DE19814889A1 - Bremssystem zur Ausführung einer Fahrzeugverhaltenssteuerung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, und im be­ sonderen ein Bremssystem für eine Fahrzeugverhaltenssteue­ rung mit einer Pumpe zum Verdichten eines Arbeitsfluids des Bremssystems, welche bereits vor der Einleitung der Verhal­ tenssteuerung in Betrieb genommen wird, um eine für die Verhaltenssteuerung zur Verfügung stehende Arbeitsfluid- Hochdruckquelle im wesentlichen ohne einen Speicher zur Speicherung des Arbeitsfluids zu schaffen.

In der unter der Offenlegungsnummer 8-150919 veröffent­ lichten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-201779 mit paral­ lelen Anmeldungen in USA (US-Patentanmeldung Nr. 08/754749) und Deutschland (Deutsche Patentanmeldung Nr. 195 35 623.3-21) wurde ein Bremssystem für eine Verhaltenssteuerung ei­ nes Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, vorge­ schlagen, die mit einer automatischen Steuereinrichtung zur Steuerung einer Pumpe und einer Vielzahl von Wegeventilen in Abhängigkeit von einem Parameter, der die Anfälligkeit des Fahrzeugs für ein instabiles Fahrverhalten repräsen­ tiert, zusammenarbeitet. Die Pumpe bildet durch den Betrieb eine Arbeitsfluid-Hochdruckquelle; die Wegeventile arbeiten mit der Hochdruckquelle in der Weise zusammen, daß ein Rad oder einige Räder der vier Räder mit einem Hochdruck-Ar­ beitsfluid versorgt werden, so daß beispielsweise das Vor­ derrad an der Kurvenaußenseite des Fahrzeugs abgebremst wird, wenn das Fahrzeug eine Schleuderanfälligkeit zeigt. Die Erfindung besteht darin, daß das Bremssystem auf einen herkömmlichen Speicher zur Speicherung des unter Druck ste­ henden Arbeitsfluids verzichtet, da die Pumpe in Abhängig­ keit von der Vorhersage, daß das Fahrzeug ein instabiles Verhalten zeigt, in Betrieb genommen wird, wobei das insta­ bile Verhalten durch die automatische Steuereinrichtung in Abhängigkeit davon angenommen wird, ob sich der vorstehend erwähnte Parameter einem bestimmten ersten Wert annähert, der auf das wahrscheinliche Eintreten des instabilen Ver­ haltens hindeutet. Daher steht die Arbeitsfluid-Hochdruck­ quelle dann, wenn die automatische Steuereinrichtung die Entscheidung trifft, den Radzylinder eines bestimmten Rads oder die Radzylinder bestimmter Räder zur Ausführung einer Stabilitätssteuerung mit Arbeitsfluid von hohem Druck zu versorgen, im wesentlichen ohne einen Speicher zur Speiche­ rung des Arbeitsfluids sofort zur Verfügung.

Der vorstehend erwähnte Stand der Technik schlägt vor, zu überprüfen, ob ein Parameter, wie z. B. der Fahrzeug­ schwimmwinkel, der die Schleuderanfälligkeit des Fahrzeugs repräsentiert, einen bestimmten ersten Schwellenwert über­ schreitet, und in Abhängigkeit davon die Pumpe in Betrieb zu nehmen, und zu überprüfen, ob der Parameter einen zwei­ ten Schwellenwert, der größer ist als der erste Schwellen­ wert, überschreitet, und in Abhängigkeit davon die Ausfüh­ rung der Stabilitätssteuerung einzuleiten.

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung geht nun davon aus, daß dann, wenn der Parameter für die Inbetriebnahme der Pumpe umsichtigerweise so gewählt wird, daß er sich von dem Parameter zur Einleitung der Verhaltenssteuerung unter­ scheidet, eine flexiblere und vielseitigere Steuerung er­ reicht wird als im Fall des vorstehend erwähnten Standes der Technik, was eine bessere Anpassung des Zeitpunkts der Inbetriebnahme der Pumpe an die eigentliche Notwendigkeit der Arbeitsfluid-Hochdruckquelle ermöglicht.

In Anbetracht dessen hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein im wesentlichen ohne einen Speicher für ein Hochdruck-Arbeitsfluid arbeitendes Bremssystem zum selekti­ ven Abbremsen eines ausgewählten Rads oder ausgewählter Rä­ der des Fahrzeugs zur Stabilisierung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs zu schaffen, welches eine bessere Anpassung der Inbetriebnahme der Pumpe, wodurch eine Arbeitsfluid-Hoch­ druckquelle geschaffen wird, an die eigentliche Verwendung der Arbeitsfluid-Hochdruckquelle ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das Bremssystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird im besonderen ge­ löst durch ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer Fahr­ zeugkarosserie und linken und rechten Vorder- und Hinterrä­ dern, welches aufweist: einen Behälter; Radzylinder, die, wenn sie mit Arbeitsfluid von hohem Druck versorgt werden, an dem entsprechenden Rad der linken und rechten Vorder- und Hinterräder eine Bremskraft erzeugen; eine Zuführlei­ tung zum Versorgen der Radzylinder mit Arbeitsfluid; eine Pumpe zum Pumpen des Arbeitsfluids aus dem Behälter in die Zuführleitung, um in der Zuführleitung eine Arbeitsfluid- Hochdruckquelle zur Verfügung zu stellen; einen Fluidkreis mit Wegeventilen zum selektiven Leiten des Arbeitsfluids aus der Zuführleitung in die jeweiligen Radzylinder; und eine automatische Steuereinrichtung zur Steuerung der Pumpe und der Wegeventile mit einer ersten Einrichtung zum Schät­ zen eines den Fahrzeugfahrzustand betreffenden ersten Para­ meters und einer zweiten Einrichtung zum Schätzen eines den Fahrzeugfahrzustand betreffenden zweiten Parameters, der sich von dem ersten Parameter unterscheidet, wobei der er­ ste Parameter und der zweite Parameter jeweils in Beziehung stehen mit der wahrscheinlichen Notwendigkeit, wenigstens ein Rad der linken und rechten Vorder- und Hinterräder zur Stabilitätssteuerung des Fahrzeugs zu bremsen, wenn der erste Parameter und der zweite Parameter in Abhängigkeit von einem Anstieg des Bedarfs einer Stabilitätssteuerung in dieser Reihenfolge nacheinander einen ersten Schwellenwert bzw. einen zweiten Schwellenwert erreichen; und wobei die automatische Steuereinrichtung die Pumpe und die Wegeventile in der Weise steuert, daß, wenn der erste Parameter den ersten Schwellenwert erreicht, die Pumpe in Betrieb genommen und dadurch in der Zuführleitung die Hoch­ druckquelle zur Verfügung gestellt wird, während die Wege­ ventile so gesteuert werden, daß keiner der Radzylinder mit dem Arbeitsfluid von hohem Druck aus der Hochdruckquelle versorgt wird und dadurch einen wesentlichen Bremseffekt erzielt, und wenn der zweite Parameter den zweiten Schwel­ lenwert erreicht, der dem ausgewählten Rad entsprechende Radzylinder oder die den ausgewählten Rädern entsprechenden Radzylinder mit dem Arbeitsfluid von hohem Druck aus der Hochdruckquelle versorgt wird bzw. werden und dadurch einen wesentlichen Bremseffekt erzielt bzw. erzielen.

Indem ein Parameter zur Inbetriebnahme der Pumpe, der sich von dem Parameter zur Einleitung des wesentlichen Bremssystembetriebs unterscheidet, gewählt wird, ist es nun möglich, die Pumpe in Abhängigkeit von der Überprüfung ei­ nes Parameters in Betrieb zu nehmen, der zwar nicht den Grad einer Fahrzeugbewegung angibt, die zu einem instabilen Fahrzeugverhalten führt, aber ein sehr wichtiger Faktor ist, der eine derartige Fahrzeugbewegung herbeiführt.

Bei dem vorstehend erwähnten Bremssystem kann der erste Parameter ein Längsschlupfverhältnis eines an der Kurvenin­ nenseite arbeitenden Hinterrads sein, während der zweite Parameter der Absolutwert eines Schleuderwerts sein kann, der auf dem Fahrzeugschwimmwinkel basiert, welcher die Schleuderanfälligkeit repräsentiert, wobei die automatische Steuereinrichtung die Wegeventile in der Weise steuert, daß das Arbeitsfluid von hohem Druck dem an der Kurvenaußensei­ te des Fahrzeugs arbeitenden linken oder rechten Vorderrad zugeführt wird, um den wesentlichen Bremseffekt zu erzielen und durch den Bremseffekt ein Schleudern des Fahrzeugs wäh­ rend einer Kurvenfahrt zu unterdrücken.

Bei einem derartigen Bremssystem ist es möglich, daß die automatische Steuereinrichtung nach Ablauf einer be­ stimmten Zeit den einmal eingeleiteten Betrieb der Pumpe anhält, wenn der Schleuderwert unter dem zweiten Schwellen­ wert liegt.

Bei dem vorstehend erwähnten Bremssystem kann für den Fall, daß das Bremssystem für ein an den Vorderrädern ge­ lenktes Fahrzeug mit einem Frontlenksystem verwendet wird, der erste Parameter der Absolutwert einer Lenkwinkelände­ rungsrate des Frontlenksystems sein, während der zweite Pa­ rameter der Absolutwert eines Schleuderwerts sein kann, der auf dem Fahrzeugschwimmwinkel basiert, welcher die Schleu­ deranfälligkeit repräsentiert, wobei die automatische Steu­ ereinrichtung die Wegeventile in der Weise steuert, daß das Hochdruckarbeitsfluid dem an der Kurvenaußenseite des Fahr­ zeugs arbeitenden linken oder rechten Vorderrad zugeführt wird, um den wesentlichen Bremseffekt zu erzielen und durch den Bremseffekt ein Schleudern des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt zu unterdrücken.

Bei einem derartigen Bremssystem ist es möglich, daß die automatische Steuereinrichtung nach Ablauf einer be­ stimmten Zeit den einmal eingeleiteten Betrieb der Pumpe anhält, wenn der Schleuderwert unter dem zweiten Schwellen­ wert liegt.

Bei einem derartigen Bremssystem ist es des weiteren möglich, daß die autoinatische Steuereinrichtung den Abso­ lutwert der Lenkwinkeländerungsrate so erfaßt, daß der Ab­ solutwert der Lenkwinkeländerungsrate den ersten Schwellen­ wert nur dann erreicht, wenn der Absolutwert des Lenkwin­ kels gleich oder größer ist als ein diesbezüglich bestimm­ ter dritter Schwellenwert.

Bei diesem Bremssystem ist es ferner möglich, daß die automatische Steuereinrichtung den Absolutwert des Lenkwin­ kels so erfaßt, daß der Absolutwert des Lenkwinkels nur dann gleich oder größer ist als der dritte Schwellenwert, wenn das Längsschlupfverhältnis des an der Kurveninnenseite des Fahrzeugs arbeitenden linken oder rechten Hinterrads kleiner ist als ein diesbezüglich bestimmter vierter Schwellenwert, während die automatische Steuereinrichtung die Pumpe in Betrieb nimmt, wenn das Längsschlupfverhältnis des an der Kurveninnenseite des Fahrzeugs arbeitenden lin­ ken oder rechten Hinterrads kleiner ist als der vierte Schwellenwert.

Bei dem vorstehend erwähnten Bremssystem ist es schließlich möglich, daß die automatische Steuereinrichtung die Wegeventile in der Weise steuert, daß das Arbeitsfluid durch die Hochdruckquelle in der Zuführleitung durch den Fluidkreis zirkuliert, wenn der erste Parameter den ersten Schwellenwert erreicht hat und der zweite Schwellenwert den zweiten Schwellenwert noch nicht erreicht hat.

Nachstehend erfolgt eine kurze Beschreibung der Zeich­ nung. Es zeigt:

Fig. 1A eine schematische Ansicht, die einen Hydraulik­ fluidkreis des erfindungsgemäßen Bremssystems zeigt;

Fig. 1B eine schematische Ansicht einer Steuereinricht­ ung des erfindungsgemäßen Bremssystems;

Fig. 2 ein Ablaufschema, das eine erste Ausführungsform des Steuerungsbetriebs des erfindungsgemäßen Bremssystems zeigt;

Fig. 3 ein Ablaufschema, das die Einzelheiten des Schritts 130 im Steuerungsbetrieb des Ablaufschemas von Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 ein Verzeichnis zur Berechnung des Längsschlupf­ verhältnis Sr eines zu bremsenden Rads in Abhängigkeit von einem als Schleuderwert bezeichneten Parameter;

Fig. 5 eine Anordnung von Diagrammen, die den Zusammen­ hang zwischen dem zeitabhängigen Verhalten eines Längs­ schlupfverhältnisses Rrin, eines Schleuderwerts SV, des EIN/AUS-Zustands des Pumpenbetriebs und des EIN/AUS-Zu­ stands einer Verhaltenssteuerung zeigt;

Fig. 6 ein der Fig. 2 ähnliches Ablaufschema, das eine zweite Ausführungsform des Steuerungsbetriebs des erfin­ dungsgemäßen Bremssystems zeigt;

Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Anordnung von Diagram­ men, die den Zusammenhang zwischen dem zeitabhängigen Ver­ halten eines Lenkwinkels θ, einer Änderungsrate des θd, ei­ nes Schleuderwerts SV, des EIN/AUS-Zustands des Pumpenbe­ triebs und des EIN/AUS-Zustands einer Verhaltenssteuerung zeigt; und

Fig. 8 ein den Fig. 2 und 6 ähnliches Ablaufschema, das eine dritte Ausführungsform des Steuerungsbetriebs des erfindungsgemäßen Bremssystems, eigentlich eine Kombination der in den Fig. 2 und 6 gezeigten Bremssysteme, zeigt.

Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird die vorliegende Erfindung nun an einigen Ausführungsformen aus­ führlich beschrieben.

Gemäß Fig. 1A weist das im allgemeinen mit dem Bezugs­ zeichen 10 bezeichnete Bremssystem einen Hauptzylinder 14 auf, der, wenn der Fahrer ein Bremspedal 12 betätigt, aus seiner ersten und zweiten Auslaßöffnung ein Arbeitsfluid abgibt; die erste Auslaßöffnung steht mit einer Arbeits­ fluidleitung 16f für die in der Figur nicht dargestellten Vorderräder in Verbindung, wohingegen die zweite Auslaßöff­ nung über ein Stromventil 18 mit einer Arbeitsfluidleitung 16r für die in der Figur nicht dargestellten Hinterräder in Verbindung steht. Das Bremssystem 10 weist Pumpen 22f und 22r zum Pumpen des Arbeitsfluids auf, wodurch das Arbeits­ fluid mit einem hohen Druck in eine Hochdruck-Arbeitsfluid­ leitung 20f für die Vorderräder bzw. in eine Hochdruck-Ar­ beitsfluidleitung 20r für die Hinterräder gefördert wird. Die Pumpen 22f und 22r werden durch Elektromotoren 24f bzw. 24r angetrieben, um das Arbeitsfluid über Saugleitungen 28f bzw. 28r aus Behältern 30f bzw. 30r anzusaugen.

Die vordere Arbeitsfluidleitung 16f steht über eine Leitung 38f, die ein Fluidströmungssteuerventil bzw. ein Wegeventil 36f aufweist, mit der vorderen Hochdruck-Ar­ beitsfluidleitung 20f in Verbindung. Die vordere Arbeits­ fluidleitung 16f steht des weiteren über parallel angeord­ nete Rückschlagventile 40f und 42f, die in entgegengesetzte Richtungen orientiert sind, mit der vorderen Hochdruck-Ar­ beitsfluidleitung 20f in Verbindung. Das Wegeventil 36f ist ein normalerweise geöffnetes (durchgängiges) Magnetventil. Die vordere Arbeitsfluidleitung 16f steht ferner über eine Leitung 34f, die ein Rückschlagventil 26f aufweist, welches eine Fluidströmung nur von der Seite der Saugleitung 28f zur vorderen Arbeitsfluidleitung 16f hin erlaubt, mit der Saugleitung 28f in Verbindung.

Ähnlicherweise steht die hintere Arbeitsfluidleitung 16r über eine Leitung 38r, die ein Wegeventil 36r aufweist, welches ebenfalls ein normalerweise geöffnetes (durchgängiges) Magnetventil ist, mit der hinteren Hoch­ druck-Arbeitsfluidleitung 20r in Verbindung. Die hintere Arbeitsfluidleitung 16r steht des weiteren über parallel angeordnete Rückschlagventile 40r und 42r, die in entgegen­ gesetzte Richtungen orientiert sind, mit der hinteren Hoch­ druck-Arbeitsfluidleitung 20r in Verbindung. Die Sauglei­ tung 28r steht über eine Leitung 34r, die ein Rückschlag­ ventil 26r aufweist, welches eine Fluidströmung nur von der Seite der Saugleitung 28r zur hinteren Arbeitsfluidleitung 16r oder zum Hauptzylinder 14 hin erlaubt, mit der hinteren Arbeitsfluidleitung 16r in Verbindung.

Eine Rückleitung 44f für die Vorderräder steht mit dem Behälter 30f in Verbindung; zwischen der vorderen Hoch­ druck-Arbeitsfluidleitung 20f und der vorderen Rückleitung 44f sind in einer Verbindungsleitung 46fl für das linke Vorderrad ein Wegeventil 48fl, das als ein normalerweise geöffnetes (durchgängiges) Magnetventil konstruiert ist, sowie ein Wegeventil 50fl, das als ein normalerweise ge­ schlossenes (blockiertes) Magnetventil konstruiert ist, und in einer Verbindungsleitung 46fr für das rechte Vorderrad ein Wegeventil 48fr, das als ein normalerweise geöffnetes (durchgängiges) Magnetventil konstruiert ist, sowie ein We­ geventil 50fr, das als ein normalerweise geschlossenes (blockiertes) Magnetventil konstruiert ist, in Reihe ange­ schlossen.

Eine zwischen den Wegeventilen 48fl und 50fl befindli­ che Stelle der Verbindungsleitung 46fl steht über eine Ver­ bindungsleitung 52fl mit einem Radzylinder 54fl des linken Vorderrads in Verbindung; der Radzylinder 54fl steht des weiteren über ein Rückschlagventil 56fl, das so orientiert ist, daß es eine Arbeitsfluidströmung nur vom Radzylinder 54fl zur vorderen Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20f hin er­ laubt, mit der vorderen Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20f in Verbindung. Ähnlicherweist steht eine zwischen den Wege­ ventilen 48fr und 50fr befindliche Stelle der Verbindungs­ leitung 46fr über eine Verbindungsleitung 52fr mit einem Radzylinder 54fr des rechten Vorderrads in Verbindung; der Radzylinder 54fr steht des weiteren über ein Rückschlagven­ til 56fr, das so orientiert ist, daß es eine Arbeitsfluid­ strömung nur vom Radzylinder 54fr zur vorderen Hochdruck- Arbeitsfluidleitung 20f hin erlaubt, mit der vorderen Hoch­ druck-Arbeitsfluidleitung 20f in Verbindung.

In derselben Art und Weise wie im Fluidkreis für die Vorderräder steht eine Rückleitung 44r für die Hinterräder mit dem Behälter 30r in Verbindung; zwischen der hinteren Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20r und der hinteren Rücklei­ tung 44r sind in einer Verbindungsleitung 46rl für das linke Hinterrad ein Wegeventil 48rl, das als ein normaler­ weise geöffnetes (durchgängiges) Magnetventil konstruiert ist, sowie ein Wegeventil 50rl, das als ein normalerweise geschlossenes (blockiertes) Magnetventil konstruiert ist, und in einer Verbindungsleitung 46rr für das rechte Hinter­ rad ein Wegeventil 48rr, das als ein normalerweise geöffne­ tes (durchgängiges) Magnetventil konstruiert ist, sowie ein Wegeventil 50rr, das als ein normalerweise geschlossenes (blockiertes) Magnetventil konstruiert ist, in Reihe ange­ schlossen.

Eine zwischen den Wegeventilen 48rl und 50rl befindli­ che Stelle der Verbindungsleitung 46rl steht über eine Ver­ bindungsleitung 52rl mit einem Radzylinder 54rl des linken Hinterrads in Verbindung; der Radzylinder 54rl steht des weiteren über ein Rückschlagventil 56rl, das so orientiert ist, daß es eine Arbeitsfluidströmung nur vom Radzylinder 54rl zur hinteren Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20r hin er­ laubt, mit der hinteren Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20r in Verbindung. Ähnlicherweist steht eine zwischen den Wege­ ventilen 48rr und 50rr befindliche Stelle der Verbindungs­ leitung 46rr über eine Verbindungsleitung 52rr mit einem Radzylinder 54rr des rechten Vorderrads in Verbindung; der Radzylinder 54rr steht des weiteren über ein Rückschlagven­ til 56rr, das so orientiert ist, daß es eine Arbeitsfluid­ strömung nur vom Radzylinder 54rr zur hinteren Hochdruck- Arbeitsfluidleitung 20r hin erlaubt, mit der hinteren Hoch­ druck-Arbeitsfluidleitung 20r in Verbindung.

Im Betrieb der Pumpen 22f und 22r werden die mit den Hochdruck-Arbeitsfluidleitungen 20f bzw. 20r in Verbindung stehenden Radzylinder 54fl, 54fr, 54rl und 54rr jeweils mit einem Arbeitsfluid von hohem Druck versorgt, wenn die Wege­ ventile 36f und 36r geschlossen sind und die Wegeventile 48fl, 48fr, 48rl und 48rr in der geöffneten Stellung gehal­ ten werden. Umgekehrt stehen die Radzylinder 54fl, 54fr, 54rl und 54rr ungeachtet dessen, ob die Wegeventile 36f und 36r umgeschaltet sind, mit den Rückleitungen 44f bzw. 44r in Verbindung, wodurch der Druck in den Radzylindern 54fl, 54fr, 54rl und 54rr abgebaut wird, wenn die Wegeventile 48fl, 48fr, 48rl und 48rr geschlossen und die Wegeventile 50fl, 50fr, 50rl und 50rr geöffnet sind. Des weiteren sind die Verbindungen zwischen den Radzylindern 54fl, 54fr, 54rl und 54rr mit der Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20f bzw. der Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20r wie auch mit der Rücklei­ tung 44f bzw. 44r unterbrochen, wodurch der Druck in den Radzylindern 54fl, 54fr, 54rl und 54rr unverändert bleibt, wenn die Wegeventile 50fl, 50fr, 50rl und 50rr in der ge­ schlossenen Stellung gehalten werden und die Wegeventile 48fl, 48fr, 48rl und 48rr ebenfalls geschlossen sind.

In dem in Fig. 1A gezeigten Zustand des Bremssystems 10 erzeugen die Radzylinder 54fl, 54fr, 54rl und 54rr daher in Abhängigkeit davon, ob der Fahrer das Bremspedal 12 betä­ tigt, Bremskräfte; wenn die Wegeventile 36f und 36r dagegen in die geschlossene Stellung umgeschaltet sind, werden die Bremskräfte des linken und rechten Vorderrads und des lin­ ken und rechten Hinterrads unabhängig davon, ob der Fahrer das Bremspedal 12 betätigt, durch eine Öffnungs-/Schließ­ steuerung der Wegeventile 48fl, 48fr, 48rl und 48rr und der Wegeventile 50fl, 50fr, 50rl und 50rr geeignet ge­ steuert.

Die Wegeventile 36f und 36r, die Wegeventile 48fl, 48fr, 48rl und 48rr und die Wegeventile 50fl, 50fr, 50rl und 50rr werden durch eine elektronische Steuereinrichtung 60 gesteuert, die in Fig. 1B schematisch dargestellt ist. Die elektrische Steuereinrichtung 60 besteht aus einem Mi­ krocomputer 62 und einer Treiberschaltung 64. Obwohl es in der Figur nicht im Detail gezeigt ist, kann der Mikrocompu­ ter 62 eine allgemeinen Konfiguration mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, einem Festwertspeicher, einem Direkt­ zugriffsspeicher, Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen und ei­ nem diese Komponenten verbindenden, bidirektionalen gemein­ samen Bus aufweisen.

Der Mikrocomputer 62 wird von einem Fahrzeuggeschwin­ digkeitssensor 66 mit einem Signal, das die Fahrzeugge­ schwindigkeit V angibt, von einem im wesentlichen im Fahr­ zeugschwerpunkt angebrachten Querbeschleunigungssensor 68 mit einem Signal, das die Querbeschleunigung Gy des Fahr­ zeugs angibt, von einem Gierratensensor 70 mit einem Si­ gnal, das die Gierrate γ des Fahrzeugs angibt, von einem Bremsschalter (BS) 72 mit einem Signal, das den EIN-/AUS-Zustand des Bremsschalters (BS) 72 angibt, von einem Lenk­ winkelsensor 74 mit einem Signal, das den Lenkwinkel θ ei­ nes Fahrzeuglenksystems angibt, von Radgeschwindigkeitssen­ soren 76fl bis 76rr mit Signalen, die die Drehzahlen der linken und rechten Vorder- und Hinterräder Vfl bis Vrr an­ geben, und von einem Drucksensor 78 mit einem Signal, das den Druck Pb des Arbeitsfluids in der vorderen Arbeits­ fluidleitung 16f angibt, versorgt. In einer Abwandlung des nachstehend beschriebenen Bremssystems der vorliegenden Er­ findung wird der Mikrocomputer 62 zudem von Drucksensoren 80fl bis 80rr mit Signalen versorgt, die die Arbeitsfluid­ drücke in den jeweiligen Radzylindern 54fl bis 54rr ange­ ben.

Im folgenden werden nun mehrere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremssystems mit einem Hardwareaufbau, wie es beispielsweise in den Fig. 1B gezeigt ist, in Bezug auf dessen Betrieb beschrieben. In diesem Zusammenhang sind im Festwertspeicher des Mikrocomputers 62 verschiedene Steuerprogramme und Verzeichnisse gespeichert, wie es hier­ in nachstehend beschrieben wird, wobei die zentrale Verar­ beitungseinheit des Mikrocomputers 62 auf der Basis dieser Programme, der Verzeichnisse und den Signalen bezüglich verschiedener Parameter, die von den vorstehend erwähnten verschiedenen Sensoren erfaßt werden, verschiedene Berech­ nungen durchführt, um das Fahrzeugfahrverhalten abzuschät­ zen, und in Abhängigkeit von der Berechnung die Treiber­ schaltung 64 anweist, die Pumpe 22f und/oder die Pumpe 22r in Betrieb zu nehmen und die verschiedenen Wegeventile 36f, etc. zur Ausführung einer Fahrzeugverhaltenssteuerung umzu­ schalten.

Fig. 2 ist ein Ablaufschema, das den gesamten Betrieb einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssy­ stems zeigt. Diese Ausführungsform dient im besonderen zur Ausführung einer Schleuderunterdrückung-Fahrzeugverhaltens­ steuerung, um ein Schleudern des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt zu verhindern. Es sei jedoch darauf hingewie­ sen, daß die Verwendung des erfindungsgemäßen Prinzips nicht nur auf eine Schleuderunterdrückung-Fahrzeugverhal­ tenssteuerung beschränkt ist; vielmehr ist das erfindungs­ gemäße Prinzip im allgemeinen auf jede sogenannte Fahrzeug­ verhaltenssteuerung anwendbar, die auf einer selektiven Bremsbetätigung eines ausgewählten Rads oder ausgewählter Räder unter einer mittels elektronischer Computer reali­ sierbaren automatischen Steuerung basiert. Der Steuerungs­ betrieb, der gemäß den in Fig. 2 gezeigten Schritten er­ folgt, beginnt mit dem Schließen eines in der Figur nicht gezeigten Zündschalters und wird in einem bestimmten zeit­ lichen Abstand zyklisch wiederholt, wie dies in der Technik bekannt ist.

Zu Beginn des Steuerungsbetriebs werden im Schritt 10 die Signale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 66 und der­ gleichen eingelesen. Im Schritt 20 wird dann der Fahrzeug­ schwimmwinkel β als β = Vy/Vx berechnet, indem zunächst die Differenz Gy-V.γ zwischen der durch den Querbeschleuni­ gungssensor 68 erfaßten Querbeschleunigung Gy und einer Querbeschleunigung berechnet wird, die als ein Produkt aus der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 66 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V und der durch den Gierratensensor 70 erfaßten Gierrate γ berechnet wird, dann diese Differenz der Querbeschleunigungen über die Zeit integriert wird, um die Quergleitgeschwindigkeit Vy zu erhalten, und schließ­ lich die Quergleitgeschwindigkeit Vy durch die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor als die Fahrzeuggeschwindig­ keit V erfaßte Fahrzeuglängsgeschwindigkeit Vx dividiert wird. Im Anschluß daran wird der Fahrzeugschwimmwinkel β nach der Zeit differenziert, um die Änderungsrate βd des Fahrzeugschwimmwinkels β zu erhalten.

Im Schritt 30 wird unter Verwendung geeigneter Konstan­ ten Ka und Kb als Parameter, die die Schleuderanfälligkeit des Fahrzeugs angeben, ein hierin nachstehend als Schleu­ derwert SV bezeichneter Wert als eine gewichtete Summe aus dem Fahrzeugschwimmwinkel β und dessen Änderungsrate βd als SV = Ka.β+Kb.β berechnet.

Im Schritt 35 wird in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Querbeschleunigung Gy oder der Gierrate γ die Richtung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs erfaßt. Gy und γ sind für eine Linkskurve im allgemeinen positiv und für eine Rechtskurve im allgemeinen negativ. Dann werden auf der Basis der Si­ gnale der Radgeschwindigkeitssensoren 76fl bis 76rr die Radgeschwindigkeit Vrin des Hinterrads an der Kurveninnen­ seite und eine Norm-Radgeschwindigkeit Vb bestimmt, wobei die Norm-Radgeschwindigkeit Vb die Radgeschwindigkeit des Vorder- oder Hinterrads an der Kurvenaußenseite oder eine mittlere Geschwindigkeit aus den Radgeschwindigkeiten der linken und rechten Vorderräder sein kann. Anschließend wird als ein Parameter zum Einleiten der Vorbereitung des Brems­ systems mit dem Betrieb der Pumpe 22fl, um das Bremssystem für die Schleuderunterdrückung-Fahrzeugverhaltenssteuerung bereitzustellen, wie es hierin nachstehend ausführlich be­ schrieben wird, ein hierin nachstehend als Rrin bezeichne­ tes Längsschlupfverhältnis des Hinterrads an der Kurvenin­ nenseite als Rrin = (Vrin-Vb)/Vrin berechnet.

Im Schritt 40 wird beurteilt, ob Rrin gleich oder grö­ ßer ist als ein Norm-Wert Ro (eine positive Konstante).

Hierzu sei angemerkt, daß während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs das Längsschlupfverhältnis des Hinterrads an der Kurveninnenseite für die Vorhersage der wahrscheinlichen Weiterentwicklung der Kurvenfahrt des Fahrzeugs in Richtung Ausbrechen bzw. Schleudern sehr informativ ist. Während ei­ ner Kurvenfahrt des Fahrzeugs verschiebt sich die Vertikal-Last­ verteilung zwischen den linken und rechten Hinterrädern infolge der auf das Fahrzeugheck wirkenden Zentrifugalkraft zur Kurvenaußenseite hin, was einer Abnahme der auf das Hinterrad an der Kurveninnenseite wirkenden Vertikallast entspricht; daher gibt ein Anstieg des Längsschlupfverhält­ nisses des Hinterrads an der Kurveninnenseite gegenüber ei­ nem an anderen Rädern erfaßten Norm-Längsschlupfverhältnis an, wie groß die Schleuderanfälligkeit des Fahrzeugs ist. Da die durch den Reibkontakt des Rads mit der Fahrbahn ver­ fügbare Reibschlußkraft durch den sogenannten Reibkreis, dessen Radius die Größe der in den 360°-Richtungen verfüg­ baren Reibschlußkraft zeigt, und dementsprechend auch die Vektoraddition der Reibschlußkraft in Längsrichtung und der Reibschlußkraft in Querrichtung durch den Radius des Reib­ kreises beschränkt sind, gibt ein Anstieg des Längsschlupf­ verhältnisses des Hinterrads an der Kurveninnenseite eine entsprechende Abnahme der Reibschlußkraft des Hinterrads an der Kurveninnenseite in Querrichtung an. Daher ist das Längsschlupfverhältnis Rrin ein Parameter, der auf den Zu­ stand des Fahrzeugs schließen läßt, d. h. ob eine Fahrver­ haltensinstabilität des Fahrzeugs, d. h. ein Schleudern in der vorliegenden Ausführungsform, eintreten könnte; das Längsschlupfverhältnis Rrin ist jedoch kein Parameter, wie z. B. der vorstehend erwähnte Schleuderwert SV, der eine Be­ wegung des Fahrzeugs, d. h. eine Querverschiebung des Heck­ abschnitts des Fahrzeugs in der vorliegenden Ausführungs­ form, ausdrückt und der, wenn er ansteigt, unmittelbar zu der Instabilität des Fahrzeugs, d. h. zum Schleudern, führt. Daher wird davon ausgegangen, daß, wenn die Pumpe 22f in dem vorliegenden Fall in Abhängigkeit davon, ob Rrin gleich oder größer ist als ein bestimmter Norm-Wert Ro, in Betrieb genommen wird, in der vorderen Hochdruck-Arbeitsfluidlei­ tung die Arbeitsfluid-Hochdruckquelle ohne Verzögerung zu­ verlässiger bereitgestellt werden kann, wie wenn die Pumpe in Abhängigkeit davon in Betrieb genommen wird, ob ein Pa­ rameter, der eine der Instabilität wesensgleiche Bewegung des Fahrzeugs angibt, wie z. B. der Schleuderwert SV, einen bestimmten ersten Wert erreicht, der kleiner ist als ein zweiter Wert, ab dem der Bremsbetrieb für die Schleuderun­ terdrückungssteuerung eingeleitet wird.

Wenn die Antwort der Beurteilung im Schritt 40 JA lau­ tet, geht der Steuerungsprozeß somit zum Schritt 80, um die die Pumpe 22f in Betrieb zu nehmen, wie es hierin nachste­ hend im Detail erläutert wird, wohingegen, wenn die Antwort NEIN lautet, der Steuerungsprozeß zum Schritt 180 geht, da­ mit die Pumpe 22f nicht in Betrieb genommen oder angehalten wird, wie es hierin nachstehend im Detail erläutert wird.

Der Schritt 80 ist vorgesehen, um durch die Erhöhung eines Zeitzählwerts eines in Fig. 1 nicht dargestellten Zeitgebers um ein Inkrement ΔT eine Zeit zu zählen, d. h. um eine Zeitdauer zu messen, nach deren Ablauf der Betrieb der Pumpe 22f angehalten wird, wenn zwar die Pumpe 22f in Be­ trieb genommen wurde, aber der hierin nachstehend beschrie­ bene Schleuderunterdrückung-Bremsbetrieb nicht eingeleitet wurde.

Im Schritt 90 wird beurteilt, ob der Absolutwert des Schleuderwerts SV gleich oder größer ist als ein zum Ein­ leiten der hierin nachstehend beschriebenen Schleuderunter­ drückung-Fahrzeugverhaltenssteuerung bestimmter Schwellen­ wert SV1. Wenn die Antwort der Beurteilung JA lautet, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 100, in dem der vorstehend erwähnte Zeitzählwert auf Null zurückgesetzt wird; an­ schließend geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 120, in dem die Pumpe 22f in Betrieb genommen wird, d. h. eigentlich in Betrieb gehalten wird. Da der Steuerungsbetrieb gemäß dem Ablaufschema in Fig. 2 zyklisch, beispielsweise in ei­ nigen Hundertstelsekunden, wiederholt wird, lautet die Ant­ wort, wenn der Steuerungsprozeß den Schritt 90 zum ersten Mal erreicht, unfehlbar NEIN, so daß der Steuerungsprozeß zum Schritt 150 geht und daher die Pumpe 22f im Schritt 160 oder 170 in Betrieb genommen wird, wie es hierin nachste­ hend beschrieben wird. Im Schritt 120 wird daher nur bestä­ tigt, daß die Pumpe 22f in Betrieb gehalten wird. Im Schritt 120 wird das als B angegebene Wegeventil 36f der Einfachheit halber geschlossen, um die vordere Hochdruck- Arbeitsfluidleitung 20f vom Hauptzylinder 14 zu trennen. Dann geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 130, in dem die Schleuderunterdrückung-Fahrzeugverhaltenssteuerung ausge­ führt wird, die im Detail in Fig. 3 dargestellt und hierin nachstehend beschrieben wird.

Wenn der Steuerungsprozeß zum Schritt 150 geht, wird beurteilt, ob der Bremsschalter 72 (BS) eingeschaltet ist oder nicht, d. h. ob der Fahrer das Bremspedal 12 von Fig. 1A betätigt. Wenn die Antwort NEIN lautet, d. h. wenn das Bremspedal 12 nicht betätigt wird, geht der Steuerungspro­ zeß zum Schritt 160, in dem die Pumpe, d. h. die Pumpe 22f im vorliegenden Fall, in Betrieb genommen wird (oder in Be­ trieb gehalten wird, wenn sie bereits in Betrieb ist), das Wegeventil 36f (als B angegeben) und das Wegeventil 50fl (als E angegeben) oder das Wegeventil 50fr (als F angege­ ben) geschlossen werden (oder geschlossen gehalten werden, wenn sie bereits geschlossen sind), und die Wegeventile 48fl und 48fr (als C und D angegeben) und das Wegeventil F oder E (im Gegensatz zu E oder F) geöffnet werden (oder ge­ öffnet gehalten werden). Durch eine derartige Kombination der geöffneten und geschlossenen Zustände der Wegeventile wird mit dem Betrieb der Pumpe 22f in der vorderen Hoch­ druck-Arbeitsfluidleitung 20f ein hoher Arbeitsfluiddruck erzeugt, wobei eine Arbeitsfluidzirkulation im Ar­ beitsfluidkreis bereitgestellt wird, um das Arbeitsfluid bei Bedarf dem Radzylinder 54fl oder 54fr mit einem endgül­ tigen hohen Druck unmittelbar zugeführen zu können. In die­ sem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß beim Aufbau eines derartigen vorläufigen hohen Arbeitsfluiddrucks in der vorderen Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20f die Wegeven­ tile E und F geschlossen werden können, um den Aufbau des bereitzustellenden vorläufigen hohen Drucks im Hinblick auf eine schnelle Betätigung der Radzylinder zu beschleunigen.

Wenn die Antwort der Beurteilung in Schritt 150 JA lau­ tet, d. h. wenn der Fahrer das Bremspedal 12 betätigt, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 170, in dem die Pumpe 22f in Betrieb genommen (oder in Betrieb gehalten) wird, das Wegeventil B geschlossen (oder geschlossen gehalten) wird und die Wegeventile C, D, E und F in Abhängigkeit von dem durch durch Drucksensor 78 erfaßten Druck Pb in der vorde­ ren Arbeitsfluidleitung 16f, der den Wunsch des Fahrers, zu bremsen, zeigt, geeignet umgeschaltet werden, so daß in der vorderen Hochdruck-Arbeitsfluidleitung 20f in Einklang mit dem Wunsch des Fahrers, zu bremsen, eine Arbeitsfluid-Hoch­ druckquelle bereitgestellt wird.

Wenn der Steuerungsprozeß aufgrund der negativen Beur­ teilung im Schritt 40 entsprechend zum Schritt 180 geht, wird beurteilt, ob der Zeitzählwert T des vorstehend er­ wähnten Zeitgebers Null ist oder nicht. Wenn die Antwort JA lautet, bedeutet dies, daß der Steuerungsprozeß den Schritt 80 und die anschließenden Schritte noch nicht durchgemacht hat und die Pumpe noch nicht in Betrieb genommen wurde. In diesem Fall geht der Steuerungsprozeß daher unmittelbar zum Schritt 210, in dem der Betrieb der Pumpe angehalten wird, d. h. eigentlich außer Betrieb gehalten wird, die Wegeven­ tile B, C und D geöffnet werden, d. h. eigentlich geöffnet gehalten werden, und die Wegeventile E und F geschlossen werden, d. h. eigentlich geschlossen, gehalten werden, wie es in dem Anfangszustand in Fig. 1A gezeigt ist.

Wenn der Steuerungsprozeß den Schritt 180 erreicht, nachdem der schon einmal durch den Schritt 80 gegangen ist, wodurch die Pumpe in Betrieb genommen wurde, lautet die Antwort im Schritt 180 NEIN, und der Steuerungsprozeß geht daher zum Schritt 190. Im Schritt 190 wird beurteilt, ob der Zeitzählwert T gleich oder größer ist als ein bestimm­ ter Schwellenwert T1. Dieser Schwellenwert T1 wird geeigne­ terweise bezüglich des Schleudervorgangs, der durch das er­ findungsgemäße Bremssystem unterdrückt wird, bestimmt, wie es hierin nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrie­ ben wird. Bis zum Ablauf der Zeit T1 geht der Steuerungs­ prozeß zum Schritt 80, wobei der Pumpenbetrieb und die Bremssteuerung oder wenigstens der Pumpenbetrieb solange fortgesetzt werden, bis |SV| unter SV1 sinkt und schließ­ lich die Zeitdauer T1 abläuft.

Wenn die Beurteilung im Schritt 190 schließlich JA lau­ tet, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 200 und, nachdem der Zeitzählwert auf Null zurückgesetzt worden ist, zum Schritt 210, in dem der Betrieb der Pumpe 22f angehalten wird, die Wegeventile B, C und D geöffnet werden und die Wegeventile E und F geschlossen werden, womit ein einmali­ ger erfindungsgemäßer Betrieb des Bremssystems endet.

Die Einzelheiten der im Schritt 130 ausgeführten Schleuderunterdrückung-Fahrzeugsverhaltenssteuerung sind in Fig. 3 in Form eines Ablaufschemas dargestellt. In dieser Subroutine werden im Schritt 131 die Radgeschwindigkeiten Vfl und Vfr der linken und rechten Vorderräder eingelesen.

Im Schritt 132 wird bestimmt, welches der beiden Vor­ derräder das an der Kurvenaußenseite arbeitende Rad ist. Dann wird die Radgeschwindigkeit Vo des Rads an der Kurven­ außenseite als Radgeschwindigkeit für die Steuerung verwen­ det, wohingegen die Radgeschwindigkeit Vi des Rads an der Kurveninnenseite als eine Norm-Radgeschwindigkeit verwendet wird.

Wie aus der Technik bekannt ist, könnte in Bezug auf den Schritt 132 ein Beurteilung-und-Auslaß-Schritt inte­ griert werden, gemäß dem der Steuerungsprozeß während einer einmaligen Steuerung nur im ersten Zyklus über den Schritt 132 geht und diesen Schritt 132 im zweiten Zyklus und in den folgenden Steuerungszyklen ausläßt.

Im Schritt 133 wird auf der Basis des im Schritt 30 von Fig. 2 berechneten Schleuderwerts SV und unter Bezugnahme auf ein Verzeichnis, wie es beispielsweise in Fig. 4 ge­ zeigt ist, ein Soll-Längsschlupfverhältnis Sr erhalten.

Im Schritt 134 wird eine Soll-Radgeschwindigkeit Vt für das Vorderrad an der Kurvenaußenseite wie folgt berechnet:

Vt = (1-Sr).Vi

Im Schritt 135 wird unter Verwendung geeigneter Propor­ tionalitätskonstanten Kp und Kd ein Betriebsverhältnis Rd, gemäß dem der Radzylinder an der Kurvenaußenseite mit einem hohen Fluiddruck versorgt wird, d. h. das Verhältnis zwi­ schen der Zeitdauer, in der das Wegeventil C oder D geöff­ net und das Wegeventil E oder F geschlossen ist, und der Zeitdauer, in der das Wegeventil C oder D geschlossen und das Wegeventil E oder F geöffnet ist, in einem Wegeventil- EIN/AUS-Steuerungszyklus als eine gewichtete Summe aus der Differenz zwischen Vo und Vt und deren Änderungsrate wie folgt berechnet:

Rd = Kp.(Vo-Vt) + Kd.(Vo-Vt)/dt

Im Schritt 136 werden die dem Vorderrad an der Kurven­ innenseite entsprechenden Wegeventile C und E oder D und F geschlossen, da das Vorderrad an der Kurvenaußenseite das Rad ist, das gebremst wird, um ein Schleudern des Fahrzeugs zu unterdrücken, indem im Fahrzeug ein Drehmoment erzeugt wird, welches der Schleuderbewegung des Fahrzeugs entgegen­ wirkt.

Im Schritt 137 wird beurteilt, ob das Betriebsverhält­ nis Rd größer ist als ein bestimmter positiver Schwellen­ wert Rda. Wenn die Antwort JA lautet, geht der Steuerungs­ prozeß zum Schritt 141, in dem das Wegeventil C oder D ge­ öffnet und das Wegeventil E oder F geschlossen werden, um das Vorderrad an der Kurvenaußenseite zu bremsen. Wenn die Antwort im Schritt 137 NEIN lautet, geht der Steuerungspro­ zeß zum Schritt 138, in dem beurteilt wird, ob das Be­ triebsverhältnis Rd kleiner ist als ein negativer Schwel­ lenwert -Rdb. Wenn die Antwort JA lautet, geht der Steue­ rungsprozeß zum Schritt 140, in dem das Wegeventil C oder D geschlossen und das Wegeventil E oder F geöffnet werden, um das Rad an der Kurvenaußenseite freizugeben. Wenn die Ant­ wort des Schritts 138 NEIN lautet, geht der Steuerungspro­ zeß zum Schritt 139, in dem das Wegeventil C oder D sowie das Wegeventil E oder F geschlossen werden, um das Rad an der Kurvenaußenseite in dem momentanen Bremszustand zu hal­ ten. Es sei darauf hingewiesen, daß die Schritte 139, 140 und 141 jeweils nur für eine kurze Zeitdauer des Steue­ rungszyklus ausgeführt werden, so daß der Arbeitsfluiddruck in dem entsprechenden Radzylinder im allgemeinen in einem Bereich mit Rd als Zentrum gesteuert wird, der Rda + Rdb entspricht.

Fig. 5 zeigt Beispiele für ein zeitabhängiges Verhalten des Längsschlupfverhältnisses Rrin des Hinterrads an der Kurveninnenseite während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs, des Schleuderwerts SV, des EIN/AUS-Zustands der Pumpe für die Schleuderunterdrückungssteuerung und des EIN/AUS-Zu­ stands der Schleuderunterdrückung-Fahrzeugverhaltenssteue­ rung. Wenn Rrin am Zeitpunkt t1 über den Schwellenwert Ro hinaus ansteigt, wird die Pumpe 22f in Betrieb genommen. Wenn der Schwellenwert Ro in Bezug auf den Schwellenwert SV1 umsichtig bestimmt wird, wird zuverlässig sicherge­ stellt, daß der Zeitpunkt t1 eintritt, bevor der Schleuder­ wert SV über den Schwellenwert SV1 hinaus ansteigt. Wenn der Schleuderwert SV am Zeitpunkt t2 über den Schwellenwert SV1 hinaus ansteigt, wird die Schleuderunterdrückung-Fahr­ zeugverhaltenssteuerung eingeleitet. Durch die Ausführung der Schleuderunterdrückung-Fahrzeugverhaltenssteuerung wird verhindert, daß der Schleuderwert SV stark über den Schwel­ lenwert SV1 hinausgeht, so daß er bald, d. h. am Zeitpunkt t4, wieder unter den Schwellenwert SV1 sinkt. In der Zwi­ schenzeit sinkt auch Rrin am Zeitpunkt t3 unter Ro. Im Dia­ gramm des Schleuderwerts SV stellt die gestrichelte Linie den Fall dar, daß keine Schleuderunterdrückung-Fahrzeugver­ haltenssteuerung erfolgt, während die Strich-Punkt-Linie den Fall darstellt, daß die Schleuderunterdrückung-Fahr­ zeugverhaltenssteuerung ausgeführt wird, bei der die Pumpe in Betrieb genommen wird, wenn der Schleuderwert SV den Schwellenwert SV2 erreicht, der kleiner ist als SV1, vor­ ausgesetzt SV2 ist so bestimmt, der er groß genug ist, um die Notwendigkeit des Pumpenbetriebs ohne zuviel Vorsicht aber auch nicht zu spät vorhersagen zu können, beispiels­ weise so, daß die Pumpe am Zeitpunkt t1' in Betrieb genom­ men wird.

Die Zeitdauer T1 im Schritt 190 von Fig. 2 kann geeig­ neterweise so bestimmt werden, daß ein Absinken der Schleu­ deranfälligkeit des Fahrzeugs gesichert ist und kein Steue­ rungsschwingen verursacht wird.

Fig. 6 zeigt ein Ablaufschema, das dem der Fig. 2 ähn­ lich ist und eine weitere Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Bremssystems darstellt. In Fig. 6 sind die Schritte, die den in Fig. 2 gezeigten Schritten entsprechen, mit den­ selben Schrittnummern bezeichnet. Da in den gemeinsamen Schritten dieselbe Steuerung ausgeführt wird, wird zur Ver­ meidung einer überflüssigen Beschreibung die Erläuterung dieser gemeinsamen Schritte in diesem Abschnitt der Be­ schreibung ausgelassen.

Während im Schritt 40 von Fig. 2 der Zeitpunkt für die Inbetriebnahme der Pumpe 22f in Abhängigkeit von Rrin beur­ teilt wird, wird bei der Steuerung gemäß Fig. 6 im Schritt 60 beurteilt, ob der Absolutwert des durch den Lenkwinkel­ sensor 74 erfaßten Lenkwinkels gleich oder größer ist als ein Schwellenwert θo, der als ein unterer Grenzwert des Lenkwinkels für die Inbetriebnahme der Pumpe 22f bestimmt wurde. Der Wert von θ ist ebenfalls im allgemeinen positiv, wenn das Fahrzeug nach links gelenkt wird, und negativ, wenn das Fahrzeug nach rechts gelenkt wird. Wenn die Ant­ wort NEIN lautet, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 180, wogegen, wenn die Antwort JA lautet, der Steuerungs­ prozeß zum Schritt 70 geht.

Im Schritt 70 wird beurteilt, ob der Absolutwert der Änderungsrate θd des Lenkwinkels gleich oder größer ist als ein Schwellenwert θdo, der ebenfalls als ein unterer Grenz­ wert für die Inbetriebnahme der Pumpe 22f bestimmt wurde. Wenn die Antwort NEIN lautet, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 180, wogegen, wenn die Antwort JA lautet, der Steuerungsprozeß zum Schritt 80 geht. Es ist ersichtlich, daß bei einer positiven Beurteilung der Inbetriebnahme der Pumpe und der anschließenden Ausführung der Verhaltens­ steuerung die Beurteilung unter Einbeziehung der Lenkge­ schwindigkeit Vorrang hat vor der Beurteilung unter Einbe­ ziehung der Größe des Lenkwinkels. Die Schwellenwerte θo und θ werden so bestimmt, daß sie zum einen eine erfolgrei­ che bzw. zuverlässige Vorhersage der Notwendigkeit der In­ betriebnahme der Pumpe ermöglichen (d. h., daß sie nicht zu groß gewählt werden) und zum Anderen eine zu häufige und überflüssige Inbetriebnahme der Pumpe verhindern (d. h., daß sie nicht zu klein gewählt werden).

Fig. 7 zeigt wie Fig. 5 eine Anordnung von Diagrammen, die Beispiele für ein zeitabhängiges Verhalten des Lenkwin­ kels θ, der Änderungsrate des Lenkwinkels θd, des Schleu­ derwerts SV, des EIN/AUS-Zustands der Pumpe und des EIN/AUS-Zustands der Schleuderunterdrückungsverhal­ tenssteuerung darstellen. Die Zeitpunkte t1 bis t6 in Fig. 7 entsprechen jedoch nicht Zeitpunkten in Fig. 5. die Zeit­ punkte t1 bis t5 und t1 bis t6 in den Fig. 5 und 7 sol­ len daher nur als eine Reihe aufeinander folgender Zeit­ punkte in den jeweiligen Diagramme verstanden werden.

Wie es aus Fig. 7 ersichtlich ist, erfolgt die Inbe­ triebnahme der Pumpe am Zeitpunkt t2, an dem die Änderungs­ rate θd des Lenkwinkels θ über den Schwellenwert θdo hinaus ansteigt, nachdem der Lenkwinkel θ bereits am Zeitpunkt t1 über den Schwellenwert θo hinaus angestiegen ist.

In Fig. 7 stellt die gestrichelte Linie in Bezug auf den Schleuderwert SV den Fall dar, daß keine Schleuderun­ terdrückung-Fahrzeugverhaltenssteuerung ausgeführt wird, und die Strich-Punkt-Linie in Bezug auf den Schleuderwert SV den Fall, daß die Pumpe in Betrieb genommen wird, wenn der Schleuderwert SV über einen Schwellenwert SV2 hinaus­ geht, wie es vorstehend bezüglich des Schwellenwerts SV2 im Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert wurde.

Fig. 8 zeigt ein Ablaufschema, das denen der Fig. 2 und 6 ähnlich ist und eine weitere Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Bremssystems zeigt; die Ausführungsform von Fig. 8 stellt im besonderen eine Kombination der Ausfüh­ rungsformen der Fig. 2 und 6 dar. In Fig. 8 sind die Schritte, die den in Fig. 2 und/oder in Fig. 6 gezeigten Schritten entsprechen, mit denselben Schrittnummern darge­ stellt. Da in den gemeinsamen Schritten dieselbe Steuerung ausgeführt wird, wird zur Vermeidung einer überflüssigen Beschreibung die Erläuterung dieser gemeinsamen Schritte in diesem Abschnitt der Beschreibung ausgelassen. Das Ablauf­ schema von Fig. 8 weist im Vergleich zum Ablaufschema von Fig. 6 zusätzlich den Schritt 40 von Fig. 2 auf. Gemäß der Ausführungsform von Fig. 8 erfolgt die Inbetriebnahme der Pumpe entweder dann, wenn Rrin über Ro hinausgeht, oder dann, wenn |θ| über θo und |θd| über θdo hinausgeht.

Wenn das Bremssystem die Drucksensoren 80fl bis 80rr zur Erfassung der Arbeitsfluiddrücke in den jeweiligen Rad­ zylindern 54fl, 54fr, 54rl und 54rr aufweist, können in ei­ ner weiteren Abwandlung die Schritte 133 bis 135 von Fig. 3 gestrichen werden, wobei im Schritt 137 beurteilt wird, ob die Arbeitsfluiddrücke (Pwo) im Radzylinder 54fl oder 54fr des Vorderrads an der Kurvenaußenseite kleiner sind als ein erster Schwellenwert (Pa), d. h. ob Pwo < Pa; wenn die Ant­ wort in diesem Fall JA lautet, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 141, wogegen, wenn die Antwort NEIN lautet, der Steuerungsprozeß zum Schritt 138 geht, in dem beurteilt wird, ob der vorstehend erwähnte Druck Pwo größer ist als ein zweiter Schwellenwert (Pb), d. h. ob Pwo < Pb; wenn die Antwort JA lautet, geht der Steuerungsprozeß zum Schritt 140, wogegen, wenn die Antwort NEIN lautet, der Steuerungs­ prozeß zum Schritt 139 geht. Durch diese Abwandlung wird der Fluiddruck im Radzylinder des Vorderrads an der Kurven­ außenseite so gesteuert, daß er in einem für die Schleuder­ unterdrückung-Fahrzeugverhaltenssteuerung geeigneten Druck­ bereich zwischen Pa und Pb liegt.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugbremssystem für eine Fahr­ zeugverhaltenssteuerung weist somit einen Arbeitsfluidkreis mit Radzylindern, einer Pumpe als eine Arbeitsfluid-Hoch­ druckquelle ohne einen Speicher, Wegeventile zum selektiven Versorgen jedes Radzylinders mit Arbeitsfluid aus der Hoch­ druckquelle, um einen Bremsbetrieb auszuführen, und einer automatische Steuerung zur Steuerung der Pumpe und der Wegeventile auf. Die automatische Steuerung nimmt die Pumpe in Betrieb, wenn ein erster Parameter, der auf einen ersten Fahrzustand des Fahrzeugs hindeutet, über einen diesbezüg­ lich bestimmten Schwellenwert hinaus ansteigt. Die automa­ tische Steuerung leitet die Betätigung der Wegeventile zur Einleitung der Fahrzeugverhaltenssteuerung ein, wenn ein zweiter Parameter, der auf einen zweiten Fahrzustand des Fahrzeugs hindeutet, über einen diesbezüglich bestimmten Schwellenwert hinaus ansteigt.

Obwohl die vorliegende Erfindung an einigen Ausfüh­ rungsformen und Abwandlungen ausführlich erläutert wurde, sei darauf hingewiesen, daß verschiedene weitere Ausfüh­ rungsformen und Abwandlungen möglich sind, ohne vom Grund­ gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (8)

1. Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugka­ rosserie und linken und rechten Vorder- und Hinterrädern, welches aufweist:
einen Behälter (30f, 30r),
Radzylinder (54fl bis 54rr), die, wenn sie mit Arbeits­ fluid von hohem Druck versorgt werden, an dem entsprechenden Rad der linken und rechten Vorder- und Hinterräder eine Bremskraft erzeugen,
eine Zuführleitung (20f, 20r) zum Versorgen der Radzy­ linder mit Arbeitsfluid,
eine Pumpe (24f, 24r) zum Pumpen des Arbeitsfluids aus dem Behälter in die Zuführleitung, um in der Zuführ­ leitung eine Arbeitsfluid-Hochdruckquelle zur Verfügung zu stellen,
einen Fluidkreis (46fl, 46fr, 52fl, 52fr, 46rl, 46rr, 52rl, 52rr) mit Wegeventilen (48fl, 48fr, 48rl, 48rr, 50fl, 50fr, 50rl, 50rr) zum selektiven Leiten des Arbeitsfluids aus der Zuführleitung in die jeweiligen Radzylinder und
eine automatische Steuereinrichtung (60) zur Steuerung der Pumpe und der Wegeventile, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aufweist:
eine erste Einrichtung (S35) zum Schätzen eines den Fahrzeugfahrzustand betreffenden ersten Parameters (Rrin, θ, θd) und
eine zweite Einrichtung (S20, S30) zum Schätzen eines den Fahrzeugfahrzustand betreffenden zweiten Parameters (SV), der sich von dem ersten Parameter (Rrin, 0, θd) unterscheidet,
wobei der erste Parameter (Rrin, O, θd) und der zweite Parameter (SV) jeweils in Beziehung stehen mit der wahrscheinlichen Notwendigkeit, wenigstens ein Rad der linken und rechten Vorder- und Hinterräder zur Stabilitätssteuerung des Fahrzeugs zu bremsen, wenn der erste Parameter (Rrin, 0, θd) und der zweite Parameter (SV) in Abhängigkeit von einem Anstieg des Bedarfs einer Stabilitätssteuerung in dieser Reihenfolge nacheinander einen ersten Schwellenwert (Ro, θo, θdo) bzw. einen zweiten Schwellenwert (SV1) erreichen, und wobei die automatische Steuereinrichtung (60) die Pumpe (24f, 24r) und die Wegeventile (48fl, 48fr, 48rl, 48rr, 50fl, 50fr, 50rl, 50rr) in der Weise steuert, daß, wenn der erste Parameter (Rrin, θ, θd) den ersten Schwellenwert (Ro, θo, θdo) erreicht, die Pumpe (24f, 24r) in Betrieb genommen und dadurch in der Zuführlei­ tung (20f, 20r) die Hochdruckquelle zur Verfügung gestellt wird, während gleichzeitig die Wegeventile (48fl, 48fr, 48rl, 48rr, 50fl, 50fr, 50rl, 50rr) so gesteuert werden, daß keiner der Radzylinder (54fl, 54fr, 54rl, 54rr) mit dem Arbeitsfluid von hohem Druck aus der Hochdruckquelle versorgt wird und dadurch einen wesentlichen Bremseffekt erzielt, und wenn der zweite Parameter (SV) den zweiten Schwellenwert (SV1) erreicht, der dem ausgewählten Rad entsprechende Radzylinder oder die den ausgewählten Rädern entsprechenden Radzylinder mit dem Arbeitsfluid von hohem Druck aus der Hochdruckquelle versorgt wird bzw. werden und dadurch einen wesentlichen Bremseffekt erzielt bzw. erzielen.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Parameter ein Längsschlupfverhältnis (Rrin) eines an der Kurveninnenseite arbeitenden Hinterrads ist, während der zweite Parameter der Absolutwert eines Schleuderwerts (SV) ist, der auf dem Fahrzeugschwimmwinkel (β) basiert, welcher die Schleuderanfälligkeit repräsentiert, wobei die automatische Steuereinrichtung (60) die Wegeventile (48fl, 48fr, 48rl, 48rr, 50fl, 50fr, 50rl, 50rr) in der Weise steuert, daß das Arbeitsfluid von hohem Druck dem an der Kurvenaußenseite des Fahrzeugs arbeitenden linken oder rechten Vorderrad zugeführt wird.

3. Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuereinrichtung (60) nach Ablauf einer bestimmten Zeit (T1) den einmal eingeleiteten Betrieb der Pumpe (24f, 24r) anhält, nachdem der Schleuderwert (SV) unter den zweiten Schwellenwert (SV1) gesunken ist.

4. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein an den Vorderrädern gelenktes Fahrzeug mit einem Frontlenksystem ist und der erste Parameter der Absolutwert einer Lenkwinkeländerungsrate (θd) des Frontlenksystems ist, während der zweite Parameter der Absolutwert eines Schleuderwerts (SV) ist, der auf dem Fahrzeugschwimmwinkel (β) basiert, welcher die Schleuderanfälligkeit repräsentiert, wobei die automatische Steuereinrichtung (60) die Wegeventile (48fl, 48fr, 48rl, 48rr, 50fl, 50fr, 50rl, 50rr) in der Weise steuert, daß das Hochdruckarbeitsfluid dem an der Kurvenaußenseite des Fahrzeugs arbeitenden linken oder rechten Vorderrad zugeführt wird.

5. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuereinrichtung (60) nach Ablauf einer bestimmten Zeit (T1) den einmal eingeleiteten Betrieb der Pumpe (24f, 24r) anhält, nachdem der Schleuderwert (SV) unter dem zweiten Schwellenwert (SV1) gesunken ist.

6. Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuereinrichtung (60) den Absolutwert der Lenkwinkeländerungsrate (θd) so erfaßt, daß der Absolutwert der Lenkwinkeländerungsrate (θd) den ersten Schwellenwert (θdo) nur dann erreicht, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels (θ) gleich oder größer ist als ein diesbezüglich bestimmter dritter Schwel­ lenwert (θo).

7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuereinrichtung (60) den Absolutwert des Lenkwinkels (θ) so erfaßt, daß der Absolutwert des Lenkwinkels (θ) nur dann gleich oder größer ist als der dritte Schwellenwert (θo), wenn das Längsschlupfverhältnis (Rrin) des an der Kurven­ innenseite des Fahrzeugs arbeitenden linken oder rechten Hinterrads kleiner ist als ein diesbezüglich bestimmter vierter Schwellenwert, während die automatische Steuereinrichtung die Pumpe in Betrieb nimmt, wenn das Längsschlupfverhältnis (Rrin) des an der Kurveninnenseite des Fahrzeugs arbeitenden linken oder rechten Hinterrads gleich oder größer ist als der vierte Schwellenwert.

8. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuereinrichtung (60) die Wegeventile (48fl, 48fr, 48rl, 48rr, 50fl, 50fr, 50rl, 50rr) in der Weise steuert, daß mittels der Hochdruckquelle in der Zuführleitung (20f, 20r) eine Zirkulation des Arbeitsfluids durch den Fluidkreis (46fl, 46fr, 52fl, 52fr, 46rl, 46rr, 52rl, 52rr) geschaffen wird, wenn der erste Parameter (Rrin, θ, θd) den ersten Schwellenwert (Ro, θo, θdo) erreicht hat und der zweite Parameter (SV) den zweiten Schwellenwert (SV1) noch nicht erreicht hat.