arbeitsfluid gefüllt, das aus dem wenigstens
einen Radbremszylinder infolge des Öffnens der Druckabbau-Druck
regelvorrichtung abgegeben wurde, wenn die Menge des
Arbeitsfluids im Behälter minimal ist und wenn der wenig
stens eine Radbremszylinder das entsprechende Rad bremst.
23. Hydraulisch betätigtes Bremssystem nach Anspruch
12, wobei der Behälter (154) das Fluid aufnimmt, das wäh
rend des Bremsbetriebs des Bremssystems von dem wenigstens
einen Radbremszylinder über das Sitzventil (190) der Druck
abbau-Druckregelvorrichtung (66, 152) abgegeben wird, wobei
das Fluid nach dem Bremsbetrieb aus dem Behälter zur Hy
draulikdruckquelle (12, 18, 20) zurückströmt, und wobei der
Behälter eine Speicherkapazität aufweist, die kleiner ist
als eine Differenz zweier verschiedener Arbeitsfluidmengen,
die während zweier verschiedener Bremszustände, in denen
der wenigstens eine Radbremszylinder zwei verschiedene we
sentliche Bremswirkungen vorsieht, jeweils in dem wenig
stens einen Radbremszylinder (24, 26, 50, 52) gespeichert
wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R071 | Expiry of right |