DE19836586A1 - Hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem druckgesteuerten Sitzventil, dessen Aufsetzgeschwindigkeit zur Abschwächung des Aufpralls durch eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung vermindert wird - Google Patents
Hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem druckgesteuerten Sitzventil, dessen Aufsetzgeschwindigkeit zur Abschwächung des Aufpralls durch eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung vermindert wirdInfo
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Description
Diese Anmeldung basiert auf der am 12. August 1997 ein
gereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-217902, auf
deren Offenbarungsgehalt hierin in vollem Umfang Bezug ge
nommen wird.
Die Erfindung betrifft im allgemeinen ein hydraulisches
Bremssystem und im besonderen eine Steuer- bzw. Regelein
richtung zur Steuerung eines im hydraulischen Bremssystem
enthaltenen Sitzventils.
JP-A-9-175375 (die Offenlegungsschrift der vom Anmelder
der vorliegenden Anmeldung eingereichten japanischen Pa
tentanmeldung Nr. 7-336642) offenbart ein hydraulisches
Bremssystem mit (a) einer Bremse zum Bremsen eines Rads ei
nes Kraftfahrzeugs, (b) einem Sitzventil und (c) einer
Sitzventilsteuervorrichtung zur Steuerung des Sitzventils.
Die Bremse beinhaltet einen Radbremszylinder, der durch ein
diesem zugeführtes, unter Druck stehendes Arbeitsfluid be
tätigt wird, um das Fahrzeugrad zu bremsen. Das Sitzventil
ist in einer mit dem Radbremszylinder in Verbindung stehen
den Fluidleitung vorgesehen und weist auf: einen Ventil
sitz, einen Ventilkörper, der zum Ventilsitz hin und von
diesem weg bewegbar ist, eine Vorspanneinrichtung zum Vor
spannen des Ventilkörpers in Vorspannrichtung zum Ventil
sitz hin sowie eine Ventilantriebsvorrichtung, die eine An
triebskraft erzeugt, die auf den Ventilkörper in eine der
Vorspannrichtung entgegengesetzte Richtung wirkt. Die Sitz
ventilsteuervorrichtung steuert die Ventilantriebsvorrich
tung des Sitzventils in der Weise, daß das Sitzventil zur
Regulierung des Fluiddrucks im Radbremszylinder selektiv
geöffnet und geschlossen wird. Wenn der Ventilkörper durch
die von der Ventilantriebsvorrichtung erzeugte Antriebs
kraft gegen die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung vom
Ventilsitz weg bewegt wird, wird das Sitzventil in seinen
geöffneten Zustand versetzt. Wenn keine Antriebskraft an
liegt, sitzt der Ventilkörper infolge der Vorspannkraft der
Vorspanneinrichtung auf dem Ventilsitz, wodurch sich das
Sitzventil in seinem geschlossenen Zustand befindet.
Bei dem in JP-A-9-175375 (das nicht als ein relevanter
Stand der Technik betrachtet wird) offenbarten hydrauli
schen Bremssystem wird der Fluiddruck im Radbremszylinder
durch zwei Sitzventile, nämlich ein Druckaufbau-Sitzventil
und ein Druckabbau-Sitzventil, reguliert. Das Druckaufbau-
Sitzventil ist zwischen dem Radbremszylinder und einem
Hauptzylinder angeordnet und wird geöffnet, um den Fluid
druck im Radbremszylinder zu erhöhen. Das Druckabbau-
Sitzventil ist zwischen dem Radbremszylinder und einem Aus
gleichbehälter angeordnet und wird geöffnet, um den Fluid
druck im Radbremszylinder zu vermindern.
Das vorstehend beschriebene hydraulische Bremssystem
hat den Nachteil, daß das Sitzventil beim Aufsetzen des
Ventilkörpers auf dem Ventilsitz einen relativ starken Auf
prallstoß erleidet. Da der Ventilkörper zum Ventilsitz hin
vorgespannt wird, setzt der Ventilkörper mit einer hohen
Geschwindigkeit und einem damit einhergehenden starken Auf
prall auf dem Ventilsitz auf, wenn durch die Ventilan
triebsvorrichtung keine Antriebskraft erzeugt wird. Der
starke Aufprall resultiert infolge des Aufsetzkontakts zwi
schen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz in einem entspre
chend großen Lärm, was zu einer Beeinträchtigung des Fahr
komforts des Fahrzeugs führt. Darüber hinaus verursacht die
hohe Aufsetzgeschwindigkeit einen frühen Verschleiß bzw.
eine frühe Ermüdung der Kontaktabschnitte des Ventilkörpers
und des Ventilsitzes, was eine geringere Lebensdauer des
Sitzventils zur Folge hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
darin, ein hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug
zu schaffen, das ein Sitzventil aufweist und so ausgestal
tet ist, daß der Aufprall beim Aufsetzen des Ventilkörpers
des Sitzventils auf dem Ventilsitz wenigstens abgeschwächt
wird.
Diese Aufgabe wird durch das hydraulische Bremssystem
gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterent
wicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 9.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt im besonderen gemäß
den Merkmalen der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemä
ßen Ausführungsformen; die Merkmale der nachfolgend be
schriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen hydrau
lischen Bremssystems können bei Bedarf wie die Merkmale der
entsprechenden Patentansprüche miteinander kombiniert wer
den, um verschiedene mögliche Kombinationen der Bauelemente
oder Merkmale des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssy
stems zu schaffen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß
nur die in der Ausführungsform (1) enthaltenen Bauelemente
oder Merkmale als wesentlich zu verstehen sind; die Bauele
mente oder Merkmale der weiteren Ausführungsformen op
tionale und bevorzugte Bauelemente oder Merkmale. Die
nachfolgende Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
gibt nicht unbedingt alle notwendigen Bauelemente oder
Merkmale wieder, so daß sich das hydraulische Bremssystem
aus einer beliebigen Kombination der beschriebenen Bauteile
oder Merkmale ergeben kann.
- (1) Hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit
einem Rad, mit (a) einer Bremse, die einen Radbremszylinder
aufweist, der mit einem unter Druck stehenden Fluid ver
sorgt wird, um ein Rad zu bremsen, (b) einem Sitzventil,
das in einer mit dem Radbremszylinder in Verbindung stehen
den Fluidleitung angeordnet ist und einen Ventilsitz, einen
zum Ventilsitz hin und von diesem weg bewegbaren Ventilkör
per, eine Vorspanneinrichtung, die den Ventilkörper in eine
erste Richtung zum Ventilsitz hin vorspannt, um das Sitz
ventil zu schließen, und eine Ventilantriebsvorrichtung zur
Erzeugung einer Ventilantriebskraft, die auf den Ven
tilkörper in eine der ersten Richtung entgegengesetzte
zweite Richtung wirkt, so daß der Ventilkörper vom Ventil
sitz wegbewegt wird, aufweist, und (c) einer Sitzventil
steuervorrichtung zur Steuerung der Ventilantriebsvorrich
tung des Sitzventils, um das Sitzventil selektiv zu öffnen
und zu schließen und dadurch den Druck des Fluids im Rad
bremszylinder zu regulieren, wobei die Sitzventilsteuervor
richtung eine Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzge
schwindigkeit aufweist, die die Ventilantriebsvorrichtung
anweist, wenigstens während eines Bewegungsabschnitts des
Ventilkörpers zum Ventilsitz hin eine Ventilantriebskraft
zu erzeugen, um die Aufsetzgeschwindigkeit, mit der der
Ventilkörper auf den Ventilsitz aufsetzt, derart zu vermin
dern, daß die durch die Ventilantriebskraft verminderte
Aufsetzgeschwindigkeit niedriger ist als eine Aufsetzge
schwindigkeit eines Bewegungsabschnitts, während dessen die
Ventilantriebsvorrichtung keine Ventilantriebskraft er
zeugt.
Wenn die Ventilantriebsvorrichtung keine Ventilan triebskraft erzeugt, bewegt sich der Ventilkörper unter der Wirkung der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung zum Ven tilsitz hin und setzt schließlich auf diesem auf, wodurch das Sitzventil geschlossen wird. Die Bewegungsgeschwindig keit des Ventilkörpers zum Ventilsitz hin nimmt rasch zu und ist dann, wenn der Ventilkörper gegen den Ventilsitz stößt, maximal. Die Aufsetzgeschwindigkeit, mit der der Ventilkörper auf den Ventilsitz aufsetzt, nimmt mit der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung zu. Mit zunehmender Vorspannkraft wird daher ein stärkerer Aufprall des Ventil körpers auf dem Ventilsitz verursacht.
Wenn die Ventilantriebsvorrichtung nun aktiviert wird, um während der Bewegung des Ventilkörpers zum Ventilsitz hin einen bestimmten Anteil der Ventilantriebskraft zu er zeugen, die auf den Ventilkörper in die der Vorspannrich tung der Vorspanneinrichtung entgegengesetzte Richtung be wirkt, wird die gesamte Kraft, durch die der Ventilkörper zum Ventilsitz hin bewegt wird, kleiner, als wenn keine Ventilantriebskraft vorliegt. Daher wird in diesem Fall die Beschleunigung des Ventilkörpers vermindert, so daß die Aufsetzgeschwindigkeit vermindert wird, was einen schwäche ren Aufprallstoß und damit eine längere Lebensdauer des Sitzventils zur Folge hat. Die Verminderung der Aufsetzge schwindigkeit führt des weiteren zu einer Verminderung des Aufprallärms. Da die Verminderung der Aufsetzgeschwindig keit des Ventilkörpers in einer Verminderung des Aufpralls und des Lärms resultiert, wie es vorstehend erwähnt wurde, kann die Aufsetzgeschwindkeitsverminderungseinrichtung der Sitzventilsteuerungsvorrichtung als eine Einrichtung zur Verminderung des Aufpralls oder des Aufprallärms betrachtet werden.
Das Sitzventil kann als ein Druckaufbau-Absperrventil und/oder ein Druckabbau-Absperrventil fungieren. Das Druck aufbau-Absperrventil weist einen Druckaufzustand auf, in dem der Ventilkörper vom Ventilsitz beabstandet ist, um ei ne Fluidströmung in den Radbremszylinder zu ermöglichen, sowie einen Druckhaltezustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine Fluidströmung in den Rad bremszylinder zu verhindern. Das Druckabbau-Absperrventil weist einen Druckabbauzustand auf, in dem der Ventilkörper vom Ventilsitz beabstandet ist, um eine Fluidströmung aus dem Radbremszylinder zu ermöglichen, und einen Druckhalte betrieb, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine Fluidströmung aus dem Radbremszylinder zu verhin dern. Alternativ dazu kann das Sitzventil als ein Druckauf bau-Steuerventil und/oder ein Druckabbau-Steuerventil fun gieren. Das Druckaufbau-Steuerventil weist einen Druckauf bauzustand auf, in dem der Ventilkörper vom Ventilsitz be abstandet ist, um eine Fluidströmung in den Radbremszylin der mit einer dem Abstand zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz (der Strömungsquerschnittsfläche) entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit zu ermöglichen, und einen Druck haltezustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine Fluidströmung in den Radbremszylinder zu verhindern. Das Druckabbau-Steuerventil weist einen Druck abbauzustand auf, in dem der Ventilkörper vom Ventilsitz beabstandet ist, um eine Fluidströmung aus dem Radbremszy linder mit einer dem Abstand zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit zu ermöglichen, und einen Druckhaltebetrieb, in dem der Ven tilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine Fluidströmung aus dem Radbremszylinder zu verhindern. Das Druckaufbau wie auch das Druckabbau-Steuerventil kann mit einer elek tromagnetischen Antriebseinrichtung versehen sein, die spannungsgesteuert betrieben wird, so daß das Steuerventil eine Fluidströmung in Abhängigkeit vom der Höhe der anlie genden Spannung ermöglicht, sofern am Steuerventil eine Druckdifferenz vorliegt. Das Sitzventil kann ein Wege- Steuerventil für eine selektive Fluidverbindung des Rad bremszylinders mit einer Hochdruckquelle oder einer Nieder druckquelle (einem Ausgleichbehälter) sein. In jedem Fall kann das Sitzventil selektiv geöffnet und geschlossen wer den, um den Fluiddruck im Radbremszylinder zu steuern.
Die gemäß der vorstehenden Ausführungsform (1) geschaf fene erfindungsgemäße Einrichtung zur Verminderung der Auf setzgeschwindigkeit weist die Ventilantriebsvorrichtung an, wenigstens während eines Bewegungsabschnitts des Ven tilkörpers zum Ventilsitz hin, d. h., entweder nur während eines Bewegungsabschnitts oder während der gesamten Bewe gung, eine Ventilantriebskraft zu erzeugen. Die Ventilan triebskraft wird vorzugsweise jedoch nur während eines be stimmten Bewegungsabschnitts erzeugt. In diesem Fall kann die Ventilantriebskraft nur einmal oder zweimal oder mehre re Male während des bestimmten Bewegungsabschnitts erzeugt werden.
Die erzeugte Ventilantriebskraft kann entweder konstant oder variabel sein. Wenn die Ventilantriebskraft konstant ist, kann sie einen vorgegebenen konstanten Wert aufweisen; ebenso kann sie einen konstanten Wert aufweisen, der auf der Basis eines geeigneten Parameters oder geeigneter Para meter bestimmt wird, der oder die beispielsweise sein kön nen: der Abstand oder Betätigungshub zwischen dem Ventil körper und dem Ventilsitz bei Beginn der Bewegung des Ven tilkörpers zum Ventilsitz hin; die Ventilantriebskraft, die vor der Aktivierung der Aufsetzgeschwindigkeitsminde rungseinrichtung durch die Ventilantriebsvorrichtung er zeugt wurde, um den Fluiddruck im Radbremszylinder zu steu ern; und die auf der Druckdifferenz am Sitzventil basieren de Kraft. Wenn die Ventilantriebskraft variabel ist, kann sie über die Zeit vermindert oder erhöht werden.
Wenn die erzeugte Ventilantriebskraft konstant ist, könnte die Aufsetzgeschwindigkeit durch eine Verlängerung der Zeitdauer, während der die Ventilantriebskraft beibe halten wird, vermindert werden. In diesem Fall dauert es jedoch länger, bis der Ventilkörper auf dem Ventilsitz auf setzt; d. h., es dauert länger, bis das Sitzventil schließt. Diese längere Schließzeit erschwert die Regulierung des Fluiddrucks im Radbremszylinder, was für einen angemessenen jedoch Bremsbetrieb erforderlich ist. Wenn die Zeitdauer, während der die Ventilantriebskraft erzeugt wird, konstant ist, könnte die Aufsetzgeschwindigkeit durch eine Erhöhung der Ventilantriebskraft vermindert werden. Auch in diesem Fall kann der Fluiddruck im Radbremszylinder jedoch nicht angemessen reguliert werden. Daher werden die Höhe der Ven tilantriebskraft wie auch die Zeitdauer, während der die Ventilantriebskraft erzeugt wird, vorzugsweise so bestimmt, daß nicht nur die Aufsetzgeschwindigkeit vermindert wird, sondern auch die Steuerungs- bzw. Regelungsgenauigkeit des Fluiddrucks im Radbremszylinder wenig beeinträchtigt wird.
Da mit der Erzeugung einer Ventilantriebskraft beim Schließen des Sitzventils eine Verminderung der Aufsetzge schwindigkeit des Ventilkörpers ermöglicht wird, kann die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit so verstanden werden, als daß sie eine Einrichtung zur Erzeu gung einer Ventilantriebskraft beim Schließen des Sitzven tils aufweist. Diese Einrichtung kann wiederum so verstan den werden, als daß sie eine Einrichtung zur Erzeugung ei ner konstanten Ventilantriebskraft oder eine Einrichtung zur Erzeugung einer sich mit der Zeit ändernden variablen Ventilantriebskraft aufweisen. Die folgenden Ausführungs formen (2) und (3) des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems stellen Beispiele für eine Einrichtung zur Er zeugung einer variablen Ventilantriebskraft dar, während die folgende Ausführungsform (4) ein Beispiel für die Ein richtung zur Erzeugung einer konstanten Ventilantriebskraft darstellt. - (2) Hydraulisches Bremssystem gemäß der vorstehenden
Ausführungsform (1), wobei die Einrichtung zur Verminderung
der Aufsetzgeschwindigkeit eine Einrichtung zur graduellen
Verminderung der Ventilantriebskraft aufweist, um die Ven
tilantriebskraft in der Weise zu vermindern, daß eine Ver
minderungsrate der Aufsetzgeschwindigkeit des Ventilkörpers
nach und nach abnimmt.
Bei dem hydraulischen Bremssystem gemäß der vorstehen den Ausführungsform (2) wird die Ventilantriebskraft, die wenigstens während eines Bewegungsabschnitts des Ventilkör pers zum Ventilsitz hin erzeugt wird, exponentiell vermin dert. In dieser Ausgestaltung ist die Verminderungsrate der Ventilantriebskraft unmittelbar nach der Einleitung der Verminderung der Ventilantriebskraft (unmittelbar nach der Erzeugung der Ventilantriebskraft) höher, als wenn die Ven tilantriebskraft linear vermindert wird. Da die Ventilan triebskraft rasch vermindert wird, kann der Abstand zwi schen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz unmittelbar abge baut werden, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz unmittelbar gesenkt werden kann. Die Verminderungsrate der Ventilan triebskraft nimmt ab, nachdem die Fluidströmungsrate deut lich abgenommen hat, so daß die relativ langsame Bewegung des Ventilkörpers zum Aufsetzkontakt mit dem Ventilsitz nur einen geringen Einfluß auf die Steuerungs- bzw. Regelungs genauigkeit des Radbremszylinderdrucks durch das Sitzventil hat. - (3) Hydraulisches Bremssystem gemäß der vorstehenden
Ausführungsform (2), wobei die Einrichtung zur graduellen
Verminderung der Ventilantriebskraft den momentanen Wert
der Ventilantriebskraft bestimmt, indem der vorherige Wert
der Ventilantriebskraft mit einer bestimmten Konstante, die
kleiner ist als 1, multipliziert wird.
Die Einrichtung zur graduellen Verminderung der Venti lantriebskraft gemäß der vorstehenden Ausführungsform (3) ist so ausgestaltet, daß der momentane Wert der Ventilan triebskraft ermittelt wird, indem der vorherige Wert mit der bestimmten Konstante, die kleiner ist als 1, multipli ziert wird. Diese Ausgestaltung erleichtert die Bestimmung der momentanen Ventilantriebskraft. Die Einrichtung zur graduellen Verminderung der Ventilantriebskraft ist ein Beispiel für die Einrichtung zur Erzeugung einer variablen Ventilantriebskraft und kann als eine Einrichtung zur Ver minderung der Ventilantriebskraft beim Schließen des Sitz ventils betrachtet werden. - (4) Hydraulisches Bremssystem gemäß der vorstehenden
Ausführungsform (1), wobei die Einrichtung zur Verminderung
der Aufsetzgeschwindigkeit eine Einrichtung zur Erzeugung
einer Ventilantriebsstoppkraft aufweist, die wenigstens un
mittelbar vor dem Aufsetzen des Ventilkörpers auf dem Ven
tilsitz eine konstante Ventilantriebskraft erzeugt, die
ausreicht, um die Bewegung des Ventilkörpers im wesentli
chen zu stoppen.
Die Ventilantriebskraft, die ausreicht, um die Bewegung des Ventilkörpers unmittelbar vor dem Aufsetzen auf dem Ventilsitz zu stoppen, kann auf der Basis des Betätigungs hubs des Ventilkörpers (des Abstands zwischen dem Ventil körper und dem Ventilsitz) bei Beginn der Aufsitz- oder Schließbewegung des Ventilkörpers, der Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung und der auf der Fluiddruckdifferenz am Sitzventil basierenden Kraft, die auf den Ventilkörper wirkt, bestimmt werden. Die Ventilantriebskraft, die erfor derlich ist, um die Bewegung des Ventilkörpers unmittelbar vor dem Aufsetzen auf dem Ventilsitz zu stoppen, nimmt mit zunehmendem Betätigungshub des Ventilkörpers bei Beginn der Aufsitz- oder Schließbewegung zu. Ähnlicherweise nimmt die Ventilantriebskraft, die erforderlich ist, um die Bewegung des Ventilkörpers zu stoppen, mit zunehmender Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung zu. Dagegen nimmt die Ventilan triebskraft, die erforderlich ist, um die Bewegung zu stop pen, mit zunehmender, auf der Druckdifferenz am Sitzventil basierenden Kraft ab. Das hydraulische Bremssystem gemäß der vorstehenden Ausführungsform (4) weist vorzugsweise ei ne Einrichtung zur Ermittlung des Betätigungshubs des Ven tilkörpers und eine Einrichtung zur Ermittlung der auf den Ventilkörper wirkenden, auf der Druckdifferenz am Sitzven til basierenden Kraft auf.
Die Einrichtung zur Erzeugung der Ventilantriebsstopp kraft gemäß der vorstehenden Ausführungsform (4) ist so ausgestaltet, daß sie die konstante Ventilantriebskraft we nigstens unmittelbar vor dem Aufsetzen des Ventilkörpers auf dem Ventilsitz erzeugt. D.h., die konstante Ventilan triebskraft kann während der ganzen Bewegung des Ventilkör pers, d. h. von dem Moment des Beginns der Bewegung bis zu dem Moment unmittelbar vor dem Moment des Aufsetzens des Ventilkörpers auf dem Ventilsitz aufrechterhalten werden. Alternativ dazu kann die konstante Ventilantriebskraft wäh rend eines Bewegungsabschnitts von einem Moment eines vor gegebenen Zeitpunkts nach dem Moment des Beginns der Bewe gung bis zu einem Moment unmittelbar vor dem Moment des Aufsetzens des Ventilkörpers auf dem Ventilsitz erzeugt werden. Als weitere Alternative kann die konstante Venti lantriebskraft unmittelbar vor dem Moment des Aufsitzes des Ventilkörpers auf dem Ventilsitz erzeugt werden.
Die Einrichtung zur Erzeugung der Ventilantriebsstopp kraft kann ferner so ausgestaltet sein, daß sie zunächst bis zu einer Position in einem kleinen Abstand vor dem Ventil sitz eine rasche Bewegung des Ventilkörpers zum Ventilsitz hin ermöglicht und den Ventilkörper an dieser Position schließlich stoppt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine schnelle Verminderung der Strömungsrate des Fluids durch das Sitzventil und trägt effektiv dazu bei, eine Verzöge rung beim Schließvorgang des Sitzventils aufgrund des Be triebs der Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzge schwindigkeit minimal zu halten. Die Einrichtung zur Erzeu gung der Ventilantriebsstoppkraft ist ein Beispiel für eine Einrichtung zur Erzeugung der konstanten Ventilantriebs kraft. - (5) Hydraulisches Bremssystem gemäß einer der vorste
henden Ausführungsformen (1) bis (4), mit des weiteren ei
nem Druckaufbau-Steuerventil und einem Druckabbau-
Steuerventil, wobei wenigstens eines als Sitzventil fun
giert, wobei das Druckaufbau-Steuerventil einen Druckauf
bauzustand aufweist, in dem der Ventilkörper vom Ventilsitz
beabstandet ist, um eine Fluidströmung in den Radbremszy
linder mit einer dem Abstand zwischen dem Ventilkörper und
dem Ventilsitz entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit zu
ermöglichen, und einen Druckhaltezustand, in dem der Ven
tilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine Fluidströmung
in den Radbremszylinder zu verhindern, und wobei das Druck
abbau-Steuerventil einen Druckabbauzustand aufweist, in dem
der Ventilkörper vom Ventilsitz beabstandet ist, um eine
Fluidströmung aus dem Radbremszylinder mit einer dem Ab
stand zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz entspre
chenden Strömungsgeschwindigkeit zu ermöglichen, und einen
Druckhaltezustand, in dem der Ventilkörper auf dem Ventil
sitz sitzt, um eine Fluidströmung aus dem Radbremszylinder
zu verhindern.
Im Fall des hydraulischen Bremssystems gemäß der vor stehenden Ausführungsform (5) fungiert das Sitzventil we nigstens als das Druckaufbau- oder das Druckabbau- Steuerventil. Bei dem Steuerventil, das als Sitzventil fun giert, wird die Aufsetzgeschwindigkeit, mit der der Ventil körper auf dem Ventilsitz aufsetzt, durch die Ventilan triebskraft, die durch die Ventilantriebsvorrichtung unter der Steuerung der Einrichtung zur Verminderung der Aufsetz geschwindigkeit erzeugt wird, wenigstens während eines Be wegungsabschnitts des Ventilkörpers zum Ventilsitz hin ver mindert.
Das erfindungsgemäße Prinzip, wonach die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit vorgesehen ist, ist auf das Druckaufbau- und/oder das Druckabbau- Steuerventil übertragbar, um den Aufprall zwischen dem Ven tilkörper und dem Ventilsitz abzuschwächen. Die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit kann immer dann aktiviert werden, wenn das Sitzventil (das Druckaufbau- oder das Druckabbau-Steuerventil) geschlossen wird, oder nur dann aktiviert werden, wenn das Sitzventil in einem be stimmten, ausgewählten Zustand geschlossen wird. Im letz teren Fall wird die Einrichtung zur Verminderung der Auf setzgeschwindigkeit nur dann aktiviert, wenn ohne Aktivie rung der Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwin digkeit ein großer Aufprallärm des Sitzventils erwartet wird, oder nur dann, wenn das Sitzventil während eines ru higen Zustands geschlossen wird, in dem der Aufprallärm des Sitzventils vor allem als Lärm erkannt wird. Diese Ausge staltung ermöglicht es, daß die Einrichtung zur Verminde rung der Aufsetzgeschwindigkeit einen beabsichtigten Effekt vorsieht, während sie gleichzeitig eine Beeinträchtigung der Steuerungs- bzw. Regelungsgenauigkeit des Fluiddrucks im Radbremszylinder aufgrund der Aktivierung der Einrich tung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit minimal hält.
Im Fall des hydraulischen Bremssystems gemäß der vor stehenden Ausführungsform (5), wird der Fluiddruck im Rad bremszylinder durch Öffnen des Druckaufbau-Steuerventils und Schließen des Druckabbau-Steuerventils angehoben, und durch Öffnen des Druckabbau-Steuerventils und Schließen des Druckaufbau-Steuerventils vermindert. Der Fluiddruck im Radbremszylinder wird durch das Schließen des Druckaufbau- und des Druckabbau-Steuerventils auf dem gleichen Pegel ge halten. Die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzge schwindigkeit kann nur dann aktiviert werden, wenn das Druckaufbau- oder Druckabbau-Steuerventil, das geöffnet war, um den Fluiddruck im Radbremszylinder zu erhöhen oder zu vermindern, geschlossen wird, um den Radbremszylinder druck zu halten. In diesem Fall muß die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit nicht aktiviert werden, wenn das Druckaufbau- oder Druckabbau-Steuerventil, das geöffnet war, um den Radbremszylinderdruck zu erhöhen oder zu vermindern, geschlossen wird, um den Radbremszylin derdruck zu vermindern oder zu erhöhen. In diesem Fall fun giert die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwin digkeit der Sitzventilsteuervorrichtung als eine Einrich tung, die die Ventilantriebsvorrichtung anweist, eine Ven tilantriebskraft zu erzeugen, wenn das Steuerventil (das Sitzventil) geschlossen wird, um den Fluiddruck im Rad bremszylinder zu halten. Wenn die Einrichtung zur Verminde rung der Aufsetzgeschwindigkeit aktiviert wird, wenn das Steuerventil (das Sitzventil), das geöffnet war, um den Radbremszylinderdruck zu vermindern oder zu erhöhen, ge schlossen wird, um den Radbremszylinderdruck zu vermindern oder zu erhöhen, fungiert die Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit als eine Einrichtung, die die Ventilantriebsvorrichtung anweist, eine Ventilantriebskraft zu erzeugen, wenn der Radbremszylinderdruck, der vermindert oder erhöht wurde, erhöht oder vermindert wurde. - (6) Hydraulisches Bremssystem gemäß einer der vorste
henden Ausführungsformen (1) bis (5), wobei die Ventilan
triebsvorrichtung einen bewegbaren Körper aufweist, der aus
einem ferromagenetischen Material hergestellt und mit dem
Ventilkörper bewegbar ist, sowie eine Solenoidspule, die
erregt wird, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, durch
das der bewegbare Körper in die zweite Richtung bewegt
wird, die der ersten Richtung, in die der Ventilkörper
durch die Vorspanneinrichtung vorgespannt wird, entgegenge
richtet ist.
Wenn an die Solenoidspule eine Spannung angelegt wird, erfährt der bewegbare Körper eine magnetische Kraft, die in die Richtung wirkt, die der Vorspannrichtung der Vorspan neinrichtung entgegengerichtet ist, so daß der bewegbare Körper in die zweite Richtung bewegt wird, um den Ventil körper vom Ventilsitz weg zu bewegen und dadurch das Sitz ventil zu öffnen. Wenn an die Solenoidspule wenigstens wäh rend eines Bewegungsabschnitts des Ventilkörpers zum Ven tilsitz hin zum Schließen des Sitzventils eine Spannung an gelegt wird, kann die Geschwindigkeit, mit der der Ventil körper auf dem Ventilsitz aufsetzt, vermindert werden. Die in diesem Fall angelegte Spannung kann als eine Spannung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit oder zur Ab schwächung des Aufprallärms beim Aufsetzkontakt zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz betrachtet werden. - (7) Hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit
einem Rad, mit (a) einer Bremse, die einen Radbremszylinder
aufweist, der mit einem unter Druck stehenden Fluid ver
sorgt wird, um ein Rad zu bremsen, (b) einem Sitzventil,
das in einer mit dem Radbremszylinder in Verbindung stehen
den Fluidleitung angeordnet ist und einen Ventilsitz, einen
zum Ventilsitz hin und von diesem weg bewegbaren Ventilkör
per, eine Vorspanneinrichtung, die den Ventilkörper in eine
erste Richtung zum Ventilsitz hin vorspannt, in der der
Ventilkörper vom Ventilsitz weg bewegt wird, um das Sitz
ventil zu öffnen, und eine Ventilantriebsvorrichtung zur
Erzeugung einer Ventilantriebskraft aufweist, die auf den
Ventilkörper in eine der ersten Richtung entgegengesetzte
zweite Richtung wirkt, in der Ventilkörper auf den Ventil
sitz aufsetzt, um das Sitzventil zu schließen, und (c) ei
ner Sitzventilsteuervorrichtung zur Steuerung der Ventilan
triebsvorrichtung des Sitzventils, um das Sitzventil selek
tiv zu öffnen und zu schließen und dadurch den Druck des
Fluids im Radbremszylinder zu regulieren, wobei das Brems
system dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sitzventilsteu
ervorrichtung eine Einrichtung zur Verminderung der Auf
setzgeschwindigkeit aufweist, die betätigbar ist, um die
Ventilantriebsvorrichtung anzuweisen, die Ventilantriebs
kraft unmittelbar vor dem Aufsetzen des Ventilkörpers auf
dem Ventilsitz in der Weise zu vermindern, daß die vermin
derte Ventilantriebskraft kleiner ist als die Ventilan
triebskraft vor der Betätigung der Einrichtung zur Vermin
derung der Aufsetzgeschwindigkeit, um dadurch die Aufsetz
geschwindigkeit, mit der der Ventilkörper auf dem Ventil
sitz aufsetzt, zu vermindern.
Im Fall des hydraulischen Bremssystems gemäß der vor stehenden Ausführungsform (7) wird der Ventilkörper zum Ventilsitz hin bewegt und setzt auf diesen auf, wenn eine Ventilantriebskraft in der Weise erzeugt wird, daß sie auf den Ventilkörper in der zweiten Richtung wirkt, in der er sten Richtung entgegengerichtet ist, in der die Vorspann kraft der Vorspanneinrichtung auf den Ventilkörper wirkt. Durch eine Verminderung der Ventilantriebskraft wird die Geschwindigkeit der Bewegung des Ventilkörpers im wesentli chen bis auf 0 vermindert, wodurch die Bewegung des Ventil körpers zum Ventilsitz hin im wesentlichen gestoppt wird. Wenn die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung größer wird, wenn sich der Ventilkörper dem Ventilsitz nähert, kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Ventilkörpers selbst dann ver mindert werden, wenn die Ventilantriebskraft während der Bewegung des Ventilkörpers zum Ventilsitz hin konstant ge halten wird. Es wäre jedoch von Vorteil, die Ventilan triebskraft positiv zu reduzieren. Beispielsweise wäre es von Vorteil, die Ventilantriebskraft so lange auf einem re lativ hohen Wert zu halten, bis der Ventilkörper sich zu einer Position in einem kleinen Abstand vor dem Ventilsitz bewegt hat, und die Ventilantriebskraft, wenn der Ventil körper sich zu dieser Position bewegt hat, zu vermindern. In diesem Fall kann der Ventilkörper rasch zu der Position in der Nähe des Ventilsitzes bewegt und im wesentlichen un mittelbar vor dem Aufsetzen des Ventilkörpers auf dem Ven tilsitz gestoppt oder verzögert werden. - (8) Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem hy draulischen Bremssystem gemäß einer der vorstehenden Aus führungsformen (1) bis (7) und einem Regenerativbremssystem, das einen Elektromotor beinhaltet, der eine Regenerativ bremskraft erzeugt, um das Rad zu bremsen.
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 des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssy
stems unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung er
sichtlich. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemä
ßen hydraulischen Bremssystems in einer Ausführungsform,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Linearso
lenoidventilvorrichtung im hydraulischen Bremssystem von
Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung des Drucksteuer-
bzw. Druckregelbetriebs einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung
im hydraulischen Bremssystem von Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Linearso
lenoidventilvorrichtung von Fig. 2,
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das Funktionsabschnitte der
Steuer- bzw. Regeleinrichtung zeigt,
Fig. 6 ein Ablaufschema, das ein Beispiel einer durch
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung ausgeführten Hauptroutine
zeigt,
Fig. 7 ein Ablaufschema, das eine Subroutine zur Be
rechnung der Optimalwert-Spannungswerte VFapply und VFre
lease im Schritt S10 der Mauptroutine von Fig. 6 darstellt,
Fig. 8 ein Diagramm, das eine im Schritt S42 der Sub
routine von Fig. 7 verwendete Funktion MAPa angibt,
Fig. 9 ein Diagramm, das eine im Schritt S46 der Sub
routine von Fig. 8 verwendete Funktion MAPr angibt,
Fig. 10 ein Ablaufschema, das eine Unterbrechungsrouti
ne zur Berechnung des Soll-Fluiddruckwerts Pref und der
Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref darstellt,
Fig. 11 ein Diagramm, das zwei Beispiele für die Fluid
druckverminderung in Abhängigkeit von den Spannungswerten
VFapply und VFrelease zeigt, die in der Subroutine von Fig.
7 (im Schritt S10 der Hauptroutine von Fig. 6) berechnet
wurden,
Fig. 12 ein Diagramm, das ein Beispiel für die Änderung
des Soll-Fluiddrucks Pref und Beispiele für Änderungen der
Optimalwert-Spannungswerte VFapply und VFrelease zeigt, die
in der Subroutine von Fig. 7 in Abhängigkeit von der Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref berechnet wurden,
Fig. 13 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, die in
der Subroutine von Fig. 8 berechnet wurden,
Fig. 14 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines Kon
zepts zur Berechnung der Solenoidspannungswerte Vapply und
Vrelease im Schritt S14 der Hauptroutine von Fig. 7,
Fig. 15 ein Diagramm zur Erläuterung der Notwendigkeit
einer anfänglichen Erhöhung einer Fluidströmungsrate des in
den Radbremszylinder strömenden Fluids,
Fig. 16 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Ände
rung des Soll-Fluiddrucks Pref, wenn die Steuer- bzw. Rege
leinrichtung die Linearsolenoidventilvorrichtung gemäß dem
Konzept von Fig. 14 und in der Weise steuert, daß eine an
fängliche Erhöhung der Fluidströmungsrate und ein Abbau des
Restfluiddrucks im Radbremszylinder erfolgt, und Beispiele
für sich daraus ergebende Änderungen des Ausgangs
fluiddrucks Pout1, der Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref
und der Solenoidspannungswerte Vapply und Vrelease zeigt,
Fig. 17 ein Ablaufschema, das eine im Schritt S14 der
Hauptroutine von Fig. 6 ausgeführte Subroutine zur Berech
nung der Solenoidspannungswerte Vapply und Vrelease dar
stellt,
Fig. 18 ein Ablaufschema, das ein Beispiel eines Modus
zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit eines Sitzven
tils der Linearsolenoidventilvorrichtung im Schritt S124
der Subroutine von Fig. 17 zeigt;
Fig. 19 ein Diagramm, das die Abnahme der als Ergebnis
des Prozesses im Schritt S124 an die Solenoidspule angeleg
ten Spannung erläutert;
Fig. 20 ein Ablaufschema, das eine durch die vorstehen
de Steuer- bzw. Regeleinrichtung ausgeführte Antiblockier
regelungsroutine zeigt;
Fig. 21 ein Ablaufschema, das eine im Schritt S14 der
Hauptroutine von Fig. 6 bei einem hydraulischen Bremssystem
in einer zweiten Ausführungsform ausgeführte Subroutine
zeigt;
Fig. 22 ein Ablaufschema, das ein Beispiel für einen im
Schritt S207 der Subroutine von Fig. 21 ausgeführten Prozeß
zeigt;
Fig. 23 ein Ablaufschema, das ein Beispiel für einen
Modus zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit des Sitz
ventils der Linearsolenoidventilvorrichtung im Schritt S211
der Subroutine von Fig. 21 zeigt;
Fig. 24 ein Diagramm, das eine Datentabelle zur Ermitt
lung einer elektromagnetischen Vorspannkraft auf der Basis
eines Betätigungshubs und einer Solenoidspannung, die im
Schritt S251 von Fig. 22 verwendet werden, zeigt;
Fig. 25 ein Diagramm, das eine Datentabelle zur Ermitt
lung einer Solenoidspannung zur Verminderung der Aufsetzge
schwindigkeit auf der Basis eines Betätigungshubs und einer
Druckdifferenz, die im Schritt S274 von Fig. 23 verwendet
werden zeigt;
Fig. 26 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Vermin
derung der Solenoidspannung als Ergebnis des Modus von Fig.
23 zeigt;
Fig. 27 ein Ablaufschema, das eine bei einem hydrauli
schen Bremssystem in einer dritten Ausführungsform ausge
führte Subroutine zur Entleerung eines Druckabbaubehälters
bei nicht betätigtem Bremspedal zeigt; und
Fig. 28 ein Ablaufschema, das eine bei einem hydrauli
schen Bremssystem in einer vierten Ausführungsform ausge
führte Subroutine zur Entleerung des Druckabbaubehälters
bei nicht betätigtem Bremspedal zeigt.
Nachstehend erfolgt eine ausführliche Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen; es wird darauf hingewiesen,
daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzelheiten
oder Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen beschränkt
ist.
Zuerst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein hy
draulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug in einer be
vorzugten Ausführungsform dieser Erfindung schematisch dar
gestellt ist. Das Kraftfahrzeug ist ein sogenanntes Hybrid
fahrzeug, das mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Ver
brennung und einem Elektromotor als die Antriebskraftquelle
ausgestattet ist. Das Hybridfahrzeug weist ein technisch
bekanntes (nicht dargestelltes) Regenerativbremssystem auf,
sowie das vorliegende hydraulische Bremssystem. Das Regene
rativbremssystem verwendet den Elektromotor als einen Gene
rator oder als eine Lichtmaschine, der bzw. die in einem
Regenerativbremsmodus betrieben wird, um eine Regenerativ
bremskraft zu schaffen. Die durch den Generator im Regene
rativbremsmodus erzeugte elektrische Energie wird in einer
Batterie gespeichert. Genauer ausgedrückt wird die An
triebswelle des im Regenerativbremsmodus befindlichen Elek
tromotors durch die kinetische Energie des sich bewegenden
Fahrzeugs während dessen Verzögerung zwangsläufig angetrie
ben; der Elektromotor wird als Generator betrieben, um eine
elektromotorische Kraft (eine elektromotorische Re
generativkraft) zu erzeugen, die 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 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 Wei
se eine allzu starke Abnahme der in der Batterie gespei
cherten elektrischen Energiemenge zu verhindern und dadurch
die Fahrdistanz des Fahrzeugs zu vergrößern, ohne die Bat
terie durch eine externe Ladevorrichtung laden zu müssen.
Die Regenerativbremskraft ist nicht immer konstant.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beispielsweise
extrem niedrig ist, ist die Regenerativbremskraft nahezu 0.
Wenn die Batterie voll geladen ist, wird ein Betrieb des
Hybridantriebssystems des Fahrzeugs im Regenerativbremsmo
dus im allgemeinen blockiert, um eine Beschädigung der Bat
terie aufgrund einer Ladeüberlastung durch die über das Re
generativbremssystem erzeugte elektrische Energie zu ver
hindern. Solange der Betrieb des Regenerativbremssystems
blockiert wird, wird keine Regenerativbremskraft geschaf
fen. Die durch das hydraulische Bremssystem zu erzeugende
Bremskraft muß andererseits auf einen Wert gesteuert bzw.
geregelt werden, der vom Fahrzeugbediener angestrebt wird
und der nicht direkt mit der Regenerativbremskraft in Be
ziehung steht. Die hydraulische Bremskraft, die durch das
hydraulische Bremssystem erzeugt werden muß, ist daher
gleich der vom Fahrzeugbediener angestrebten Bremskraft ab
züglich der Regenerativbremskraft. Der Steuerungs- bzw. Re
gelungsmodus, in dem das hydraulische Bremssystem so ge
steuert wird, daß eine hydraulische Bremskraft gleich der
vom Fahrzeugbediener angestrebten Bremskraft abzüglich der
Regenerativbremskraft geschaffen wird, wird hierin nachste
hend als Kooperativregelungsmodus bezeichnet, welches der
Modus ist, in dem das hydraulische Bremssystem in Koopera
tion mit dem Regenerativbremssystem betrieben wird. Die vom
Fahrzeugbediener angestrebte Bremskraft kann problemlos aus
dem Betätigungszustand des Bremsbetätigungsbauteils, bei
spielsweise der Antriebskraft, der Betätigungsgröße und der
Betätigungszeit des Bremsbetätigungsbauteils ermittelt wer
den. Informationen betreffend die Regenerativbremskraft
können aus dem Regenerativbremssystem der Hybridantriebs
vorrichtung ermittelt werden.
Im Diagramm von Fig. 3 ist schematisch die Beziehung
zwischen der vom Fahrzeugbediener angestrebten Bremskraft
(der gesamten Bremskraft), der durch das Regenerativbrems
system erzeugten Regenerativbremskraft und der durch das
hydraulische Bremssystem erzeugten hydraulischen Bremskraft
angegeben. Aus dem Diagramm von Fig. 3 geht hervor, daß die
hydraulische Bremskraft und die Regenerativbremskraft mit
einem Anstieg der vom Fahrzeugbediener angestrebten Brems
kraft, die aus dem Betätigungszustand des Bremsbetätigungs
bauteils ermittelt wird, ansteigen. Im Beispiel von Fig. 3
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, der beispielsweise aus der Fahrzeuggeschwindigkeit
bestimmt wird, wird die vom Fahrzeugbediener angestrebte
gesamte Bremskraft nur noch durch eine Erhöhung der hydrau
lischen 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. 3
ist die Regenerativbremskraft zur Vereinfachung der Erläu
terung jedoch als konstant angegeben. Wenn die vom Fahr
zeugbediener angestrebte Bremskraft infolge der Abnahme der
Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, wird die Regene
rativbremskraft vermindert. Wenn die Betriebsdrehzahl des
Elektromotors infolge der Abnahme der Fahrzeuggeschwindig
keit abnimmt, kann eine verhältnismäßig große elektrische
Energie erforderlich sein, um eine ausreichend große Rege
nerativbremskraft zu erhalten; ebenso kann die Pendel
schwingung der Regenerativbremskraft zunehmen. Um diese
Nachteile zu vermeiden, wird die Regenerativbremskraft bis
auf 0 vermindert. Im Anschluß daran wird die hydraulische
Bremskraft mit der vom Fahrzeugbediener angestrebten Brems
kraft in der Weise vermindert, daß die hydraulische Brems
kraft im wesentlichen gleich der angestrebten Bremskraft
ist.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist das hydraulische
Bremssystem einen Hauptzylinder 12, eine Pumpe 14 und einen
Speicher 16 zum Speichern eines von der Pumpe 14 geliefer
ten, stark unter Druck gesetzten Arbeitsfluids auf. Der
Hauptzylinder 12 und die Pumpe 14 werden mit Fluid aus ei
nem Ausgleichbehälter 18 versorgt. Der Hauptzylinder 12
weist zwei Druckkammern F und R auf. Eine Konstant
druckquelle 20 steht mit der Druckkammer R in der Weise in
Verbindung, daß mit einer Betätigung des Bremspedals 19 ein
unter Druck gesetztes Arbeitsfluid aus der Konstant
druckquelle 20 in die Druckkammer R geliefert wird. Durch
diese konstruktive Maßnahme kann der erforderliche Betäti
gungshub des Bremspedals 19 vermindert werden.
Der Druck des im Speicher 16 gespeicherten Fluids wird
bei Bedarf durch den Betrieb der Pumpe 14 in einem bestimm
ten Bereich, beispielsweise zwischen 17 MPa und 18 MPa
(zwischen 174 kgf/cm2 und 184 kgf/cm2) gehalten. Der Spei
cher 16 ist mit einem Druckschalter versehen, so daß die
Pumpe 14 im Ansprechen auf die Schaltbetätigung (die EIN-
und AUS-Zustände) des Druckschalters mit einer bestimmten
Hysterese ein- und ausgeschaltet wird. Die Pumpe 14 und der
Speicher 16 kooperieren in der Weise, daß sie eine Kon
stantdruckquelle 20 bilden, die das Arbeitsfluid mit einem
im wesentlichen konstanten Druck zur Verfügung stellt.
Die Druckkammer F des Hauptzylinders 12 steht durch ei
ne Fluidleitung 22 mit einem Bremszylinder 24 für ein lin
kes Vorderrad 23 des Fahrzeugs und einem Bremszylinder 26
für ein rechtes Vorderrad 25 des Fahrzeugs in Verbindung.
Die Bremszylinder 24, 26 werden hierin nachstehend als FL-
Radbremszylinder 24 bzw. FR-Radbremszylinder 26 bezeichnet.
Ein Drucksensor 28 ist einen Abschnitt der Fluidleitung 22
in der Nähe der Druckkammer F angeschlossen. Der Drucksen
sor 28 hat die Funktion, den Fluiddruck Pmc in der Fluid
leitung 22 zu erfassen. Dieser Fluiddruck Pmc wird hierin
nachstehend als Hauptzylinderdruck Pmc bezeichnet. Die
Fluidleitung 22 hat zwei Abzweigungsabschnitte, die mit dem
FL- bzw. FR-Radbremszylinder 24 bzw. 26 in Verbindung ste
hen. Diese Abzweigungsabschnitte stehen zudem mit einer
Fluidleitung 40 in Verbindung, die wiederum mit dem Aus
gleichbehälter 19 in Verbindung steht. In jedem Abzwei
gungsabschnitt ist ein normalerweise geöffnetes, solenoid
betätigtes Absperrventil 30 bzw. 32 vorgesehen; zwischen
der Fluidleitung 40 und den Abzweigungsabschnitten der
Fluidleitung 22 ist des weiteren jeweils ein solenoidbetä
tigtes Absperrventil 42 bzw. 44 vorgesehen. Die Absperrven
tile 42, 44 dienen als Druckabbauventile in einem Antiblockier
regelungsmodus.
Die hintere Druckkammer R des Hauptzylinders 12 steht
durch eine Fluidleitung 48 mit einem Bremszylinder 50 für
ein linkes Hinterrad 49 des Fahrzeugs und einem Bremszylin
der 52 für ein rechtes Hinterrad 51 des Fahrzeugs in Ver
bindung. Die Bremszylinder 50, 52 werden hierin nachstehend
als RL-Radbremszylinder 50 bzw. RR-Radbremszylinder 52 be
zeichnet. Die Fluidleitung 48 hat zwei Abzweigungsabschnit
te, die mit dem RL- bzw. RR-Radbremszylinder 50 bzw. 52 in
Verbindung stehen. Die Fluidleitung 48 steht mit einer Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56, einem normalerweise ge
öffneten, solenoidbetätigten Absperrventil 58 und einem
Proportionalventil 60 in Verbindung. Das Absperrventil 58
dient als ein Druckaufbauventil in einem Antiblockierrege
lungsmodus. Ein Drucksensor 62 ist an einen Abschnitt der
Fluidleitung 48 zwischen dem Hauptzylinder 12 und der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 angeschlossen; ein Drucksen
sor 64 ist an einen Abschnitt der Fluidleitung 48 zwischen
der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 und dem Absperrven
til 58 angeschlossen. Der durch den Drucksensor 62 erfaßte
Fluiddruck wird hierin nachstehend als Eingangsfluiddruck
Pin bezeichnet, während der durch den Drucksensor 64 erfaß
te 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 28, 62, 64, die
den Hauptzylinderdruck Pmc, den Eingangsfluiddruck Pin bzw.
den Ausgangsfluiddruck Pout1 repräsentieren, werden einer
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 zugeführt. Wie es hierin
nachstehend noch beschrieben wird, hat die Steuer- bzw. Re
geleinrichtung 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 Abschnitt der Fluidleitung 48 zwischen dem Absperr
ventil 58 und dem Proportionalventil 60 in Verbindung. In
der Fluidleitung 70 ist ein solenoidbetätigtes Absperrven
til 72 angeordnet. Dieses Absperrventil 72 dient als ein
Druckabbauventil in einem Antiblockierregelungsmodus.
Eine Fluidleitung 76 steht mit einem Abschnitt der
Fluidleitung 48 zwischen der Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 und dem solenoidbetätigten Absperrventil 58 in Ver
bindung. Die Fluidleitung 76 dient dazu, die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 mit dem FL- und FR-Rad
bremszylinder 24, 26 zu verbinden. Zu diesem Zweck ist
in der Fluidleitung 76 ein normalerweise geschlossenes, so
lenoidbetätigtes Absperrventil 80 angeordnet. Zwischen den
Radbremszylinder 24 bzw. 26 und einem Abschnitt der Fluid
leitung 76 zwischen dem Absperrventil 80 und den Rad
bremszylindern 24, 26 sind normalerweise geöffnete, so
lenoidbetätigte Absperrventile 84, 88 angeordnet. Diese Ab
sperrventile 84, 88 dienen als Druckaufbauventile in einem
Antiblockierregelungsmodus.
Ein Drucksensor 88 ist an einen Abschnitt der Fluidlei
tung 76 zwischen dem Absperrventil 80 und den Absperrventi
len 84, 86 angeschlossen. Der durch den Drucksensor 88 er
faßte Fluiddruck wird hierin nachstehend als Ausgangsfluid
druck Pout2 bezeichnet. Das Ausgangssignal des Drucksensors
88 wird der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 zugeführt. Der
Ausgangsfluiddruck Pout2 wird verwendet, um zu prüfen, ob
das Ausgangssignal des Drucksensors 64 normal ist. Die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 bestimmt, daß das Aus
gangssignal des Drucksensors 64 nicht normal ist, wenn der
durch den Drucksensor 64 erfaßte Ausgangsfluiddruck Pout1
von dem durch den Drucksensor 88 erfaßten Ausgangsfluid
druck Pout2 abweicht, wenn das Absperrventil 80 geöffnet
ist. Wenn das Absperrventil 80 geöffnet ist, stehen die
beiden Drucksensoren 64, 88 miteinander in Verbindung, so
daß die Ausgangsfluiddrücke Pout1 und Pout2 im wesentlichen
gleich groß sein müssen, sofern beide Drucksensoren 64, 88
normal funktionieren. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 so ausgestaltet,
daß sie eine Anzeigevorrichtung aktiviert, die den Fahr
zeugbediener bezüglich einer Abnormität des Drucksensors
informiert, wenn die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 eine
Abnormität feststellt. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66
könnte jedoch auch so ausgestaltet sein, daß neben oder
anstelle der Aktivierung der Anzeigevorrichtung ihr Betrieb
zur Steuerung der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 blockiert
wird.
Die Solenoidspulen der solenoidbetätigten Absperrventi
le 30, 32, 42, 44, 58, 72, 80, 84 werden auf der Basis von
Befehlssignalen gesteuert, die von Steuer- bzw. Regelein
richtung 66 ausgegeben werden.
In einer Umleitung, die das normalerweise geöffnete Ab
sperrventil 58 umgeht ist ein Rückschlagventil 90 vorgese
hen; in den Umleitungen, die die solenoidbetätigten Ab
sperrventile 84, 86 umgehen, ist jeweils ein Rückschlagven
til 92 bzw. 94 vorgesehen. Jedes dieser Rückschlagventile
erlaubt eine Fluidströmung in eine Richtung vom entspre
chenden Radbremszylinder 24, 26, 50, 52 zum Hauptzylinder
12, blockiert jedoch eine Fluidströmung in die entgegenge
setzte Richtung. Die Rückschlagventile 90, 92 und 94 erlau
ben ein schnelles Zurückströmen des Fluids aus den Rad
bremszylinder 24, 26, 50, 52 zum Hauptzylinder 12, wenn das
Bremspedal 19 gelöst ist.
In der vorliegenden Ausführungsform sind Drucksensoren
110, 112 vorgesehen, um die Fluiddrücke im jeweiligen Rad
bremszylinder 24, 26 zu erfassen; des weiteren ist ein
Drucksensor 114 vorgesehen, um den an den Radbremszylindern
50, 52 angelegten Fluiddruck zu erfassen.
Darüber hinaus sind Raddrehzahlsensoren 116, 118, 120,
122 vorgesehen, um die Drehzahlen des entsprechenden Rads
23, 25, 49, 51 zu erfassen. Die Steuer- bzw. Regeleinrich
tung 66 überwacht die Schlupfzustände der Räder 23, 25, 49,
51 während der Bremsbetätigung auf der Basis der Ausgangs
signale der Raddrehzahlsensoren 116, 118, 120, 122.
In Fig. 2 ist der Aufbau der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 schematisch gezeigt. Die Linearsolenoidventil
vorrichtung 56 weist ein Druckaufbau-Linearsolenoidventil
150, ein Druckabbau-Linearsolenoidventil 152, einen Druck
abbaubehälter 154 und Rückschlagventile 156, 158 auf. Das
Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 ist in der Fluidlei
tung 48 angeordnet; das Druckabbau-Linearsolenoidventil 152
ist in einer Fluidleitung 160, die die Fluidleitung 48 mit
dem Druckabbaubehälter 154 verbindet, angeordnet. Das Rück
schlagventil 156 ist in einer Umleitung angeordnet, die das
Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 umgeht. Das Rück
schlagventil 156 erlaubt eine Fluidströmung in eine Rich
tung von den Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 zum Hauptzy
linder 12, blochiert jedoch eine Fluiddströmung in die ent
gegengesetzte Richtung. Das Rückschlagventil 158 ist in ei
ner Umleitung angeordnet, die das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 152 umgeht. Das Rückschlagventil 158
erlaubt eine Fluidströmung in eine Richtung vom Druckabbau
behälter 154 zum Hauptzylinder 12, blockiert jedoch eine
Fluidströmung in die entgegengesetzte Richtung.
Der Druckabbaubehälter 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 mit einem Hub des Kolbens 184
ändert. Der Kolben 184 erfährt durch eine Vorspanneinrich
tung in Gestalt einer Druckschraubenfeder 188 eine Vorspan
nung in eine Richtung, in der das Volumen der Fluidkammer
186 vermindert wird.
Das in der Fluidkammer 186 aufgenommene Fluid wird dem
entsprechend durch die Federkraft der Feder 188 unter Druck
gesetzt. Die Federkraft der Feder 188 ist jedoch verhält
nismäßig gering, so daß der Fluiddruck in der Fluidkammer
186, der auf der Federkraft der Feder 188 basiert, im Ver
gleich zu den Fluiddrücken im Hauptzylinder 12 und in den
Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 während der Bremsbetäti
gung verhältnismäßig niedrig ist und daher vernachlässigt
werden kann. Das Fluid, das von den Radbremszylindern 24,
26, 50, 52 abgegeben wird, um den Radbremszylinderdruck zu
vermindern, kann somit mit einer Verschiebung des Kolbens
184 gegen die Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 188 im
Druckabbaubehälter 154 aufgenommen werden. In der vorlie
genden Ausführungsform werden das Druckaufbau- und das
Druckabbau-Linearsolenoidventil 150, 152 unmittelbar vor
dem Ende des Bremsbetriebs geöffnet, so daß das in der
Fluidkammer 186 des Druckabbaubehälters 154 während des
Bremsbetriebs aufgenommene Fluid über das Druckaufbau- und
das Druckabbau-Linearsolenoidventil 150, 152 (die, sofern
es zweckmäßig erscheint, im folgenden als Linearso
lenoidventile 150, 152 bezeichnet werden) zum Hauptzylinder
12 zurückströmen kann.
Obwohl die vorgegebene Last oder die Vorspannkraft der
Druckschaubenfeder 186 relativ klein ist, kann das in der
Fluidkammer 186 aufgenommene Fluid im wesentlichen voll
ständig zum Hauptzylinder 12 zurückströmen, wenn die Line
arsolenoidventile 150, 152 unmittelbar vor dem Ende des
Bremsbetriebs geöffnet werden. Mit dieser Ausgestaltung
kann die erforderliche Vorspannkraft der Feder 188 verrin
gert und zugleich effektiv verhindert werden, daß nach dem
Bremsbetrieb Fluid in der Fluidkammer 186 bleibt. Wann nach
dem Bremsbetrieb in der Fluidkammer 186 Fluid bliebe, wäre
es schwierig, den Fluiddruck in den Radbremszylindern 24,
26, 50, 52 im nächsten Bremsbetrieb zu vermindern.
Das Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 weist ein
Sitzventil 190 und eine elektromagnetische Vorspannvorrich
tung 194 auf. Das Sitzventil 190 weist einen Ventilkörper
200, einen Ventilsitz 202, einen mit dem Ventilkörper 200
verschiebbaren Vorspannkörper 204 und eine Feder 206 auf,
die als ein elastisches Bauteil zum Vorspannen des Vor
spannkörpers 204 in eine Richtung, in der der Ventilkörper
200 zum Ventilsitz 202 hin bewegt wird, fungiert. Die elek
tromagnetische Vorspannvorrichtung 194 weist eine Solenoid
spule 210, einen aus einem Harzmaterial hergestellten Trä
ger 212 zum Tragen der Solenoidspule 210, ein erstes Ma
gnetpfaddefinitionsbauteil 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. Mit einer
Änderung der an der Solenoidspule 210 anliegenden 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 der Solenoidspule 210 anliegenden Spannung an.
Die Beziehung zwischen der Magnetkraft und der Spannung ist
bekannt. Durch eine kontinuierliche Änderung der an der So
lenoidspule 210 anliegenden Spannung kann die den Vorspann
körper 204 vorspannende Kraft entsprechend geändert werden.
Diese Vorspannkraft ist eine auf den Vorspannkörper 204
wirkende, zum zweiten Magnetpfaddefinitionsbauteil 216 hin
gerichtete Magnetkraft, die hierin nachstehend als elektro
magnetische Antriebskraft bezeichnet wird und die von der
durch die Feder 206 erzeugten Vorspannkraft zu unterschei
den ist. Die elektromagnetische Antriebskraft wirkt auf den
Ventilkörper 204 in eine der Vorspannrichtung der Vorspann
kraft der Feder 206 entgegengerichtete Richtung, d. h., in
die Richtung, in der der Ventilkörper 200 vom Ventilsitz
202 weg bewegt wird. Der Vorspannkörper 204 weist einen
sich zum zweiten Magnetpfaddefinitionsbauteil 216 hin er
streckenden Vorsprung 220 auf; das zweite Magnetpfaddefini
tionsbauteil 216 hat eine Aussparung 222, in die der Vor
sprung 220 eingreift. Die Eingriffslänge des Vorsprungs 220
in der Aussparung 222 in Bewegungsrichtung (axialer Rich
tung) des Vorspannkörpers 204 ändert sich mit einer Ände
rung der relativen axialen Position der Bauteile 204, 216
zueinander.
Der magnetische Widerstand des durch den Vorspannkörper
204 und das zweite Magnetpfadefinitionsbauteil 216 gebilde
ten Magnetpfads ändert sich mit einer Änderung der relati
ven axialen Position der Bauteile 204, 216. Die Außenum
fangsfläche des Vorsprungs 220 des Vorspannkörpers 204 und
die Innenumfangsfläche der Aussparung 222 des zweiten Ma
gnetpfaddefinitionsbauteils 216 weisen Abschnitte auf, die
einander in einem geringen Abstand gegenüberliegen. Eine
Änderung der relativen axialen Position bewirkt eine Ände
rung des Flächeninhalts der einander gegenüberliegenden Ab
schnitte der Außenumfangsfläche des Vorsprungs 220 und der
Innenumfangsfläche der Aussparung 222. Wenn die Bauteile
204, 216 einfach nur so angeordnet wären, daß sich deren
Stirnflächen in einem bestimmten Abstand gegenüberliegen,
würde eine Abnahme des axialen Abstands zwischen den Stirn
flächen der Bauteile 204, 216 als Ergebnis einer Annäherung
der Bauteile 204, 216 aneinander eine exponentielle Abnahme
des magnetischen Widerstands und einen exponentiellen An
stieg der Magnetkraft verursachen, die zwischen den Bautei
len 204, 216 wirkt. Bei dem vorliegenden Druckaufbau-
Linearsolenoidventil 150 bewirkt eine Annäherung der Bau
teile 204, 216 aneinander jedoch eine Vergrößerung des vor
stehend genannten Flächeninhalts der Umfangsflächen der
Bauteile 204, 216 und eine Zunahme des durch die Umfangs
flächen gehenden Magnetflusses sowie gleichzeitig eine Ab
nahme des durch den Abstand zwischen den Stirnflächen der
Bauteile 204, 216 gehenden Magnetflusses. Als Ergebnis kann
die Magnetkraft (die elektromagnetische Antriebskraft), die
den Vorspannkörper 204 zum zweiten Magnetpfaddefinitions
bauteil 216 hin vorspannt, ungeachtet der relativen axialen
Position der Bauteile 204, 216 im wesentlichen konstant ge
halten werden, vorausgesetzt daß die an die Solenoidspule
210 angelegte Spannung nicht zu hoch ist und konstant
bleibt. Die Vorspannkraft der Feder 206, die den Vorspann
körper 204 in eine Richtung vom zweiten Magnetpfaddefiniti
onsbauteil 216 weg vorspannt, nimmt dagegen mit einer Annä
herung der Bauteile 204, 216 aneinander zu. In Abwesenheit
einer auf der Fluiddruckdifferenz am Sitzventil 190 basie
renden, auf den Ventilkörper 200 wirkenden Kraft wird die
Bewegung des Vorspannkörpers 204 in eine Richtung zum zwei
ten Magnetpfaddefinitionsbauteil 216 hin somit dann been
det, wenn die elektromagnetische Kraft so groß wird wie die
Vorspannkraft der Feder 206.
Das Druckabbau-Linearsolenoidventil 152 ist abgesehen
von einer Feder 224, die als das elastische Bauteil fun
giert, im Aufbau im wesentlichen dem Druckaufbau-Linearso
lenoidventil 150 identisch. Die Feder 224 hat jedoch eine
Federkraft, die sich von der Federkraft der Feder 206 des
Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 unterscheidet. Zur
Kennzeichnung 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.
Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, nimmt das Druckaufbau-
Linearsolenoidventil 150 die Vorspannkraft Fp der Feder
206, eine auf der Differenz zwischen den Fluiddrücken an
den entgegengesetzten Seiten des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 basierende Druckdifferenzkraft Fd
(die, sofern es zweckmäßig erscheint, im folgenden als
Druckdifferenzkraft bezeichnet wird) sowie die mit einer
Erregung der Solenoidspule 210 erzeugte elektromagnetische
Antriebskraft Fs auf. Die Fluiddruckdifferenz zwischen den
entgegengesetzten Seiten des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 stellt die Differenz zwischen dem
Eingangsdruck Pin und dem Ausgangsdruck Pout1 dar, die
durch den jeweiligen Drucksensor 62, 64 erfaßt werden. Das
Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 wird geöffnet, indem
der Ventilkörper 200 vom Ventilsitz 202 weg bewegt wird,
wenn die Summe aus der Druckdifferenzkraft Fd und der elek
tromagnetischen Antriebskraft Fs größer wird als die Vor
spannkraft Fp der Feder 206. Ist die elektromagnetische An
triebskraft Fs 0, wird das Druckaufbau-Linearsolenoidventil
150 geöffnet, wenn die Druckdifferenzkraft Fd größer wird
als die Vorspannkraft Fp. Diese der Druckdifferenzkraft Fd
entsprechende Fluiddruckdifferenz wird hierin nachstehend
als Öffnungsdruckdifferenz des Ventils 150 bezeichnet. In
der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Öffnungsdruck
differenz des Ventils 150 etwa 3 MPa (etwa 30,6 kgf/cm2).
Wie das Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 nimmt das
Druckabbau-Linearsolenoidventil 152 die Vorspannkraft Fp,
die auf der Fluiddruckdifferenz basierende Druckdifferenz
kraft Fd sowie die elektromagnetische Antriebskraft Fs auf.
Die Öffnungsdruckdifferenz des Druckabbau-Linear
solenoidventils 152 beträgt mehr als 18 MPa (etwa
184 kgf/cm2), was dem maximalen Druck des von der Konstant
druckquelle 20 abgegebenen Fluids entspricht. Diesbezüglich
wird angemerkt, daß die Vorspannkraft der Feder 224 größer
(etwa 6-mal so groß) ist wie die Vorspannkraft der Feder
206. Im vorliegenden hydraulischen Bremssystem 10 ent
spricht der auf den Ventilkörper 200 des Druckabbau-
Linearsolenoidventils 152 anliegende maximale Fluiddruck
dem maximalen Druck des durch die Pumpe 14 unter Druck ge
setzten und im Speicher 16 aufgenommenen Fluids. Es ist im
übrigen nicht möglich, daß der durch den Hauptzylinder 12
mit einer Betätigung des Bremspedals 19 durch den Fahrzeug
bediener erzeugte Fluiddruck über den maximalen Druck im
Speicher 16 hinausgeht. Die Betätigung des Bremspedals 19
verursacht daher im allgemeinen keinen Anstieg des am Ven
tilkörper 200 des Ventils 152 anliegenden Fluiddrucks um
einen Betrag, der größer ist als die Öffnungsdruckdiffe
renz des Ventils 152.
Die Differenz zwischen den Fluiddrücken an den entge
gengesetzten Seiten des Druckabbau-Linearsolenoidventils
152 entspricht der Differenz zwischen dem Ausgangsdruck
Pout1 und einem Fluiddruck Presin im Druckabbaubehälter
154.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist an die Fluidleitung
22 ein Hubsimulator 230 angeschlossen, wodurch das Bremspe
dal 19 selbst dann betätigt werden kann, wenn die so
lenoidbetätigten Absperrventile 30, 32 geschlossen gehalten
werden, d. h., um zu verhindern, daß das Bremspedal 19 in
seiner gelösten Stellung, in der seine Betätigungsgröße im
wesentlichen 0 ist, blockiert wird. Der Hubsimulator 230
ist ein Fluidbehälter, dessen Volumen sich mit einer Bewe
gung eines Kolbens 232 ändert. Der Kolben 232 wird durch
eine Feder 234 in Richtung zu seiner nicht betätigten Stel
lung hin vorgespannt, in der das Volumen des Hubsimulators
230 am kleinsten oder 0 ist. Das Volumen des im Hub
simulator 230 aufgenommenen Fluids steigt an, wenn der
Druck (der Hauptzylinderdruck Pmc) des von der Druckkammer
F abgegebenen Fluids zunimmt, wodurch der Kolben 232 aus
seiner nicht betätigten Stellung gegen die Vorspannkraft
der Feder 234 vorgeschoben wird. Der Hubsimulator 230 ver
hindert somit eine Blockade des Bremspedals 19 oder ermög
licht die Betätigung des Bremspedals 19 selbst dann, wenn
die Absperrventile 30, 32 während eines Betriebs des hy
draulischen Bremssystems im Kooperativregelungsmodus ge
schlossen gehalten werden. Der Fahrzeugbediener, der im Ko
operativregelungsmodus das Bremspedal 19 betätigt, erfährt
dementsprechend nicht die ansonsten mögliche Überraschung
einer Blockade des Bremspedals 19. Der Raum des Hubsimula
tors 230, in dem die Feder 234 angeordnet ist, steht über
eine Fluidleitung 236 mit der Fluidleitung 40 in Verbin
dung, 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
zurückströmt, wodurch verhindert wird, daß die Fluidmenge
im hydraulischen Bremssystem 10 abnimmt.
Wenn das hydraulische Bremssystem im Kooperativrege
lungsmodus normal betrieben wird, bleiben die solenoidbetä
tigten Absperrventile 30, 32 geschlossen und das solenoid
betätigte Absperrventil 80 geöffnet, während die anderen
solenoidbetätigten Absperrventile in die in Fig. 1 gezeig
ten Zustände gebracht werden. Der FL- und der FR-Rad
bremszylinder 24, 26 werden somit nicht über die Fluid
leitung 22 mit Fluid aus der Druckkammer F des Hauptzylin
ders 12 versorgt. Wie der RL-Radbremszylinder 50 und der
RR-Radbremszylinder 52 werden auch der FL-Radbremszylinder
24 und der FR-Radbremszylinder 26 mit Fluid versorgt, das
aus der Druckkammer R über die Fluidleitungen 48, 76 zuge
führt und durch die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 ge
steuert wird. Somit werden die Fluiddrücke in allen vier
Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 durch die Linearso
lenoidventile 150, 152 gesteuert bzw. geregelt. Wenn die
Fluiddrücke in den Radbremszylindern vermindert werden,
wird das Fluid aus den Radbremszylindern abgegeben und im
Druckabbaubehälter 154 gespeichert.
Wenn das hydraulische Bremssystem im Kooperativrege
lungsmodus und in einem Antiblockierregelungsmodus betrie
ben wird, steuert die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 60 die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 und die so
lenoidbetätigten Absperrventile. Die Linearsolenoidventil
vorrichtung 56 wird im Prinzip so gesteuert, daß die Summe
aus der Regenerativbremskraft und der hydraulischen Brems
kraft gleich der vom Fahrzeugbediener angestrebten Brems
kraft ist; die solenoidbetätigten Absperrventile werden so
gesteuert, daß die Schlupfgrößen der Räder FL, FR, RL, RR
während einer Bremsbetätigung in einem bestimmten optimalen
Bereich gehalten werden. Wenn es erforderlich ist, die
Fluiddrücke in den Radbremszylinder rasch zu vermindern,
kann die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 auf eine Art
und Weise gesteuert werden, die nachstehend noch beschrie
ben wird. Im Antiblockierregelungsmodus werden die Absperr
ventile 42, 44, 58, 72, 84, 86 nach Bedarf unabhängig von
einander gesteuert; die Absperrventile 30, 32 werden dabei
geschlossen gehalten; das Absperrventil 80 wird geöffnet
gehalten. In der vorliegenden Ausführungsform werden der
Fluiddruck im RL-Radbremszylinder 50 und im RR-Rad
bremszylinder 52 und der Fluiddruck im FL-Radbremszy
linder 24 und im FR-Radbremszylinder 26 unabhängig vonein
ander gesteuert. Wenn die Fluiddrücke in den Radbremszylin
dern 24, 26, 50, 52 vermindert werden sollen, wird das vom
Radbremszylinder abgegebene Fluid über die Absperrventile
42, 44, 72 zum Hauptzylinder 12 zurückgegeben. Wenn es er
forderlich ist, den Fluiddruck rasch zu vermindern, kann
das von den Radbremszylindern 50, 52 abgegebene Fluid über
das Absperrventil 58 auch in den Druckabbaubehälter 154
strömen; gleichermaßen strömt das aus den Radbremszylindern
24, 26 abgegebene Fluid über die Absperrventile 84, 86, 80
in den Druckabbaubehälter 154. Der Antiblockierregelungsmo
dus wird an späterer Stelle ausführlich beschrieben.
Für den Fall, daß die Steuerung eines der solenoidbetä
tigten Absperrventile oder der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
66 des vorliegenden hydraulischen Bremssystems 10 versagt,
werden die Absperrventile in die in Fig. 1 gezeigten Zu
stände gebracht und die Solenoidspulen 210 der Linearso
lenoidventile 150, 152 deaktiviert. Dabei kann die Kon
stantdruckquelle 20 in Betrieb oder außer Betrieb sein.
Selbst wenn die Konstantdruckquelle 20 bei einem Ausfall
der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 außer Betrieb ist,
können durch den Hauptzylinder 12 wie bei einem gewöhnli
chen Tandem-Hauptzylinder in den Druckkammern F, R des
Hauptzylinders 12 unter Druck stehende Fluide mit im we
sentlichen dem gleichen Druckpegel erzeugt werden. Nehmen
die Absperrventile die Betriebszustände von Fig. 1 ein,
wird das durch die Druckkammer F unter Druck gesetzte Fluid
zum FL-Radbremszylinder 24 und FR-Radbremszylinder 26 ge
leitet, während das durch die Druckkammer R unter Druck ge
setzte Fluid über das Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150
zum RL-Radbremszylinder 50 und RR-Radbremszylinder 52 ge
leitet wird. Der am FL- und FR-Radbremszylinder 24, 26 an
liegende Fluiddruck ist im wesentlichen so groß wie der in
der Druckkammer F erzeugte Fluiddruck. Der an den RL- und
RR-Radbremszylindern 50, 52 anliegende Fluiddruck ist je
doch um einen Betrag, der gleich der Öffnungsdruckdifferenz
von etwa 3 MPa des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150
ist, niedriger als der in der Druckkammer R erzeugte Druck.
Somit unterscheidet sich der an den vorderen Radbremszylin
dern 24, 26 anliegende Druck von dem an den hinteren Rad
bremszylindern 50, 52 anliegenden Druck. Da die vorderen
wie auch die hinteren Radbremszylinder mit dem unter Druck
stehenden Fluid versorgt werden und der an den vorderen
Radbremszylindern 24, 26 anliegende Druck nicht niedriger
ist als der in der Druckkammer F erzeugte Druck, würde ein
Ausfall der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 nicht zu einer
wesentlichen Abnahme der gesamten Bremskraft führen. Es sei
ferner angemerkt, daß die Fahrstabilität des Fahrzeugs wäh
rend eines Bremsbetriebs bei einem Ausfall der Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 66 infolge eines niedrigeren Fluiddrucks
in den Hinterradbremszylindern 50, 52 gegenüber dem in der
Druckkammer R erzeugten Druck nicht beeinträchtigt wird.
Bei einem Ausfall der Konstantdruckquelle 20, was zur
Folge hätte, daß in der Druckkammer R kein unter Druck ste
hendes Fluid erzeugt wird, kann die Steuer- bzw. Regelein
richtung 66 alle solenoidbetätigten Absperrventile und die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 deaktivieren. In diesem
Fall wird das hydraulische Bremssystem in derselben Art und
Weise betrieben, wie wenn die Konstantdruckquelle 20 auf
grund eines Ausfalls der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66
außer Betrieb gesetzt wird, wie es vorstehend beschrieben
wurde. Da die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 jedoch nor
mal arbeitet, kann sie die solenoidbetätigten Absperrventi
le und die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in der norma
len Art und Weise steuern. In diesem Fall ist die erforder
liche Betätigungsstärke des Bremspedals 19 jedoch größer,
und zwar um einen Betrag, der der Menge des unter Druck
stehenden Fluids entspricht, die im Normalfall von der Kon
stantdruckquelle 20 zur Druckkammer R des Hauptzylinders 12
geliefert wird. Um in diesem Fall die erforderliche Betäti
gungsgröße des Bremspedals 19 zu minimieren, wäre es von
Vorteil, zwischen der Fluidleitung 22 und dem Hubsimulator
230 ein normalerweise geöffnetes, solenoidbetätigtes Ab
sperrventil vorzusehen, so daß dieses Absperrventil bei ei
nem Ausfall der Konstantdruckquelle 20 geschlossen wird, um
zu verhindern, daß Fluid in den Hubsimulator 230 strömt.
Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 besteht im wesent
lichen aus einem Computer mit einem Festwertspeicher (ROM),
einem Direktzugriffsspeicher (ROM) und einer Verarbeitungs
einheit (PU). Der Festwertspeicher (ROM) speichert ver
schiedene Programme, die beispielsweise die Programme zur
Ausführung der Hauptroutine von Fig. 6, der Subroutinen von
Fig. 7, 10 und 17 sowie der Subroutinen von Fig. 18 und 20
beinhalten. Der Festwertspeicher (ROM) speichert ferner Da
tentabellen, wie z. B. die Datentabelle von Fig. 14.
Zunächst wird auf das Blockdiagramm von Fig. 5 Bezug
genommen, in dem die funktionellen Abschnitte der Steuer-
bzw. Regeleinrichtung 66 gezeigt sind, die die Aufgabe ha
ben, die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 zur Steuerung
bzw. Regelung der Fluiddrücke in den verschiedenen Ab
schnitten des hydraulischen Bremssystems zu steuern. Die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 weist einen Optimalwert-
Steuerungsabschnitt 300 und einen Regelungsabschnitt 302
zur Steuerung der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 auf.
Der Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300 ist so ausgestal
tet, daß er einen angestrebten Fluiddruck Pref aufnimmt,
der dem Soll-Fluiddruck der Fluiddruckregelung durch die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 entspricht. In der vor
liegenden Ausführungsform wird der Soll-Fluiddruck Pref er
mittelt, indem der Fluiddruck, der der durch das Regenera
tivbremssystem erzeugten Bremskraft entspricht, von dem
durch den Drucksensor 34 erfaßten Fluiddruck, d. h., vom
Hauptzylinderdruck Pmc, der die vom Fahrzeugbediener ange
strebte Bremskraft repräsentiert, subtrahiert wird. Wie es
nachstehend noch beschrieben wird, kann die Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 66 bei Bedarf eine spezielle Steuerung der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 ausführen, die sich von
derjenigen durch den Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300
und den Regelungsabschnitt 302 ausgeführten Steuerung un
terscheidet.
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, die dazu
dienen, einen Steuerungsfehler error oder eine Differenz
zwischen dem Soll-Fluiddruck Pref und dem Ausgangs
fluiddruck Pout1 zu beseitigen. Die Steuer- bzw. Regelein
richtung 66 kann somit sowohl die Optimalwertsteuerung als
auch die Regelung des Ausgangsfluiddrucks Pout1 ausführen.
Bezugnehmend auf das Ablaufschema von Fig. 6 wird an
schließend die Hauptroutine beschrieben, die von der Steu
er- bzw. Regeleinrichtung 66 gemäß dem im ROM gespeicherten
Programm ausgeführt wird. Die Hauptroutine beginnt mit dem
Schritt S10, der eine Subroutine zur Berechnung des Opti
malwert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply und des Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease darstellt. Diese
Subroutine im Schritt S10 wird, wie es nachstehend unter
Bezugnahme auf das Ablaufschema von Fig. 7 ausführlich be
schrieben wird, durch den Optimalwert-Steuerungsabschnitt
300 ausgeführt. Auf den Schritt S10 folgt der Schritt S12,
der 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. Die
se Subroutine wird vom Regelungsabschnitt 302 ausgeführt,
um durch eine im allgemeinen durchgeführte PID-Regelung
(eine Kombination aus Proportional-, Integral- und Diffen
tial-Regelungen) oder eine 1-Regelung (Integral-Regelung)
den Steuerungsfehler error zu beseitigen. Dann geht die
Routine zum Schritt S14, der eine Subroutine zur Berechnung
der an die Solenoidspule 210 des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 anzulegenden Druckaufbau-Solenoid
spannung Vapply und der an die Solenoidspule 210 des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 anzulegenden Druckab
bau-Solenoidspannung Vrelease darstellt. Die Subroutine im
Schritt S14 wird ausgeführt, wie es hierin nachstehend un
ter Bezugnahme auf das Ablaufschema von Fig. 17 ausführlich
beschrieben wird.
In der Subroutine von Schritt S14 entspricht die Druck
aufbau-Solenoidspannung Vapply der Summe aus dem Optimal
wert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply und dem Regelungs-
Druckaufbau-Spannungswert VBapply. Wenigstens einer dieser
Spannungswerte VFapply und VBapply kann 0 sein. Unter be
stimmten Umständen wird der Solenoidspannungswert Vapply
jedoch nicht so berechnet, daß er gleich der vorstehend ge
nannten Summe ist; dies wird hierin nachstehend ausführlich
beschrieben. Ähnlicherweise entspricht der Druckabbau-
Solenoidspannungswert Vrelease der Summe aus dem Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease und dem Regelungs-
Druckabbau- Spannungswert VBrelease. Wenigstens einer die
ser Spannungswert VFrelease und VBrelease kann 0 sein. Un
ter bestimmten Umständen wird der Solenoidspannungswert
Vrelease jedoch nicht so berechnet, daß er gleich der vor
stehend genannten Summe ist; dies wird hierin nachstehend
ausführlich beschrieben.
Auf den Schritt S14 folgt der Schritt S15, in dem be
stimmt wird, ob während eines Antiblockierregelungsmodus
des hydraulischen Bremssystems ein Betrieb zur raschen
Druckverminderung gewählt wird. Wenn im Schritt S15 eine
negative Antwort (NEIN) erhalten wird, geht die Routine zum
Schritt S18, wobei der Schritt S16 übersprungen wird. Im
Schritt S18 wird die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply an
die Solenoidspule des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150
und die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease an die So
lenoidspule des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 ange
legt. Wenn im Schritt S15 eine positive Antwort (JA) erhal
ten wird, d. h., wenn während des Antiblockierregelungsmodus
der Betrieb zur raschen Druckverminderung gewählt wird,
folgt der Schritt S16, in dem die Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply auf 0 vermindert und die Druckab
bau-Solenoidspannung Vrelease auf den maximalen Wert Vmax
angehoben wird (dies wird noch erläutert). In diesem Fall
wird die Solenoidspule 210 des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 nicht erregt, wohingegen an die
Solenoidspule 210 des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152
die maximale Spannung Vmax angelegt wird. Wenn während des
Antiblockierregelungsmodus der Betrieb zur raschen Druck
verminderung gewählt wird, kann das von dem entsprechenden
Radbremszylinder 24, 26, 50, 52 abgegebene Bremsfluid somit
nicht nur über die solenoidbetätigten Absperrventile 72,
42, 44 zum Ausgleichbehälter 18 sondern über die solenoid
betätigten Absperrventile 58, 84, 86 auch zum Druckabbaube
hälter 154 strömen.
Unter Bezugnahme auf das Ablaufschema von Fig. 7 wird
anschließend die Subroutine von Schritt S10 von Fig. 6 zur
Berechnung des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswerts und
des Optimalwert-Druckabbau-Spannungswerts VFapply und VFre
lease beschrieben. Die Subroutine von Fig. 7 beginnt mit
dem Schritt S20, in dem bestimmt wird, ob eine Änderungs
größe dPref eines Soll-Fluiddrucks Pref (der berechnet
wird, wie es hierin nachstehend noch beschrieben wird) wäh
rend einer bestimmten Zeitdauer (6 ms in dieser Ausfüh
rungsform, wie es hierin nachstehend unter Bezugnahme auf
die Unterbrechungsroutine von Fig. 10 beschrieben wird) ein
positiver Wert ist, d. h., ob der Soll-Fluiddruck ansteigt.
Wenn im Schritt S20 eine positive Antwort (JA) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S22, in dem bestimmt
wird, ob ein Flag startFlag auf 0 gesetzt ist. Wenn im
Schritt S22 eine positive Antwort (JA) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S24, in dem 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 Antwort (NEIN) erhalten wird, geht die Sub
routine zum Schritt S40, wobei der Schritt S24 übersprungen
wird. Die Hauptroutine von Fig. 6 beinhaltet einen (nicht
dargestellten) Initialisierungsschritt, in dem das Flag
startFlag am Anfang auf 0 zurückgesetzt wird. Wenn im
Schritt S20 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird,
geht die Subroutine zum Schritt S26, in dem bestimmt wird,
ob die Änderungsgröße dPref des Soll-Fluiddrucks Pref ein
negativer Wert ist, d. h., ob der Soll-Fluiddruck Pref ab
nimmt. Wenn im Schritt S26 eine positive Antwort (JA) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt S28, in dem
bestimmt wird, ob das Flag startFlag auf 0 gesetzt ist.
Wenn im Schritt S28 eine positive Antwort (JA) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S30, in dem einer An
fangsdruckabbau-Variablen Pinitr der Soll-Fluiddruck Pref
zugewiesen und das Flag startFlag auf 1 gesetzt wird. Auf
den Schritt S30 folgt der Schritt S40. Wenn im Schritt S26
oder S28 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S40, wobei der Schritt S30 über
sprungen 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 Druckabbaubetrieb befindet. Wenn im Schritt
S40 eine positive Antwort (JA) erhalten wird, geht die Sub
routine zum Schritt S42, in dem ein Optimalwert-
Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca gemäß der vorliegenden
Gleichung (1) berechnet wird:
VFca ← MAPa(Pin-Pout1) (1)
In der vorstehenden Gleichung stellt MAPa eine Funktion
dar, die mit einem Faktor (Pin-Pout1) multipliziert wird,
um das Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca zu
ermitteln. Der Faktor (Pin-Pout1) wird als eine Druck
aufbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffa bezeichnet. Ein Beispiel
der Funktion MAPa ist in dem Diagramm von Fig. 8 angegeben.
In diesem Beispiel ist die Funktion MAPa so formuliert, 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-
Spannungsinkrement VFca gleich einem minimalen Optimalwert-
Druckaufbau-Spannungswert VFmina ist, wenn die Differenz
Pdiffa gleich einer maximalen Differenz Pdiffmaxa ist. Die
se maximale Differenz Pdiffmaxa ist gleich der Öffnungs
druckdifferenz (= 3MPa) des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150. Der maximale Optimalwert-
Druckaufbau-Spannungswert VFmaxa wird so bestimmt, daß die
auf den Vorspannkörper 204 wirkende elektromagnetische An
triebskraft Fs, die 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 Fp der
Feder 206 ist, die auf den Vorspannkörper 204 wirkt, wenn
der Ventilkörper 200 auf dem 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 po
sitive Antwort (JA) erhalten wird) berechnet, so daß das
Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca für den nächsten Druck
aufbaubetrieb der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 ver
wendet wird.
Wenn im Schritt S40 eine negative Antwort (NEIN) erhal
ten wird, geht die Subroutine zum Schritt S44, in dem be
stimmt wird, ob die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply ein
positiver Wert ist, d. h., ob sich die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in einem Druckaufbaubetrieb be
findet. Wenn im Schritt S44 eine positive Antwort (JA) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt S46, in dem
ein Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr gemäß
der vorliegenden Gleichung (2) berechnet wird:
VFcr ← MAPr(Pout1-Pres) (2)
In der vorstehenden Gleichung stellt MAPr eine Funktion
dar, die mit einem Faktor (Pout1- 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019836586 00004 99880Pres) multipliziert
wird, um das Inkrement VFcr zu erhalten. Der Faktor
(Pout1-Pres) wird hierin nachstehend als eine Druckbau-
Fluiddruckdifferenz Pdiffr bezeichnet. Pres repräsentiert
den Fluiddruck im Druckabbau-Behälter 154, der gleich dem
Atmosphärendruck ist. Ein Beispiel der Funktion MAPr ist in
dem Diagramm von Fig. 9 angegeben. In diesem Beispiel ist
die Funktion MAPr so formuliert, daß das Optimalwert-
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, wäh
rend 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 18MPa) des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152. Die maximale Optimal
wert-Druckabbau-Spannung VFmaxr wird so bestimmt, daß die
auf den Vorspannkörper 204 wirkende elektromagnetische An
triebskraft Fs, die auf dem durch die Solenoidspule 210 des
Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 bei einer Erregung der
Solenoidspule 210 mit der maximalen Optimalwert-Druckabbau-
Spannung VFmaxr erzeugten Magnetfeld basiert, gleich der
Vorspannkraft Fp der Feder 220 ist, die auf den Vorspann
körper 204 wirkt, wenn der Ventilkörper 200 auf dem Ventil
sitz 202 sitzt. Das Optimalwert-Druckabbau-
Spannungsinkrement VFcr wird somit im Schritt S46 im Ver
lauf eines Druckaufbaubetriebs der Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 (wenn im Schritt S44 eine
positive Antwort erhalten wird) berechnet, so daß das Span
nungsinkrement 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 Antwort (NEIN) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S47, wobei der
Schritt S46 übersprungen wird. Der Schritt S47 wird durch
geführt, 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 positive Antwort (JA) erhal
ten wird, geht die Subroutine zum Schritt S48, in dem dem
optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca eine Span
nung 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.
15 beschrieben. Auf den Schritt S48 folgt der Schritt S50.
Wenn im Schritt S47 eine negative Antwort (NEIN) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S50, wobei der
Schritt S48 übersprungen wird. Im Schritt S50 wird der Op
timalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply oder der Opti
malwert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease gemäß der fol
genden Gleichung (3) bzw. (4) berechnet:
VFapply ← GAINa.(Pref-Pinita)+VFca (3)
VFrelease ← GAINr.(Pinitr-Pref)+VFcr (4)
In den vorstehenden Gleichungen (3) und (4) stellen
GAINa und GAINr Koeffizienten dar, die bestimmte positive
Konstanten sind.
Anschließend wird auf das Ablaufschema von Fig. 10 Be
zug genommen, in dem die Unterbrechungsroutine zur Be
rechnung des vorstehend erwähnten Soll-Fluiddrucks Pref und
der vorstehend erwähnten Soll-Fluiddruckänderungsgröße
dPref beschrieben wird. Die Subroutine beginnt mit dem
Schritt S80, in dem 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 dem die
Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref des Soll-Fluiddrucks
Pref gemäß der vorliegenden Gleichung (5) berechnet wird:
dPref ← Pref-prevPref (5)
In der vorstehenden Gleichung (5) repräsentiert
prevPref den vorherigen Wert des Soll-Fluiddrucks Pref, der
im vorherigen Ausführungszyklus der Unterbrechungsroutine
von Fig. 10 im Schritt S80 berechnet wurde. Auf den Schritt
S82 folgt der Schritt S84, in dem der im Schritt S80 im mo
mentanen Ausführungszyklus der Unterbrechungsroutine be
rechnete Soll-Fluiddruck auf den vorherigen Wert prevPref
des Soll-Fluiddrucks Pref gesetzt wird. Die Unterbrechungs
routine von Fig. 10 wird während des Bremsbetriebs des
Fahrzeugs, während dessen das Bremspedal 19 betätigt ist,
in einem Zeitintervall von 6 ms wiederholt. Der Soll-
Fluiddruck Pref und die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref
werden somit in einem Zeitintervall von 6 ms während der
Bremsbetätigung berechnet; die Änderungsgröße dPref ent
spricht somit einer Änderungsrate des Soll-Fluiddrucks
Pref.
Der Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease wird
an die Solenoidspule 210 des Druckabbau-Linearsolenoidven
tils 152 angelegt, um das Linearsolenoidventil 152 geöffnet
zu halten, d. h. im Druckabbaubetrieb zu halten, selbst wenn
die Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr deutlich geringer
ist. Genauer gesagt nimmt die auf das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 152 wirkende, auf dem Fluiddruck ba
sierende Kraft Fd, durch die das Ventilbauteil 200 vom Ven
tilsitz 202 weg bewegt wird, mit einer Abnahme der Druckab
bau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr ab. Wenn die Fluiddruckdif
ferenz Pdiffr verhältnismäßig groß ist, ist der Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswert Vrelease, der an die So
lenoidspule 210 des Ventils 152 anzulegen ist, um das Ven
til 152 im geöffneten Zustand oder im Druckabbaubetrieb zu
halten, verhältnismäßig klein. Wenn die Druckabbau-
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. 11 zeigen zwei Bei
spiele für einen Druckabbaubetrieb, in dem die Anfangswerte
der Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr verschieden sind.
In diesen Beispielen wird der Ausgangsfluiddruck Pout1 der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 mit der jeweiligen Rate
schließlich bis auf den Atmosphärendruckpegel vermindert.
Wie es in den Diagrammen durch eine Strich-Punkt-Linie ge
zeigt ist, ist der Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert
VFrelease in den beiden Beispielen gleich groß, wenn die
Druckabbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffr in den beiden Bei
spielen gleich groß ist. Am Ende des Druckabbaubetriebs
sind die Fluiddruckdifferenzen Pdiffr 0 und die Optimal
wert-Druckabbau-Spannungswerte VFrelease gleich dem maxima
len 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 an den beiden Anschlüssen des Druck
aufbau-Linearsolenoidventils 150 während der Bremsbetäti
gung variieren, während der Fluiddruck des Druckabbau-
Linearsolenoidventils 152 konstant (gleich dem Behälter
druck Pres) gehalten wird.
In den Diagrammen von Fig. 8 und 9 sind die Funktionen
MAPa und MAPr so formuliert, daß das Optimalwert-
Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca und das Optimalwert-
Druckabbau-Spannungsinkrement VFcr mit der Druckaufbau-
Fluiddruckdifferenz Pdiffa bzw. der Druckabbau-
Fluiddruckdifferenz Pdiffr linear abnehmen. D.h., die Funk
tionen MAPa und MAPr werden jeweils durch eine gerade Linie
repräsentiert. Die Funktionen MAPa und MAPr sind linear, da
das Druckaufbau- und Druckabbau-Linearsolenoidventil 150,
152 in einem bestimmten Spannungsbereich betrieben werden,
in dem die auf den Vorspannkörper 204 wirkende Magnetkraft
im wesentlichen proportional zu der an der Solenoidspule
210 anliegenden Spannung ist. Die durch die Solenoidspule
erzeugte Magnetkraft ist im allgemeinen jedoch proportional
zum Quadrat der an der Solenoidspule anliegenden Spannung.
Wenn die auf den Vorspannkörper 204 wirkende Magnetkraft
nicht als im wesentlichen proportional zu der an der So
lenoidspule 210 anliegenden Spannung betrachtet werden
kann, werden die Schritte S40 bis S46 in der Subroutine von
Fig. 7 weggelassen; der Schritt S50 wird derart abgewan
delt, daß der Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply
und der Optimalwert-Druckabbau-Spannungswert VFrelease
nicht gemäß den vorstehend angegebenen Gleichungen (3) und
(4) sondern gemäß den folgenden Gleichungen (6) und (7) be
rechnet werden,
VFapply ← GAINa'.√(Pdiffmaxa-Pdiffa)+VFmaxa (6)
VFrelease ← GAINr'.√(Pdiffmaxr-Pdiffr) (7)
VFrelease ← GAINr'.√(Pdiffmaxr-Pdiffr) (7)
Wenn der Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply
gemäß der Gleichung (3) berechnet wird, kann sich das Opti
malwert-Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca während der
Bremsbetätigung ändern, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Tat
sächlich ist die Druckaufbau-Fluiddruckdifferenz Pdiffa im
allgemeinen jedoch verhältnismäßig klein. Daher wird die
Genauigkeit der Fluiddruckregelung durch das Druckaufbau-
Linearsolenoidventil 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. 12 Bezug genommen,
in dem ein qualitatives Beispiel für eine Änderung des
Soll-Fluiddrucks Pref und Beispiele für Änderungen des Op
timalwert-Druckaufbau-Spannungswerts VFapply und des Opti
malwert-Druckabbau-Spannungswerts VFrelease gezeigt werden,
die auf der Basis einer Änderung des Soll-Fluiddrucks Pref
berechnet werden. Der Soll-Fluiddruck Pref beginnt am Zeit
punkt t1 von 0 aus anzusteigen. Der Soll-Fluiddruck Pref
steigt während des Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t1 und
einem Zeitpunkt t2 kontinuierlich an und bleibt während des
Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt t2 und einem Zeitpunkt t3
konstant. Der Soll-Fluiddruck Pref nimmt während des Zeit
raums zwischen dem Zeitpunkt t3 und einem 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. 12 so an
gegeben, daß sie während des Zeitraums t2 bis t3 0 sind.
Wenn der Soll-Fluiddruck Pref sich so ändert, wie es in
Fig. 12 gezeigt ist, wird der Anfangsdruckaufbau-Variablen
Pinita am Zeitpunkt t1 der Wert Pref zugewiesen, da am
Zeitpunkt t1 der Schritt S24 ausgeführt wird, sofern im
Schritt S20 und im Schritt S22 der Subroutine von Fig. 7
eine positive Antwort (JA) erhalten wird. Des weiteren wird
der Anfangsdruckabbau-Variable Pinitr am Zeitpunkt t3 der
Soll-Fluiddruck Pref zugewiesen, da am Zeitpunkt t3 der
Schritt S30 ausgeführt wird, sofern in den Schritten S20
und S26 eine negative bzw. eine positive Antwort erhalten
wird. Im Diagramm für den Optimalwert-Druckaufbau-Span
nungswert VFapply in Fig. 12 ist der Wert des zweiten
Glieds (d. h., des Optimalwert-Druckaufbau-Spannungsinkre
ments VFca) der vorstehenden Gleichung (3) durch die
schraffierte rechteckige Fläche angegeben, während der Wert
des ersten Glieds (d. h., GAINa.(Pref-Pinita)) der Glei
chung (3) durch eine nicht-schraffierte dreieckige Fläche
angegeben ist. Im Diagramm für den Optimalwert-Druckabbau-
Spannungswert VFrelease ist der Wert des zweiten Glieds
(d. h., des Optimalwert-Druckabbau-Spannungsinkrements VFcr)
der vorstehenden Gleichung (4) durch eine schraffierte
rechteckige Fläche angegeben, während der Wert des ersten
Glieds (d. h., GAINr.(Pinitr-Pref)) der Gleichung (4)
durch eine nicht schraffierte dreieckige Fläche angegeben
ist. Wenn sich der Soll-Fluiddruck Pref ändert, wie es in
Fig. 12 mit der Strich-Punkt-Linie angegeben ist, ändern
sich die Spannungswerte VFapply und VFrelease so, wie es
mit den Strich-Zwei-Punkt-Linien angegeben ist, da sich die
Werte der ersten Glieder der Gleichungen (3) und (4) 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 Steuerungs- bzw.
Regelungsstabilität und ein zufriedenstellendes Ansprech
verhalten ermöglicht, besteht dennoch die Möglichkeit, daß
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 häufige Druckaufbau-
und Druckabbaubetriebe erleidet, die zu einem relativ hohen
Verbrauch elektrischer Energie durch die Solenoidspulen 210
des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 und des Druckab
bau-Linearsolenoidventils 152 führen, was zur Folge hätte,
daß in der Batterie weniger elektrische Energie gespeichert
wird, die zur Steuerung der Linearsolenoidventilvorrichtung
56 und zum Betrieb des Elektromotors verwendet werden kann.
Eine Abnahme der in der Batterie gespeicherten elektrischen
Energie führt zu einer Abnahme der durch den Elektromotor
erreichten Fahrdistanz des Hybridfahrzeugs. Um diese uner
wünschte Möglichkeit bzw. diesen Nachteil aufgrund häufiger
Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe zu vermeiden, ist die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 ferner so ausgestaltet,
daß sie so lange in einem Druckhaltebetrieb gehalten wird,
wie der Ausgangsfluiddruck Pout1 der Linearsolenoidventil
vorrichtung 56 in einem bestimmten ungeregelten Band oder
einer bestimmten ungeregelten Zone bleibt, das bzw. die
durch einen oberen und unteren Grenzwert definiert ist, die
relativ eng am Soll-Fluiddruck Pref liegen. Die Zahl der
abwechselnden Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 läßt sich demnach dadurch
verringern, daß der Ausgangsfluiddruck Pout1 konstant ge
halten wird, sofern er relativ nah am Soll-Fluidruck Pref
liegt. Dabei kann ein Anheben des Regelungsfaktors zur Ver
besserung des Ansprechverhaltens jedoch eine Steuerungs-
bzw. Regelungsverzögerung verursachen, die dazu führen
kann, daß die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 unter ei
ner unerwünschten Pendelschwingung leidet, wobei der Aus
gangsfluiddruck Pout1 über die Breite des ungeregelten
Bands hinaus schwingt, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Ande
rerseits kann eine Vergrößerung der Breite des ungeregelten
Bands oder eine Verminderung des Regelungsfaktors zur Ver
hinderung der vorstehend erwähnten Pendelschwingung in ei
ner niedrigeren Genauigkeit bei der Regelung des Fluid
drucks (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
Druckabbaumodi der Linearsolenoidventilvorrichtung 56, wo
bei gleichzeitig eine zufriedenstellende Genauigkeit bei
der Regelung des Fluiddrucks durch die Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 gewährleistet ist.
Die gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung ausge
staltete Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 führt den Schritt
S14 der Hauptroutine von Fig. 6 aus, um den vorstehend ge
nannten Nachteil zu beheben, d. h., um die solenoidbetätigte
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in der Weise zu steuern,
daß keine häufigen Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe
stattfinden und gleichzeitig eine ausreichend hohe Genauig
keit bei der Regelung des Fluiddrucks gewährleistet wird.
Fig. 14 zeigt ein Konzept für die Prozesse im Schritt S14
zur Berechnung der Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply und
der Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease, die an die So
lenoidspule 210 der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 an
zulegen sind. Wie es in Fig. 14 gezeigt ist, wird der Be
triebsmodus 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 ist, der größer ist als ein erster bestimm
ter Schwellenwert dPth1 (positiver Wert) ist, wie es durch
[1] in Fig. 14 angegeben ist, befindet sich die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in einem Druckaufbau- oder
Druckhaltebetrieb, je nachdem, ob der Steuerungsfehler er
ror positiv oder negativ ist, wie es in Fig. 14 angegeben
ist. Wenn die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref zwischen
dem Schwellenwert dPth1 und einem zweiten bestimmten
Schwellenwert dPth2 (einem negativen Wert) liegt, wie es
durch [2] in Fig. 14 angegeben ist, befindet sich die Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 in einem Druckaufbaubetrieb,
wenn der Steuerungsfehler error größer ist als ein bestimm
ter oberer Grenzwert err1, in einem Druckabbaubetrieb, wenn
der Steuerungsfehler error kleiner ist als ein bestimmter
unterer Grenzwert err2, und in einem Druckhaltebetrieb,
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. 14 angegeben ist, befindet sich die
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in einem Druckhaltebe
trieb oder in einem Druckabbaubetrieb, je nachdem, ob der
Steuerungsfehler error positiv oder negativ ist, wie es in
Fig. 14 gezeigt ist.
In dem in Fig. 14 durch [1] angegebenen Bremsbetrieb
weist der Soll-Fluiddruck Pref eine im allgemeinen zuneh
mende Tendenz auf. In diesem Bremsbetrieb [1] befindet sich
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druckaufbau- oder
Druckhaltebetrieb, so daß der Ausgangsfluiddruck Pout1 der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 mit dem Soll-Fluiddruck
Pref zusammenfällt. In dem in Fig. 14 durch [3] angegebenen
Bremsbetrieb weist der Soll-Fluiddruck Pref eine im allge
meinen abnehmende Tendenz auf. In diesem Bremsbetrieb [3]
befindet sich die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im
Druckabbau- oder Druckhaltebetrieb. Im Bremsbetrieb [1], in
dem die Soll-Druckänderungsgröße dPref größer ist als 0,
fällt der Ausgangsfluiddruck Pout1, der über den Soll-
Fluiddruck Pref hinaus ansteigen könnte, schließlich mit
dem Soll-Fluiddruck Pref zusammen, da der Soll-Fluiddruck
Pref über den Ausgangsfluiddruck Pout1 hinaus ansteigt,
während die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 im Druckhal
tebetrieb gehalten wird, um den Ausgangsfluiddruck Pout1
konstant zu halten. Somit muß die Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 im Bremsbetrieb [1] nicht in den Druckab
baubetrieb geschaltet werden. Im Bremsbetrieb [3], in dem
die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref kleiner als 0 ist,
muß die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 aus einem ähnli
chen Grund, wie es vorstehend bezüglich dem Bremsbetrieb
[1] erläutert wurde, nicht in den Druckaufbaubetrieb ge
bracht werden. In den Bremszuständen [1] und [3] ist die
Zahl der Druckaufbau- und Druckabbaubetriebe der Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 gemäß dem in Fig. 14 dargestell
ten Konzept verglichen mit der Zahl der Druckaufbau- und
Druckabbaumodi des herkömmlichen Hydraulischen Bremssystems
deutlich niedriger. Dementsprechend muß den Solenoidspulen
210 der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 weniger elektri
sche 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 Druckhaltebetrieb 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 Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 zur Steue
rung der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in der Weise,
wie es in Fig. 14 gezeigt ist, eine Verminderung der erfor
derlichen elektrischen Energie zur Steuerung der Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 ermöglicht, ist die Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 66, wie es hier nachstehend beschrieben
wird, ferner so ausgestaltet, daß (i) eine Verzögerung der
Bremswirkung minimal gehalten wird, (ii) ein Bremsschleifen
minimal gehalten wird, (iii) der Druckabbaubehälter 154
entleert wird, und (iv) der Aufprall zwischen dem Ventil
körper 200 und dem Ventilsitz 202 des Sitzventils 190 des
Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 und des Druckabbau-
Linearsolenoidventils 152 abgeschwächt wird. Die Abschwä
chung des Aufpralls wird durch eine Verminderung der Auf
setzgeschwindigkeit bewerkstelligt, mit der der Ventilkör
per 200 auf dem Ventilsitz 202 aufsetzt.
Die Maßnahme zur Minimierung der Verzögerung der Brems
wirkung wird zuerst erläutert. Das Diagramm von Fig. 15
zeigt einen linearen Anstieg des Soll-Fluiddrucks Pref von
0 aus als Folge der am Zeitpunkt ti (an dem der Soll-
Fluiddruck Pref 0 ist) eingeleiteten Betätigung des Brems
pedals 19. Das Diagramm zeigt ferner die Änderungen des
Ausgangsfluiddrucks Pout1 der Linearsolenoidventilvor
richtung 56 und eines Fluiddrucks Pwc im Radbremszylinder
24, 26, 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 19 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. Des weiteren kann der Ausgangsfluiddruck Pout1
nicht in der Weise geregelt werden, daß er genau dem Soll-
Fluiddruck Pref folgt, wenn das Druckaufbau-
Linearsolenoidventil 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 Steuer- bzw. Regeleinrich
tung 66 so ausgestaltet, daß die Fluidströmungsrate in den
Radbremszylinder in der Anfangsphase der Bremsbetätigung
angehoben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die vorste
hend genannte Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung
der Fluidströmungsrate als das Optimalwert-Druckaufbau-
Spannungsinkrement VFca verwendet wird, wenn die Soll-
Fluiddruckänderungsgröße dPref ein positiver Wert und der
Soll-Fluiddruck Pref gleich oder niedriger ist als der be
stimmte Schwellenwert Pth, wie es vorstehend bezüglich des
Schritts S47 der Subroutine von Fig. 7 beschrieben wurde.
Die Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung der
Fluidströmungsrate ist eine bestimmte Konstante, die größer
ist als das Spannungsinkrement VFca, das in Abhängigkeit
von der Funktion MAPa von Fig. 8 berechnet wurde. Wenn die
Spannung VFcainc zur anfänglichen Erhöhung der Fluidströ
mungsrate verwendet wird, d. h., wenn im Schritt S47 eine
positive Antwort (JA) erhalten wird, ist die Druckaufbau-
Fluiddruckdifferenz Pdiffa (Pin-Pout1) relativ klein und
das durch die Funktion MAPa bestimmte Optimalwert-
Druckaufbau-Spannungsinkrement VFca dementsprechend groß.
In Anbetracht dieser Tatsache wird die Spannung VFcainc zur
anfänglichen Erhöhung der Fluidströmungsrate so bestimmt,
daß sie größer ist als der maximale Wert VFmaxa des Opti
malwert-Druckaufbau-Spannungswert VFmax, siehe Fig. 8. Wenn
die Soll-Fluiddruckänderungsgröße dPref kleiner als 0 oder
der Soll-Fluiddruck größer wird als der bestimmte Schwel
lenwert Pth, d. h., wenn im Schritt S47 eine negative Ant
wort (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 Antwort erhalten wird, ein relativ großer
Unterschied besteht. Diesbezüglich sei angemerkt, daß eine
plötzliche Änderung des Optimalwert-Druckaufbau
Spannungsinkrements VFca eine plötzliche Änderung der durch
den Radbremszylinder erzeugten Bremskraft verursacht.
Anschießend wird die Maßnahme zur Minimierung des
Bremsschleifens beschrieben. Die normale Steuerung der Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 gewährleistet bei Been
digung der Betätigung des Bremspedals 19 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 19 eine schwache Restbremswirkung
vorsieht. Dieses Phänomen wird im allgemeinen als Brems
schleifen bezeichnet, was vom Fahrzeugbediener als nachtei
lig wahrgenommen und einen unnötigen Verschleiß der Brems
beläge sowie Energieverbrauch verursachen könnte. Daher wä
re es von Vorteil, das Bremsschleifen durch eine Beseiti
gung des Restfluiddrucks zu verhindern. Der Restfluiddruck
kann dadurch beseitigt werden, daß ein Abschnitt der Fluid
leitung zwischen der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 und
dem RL-Radbremszylinder 50 und dem und RR-Radbremszylinder
52 mit einer zum Hauptzylinder 12 führenden Fluidleitung in
Verbindung gebracht wird, wenn das Bremspedal 19 in seine
nichtbetätigte Position oder in eine Position in der Nähe
der nichtbetätigten Stellung zurückkehrt. Zu diesem Zweck
ist die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 in der Weise aus
gestaltet, daß sie an die Solenoidspule 210 des Druckauf
bau-Linearsolenoidventils 150 für eine bestimmte Zeitdauer
Δt die maximale Spannung Vmax anlegt, um den Restfluiddruck
zu beseitigen, wenn der Soll-Fluiddruck Pref unter einen
bestimmten Schwellenwert δ fällt, während die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 im Druckabbau- oder Druckhalte
betrieb bleibt. Der Schwellenwert δ ist ein relativ kleiner
Wert. Die an die Solenoidspule 210 des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 anzulegende Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply zum Zwecke der Beseitigung des
Restfluiddrucks ist somit nicht gleich der Summe aus dem
durch den Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300 bestimmten
Optimalwert-Druckaufbau-Spannungswert VFapply und dem durch
den Regelungsabschnitt 302 bestimmten Regelungs-
Druckaufbau-Spannungswert VBapply, sondern der maximale
Spannungswert Vmax. Die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply
zur Beseitigung des Restfluiddrucks wird somit nicht vom
Optimalwert-Steuerungsabschnitt 300 und Regelungsabschnitt
302 bestimmt. Ähnlicherweise wird die Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply zur Entleerung des Druckabbaubehäl
ters 154 und die Druckaufbau- und Druckabbau-
Linearsolenoidspannungen Vapply und Vrelease zur Abschwä
chung des Aufpralls oder zur Verminderung der Aufsetzge
schwindigkeit des Sitzventils 190 nicht vom Optimalwert
steuerungsabschnitt 300 und Regelungsabschnitt 302 be
stimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Beseiti
gung des Restfluiddrucks und die Entleerung des Druckabbau
behälters 154 durch Anlegen der maximalen Spannung Vmax an
die Solenoidspule 210 des Druckabbau-Linearsolenoidventils
152 für die bestimmte Zeitdauer Δt gleichzeitig bewerkstel
ligt. Wenn das Druckaufbau- und das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 150, 152 geöffnet sind, steht der
Druckabbaubehälter 154 mit dem Hauptzylinder 12 in Verbin
dung, wodurch das Fluid im Druckabbaubehälter 154 selbst
dann, wenn die Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 188
des Druckabbaubehälters 154 relativ gering ist, im wesent
lichen vollständig zum Hauptzylinder 12 zurückströmt, da es
nicht über die Rückschlagventile 156, 158 strömen muß. Da
der Fluiddruck im Hauptzylinder 12 unmittelbar vor dem Ende
eines Bremsbetriebs in etwa so groß ist wie der Atmosphä
rendruck, kann das Fluid so lange aus dem Druckabbaubehäl
ter 154 zum Hauptzylinder 12 hin abgegeben werden, bis der
Fluiddruck im Behälter 154 unter einen dem Atmosphärendruck
in etwa gleichen Pegel gefallen ist. Auf diese Weise wird
das im Druckabbaubehälter 154 verbliebene Fluid unmittelbar
vor dem Ende eines Bremsbetriebs nahezu auf 0 verringert,
so daß die Fluiddrücke in den Radbremszylindern 24, 26, 50,
52 auch während des nächsten Bremsbetriebs effektiv vermin
dert werden können. Die vorliegende Ausgestaltung ermöglicht
ferner ein schnelleres Zurückströmen des Fluids aus
dem Druckabbaubehälter 154 über die Linearsolenoidventile
150, 152 zum Hauptzylinder 12 als wenn das Fluid über die
Rückschlagventile 156, 158 zum Hauptzylinder 12 zurück
strömt. Die vorliegende Ausgestaltung gewährleistet selbst
im Fall einer relativ niedrigen Fluidität aufgrund einer
relativ hohen Viskosität bei relativ niedrigen Temperaturen
zudem ein äußerst stabiles Zurückströmen des Fluids aus dem
Druckabbaubehälter 154 zum Hauptzylinder 12. Es wird ange
merkt, daß die gleichzeitige Beseitigung und Entleerung des
Druckabbaubehälters 154 ein höhere Steuerungs- bzw. Rege
lungsgenauigkeit ermöglicht, als wenn die Beseitigung und
Entleerung zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgen.
Die vorstehende Ausgestaltung ermöglicht ferner eine
Verminderung der erforderlichen Vorspannkraft der Druck
schraubenfeder 188 des Druckabbaubehälters 154 und erleich
tert dementsprechend die Aufnahme des von den Radbremszy
lindern 24, 26, 50, 52 während einer Verminderung des
Fluiddrucks in diesen Radbremszylindern abgegebenen Fluids.
Wenn die vorgegebene Federlast der Druckschraubenfeder 188
größer ist als die Öffnungsdruckdifferenz der Rückschlag
ventile 156, 158, kann das Fluid selbst dann, wenn das Li
nearsolenoidventil 152 geschlossen ist, im wesentlichen
vollständig aus der Fluidkammer 186 des Druckabbaubehälters
154 über die Rückschlagventile 156, 158 zum Hauptzylinder
12 zurückgegeben werden. In der vorliegenden Ausführungs
form, bei der die Linearsolenoidventile 150, 152 geöffnet
werden, um das Fluid aus dem Druckabbaubehälter 154 zum
Hauptzylinder 12 zurückströmen zu lassen, ohne dabei über
die Rückschlagventile 156, 158 strömen zu müssen, kann das
in der Fluidkammer 186 des Druckabbaubehälters 154 aufge
nommene Fluid im wesentlichen vollständig und rasch zum
Hauptzylinder 12 strömen. Dementsprechend kann die erfor
derliche Vorspannkraft der Druckschraubenfeder 188 vermin
dert werden.
Das Diagramm von Fig. 16 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, der Rest
fluiddruck oder das Bremsschleifen beseitigt und der Druck
abbaubehälter 154 entleert wird. In dem in Fig. 16 angege
benen Bremsbetrieb [1] befindet sich die Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 im Druckaufbaubetrieb. In einer Anfangs
phase der Bremsbetätigung, d. h., während der Soll-
Fluiddruck Pref gleich oder niedriger ist als der Schwel
lenwert 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-
Fluiddruck Pref höher ist als der Schwellenwert Pth), wo
durch die Abweichung des Ausgangsfluidddrucks 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. 16 angegebenen Bremsbetrieb
[2] wird die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 so lange im
Druckhaltebetrieb gehalten, wie der Ausgangsfluiddruck
Pout1 in einem in Fig. 16 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 Druckabbaubetrieb gebracht
wird. In dem ebenfalls in Fig. 16 angegebenen Bremsbetrieb
[3] nimmt der Soll-Fluiddruck Pref und der Ausgangsfluid
druck Pout1 ab, wobei sich die Linearsolenoidventilvorrich
tung 56 abwechselnd im Druckabbau- und Druckhaltebetrieb
befindet. Wenn die Betriebsdrehzahl des Elektromotors in
folge einer Abnahme der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit ab
nimmt, wird die Regenerativbremskraft bis auf 0 vermindert
und der hydraulische Bremsdruck im wesentlichen der ange
strebten Bremskraft angeglichen.
Nachdem der Soll-Fluiddruck Pref unmittelbar vor der
Beendigung der Bremsbetätigung (der vollständigen Freigabe
des Bremspedals 19) auf den Schwellenwert δ oder darunter
gesunken ist, werden die Druckaufbau-Solenoidspannung
Vapply und die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease bis auf
den maximalen Wert Vmax angehoben, um den Restfluiddruck zu
beseitigen (um den Radbremszylinderdruck Pwc auf 0 abzubau
en) und den Druckabbaubehälter 154 zu entleeren. Da die ma
ximale Spannung Vmax als die Druckaufbau-Solenoidspannung
Vapply an die Solenoidspule 210 des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 angelegt wird, kann das Fluid
rasch aus den Radbremszylindern zum Hauptzylinder 12 zu
rückströmen. Wird der Soll-Fluiddruck Pref auf einem re
lativ hohen Pegel konstant gehalten, wobei die Änderungs
größe dPref auf 0 gehalten wird, entsteht zwischen dem
Soll-Fluiddruck Pref und dem Ausgangsfluiddruck Pout1 ein
bestimmter Steuerungsfehler error. Bei Beendigung der
Bremsbetätigung, wobei der Soll-Fluiddruck Pref auf 0 ver
mindert wird, wird der Ausgangsfluiddruck Pout1 als Folge
der Beseitigung des Restfluiddrucks jedoch auf 0 gesetzt,
so daß kein Steuerungsfehler error zurückbleibt.
Da die maximale Spannung als die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease und das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 152 angelegt wird, strömt das im
Druckabbaubehälter 154 gespeicherte Fluid über das Druck
aufbau- und Druckabbau-Linearsolenoidventil 150, 152 zum
Hauptzylinder 12 zurück. Da der Fluiddruck im Hauptzylinder
12 unmittelbar vor dem Ende einer Bremsbetätigung so groß
wird wie der Atmosphärendruck, kann das im Druckabbaubehäl
ter 154 aufgenommene Fluid nahezu vollständig und rasch zum
Hauptzylinder 12 zurückströmen. Die zum Zurückströmen des
Fluids aus dem Druckabbaubehälter 154 über die Linearso
lenoidventile 150, 152 zum Hauptzylinder 12 erforderliche
Zeit ist geringer, als wenn das Fluid nur über die Rück
schlagventile 156, 158 zum Hauptzylinder 12 zurückströmt.
Nun wird die Ausgestaltung zur Verminderung der Auf
setzgeschwindigkeit des Sitzventils 190 der Linearso
lenoidventile 150, 152 zur Abschwächung des Aufpralls be
schrieben. Wie es vorstehend bereits erwähnt wurde, ist die
an die Solenoidspule 210 des Sitzventils 190 anzulegende
Spannung entweder größer oder gleich 0. Wenn die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 gemäß dem Konzept von Fig. 14 in
den Druckaufbaubetrieb gebracht wird, wird an das Linearso
lenoidventil 150 eine Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply
angelegt, die größer ist als 0, während die an dem Druckab
bau-Linearsolenoidventil 152 anliegende Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease bis auf 0 abgesenkt wird. Wenn
die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gemäß dem Konzept
von Fig. 14 in den Druckabbaubetrieb gebracht wird, wird an
das Linearsolenoidventil 152 eine Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease angelegt, die größer ist als 0,
während die an dem Druckaufbau-Linearsolenoidventil 150 an
liegende Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply bis auf 0 ab
gesenkt wird. Wenn die Linearsolenoidventilvorrichtung 56
in den Druckhaltebetrieb gebracht wird, werden die So
lenoidspannungen Vapply und Vrelease bis auf 0 abgesenkt.
Wenn der Betriebsmodus der Linearsolenoidventilvorrichtung
56 aus dem Duckaufbau- oder Druckabbaubetrieb in den Druck
haltebetrieb umgeschaltet wird, d. h., wenn die Solenoid
spannung Vapply oder Vrelease bis auf 0 abgesenkt wird,
während der Ventilkörper 200 vom Ventilsitz 202 beabstandet
ist, bewegt sich der Ventilkörper 200 unter der Wirkung der
Vorspannkraft der Feder 206 oder 224 mit zunehmender Ge
schwindigkeit zum Ventilsitz 202 hin, so daß der Ventilkör
per 200 mit einer relativ hohen Auftreff- bzw. Aufsetzge
schwindigkeit auf dem Ventilsitz 202 aufsetzt, was einen
relativ starken Aufprall des Ventilkörpers 200 auf dem Ven
tilsitz 202 verursacht. Daher wird mit dem Aufsetzen des
Ventilkörpers 200 auf dem Ventilsitz 202 ein großer Auf
prallärm erzeugt und die Lebensdauer des Sitzventils 190
wesentlich verringert. Um dieses Problem zu beheben ist die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66 so ausgestaltet, daß die
an der Solenoidspule 210 anliegende Spannung beim Umschal
ten der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 aus dem Duckauf
bau- oder Druckabbaubetrieb in den Druckhaltebetrieb nicht
unmittelbar bis auf 0 abgebaut wird, sondern wenigstens
während eines zeitlichen Bewegungsabschnitts des Ventilkör
pers 200 zum Ventilsitz 202 hin für eine bestimmte Zeitdau
er auf einem Wert gehalten wird, der größer ist als 0.
Im Fall des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 wird
die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply, wie es im Diagramm
von Fig. 19 gezeigt ist, für eine bestimmte Zeitdauer Tg
auf einem Wert entsprechend der folgenden Gleichung (8) ge
halten:
V(k) = α.V(k) (8)
In der vorstehenden Gleichung (8) stellt α eine Kon
stante dar, die kleiner ist als 1. Der in jedem Steuerungs
zyklus verwendete Spannungswert V(k) wird erhalten, indem
der im vorherigen Steuerungszyklus verwendete Spannungswert
mit der Konstante α multipliziert wird, so daß die Druck
aufbau-Solenoidspannung Vapply exponentiell abnimmt.
Da die Spannung exponentiell abnimmt, stößt der Ventil
körper 200 nicht mit einer hohen Geschwindigkeit gegen den
Ventilsitz 202; vielmehr setzt der Ventilkörper 200 in ei
ner relativ kurzen Zeit in der Weise auf dem Ventilsitz 202
auf, daß die Fluidmenge, die zwischen dem Ventilkörper 200
und dem Ventilsitz 202 strömt, minimiert wird, wodurch die
Steuerungs- bzw. Regelungsgenauigkeit des Fluiddrucks im
entsprechenden Radbremszylinder wenig beeinträchtigt wird.
Die Spannung (die in Abhängigkeit von der Konstante α
abnimmt und daher als eine Spannung zur Verminderung der
Aufsetzgeschwindigkeit bezeichnet werden kann) und die
Zeitdauer, während der die Spannung an die Solenoidspule
210 angelegt wird, werden so bestimmt, daß die Aufsetzge
schwindigkeit minimiert und die Steuerungs- bzw. Regelungs
genauigkeit des Fluiddrucks im Radbremszylinder möglichst
wenig beeinträchtigt wird. Die Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 wird
ebenfalls gemäß der vorstehenden Gleichung (8) in der Weise
vermindert, daß die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease
exponentiell abnimmt.
Anschließend wird auf das Ablaufschema von Fig. 17 Be
zug genommen, mit dem die im Schritt S14 der Hauptroutine
von Fig. 6 ausgeführte Subroutine zur Berechnung der Druck
aufbau- und Druckabbau-Solenoidspannungen Vapply und Vre
lease beschrieben wird. Die Subroutine von Fig. 17 ist dem
in Fig. 14 dargestellten Konzept entsprechend und derart
formuliert, daß die Erhöhung der Anfangsfluidströmungsrate,
die Beseitigung des Restfluiddrucks und die Entleerung des
Druckabbaubehälters 154 erfolgen, wie es vorstehend be
schrieben wurde. Die Subroutine von Fig. 17 beginnt mit dem
Schritt S100, in dem der Steuerungsfehler error als Pref-
Pout1 berechnet wird. Auf den Schritt S100 folgt der
Schritt S102, in dem bestimmt wird, ob die Soll-
Fluiddruckänderungsgröße dPref des Soll-Fluiddrucks Pref
größer ist als der erste bestimmte Schwellenwert dPth1.
Wenn im Schritt S102 eine positive Antwort (JA) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S104, in dem bestimmt
wird, ob der Steuerungsfehler error 0 oder ein positiver
Wert ist. Wenn im Schritt S104 eine positive Antwort (JA)
erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S106, in dem
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, die im Schritt S50 der Subroutine von
Fig. 7 berechnet wurde, und der Regelungs-Druckaufbau-
Spannung VBapply, die im Schritt S14 der Hauptroutine von
Fig. 6 berechnet wurde. Auf den Schritt S106 folgt der
Schritt S108, in dem eine Druckregelungsvariable flag auf
einen Wert gesetzt wird, der den Druckaufbaubetrieb der Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 angibt. Damit wird ein
Ausführungszyklus der Subroutine von Fig. 17 beendet. Die
Schritte S106 und S108, in welchen die Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 in den Druckaufbaubetrieb gebracht wird,
wenn die Änderungsgröße 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. 14 angegebenen Bremsbetrieb [1]. Der Druck
aufbaubetrieb erfolgt auch, wenn in den Schritten S102 und
S110 eine negative Antwort (NEIN) und im Schritt S112 eine
positive Antwort (JA) erhalten wird. Der Schritt S110 ist
vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Soll-
Fluiddruckänderungsgröße dPref kleiner ist als der zweite
bestimmte Schwellenwert dPth2. Der Schritt S112 ist vorge
sehen, um zu bestimmen, ob der Steuerungsfehler error grö
ßer ist als der bestimmte obere Grenzwert err1. Die Schrit
te S106 und S108, in welchen die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 in den Druckaufbaubetrieb gebracht wird, wenn
die Änderungsgröße dPref kleiner ist als der zweite Schwel
lenwert dPth2, entsprechen dem Druckaufbaubetrieb in dem in
Fig. 14 angegebenen Bremsbetrieb [2].
Die Druckregelungsvariable flag wird auf einen der vier
Werte der Betriebsmodi der Linearsolenoidventilvorrichtung
56 gesetzt, d. h., auf 1 entsprechend dem Druckaufbaube
trieb, auf 2 entsprechend dem Druckabbaubetrieb, auf 3 ent
sprechend dem Druckhaltebetrieb oder auf 4 entsprechend dem
Druckaufbau- und Druckabbaubetrieb. Wenn die Variable flag
auf 1 gesetzt ist, bedeutet dies, daß die an die Solenoid
spule 210 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 ange
legte Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply größer ist als 0;
es bedeutet jedoch nicht unbedingt, daß der Fluiddruck im
entsprechenden Radbremszylinder auch tatsächlich erhöht
wird. Ähnlicherweise, bedeutet die Tatsache, daß die Varia
ble flag auf 2 gesetzt ist, daß die an die Solenoidspule
210 des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 angelegte
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease größer ist als 0; es
bedeutet jedoch nicht unbedingt, daß der Fluiddruck im ent
sprechenden Radbremszylinder auch tatsächlich vermindert
wird. Wenn die Variable flag auf 4 gesetzt ist, bedeutet
dies, daß die an die Solenoidspulen 210 des Druckaufbau-
und Druckabbau-Linearsolenoidventils 150, 152 angelegten
Solenoidspannungen Vapply und Vrelease beide größer sind
als 0. Wenn die Variable auf 3 gesetzt ist, bedeutet dies,
daß die Solenoidspannungen Vapply und Vrelease beide 0
sind.
Wenn im Schritt S110 und auch in dem folgenden Schritt
S114 eine positive Antwort (JA) erhalten wird, geht die
Subroutine zum Schritt S116, in dem die Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply auf 0 gesetzt und der Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease eine Spannung v2 zugewiesen wird.
Die Spannung v2 ist die Summe aus der Optimalwert-
Druckabbau-Spannung VFrelease, die im Schritt S50 der Sub
routine von Fig. 7 berechnet wurde, und der Regelungs-
Druckabbau-Spannung VBrelease, die im Schritt S12 der
Hauptroutine von Fig. 6 berechnet wurde. Dann geht die Sub
routine zum Schritt S118, in dem die Druckregelungsvariable
flag auf einen Wert gesetzt wird, der den Druckabbaubetrieb
der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 angibt. Damit ist
ein Ausführungszyklus der Subroutine von Fig. 17 beendet.
Die Schritte S116 und S118, in welchen die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in den Druckabbaubetrieb ge
bracht wird, wenn die Änderungsgröße dPref kleiner ist als
der zweite Schwellenwert dPth2 und der Steuerungsfehler er
ror kleiner ist als 0, entsprechen dem Druckabbaubetrieb in
dem in Fig. 14 angegebenen Bremsbetrieb [3]. Der Druckab
baubetrieb wird auch ausgeführt, wenn im Schritt S112 eine
negative Antwort (NEIN) und in dem folgenden Schritt S120,
der vorgesehen ist, um zu bestimmen, ob der Steuerungsfeh
ler error kleiner ist als der untere Grenzwert err2, eine
positive Antwort (JA) erhalten wird. Die Schritte S116 und
S118, in welchen die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 in
den Druckabbaubetrieb gebracht wird, sofern die Änderungs
größe dPref nicht kleiner ist als der zweite Schwellenwert
dPth2 und der Steuerungsfehler error kleiner ist als der
untere Grenzwert err2, entsprechen dem Druckabbaubetrieb in
dem in Fig. 14 angegebenen Bremsbetrieb [2].
Wenn im Schritt S104, S114 oder S120 eine negative Ant
wort (NEIN) erhalten wird, bedeutet dies, daß die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 in den Druckhaltebetrieb ge
bracht werden soll. In diesem Fall geht die Subroutine zum
Schritt S121, in dem bestimmt wird, ob eine Variable FlagC
auf 1 gesetzt ist. Unmittelbar nach dem Beginn der Bremsbe
tätigung wird im Schritt S121 eine negative Antwort (NEIN)
erhalten, so daß die Subroutine zum Schritt S122 geht, in
dem bestimmt wird, ob die Druckregelungsvariable flag auf
den Wert gesetzt ist, der dem Druckabbau- oder Druckhalte
betrieb der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 entspricht,
und ob der Soll-Fluiddruck Pref niedriger ist als der
Schwellenwert δ. Wenn im Schritt S122 eine negative Antwort
(NEIN) erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S124,
in dem die nachstehend beschriebene Subroutine von Fig. 18
ausgeführt wird, um die Aufsetzgeschwindigkeit des Sitzven
tils 190 zu vermindern, wenn das Linearsolenoidventil 150,
152 geschlossen wird. Wenn im Schritt S122 eine positive
Antwort (JA) erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt
S127 und den anschließenden Schritten, um den Restfluid
druck im Radbremszylinder zu beseitigen und den Druckabbau
behälter 154 zu entleeren. Der Schritt S27 ist vorgesehen,
um zu bestimmen, ob die Variable counter kleiner ist als
ein bestimmter Schwellenwert Cth, der die bestimmte Zeit
dauer Δt bestimmt, während der die Linearsolenoidventilvor
richtung 56 so gesteuert wird, daß der Restfluiddruck (das
Bremsschleifen) beseitigt und der Druckabbaubehälter 154
entleert wird. Wenn der Schritt S127 zum ersten Mal ausge
führt wird, wird im Schritt S127 eine positive Antwort (JA)
erhalten, und die Subroutine geht zum Schritt S128, in dem
die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply und die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease bis auf den maximalen Wert Vmax
angehoben werden. Auf den Schritt S128 folgt der Schritt
S130, in dem die Variable flag auf 4 gesetzt wird, was den
Druckaufbau- und Druckabbaubetrieb der Linearsolenoidven
tilvorrichtung 56 angibt, und in dem die Variable counter
erhöht wird. Desweiteren wird im Schritt S130 die Variable
FlagC auf 1 gesetzt, um anzuzeigen, daß die Beseitigung des
Restfluiddrucks und die Entleerung des Druckabbaubehälters
154 eingeleitet wurde. Damit wird ein Ausführungszyklus der
Subroutine von Fig. 17 beendet. Die Schritte S127, S128 und
S130 werden wiederholt ausgeführt, da im Schritt S121 eine
positive Antwort (JA) erhalten wird. Wenn die bestimmte
Zeitdauer Δt vergangen ist, nachdem die Variable FlagC auf
1 gesetzt wurde, wird im Schritt S127 eine negative Antwort
(NEIN) erhalten, und die Subroutine geht zum Schritt S131,
in dem die Variable FlagC und die Variable counter auf 0
zurückgesetzt werden. Damit wird ein Ausführungszyklus der
Subroutine von Fig. 17 beendet.
Bezugnehmend auf das Ablaufschema in Fig. 18 wird nun
die Subroutine zum Schließen des Linearsolenoidventils 150,
152 unter einer Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit des
Sitzventils 190 beschrieben.
Die Subroutine von Fig. 18 wird mit dem Schritt S151
eingeleitet, in dem bestimmt wird, ob die Druckregelungsva
riable flag auf 1 entsprechend dem Druckaufbaubetrieb, auf
2 entsprechend dem Druckabbaubetrieb oder auf 3 entspre
chend dem Druckhaltebetrieb gesetzt ist. Wenn die Subrouti
ne von Fig. 18 (als der Schritt S124 in der Subroutine von
Fig. 17) ausgeführt wird, bedeutet dies, daß die Linearso
lenoidventile 150, 152 im momentanen Ausführungszyklus der
Subroutine von Fig. 17 in den Druckhaltebetrieb gebracht
werden sollen. Im Schritt S151 wird daher bestimmt, ob im
vorhergehenden Ausführungszyklus der Subroutine von Fig. 17
der Druckaufbau-, Druckabbau- oder Druckhaltebetrieb ge
wählt wurde. Wenn die Variable flag auf 1 gesetzt ist,
was dem Druckaufbaubetrieb entspricht, geht die Subroutine
zum Schritt S152. Wenn die Variable flag auf 2 gesetzt ist,
was dem Druckabbaubetrieb entspricht, geht die Subroutine
zum Schritt S153. Wenn die Variable flag auf 3 gesetzt ist,
was dem Druckhaltebetrieb entspricht, geht die Subroutine
zum Schritt S154. Ist die Variable flag auf 4 und die Va
riable flagC auf 1 gesetzt, geht die Subroutine nicht zum
Schritt S124 (die Subroutine von Fig. 18 wird somit nicht
ausgeführt).
Wenn die Variable flag auf 1 gesetzt ist, was dem
Druckaufbaubetrieb entspricht, wird die Variable flag im
Schritt S152 auf 1 gehalten. Obwohl das Druckaufbau-
Linearsolenoidventil 150 schließlich in den Druckhaltebe
trieb gebracht oder geschlossen werden soll, bleibt die Va
riable flag auf 1 für den Druckaufbaubetrieb gesetzt. Wenn
die Variable flag auf 3 gesetzt würde, was dem Druckhalte
betrieb entspricht, würde die an die Solenoidspule 210 des
Linearsolenoidventil 150 anzulegende Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply auf 0 verringert werden, was einen
plötzlichen Aufprall des Ventilkörper 200 auf dem Ventil
sitz 202 mit einem damit einhergehenden beträchtlich großen
Aufprallstoß zur Folge hätte. Auf den Schritt S152 folgt
der Schritt S155, in dem bestimmt wird, ob der Inhalt des
Zeitzählers damp_count kleiner ist als ein bestimmter Wert
Th. Dieser Wert Th entspricht einer Zeitdauer, während der
die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply durch eine Wieder
holung des nächsten Schritts S156 nach und nach auf 0 ver
mindert wird. Zunächst wird im Schritt S155 eine positive
Antwort (JA) erhalten, so daß die Subroutine zum Schritt
S156 geht, in dem der momentane Wert der Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply durch eine Multiplikation des vor
hergehenden Werts (der im vorhergehenden Ausführungszyklus
der Subroutine von Fig. 18 verwendet wurde) mit der be
stimmten Konstante berechnet wird, die kleiner ist als 1,
wie es vorstehend beschrieben wurde. Dann geht die Subrou
tine zum Schritt S157, in dem der Zeitzähler damp_count in
krementiert wird. Mit der Wiederholung der Schritte S155
bis S157 wird die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply wäh
rend der bestimmten Zeit entsprechend dem bestimmten Wert
Th nicht abrupt sondern nach und nach oder langsam auf 0
vermindert. In der vorliegenden Ausführungsform wird die
Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply, wie es in Fig. 19 ge
zeigt ist, exponentiell verringert, und zwar so, daß die
Verminderungsrate der Geschwindigkeit des Ventilkörpers 200
mit der Zeit nach und nach kleiner wird.
Nachdem mit der Wiederholung der Schritte S155 bis S157
die bestimmte Zeit Th vergangen ist, wird im Schritt S155
eine negative Antwort (NEIN) erhalten, so daß die Subrouti
ne zum Schritt S158 geht, in dem die Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply bis auf 0 verringert wird, und zum
Schritt S159, in dem die Druckregelungsvariable flag auf 3
gesetzt wird, was dem Druckhaltebetrieb entspricht, und der
Zeitzähler damp_count auf 0 zurückgesetzt wird. Das Druck
aufbau-Linearsolenoidventil 150 wird somit geschlossen, wo
bei der Ventilkörper 200 auf dem Ventilsitz 202 aufsetzt.
Die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply wird somit nach und
nach in der Weise bis auf 0 verringert, daß die Geschwin
digkeit des Ventilkörpers 200, mit der der Ventilkörper 200
auf dem Ventilsitz 202 aufsetzt, erfindungsgemäß ausrei
chend niedriger ist, als wenn die Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply nach der Bestimmung, daß das Line
arsolenoidventil 150 geschlossen werden soll, abrupt bis
auf 0 verringert wird. Erfindungsgemäß wird der Aufprall
des Ventilkörpers 200 beim Aufsetzen auf dem Ventilsitz 202
daher deutlich abgeschwächt. Es wird darauf hingewiesen,
daß im Druckhaltebetrieb, der im Anschluß an den Druckauf
baubetrieb wird, d. h., wenn der Schritt S158 ausgeführt
wird, gewählt wird, die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelea
se auf 0 gehalten wird.
Wenn die Druckregelungsvariable flag auf 2 gesetzt ist,
was dem Druckabbaubetrieb entspricht, geht die Subroutine
zum Schritt S153, in dem die Variable flag auf 2 gesetzt
bleibt. Obwohl das Druckabbau-Linearsolenoidventil 150
schließlich in den Druckhaltebetrieb gebracht oder ge
schlossen werden soll, bleibt die Variable flag zunächst
auf 2 entsprechend dem Druckabbaubetrieb. Wenn die Variable
flag auf 3 gesetzt werden würde, was dem Druckhaltebetrieb
entspricht, würde die an die Solenoidspule 210 des Linear
solenoidventils 152 anzulegende Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease bis auf 0 vermindert, was einen abrupten Aufprall
des Ventilkörpers 200 auf dem Ventilsitz 202 zur Folge hät
te. Auf den Schritt S153 folgen die Schritte S160 bis S162,
in denen die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease während
der bestimmten Zeit Th nach und nach vermindert wird, indem
der vorherige Spannungswert mit der bestimmten Konstante,
die kleiner ist als 1, multipliziert wird. Nachdem mit der
Wiederholung der Schritte S160 bis S162 die bestimmte Zeit
Th vergangen ist, wird im Schritt S160 eine negative Ant
wort (NEIN) erhalten, so daß die Subroutine zu den Schrit
ten S163 und S164 geht, in denen die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease bis auf 0 verringert, die Druck
regelungsvariable flag auf 3 entsprechend dem Druckhaltebe
trieb gesetzt und der Zeitzähler damp_count auf 0 zurückge
setzt wird. Als Ergebnis wird das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 152 geschlossen, wobei der Ventilkör
per 200 auf dem Ventilsitz 202 aufsetzt. Die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease wird somit nach und nach ab in
der Weise bis auf 0 verringert, daß die Geschwindigkeit des
Ventilkörpers 200, mit der der Ventilkörper 200 auf dem
Ventilsitz 202 aufsetzt, ausreichend niedrig ist.
Wenn die Druckregelungsvariable flag auf 3 gesetzt ist,
was dem Druckhaltebetrieb entspricht, geht die Subroutine
zum Schritt S154, in dem die Variable flag auf 3 gesetzt
bleibt, und zum Schritt S165, in dem die Druckaufbau- und
die Druckabbau-Solenoidspannung Vapply und Vrelease auf 0
vermindert bleiben. Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn
die Variable flag auf 3 gesetzt ist, der Schritt S154 nicht
wesentlich ist.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, wird die Druckauf
bau-Solenoidspannung Vapply nach und nach abgebaut, um die
Aufsetzgeschwindigkeit und den Aufprall des Ventilkörpers
200 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150 beim Aufset
zen auf dem Ventilsitz 202 zu vermindern bzw. abzuschwä
chen, wenn im Anschluß an den Druckaufbaubetrieb der Druck
haltebetrieb gewählt wird. Gleichermaßen wird die Druckab
bau-Solenoidspannung Vrelease nach und nach abgebaut, um
die Aufsetzgeschwindigkeit und den Aufprall des Ventilkör
pers 200 des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 beim Auf
setzen auf dem Ventilsitz 202 zu vermindern bzw. abzuschwä
chen, wenn im Anschluß an den Druckabbaubetrieb der Druck
haltebetrieb gewählt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform, gemäß der der
Druckaufbau-, der Druckabbau- und der Druckhaltebetrieb der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gemäß dem in der Tabelle
von Fig. 14 gezeigten Konzept gewählt werden, wird die Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 nicht zwischen dem Druck
aufbau- und Druckabbaubetrieb hin und her geschaltet. Die
Subroutine von Fig. 18 wird daher nur dann ausgeführt, wenn
der Druckhaltebetrieb gewählt wird. Wenn die Linearso
lenoidventilvorrichtung 56 nicht gemäß dem Konzept von Fig.
14 gesteuert wird, kann vom Druckaufbaubetrieb in den
Druckabbaubetrieb oder umgekehrt geschaltet werden. In die
sem Fall können die Solenoidspannungen Vapply und Vrelease
in der Weise gesteuert werden, daß der Aufprall des Ventil
körpers 200 auf dem Ventilsitz 202 abgeschwächt wird. Wenn
im Anschluß an den Druckaufbaubetrieb der Druckabbaubetrieb
gewählt wird, wird die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply
exponentiell abgebaut und die Druckabbau-Solenoidspannung
Vrelease auf v2 gesetzt. Die Druckregelungsvariable flag
wird auf 4 gesetzt, was dem Druckaufbau- und Druckabbaube
trieb entspricht. Wenn die bestimmte Zeit Th vergangen ist,
wird die Variable flag auf 2 gesetzt, was dem Druckabbaube
trieb entspricht. Wenn im Anschluß an den Druckabbaubetrieb
der Druckaufbaubetrieb gewählt wird, wird analog zum vor
stehenden Fall die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease ex
ponentiell abgebaut und die Druckaufbau-Solenoidspannung
Vapply auf v1 gesetzt. Des weiteren wird nach dem Vergehen
der bestimmten Zeit die Druckregelungsvariable flag, die
auf 4 gesetzt war, auf 1 gesetzt, was dem Druckaufbaube
trieb entspricht. Wenn beim Schalten des Betriebsmodus der
Linearsolenoidventilvorrichtung 56 zwischen dem Druckauf
bau- und dem Druckabbaubetrieb ein hohes Steuerungs- bzw.
Regelungsansprechvermögen erforderlich ist, d. h., wenn es
erforderlich ist, den Fluiddruck im Radbremszylinder rasch
zu erhöhen oder zu vermindern, muß die Steuerung der So
lenoidspannungen Vapply und Vrelease zur Verminderung der
Aufsetzgeschwindigkeit oder zur Abschwächung des Aufpralls
des Sitzventils 190 nicht ausgeführt werden; ebenso kann
sie, falls erforderlich, angehalten werden.
Nun wird ein Antiblockierregelungsmodus des vorliegen
den Hydraulischen Bremssystems erläutert.
Die Antiblockierregelung des vorliegenden hydraulischen
Bremssystems erfolgt in den meisten Fällen während des Be
triebs des hydraulischen Bremssystems im Kooperativrege
lungsmodus, d. h., im Kooperationsbetrieb mit dem Regenera
tivbremssystem. Im Antiblockierregelungsmodus, wird jedes
der solenoidbetätigten Absperrventile 42, 44, 58, 72, 84,
86 selektiv geöffnet oder geschlossen; ebenso können die
Fluiddrücke in den Radbremszylindern 24, 26, 50, 52 in der
Weise gesteuert werden, daß die Schlupfgrößen der Räder 23,
25, 49, 51 in einem bestimmten optimalen Bereich gehalten
werden, während die an die Solenoidspulen 210 des Druckauf
bau- und Druckabbau-Linearsolenoidventils 150, 152 der Li
nearsolenoidventilvorrichtung 56 anzulegenden Solenoidspan
nungen Vapply und Vrelease so gesteuert werden, daß der
durch den Drucksensor 64 erfaßte Ausgangsdruck Pout1 mit
dem Soll-Fluiddruck Pref zusammenfällt.
Zur Verminderung der Fluiddrücke in den Radbremszylin
dern 24, 26, 50, 52 werden die solenoidbetätigten Absperr
ventile 42, 44, 72 geöffnet, um zu bewirken, daß das Fluid
von den Radbremszylinder abgegeben wird und zum Ausgleich
behälter 18 zurückströmt. Wenn die Fluiddrücke in den Rad
bremszylindern rasch vermindert werden sollen, kann das von
den Radbremszylindern abgegebene Fluid über die solenoidbe
tätigten Absperrventile 58, 84, 86 und das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 152 ferner zum Druckabbaubehälter 154
zurückströmen. Da das von den Radbremszylindern abgegebene
Fluid nicht nur über die Druckabbau-Linearsolenoidventile
72, 42, 44 sondern auch über die Druckaufbau-
Linearsolenoidventile 58, 84, 86 zum Ausgleichbehälter 18
bzw. Druckabbaubehälter 154 zurückströmen kann, kann eine
ausreichend hohe Fluidströmungsrate aus den Radbremszylin
dern erzielt werden, so daß der Fluiddruck in den Rad
bremszylindern mit einer hohen Rate rasch vermindert und
dadurch eine Zunahme der Schlupftendenz der Räder effektiv
verhindert werden kann.
Eine rasche Verminderung des Fluiddrucks in den Rad
bremszylindern ist beispielsweise dann erforderlich, wenn
der Reibungskoeffizient der Fahrbahn nach einer Aktivierung
des hydraulischen Bremssystems bei einem relativ hohen Rei
bungskoeffizienten absinkt. Während der Fahrt des Fahrzeugs
auf einer Fahrbahn mit einem relativ hohen Reibungskoeffi
zienten, kann das Bremspedal 19 stark betätigt werden. In
diesem Fall, werden die Fluiddrücke in den Radbremszylin
dern stark angehoben. Wenn der Reibungskoeffizient der
Fahrbahn anschließend nun absinkt, sind die Fluiddrücke in
den Radbremszylindern in Bezug auf den relativ niedrigen
Reibungskoeffizienten zu hoch. In diesem Fall, weisen die
gebremsten Fahrzeugräder zu hohe Schlupfgrößen auf, so daß
die Fluiddrücke in den Radbremszylindern rasch vermindert
werden sollten. Die Notwendigkeit einer raschen Verminde
rung des Fluiddrucks in einem bestimmten Radbremszylinder
wird erfaßt, wenn der Fluiddruck während des Betriebs des
hydraulischen Bremssystems im Antiblockierregelungsmodus
oder nach dem Vorliegen eines bestimmten Zustands zur Ein
leitung des Antiblockierregelungsmodus höher ist als ein
bestimmter oberer Grenzwert. Es wird darauf hingewiesen,
daß der Betrag der Verminderung der Drehzahl eines bestimm
ten Rads mit der Differenz zwischen dem tatsächlichen
Fluiddruck in dem entsprechenden Radbremszylinder und einem
optimalen Wert, der sich aus dem speziellen Reibungskoeffi
zienten der Fahrbahn bestimmen läßt, zunimmt. Daher kann
die Notwendigkeit einer raschen Verminderung des Fluid
drucks auch erfaßt werden, wenn der Betrag der Verminderung
der Drehzahl des Rads über einem bestimmten oberen Grenz
wert liegt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die
Notwendigkeit einer Verminderung des Fluiddrucks in einem
Radbremszylinder erfaßt, wenn der Betrag der Verminderung
der Drehzahl des Rads den bestimmten oberen Grenzwert über
schreitet. Die Fluiddrücke in den Radbremszylindern werden
auf der Basis der Ausgangssignale der Ducksensoren 110,
112, 114 erfaßt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrag der
Verminderung der Drehzahl des Rads aus der Differenz zwi
schen den beiden Drehzahlwerten im vorhergehenden und im
momentanen Regelungszyklus ermittelt. Da die Intervallzeit
konstant ist, kann diese Differenz als die Verminderungsra
te der Raddrehzahl, d. h., als der Radverzögerungswert, be
trachtet werden. Der auf diese Weise ermittelte Radverzöge
rungswert wird mit einem bestimmten Schwellenwert vergli
chen, um zu bestimmen, ob eine rasche Verminderung des
Fluiddrucks im Radbremszylinder erforderlich ist. Der Be
trag der Verminderung der Raddrehzahl kann auch für einen
relativ langen Zeitraum ermittelt und mit einem bestimmten
Schwellenwert verglichen werden. Im ersteren Fall kann die
rasche Verminderung des Fluiddrucks unmittelbar nach der
Notwendigkeit dazu erfaßt werden, so daß das Fahrzeug mit
einer hohen Stabilität abgebremst werden kann. Im letzteren
Fall kann eine eigentlich unnötige rasche Verminderung des
Fluiddruck effektiv vermieden werden.
Die Fluiddrücke in den Radbremszylindern können durch
das Anlegen der maximalen Spannung Vmax als die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease und durch den Abbau der Druckauf
bau-Solenoidspannung Vapply auf 0 rasch vermindert werden.
Diese Steuerung erfolgt unabhängig vom Kooperativregelungs
modus in Kooperation mit dem Regenerativbremssystem. Die
Druckaufbau- und Druckabbau-Solenoidspannungen Vapply und
Vrelease können sich von denjenigen unterscheiden, die im
Kooperativregelungsmodus bestimmt werden. In diesem Fall
erfolgt die rasche Verminderung der Fluiddrücke notwendi
gerweise bevorzugt gegenüber dem Kooperativregelungsmodus.
Da die rasche Verminderung nicht lange dauert, hat sie nur
einen geringen Einfluß auf die Fluiddruckregelung im Koope
rativregelungsmodus.
Die Antiblockierregelung wird eingeleitet, wenn der be
stimmte Zustand zur Einleitung der Antiblockierregelung
vorliegt, und wird beendet, wenn der bestimmte Zustand zur
Beendigung der Antiblockierregelung vorliegt. Der Zustand
zur Einleitung der Antiblockierregelung liegt vor, wenn der
Radverzögerungswert Gw gleich oder größer ist als ein be
stimmter oberer Grenzwert G1 und wenn eine Radschlupfgröße
ΔV größer ist als ein bestimmter oberer Grenzwert ΔV1. Der
Zustand zur Beendigung der Antiblockierregelung liegt vor,
wenn das Bremspedal 19 gelöst wird, oder wenn die abge
schätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso niedriger wird als ein
bestimmter unter Grenzwert oder ein Wert zur Beendigung der
Antiblockierregelung. Sofern ein Betriebsverhältnisrege
lung-Druckaufbaubetrieb gegeben ist, um den Fluiddruck zu
erhöhen, wird die Antiblockierregelung beendet, wenn die
Anzahl der erzeugten Druckaufbau-Impulse einen bestimmten
Wert erreicht. Der vorstehend genannte bestimmte obere
Grenzwert ΔV1 ist gleich der Summe (ΔVSN + ΔVR), d. h.,
gleich der Summe aus einer Anfangsschlupfgröße ΔVSN des
Rads und einer Bezugsschlupfgröße ΔVR des Rads. Die An
fangsschlupfgröße ΔVSN des Rads ist die Schlupfgröße, wenn
der Verzögerungswert Gw den bestimmten oberen Grenzwert G1
erreicht. Die Bezugsschlupfgröße ΔVR des Rads ist die
Schlupfgröße, die auf der Basis der abgeschätzten Fahrzeug
geschwindigkeit Vso, wenn der Verzögerungswert Gw den obe
ren Grenzwert G1 erreicht hat, gemäß der folgenden Glei
chung bestimmt wird:
ΔVR = A.Vso + B
wobei A und B Konstanten sind.
Im Antiblockierregelungsmodus werden selektiv der Be
triebsverhältnisregelung-Druckaufbaubetrieb, der Druckhal
tebetrieb und der Druckabbaubetrieb auf der der Basis des
Radverzögerungswerts Gw und der Radschlupfgröße ΔV gewählt.
Der Druckabbaubetrieb wird gewählt, wenn der Radverzöge
rungswert Gw gleich oder größer ist als der bestimmte obere
Grenzwert G1, während die Radschlupfgröße ΔV größer ist als
der bestimmte obere Grenzwert ΔV1. Der Druckhaltebetrieb
wird gewählt, wenn der Radverzögerungswert Gw kleiner ist
als ein bestimmter Schwellenwert G2, während die Rad
schlupfgröße ΔV größer ist als der bestimmte obere Grenz
wert ΔV1. Der Betriebsverhältnisregelung-Druckaufbaubetrieb
wird gewählt, wenn die Radschlupfgröße ΔV gleich oder grö
ßer ist als der bestimmte obere Grenzwert ΔV1, während der
Radverzögerungswert Gw kleiner ist als der bestimmte
Schwellenwert G2.
Die Antiblockierregelung erfolgt gemäß der Subroutine
in dem in Fig. 20 dargestellten Ablaufschema.
Die Antiblockierregelungssubroutine von Fig. 20 wird
mit dem Schritt S170 eingeleitet, in dem verschiedene Para
meter, wie z. B. die Drehzahlen Vw der Räder, die abge
schätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vso und die Bezugsschlupf
größe ΔVR eingelesen werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vso wird auf der Basis der höchsten Raddrehzahl Vw gemäß
einer nicht dargestellten geeigneten Subroutine abge
schätzt; die Bezugsschlupfgröße ΔVR wird auf der Basis der
abgeschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso ermittelt. Auf
den Schritt S170 folgt der Schritt S171, in dem der Verzö
gerungswert Gw jedes Rads und die Schlupfgröße ΔV jedes
Rads berechnet werden. Dann wird der Schritt S172 ausge
führt, in dem bestimmt wird, ob der bestimmte Zustand zur
Beendigung der Antiblockierregelung vorliegt. Wenn im
Schritt S172 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird,
geht die Subroutine zum Schritt S173, in dem bestimmt wird,
ob der Radverzögerungswert Gw gleich oder größer ist als
der bestimmte obere Grenzwert G1. Wenn im Schritt S173 eine
negative Antwort (NEIN) erhalten wird, geht die Subroutine
zum Schritt S174, in dem bestimmt wird, ob ein Antiblockier
regelungsflag FABS auf 1 gesetzt ist. Dieses Flag FABS
ist während der Antiblockierregelung auf 1 gesetzt. Wenn im
Schritt S174 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird,
geht die Subroutine zum Schritt S175, in dem der momentan
eingerichtete Regelungsmodus beibehalten wird. Da der
Radverzögerungswert Gw nicht so groß ist, wird die Anti
blockierregelung nicht eingeleitet, und das hydraulische
Bremssystem wird in den normalen Bremsbetrieb versetzt.
Wenn der Radverzögerungswert Gw bis auf den oberen
Grenzwert G1 ansteigt und die Antiblockierregelung noch
nicht ausgeführt wird, d. h., wenn im Schritt S173 eine po
sitive Antwort (JA) und im Schritt S176 eine negative Ant
wort (NEIN) erhalten wird, wird im Schritt S178 die vorste
hend genannte Anfangsschlupfgröße ΔVSN bestimmt, sofern
diese noch nicht bestimmt wurde, d. h., wenn im Schritt S177
eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird. Die Anfangs
schlupfgröße ΔVSN ist die Radschlupfgröße, wenn der Radver
zögerungswert den oberen Grenzwert G1 erreicht. Die im
Schritt S178 einmal ermittelte Anfangsschlupfgröße ΔVSN
wird während der Antiblockierregelung beibehalten. Nachdem
im Schritt S178 die Anfangsschlupfgröße ΔVSN bestimmt wor
den ist, wird ein Anfangsschlupfgrößenbestimmungsflag FSN
auf 1 gesetzt.
Auf den Schritt S178 folgt der Schritt S179, in dem be
stimmt wird, ob die Radschlupfgröße ΔV größer ist als der
bestimmte obere Grenzwert ΔV1, der gleich der Summe aus der
Anfangsschlupfgröße ΔVSN und der Bezugsschlupfgröße ΔVR
ist. Wenn der Schritt S179 zum ersten Mal ausgeführt wird,
ist die Radschlupfgröße ΔV gleich der Anfangsschlupfgröße
ΔVSN, so daß im Schritt S179 eine negative Antwort (NEIN)
erhalten wird. In diesem Fall geht die Subroutine zum
Schritt S175, in dem der momentane eingerichtete Regelungs
modus beibehalten und die Antiblockierregelung nicht einge
leitet wird.
Der Schritt S179 wird auch ausgeführt, wenn in den
Schritten S173 und S177 eine positive Antwort (JA) und im
Schritt S176 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird.
Wenn die Radschlupfgröße ΔV als Ergebnis einer Verschlech
terung des Schlupfzustands des betreffenden Rads über den
oberen Grenzwert ΔV1 hinaus angestiegen ist, wird im
Schritt S179 eine positive Antwort (JA) erhalten, so daß
die Subroutine zum Schritt S180 geht, in dem das Antiblockier
regelungsflag FABS auf 1 gesetzt wird, und zum Schritt
S181, in dem bestimmt wird, ob eine rasche Verminderung des
Fluiddrucks in dem entsprechenden Radbremszylinder erfor
derlich ist. Wenn im Schritt S181 eine negative Antwort
(NEIN) erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt S182,
in dem der normale Druckabbaubetrieb gewählt wird. Wenn im
Schritt S181 eine positive Antwort (JA) erhalten wird, geht
die Subroutine zum Schritt S183, in dem der Betrieb zur ra
schen Druckverminderung gewählt wird.
Wenn im Schritt S182 der normale Druckverminderungsbe
trieb gewählt wird, wird das entsprechende Absperrventil
72, 42, 44 geöffnet, so daß das Fluid vom Radbremszylinder
abgegeben wird und über das Absperrventil 72, 42, 44 zum
Ausgleichbehälter 154 zurückströmt. Wenn im Schritt S183
der Betrieb zur raschen Druckverminderung gewählt wird,
wird im Schritt S15 der Hauptroutine of Fig. 6 eine positi
ve Antwort (JA) erhalten, so daß die Hauptroutine zum
Schritt S16 geht, in dem die Druckaufbau-Solenoidspannung
Vapply bis auf 0 vermindert und die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease bis auf den maximalen Spannungs
wert Vmax erhöht wird. Dann wird der Schritt S18 ausge
führt, in dem die Linearsolenoidventilvorrichtung 56 den
Solenoidspannungen Vapply und Vrelease entsprechend gesteu
ert und das Absperrventil 72, 42, 44 und das Absperrventil
58, 84, 86 geöffnet werden. Als Ergebnis wird das Fluid aus
dem Radbremszylinder abgegeben und kann über das Absperr
ventil 72, 42, 44 zum Ausgleichbehälter 18 und über das Ab
sperrventil 58, 84, 86 zum Druckabbaubehälter 154 zurück
strömen. Bei dieser Ausgestaltung, bei der das aus dem Rad
bremszylinder abgegebene Fluid zum Ausgleichbehälter 18 wie
auch zum Druckabbaubehälter 154 zurückströmt, wird der
Fluiddruck im betreffenden Radbremszylinder rasch vermin
dert.
Wenn der Radverzögerungswert Gw als Ergebnis eines Ab
sinkens der Radschlupfgröße ΔV infolge einer Fluiddruckver
minderung derart abnimmt, daß er kleiner wird als der be
stimmte obere Grenzwert G1, wird im Schritt S173 eine nega
tive Antwort (NEIN) erhalten, so daß die Subroutine zum
Schritt S174 geht. In diesem Fall wird im Schritt S174 eine
positive Antwort (JA) erhalten, so daß die Subroutine zum
Schritt S184 geht, in dem bestimmt wird, ob der Radverzöge
rungswert Gw kleiner ist als der bestimmte Schwellenwert
G2. Wenn im Schritt S184 eine positive Antwort (JA) erhal
ten wird, geht die Subroutine zum Schritt S185, in dem be
stimmt wird, ob die Radschlupfgröße ΔV kleiner ist als der
bestimmte obere Grenzwert ΔV1. In Abhängigkeit von den Ant
worten in den Schritten S184 und S185 wird entweder der mo
mentan gewählte Regelungsmodus (der normale Modus oder der
Betrieb zur raschen Druckverminderung) beibehalten oder der
Druckhaltebetrieb oder der Betriebsverhältnisregelung-
Druckaufbaubetrieb gewählt. Wie es vorstehend beschrieben
wurde, wird im Schritt S186 der Betriebsverhältnisregelung-
Druckaufbaubetrieb gewählt, wenn der Radverzögerungswert Gw
kleiner ist als der Schwellenwert G2 und die Radschlupfgrö
ße ΔV kleiner ist als der bestimmte obere Grenzwert ΔV1.
Der Druckhaltebetrieb wird im Schritt S187 gewählt, wenn
die Radschlupfgröße ΔV gleich oder größer ist als der obere
Grenzwert ΔV1. In den anderen Fällen wird der momentan ge
wählte Regelungsmodus beibehalten.
Wenn die Zahl der im Betriebsverhältnisregelung-
Druckaufbaubetrieb im Schritt S186 erzeugten Druckaufbauim
pulse den bestimmten Wert erreicht hat, wird im Schritt
S188 eine positive Antwort (JA) erhalten, so daß die Sub
routine zum Schritt S189 geht, um das hydraulische Bremssy
stem wieder in den normalen Bremsbetrieb zu schalten, d. h.,
um die Antiblockierregelung zu beenden, und anschließend
zum Schritt S190, um das Antiblockierregelungsflag FABS und
das Anfangsschlupfgrößenbestimmungsflag FSN auf 0 zu set
zen. Diese Schritte S189 und S190 werden auch dann ausge
führt, wenn der bestimmte Zustand zur Beendigung der Anti
blockierregelung vorliegt, d. h., wenn im Schritt S172 eine
positive Antwort (JA) erhalten wird.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der vorliegenden
Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Brems
systems geht hervor, daß die solenoidbetätigte Vorspannvor
richtung 194 als eine Ventilantriebsvorrichtung fungiert,
die eine Antriebskraft erzeugt, die auf den Ventilkörper
200 des Sitzventils 190 in einer ersten Richtung wirkt, in
der der Ventilkörper 200 vom Ventilsitz 204 weg bewegt
wird. Diese Antriebskraft kooperiert mit der auf der Diffe
renz zwischen den Fluiddrücken am Sitzventil 190 basieren
den Druckdifferenzkraft in der Weise, daß das Sitzventil
190 geöffnet wird. Die vorstehend genannte erste Richtung
oder die Vorspannrichtung der solenoidbetätigten Vorspann
vorrichtung 194 als die Ventilantriebsvorrichtung ist einer
zweiten Richtung entgegengerichtet, in der der Ventilkörper
200 unter der Wirkung der Vorspannkraft der Feder 202 (224)
zum Ventilsitz 202 hin bewegt wird, wodurch das Sitzventil
190 geschlossen wird. Die solenoidbetätigte Vorspannvor
richtung oder die Ventilantriebsvorrichtung 194 könnte
ebenso als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung oder
als eine elektrisch betätigte Antriebsvorrichtung bezeich
net werden.
Der Abschnitt der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66, der
die Funktion hat, die Schritte S10, S12, S14 und S16 der
Hauptroutine von Fig. 6 auszuführen, bildet eine Einrich
tung zur Steuerung des Sitzventils 190. Der Abschnitt der
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66, der die Funktion hat, den
Schritt S124 der Subroutine von Fig. 17 auszuführen, bildet
eine zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit, mit der
der Ventilkörper 200 auf dem Ventilsitz 202 aufsetzt. Die
Einrichtung zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit
könnte auch als eine Einrichtung zur Verminderung des Auf
prallärms, als eine Einrichtung zur Abschwächung des Auf
pralls, als eine Einrichtung zur Erzeugung einer die Auf
setzgeschwindigkeit vermindernden Antriebskraft und/oder
als eine Einrichtung zum Anlegen einer die Aufsetzgeschwin
digkeit vermindernden Spannung bezeichnet werden. Der Ab
schnitt der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66, der die Funk
tion hat, die Schritte S156 und S161 auszuführen, in denen
die Solenoidspannungen Vapply und Vrelease exponentiell
verringert werden, bildet eine Einrichtung zur graduellen
Verminderung der Antriebskraft in der Weise, daß die Ver
minderungsrate der Aufsetzgeschwindigkeit des Sitzventils
190 nach und nach abnimmt. Die Einrichtung zur graduellen
Verminderung der Antriebskraft könnte auch als eine Ein
richtung zum Dämpfen der Antriebskraft und/oder als eine
Einrichtung zum Dämpfen der Spannung bezeichnet werden.
Der Abschnitt der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 66, der
die Funktion hat, die Schritte S127 bis S131 auszuführen,
bildet eine Einrichtung zur Entleerung des Druckabbaube
hälters 154; das Druckaufbau- und das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 150, 152 bilden eine Steuerventilvor
richtung und der Druckabbaubehälter 154 bildet einen Behäl
ter zur Aufnahme von Fluid.
Die Linearsolenoidventile 150, 152 bilden eine Einrich
tung zum Ändern des Betriebsmodus des hydraulischen Brems
systems; der Abschnitt der Steuer- bzw. Regeleinrichtung
66, der die Funktion hat, die Schritte S181, S183, S15, S16
und S18 auszuführen, bildet eine Einrichtung zur raschen
Verminderung des Fluiddrucks im Radbremszylinder. Die Ein
richtung zur raschen Verminderung des Fluiddrucks weist ei
ne Ventilumschalteinrichtung zum Öffnen des Druckabbau-
Linearsolenoidventils 152 auf.
In der ersten Ausführungsform der Fig. 17 bis 19
wird die Aufsetzgeschwindigkeit des Sitzventils 190 der Li
nearsolenoidventile 150, 152 während der bestimmten Zeit Th
durch Multiplikation der im vorherigen Regelungszyklus ver
wendeten Solenoidspannungen Vapply und Vrelease mit der be
stimmten Konstante α nach und nach vermindert. Diese Kon
stante α ist für die Solenoidspannungen Vapply und Vrelease
gleich. In den Schritten S156 und S161 könnten für die So
lenoidspannung Vapply und Vrelease jedoch auch jeweils eine
andere Konstante α verwendet werden. Da die Vorspannkraft
der Feder 224 des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 grö
ßer ist als die der Feder 204 des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150, wäre es von Vorteil, wenn die
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease höher ist als die
Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply, so daß die Aufsetzge
schwindigkeit des Druckabbau-Linearsolenoidventils 152 so
groß ist wie die des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150.
Anders ausgedrückt wäre es von Vorteil, wenn die Konstante
α für die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease größer ist
als für die Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply, so daß die
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease höher ist als die
Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply.
Des weiteren könnten für eine bestimmte Zeit, nachdem
im Anschluß an den Druckaufbau- oder Druckabbaubetrieb der
Druckhaltebetrieb gewählt wird, an die Solenoidspulen 210
bestimmte konstante Solenoidspannungen Vapply und Vrelease
angelegt werden, wie es im Diagramm von Fig. 26 gezeigt
ist. In diesem Fall wird die konstante Solenoidspannung
Vapply, Vrelease jedes Ventils 150, 152 auf der Basis des
Abstands zwischen dem Ventilkörper 200 und dem Ventilsitz
202, d. h., auf der Basis eines Betätigungshubs x des Ven
tilkörpers 200, und auf der Basis der Druckdifferenzkraft
Fd, die aus der Druckdifferenz Pdiffa, Pdiffr am Sitzventil
190 vorliegt, bestimmt. Die konstante Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply wird beispielsweise gemäß einer in
Fig. 25 gezeigten Datentabelle bestimmt, die so formuliert
ist, daß die Solenoidspannungen Vapply, Vrelease mit zuneh
mendem Betätigungshub x und abnehmender Druckdifferenzkraft
Fd (der Druckdifferenz Pdiffa, Pdiffr) zunehmen.
Diese Ausgestaltung entspricht einer zweiten Ausfüh
rungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems,
in der anstelle der Subroutine von Fig. 18 die im Ablauf
schema von Fig. 21 gezeigte Subroutine ausgeführt wird. Die
Subroutine von Fig. 21 wird mit den Schritten S202 und S203
eingeleitet, in denen die durch die Drucksensoren 62, 64
erfaßten Eingangs- und Ausgangsfluiddrücke Pin und Poutl
eingelesen und die auf den Druckdifferenzen Pdiffa, Pdiffr
am jeweiligen Sitzventil 190 der Ventile 150, 152 basieren
den Druckdifferenzkräfte FdA und FdR berechnet werden. Die
Druckdifferenzkraft FdA des Druckaufbau-
Linearsolenoidventils 150 wird auf der Basis des Eingangs
fluiddrucks Pin, des Ausgangsfluiddrucks Poutl und einer
druckaufnehmenden Fläche A des Sitzventils 190 ermittelt.
Die Druckdifferenzkraft FdR wird auf der Basis des Aus
gangsfluiddrucks Poutl, des Drucks Pres im Druckabbaubehäl
ter 154 und der druckaufnehmenden Fläche A des Sitzventils
190 ermittelt. Auf den Schritt S203 folgt der Schritt S204,
in dem der Druckaufbau-, Druckabbau- oder Druckhaltebetrieb
der Linearsolenoidventilvorrichtung 56 gemäß dem Konzept
von Fig. 14 gewählt wird.
Wenn der Druckaufbaubetrieb gewählt wird, geht die Sub
routine zum Schritt S205, in dem die Solenoidspannung auf
vl angehoben und die Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease
auf 0 verringert wird, und zum Schritt S206, in dem die
Druckregelungsvariable flag auf 1 gesetzt wird, was dem
Druckaufbaubetrieb entspricht. Anschließend wird der
Schritt S207 ausgeführt, um den Betätigungshub x des Ven
tilkörpers 200 abzuschätzen.
Wenn der Druckabbaubetrieb gewählt wird, geht die Sub
routine zu den Schritten S208, S209 und S210, in denen die
Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply auf 0 gesenkt, die
Druckabbau-Solenoidspannung Vrelease auf v2 angehoben, die
Druckregelungsvariable flag auf 2 gesetzt, was dem Druckab
baubetrieb entspricht, und der Betätigungshub x abgeschätzt
wird.
Wenn der Druckhaltebetrieb gewählt wird, geht die Sub
routine zum Schritt S211, in dem ein Betrieb zur Verminde
rung der Aufsetzgeschwindigkeit des Sitzventils 190 ausge
führt wird. Der Betätigungshub x des Ventilkörpers 200 des
Sitzventils 190 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150
wird gemäß der im Ablaufschema von Fig. 22 gezeigten Sub
routine abgeschätzt. Der Betätigungshub x des Sitzventils
190 und die auf das Sitzventil 190 wirkenden Kräfte weisen
die durch die folgende Gleichung (10) dargestellte Bezie
hung auf, wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Mx + Cx' + Kx = Fs + Fd + Fp + Ff (10)
Der Betätigungshub x wird gemäß der vorstehenden Glei
chung (10) abgeschätzt, wobei M, C, K, Fs, Fd, Fp und Ff
folgende Größen repräsentieren:
M = Masse des Ventilkörpers 200 des Sitzventils 190,
C = Dämpfkoeffizient des Sitzventils 190,
K = E-Modul der Feder 206,
Fs = elektromagnetische Antriebskraft der Vorspannvorrichtung 194,
Fd = Kraft aus der Druckdifferenz am Sitzventil 190,
Fp = Vorspannkraft der Feder 206,
Ff = Fluidkraft.
C = Dämpfkoeffizient des Sitzventils 190,
K = E-Modul der Feder 206,
Fs = elektromagnetische Antriebskraft der Vorspannvorrichtung 194,
Fd = Kraft aus der Druckdifferenz am Sitzventil 190,
Fp = Vorspannkraft der Feder 206,
Ff = Fluidkraft.
Da die Fluidkraft Ff im Vergleich zu den anderen Kräf
ten sehr klein ist, kann diese Fluidkraft Ff vernachlässigt
werden. Wie es vorstehend beschrieben wurde, wirken die
Druckdifferenzkraft Fd und die elektromagnetische Antriebs
kraft Fs auf den Ventilkörper 200 in einer der Vorspann
richtung der Feder 206 entgegengesetzten Richtung. Die
Druckdifferenzkraft Fd, genauer die Druckdifferenzkraft
FdA, wird im Schritt S203 ermittelt; die Vorspannkraft Fp
der Feder 206 wird auf der Basis des Betätigungshubs x(k-1)
ermittelt, der im vorherigen Regelungszyklus abgeschätzt
wurde. Die elektromagnetische Antriebskraft Fs wird gemäß
der im Diagramm von Fig. 24 gezeigten Datentabelle auf der
Basis des Betätigungshubs x(k-1) und der Druckaufbau-
Solenoidspannung Vapply abgeschätzt. Die Masse M, der
Dämpfkoeffizient C und der E-Modul K sind bekannte Werte.
Die Subroutine von Fig. 22 wird mit dem Schritt S251
eingeleitet, in dem die elektromagnetische Antriebskraft Fs
abgeschätzt wird. Wenn der Schritt S207 von Fig. 21 zum er
sten Mal ausgeführt wird, ist der Betätigungshub x(k-1) des
vorherigen Regelungszyklus 0. Eine Geschwindigkeit x' (k-1)
und eine Beschleunigung x'' (k-1) des vorherigen Regelungszy
klus sind ebenfalls 0. Wie es nachstehend beschrieben wird,
werden diese Werte x, x', x am Anfang auf 0 gesetzt, wenn
der Druckhaltezustand gewählt wird (wenn die Solenoidspan
nung 0 ist). Diese Werte x, x', x sind somit in der Löse
stellung des Bremspedals 19 0. Auf den Schritt S251 folgt
der Schritt S252, in dem die Beschleunigung x gemäß der
vorstehenden Gleichung ermittelt wird. Dann wird der
Schritt S253 ausgeführt, um die Geschwindigkeit x' (k) im
momentanen Regelungszyklus zu ermitteln, indem die im mo
mentanen Regelungszyklus ermittelte Beschleunigung x (k) zu
der im vorhergehenden Regelungszyklus ermittelten Geschwin
digkeit x' (k-1) addiert wird. Auf den Schritt S253 folgt
der Schritt S254, in dem der Betätigungshub x(k) im momen
tanen Regelungszyklus ermittelt wird, indem die momentane
Geschwindigkeit x' (k) zum vorhergehenden Betätigungshub
x(k-1) addiert wird.
Der Betätigungshub x des Ventilkörpers 200 des Druckab
bau-Linearsolenoidventils 150 wird auf eine ähnliche Weise
ermittelt. In diesem Fall wird jedoch anstelle der Druck
aufbau-Solenoidspannung Vapply die Druckabbau-
Solenoidspannung Vrelease verwendet, um den Betätigungshub
x zu ermittelt.
Wie der Schritt S124 von Fig. 17 in der ersten Ausfüh
rungsform, wird der Schritt S211 der Routine von Fig. 21
zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit des Sitzventil
190 ausgeführt, wenn der Druckaufbau- oder Druckabbaube
trieb in den Druckhaltebetrieb geschaltet wird. In der vor
liegenden zweiten Ausführungsform wird der Schritt S211
ausgeführt, der im Ablaufschema von Fig. 23 gezeigt ist,
das den Schritt S274 enthält, der ausgeführt wird, wenn vom
Druckaufbaubetrieb in den Druckhaltebetrieb geschaltet
wird. Im Schritt S274 wird die an die Solenoidspule 210 des
Sitzventils 190 des Druckaufbau-Linearsolenoidventils 150
anzulegende Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply zur Vermin
derung der Aufsetzgeschwindigkeit auf der Basis des Betäti
gungshubs x, der gemäß der Subroutine von Fig. 22 abge
schätzt wird, und der Druckdifferenzkraft Fd gemäß der Da
tentabelle von Fig. 25 bestimmt. Die auf diese Weise be
stimmte konstante Solenoidspannung Vapply (die größer ist
als 0) wird für die bestimmte Zeit, d. h., bis im Schritt
S273 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird, an die So
lenoidspule 210 angelegt. Wenn nach dem Beginn des Anlegens
der konstanten Druckaufbau-Solenoidspannung Vapply die be
stimmte Zeit vergangen ist, werden die Schritte S276, S277
ausgeführt, in denen sowohl die Druckaufbau- wie auch die
Druckabbau-Solenoidspannung Vapply, Vrelease auf 0 abge
senkt und die Druckregelungsvariable flag auf 3 gesetzt
wird, was dem Druckhaltebetrieb entspricht. Im Schritt S277
werden der Betätigungshub x, die Geschwindigkeit x' und die
Beschleunigung x auf 0 gesetzt, da der Ventilkörper 200 auf
dem Ventilsitz 202 sitzt, wobei die Solenoidspannungen
Vapply, Vrelease 0 sind.
Wenn der Druckhaltebetrieb gewählt wird, werden der Be
tätigungshub x, die Geschwindigkeit x' und die Beschleuni
gung x ebenfalls auf 0 gesetzt.
Wenn vom Druckabbaubetrieb in den Druckhaltebetrieb ge
schaltet wird, wird der Schritt S279 ausgeführt. Dieser
Schritt S279 besteht aus den Schritten S273 bis S277 ähnli
chen Schritten. In diesem Fall wird die konstante Druckab
bau-Solenoidspannung Vrelease auf der Basis des Betäti
gungshubs x(k) und der Druckdifferenzkraft FdR bestimmt.
In der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Aus
führungsform werden die Solenoidspannungen Vapply und Vre
lease zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit des Sitz
ventils 190 für eine bestimmte Zeit zwischen dem Zeitpunkt
unmittelbar nach der Wahl des Druckhaltebetriebs im An
schluß an den Druckaufbau- oder Druckabbaubetrieb und dem
Zeitpunkt unmittelbar vor dem Aufsetzen des Ventilkörpers
200 auf dem Ventilsitz 202 an die Solenoidspule 210 ange
legt. Das Anlegen der Solenoidspannung Vapply, Vrelease zur
Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit könnte jedoch auch
erst eine bestimmte Zeit nach der Wahl des Druckhaltebe
triebs eingeleitet werden, d. h., eine bestimmte Zeit nach
dem Beginn der Bewegung des Ventilkörpers 200 zum Ventil
sitz 202 hin, um das Sitzventil 190 zu schließen. Des wei
teren könnte die Solenoidspannung intermittierend zu ver
schiedenen Zeitpunkten während der Bewegung des Ventilkör
pers 200 angelegt werden. Auf jeden Fall muß das Anlegen
der Solenoidspannung zu Verminderung der Aufsetzgeschwin
digkeit unmittelbar vor dem Aufsetzkontakt des Ventilkör
pers 200 mit dem Ventilsitz 202 beendet werden.
In der ersten Ausführungsform erfolgt die Beseitigung
der Restfluiddrücke in den Radbremszylindern und die Ent
leerung des Druckabbaubehälters 154 unmittelbar vor der Be
endigung des Bremsbetriebs. Die vorstehend Beseitigung und
Entleerung könnte jedoch auch nach der Beendigung des
Bremsbetriebs oder zu einem anderen Zeitpunkt erfolgen. Im
letzteren Fall erfolgt die Beseitigung des Restfluiddrucks
unmittelbar vor dem Ende des Bremsbetriebs und die Entlee
rung des Druckabbaubehälters 154 nach dem Ende des Bremsbe
triebs.
Wenn der Restfluiddruck unmittelbar vor dem Ende des
Bremsbetriebs beseitigt und der Druckabbaubehälter 154 nach
dem Ende entleert werden, kann die Entleerung nach der Sub
routine im Ablaufschema von Fig. 27 erfolgen. Gemäß der
Subroutine dieses Ablaufschemas, die einer dritten Ausfüh
rungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Brems 16545 00070 552 001000280000000200012000285911643400040 0002019836586 00004 16426systems
entspricht, wird der Druckabbaubehälter 154 entleert, indem
das Druckaufbau- wie auch das Druckabbau-
Linearsolenoidventil 150, 152 geöffnet werden, während das
hydraulische Bremssystem außer Betrieb ist. Die Subroutine
von Fig. 27 erfordert nicht unbedingt, daß die Druckrege
lungsvariable flag auf 4 gesetzt wird, da die Ventile 150,
152 geöffnet sind, während das hydraulische Bremssystem au
ßer Betrieb ist; die Subroutine von Fig. 27 erfordert je
doch die Verwendung eines Flags zur Anzeige eines vorherge
henden regenerativen Bremsens, das im Fall der Subroutine
von Fig. 17 nicht erforderlich war. Das auf 1 gesetzte Flag
zur Anzeige eines vorhergehenden regenerativen Bremsens
gibt an, daß das Regenerativbremssystem während des vorher
gehenden Bremsbetriebs des hydraulischen Bremssystems in
Betrieb war, d. h., es gibt an, daß das hydraulische Brems
system im Kooperativregelungsmodus in Kooperation mit dem
Regenerativbremssystem in Betrieb war. In der vorliegenden
Ausführungsform wird das Flag zur Anzeige eines vorherge
henden regenerativen Bremsens auf 1 gesetzt, wenn die So
lenoidspannungen Vapply und Vrelease während des vorherge
henden Bremsbetriebs größer als 0 bestimmt wurden. Wenn die
Solenoidspannungen Vapply und Vrelease nicht größer als 0
bestimmt wurden, wird dieses Flag zur Anzeige eines vorher
gehenden regenerativen Bremsens auf 0 zurückgesetzt. Das
Flag zur Anzeige eines vorhergehenden regenerativen Brem
sens wird ebenfalls zurückgesetzt, wenn der Betrieb zur Be
seitigung des Restfluiddrucks beendet ist. Gemäß der Routi
ne von Fig. 27 wird der Druckabbaubehälter 154 nach einem
Bremsbetrieb, in dem das hydraulische Bremssystem im Koope
rativregelungsmodus betrieben wird, d. h., wenn Flag zur An
zeige eines vorhergehenden regenerativen Bremsens auf 1
gesetzt ist, entleert. Hierzu wird angemerkt, daß die Wahr
scheinlichkeit, daß im Druckabbaubehälter 154 eine geringe
Fluidmenge zurückbleibt, wenn der vorhergehende Bremsbe
trieb im Kooperativregelungsmodus erfolgt ist, groß ist.
Der Druckabbaubehälter 154 wird nicht entleert, wenn das
Flag auf 0 gesetzt ist, da die Wahrscheinlichkeit eines
Restfluids im Druckabbaubehälter 154 in diesem Fall gering
ist.
Die Subroutine von Fig. 27 wird mit dem Schritt S201
eingeleitet, in dem bestimmt wird, ob das hydraulische
Bremssystem bei betätigtem Bremspedal 19 in Betrieb ist.
Wenn im Schritt S301 eine negative Antwort (NEIN) erhalten
wird, geht die Subroutine zum Schritt S302, in dem bestimmt
wird, ob das Flag zur Anzeige eines vorhergehenden regene
rativen Bremsens auf 1 gesetzt ist. Wenn im Schritt S302
eine positive Antwort (JA) erhalten wird, geht die Subrou
tine zu den Schritten S303 und S304, in denen die maximale
Spannung Vmax als die Solenoidspannungen Vapply und Vrelea
se für eine bestimmte Zeit T an das Druckaufbau- bzw.
Druckabbau-Linearsolenoidventil 150, 152 angelegt wird, so
daß diese Ventile 150, 152 geöffnet werden, wodurch das
Fluid aus dem Druckabbaubehälter 154 über die geöffneten
Ventile 150, 152 zum Ausgleichbehälter 18 (zum Hauptzylin
der 12) zurückströmen kann. Wenn die bestimmte Zeit T ver
gangen ist, d. h., wenn im Schritt S303 eine negative Ant
wort (NEIN) erhalten wird, geht die Subroutine zum Schritt
S306, in dem die Linearsolenoidventile 150, 152 geschlossen
werden, indem die Solenoidspannungen Vapply und Vrelease
auf 0 abgesenkt werden. Auf den Schritt S306 folgt der
Schritt S307, in dem das Flag zur Anzeige eines vorherge
henden regenerativen Bremsens auf 0 zurückgesetzt wird. Der
Betrieb zur Entleerung des Druckabbaubehälters 154 wird so
mit nur einmal ausgeführt. Ein Zeitzähler zum Bestimmen der
Zeit t, während der die Ventile 150, 152 geöffnet sind,
wird im Schritt S303 verwendet, um zu bestimmen, ob die
Zeit t kleiner als die bestimmte Zeit T. Dieser Zeitzähler
wird im Schritt S308 auf 0 zurückgesetzt, wenn ein Betrieb
des hydraulischen Bremssystems beginnt.
Die Subroutine von Fig. 27 ist so ausgestaltet, daß der
Druckabbaubehälter 154 nur einmal entleert wird, während
das hydraulische Bremssystem außer Betrieb ist; ebenso
könnte der Druckabbaubehälter 154 jedoch auch zwei oder
mehrere Male entleert werden. In diesem Fall kann der
Schritt S307 so abgewandelt sein, daß das Flag zur Anzeige
eines vorhergehenden regenerativen Bremsens nicht auf 0 zu
rückgesetzt und der Zeitzähler auf 0 zurückgesetzt wird.
Des weiteren kann der Druckabbaubehälter 154 in der
Weise entleert werden, wie es im Ablaufschema von Fig. 28,
das einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen hy
draulischen hydraulischen Bremssystems entspricht, dargestellt
ist. Die Subroutine von Fig. 28 ist so ausgestaltet,
daß die Entleerung des Druckabbaubehälters 154 unterbrochen
wird, wenn das Bremspedal 19 betätigt wird, und die Entlee
rung nach dem Lösen des Bremspedals 19 wieder aufgenommen
wird, so daß die Entleerung für den verbleibenden Abschnitt
der bestimmten Entleerungszeit erfolgt.
Die Subroutine von Fig. 28 wird mit den Schritten S320
und S321 eingeleitet, in denen bestimmt wird, ob das hy
draulische Bremssystem in Betrieb ist, und ob das Flag zur
Anzeige eines vorhergehenden regenerativen Bremsens auf 1
gesetzt ist. Wenn im Schritt S320 eine negative Antwort
(NEIN) und im Schritt S321 eine positive Antwort (JA) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt S322, in dem
bestimmt wird, ob der Druckabbaubehälter 154 entleert wird,
d. h., ob die Linearsolenoidventile 150, 152 geöffnet sind,
wobei die Solenoidspannungen Vapply und Vrelease gleich
Vmax sind. Wenn im Schritt S322 eine positive Antwort (JA)
erhalten wird, werden die Schritte S324 bis S326 wiederholt
ausgeführt, um den Druckabbaubehälter 154 für die bestimmte
Zeit T zu entleeren. Wenn im Schritt S322 eine negative
Antwort (NEIN) erhalten wird, geht die Subroutine zum
Schritt S323, in dem der Zeitzähler 0 zurückgesetzt wird,
und die Schritte S324 bis S326 werden wiederholt ausge
führt, um um den Druckabbaubehälter 154 für die bestimmte
Zeit T zu entleeren. Der Zeitzähler wird im Schritt S326
inkrementiert, um die Zeit t zu bestimmen, während der die
Ventile 150, 152 geöffnet sind und die Solenoidspannungen
Vapply und Vrelease gleich Vmax betragen. Wenn die bestimm
te Zeit T vergangen ist, werden die Schritte S327 bis S329
ausgeführt, um die Linearsolenoidventile 150, 152 zu
schließen, das Flag zur Anzeige eines vorhergehenden rege
nerativen Bremsens und den Zeitzähler 0 zurückzusetzen.
Wenn das Bremspedal 19 betätigt wird, während der
Druckabbaubehälter 154 entleert wird, wird im Schritt S320
eine positive Antwort (JA) erhalten, und die Schritte S324
bis S326 werden nicht ausgeführt, d. h., daß die Entleerung
des Druckabbaubehälters 154 unterbrochen wird; der Zeitzäh
ler wird nicht inkrementiert.
Wenn das Bremspedal 19 anschließend gelöst wird, d. h.,
wenn im Schritt S320 anschließend eine negative Antwort
(NEIN) erhalten wird, wird der Schritt S321 ausgeführt, in
dem bestimmt wird, ob das Flag zur Anzeige eines vorherge
henden regenerativen Bremsens auf 1 gesetzt ist. Wenn das
hydraulische Bremssystem im Kooperativregelungsmodus in Ko
operation mit dem Regenerativbremssystem betrieben wurde,
d. h., wenn im Schritt S321 eine positive Antwort (JA) er
halten wird, geht die Subroutine zum Schritt S322, in dem
bestimmt wird, ob der Druckabbaubehälter 154 entleert wird.
Da der Druckabbaubehälter 154 in diesem Fall nicht entleert
wird, geht die Subroutine zum Schritt S323, indem der Zeit
zähler zurückgesetzt wird; anschließend werden die Schritte
S324 bis S326 wiederholt, um die Linearsolenoidventile 150,
152 für die bestimmte Zeit T geöffnet zu halten, d. h., bis
im Schritt S324 eine negative Antwort (NEIN) erhalten wird.
Wenn das hydraulische Bremssystem nicht im Kooperativrege
lungsmodus betrieben wurde, wird im Schritt S321 eine nega
tive Antwort (NEIN) erhalten, so daß die Subroutine zum
Schritt S330 geht, in dem bestimmt wird, ob der Inhalt des
Zeitzählwerts größer ist als 0. Wenn im Schritt S330 eine
positive Antwort (JA) erhalten wird, werden die Schritte
S324 bis S326 wiederholt, wodurch der Druckabbaubehälter
154 nur für die verbleibende Zeit (= T-t) entleert wird.
Auf diese Weise wird die zur Entleerung des Druckabbaube
hälters 154 erforderliche elektrische Energie vermindert.
Wenn der Druckabbaubehälter 154 für die bestimmte Zeit T
entleert, wird im Schritt S330 eine negative Antwort (NEIN)
erhalten, so daß die Schritte S324 bis S326 nicht wieder
holt werden.
Die Verwendung des Flags zur Anzeige eines vorhergehen
den regenerativen Bremsens ist nicht wesentlich. Der Druck
abbaubehälter 154 könnte auch dann entleert werden, wenn
das Regenerativbremssystem im vorhergehenden Bremsbetrieb
nicht in Betrieb war. Hier wird darauf hingewiesen, daß
aufgrund einer Leckage von Fluid aus dem Druckabbau-
Linearsolenoidventil 150 oder über das Rückschlagventil 158
selbst dann, wenn das hydraulische Bremssystem nicht in Ko
operation mit dem Regenerativbremssystem in Betrieb war, im
Druckabbaubehälter 154 eine geringe Restfluidmenge bleibt.
Die Entleerung des Druckabbaubehälters 154 hat insbe
sondere dann von Vorteil, wenn die Speicherkapazität des
Druckabbaubehälters 154 relativ klein ist. Eine Entleerung
ist jedoch selbst dann effektiv, wenn der Druckabbaubehäl
ter 154 eine herkömmliche Speicherkapazität aufweist, wie
es in den dargestellten Ausführungsformen der Fall ist.
In den dargestellten Ausführungsformen wird die Notwen
digkeit, eine rasche Verminderung des Fluiddrucks im Rad
bremszylinder bei einer Antiblockierregelung auszuführen,
auf der Basis des Radbremszylinderdrucks und des Betrags
der Abnahme der Raddrehzahl (der Verzögerung des Rads) er
faßt. Die Notwendigkeit könnte jedoch auch auf der Basis
des Radbremszylinderdrucks oder der Radbeschleunigung er
faßt werden.
Die rasche Verminderung des Fluiddrucks im Radbremszy
linder kann auch unter Verwendung einer zwischen dem Rad
bremszylinder und den solenoidbetätigten Druckaufbau- und
Druckabbau-Absperrventilen angeordneten Druckübertragungs
vorrichtung mit einem Zylinder und einem Kolben, der mit
dem Zylinder in der Weise kooperiert, daß zwei Fluidkammern
definiert werden, erfolgen. Diese Absperrventile stehen mit
einer der Fluidkammer der Druckübertragungsvorrichtung in
Verbindung; der Radbremszylinder steht mit der andern
Fluidkammer in Verbindung. Wenn das Fluid aus einer der
Fluidkammern über das Druckabbau-Absperrventil abgegeben
wird, wird das Volumen der anderen Fluidkammer der Druck
übertragungsvorrichtung erhöht, so daß das Fluid aus dem
Radbremszylinder abgegeben wird. Wenn das Fluid sowohl über
das Druckaufbau- wie auch das Druckabbau-Absperrventil ab
gegeben wird, kann die Verminderungsrate des Fluiddrucks im
Radbremszylinder erhöht werden, wodurch der Radbremszylin
derdruck rasch vermindert werden kann.
Die Voraussetzungen zur Wahl des Druckabbau-, Druckauf
bau- oder Druckhaltebetriebs während der Antiblockierdruck
regelung wurden unter Bezugnahme auf das Ablaufschema von
Fig. 20 beschrieben; die Voraussetzungen sind jedoch nicht
auf jene im Ablaufschema von Fig. 20 beschränkt, sondern
können geeignet abgeändert werden. Des weiteren sind die
Voraussetzungen zum Einleiten und Beenden der Antiblockier
regelung nicht auf jene in Fig. 20 beschränkt.
Obwohl in den dargestellten Ausführungsformen die
Drucksensoren 110, 112, 114 verwendet wurden, um die Fluid
drücke in dem Radbremszylinder 24, 26, 50, 52 zu erfassen,
ist die Verwendung dieser Drucksensoren nicht wesentlich.
Die Radbremszylinderdrücke könnten ebenso auf der Basis der
Zeitdauer des Druckaufbaus, des normalen Druckabbaus und
des raschen Druckabbaus während der Antiblockierregelung
abgeschätzt werden.
In den beschriebenen Ausführungsformen werden der Opti
malwertsteuerungsabschnitt 300 und der Regelungsabschnitt
302 verwendet, um die Druckaufbau- und die Druckabbau-
Solenoidspannungen Vapply und Vrelease zu bestimmen; jedoch
könnte auch nur einer dieser beiden Abschnitte 300, 302 da
zu verwendet werden, um die Solenoidspannungen Vapply, Vre
lease zu bestimmen.
Das hydraulische Bremssystem in den beschriebenen Aus
führungsformen ist so ausgestaltet, daß es für ein mit dem
Regenerativbremssystem ausgestattetes Kraftfahrzeug verwen
det wird; gleichermaßen ist das erfindungsgemäße Prinzip
auch auf ein hydraulisches Bremssystem für Kraftfahrzeug
übertragbar, das nicht mit einem Regenerativbremssystem
ausgestattet ist. In diesem Fall ist die grundlegende
Steuerung bzw. Regelung dieselbe wie in den beschriebenen
Ausführungsformen, abgesehen davon, daß die Berechnung der
hydraulischen Bremskraft durch Subtrahieren der Regenera
tivbremskraft von der angestrebten gesamten Bremskraft
nicht mehr erforderlich ist. Die Erfindung ist ferner für
ein hydraulisches Bremssystem anwendbar, bei dem eine hy
draulisch gesteuerte Ventilvorrichtung mit solenoidbetä
tigten Wegeventilen und Absperrventilen anstelle der Line
arsolenoidventilvorrichtung 56 verwendet wird. Es wäre auch
möglich, den Restfluiddruck in den Radbremszylindern beim
Lösen des Bremspedals 19 durch eine geeignete Erfassungs
einrichtung, wie z. B. einen Schalter, zu erfassen.
Des weiteren könnte die Fluidkammer 186 des Druckabbau
behälters 154 mit der Umgebung in Verbindung stehen.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfin
dung nicht auf die Einzelheiten der beschriebenen Ausfüh
rungsformen beschränkt ist, sondern mit verschiedenen wei
teren Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen ausge
staltet werden kann, die einem Fachmann naheliegend er
scheinen, ohne dabei vom den Grundgedanken des erfindungs
gemäßen hydraulischen Bremssystems, wie es in den Ansprü
chen definiert ist, abzuweichen.
Die Erfindung betrifft somit ein hydraulisches Bremssy
stem für ein Kraftfahrzeug, mit: einer Bremse, die einen
Radbremszylinder 24, 26, 50, 52 beinhaltet, der zum Bremsen
eines Fahrzeugrads 23, 25, 49, 51 mittels eines unter Druck
stehenden Fluids betätigt wird; einem Sitzventil 190, das
einen Ventilkörper 200, der zu einem Ventilsitz 202 hin und
von diesem weg bewegbar ist und in eine erste Richtung zum
Ventilsitz 202 hin vorgespannt ist, und eine Ventilan
triebsvorrichtung 194 zur Erzeugung einer Ventilantriebs
kraft, die auf den Ventilkörper in eine der ersten Richtung
entgegengerichtete zweite Richtung wirkt, aufweist; sowie
einer Sitzventilsteuervorrichtung 66, S10, S12, S14, S16
zur Steuerung der Ventilantriebsvorrichtung so, daß das
Sitzventil selektiv geöffnet und geschlossen wird, um da
durch den Fluiddruck im Radbremszylinder zu regulieren; wo
bei die Sitzventilsteuervorrichtung 66 eine Einrichtung
S124, S211 zur Verminderung der Aufsetzgeschwindigkeit auf
weist, die die Ventilantriebsvorrichtung 194 anweist, we
nigstens während eines Bewegungsabschnitts des Ventilkör
pers zum Ventilsitz hin eine Ventilantriebskraft zu erzeu
gen, durch die die Aufsetzgeschwindigkeit des Ventilkörpers
vermindert wird.
Claims (9)
1. Hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit ei
nem Rad (23, 25, 49, 51), mit:
- (a) einer Bremse, die einen Radbremszylinder (24, 26, 50, 52) aufweist, der mit einem unter Druck stehenden Fluid versorgt wird, um das Rad zu bremsen,
- (b) einem Sitzventil (190), das in einer mit dem Rad
bremszylinder in Verbindung stehenden Fluidleitung (48)
angeordnet ist und aufweist:
einen Ventilsitz (202),
einen zum Ventilsitz hin und von diesem weg bewegbaren Ventilkörper (200),
eine Vorspanneinrichtung (206, 224), die den Ventilkör per in eine erste Richtung zum Ventilsitz hin vor spannt, um das Sitzventil zu schließen, und
eine Ventilantriebsvorrichtung (194) zur Erzeugung ei ner Ventilantriebskraft, die auf den Ventilkörper in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Rich tung wirkt, so daß der Ventilkörper vom Ventilsitz weg bewegt wird, und - (c) einer Sitzventilsteuervorrichtung (66, S10, S12,
S14, S16) zur Steuerung der Ventilantriebsvorrichtung
des Sitzventils, um das Sitzventil selektiv zu öffnen
und zu schließen und dadurch den Druck des Fluids im
Radbremszylinder zu regulieren,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzventilsteuervor richtung (66) aufweist:
eine Einrichtung (S124; S211) zur Verminderung der Auf setzgeschwindigkeit, die die Ventilantriebsvorrichtung (194) anweist, wenigstens während eines Bewegungsab schnitts des Ventilkörpers (200) zum Ventilsitz (202) hin eine Ventilantriebskraft zu erzeugen, um die Auf setzgeschwindigkeit, mit der der Ventilkörper auf dem Ventilsitz aufsetzt, derart zu vermindern, daß die durch die Ventilantriebskraft verminderte Aufsetzge schwindigkeit niedriger ist als eine Aufsetzgeschwin digkeit eines Bewegungsabschnitts, während dessen die Ventilantriebsvorrichtung keine Ventilantriebskraft er zeugt.
2. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verminderung der
Aufsetzgeschwindigkeit eine Einrichtung (66, S156,
S161) zur graduellen Verminderung der Ventilantriebs
kraft aufweist, um die Ventilantriebskraft in der Weise
zu vermindern, daß eine Verminderungsrate der Aufsetz
geschwindigkeit des Ventilkörpers (200) nach und nach
abnimmt.
3. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zur graduellen Ver
minderung der Ventilantriebskraft den momentanen Wert
der Ventilantriebskraft bestimmt, indem es einen vorhe
rigen Wert der Ventilantriebskraft mit einer bestimmten
Konstante, die kleiner ist als 1, multipliziert.
4. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verminderung der
Aufsetzgeschwindigkeit eine Einrichtung (S211, S273 bis
S275, S279) zur Erzeugung einer Ventilantriebsstopp
kraft aufweist, die wenigstens unmittelbar vor dem Auf
setzen des Ventilkörpers (200) auf dem Ventilsitz (202)
eine konstante Ventilantriebskraft erzeugt, die aus
reicht, um die Bewegung des Ventilkörpers im wesentli
chen zu stoppen.
5. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verminderung der
Aufsetzgeschwindigkeit des weiteren eine Einrichtung
(S207, S210, S251 bis S254) zur Ermittlung des Betäti
gungshubs des Ventilkörpers aufweist, um einen Abstand
zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz bei Beginn
der Bewegung des Ventilkörpers zum Ventilsitz hin zu
ermitteln, wobei die Einrichtung zur Erzeugung der Ven
tilantriebsstoppkraft die konstante Ventilantriebskraft
auf der Basis des durch die Einrichtung zur Ermittlung
des Betätigungshubs ermittelten Abstand bestimmt.
6. Hydraulisches Bremssystem nach Anspruch 4 oder 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verminde
rung der Aufsetzgeschwindigkeit des weiteren Einrich
tung (S203) zur Ermittlung einer Druckdifferenzkraft
aufweist, um eine auf den Ventilkörper wirkende, auf
der Fluiddruckdifferenz am Sitzventil (190) basierende
Kraft zu ermitteln, wobei die Einrichtung zur Erzeugung
der Ventilantriebsstoppkraft die konstante Ventilan
triebskraft auf der Basis der durch die Einrichtung zur
Ermittlung der Druckdifferenzkraft ermittelten Druck
differenzkraft bestimmt.
7. Hydraulisches Bremssystem gemäß einem der Ansprüche 1
bis 6, gekennzeichnet durch des weiteren ein Druckauf
bau-Steuerventil (150) und ein Druckabbau-Steuerventil
(152), von denen wenigstens eines als das Sitzventil
(190) fungiert, wobei das Druckaufbau-Steuerventil ei
nen Druckaufbauzustand aufweist, in dem der Ventilkör
per vom Ventilsitz beabstandet ist, um eine Fluidströ
mung in den Radbremszylinder (24, 26, 50, 52) mit einer
dem Abstand zwischen dem Ventilkörper und dem Ventil
sitz entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit zu ermög
lichen, und einen Druckhaltezustand, in dem der Ventil
körper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine Fluidströmung
in den Radbremszylinder zu verhindern, und wobei das
Druckabbau-Steuerventil (152) einen Druckabbauzustand
aufweist, in dem der Ventilkörper vom Ventilsitz beab
standet ist, um eine Fluidströmung aus dem Radbremszy
linder mit einer dem Abstand zwischen dem Ventilkörper
und dem Ventilsitz entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit
zu ermöglichen, und einen Druckhaltezustand, in
dem der Ventilkörper auf dem Ventilsitz sitzt, um eine
Fluidströmung aus dem Radbremszylinder zu verhindern.
8. Hydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilantriebs
vorrichtung einen bewegbaren Körper (204) aufweist, der
aus einem ferromagenetischen Material hergestellt und
mit dem Ventilkörper (200) bewegbar ist, sowie eine So
lenoidspule (210), die erregt wird, um ein magnetisches
Feld zu erzeugen, durch das der bewegbare Körper in
die zweite Richtung bewegt wird, die der ersten Rich
tung, in die der Ventilkörper durch die Vorspannein
richtung (206, 224) vorgespannt wird, entgegengerichtet
ist.
9. Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem hydrauli
schen Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und
einem regenerativen Bremssystem, das einen Elektromotor
beinhaltet, der eine regenerative Bremskraft erzeugt,
um das Rad zu bremsen.
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