DE3512716C2 - - Google Patents
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- DE3512716C2 DE3512716C2 DE3512716A DE3512716A DE3512716C2 DE 3512716 C2 DE3512716 C2 DE 3512716C2 DE 3512716 A DE3512716 A DE 3512716A DE 3512716 A DE3512716 A DE 3512716A DE 3512716 C2 DE3512716 C2 DE 3512716C2
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- B60T8/344—Hydraulic systems
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antiblockier-Bremsvorrichtung
für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Druckschrift "Bosch Technische Berichte, 1980, Heft 7,
Seite 82 bis 89" ist eine Antiblockier-Bremsvorrichtung für
Kraftfahrzeuge bekannt, welche ein Flüssigkeitsdrucksteuer
ventil zwischen einem Hauptzylinder und einem Radzylinder
aufweist, um den Flüssigkeitsdruck in dem Radzylinder gemäß
einem Steuersignal zu steuern. Dabei kann das
Flüssigkeitsdrucksteuerventil wahlweise wenigstens einen
Druckverringerungs- oder einen Druckanhebungsmodus annehmen.
Weiterhin weist die Antiblockier-Bremsvorrichtung mindestens
ein Reservoir auf, welches mit dem Flüssigkeitsdrucksteuer
ventil in Verbindung steht, um Bremsflüssigkeit aus dem
Radzylinder über das Flüssigkeitsdrucksteuerventil abzulas
sen, wenn das Flüssigkeitsdrucksteuerventil sich in dem
Druckverringerungsmodus befindet. Eine mit dem Reservoir in
Verbindung stehende Hydraulikpumpe führt die Flüssigkeit aus
dem Reservoir durch eine Leitung, welche mit dem Hauptzylin
der und dem Flüssigkeitsdrucksteuerventil in Verbindung
steht. Mittels eines Radgeschwindigkeitssensors wird die
Drehgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugrades abgetastet.
Eine Steuereinheit, die ein Ausgangssignal von dem
Radgeschwindigkeitssensor erhält, erzeugt Steuersignale, die
dem Flüssigkeitsdrucksteuerventil zugeführt werden, um den
Druck im Radzylinder derart zu variieren, daß ein Blockieren
der Räder verhindert wird.
Die DE 31 07 963 A1 beschreibe eine Bremsfluidsteuervorrichtung
für Antiblockiersysteme von Fahrzeugen, die ebenfalls ein
Bremsfluiddrucksteuerventil zwischen einem Hauptzylinder und
Radbremszylindern aufweist. Das Steuerventil nimmt Signale
einer Steuereinheit auf, die auf Grundlage von Drehungs-
oder Schlupfverhältnissen der Räder ermittelt werden. Wird
der Bremsdruck in den Radzylindern gesenkt, nimmt ein Reser
voir über das Steuerventil Bremsfluid aus den Radzylindern
auf. Mittels einer Hydraulikpumpe wird das Bremsfluid aus
dem Reservoir in einen Hochspeicher abgeführt. Des
weiteren befindet sich ein erstes Rückschlagventil in einer
Fluidzufuhrleitung zwischen dem Hauptzylinder und dem Steuer
ventil und ist in Richtung des Steuerventils durchgängig.
Eine Druckfluidrückleitung befindet sich zwischen den Radzy
lindern und dem Hauptzylinder und läuft in Form eines Bypas
ses um das Steuerventil herum, wobei sie ein zweites Rück
schlagventil aufweist, das in Rücklaufrichtung durchgängig
ist. Eine derartige Anordnung der Rückschlagventile verhin
dert, daß bei einer Antiblockierregelung die mittels der
Pumpe aus dem Reservoir entnommene und zu den Steuerventilen
zurückgeführte Bremsflüssigkeit ungemindert an den Kolben
des Hauptzylinders angelegt wird, was, entsprechend den Re
gelzyklen der Steuerventile, zu einem Rütteln des mit dem
Kolben verbundenen Bremspedals führen würde.
In der gattungsgemäßen DE 31 47 149 A1 hingegen wird das erste Rückschlagventil
durch ein steuerbares Rückschlagventil ersetzt, das bei
Schaltvorgängen der Regelventilanordnung einerseits ein Zu
rückströmen von Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern über
die Regelventilanordnung oder über die Hydraulikpumpe zu dem
Hauptzylinder verhindert, andererseits jedoch entsprechend
einer Verringerung des Fluiddruckes im Hauptzylinder nach
Beendigung des Bremsvorganges ein Zurückströmen von
Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern zum Hauptspeicher
gestattet. Dies wird durch eine Regelung des Rück
schlagventiles erreicht, die das Rückschlagventil offenhält,
wenn der Druck im Hauptzylinder geringer ist als ein vorge
wählter Referenzdruck. Wird hingegen der Druck im
Hauptzylinder größer als der vorher gewählte Referenzdruck,
ist das Rückschlagventil nur für Flüssigkeitsströme offen,
die sich vom Hauptzylinder in Richtung Radzylinder bewegen.
Durch ein derart modifiziertes Rückschlagventil wird es mög
lich, daß nach Beendigung des Bremsvorganges die Radzylinder
völlig entspannt werden.
Bei den aus den oben genannten Druckschriften bekannten
Bremsvorrichtungen beschränkt sich die Vermeidung des Rück
schlags am Bremspedal jedoch nur auf den eigentlichen Brems
vorgang. Nach dem Anhalten des Kraftfahrzeugs und bei nie
dergedrücktem Bremspedal hingegen wird die Bremsflüssigkeit
zum Hauptzylinder schnell zurückgeführt, was dann den
unangenehmen Rückstoß im Bremspedal erzeugt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Antiblockier-Bremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bereitzustel
len, bei der die unangenehmen Rückschlagbewegungen des
Bremspedals auch nach dem Anhalten des Fahrzeuges verhindert
werden, ohne den Aufwand von Änderungen in den Flüssigkeits
leitungen betreiben zu müssen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1.
Nach einer Antiblockierbremsung bei
einem von der Steuereinheit erkannten Fahrzeugstillstand und
bei weiterhin getrenntem Bremspedal werden die Drucksteuer
ventile für eine vorgegebene Zeit so angesteuert, daß eine
gestufte Bremserhöhung in den Radzylinder erfolgt.
Dies hat zur Folge, daß der Druck der Bremsflüssigkeit in
dem Hauptzylinder nicht rasch ansteigen kann, nachdem das
Kraftfahrzeug angehalten wurde, wodurch der unangenehme
Rückstoß am Bremspedal vermieden wird.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung zum Inhalt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau der Brems
vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung:
Fig. 2 in schematischer Darstellung den elektroni
schen Steuerschaltkreis aus Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeits
weise eines Mikrocomputers in der Steuerein
heit aus Fig. 2; und
Fig. 4 in Diagrammdarstellung die verschiedenen Si
gnale und Flüssigkeitsdrucke in der Bremsvor
richtung aus Fig. 1.
Gleiche oder entsprechende Elemente oder Teile werden im
folgenden mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
In Fig. 1 sind
Leitungen für die Hydraulikflüssigkeit mit durchgezogenen
Linien dargestellt, wohingegen elektrische Leitungen mit
gestrichelten Linien dargestellt sind. Der Hauptzylinder 2
ist in Tandembauweise ausgeführt und steht mit einem
Bremspedal 4 eines Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt)
in Verbindung. Der Hauptzylinder 2 steht über Leitungen
mit Radzylindern 6 und 8 der Vorderräder W1 und W2 in Ver
bindung, wobei Flüssigkeitsdruck-Steuerventile 10 und 12
und ein Leitungs-Umschaltventil 11 in diese Leitungen ge
schaltet sind. Der Hauptzylinder 2 weist zwei Reservoirs
2a und 2b auf. Jedes der Flüssigkeitsdruck-Steuerventile
10 und 12 weist erste bis dritte Anschlüsse auf. Der erste
Anschluß steht über das Leitungs-Umschaltventil 11 mit dem
Hauptzylinder 2 in Verbindung, wohingegen der zweite An
schluß mit dem Radzylinder 6 oder 8 in Verbindung steht.
Der dritte Anschluß steht mit dem Flüssigkeitsreservoir 14
derart in Verbindung, daß Bremsflüssigkeit, die von den
Radzylindern 6 und 8 abgegeben wird, in dem Reservoir ge
speichert wird, wobei diese Abgabe über die Flüssigkeits
druck-Steuerventile 10 und 12 erfolgt. Eine Hydraulikpumpe
16 steht mit dem Reservoir 14 derart in Verbin
dung, daß sie die darin erhaltene Flüssigkeit unter Druck
setzen kann, und ein Druckspeicher 18 ist an einer Ausgangsseite
der Pumpe 16 angeordnet. Rückschlagventile 20 und 22 zur
Verhinderung von Rückwärtsfluß sind jeweils am Einlaß und
Auslaß der Pumpe 16 angeordnet. Eine Leitung zwischen dem
Druckspeicher 18 und dem Rückschlagventil 22 steht mit dem Lei
tungs-Umschaltventil 11 in Verbindung. Weitere Rückschlag
ventile 24 und 26 sind in Leitungen zwischen dem Hauptzy
linder 2 und den Radzylindern 6 und 8 derart angeordnet,
daß sie parallel zu der Kombination des Leitungs-Umschalt
ventiles 11 und den Flüssigkeitsdruck-Steuerventilen 10 und
12 sind.
Die Radgeschwindigkeits-Sensoren D1 und D2 sind jeweils an
den Vorderrädern W1 und W2 angeordnet, wohingegen ein
weiterer Radgeschwindigkeits-Sensor D3 an einem der Hinter
räder W3 bzw. W4 angeordnet ist. Jeder der Sensoren D1
bis D3 weist einen Impulsgenerator auf, der eine Folge von
Impulsen mit einer Frequenz proportional zur Drehgeschwin
digkeit des jeweiligen Rades erzeugt, wobei dieser Impuls
zug der elektronischen Steuereinheit 28 zugeführt wird,
welche eine Mehrzahl von Steuerschaltkreisen aufweist. Der
Bremspedalschalter 34 ist in Zusammengehörigkeit mit dem
Bremspedal 4 dargestellt, um den Niederdrückungszustand
des Bremspedales 4 abzutasten und ein Ausgangssignal abzu
geben, das die Niederdrückung des Pedals anzeigt. Dieses
Signal wird ebenfalls der Steuereinheit 28 zugeführt.
Die Steuereinheit 28 erhält die Signale von den Sensoren
D1 bis D3 und den dem Bremspedalschalter 34, um eine Anti
blockier-Steuerung auszuführen, welche per se bekannt ist,
sowie weiterhin eine zusätzliche Steuerung, um ein Rück
schlagen des Bremspedales zu verhindern, welches auftreten
kann, nachdem das Kraftfahrzeug zum Halten gebracht wur
de. Um dies zu bewerkstelligen, führt die Steuereinheit
28 verschiedene Berechnungsvorgänge aus, die im folgenden
noch beschrieben werden, so daß Steuersignale erzeugt wer
den, welche den Flüssigkeitsdruck-Steuerventilen 10 und 12
zugeführt werden, um darin angeordnete Solenoiden 30 und 32
mit Energie zu versorgen, bzw. deren Energiezufuhr zu un
terbrechen.
Jedes der Flüssigkeitsdruck-Steuerventile 10 und 12 ist ein
Dreiweg-elektromagnetisches Ventil mit drei Anschlüssen,
das durch eine Änderung des Erregungstromes zu dem zuge
hörigen Solenoiden steuerbar ist. Genauer gesagt, der Er
regungsstrom von dem Steuerschaltkreis 28 als Steuersignal
oder Treiberstrom wird so gewählt, daß er einen von drei
Werten oder Levels annehmen kann. Diese drei Levels werden
im folgenden als erster Level, zweiter Level und Null-Level
in der Reihenfolge des Stromwertes bezeichnet. Wenn der
Treiberstrom, der im folgenden als SOL-Signal oder SOL be
zeichnet wird, der von dem Steuerschaltkreis 28 kommt, den
Null-Level annimmt, werden die Flüssigkeitsdruck-Steuer
ventile 10 und 12 in eine Stellung "l" geschaltet, der
einem Druck-Anhebemodus entspricht, in welchem Bremsflüssig
keit von dem Hauptzylinder aus dessem ersten Anschluß auf
die Radzylinder 6 bzw. 8 geführt wird. Dieser Zustand wird
auch dann aufrecht erhalten, nachdem das Kraftfahrzeug an
gehalten wurde. Für den Fall, daß der Treiberstrom von dem
Steuerschaltkreis 28 den ersten Level annimmt, werden die
Flüssigkeitsdruck-Steuerventile 10 und 12 in eine Position
"n" geschaltet, welche einem Druck-Verringerungsmodus ent
spricht, in welchem die Bremsflüssigkeit innerhalb der
Radzylinder 6 und 8 über die Flüssigkeitsdruck-Steuer
ventile 10 und 12 dem Reservoir 14 zugeführt werden. Für
den Fall, daß der Treiberstrom SOL von dem Steuerschalt
kreis 28 den zweiten Level annimmt, werden die Flüssig
keitsdruck-Steuerventile 10 und 12 in eine Stellung "m" ge
schaltet, welche einem Druck-Aufrechterhaltungsmodus ent
spricht, in welchem der Bremsflüssigkeitsdruck innerhalb
der Radzylinder 6 und 8 auf einem konstanten Wert gehalten
wird.
Ein weiteres Flüssigkeitsdruck-Steuerventil 40, welches
ähnlich den Steuerventilen 10 und 12 ist, ist vorgesehen,
um den Flüssigkeitsdruck in den Bremsen der Hinterräder
W3 und W4 zu steuern. Ein Leitungsumschaltventil 41, ein
Reservoir 42, ein Druckspeicher 46, eine Hydraulikpumpe 44 und ein Rück
schlagventil 48 und 50, die alle den Bauteilen für die
Vorderräder W1 und W2 entsprechen, sind in der gleichen
Weise wie in dem Hydrauliksystem für die Vorderräder ange
ordnet. Das Hydrauliksystem für die Hinterräder W3 und W4
unterscheidet sich von dem der Vorderräder darin, daß die
Hinterräder W3 und W4 beide gleichzeitig durch das erste
Flüssigkeitsdruck-Steuerventil 40 gesteuert werden. Das
Steuerventil 40 weist einen Solenoiden 54 auf, welcher
mittels eines Erregungs- oder Treiberstroms gesteuert werden
kann, welcher von der Steuereinheit 28 als Steuersignal
kommt, so daß das Ventil eine der folgenden drei Stellun
gen (ähnlich wie die Steuerventile 10 und 12) einnehmen
kann: einen Druck-Anhebungsmodus (Position l), einen Druck
verringerungsmodus (Position n) und einen Druck-Aufrecht
erhaltungsmodus (Position m).
Die oben erwähnten drei Flüssigkeitsdruck-Steuerventile
10, 12 und 40 werden durch entsprechende, verschiedene drei
Treiberströme SOL von der Steuereinheit 28 derart gesteu
ert, daß eine Antirutsch-Steuerung in bekannter Weise
durchgeführt wird, wobei die Steuerventile 10, 12 und 40
gleichzeitig durch identische Treiberströme SOL von der
Steuereinheit 28 gesteuert werden, nachdem das Kraftfahr
zeug angehalten wurde, um die oben erwähnte zusätzliche
Steuerung des Bremsflüssigkeitsdruckes durchzuführen, um
eine Rückschlagbewegung des Bremspedals zu verhindern.
In Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm der Steuer
einheit 28 dargestellt. Die Steuereinheit 28 weist Signal
former- und Verstärkerschaltkreise 60, 62 und 64 auf, wel
che jeweils auf Ausgangssignale von den Radgeschwindig
keits-Sensoren D1, D2 und D3 reagieren, so daß deren Aus
gangssignale in Pulssignale geformt werden, welche von
einem Mikrocomputer 66 verarbeitbar sind, welcher den
Hauptteil der Steuereinheit 28 bildet. Der Mikrocomputer 66
weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 66a, einen
Lesespeicher (ROM) 66b, einen Speicher mit wahlfreiem Zu
griff (RAM) 66c und eine Eingabe/Ausgabevorrichtung (I/O)
66d auf. Die CPU 66a arbeitet mit einem Programm, welches
in dem ROM 66b gespeichert ist, wie später noch beschrie
ben wird, um eine Antiblockier-Steuerung und die zusätzliche
Steuerung zum Verhindern des Rückschlagens des Bremspedals
4 durchzuführen.
Ein Pufferschaltkreis 68 erhält ein Ausgangssignal von dem
Bremspedalschalter 34 und gibt dieses an den Mikrocomputer
66 weiter. Eine Spannungsversorgung 70 erhält elektrische
Leistung über einen Zündschalter 72 des Kraftfahrzeuges
von der Kraftfahrzeugbatterie (nicht dargestellt) und gibt
eine regulierte Spannung an den Mikrocomputer 66 und die
anderen Schaltkreise ab. Treiberschaltkreise 74, 75 und 76
für die Flüssigkeitsdruck-Steuerventile sind vorgesehen,
um die Flüssigkeitsdruck-Steuerventile 10, 12 und 40 in
Abhängigkeit von Anweisungen oder Steuersignalen des Mikro
computers 66 zu steuern. Genauer gesagt, der Treiberschalt
kreis 74 ist vorgesehen, das Flüssigkeitsdruck-Steuerven
til 10 anzutreiben, welches für das linke Vorderrad W1 vor
gesehen ist, und der Treiberschaltkreis 76 ist vorgesehen,
das Flüssigkeitsdruck-Steuerventil 12 anzutreiben, welches
für das rechte Vorderrad W2 vorgesehen ist. Auf ähnliche
Weise ist der Treiberschaltkreis 78 vorgesehen, das
Flüssigkeitsdruck-Steuerventil 40 anzutreiben, welches für
die Hinterräder W3 und W4 vorgesehen ist.
Ein Hauptrelais-Treiberschaltkreis 80 ist vorgesehen, um
in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Mikrocomputers
66 eine Spule 88 eines Hauptrelais 86 mit Energie zu ver
sorgen, wobei das Hauptrelais 86 Kontakte 84 aufweist, die
im Ruhezustand offen sind, wobei einer dieser Kontakte
mit einer Spannungsquelle +B verbunden ist. Wenn die Spule
88 des Hauptrelais 86 mit Energie versorgt wird, würden
die normalerweise offenen Kontakte 84 geschlossen, wodurch
die einen Enden der Solenoiden 30, 32 und 54 der Flüssig
keitsdruck-Steuerventile 10, 12 und 40 mit der Spannungs
quelle +B vorgesehen, eine Anzeigelampe 90 mit Energie zu ver
sorgen (in Abhängigkeit eines Signals von dem Mikrocompu
ter 66), um anzuzeigen, daß die Antirutsch-Bremsvorrichtung
arbeitet. Genauer gesagt, die Anzeigelampe 90 wird mit
Energie versorgt, während die normale Antiblockier-Steuerung
und die zusätzliche Steuerung gemäß der vorliegenden Er
findung durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Antiblockier-Bremsvorrichtung arbeitet
wie folgt:
Wenn der Zündschalter 72 eingeschaltet wird, um eine in
der Zeichnung nicht dargestellte Brennkraftmaschine des
Kraftfahrzeuges zu starten, wird eine regulierte Spannung
von der Spannungsquelle 70 dem Mikrocomputer 66 und den
anderen Schaltkreisen zugeführt. Somit beginnt die CPU 66a
des Mikrocomputers 66 mit der Ausführung von verschiedenen
Berechnungen und Arbeitsabläufen in Abhängigkeit eines
festgelegten Programms in dem ROM 66b. Der Inhalt dieses
Programms ist in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 4 näher er
läutert.
Wenn der Zündschalter 72 eingeschaltet wurde, wird die
Durchführung des Programms gemäß dem Flußdiagramm von
Fig. 3 begonnen, wozu am Anfang eine nötige Initialisierung
(nicht dargestellt) durchgeführt wird. In einem Schritt
101 wird eine Antiblockier-Steuerung, welche per se bekannt
ist, durchgeführt, wenn das Bremspedal 4 niedergedrückt
wird. Diese Antiblockier-Steuerung kann in Abhängigkeit von
einem Programm durchgeführt werden, das unter Verwendung
einer herkömmlichen Antiblockier-Steuerung erzeugt wird,
die beispielsweise in dem US-Patent 39 48 568 beschrie
ben ist.
In einem Schritt 102 wird bestimmt, ob das Kraftfahrzeug
zum Stillstand gebracht wurde oder nicht. Hierzu wird die
Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges überprüft.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform wird jedoch die
Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nicht direkt abgetastet, son
dern wird geschätzt oder angenähert, indem eine Berechnung
auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsdaten durchgeführt
wird, welche von einem oder mehreren der Radgeschwindig
keitssensoren D1 bis D3 erhalten werden. Solange die Be
rechnung in dem Schritt 102 nicht zu dem Ergebnis JA führt, wird
der Schritt 101 wiederholt ausgeführt, so daß die
Antiblockier-Steuerung durchgeführt wird, bis das Kraftfahrzeug
zum Stillstand gebracht ist. Dies hat zur Folge, daß der
Druck der Bremsflüssigkeit innerhalb der Radzylinder 6, 8
und 38 automatisch derart eingestellt wird, daß er ange
hoben, verringert oder aufrechterhalten wird, so daß eine
wirksame und sichere Abbremsung durchgeführt wird, um das
Kraftfahrzeug vollständig zum Stillstand zu bringen. Wenn
das Kraftfahrzeug steht, wird ein Schritt 103 ausgeführt,
in welchem ein Anfangswert To in einem Rückwärtszähler ge
setzt wird, wobei der Zähler ein Programmzähler (Software
counter) ist. Dieser Anfangswert To entspricht einer Zeit
dauer, beispielsweise zwei Sekunden oder dergleichen, und
wird als Variable oder Zählwert T gesetzt, der sich im
Zeitverlauf verringert. Diese Zeitdauer von beispielsweise
zwei Sekunden ergibt eine Maximalperiode zur Durchführung
der zusätzlichen Steuerung des Bremsflüssigkeitsdrucks
nach dem Anhalten des Kraftfahrzeuges, wie im folgenden
noch näher erläutert wird.
In einem Schritt 104 wird überprüft, ob das Ausgangssignal
von dem Bremspedalschalter 34 vorhanden ist oder nicht.
Wenn das Bremspedal 4 weiterhin niedergedrückt bleibt - auch
dann, wenn das Kraftfahrzeug angehalten wurde - ergibt die
Berechnung im Schritt 104 das Ergebnis JA. Daraufhin wird
ein Schritt 106 ausgeführt, in welchem ein gegebener Arbeits
zyklus einer Ein/Aus-Operation gesetzt wird. Genauer ge
sagt wird eim Impulszugsignal mit den logischen Werten "1"
und "0" mittels eines Programmzählers oder Zeitgebers fest
gesetzt, wobei die Periode und Breite der Pulse festgelegt
sind, um einen festgegebenen Arbeitszyklus zu erzeugen.
Der logische Zustand des Pulssignales wird durch ein Flag
vertreten, um erkannt zu werden und um die Steuersignale
zu den Flüssigkeitsdruck-Steuerventil-Treiberschaltkreisen
74 bis 78 erzeugen zu können, wie später noch beschrieben
wird. Die Werte "1" und "0" des Pulssignales zeigen ent
sprechende Anweisungen an, daß der Wert der Treiberströme
SOL zu den Flüssigkeitsdruck-Steuerventilen 10, 12 und 40
sich zwischen dem zweiten und dem Nullwert ändert. Des
halb werden auch die Solenoiden 30, 32 und 54 der Steuer
ventile 10, 12 und 40 in Übereinstimmung mit dem logischen
Zustand des Pulssignales, das in dem Schritt 106 gesetzt
wird, mit Energie versorgt bzw. nicht mit Energie ver
sorgt.
Nach der Ausübung des Schrittes 106 wird ein Schritt 107
durchgeführt, in dem von der Variablen T der Wert 1 abge
zogen wird, um den Zählzustand des Programmzählers herun
terzuzählen. In einem darauffolgenden Schritt 108 wird
überprüft, ob die Variable T bzw. der Zählzustand des
Rückwärtszählers gleich 0 ist bzw. ungleich 0 ist, um fest
stellen zu können, ob die festgelegte Zeitdauer, welche in
dieser Ausführungsform zwei Sekunden beträgt, verstrichen
ist. Wenn die Entscheidung im Schritt 108 NEIN ist, wird
ein Schritt 109 ausgeführt, in welchem erkannt wird, ob
das Pulssignal, das in Schritt 106 gesetzt wurde, den
zweiten Wert annimmt, das heißt, logisch "1" oder den Null
wert, das heißt logisch "0", in dem das oben erwähnte
Flag abgefragt wird. Wenn logisch "0" erkannt wurde, wird
ein Schritt 110 ausgeführt, um die Solenoiden 30, 32 und
54 der Steuerventile 10, 12 und 40 abzuschalten, so daß
der Druckanhebermodus erhalten wird. Wenn jedoch logisch
"1" erkannt wurde, wird ein Schritt 111 ausgeführt, um
die Solenoiden 30, 32 und 54 einzuschalten, so daß der
Druckaufrechterhaltemodus erhalten wird. Nachdem entweder
der Schritt 110 oder der Schritt 111 abgeschlossen ist,
geht das Flußdiagramm zu dem Schritt 104 zurück, um abzu
fragen, ob der Bremspedalschalter 34 immer noch eingeschal
tet ist. Auf diese Weise werden die Schritte 106 bis 109
und einer der Schritte 110 und 111 wiederholt ausgeführt,
so daß die Solenoiden 30, 32 und 54 der Flüssigkeitsdruck-
Steuerventile 10, 12 und 40 alternierend mit Energie ver
sorgt und nicht versorgt werden, so daß sie in den Druck
anhebemodus und Druckaufrechterhaltemodus in Abhängigkeit
von dem Pulssignal, das im Schritt 106 gesetzt wird, ver
setzt werden. Da dieses Pulssignal eine festgelegte Zeit
dauer und Pulsbreite hat, um einen festgelegten Arbeitszy
klus zu schaffen, werden die Solenoiden 30, 32 und 54 in
Abhängigkeit dieses Arbeitszyklus ein- und ausgeschaltet
bzw. -geregelt.
Wenn während der oben beschriebenen Steuerung mittels
wiederholter Berechnung die Variable T den Anfangswert To
erreicht hat, nämlich dann, wenn zwei Sekunden verstrichen
sind, ist die Entscheidung in Schritt 108 JA. Dies hat zur
Folge, daß ein Schritt 105 ausgeführt wird, um die
Solenoiden 30, 32 und 54 bleibend abzuschalten, und die
Arbeitsweise des Programms ist beendet.
Es wurde bisher angenommen, daß das Bremspedal 4 nach dem
Anhalten des Kraftfahrzeuges weiterhin für zwei Sekunden
oder länger niedergedrückt bleibt. Im folgenden sei nun an
genommen, daß das Bremspedal 4 während der Steuerung der
oben beschriebenen wiederholten Berechnung losgelassen
wird, das heißt, während der Schritte 106 und folgende. Wenn
das Bremspedal 4 losgelassen wird, wird der zugehörige
Bremspedalschalter 34 abgeschaltet. Dies hat zur Folge,
daß die Entscheidung in dem Schritt 104 zu NEIN wird, was
das Flußdiagramm zu dem Übergang zu Schritt 105 veranlaßt,
in welchem die Solenoiden 30, 32 und 54 abgeschaltet
werden.
Unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 4 soll die
Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung näher
erläutert werden. Das Diagramm gemäß Fig. 4 zeigt eine Rad
geschwindigket, eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, welche
durch Berechnung unter Verwendung der Radgeschwindigkeit
erhalten wird, den Schaltzustand des Bremspedalschalters
34, Flüssigkeitsdruck in dem Hauptzylinder 2 und den Rad
zylindern 6, 8 und 38, den Wert der Treiberströme (SOL-Si
gnal), welche von der Steuereinheit 28 den Solenoiden 30,
32 und 54 der Steuerventile 10, 12 und 40 zugeführt werden
und ein Überwachungssignal, das anzeigt, daß die Kraft
fahrzeuggeschwindigkeit über Null liegt.
Das Überwachungssignal wird in der Steuereinheit 28 er
zeugt, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit über Null ist,
um anzuzeigen, ob sich das Kraftfahrzeug bewegt oder an
hält. Genauer gesagt, die Radgeschwindigkeit wird durch
die Radgeschwindigkeitssensoren D1 bis D3 abgetastet, so
daß Radgeschwindigkeitsdaten verarbeitet werden, um, wie
oben erwähnt, die Kraftfahrzeugsgeschwindigkeit berechnen
zu können, wonach das Überwachungssignal mittels der Über
wachung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit erzeugt wird.
Beim Vorhandensein des Überwachungssignales, das heißt,
vor dem Anhalten des Kraftfahrzeuges, werden die Treiber
ströme SOL zu den Solenoiden 30, 32 und 54 so gewählt,
daß sie den ersten, zweiten und Nullwert entsprechend dem
Druckverringerungsmodus, Druckanhebemodus und Druck
aufrechterhaltungsmodus in Abhängigkeit des Rutsch- oder
Blockiergrades während des Bremsvorganges annehmen. Dies
hat zur Folge, daß der Druck der Bremsflüssigkeit in den
Radzylindern 6, 8 und 32 derart gesteuert wird, daß er
wächst, fällt oder aufrechterhalten wird (wie in Fig.
dargestellt), so daß die Verzögerung des Rades innerhalb
eines Bereiches ist, in welchem eine optimale Bremsrate er
zielt wird, so daß sicheres und wirksames Bremsen möglich
ist. Auf diese Art und Weise wird das Kraftfahrzeug ver
zögert, bis es schließlich anhält, wenn das Bremspedal
4 ununterbrochen niedergedrückt wird. Wenn das Kraft
fahrzeug anhält, nimmt das Überwachungssignal einen nie
drigen Wert an bzw. es wird abgeschaltet. Im folgenden
sei nun angenommen, daß zu diesem Zeitpunkt das Bremspe
dal immer noch niedergedrückt wird und zwar während einer
festgelegten Zeitdauer nach dem Anhalten des Kraftfahr
zeuges.
Wenn das Bremspedal niedergedrückt bleibt, obwohl sich
das Kraftfahrzeug nicht bewegt, werden die Treiberströme
SOL zu den Solenoiden 30, 32 und 54 gesteuert, so daß sie
abwechselnd den zweiten und Nullwert in Übereinstimmung
mit dem festgelegten Arbeitszyklus des Impulssignales von
dem Schritt 106 des Flußdiagrammms gemäß Fig. 3 annehmen.
Dies hat zur Folge, daß die Flüssigkeitsdruck-Steuerven
tile 10, 12 und 40 wiederholt in den Druckanhebe- und
Druckaufrechterhaltemodus in Übereinstimmung mit der
Ein/Aus-Arbeitsweise gemäß den Treiberströmen SOL gesetzt
werden.
Wenn bei einem herkömmlichen Bremssystem das Kraftfahr
zeug zu einem Zeitpunkt t₁ unter der Maßgabe anhält, daß
das Bremspedal 4 weiterhin niedergedrückt ist, wird die
Bremsflüssigkeit in dem Reservoir durch die Hydraulikpumpe
und den Druckspeicher unter Druck gesetzt, so daß unter Druck
stehende Bremsflüssigkeit schlagartig dem Hauptzylinder
und Radzylinder nach dem Öffnen der Steuerventile zuge
führt wird. Dadurch wird der Druck im Radzylinder gleich
dem gemäß Fig. 4 höherliegenden Druck im Hauptzylinder.
Danach steigen beide Drücke zusammen schnell bzw.
schlagartig weiter an, wie in Fig. 4 durch die gestri
chelte Linie "p" dargestellt. Dies hat eine Rückschlag
bewegung des Bremspedals zur Folge.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch der Flüs
sigkeitsdruck in den Radzylindern 6, 8 und 38 schritt
weise von dem Zeitpunkt t₁ angehoben, wie durch die Kurve
"q" dargestellt, indem der Druckanhebemodus und der
Druckaufrechterhaltemodus wiederholt ausgeführt werden.
Dies hat zur Folge, daß die Neigung der Kurve "q" von dem
Zeitpunkt t₁, d. h. die Kurve des Druckanstiegs viel
sanfter verläuft als die Kurve "p". Dies bedeutet, daß
der Grad der Rückschlagbewegung des Bremspedals verrin
gert werden kann. Der Druckanstieg kann weiterhin sanfter
gemacht werden, indem die Zeitperiode des Druckaufrecht
erhaltemodus bezüglich der Zeitperiode des Druckanhebe
modus vergrößert wird. Mit anderen Worten, je größer der
Arbeitszyklus des Treiberstroms (SOL-Signal), um so
sanfter ist die Neigung des Druckanstiegs, und somit ist
es möglich, die Rückschlagbewegung auf einen vernachläs
sigbar kleinen Wert zu verringern.
Die strichpunktierte Linie "r" zeigt den sich ergebenden
Flüssigkeitsdruck, wenn das Bremspedal ab einem Zeitpunkt t₂
während der schrittweisen Erhöhung des Druckes durch die
Ein/Aus-Arbeitsweise der Solenoiden 30, 32 und 54 losgelas
sen wird. Wenn das Bremspedal 4 zum Zeitpunkt t₂ losgelassen
wird, werden die Solenoiden 30, 32 und 54 durch den Schritt
105 in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 3 abgeschaltet. Als eine
Folge verringert sich der Druck in dem Hauptzylinder 2 gemäß
der Kurve "r", bis er gleich dem sich zwischenzeitlich stu
fenweisen erhöhten Druck der Radzylinder ist. Von diesem
Zeitpunkt an verlaufen beide Drücke, der im Radzylinder und
der im Hauptzylinder, gemeinsam entlang der Kurve "r". Da
der Druckanstieg in den Radzylindern vom Zeitpunkt t₁ bis
zum Zeitpunkt t₂ entlang der Kurve q stufenweise erfolgte,
tritt demzufolge keine Rückschlagbewegung des Bremspedals
auf. Nachdem sich der Druck innerhalb der Radzylinder 6, 8
und 38 gemäß der Kurve "q" aufgebaut hat, verringert sich
der Druck im Hauptzylinder 2 aufgrund der Arbeitsweise der
Reservoire 2a und 2b, die mit dem Hauptzylinder 2 in Verbin
dung stehen. Dieser Druckabfall ist - weil klar - nicht
vollständig dargestellt.
Im folgenden sei angenommen, daß das Bremspedal 4 im
Zeitintervall von t₁ bis t₄ ununterbrochen niedergedrückt
war, so daß der Flüssigkeitsdruck in den Radzylindern 6,
8 und 38 schrittweise anwächst, um den Druck im Hauptzy
linder 2 zum Zeitpunkt t₃ zu erreichen. Wenn das Bremspe
dal 4 zum Zeitpunkt t₄ losgelassen wird, nimmt der
Druck in den Radzylindern 6, 8 und 38, wie durch die
Kurve "s" dargestellt, ab, und zwar aufgrund der Arbeitsweise
der Reservoirs 2a und 2b, welche mit dem Hauptzylinder 2
in Verbindung stehen. Dies hat zur Folge, daß sich der Brems
schuh vom Bremskörper löst und der Bremsvorgang
beendet wird.
Wenn auf der anderen Seite zum Zeitpunkt t₁ der Druck vom
Bremspedal genommen wird, fällt der Druck im
Hauptzylinder entsprechend ab. In einer herkömmlichen
Antiblockier-Bremsvorrichtung steigt, nachdem der Druck im
Radzylinder gleich dem Druck im Hauptzylinder geworden
ist, der Druck im Hauptzylinder stark an, was zum Auf
treten der Rückschlagbewegung führt. Demgegenüber steigt
der Druck im Hauptzylinder gemäß der vorliegenden Erfin
dung langsam entlang der Linie "q" an, nachdem er gleich
dem Druck in den Radzylindern geworden ist, was zu einer
ausreichenden Verminderung der Rückschlagbewegung führt.
In der bisher beschriebenen Ausführungsform haben die
Treiberströme oder SOL-Signale für die Solenoiden 30, 32
und 54 einen festgelegten Arbeitszyklus, so daß das
Zeitverhältnis zwischen dem Druckanhebemodus und dem
Druckaufrecherhaltemodus gesteuert wird; die Steuerung
des Zeitverhältnisses kann jedoch auch durch eine andere
Methode ausgeführt werden, so daß das Zeitverhältnis frei
setzbar ist.
Weiterhin wurde der Zustand des Bremspedals 4 durch den
Bremspedalschalter 32 abgetastet; eine derartige Abta
stung ist jedoch nicht nötig, wenn festgelegt wird, daß
die Ein/Aus-Steuerung der Solenoiden 30, 32 und 54 immer
dann durchgeführt wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwin
digkeit Null nähert.
Weiterhin wurde in dem bisher beschriebenen Beispiel der
Druckanhebemodus intermittierend vorgenommen, so daß der
Druckanhebemodus und der Druckaufrechterhaltemodus ab
wechselnd auftreten; eine derartige intermittierende Ar
beitsweise kann jedoch auch dadurch erreicht werden, in
dem das Steuersignal derart ausgelegt wird, daß der
Druckanhebemodus und der Drucksenkmodus abwechselnd auf
treten.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, daß das uner
wünschte Zurückschlagen des Bremspedales 4 wirksam ver
hindert wird, indem der Flüssigkeitsdruck in den Radzy
lindern 6, 8 und 38 stufenweise angehoben wird, wenn das
Bremspedal 4 niedergedrückt bleibt, nachdem das Kraft
fahrzeug angehalten hat.
Claims (6)
1. Antiblockier-Bremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit:
- a) zwischen einem Hauptzylinder (2) und Radzylindern (6, 8, 36, 38) angeordneten Drucksteuerventilen (10, 12, 40), um den Radzylinderdruck entsprechend Steuersignalen (SOL) wahlweise zu variieren;
- b) einer Rückflußleitung von den Radzylindern (6, 8, 36, 38) zum Hauptzylinder (2), enthaltend ein zum Hauptzylinder (2) öffnendes Rückschlagventil (24, 26, 52);
- c) mindestens einem mit den Drucksteuerventilen (10, 12, 40) in Verbindung stehenden Reservoir (13, 42), in welches die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern (6, 8, 36, 38) bei Drucksenkung abgelassen wird;
- d) mindestens einer Hydraulikpumpe (16, 44), welche die Bremsflüssigkeit aus dem Reservoir (14, 42) über ein den Rückstrom zum Hauptzylinder (2) sperrendes Ventil (11, 41) in eine den Hauptzylinder (2) mit den Drucksteuerventilen (10, 12, 40) verbindende Leitung zurückführt;
- e) Radgeschwindigkeitssensoren (D1, D2, D3) zum Erkennen der Raddrehgeschwindigkeiten;
- f) einer die Signale der Radgeschwindigkeitssensoren verarbeitenden Steuereinheit (28), welche die Steuersignale (SOL) für die Drucksteuerventile erzeugt und welche eine gestufte Bremsdruckerhöhung in den Radzylindern (6, 8, 36, 38) ermöglicht;
dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Antiblockier-Bremsung bei von der
Seuereinheit (28) erkanntem Fahrzeugstillstand und
bei weiterhin getretenem Bremspedal (4) die
Drucksteuerventile (10, 12, 40) für eine vorgegebene
Zeitdauer so angesteuert werden, daß eine gestufte
Bremsdruckerhöhung in den Radzylindern (6, 8, 36,
38) erfolgt.
2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (28) in der
Lage ist, das Steuersignal (SOL) derart zu erzeugen,
daß es drei Werte annehmen kann, welche jeweils
einem Druckanhebemodus, einem
Druckaufrechterhaltemodus und einem Drucksenkmodus
entsprechen.
3. Antiblockier-Bremsung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (28)
das Steuersignal (SOL) nach dem Anhalten des
Kraftfahrzeugs und bei weiterhin getretenem
Bremspedal (4) als dem intermittierenden Auftreten
des Druckanhebemodus und Druckhaltemodus
entsprechendes Pulssignal erzeugt.
4. Antiblockier-Bremsung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (28)
einen nach dem Anhalten und bei weiterhin getretenem
Bremspedal (4) Pulssignale von festgelegter
Pulsbreite liefernden Computer aufweist.
5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Computer (66) eine
Zeitgebereinrichtung aufweist, um die vorgegebene
Zeitdauer (To) zu messen, innerhalb der das
Drucksteuerventil (10, 12, 40) intermitterend in
den Druckanhebemodus gesetzt wird.
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D2 | Grant after examination | ||
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