DE3745189B4 - Bremssteuersystem zur Regelung einer Bremskraft an jedem einzelnen Rad eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Bremssteuersystem zur Regelung einer Bremskraft an jedem einzelnen Rad eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Hideo Wakata
Toshihiro Okazaki Takei
Yoshiyuki Toyoake Hattori
Haruhiko Anjo Uno
Yuzo Kariya Imoto
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Abstract

Ein Bremssteuersystem zur Ausführung einer hydraulischen Bremsdruckverteilung zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad oder einem linken und einem rechten Rad eines Kraftfahrzeugs weist einen Hauptzylinder (103) zur Erzeugung eines hydraulischen Drucks im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals (101) des Fahrzeugs auf, wobei der hydraulische Druck zu einem ersten und einem zweiten Radbremszylinder (105, 107) geführt wird. Diese Bremssteuersystem weist eine erste und eine zweite Drucksteuereinrichtung auf, welche entsprechend mit einer Druckquelle (113) verbunde sind, um zu ermöglichen, daß die hydraulischen Ausgangsdrücke unabhängig voneinander unter Steuerung einer Steuereinheit geregelt werden können. Die Ausgänge der Drucksteuereinrichtungen sind mit dem ersten (105) bzw. zweiten (107) Radbremszylinder verbunden. Die Steuereinheit bestimmt einen ersten und einen zweiten Sollbremsdruck für den ersten und den zweiten Radbremszylinder (105, 107), die auf der Grundlage der Fahrzeugbeschleunigung und der Radschlupfverhältniszahlen korrigiert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuersystem für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein solches Bremssteuersystem, welches geeignet ist, die Ausübung einer Bremskraft an jedem Einzelrad eines Kraftfahrzeugs zu steuern bzw. zu regeln.
  • Bremssysteme für bekannte Fahrzeugbremsen, sind so aufgebaut, daß ein hydraulischer Druck als Antwort auf das Niederdrücken eines Bremspedals durch einen Verstärker erzeugt wird, und daß der hydraulische Druck durch eine hydraulische Bremsleitungseinrichtung zu den den Rädern zugeordneten Radzylindern zur Bremsung des Kraftfahrzeugs zugeführt wird. Aus der JP 59-137245 A ist ein solches Bremssystem bekannt, welches zur geeigneten Vornahme der Bremskraftverteilung zu den Vorder- und Hinterrädern des Kraftfahrzeugs eine Bremssteuereinrichtung aufweist, wobei die Bremssteuereinrichtung zur Ausführung der Druckerniedrigungssteuerung für die den Hinterrädern zugeordneten Radzylinder ein Dosierventil aufweist. Solch eine Bremssteuereinrichtung hat den Nachteil, daß aufgrund eines festen Verstärkungsmaßes und einer festen Bremskraftverteilung, die Bremswirkung aufgrund der Fahrzeugbeladung und des Reibungskoeffizienten der Bremsklötze und auch dadurch, daß die Bremskräfte zur Unausgewogenheit zwischen den vorderen und hinteren Rädern neigen, nicht dauerhaft der Druckkraft des Bremspedals entspricht. Zusätzlich werden während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs die auf die linken und rechten Räder wirkenden Lasten verändert, wobei damit eine Unausgewogenheit zwischen den auf die linken und rechten Räder aufgebrachten Bremsdrücke entsteht. Diese Nachteile führen zu Ungleichmäßigkeiten beim Bremsen.
  • Im Dokument DE 3638837 A1 wird ein Hauptzylinderdruck zu einer Seite eines Radzylinders geführt, während der Druck einer Pumpe im Fall der ABS-Steuerung von einer anderen Seite zu den Radzylindern geführt wurde.
  • Das Dokument DE 3538839 A1 offenbart eine Antiblockiersteuervorrichtung für eine Bremsanlage, bei der über eine Pumpe ein Druck für die Antiblockiersteuerung zugeführt wird.
  • Das Dokument DE 35 27 190 A1 bezieht sich auf eine Bremsanlage mit einer Schlupfregelung, wobei eine Absperrung eines Hauptzylinderdrucks zu den Radzylindern immer dann erfolgt, wenn eine Schlupfregelung einsetzt.
    •
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssteuersystem für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, wobei dieses Bremssystem eine geeignete Durchführung der Verteilung der Bremskraft zu den Fahrzeugrädern während der Änderung der Fahrzeuglast ermöglichen soll.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 und von Anspruch 2 gelöst.
  • Zur Beschreibung des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung wird sich auf ein Bremssteuersystem zur wirksamen genauen Durchführung einer Verteilung des hydraulischen Bremsdruckes zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad eines Kraftfahrzeugs bezogen, welches einen Hauptzylinder zur Erzeugung eines hydraulischen Druckes im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals des Kraftfahrzeugs aufweist, wobei der erzeugte Hy draulikdruck durch eine erste und eine zweite Bremsleitung einem ersten und einem zweiten Bremszylinder, die den Vorder- und Hinterrädern zugeordnet sind, entsprechend zugeführt wird. Dieses weist eine erste und eine zweite Drucksteuereinrichtung auf, welche entsprechend mit einer Bremsdruckquelle verbunden sind, um zu ermöglichen, daß die hydraulischen Ausgangsdrücke unabhängig voneinander gemäß einem Steuersignal einer Steuereinrichtung geregelt werden können. Der Ausgang der ersten Drucksteuereinrichtung ist über die erste Bremsleitung mit dem ersten Radbremszylinder und der Ausgang der zweiten Drucksteuereinrichtung ist über die zweite Bremsleitung mit dem zweiten Radbremszylinder verbunden. Die Steuereinrichtung erzeugt die Steuersignale gemäß einem ersten und einem zweiten Sollbremsdruck, welche von einer Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung erhalten werden, so daß die hydraulischen Drücke im ersten und zweiten Radbremszylinder entsprechend gleich dem ersten und zweiten Sollbremsdruck sind, welche durch die Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung erhalten wurden, was zu einer sauberen und richtigen Bremsdruckverteilung für die Vorder- und Hinterräder führt. Die Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung bestimmt den ersten und zweiten Sollbremsdruck auf der Basis des hydraulischen Druckes im Hauptzylinder. Vorzugsweise werden der erste und zweite Sollbremsdruck entsprechend der Fahrzeugbeschleunigung und den Schlupfmaßen der Vorder- und Hinterräder korrigiert.
  • Der Hintergrund der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Bremssteuersystem deutlich, das während der Zeit einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs die Bremsdruckverteilung zwischen einem linken Rad und einem rechten Rad des Kraftfahrzeugs erlaubt. Das Bremssteuersystem weist einen Hauptzylinder zur Erzeugung eines hydraulischen Druckes im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals des Kraftfahrzeugs auf, wobei der erzeugte hydraulische Druck den mit den linken und rechten Rädern entsprechend verbundenen ersten und zweiten Radbremszylindern über eine erste und eine zweite Bremsleitung zugeführt wird. Dieses Bremssteuersystem weist gleichermaßen eine erste und zweite Drucksteuereinrichtung auf, welche entsprechend mit einer Bremsdruckquelle verbunden sind, um die Regelung der hydraulischen Ausgangsdrücke gemäß einem Steuersignal von einer Steuereinrichtung unabhängig voneinander zu ermöglichen. Der Ausgang der ersten Drucksteuereinrichtung ist über die erste Bremsleitung mit dem ersten Radbremszylinder und der Ausgang der zweiten Drucksteuereinrichtung ist über die zweite Bremsleitung mit dem zweiten Radbremszylinder verbunden. Die Steuereinrichtung erzeugt die Steuersignale gemäß eines ersten und zweiten Sollsteuerdruckes, welche durch eine Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung erhalten werden, so daß die hydraulischen Drücke im ersten und zweiten Radbremszylinder entsprechend gleich dem ersten und zweiten Sollbremsdruck sind, welche von der Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung erhalten werden, d.h., daß der hydraulische Bremsdruck für das Außenrad bezüglich des Kurvenzentrums größer als der Bremsdruck für das Innenrad ist, was zu einer sauberen und richtigen Bremskraftverteilung für die linken und rechten Räder während des Kurvenfahrens des Kraftfahrzeugs führt. Die Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung bestimmt den ersten und zweiten Sollbremsdruck für die linken und rechten Räder auf der Grundlage des hydraulischen Druckes im Hauptzylinder. Die ersten und zweiten Sollbremsdrücke werden gemäß einem Bremskraftverschiebungskoeffizienten korrigiert, welche auf der Grundlage des Kurvenzustandes des Kraftfahrzeugs in Verbindung mit dem Lenkwinkel des Lenkrades, der Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird. Vorzugsweise werden die korrigierten ersten und zweiten Sollbremsdrücke ferner auf der Basis der Schlupfverhältniszahlen der linken und rechten Räder korrigiert.
  • Somit ist ein Bremssteuersystem für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung gekennzeichnet durch: eine Bremseinrichtung, welche einen Hauptzylinder (103) zur Erzeugung eines Druckes in Antwort auf das Niederdrücken eines Bremspedales (101) des Kraftfahrzeuges erzeugt und den erzeugten Druck durch eine erste und zweite Bremsleitung (151, 153) zu einem ersten und einem zweiten Radbremszylinder zuführt, welche entsprechend ersten und zweiten Rädern des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind, wobei die erste Bremsleitung mit dem ersten Radbremszylinder verbunden ist und die zweite Bremsleitung mit dem zweiten Radbremszylinder verbunden ist; eine Bremsdruckquelle zur Erzeugung eines hydraulischen Druckes unabhängig von der Bremseinrichtung; eine erste und zweite Drucksteuereinrichtung, welche entsprechend mit der Bremsdruckquelle verbunden sind zur Erzeugung von Bremsdrücken hieraus und um zu ermöglichen, daß die Bremsdrücke unabhängig voneinander reguliert bzw. gesteuert werden können, wobei die erste Drucksteuereinrichtung durch die erste Bremsleitung mit dem ersten Radbremszylinder und die zweite Drucksteuereinrichtung durch die zweite Bremsleitung mit dem zweiten Radbremszylinder verbunden ist; eine erste Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Zustandes eines jeden der ersten und zweiten Räder; eine zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Fahrzustandes des Kraftfahrzeuges; eine dritte Erfassungseinrichtung zur Erfassung des in dem Hauptzylinder erzeugten Druckes; eine vierte Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines jeden auf den ersten und zweiten Radbremszylinder ausgeübten Druckes; eine Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung, welche mit der ersten bis dritten Erfassungseinrichtung verbunden ist, zur Bestimmung von einem ersten und einem zweiten Sollbremsdruck auf den ersten und zweiten Radbremszylinder gemäß den Zuständen der ersten und zweiten Räder, welche von der ersten Erfassungseinrichtung erfaßt werden, der Fahrbedingung des Kraftfahrzeuges, welche von der zweiten Erfassungseinrichtung erfaßt wird und dem Hauptzylinderdruck, welcher von der dritten Erfassungseinrichtung erfaßt wird; und eine Steuereinrichtung, welche mit der Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung verbunden ist zur Erzeugung von einem ersten und einem zweiten Steuersignal zu der ersten und zweiten Drucksteuereinrichtung, so daß die hydraulischen Drücke in dem ersten und zweiten Radbremszylinder, welche von der vierten Erfassungseinrichtung erfaßt werden, entsprechend gleich dem ersten und zweiten Sollbremsdruck sind, die in der Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung gesetzt sind.
  • Ein Bremssteuersystem entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung jeden der ersten und. zweiten Sollbremsdrücke zu den ersten und zweiten Radbremszylindern durch Ausführung folgender Schritte bestimmt: a) Erfassen der Radgeschwindigkeit der ersten und zweiten Räder durch die erste Erfassungseinrichtung; b) Erfassen der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges durch die zweite Erfassungseinrichtung; c) Erfassen des Hauptzylinderdruckes durch die dritte Erfassungseinrichtung; d) Korrigieren des Hauptzylinderdruckes auf der Grundlage der ermittelten Fahrzeugbeschleunigung; e) Berechnen der Solldrücke für den ersten und zweiten Radbremszylinder auf der Basis des korrigierten Haupzylinderdruckes; f) Berechnen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges auf der Grundlage der erfaßten Geschwindigkeiten und der erfaßten Fahrzeugbeschleunigung; g) Berechnen von Schlupfverhältniszahlen der ersten und zweiten Räder auf der Grundlage der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit; und h) Korrigieren der berechneten Solldrücke auf der Grundlage der berechneten Schlupfverhältniszahlen, um somit die ersten und zweiten Sollbremsdrücke für die ersten und zweiten Radbremszylinder zu erhalten.
  • Ein Bremssteuersystem für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch: eine Bremseinrichtung, welche einen Hauptzylinder zur Erzeugung eines Drukkes in Antwort auf das Niederdrücken eines Bremspedales des Kraftfahrzeuges erzeugt und den erzeugten Druck durch eine erste und zweite Bremsleitung einem ersten und einem zweiten Radbremszylinder zuführt, welche entsprechend ersten und zweiten Rädern des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind, wobei die erste Bremsleitung mit dem ersten Radbremszylinder und die zweite Bremsleitung mit dem zweiten Radbremszylinder verbunden ist; eine Bremsdruckquelle zur Erzeugung eines hydraulischen Druckes unabhängig von der Bremseinrichtung; eine erste und zweite Drucksteuereinrichtung, welche entsprechend mit der Bremsdruckquelle verbunden sind zur Erzeugung von Bremsdrücken hieraus und um zu ermöglichen, daß die Bremsdrücke unabhängig voneinander reguliert bzw. gesteuert werden konnen, wobei die erste Drucksteuereinrichtung durch die erste Bremsleitung mit dem ersten Radbremszylinder und die zweite Drucksteuereinrichtung durch die zweite Bremsleitung mit dein zweiten Radbremszylinder verbunden ist; eine erste Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Zustandes eines jeden der ersten und zweiten Räder; eine zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Fahrzustandes des Kraftfahrzeuges; eine dritte Erfassungseinrichtung zur Erfassung des in dem Hauptzylinder erzeugten Druckes; eine vierte Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines jeden auf den ersten und zweiten Radbremszylinder ausgeübten Druckes; eine fünfte Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Lenkungswinkels des Lenkrades des Kraftfahrzeuges; eine Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung, welche mit der ersten bis dritten und fünften Erfassungseinrichtung verbunden ist zur Bestimmung von ersten und zweiten Sollbremsdrücken zu ersten und zweiten Radbremszylindern gemäß den Zuständen der linken und rechten Rader, welche von der ersten Erfassungseinrichtung erfaßt werden, dem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges, welcher von der zweiten Erfassungseinrichtung erfaßt wird, dem Hauptzylinderdruck, welcher von der dritten Erfassungseinrichtung erfaßt wird und dem Lenkwinkel, welcher von der fünften Erfassungseinrichtung erfaßt wird, so daß, wenn das Kraftfahrzeug eine Kurve fährt, der Bremsdruck für das Außenrad bezüglich des Kurvenzentrums größer ist als ein Bremsdruck fur das Innenrad; und eine Steuereinrichtung, welche mit der Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung verbunden ist zur Erzeugung von einem ersten und einem zweiten Steuersignal zu der ersten und zweiten Drucksteuereinrichtung, so daß die hydraulischen Drücke in dem ersten und zweiten Radbremszylinder, welche von der vierten Erfassungseinrichtung erfaßt werden, entsprechend gleich dem ersten und zweiten Sollbremsdruck sind, die in der Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung gesetzt sind.
  • Ein Bremssteuersystem entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbremsdruck-Vorgabeeinrichtung jeden der ersten und zweiten Sollbremsdrücke zu dem ersten und zweiten Radbremszylinder durch die Ausführung der folgenden Schritte bestimmt: a) Erfassen der Radgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Räder durch die erste Erfassungseinrichtung; b) Er fassen einer ersten Beschleunigung des Kraftfahrzeuges in Vorwärtsrichtung des Kraftfahrzeuges und einer zweiten Beschleunigung in einer zur Fahrzeugvorwärtsrichtung senkrechten Richtung durch die zweite Erfassungseinrichtung; c) Erfassen des Hauptzylinderdrucks durch die dritte Erfassungseinrichtung; d) Erfassen des Lenkwinkels durch die fünfte Erfassungseinrichtung; e) Berechnen von einem ersten und zweiten Solldruck für den ersten und zweiten Radbremszylinder auf der Grundlage des erfaßten Hauptzylinderdruckes; f) Berechnen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges auf der Grundlage der erfaßten Radgeschwindigkeiten und der erfaßten ersten Fahrzeugbeschleunigung; g) Berechnen von Schlupfverhältniszahlen der linken und rechten Räder auf der Grundlage der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit; h) Berechnen eines Bremskraftverschiebungskoeffizienten auf der Grundlage des Kurvenzustandes des Kraftfahrzeuges; Korrigieren des berechneten ersten und zweiten Sollbremsdrucks auf der Basis des berechneten Bremskraftverschiebungskoeffizienten; und j) weiterhin Korrigieren der korrigierten ersten und zweiten Solldrücke auf der Grundlage der berechneten Schlupfverhältniszahlen, um so den ersten und zweiten Sollbremsdruck für den ersten und zweiten Radbremszylinder zu erhalten.
  • Ein Bremssteuersystem entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur im Schritt j) gehemmt wird, wenn der erfaßte Lenkungswinkel kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
  • Ein Bremssteuersystem entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskraftverschiebungskoeffizient auf der Grundlage eines Lastverschiebungskoeffizienten erhalten wird, der von dem erfaßten Lenkungswinkel, der erfaßten zweiten Fahrzeugbeschleunigung und der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit abgeleitet ist.
  • Ein Bremssteuersystem entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Lastverschiebungskoeffizient durch einen vorbestimmten Wert korrigiert wird, der als Funktion der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt ist.
  • Ein Bremssteuersystem entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Sollbremsdruck im Schritt e) gleich dem erfaßten Hauptzylinderdruckwert gesetzt werden, wenn der erfaßte Hauptzylinderdruck geringer ist als ein vorbestimmter Druckwert und auf einen geringeren Wert als der erfaßte Hauptzylinderdruck gesetzt werden, wenn der erfaßte Hauptzylinderdruck größer als der vorbestimmte Druckwert ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    •
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
  • Es zeigt/zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild, das die Grundanordnung eines Bremesteuersystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein Blockschaltbild, welches schematisch die Hauptbestandteile der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 eine Darstellung eines hydraulischen Bremsdrucksystems, welches für die vorliegende Erfindung verwendet wird;
  • 4 eine graphische Darstellung, die die idealen hydraulischen Bremsdrücke des Hinterrrads in Bezug auf die hydraulischen Bremsdrücke des Vorderrads zeigt;
  • 5 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen dem hydraulischen Druck im Hauptzylinder und der Verzögerung des Kraftfahrzeugs;
  • 6 ein Flußdiagramm, das die programmierten Schritte der elektronischen Steuereinheit des Steuersystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein Blockschaltbild, das grundliegend die Anordnung eines Bremssteuersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8A und 8B Flußdiagramme, die das für die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehene Programm zeigen;
  • 9 eine graphische Darstellung des Koeffizienten zur Erreichung des richtigen Bremskraftverschiebungskoeffizienten in bezug auf die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs;
  • 10 ein schematisches Schaltbild eines Bremssteuersystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 11 ein Flußdiagramm, welches für die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.
  • Zum besseren Verständnis wird vorab einer detaillierten Beschreibung eines Bremssteuersystems, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eine kurze Darstellung der Grundanordnung dieser Ausführungsform dargelegt.
  • Gemäß 1 wird ein Bremsdruck durch eine Bremsdruckquelle a in Antwort auf die Betätigung eines Bremspedals eines Kraftfahrzeugs erzeugt; der erzeugte Bremsdruck wird durch Bremsleitungen f und g den Radzylindern d und e zugeführt, so daß die Bremskraft auf jedes der Räder b und c aufgebracht wird. Im Bremssteuersystem sind ebenfalls eine erste Drucksteuereinrichtung i und eine zweite Drucksteuereinrichtung j vorgesehen, die mit einer Druckregelquelle h und den Radzylindern d und e verbunden sind. Eine Erfassungseinrichtung k erfaßt die Zustandsveränderungen eines jeden Rades b und c usw. und erzeugt ein Erfassungssignal entsprechend der Zustandsänderung. Das Erfassungssignal wird von einer Sollwertberechnungseinrichtung zur Berechnung eines Bremsdruck-Sollwertes empfangen. Eine Steuereinrichtung m antwortet auf ein Signal, welches dem berechneten Sollbremsdruckwert entspricht, um an den Drucksteuereinrichtungen i und j Steuersignale zu erzeugen, so daß die Sollbremsdrücke entsprechend auf die Räder b und c ausgeübt werden.
  • Eine Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt sich in detaillierter Form unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 an. 2 ist ein Blockdiagramm, das das Bremssteuersystem gemäß der Ausführungsform mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 6 darstellt. An die elektronische Steuereinheit 6 ist eine Gruppe von Radgeschwindigkeitssensoren 1 angeschlossen, wobei jeder einzelne beispielsweise aus einer elektromagnetischen Aufnahmeeinrichtung zur Erfassung einer Geschwindigkeit eines jeden der Räder des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, und zur Erfassung der hydraulischen Drücke eines Hauptzylinders und eines jeden der Radzylinder mit einer Gruppe von Hydraulikdrucksensoren 2 verbunden ist. Weiterhin sind daran ein Beschleunigungssensor 3 zur Erfassung der Beschleunigungswerte in Vorwärts/Rückwärts-Richtung und Links/Rechtsrichtung des Kraftfahrzeugs, ein Lenksensor 4 zur Erfassung des Lenkwinkels des Lenkrades des Kraftfahr zeugs und eine Gruppe von Schaltern 5, welche einen Bremsschalter und einen Druckschalter aufweisen, angekoppelt. Die elektronische Steuereinheit 6 erzeugt Steuersignale auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitssensoren 1, Hydraulikdrucksensoren 2, dem Beschleunigungssensor 3, dem Lenksensor 4 und den Schaltern 5; die erzeugten Steuersignale werden einem Bremsbetätiger zur Regulierung der hydraulischen Drücke an den Radzylindern geführt, wobei der Bremsbetätiger 7 ein Drucksteuerventil 7a und veränderliche Drucksteuereinrichtungen 7b, 7c, 7d und 7e aufweist.
  • 3 zeigt ein Hydraulikdrucksystem des Bremsbetätigers 7 von 2. Gemäß 3 ist ein Bremspedal 101 mit einem Hauptzylinder 103 verbunden, der seinerseits mit einem Reservoir 104 verbunden ist. Im Ansprechen auf das Niederdrücken des Bremspedals 101 erzeugt der Hauptzylinder die hydraulische Bremskraft, die der Niederdrückkraft des Bremspedals 101 entspricht. Der Hauptzylinder 103 weist zwei Hydraulikdruck-Erzeugungskammern auf, die entsprechend mit einer ersten Hauptleitung 151 und einer zweiten Hauptleitung 153 verbunden sind. Die erste Hauptleitung 151 wird in eine erste Abzweigleitung 155 und eine zweite Abzweigleitung 157 abzweigt, wohingegen die zweite Hauptleitung 153 ähnlich in eine dritte und vierte Abzweigleitung 159 und 161 abgezweigt wird. Die erste Abzweigleitung 155 ist mit einem Radzylinder 105 verbunden, der für das vordere rechte Rad des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist und die zweite Abzweigleitung 157 ist mit einem für das vordere linke Rad des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Radzylinder 107 verbunden.
  • Weiterhin ist die dritte Abzweigleitung 159 mit einem Radzylinder 109 für das hintere rechte Rad und die vierte Abzweigleitung 161 ist mit einem Radzylinder 111 für das hintere linke Rad verbunden. Da die Abzweigleitungen und die Radzylinder im Aufbau einander gleich sind, wird die folgende Beschreibung nur unter Bezugnahme auf die erste Abzweigleitung 155 und den Radzylinder 105 ausgeführt.
  • Eine Hydraulikdruckpumpe 117, die von einem mit Bezugszeichen 115 dargestellten Elektromotor angetrieben wird, pumpt Öl durch eine Ansaugleitung 122 aus einem Reservoir 180 und entlädt es in eine Abflußleitung 120. Ein Rückschlagventil 123 ist in der Ansaugleitung 122 angeordnet und ein weiteres Rückschlagventil 121 ist in der Abflußleitung 120 angeordnet. Der durch die Hydraulikdruckpumpe 117 ausströmende hydraulische Druck wird in einem Akkumulator 113 (Konstantdruckquelle) durch die Abflußleitung 120 aufgefangen. Der Akkumulator 113 ist mit einer Druckleitung 170 verbunden; der in dem Akkumulator 113 gespeicherte Druck wird durch die Druckleitung 170 einer Druckänderungsventileinrichtung 210 zugeführt. Eine Rückführleitung 125 ist zur die Verbindung der Abflußseite und der Ansaugseite der Hydraulikdruckpumpe 117 vorgesehen, so daß die Abflußleitung 120 und die Ansaugleitung 122 miteinander verbunden sind. In der Rückführleitung 125 ist ein Sicherheitsventil 127 angeordnet, welches in den Öffnungszustand gesetzt wird, wenn der Ausströmdruck aus der Hydraulikdruckpumpe 117 einen vorbestimmten Druck überschreitet. Der über den vorbestimmten Druck hinausgehende hydraulische Druck wird durch die Rückführleitung 125 dem Reservoir 180 zurückgeführt. Zusätzlich ist in der Abflußleitung 120 ein Druckschalter 119 angeordnet, so daß der in dem Akkumulator 113 gespeicherte Druck erfaßt werden kann. Wenn der Druck in dem Akkumulator 113 unter einen vorbestimmten Druckwert fällt, wird die Hydraulikdruckpumpe 117 aufgrund der Rotation des Elektromotors 115 angetrieben. Andererseits wird, wenn der Druck in dem Akkumulator 113 einen vorbestimmten Druckwert überschreitet, der elektrische Motor 115 abgeschaltet.
  • Die erste Abzweigleitung 155, welche von der ersten Hauptleitung 151 abgezweigt ist, ist durch ein Druckab sperrventil 510 und ein Absperrventil 310 mit dem Radzylinder 105 verbunden. Von der Druckleitung 170 zweigt eine Druckabzweigleitung 171 ab, welche ihrerseits mit einer ersten Öffnung 501 eines Drucksteuerventils 500 verbunden ist. Das Drucksteuerventil weist ferner eine zweite Öffnung 502 und eine dritte Öffnung 503, und ein elektrisches Schaltventil auf, um eine Schaltoperation zwischen der ersten Stellung, in der die zweite Öffnung 502 mit der dritten Öffnung 503 verbunden ist, und einer zweiten Stellung, in der die erste Öffnung 501 mit der dritten Öffnung 503 verbunden ist, durchzuführen. Die zweite Öffnung 502 ist durch eine Rückführleitung 631 mit dem Reservoir 180 verbunden. Die dritte Öffnung 503 ist mit einer Vorsteuerdruckleitung 610 verbunden, von der eine Vorsteuerleitung 600 abzweigt. Die Vorsteuerleitung 600 führt einen Referenzdruck zu dem Druckabsperrventil 510 durch eine Abzweigungsleitung, die davon abzweigt. Dieser Referenzdruck wird ebenfalls durch die Vorsteuerleitung 600 in das Absperrventil 310 eingespeist und durch die Vorsteuerdruckleitung 610 zu einem Drucksteuerabsperrventil 700 geführt. Die stromaufwärtige Seite und die stromabwärtige Seite des Druckabsperrventils 510 sind durch eine Rückleitung 511 und ein darin angeordnetes Rückschlagventil 512 miteinander verbunden.
  • Von der ersten Abzweigleitung 155 zweigt eine Vorsteuerleitung 175 ab, wobei ein Referenzdruck in das Absperrventil 310 eingeführt werden kann. Wenn der Druck in der ersten Abzweigleitung 155 durch die Vorsteuerleitung 175 in das Absperrventil 310 eingeführt ist, oder wenn der Druck in dem Akkumulator 113 in dieses gespeist ist, wird das Absperrventil geschaltet, um die Leitung, die durch die erste Abzweigleitung 155 gebildet wird, zu unterbrechen.
  • Die Druckänderungsventileinrichtung 210 weist eine erste Öffnung 211, eine zweite Öffnung 212 und eine dritte Öffnung 213 auf. Die erste Öffnung 211 ist mit der Druck leitung 170 verbunden, die zweite Öffnung ist durch eine Rückleitung 122 mit dem Reservoir 180 verbunden und die dritte Öffnung 213 ist durch eine Eingangsleitung mit einem Modulator 410 verbunden, der nachfolgend beschrieben wird. Von der Eingangsleitung 173 zweigen eine erste Eingangsleitung 173a und eine zweite Eingangsleitung 173b ab. Die Druckänderungsventileinrichtung 210 kann die erste Stellung einnehmen, in der die zweite Öffnung 212 mit der dritten Öffnung 213 in Verbindung steht, und die zweite Stellung einnehmen, in der die erste Öffnung 211 mit der dritten Öffnung 213 in Verbindung steht. Die Druckänderungsventileinrichtung ist ein sogenanntes Steuerkolbenventil, bei dem ein Vergleich zwischen einem Referenzdruck von einer Vorsteuerleitung 156, welche von der ersten Abzweigleitung 155 abgezweigt ist, und einem Referenzdruck von einer zweiten Vorsteuerleitung vorgenommen wird, welche von der Eingangsleitung 173 abzweigt, wobei das Schalten zwischen der ersten und zweiten Stellung gemäß der Druckdifferenz erfolgt. Ferner kann die Druckänderungsventileinrichtung 210 auf eine elektromagnetische Kraft reagieren und der Verbindungsgrad zwischen der ersten Öffnung 211 und der dritten Öffnung 213 oder der Verbindungsgrad zwischen der zweiten Öffnung 212 und der dritten Öffnung 213 kann gemäß der elektromagnetischen Kraft auf einen geeigneten Wert gesteuert werden.
  • Der Modulator 410 weist einen ersten Zylinder 450 und einen zweiten Zylinder 452 auf. Im ersten Zylinder 450 ist ein bewegbarer Kolben 411 und ein zweiter Druckregulationskolben 431 angeordnet. Eine Eingangskammer 412 ist an einer Endseite des bewegbaren Kolbens 411 vorgesehen und eine Ausgangskammer 413 ist an der anderen Endseite des Kolbens angeordnet, welche einer Endseite des zweiten Druckregulationskolbens 431 gegenüberliegt. An der anderen Endseite ist eine erste Druckregulierungskammer 434 angeordnet. Die erste Eingangsleitung 173a ist mit der Eingangskammer 412 verbunden; eine Ausgangsleitung 174 ist mit der Ausgangskammer 430 und dann mit dem Radzylinder 105 verbunden. An die erste Druckregulierungskammer 434 ist die zweite Eingangsleitung 173b angeschlossen, in der das Drucksteuerabsperrventil 700 angeordnet ist. Das Drucksteuerabsperrventil 700 sperrt im Normalzustand die zweite Eingangsleitung 173 und schaltet diese im Ansprechen auf einen Vorsteuerdruck von der Vorsteuerdruckleitung 610 in den geöffneten Zustand. Die stromaufwärtige Seite und stromabwärtige Seite des Drucksteuerabsperrventils 700 sind durch eine Rückleitung 710 miteinander verbunden, die ihrerseits mit der zweiten Eingangsleitung 173b verbunden. In der Rückleitung 710 ist ein Rückschlagventil 711 vorgesehen, um nur den Fluß in Richtung von der Druckänderungsventileinrichtung 210 zu der ersten Druckregulierungskammer 434 zu erlauben.
  • Eine erste Druckfeder 414 ist zwischen dem bewegbaren Kolben 411 und dem zweiten Druckregulationskolben 431 angeordnet; ferner ist in der ersten Druckregulierungskammer 434 eine zweite Druckfeder 435 zum Druck des zweiten Druckregulationskolbens 431 zu der Ausgangskammer 413 angeordnet. Im Zylinder 452 ist ein erster Druckregulationskolben 432 angeordnet; an der einen Endseite des ersten Druckregulationskolbens 432 ist eine zweite Druckregulierungskammer 437 angeordnet, in die der Druck in der ersten Abzweigungsleitung 155 durch eine Abzweigungsleitung 630 eingeführt wird, die davon abzweigt. Weiterhin ist eine dritte Druckregulierungskammer 436 durch eine Rückleitung 633 mit dem Reservoir 180 verbunden. Am anderen Ende des ersten Druckregulationskolbens 432 ist eine Stange 432a angeordnet, welche sich durch die Eingangskammer 412 hindurch erstreckt und dann mit dem beweglichen Kolben 411 in Berührung kommt.
  • In der zweiten Abzweigleitung 157 sind ein Absperrventil 320, eine Druckänderungs-Steuereinrichtung 220, ein Modulator 420, ein Druckabsperrventil 520 und ein Druckre gulierungsabsperrventil 720 vorgesehen. Ferner sind in der dritten Abzweigleitung 159 ein Absperrventil 330, eine Druckänderungs-Steuereinrichtung 230, ein Modulator 430, ein Druckabsperrventil 530 und ein Druckregulierungs-Absperrventil 730 vorgesehen. In der vierten Abzweigleitung 161 sind ein Absperrventil 340, eine Druckänderungssteuereinrichtung 240, ein Modulator 440, ein Druckabsperrventil 540 und ein Druckregulierungs-Absperrventil 740 vorgesehen. Auf eine Beschreibung dieser Vorrichtungen kann verzichtet werden, da der Aufbau dieser Vorrichtungen gleich dem jener Vorrichtungen ist, die mit dem Radzylinder 105 in Verbindung stehen.
  • Im nachfolgenden wird eine Beschreibung der Grundwirkungsweise des hydraulischen Drucksystems, wie es in 3 dargestellt ist, gegeben. Unter der Bedingung, daß das Bremspedal 101 nicht gedrückt ist, befindet sich das Drucksteuerventil 500 in der ersten Stellung, in der seine zweite Öffnung 502 mit seiner dritten Öffnung 503 in Verbindung steht; das Druckabsperrventil 510 und das Absperrventil 310 sind entsprechend in den geöffneten Zustand gesetzt. Weiterhin ist die Druckänderungsventileinrichtung 210 in ihre erste Stellung gebracht, wie in 3 gezeigt; der bewegliche Kolben 410 des Modulators 410 wird in der neutralen Stellung gehalten.
  • Demzufolge wird in Antwort auf ein Niederdrücken des Bremspedalls 101 ein hydraulischer Bremsdruck im Hauptzylinder 103 aufgebaut; der erzeugte hydraulische Bremsdruck fließt zur ersten Hauptleitung 151 und zur ersten Abzweigleitung 155 ab. Der in der ersten Abzweigleitung 155 vorliegende hydraulische Druck wird durch die Vorsteuerleitung 156 als ein hydraulischer Vorsteuerdruck in die Druckänderungsventileinrichtung 210 eingeführt. Die Druckänderungsventileinrichtung 210 spricht auf den hydraulischen Vorsteuerdruck an, so daß sie von der ersten Stellung, in der die zweite Öffnung 212 mit der dritten Öffnung 213 in Verbindung steht, in die zweite Position geschaltet wird, in der die erste Öffnung 211 mit der dritten Öffnung 213 in Verbindung steht. In Antwort auf den Schaltvorgang setzt sich ein konstanter hydraulischer Druck, der durch die Druckleitung 170 von dem Akkumulator 113 eingeführt wurde, von der ersten Öffnung 211 zu der dritten Öffnung 213 und weiter von der Eingangsleitung 173 über die erste Ausgangsleitung 173a in die Eingangskammer 412 des Modulators 410 fort.
  • Hieraus resultierend antwortet der bewegbare Kolben 411 auf den Druck in der Eingangskammer 412, so daß er gegen die Ausgangskammer 413 bewegt wird. Die Bewegung des bewegbaren Kolbens 411 erzeugt eine Verringerung des Volumens der Ausgangskammer 413 und demzufolge einen Druckanstieg in der Ausgangskammer 413. Der erhöhte Druck wird durch die Ausgangsleitung 174 auf den Radzylinder 105 übertragen. Zu dieser Zeit wird, da das Drucksteuerabsperrventil 700 die zweite Ausgangsleitung 173b absperrt und das Rückschlagventil 711 das Ausströmen aus der ersten Druckrequlationskammer 435 verhindert, der Druck in der ersten Druckrequlierungskammer 434 konstant gehalten, wobei die Stellung des zweiten Druckregulationskolbens 431 so beibehalten wird. Weiterhin wird der hydraulische Druck, der in der ersten Abzweigleitung 155 herrscht, ebenso durch die Abzweigleitung 630 der zweiten Druckrequlierungskammer 437 zugeführt, wodurch der erste Druckregulationskolben 432 den bewegbaren Kolben 411 mittels der Stange 432a auf die Ausgangskammer 413 drückt. Das Absperrventil 310 erhält als einen Referenzdruck den hydraulischen Druck, der in der ersten Abzweigleitung 155 durch die Vorsteuerleitung 155 fließt; demzufolge unterbricht das Absperrventil 310 im Ansprechen auf die Einführung des Druckes in die erste Abzweigleitung 155 die erste Abzweigleitung 155.
  • Die Druckänderungsventileinrichtung 210 antwortet auf einen Referenzdruck aus der Vorsteuerleitung 156 und einen Referenzdruck aus der Vorsteuerleitung 190. Das heißt, daß die Druckänderungsventileinrichtung 210 durch die Druckdifferenz zwischen dem hydraulischen Druck in der ersten Abzweigleitung 155 und dem Hydraulikdruck in der Eingangsleitung 173 geschaltet wird. In der Druckänderungsventileinrichtung 210 ist die Oberfläche zum Empfang des Drucks aus der Vorsteuerleitung 156 größer als die Oberfläche zum Erhalt des Druckes von der zweiten Vorsteuerleitung 190. Hier wird unter der Annahme, daß die Verhältniszahl der Druck empfangenden Bereiche gleich α ist, wenn der Druck aus der zweiten Vorsteuerleitung 190 α-mal dem Druck der Vorsteuerleitung 156 ist, die Druckänderungs-Steuerventileinrichtung von der zweiten Stellung in die erste Stellung geschaltet, so daß die Eingangsleitung 173 mit der Rückführleitung 172 in Verbindung steht. Mit anderen Worten ist der hydraulische Druck, der durch die Eingangsleitung 173 läuft, α-mal dem hydraulischen Druck, der durch die erste Abzweigleitung 155 läuft.
  • Wenn der sich durch die Eingangsleitung 173 bewegende hydraulische Druck α-mal den Druck übersteigt, der sich durch die erste Abzweigungsleitung 155 bewegt, wie oben beschrieben, wird die Druckänderungsventileinrichtung 210 in die erste Stellung, wie in 3 gezeigt, geschaltet; die Vorsteuerleitung 175 ist durch die dritte Öffnung 213 und zweite Öffnung 212 mit der Rückführleitung 172 verbunden; demzufolge wird der hydraulische Druck in der Eingangskammer 412 durch die Eingangsleitung 173 und die Rückleitung 172 zu dem Reservoir 180 zurückgeführt. Daraus resultierend wird der hydraulische Druck, der durch die Eingangsleitung 173 hindurchläuft, d.h. der in die Eingangskammer 412 eingeführte Druck, stets auf einem α -fachen Wert des durch die erste Abzweigungsleitung 155 durchlaufenden Drucks gehalten.
  • Da im Modulator 410 die Druckempfangsfläche des ersten Druckregulationskolbens 432, die der zweiten Druckregula tionskammer 437 gegenüberliegt, so angeordnet ist, um gleich der Druckempfangsfläche des bewegbaren Kolbens 411 zu sein, und die Kraft der Feder 414 relativ schwach gewählt ist, ist die in der Ausgangskammer 413 erzeugte Kraft im wesentlichen gleich der Summe aus dem Druck in der Leitung 155 aufgrund des Hauptzylinders 103 und dem Druck in der Leitung 173. Demzufolge beträgt der Druck in dem Radzylinder 105 (α + 1)-mal dem Druck aus dem Hauptzylinder 103, was zu einem Verstärkungseffekt führt. Der Wert von α kann gemäß Inbetriebsetzung der Druckänderungsventileinrichtung 210 geändert werden. Das heißt, gemäß 3, wenn ein Strom dazu zugeführt wird, um in die rechte Richtung gelenkt zu werden, wird die Druckänderungsventileinrichtung 210 in den Druckerniedrigungszustand gesetzt und der Druck der Eingangsleitung ist niedrig gesetzt, wobei er den Wert von α geringer macht. Andererseits ist, wenn ein Fluß dazu zugeführt wird, um in die linke Richtung gedrängt zu werden, die Druckänderungsventileinrichtung 210 in den Druckerhöhungszustand gesetzt; der Druck in der Eingangsleitung 173 wird erhöht, wodurch der Wert von α erhöht wird. Somit kann mit der Zufuhr des Stromes zu der Druckänderungsventileinrichtung 210, die durch die elektronische Steuereinheit (ECU) 6 gesteuert wird, der Wert von α gesteuert werden, was zu einer Steuerung zur Veränderung der Verstärkung führt. Die ECU 6 steuert die Druckänderungsventileinrichtungen 210 bis 240 gemäß den Signalen von den Sensoren 1 bis 5 in 2, um eine geeignete und saubere Bremskraftverteilung zu erzeugen. Dies wird im nachfolgenden noch detaillierter beschrieben werden.
  • Das System gemäß dieser Ausführungsform weist eine Antiblockiersteuerfunktion zur Verhinderung des Blockierens des Rades, das durch die schnelle Bremsbedienung verursacht wird, und eine Antriebsschlupffunktion zur Verhinderung des Durchdrehens des angetriebenen Rads, was vom Start oder der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs herrührt, auf. Zunächst wird die Beschreibung für den Fall gegeben, daß das Kraftfahrzeug in Antwort auf das schnelle Niederdrücken des Bremspedals 101 durch einen Fahrzeugführer schnell angehalten wird. Die ECU 6 bestimmt die Bedingungen des Radblockierens gemäß dem Signal eines jeden Radgeschwindigkeitssensors 1. Nach der Bestimmung erzeugt die ECU 6 ein. Schaltsignal zu dem Drucksteuerventil, welches seinerseits in die zweite Stellung geschaltet wird, so daß die erste Öffnung 501 mit der dritten Öffnung 503 in Verbindung steht. Demzufolge wird der in dem Akkumulator 113 gespeicherte Druck durch die Druckleitung 170, die Druckabzweigleitung 171, die erste Öffnung 501 und die dritte Öffnung 503 in die Vorsteuerdruckleitung 610 und die Vorsteuerleitung 600 gebracht. Der der Vorsteuerleitung 600 zugeführte Druck wird durch die Vorsteuerleitung 620 dem Druckabsperrventil 510 zugeführt, welches seinerseits in, den Schließzustand versetzt wird. Darüber hinaus wird der der Vorsteuerleitung 600 zugeführte Druck ebenfalls dem Absperrventil 310 zugeführt, welches seinerseits in den Schließzustand gesetzt wird. Auf der anderen Seite wird der zu der Vorsteuerdruckleitung 610 zugeführte Druck auf das Drucksteuerabsperrventil 700 aufgebracht, so daß die zweite Eingangsleitung 173b in den Verbindungszustand gesetzt wird. Die elektronische Steuereinheit 6 erzeugt weiterhin ein Schaltsignal zu der Druckänderungsventileinrichtung 210, so daß die Druckänderungsventileinrichtung 210 in ihre erste Stellung geschaltet wird. Daraus resultierend ist die dritte Öffnung 213 der Druckänderungsventileinrichtung 210 mit deren zweiter Öffnung 212 verbunden und die Drücke in der Eingangskammer 412 und der ersten Druckregulierungskammer 434 werden entsprechend durch die erste Eingangsleitung 173a, die zweite Eingangsleitung 173b und die Rückführleitungen 172 und 631 in das Reservoir 180 zurückgelassen. Der bewegbare Kolben 411 wird auf die Eingangskammer 412 bewegt; daraufhin wird der zweite Druckregulationskolben 431 in Richtung auf die erste Druckregulierungskammer 434 bewegt, wodurch das Volumen der Ausgangskammer 413 erhöht wird und der Druck in dem Radzylinder 105 durch die Ausgangsleitung 174 zur Ausgangskammer 413 zurückgeführt wird. Demzufolge sinkt der Druck im Radzylinder des blockierten Rades, was zu einer Entblockierung des Rades führt.
  • Andererseits wird, wenn das Rad bei einem schnellen Fahrzeugstart oder dergl. durchgedreht hat, das Motordrehmoment verkleinert; der Hochdruck wird von dem Akkumulator 113 und der Hydraulikdruckpumpe 117 dem Hydraulikdrucksystem für das angetriebene Rad zugeführt, so daß die Bremskräfte an den angetriebenen Rädern ebenfalls wie oben beschrieben eingestellt bzw. geregelt werden, wodurch das Kraftfahrzeug bei Vermeidung von Schlupf oder Durchdrehen der angetriebenen Räder weich anfahren kann.
  • Im nachfolgenden wird die Steuerung der Verteilung der Bremskraft, die durch die elektronische Steuereinheit 6 durchgeführt wird, beschrieben.
  • In 4 ist die ideale Verteilung der Bremskraft für die Vorder- und Hinterräder gezeigt. Eine Kurve a repräsentiert eine ideale Verteilung in dem Fall, in dem sich ein Kraftfahrzeug im unbeladenen Zustand befindet; eine Kurve b repräsentiert die ideale Verteilung in dem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug in einem beladenen Zustand befindet. Eine Kurve c bezeichnet die Verteilungskennlinie eines herkömlichen Systems, welches ein Dosierventil aufweist. Gemäß 4 ist es verständlich, daß sich die Verteilungskennlinie des herkömmlichen Systems von den beiden idealen Verteilungskennlinien wesentlich unterscheidet. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem hydraulischen Druck im Hauptzylinder und der Verzögerung des Kraftfahrzeugs. In 5 repräsentiert eine Kurve d eine ideale Kurve, eine Kurve e repräsentiert die Kennlinie eines herkömmlichen Systems in dem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug im unbeladenen Zustand befindet, und eine Kurve f bezeichnet die Kennlinie des herkömmlichen Systems in dem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug in einem beladenen Zustand befindet. Aus 5 wird verständlich, daß sich die Kennlinien des herkömmlichen Systems von den idealen Werten, wie sie durch die Kurve d angegeben sind, unterscheiden. Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Bremskraftverteilung-Steuerungssystems wird gefordert, daß seine Kennlinien in die Nähe der durch die Kurven a, b und d angegebenen idealen Kennlinien gebracht werden.
  • Die idealen Kennkurven a und b in 4 können gemäß den folgenden Gleichungen (1) und (2) erhalten werden: PF = KF × (WF × |V .B| + (h/1) × w × V .B 2) (1) PR = KR × (WR × |V .B| – (h/1) × w × V .R 2) (2)wobei:
    • PF
    = ein hydraulischer Bremsdruck für das Vorderrad;
    PR
    = ein hydraulischer Bremsdruck für das Hinterrad;
    WF
    = eine auf das Vorderrad aufgebrachte Last, wenn das Kraftfahrzeug gebremst bzw. angehalten wird;
    WR
    = eine Last, welche auf das Hinterrad aufgebracht wird, wenn das Kraftfahrzeug gebremst bzw. angehalten wird;
    h
    = die Höhe des Schwerpunktzentrums des Kraftfahrzeugs;
    l
    = die Länge des Radstandes;
    V .B
    =die Verzögerung des Kraftfahrzeugs;
    KF, KR
    = Konstanten, welche gemäß dem Durchmesser des Scheibenrotors, Bremsfaktoren wie den Reibungskoeffizienten des Bremsklotzes, dem Radius des Rades usw. bestimmt sind; und
    w
    = Gewicht des Kraftfahrzeugs ist.
  • Um die Kennkurve, wie sie durch die Kurve d in 5 dargestellt ist, zufriedenstellend zu erreichen, wird die Sollfahrzeugverzögerung | V .B *| gemäß Gleichung (3) bestmmt, d.h. |V .B *| = 1/k × PM , wobei k eine Konstante ist und PM der hydraulische Druck im Hauptzylinder ist; demzufolge können die hydraulischen Drücke PF und PR für die Vorder- und Hinterräder durch die folgenden Gleichungen (4) und (5) erneut beschrieben werden: PF = CF1 × PM + CF2 × PM 2 (4) PR = CR1 × PM – CR2 × PM 2 (5)wobei CF1, CF2, CR1, CR2 Werte sind, die gemäß den oben genannten KF , KR , h, l, k, WF , WR , w bestimmt werden, wobei die Werte gemäß der Art des Fahrzeugs usw. geändert werden.
  • Beispielsweise werden PF und PR wie folgt festgelegt: PF = 4,83PM + 0,0984PM 2 (6) PR= 5,75PM – 0,148PM 2 (7)
  • Die oben genannten Gleichungen (4) und (5) liefern ideale Kennlinien unter der Bedingung, daß das Fahrzeuggewicht, der Reibungskoeffizient der Bremsklötze usw. konstant sind, d. h. in dem Fall, daß sich der Zustand nicht ändert; sie liefern notwendigerweise nicht ideale Kennwerte unter geänderten Betriebsbedingungen. Das heißt, daß unter der Grundbedingung, daß PF und PR vorher erhalten wurden, die Fahrzeugverzögerung V .B(= –V .B) mit der Sollfahrzeugverzögerung –V .B *, die als Funktion des Hydraulikdrucks PM im Hauptzylinder gemäß der Gleichung (3) erhalten wurde, übereinstimmend ist. Anderenfalls sind sie nicht miteinander übereinstimmend, d. h. V .B ≠ V .B *. Demzufolge ist es zur Eliminierung des Unterschieds V .B – V .B *, erforderlich, den Hauptzylinderhydraulikdruck PM in der Gleichung (3) zu korrigieren. Das heißt, daß der Hauptzylinderhydraulikdruck PM gemäß der folgenden Gleichung (8) korrigiert wird, und daß der in den Gleichungen (4) und (5) erhaltene korrigierte Wert PM * anstelle des Wertes PM verwendet wird.
  • Figure 00260001
  • Demzufolge können der hydraulische Sollbremsdruck der Vorderräder PF * und der hydraulische Sollbremsdruck der Hinterräder PR * wie folgt erhalten werden: PF * = CF1 × PM * + CF2 × PM *2 (9) PR * = CR1 × PM * – CR2 × PM *2 (10)
  • Obwohl gemäß den oben genannten Verfahren die Fahrzeugverzögerung den idealen Wert in dem Fall annimmt, in dem sich das Rad nicht im blockierten Zustand befindet, ist es zur Erreichungung der idealen Bremskraftverteilung für jedes einzelne Rad notwendig, daß der hydraulische Bremsdruck für jedes einzelne Rad weiterhin korrigiert wird, so daß die Schlupfverhältniszahlen der Räder einander gleich sind, oder die Schlupfverhältniszahl der Hinterräder geringer ist als die Schlupfverhältniszahl der Vorderräder bezüglich der Stabilität des Kraftfahrzeugs. Wenn die Schlupfverhältniszahl zu groß ist, wird die Korrektur dergestalt vorgenommen, daß der hydraulische Druck vermindert wird. Wenn die Schlupfverhältniszahl zu gering ist, wird die Korrektur dergestalt vorgenommen, daß der hydraulische Druck verstärkt wird.
  • Die vorgenannten Verfahren werden durch die elektronische Steuereinheit 6 gemäß des Flußdiagramms von 6 durchgeführt. Diese Routine startet mit einem Schritt 1000 in welchem die ECU von den Radgeschwindigkeitssensoren 1 Signale liest, welche die Radgeschwindigkeit Vfl des linken Vorderrades VL, die Radgeschwindigkeit Vfr des rechten Vorderrades VR, die Radgeschwindigkeit Vrl des linken Hinterrades HL und die Radgeschwindigkeit Vrr des rechten Hinterrades HR angibt. Nachfolgend werden ein Schritt 1001 ausgeführt, um die Fahrzeugbeschleunigung V .B von dem Beschleunigungssensor 3 zu lesen, und ein Schritt 1002 wird durchgeführt, um den hydraulischen Druck PM im Hauptzylinder und die hydraulischen Drücke Pfl, Pfr, Prl, Prr in den Radzylindern zu erhalten. In einem nachfolgenden Schritt 1003 wird auf der Basis der entsprechenden Radgeschwindigkeiten Vfl, Vfr, Vrl, Vrr, die im vorhergehenden Schritt 1000 eingelesen wurden, und der Fahrzeugbeschleunigung V .B, welche im vorhergehenden Schritt 1001 eingelesen wurde, eine Fahrzeuggeschwindigkeit VB berechnet. Dem Schritt 1003 folgt ein Schritt 1004, in dem aus den entsprechenden Radgeschwindigkeiten Vfl, Vfr, Vrl, Vrr, welche im Schritt 1000 eingelesen wurden, und der Fahrzeuggeschwindigkeit VB, welche in dem Schritt 1003 eingelesen wurde, Schlupfverhältniszahlen erhalten werden. Beispielsweise wird die Schlupfverhältniszahl Sfl des linken Vorderrades VL gemäß folgender Gleichung erhalten: Sfl = (VB – Vfl)/VB. In einem Schritt 1005 wird der korrigierte Hydraulikdruck PM * des Hauptzylinders als Funktion des hydraulischen Drucks PM im Hauptzylinder und der Fahrzeugbeschleunigung V .B gemäß der oben genannten Gleichung (8) abgeleitet. Weiterhin werden in einem Schritt 1006 die hydraulischen Solldrücke der Vorderräder Pfl und Pfr gemäß der Gleichung (9) berechnet und die Sollbremsdrücke der Hinterräder Prl* und Prr* gemäß der Gleichung (10) berechnet. In einem nachfolgenden Schritt 1007 wird jeder der in Schritt 1006 erhaltenen Sollbremsdrücke gemäß der Stärke der einzelnen Schlupfverhältniszahlen Sfl, Sfr, Srl, Srr, welche im Schritt 1004 erhalten wurden, korrigiert, um somit korrigierte hydraulische Bremsdrücke P'fl*, P'fr*, P'rl*, P'rr* zu erhalten.
  • Danach geht die Steuerung zu einem weiteren Schritt 1008 in dem die entsprechenden korrigierten hydraulischen Bremsdrücke P'i* (= P'fl*, P'fr*, P'rl*, P'rr*) entsprechend mit dem hydraulischen Bremsdruck PM im Hauptzylinder verglichen werden. Wenn diese größer als PM sind, wird das Drucksteuerventil 500 in einem Schritt 1009 abgeschaltet. Andernfalls wird das Drucksteuerventil 500 in einem Schritt 1010 eingeschaltet. In einem Schritt 1011 werden Zufuhrströme ifl, ifr, irl, irr zu den Magnetspulen der Druckänderungsventileinrichtungen 210, 220, 230, 240 entsprechend auf der Grundlage der Unterschiede zwischen den hydraulischen Radbremsdrücken, welche im Schritt 1002 eingelesen werden, und den korrigierten hydraulischen Bremsdrücken, welche im Schritt 1007 erhalten werden, berechnet. Die berechneten Zufuhrströme werden den entsprechenden Magnetspulen der Druckänderungsventileinrichtungen 210, 220, 230, 240 entsprechend zugeführt.
  • In dieser Ausführungsform kann, da die hydraulische Druckregelung für jedes einzelne Rad unabhängig durchgeführt wird, ein stabiler Bremsvorgang unabhängig von der Laständerungen im Fahrzeug und der Änderung der Reibungskoeffizienten der Bremsklötze stets erreicht werden.
  • Im nachfolgenden wird die Verteilungssteuerung der Bremskraft gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 7 wird für ein besseres Verständnis zunächst eine kurze Beschreibung der grundlegenden Anordnung der zweiten Ausführungsform gegeben. In 7 wird ein Bremsdruck durch eine Bremsdruckquelle a als Antwort auf eine Betätigung des Bremspedals eines Kraftfahrzeuges erzeugt, wobei der erzeugte Bremsdruck durch Leitungen f und g einem Radzylinder d, der mit einem linken Rad b in Verbindung steht, und einem Radzylinder e, der mit einem rechten Rad c in Verbindung steht, zugeführt wird. In dem Bremsdrucksteuersystem, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine erste und zweite Druckregulationseinrichtung i und j enthalten, welche entsprechend mit den Radzylindern d und e verbunden sind, so daß die Bremsdrücke in den Radzylindern d und e unabhängig voneinander gesteuert werden. Eine Erfassungseinrichtung n erfaßt den Kurvenfahrzustand des Kraftfahrzeuges und erzeugt ein Erfassungssignal welches dem Kurvenfahrzustand entspricht. Die Erfassungseinrichtung n ist mit einer Steuereinrichtung m verbunden, welche ihrerseits Steuersignale erzeugt und der ersten und zweiten Druckregulationseinrichtung i und j zuführt, wodurch die Verteilung der Bremsdrücke gemäß der Steuersignale für das linke Rad b und das rechte Rad c bestimmt werden, so daß der Bremsdruck des Außenrades größer ist als der Bremsdruck des Innenrades ist.
  • Zum Zeitpunkt der Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges wird das Kraftfahrzeug in eine Richtung beschleunigt, die aufgrund der Zentrifugalkraft senkrecht zur Vorwärtsrichtung des Kraftfahrzeuges ist; die Belastung wird bezüglich des Kurvenzentrums von der Innenradseite zur Außenradseite verlagert, d.h. daß eine größere Belastung auf die Außenräder aufgebracht wird; demzufolge entsteht ein Belastungsunterschied zwischen den rechten und linken Rädern. Weiterhin wird, da das Kraftfahrzeug in Antwort auf die Fahrzeugbremsbetätigung zu diesem Zeitpunkt verzögert wird, die Belastung von der Hinterradseite zur Vorderradseite übertragen. Demzufolge unterscheiden sich die auf die Räder aufgebrachten Belastungen im Vergleich zu dem Fall, in dem das Kraftfahrzeug angehalten wird, wesentlich voneinander. Demzufolge ist es erforderlich, daß zum Zeitpunkt des Kurvenfahrens gemäß dem Kurvenzustand bzw. der Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges die Bremskräfte der Innenräder vermindert und die Bremskraft der Außenräder gesteigert wird, um das Limit des Blockierens des Rades zu erhöhen und den Bremseffekt des Kraftfahrzeuges zu verbessern. Die Verteilungssteuerung der Bremskraft gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 8A und 8B weiter beschrieben.
  • Die Programmausführung beginnt mit einem Schritt 2000, in dem die elektronische Steuereinheit Signale von den Radgeschwindigkeitssensoren 1 einliest, welche die Radgeschwindigkeiten Vfl des vorderen linken Rades VL, die Radgeschwindigkeit Vfr des vorderen rechten Rades VR, die Radgeschwindigkeit Vrl des hinteren linken Rades HL und die Radgeschwindigkeit Vrr des hinteren rechten Rades HR anzeigen. Danach wird ein Schritt 2001 ausgeführt, um die Fahrzeugbeschleunigung ẍ in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges und die Fahrzeugbeschleunigung ÿ in einer zur Fahrzeugvorwärtsrichtung senkrechten Richtung einzulesen. Die Steuerung geht weiter zu einem Schritt 2002, um den hydraulischen Druck PM im Hauptzylinder und die hydraulischen Drücke der Radzylinder Pfl, Pfr, Prl, Prr einzulesen und geht weiter zu einem Schritt 2003, um den Lenkwinkel 6 vom Lenksensor 4 einzulesen. In einem nachfolgenden Schritt 2004 wird auf der Grundlage der entsprechenden Radgeschwindigkeiten Vfl, Vfr, Vrl, Vrr, die im Schritt 2000 eingelesen wurden, und der Fahrzeugbeschleunigung ẍ in Fahrzeugvorwärtsrichtung eine Fahrzeuggeschwindigkeit VB berechnet. In einem nachfolgenden Schritt 2005 werden Schlupfverhältniszahlen auf der Grundlage der entsprechenden Radgeschwindigkeiten gemäß Schritt 2000 und der Fahrzeuggeschwindigkeit VB im Schritt 2004 erhalten. Beispielsweise wird die Schlupfverhältniszahl Sfl des vorderen linken Rades VL erhalten als Sfl = (VB – Vfl)/VB. Die Steuerung schaltet weiter zu einem Schritt 2006, in dem die hydraulischen Sollbremsdrücke Pfl*, Pfr*, Prl*, Prr* gemäß den folgenden Gleichungen (11) und (12) erhalten werden: Pfl* = Pfr* = CF1 × PM + CF2 × PM 2 (11) Prl* = Prr* = CR1 × PM – CR2 × PM 2 (12) wobei CF1, CF2, CR1, CR2 Konstanten sind, welche entsprechend gemäß Faktoren erhalten werden, die im Zusammenhang mit dem Fahrzeug und dem Bremsen stehen.
  • Danach wird eine Korrektur der Bremsdruckverteilung für die linken und rechten Räder in einem Schritt 2007 vorgenommen. Angenommen, daß das Kraftfahrzeug eine linke Kurve fährt, ist es erforderlich, daß die hydraulischen Bremsdrücke für das linke Vorderrad und das linke Hinterrad, d.h. die Innenräder, erniedrigt werden und die hydraulischen Bremsdrücke für das rechte Vorderrad und das rechte Hinterrad, d. h. die Außenräder, erhöht werden. Die entsprechenden Sollradbremsdrücke werden gemäß der folgenden Gleichungen (13) bis (16) berechnet. P'fl* = Pfl* × (1 – αF) (13) P'rl* = Prl* × (1 – αR) (14) P'fr* = Pfr* × (1 + αF) (15) P'rr* = Prr* × (1 + αR) (16)
  • In den oben dargestellen Gleichungen (13) bis (16) sind αF, αR Bremskraftverschiebungskoeffizienten zwischen linken und rechten Rädern, die auf der Grundlage des Lenkwinkels δ, der Fahrzeugbeschleunigung ÿ in einer Richtung senkrecht zur Fahrzeugvorwärtsrichtung und der Fahrzeuggeschwindigkeit VB erhalten werden. αF ist der Bremskraftverschiebungskoeffizient für die Vorderräder und αR ist der Bremskraftverschiebungskoeffizient für die Hinterräder. Genauer gesagt wird der jeweilige Kurvenstatus des Kraftfahrzeuges auf der Grundlage des Lenkwinkels δ, der Fahrzeugbeschleunigung ÿ und der Fahrzeuggeschwindigkeit VB erhalten; die Lastverschiebungskoeffizienten βF und βR zwischen den linken und rechten Rädern werden auf der Grundlage des erhaltenen Fahrzeugkurvenzustandes erhalten; dann werden die Bremskraftverschiebungskoeffizienten αF und αR auf der Grundlage der Lastverschiebungskoeffi zienten gemäß der folgenden Gleichungen (17) und (18) erhalten. αF = γF × βF (17) αR = γR × βR (18)
  • In den oben dargestellten Gleichungen (17) und (18) sind γF und γR Verhältniszahlen zur Angabe der Größe der Bremskraftverschiebung bezüglich der Lastverschiebung. γF = γ R = 0 bedeutet den Zustand, daß die Bremskraftbewegung zwischen den linken und rechten Rädern nicht ausgeführt wird, γF = γR = 1 bedeutet den Zustand, daß die Bremskraftverteilung entsprechend der Belastungen der entsprechenden Rädern ausgeführt wird, d. h. αF und αR werden entsprechend gleich den tatsächlichen Belastungsbewegungen gesetzt. Vorzugsweise werden γF und γR gesetzt, um geeignete Werte anzunehmen. Wenn die Werte von γF und γR groß sind, wird, obwohl die Radblockiergrenze verbessert ist und der Bremsweg verkürzt ist, das Giermoment in der zur Kurvenrichtung entgegenlaufenden Richtung verstärkt, weil die Bremskraft für die Außenräder ansteigt. Tatsächlich werden γF und γR unter Verwendung eines Diagramms, wie es in 9 gezeigt ist, entsprechend als Funktion von VB erhalten. Wie 9 zu entnehmen ist, werden γF und γR in Anbetracht der Verbesserung der Kurvenfahrten während des Langsamfahrens auf kleine Werte gesetzt, und werden in Anbetracht von Stabilität und Sicherheit während Hochgeschwindigkeitsfahrten auf große Werte gesetzt. 8B ist ein Flußdiagramm, welches das Detail der in Schritt 2007 durchgeführten Operation zeigt.
  • In einem nachfolgenden Schritt 2008 wird jeder der hydraulischen Sollbremsdrücke, welche im Schritt 2007 erhalten wurden, gemäß der Größe der Schlupfverhältniszahl eines jeden der Räder korrigiert, um so korrigierte hydraulische Sollbremsdrücke Pfl**, Prl**, Prr** zu erhalten. Das heißt, daß, da sich aufgrund der Änderungen des Fahrzeuggewichts und des Bremsklotzreibungskoeffizienten der Bremszustand tatsächlich ändert, die Bremskraftverteilung für die Räder so gesteuert wird, daß, wenn die Schlupfverhältniszahl zu groß ist, der hydraulische Druck erniedrigt wird und, wenn die Schlupfverhältniszahl zu gering ist, der hydraulische Druck erhöht wird. Jedoch in dem Fall, in dem der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche bezüglich des rechten Rades von dem der Straßenoberfläche bezüglich des linken Rades verschieden ist, wird die oben genannte Korrektur in Verbindung mit dem Schlupfmaß nicht ausgeführt, weil aufgrund des Unterschiedes zwischen den Reibungskoeffizienten die Bremskräfte für die linken und rechten Räder voneinander verschieden sind und weil es schwierig ist, aufgrund der Erzeugung eines Giermomentes den Geradeauslauf des Kraftfahrzeuges durchzuführen. Demzufolge wird, wenn der Lenkwinkel δ annähernd gleich Null ist, die in Verbindung mit der Schlupfverhältniszahl ausgeführte Korrektur unterdrückt.
  • In einem Schritt 2009 werden die korrigierten hydraulischen Sollbremsdrücke Pi** (= Pfl**, Prl**, Prr**) (oder die hydraulischen Sollbremsdrücke) entsprechend mit dem hydraulischen Druck PM im Hauptzylinder verglichen. Sind sie größer, so wird das Drucksteuerventil 500 in einem Schritt 2010 abgeschaltet. Auf der anderen Seite wird, wenn sie kleiner sind, das Drucksteuerventil 500 in einem Schritt 2011 eingeschaltet. Nachfolgend werden in einem Schritt 2012 auf der Grundlage der Unterschiede zwischen den entsprechenden Radbremsdrücken im Schritt 2002 und des korrigierten Bremsdruckes im Schritt 2008 die Zuführströme ifl, ifr, irl, irr zu den Mageetspulen der Druckänderungsventileinrichtungen 210, 220, 230, 240 geführt, woran sich ein Schritt 2012 anschließt, in dem Ströme ifl, ifr, irl, irr den entsprechenden Magnetspulen zugeführt werden.
  • 10 zeigt ein schematisches Diagramm, welches ein Bremssteuersystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform wird eine Bremskraftverteilung nur für das linke Hinterrad und das rechte Hinterrad vorgenommen. Teile, welche denen der vorgenannten Ausführungsform entsprechen, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen; ihre diesbezügliche Beschreibung ist aus Gründen der Kürze weggelassen.
  • In 10 erzeugt ein Hauptzylinder 103 in Antwort auf das Niederdrücken eines Bremspedals 101 einen hydraulischen Bremsdruck. Die Niederdrückkraft des Bremspedals 101 wird durch einen Negativdruckverstärker 102 zur Erhöhung der durch das Niederdrücken des Bremspedals 101 erzeugten Kraft auf einen Hauptzylinder 103 übertragen.
  • Der vom Hauptzylinder 103 erzeugte Druck wird durch eine erste Hauptleitung 800 zu Radzylindern 105 und 107 übertragen. Die Bezugsziffer 801 bezeichnet eine zweite Hauptleitung zum Einführen des hydraulischen Druckes im Hauptzylinder 103 in Radzylinder 109 und 111, welche mit den Hinterrädern des Kraftfahrzeuges in Verbindung stehen. Die zweite Hauptleitung 801 ist mit einem Drei-Wege- und Zwei-Kolben-Ventil 803 verbunden, welches ebenfalls mit einer Druckleitung 802 verbunden ist, deren anderes Ende mit einem Akkumulator 113 zur Zuführung von Hochdruckflüssigkeit verbunden ist. Das Drei-Wege- und Zwei-Kolben-Ventil 803 ist ein magnetspulenbetätigtes Ventil, durch das die zweite Hauptleitung 801 zum Zeitpunkt von keiner Stromzufuhr (AUS) mit einer Einführungsleitung 804 verbunden ist; die Druckleitung 802 ist zum Zeitpunkt der Stromzufuhr (EIN) mit der Einführungsleitung 804 verbunden. Die Einführungsleitung 804 ist ferner mit einem Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventil 805 verbunden, welches ein magnetspulenbetätigtes Ventil ist, das dazu in der Lage ist, gemäß den Werten des zugeführten Stromes drei Zustände einzunehmen. Seine drei Anschlüsse sind mit der Einführungsleitung 804, einer Abzweigungsleitung 807, die mit dem hinteren rechten Radzylinder 109 verbunden ist, und einer Einführungsleitung 809, die mit einem Reservoir 104 in Verbindung steht, verbunden. Das Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventil 805 arbeitet so, daß die Einführungsleitung 804 im Ansprechen auf den Entregzustand mit der Abzweigungsleitung 807 in Verbindung steht, wobei im Falle der Zufuhr eines ersten bestimmten Stromes i1 alle Verbindungen unterbrochen sind, und die Abzweigungsleitung 807 im Falle der Zufuhr eines zweiten vorbestimmten Stromes i2 mit der Einführungsleitung 809 in Verbindung steht. Die Einführungsleitung 804 ist auch mit einem Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventil 806 verbunden, welches in seiner Struktur dem Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventil 805 ähnlich ist. Eine Abzweigungsleitung 808 ist zwischen dem Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventil 806 und dem hinteren linken Radzylinder 111 angeordnet.
  • In dieser Ausführungsform werden die Bremskraftverteilungssteuerung und die Ventilaufteilungsfunktion für das rechte Hinterrad und das linke Hinterrad 109 und 111 unter Verwendung des Drei-Anschlüsse- und Zwei-Positions-Ventils 803 und der Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventile 805 und 806 durchgeführt. Die Arbeitsweise wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 11 beschrieben. Die Steuerung beginnt mit einem Schritt 1100, um die Fahrzeuggeschwindigkeiten Vrl und Vrr des linken Hinterrades 111 (HL) und des rechten Hinterrades 109 (HR) einzulesen. Ein nachfolgender Schritt 1101 wird durchgeführt, um die Fahrzeugbeschleunigung ẍ in der Fahrzeugvorwärtsrichtung und die Fahrzeugbeschleunigung ÿ in einer zu der Fahrzeugvorwärtsrichtung senkrechten Richtung einzulesen. Nachfolgend wird ein Schritt 1102 ausgeführt, um den Hydraulikdruck PM im Hauptzylinder 103 und die hydraulischen Drücke Prl, Prr in den Hinterrädern HL, HR einzulesen, welcher von einem Schritt 1103 gefolgt wird, in dem der Lenkwinkel δ eingelesen wird.
  • In einem Schritt 1104 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit VB auf der Grundlage der Radgeschwindigkeit Vrl, Vrr und der Fahrzeugvorwärtsbeschleunigung berechnet. Die Steuerung führt weiter zu einem Schritt 1105, in dem der hydraulische Druck des Hauptzylinders PM mit einem vorgewählten Druckwert P0 (beispielsweise 25 kg/cm2 ) verglichen wird. Wenn PM ≤ P0, wird ein Schritt 1106 durchgeführt, so daß der hydraulische Sollbremsdruck für die Hinterräder gleich dem hydraulischen Druck PM, im Hauptzylinder gesetzt ist, bevor sich ein Schritt 1108 anschließt. Auf der anderen Seite wird, wenn in Schritt 1105 PM > P0 ist, ein Schritt 1107 ausgeführt, um den hydraulischen Sollbremsdruck für die Hinterräder gemäß der folgenden Gleichung (19) zu bestimmen: Prl* = Prr* = P0 + K × (PM – P0) (19)wobei K eine Konstante ist (K < 1, beispielsweise ist K = 0,37).
  • Gemäß dieser Verfahren wird, wenn der hydraulische Druck PM im Hauptzylinder den vorbestimmten Druck P0 übersteigt, der hydraulische Druck im Hinterradzylinder geringer als der hydraulische Druck im Vorderradzylinder, welcher gleich dem hydraulischen Druck PM im Hauptzylinder ist, was zu einer Dosierventilfunktion führt.
  • Im Schritt 1108 werden die korrigierten hydraulischen Sollbremsdrücke P'rl*, P'rr* für die Hinterräder wie in Schritt 2007 in den 8A und 8B erhalten. In einem Schritt 1109 werden die magentspulenbetätigten Ventile 803, 805, 806 gemäß den Unterschieden zwischen den hydraulischen Bremsdrücken der Hinterräder im Schritt 1102 und der korrigierten hydraulischen Sollbremsdrücke im Schritt 1102 gesteuert. Genauer gesagt wird in der Hydraulikdruckkorrektor zunächst das Ventil 803 betätigt, so daß der hydraulische Druck im Akkumulator 113 in die Ventile 805 und 806 eingeführt wird. Danach werden die Steuerströme zu den Ventilen 805 und 806 gemäß den Vergleichen zwischen den hydraulischen Radbremszylinderdrücken und den korrigierten hydraulischen Sollbremsdrücken bestimmt. Das heißt beispielsweise, daß die Steuerung des Zufuhrstromes zu dem Drei-Anschlüsse- und Drei-Positions-Ventil 809 wie folgt durchgeführt wird: irr = 0 wenn Prr < P'rr* (20) irr = i1, wenn Prr im wesentlichen gleich P'rr* (21) irr = i2, wenn Prr > P'rr* (22),wobei 0 < i1 < i2.
  • Dies bedeutet, daß, wenn der Wert Prr kleiner ist, er durch den hydraulischen Druck in dem Akkumulator 113 erhöht ist, und wenn Prr höher ist, er durch Ausfließen zu dem Reservoir 104 geringer ist, und wenn er gleich ist, er so beibehalten wird.
  • Nach Beendigung eines Schrittes 1110 zur Betätigung der Magnetspulen kehrt der Betriebsfluß zum Ausgangsschritt 1100 zurück.
  • Gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist es, da die Bremskraftverteilung für die linken und rechten Räder gemäß den Änderungen des Fahrzeugzustandes während der Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges genau und sauber durchgeführt werden kann, möglich, während der Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges einen gleichmäßigen Bremsvorgang zu erhalten.

Claims (12)

  1. Bremssteuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, das aufweist: einen Hauptzylinder (103) zur Erzeugung eines ersten hydraulischen Drucks (PM) im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals (101) des Kraftfahrzeugs, einen den Hauptzylinderdruck (PM) aufnehmenden Radbremszylinder (105; 109) zur Erzeugung einer einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeführten Bremskraft, eine Bremsleitung (155; 801, 804, 807), die den Hauptzylinder (103) mit dem Radbremszylinder (105; 109) verbindet, eine Pumpe (117) zur Erzeugung eines zweiten hydraulischen Drucks unabhängig vom ersten hydraulischen Druck, um als eine Druckquelle für hydraulischen Druck zu dienen, eine Druckeinstelleinrichtung (210, 310, 410; 803, 805) zur Erzeugung eines dritten hydraulischen Bremsdrucks (Pfr**; P'rl*) zur Absperrung der Fluidverbindung zwischen dem Radbremszylinder (105; 109) und dem Hauptzylinder (103) und eine Steuerungseinrichtung (6) zur Steuerung der Druckeinstelleinrichtung – um die Fluidverbindung zwischen dem Radzylinder (105; 109) und dem Hauptzylinder (103) abzusperren, wenn die Bremsbetätigung einen vorbestimmten Pegel überschreitet, – um den dritten hydraulischen Bremsdruck (Pfr**; P'rl*) zu erzeugen, und – um den dritten hydraulischen Bremsdruck (Pfr**; P'rl*) dem Radbremszylinder (105) zuzuführen.
  2. Bremssteuersystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, das aufweist: einen Hauptzylinder (103) zur Erzeugung eines ersten hydraulischen Drucks (PM) im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals (101) des Kraftfahrzeugs, einen den Hauptzylinderdruck (PM) aufnehmenden Radbremszylinder (105; 109) zur Erzeugung einer einem Rad des Kraftfahrzeugs zugeführten Bremskraft, eine Bremsleitung (155; 801, 804, 807), die den Hauptzylinder (103) mit dem Radbremszylinder (105; 109) verbindet, eine Pumpe (117) zur Erzeugung eines zweiten hydraulischen Drucks unabhängig vom ersten hydraulischen Druck, um als eine Druckquelle für hydraulischen Druck zu dienen, der der Bremsleitung unabhängig vom Hauptzylinder zuführbar ist, eine Druckeinstelleinrichtung (210, 310, 410; 803, 805) zur Absperrung der Fluidverbindung zwischen dem Radbremszylinder (105; 109) und dem Hauptzylinder (103), die zur Erzeugung eines dritten hydraulischen Bremsdrucks (Pfr**; P'rl*), (PM) mit dem zweiten hydraulischen Druck gespeist wird, und eine Steuerungseinrichtung (6) zur Steuerung der Druckeinstelleinrichtung – um die Fluidverbindung zwischen dem Radzylinder (105; 109) und dem Hauptzylinder (103) abzusperren, wenn die Bremsbetätigung einen vorbestimmten Pegel überschreitet, – um den dritten hydraulischen Bremsdruck (Pfr**; P'rl*) zu erzeugen, und – um den dritten hydraulischen Bremsdruck (Pfr**; P'rl*) dem Radbremszylinder (105) zuzuführen.
  3. Bremssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrichtung (6) die Funktion hat, die Fluidverbindung zwischen dem Radbremszylinder (105; 109) und dem Hauptzylinder (103) über ein Steuerventil (310; 803) im Ansprechen auf die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer abzusperren.
  4. Bremssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrichtung (6) das Steuerventil (310) im Ansprechen auf den Hauptzylinderdruck (PM) absperrt.
  5. Bremssteuersystem nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung (6) die Funktion hat, einen an den Radbremszylinder angelegten hydraulischen Sollbremsdruck (Pfr**; P'rl*) zu bestimmen, um das Steuerventil (310, 803) und die Pumpe (117) zur Erzeugung des hydraulischen Sollbremsdrucks (Pfr**; P'rl*) zu betätigen, wodurch der sich vom Hauptzylinderdruck (PM) unterscheidende hydraulische Bremsdruck erzeugt wird.
  6. Bremssteuersystem nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung (6) die Funktionen hat, eine Sollschlupfverhältniszahl des Rades oder einen Soll-Radbremszylinderdruck zu berechnen (S1004; S2005; S1106, S1107) und zu bewirken, daß das Steuerventil (803) und die Pumpe (117) den an das Rad angelegten hydraulischen Bremsdruck auf der Grundlage dieses berechneten Parameters einstellen.
  7. Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, wobei die Steuerungseinrichtung eine Antiblockiersteuereinrichtung aufweist, die ein Blockieren des Rades verhindert.
  8. Bremssteuersystem nach Anspruch 2, wobei eine variable Druckeinstelleinrichtung (210, 410) zwischen dem Steuerventil (310) und dem Radbremszylinder (105) zur Erzeugung eines Radbremszylinderdrucks im Ansprechen auf den Hauptzylinderdruck (PM) des Hauptzylinders (103) vorgesehen ist.
  9. Bremssteuersystem nach Anspruch 8, wobei die variable Druckeinstelleinrichtung (210, 410) den Radbremszylinderdruck, der proportional zum Hauptzylinderdruck (PM) und größer als dieser ist, auf der Grundlage des von der Pumpe (117) zugeführten Druckes erzeugt.
  10. Bremssteuersystem nach Anspruch 9, wobei die variable Druckeinstelleinrichtung (210, 410) einen Kolben mit einer ersten Druckaufnahmefläche zum Aufnehmen des Hauptzylinderdrucks (PM) und einer zweite Druckaufnahmefläche zum Aufnehmen des von der Pumpe (117) zugeführten hydraulischen Drucks, um entsprechend der Differenz zwischen der ersten Druckaufnahmefläche und der zweiten Druckaufnahmefläche einen hydraulischen Druck (Pfr**; P'rl*), der größer als der Hauptzylinderdruck ist, zu erzeugen, aufweist, und wobei die Steuerungseinrichtung (6) die Funktion hat, die Einstellung des dem Radbremszylinder zuzuführenden erhaltenen hydraulischen Drucks auszuführen.
  11. Bremssteuersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die variable Druckeinstelleinrichtung (210, 410) den Hauptzylinderdruck (PM) als einen Vorsteuerdruck zur Erzeugung eines eingestellten Drucks zuführt, indem der von der Pumpe (117) zugeführte hydraulische Druck bezüglich dem Hauptzylinderdruck (PM) auf einen vorbestimmten Verstärkungspegel verstärkt wird (α+1), und die Steuerungseinrichtung (6) den vorbestimmten Verstärkungspegel, der bei der Verstärkung des hydraulischen Drucks verwendet wird, steuert.
  12. Bremssteuersystem nach Anspruch 5 mit einer Erfassungseinrichtung (2) zum Erfassen des Hauptzylinderdrucks (PM), wobei die Steuerungseinrichtung (6) den Sollbremsdrucks (Prl*) für den Radbremszylinder auf der Grundlage des erfaßten Hauptzylinderdrucks berechnet und der Sollbremsdruck gleich dem erfaßten Hauptzylinderdruck gesetzt wird (S1106), wenn der erfaßte Hauptzylinderdruck gleich einem vorbestimmten Druckwert oder niedriger als dieser Wert ist, und auf einen Wert, der kleiner als der erfaßte Hauptzylinderdruck ist, gesetzt wird (S1107), wenn der erfaßte Hauptzylinderdruck größer als der vorbestimmte Druckwert ist.
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