DE4141874A1 - Bremssteuersystem fuer die verhinderung des blockierens der hinterraeder eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssteuersystem für die Ver­ hinderung des Blockierens der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs wäh­ rend eines Bremsvorgangs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Seit einiger Zeit sind in Verbindung mit hydraulischen Bremssystemen in Kraftfahrzeugen verschiedene Bremssteuersysteme entwickelt und offenbart worden, mit denen ein Blockieren der Räder während des Bremsvorgangs verhindert werden soll. Beispielsweise stellt ein Anti­ blockier-Bremssteuersystem eine wohlbekannte Einrichtung für die Verhinderung des Blockierens der Räder dar. Die Antiblockier-Brems­ steuersysteme steuern zuverlässig die an die Fahrzeugräder angelegten Bremskräfte unabhängig voneinander oder gemeinsam, um so ein Bloc­ kieren der Räder zu verhindern. Da ein solches Antiblockier-Brems­ steuersystem jedoch verhältnismäßig teuer ist, ist die Verbreitung die­ ses Systems gering.

Alternativ wird in einem durch Fluiddruck betätigten Bremssystem wie etwa einem hydraulischen Bremssystem herkömmlicherweise ein Fluiddruck-Steuerventil verwendet, das als herkömmliche Einrichtung für die Verhinderung des Blockierens der Räder dient. Das Fluiddruck- Steuerventil arbeitet so, daß es die Bremsfluiddruckverteilung zwischen den Vorder- und den Hinterrädern verändert. Wie allgemein bekannt, wird während eines Bremsvorgangs ein größerer Teil des Fahrzeugge­ wichts auf die Vorderräder verlagert, so daß das Fahrzeuggewicht an den Hinterrädern abnimmt. Wenn ein normaler Bremsvorgang bei glei­ chem Fluiddruck an den Vorderrädern und an den Hinterrädern fortge­ setzt würde, wurden zuerst die Hinterräder blockieren, so daß die hin­ teren Reifen rutschen wurden. Dadurch könnten die Hinterräder die Ursache für ein Ausbrechen des Fahrzeughecks bilden. Dies könnte wiederum zu einem Übersteuern und/oder einem Schleudern auf Stra­ ßen mit niedrigem Reibungskoeffizienten wie etwa auf nassen oder ver­ eisten Straßen führen. Aus diesem Grund wird in Verbindung mit dem hydraulischen Bremssystem das obenerwähnte Fluiddruck-Steuerventil verwendet, um eine vorteilhafte Bremswirkung zu erzielen, bei der ein Blockieren der Vorderräder gegenüber einem Blockieren der Hinterrä­ der eine Priorität erhält, um so die Neigung zum Übersteuern bei einer Kurvenfahrt zu verhindern. Wie in Fig. 4 durch eine unterbrochene Li­ nie dargestellt, ist es wünschenswert, daß sowohl der Bremsfluiddruck für die Vorderräder als auch derjenige für die Hinterräder gemäß einer idealen Kennlinie der Bremsfluiddruckverteilung verändert werden, wobei die Vorderräder und die Hinterräder gleichzeitig blockiert wer­ den, um so ein optimales Bremsverhalten zu schaffen.

Wie in Fig. 4 durch die durchgezogene Linie a-b-c, die einer Brems­ fluiddruck-Kennlinie entspricht, gezeigt, steuert das obenerwähnte her­ kömmliche Fluiddruck-Steuerventil die Bremsfluiddruckverteilung zwi­ schen den Vorder- und den Hinterrädern so, daß der Bremsfluiddruck P_R für den Hinterrad-Bremszylinder in einem verhältnismäßig niedrigen Fluiddruckbereich zwischen a und b im wesentlichen auf dem gleichen Wert wie der Bremsfluiddruck P_F für die Vorderrad-Bremszylinder ge­ halten wird, während der Bremsfluiddruck P_R für die Hinterrad-Brems­ zylinder in einem verhältnismäßig hohen Fluiddruckbereich zwischen b und c auf einem im wesentlichen konstanten und niedrigeren Pegel als demjenigen des Bremsfluiddrucks für die Vorderrad-Bremszylinder ge­ halten wird. Der Punkt b wird im allgemeinen als "Verzweigungspunkt" bezeichnet. Ein dem Verzweigungspunkt b ent­ sprechender Fluiddruck P_S0 wird als "kritischer Bremsfluiddruck" be­ zeichnet. Insbesondere wird der kritische Bremsfluiddruck P_S0 als "kritischer Referenzfluiddruck" bezeichnet, bei dem der Bremsfluid­ druck P_F der Vorderrad-Bremszylinder gleich dem Bremsfluiddruck P_R der Hinterrad-Bremszylinder ist und die Vorderräder und die Hinterrä­ der gleichzeitig blockiert werden. Eine solche durch das herkömmliche Fluiddruck-Steuerventil erzielte Bremsfluiddruckverteilung beseitigt ein durch das Blockieren eines oder mehrerer Hinterräder bewirktes Über­ steuern, das in einem verhältnismäßig hohen Fluiddruckbereich ober­ halb des Verzweigungspunktes b auftritt. Das bedeutet, daß die Brems­ fluiddrücke in den Vorderrad- und Hinterrad-Bremszylindern so einge­ stellt werden, daß ein Blockieren der Vorderräder gegenüber dem Blockieren der Hinterräder Priorität erhält, um eine Neigung des Fahr­ zeugs zum Übersteuern bei einem Bremsvorgang während einer Kur­ venfahrt zu vermeiden.

In dem Bremssteuersystem des Standes der Technik, das das obener­ wähnte herkömmliche Fluiddruck-Steuerventil verwendet, mit dem eine Bremssteuerung gemäß der Bremsfluidverteilungs-Kennlinie a-b-c aus­ führt, blockieren jedoch bei einem schnellen oder starken Bremsvor­ gang auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten, etwa auf naßen oder vereisten Straßen, schließlich auch die Hinterräder, nach­ dem zunächst die Vorderräder blockieren, obwohl mit dem Fluiddruck- Steuerventil eine Steuerung des Bremsfluiddrucks für die Hinterrad- Bremszylinder ausgeführt wird. Da während eines schnellen Brems­ vorgangs auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten sämtli­ che Fahrzeugräder blockieren, wird in diesem Fall der Bremsweg des Fahrzeugs verlängert.

Es ist daher angesichts der obenbeschriebenen Nachteile eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssteuersystem zu schaffen, das ein herkömmliches Fluiddruck-Steuerventil für die Steuerung einer Bremsfluiddruckverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern ei­ nes Kraftfahrzeugs verwendet und das ein Blockieren der Hinterräder ohne Einsatz eines teueren Antiblockier-Bremssteuersystems zuverläs­ sig verhindern kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brems­ steuersystem zu schaffen, das ein herkömmliches Fluiddruck-Steuer­ ventil für die Steuerung einer Bremsfluiddruckverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern eines Kraftfahrzeugs verwendet und das ein Blockieren der Hinterräder selbst dann zuverlässig verhindern kann, wenn auf einer Straßenoberfläche mit verhältnismäßig niedrigem Rei­ bungskoeffizienten die Fahrzeugräder stark gebremst werden.

Diese Aufgaben werden bei einem Steuersystem der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind im Ne­ benanspruch und in den Unteransprüchen, die sich auf besondere Aus­ führungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Leitungsanordnung für die Erläuterung ei­ nes Kraftfahrzeug-Bremssteuersystems für die Verteilung der auf die Fahrzeugräder ausgeübten Bremskräfte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild für die Erläuterung einer Steuerschaltung für die Betätigung eines Fluiddruck-Steuerventils, das in dem Bremssteuersystem von Fig. 1 angeordnet ist, um die Fluid­ drücke in den Hinterrad-Bremszylindern zu steuern;

Fig. 3 Zeitablaufdiagramme, die die Funktion des erfindungsgemä­ ßen Bremssteuersystems erläutern;

Fig. 4 Graphen für die Erläuterung von Steuerkennlinien eines im Fluiddruck-Steuerventil gesetzten kritischen Soll-Fluiddrucks und für die Erläuterung von Druckverteilungskennlinien der Fluiddrücke in den Vorderrad- und Hinterrad-Bremszylin­ dern, die durch das erfindungsgemäße Bremssteuersystem betätigt werden; und

Fig. 5 einen Graphen für die Erläuterung einer Beziehung zwischen der Verzögerung X_G und einem kritischen Soll-Fluiddruck P_S, der im Fluiddruck-Steuerventil eingestellt werden soll.

Das in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Bremssteuersystem umfaßt einen Tandem-Hauptbremszylinder 2 mit zwei in Tandembauart ange­ ordneten (nicht gezeigten) Kolben und einen vorderen linken Rad­ bremszylinder 3L, einen vorderen rechten Radbremszylinder 3R, einen hinteren linken Radbremszylinder 4L und einen hinteren rechten Rad­ bremszylinder 4R. Der Hauptbremszylinder 2 erzeugt im wesentlichen proportional zu einer auf ein Bremspedal 1 ausgeübten Druckkraft einen Fluiddruck. Der durch einen ersten Kolben im Hauptbremszylin­ der 2 erzeugte Hauptbremszylinder-Fluiddruck wird durch einen ersten Auslaß des Hauptbremszylinders 2 als Bremsfluiddruck P_F für die vor­ deren Bremszylinder an die beiden Radbremszylinder 3L und 3R gelie­ fert, während ein von einem zweiten Kolben des Hauptbremszylinders 2 erzeugter Hauptbremszylinder-Fluiddruck durch einen zweiten Aus­ laß des Hauptbremszylinders 2 und durch ein Fluiddruck-Steuerventil 6 (das im folgenden im einzelnen beschrieben wird) als Bremsfluiddruck P_R für die hinteren Radbremszylinder 4L und 4R geliefert wird.

In einem Hinterrad-Bremsfluidsystem enthält das Bremssteuersystem der vorliegenden Erfindung ebenfalls ein Bremsfluiddruck-Steuerventil 6, das als wohlbekanntes Proportionalitätsventil oder Begrenzerventil wirkt. Das Fluiddruck-Steuerventil 6 empfängt den Fluiddruck vom zweiten Auslaß des Zylinders 2 über einen Einlaßkanal 7 und gibt durch einen Auslaßkanal 8 einen angepaßten Fluiddruck, der als Bremsfluiddruck P_R dient, an die Hinterrad-Bremszylinder 4L und 4R aus. Obwohl nicht deutlich gezeigt, umfaßt das Fluiddruck-Steuerventil 6 einen im wesentlichen zylindrischen, gestuften Tauchkolben 9, der in einem im Ventilgehäuse 6h definierten zylindrischen Hohlraum gleitfä­ hig angeordnet ist, eine Rückstellfeder 10, die den Tauchkolben in die äußerst rechte Position (in Fig. 1) vorspannt, wobei ein am rechten Ende des Tauchkolbens befestigter Tellerventilsitz 13 an einer Schulter 6s des Gehäuses 6h angeordnet ist, ein Tellerventil 11, das in einem im Tauchkolben 9 ausgebohrten zylindrischen Hohlraum 11h gleitfähig eingeschlossen ist, und eine Rückstellfeder 12, die im Hohlraum 11h funktionsfähig eingeschlossen ist, um das Tellerventil 11 nach rechts (in Fig. 1) vorzuspannen. Der Tauchkolben umfaßt außerdem eine erste Öffnung 11 ₀₁, die in einem Bereich kleineren Durchmessers gebildet ist, und eine zweite Öffnung 11 ₀₂, die im Ventilsitz 13 gebildet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, steht der Einklaßkanal über die erste Öffnung 11 ₀₁, den Hohlraum 11h und die zweite Öffnung 11 ₀₂ mit dem Auslaß­ kanal 8 in Verbindung.

In der äußerst rechten Position des Tauchkolbens 9, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das rechte Ende des Tellerventils 11 durch die Schul­ ter 6s zurückgeschoben, so daß das Tellerventil etwas nach links be­ wegt wird, wobei die Rückstellfeder 12 zusammengedrückt wird. Dies hat zur Folge, daß das Tellerventil vom Ventilsitz 13 abgelöst wird und somit das Tellerventil 11 in der geöffneten Position gehalten wird. In diesem Zustand stehen die beiden Kanäle 7 und 8 miteinander in Ver­ bindung, so daß der Bremsfluiddruck P_R in den Hinterrad-Bremszylin­ dern 4L und 4R gleich dem Fluiddruck im Hauptbremszylinder (der dem Bremsfluiddruck P_F in den Vorderrad-Bremszylindern entspricht) wird, der durch den zweiten Auslaß des Hauptbremszylinders 2 gelie­ fert wird. Der obenbeschriebene Zustand des Fluiddruck-Steuerventils 6 tritt in einem verhältnismäßig niedrigen Druckbereich auf, in dem der Hauptbremszylinder-Fluiddruck den kritischen Bremsfluiddruck P_S1 (der durch eine eingestellte Federkraft der Rückstellfeder 10 bestimmt wird) nicht erreicht, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. In diesem Zustand wird eine Bremsfluiddruckverteilung zwischen den Vorderrad- und den Hinterrad-Bremszylindern entsprechend der Fluiddruckverteilungs- Kennlinie a-b von Fig. 4 verändert, wobei die Druckbeziehung P_F = P_R im wesentlichen beibehalten wird.

Der Tauchkolben 9 bewegt sich entsprechend eines Anstiegs des Hauptbremszylinder-Fluiddrucks gegen die Kraft der Rückstellfeder 10 nach links. Andererseits liegt das Tellerventil 11 aufgrund der Kraft der Rückstellfeder 12 am Ventilsitz 13 auf, wenn der Hauptbremszy­ linder-Fluiddruck allmählich erhöht wird und den kritischen Fluiddruck P_S1 erreicht. Somit wird das Tellerventil 11 geschlossen. Im geschlos­ senen Zustand des Tellerventils 11 sperrt dieses Tellerventil 11 die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 7 und dem Auslaßkanal 8. Da­ her ist die Anstiegsrate des Bremsfluiddrucks in den Hinterrad-Brems­ zylindern 4L und 4R nicht gleich der Anstiegsrate des Hauptbremszy­ linder-Fluiddrucks, sondern wird auf einen niedrigeren Pegel als die letztere begrenzt. Wenn im geschlossenen Zustand des Tellerventils 11 der Hauptbremszylinder-Fluiddruck anschließend auf einen höheren Pegel als den kritischen Fluiddruck P_S1 erhöht wird, verändert der nachfolgende Druckanstieg das Gleichgewicht zwischen zwei Kräften, von denen eine den Tauchkolben 9 aufgrund des auf das linke Ende des Tauchkolbens 9 ausgeübten Hinterrad-Bremszylinder-Bremsfluiddrucks P_R nach links (in Fig. 1) verschiebt, und von denen die andere den Tauchkolben 9 aufgrund des auf den gestuften Abschnitt des Tauchkol­ bens 9 ausgeübten Hauptbremszylinder-Fluiddrucks P_F nach rechts (in Fig. 1) verschiebt. Wenn daher der nachfolgende Hauptbremszylinder- Fluiddruckanstieg ein gegebenes Ausmaß erreicht, wird das obener­ wähnte Kräftegleichgewicht aufgehoben, so daß sich der Tauchkolben 9 nach rechts bewegt. Daher kehrt das Tellerventil 11 in den geöffneten Zustand zurück, so daß der Bremsfluiddruck P_R für die Hinterrad- Bremszylinder erneut ansteigt. Danach wird der Tauchkolben 9 auf­ grund des erhöhten Fluiddrucks P_R nach links bewegt, was zur Folge hat, daß das Tellerventil 11 im geschlossenen Zustand gehalten wird. Wenn auf diese Weise der Hauptbremszylinder-Fluiddruck den kriti­ schen Fluiddruck P_S1 erreicht und anschließend weiter erhöht wird, wird der Bremsfluiddruck P_R mit einer geringeren Rate als der Haupt­ bremszylinder-Fluiddruck-Anstiegsrate erhöht, wobei abwechselnd die Öffnung und die Schließung des Tellerventils 11 wiederholt wird. Wenn in einem solchen Druckbereich der Hauptbremszylinder-Fluid­ druck den kritischen Fluiddruck P_S1 oder den Verzweigungspunkt b übersteigt, wird die Bremsfluiddruckverteilung entsprechend der Fluid­ druckverteilungs-Kennlinie b-c von Fig. 4 verändert. Das heißt, daß die Druckanstiegsrate des Bremsfluiddrucks P_R für die Hinterrad-Brems­ zylinder im Vergleich zum Hauptbremszylinder-Fluiddruck (dem Bremsfluiddruck P_F für die Vorderräder) begrenzt wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, besitzt das Fluiddruck-Steuerventil 6 eine Fluiddruck-Steu­ erkennlinie (die durchgezogene Linie a-b-c), die sich der idealen Bremsfluiddruckverteilungs-Kennlinie, die durch die unterbrochene Li­ nie gekennzeichnet ist, im wesentlichen asymptotisch annähert.

Das in dem erfindungsgemäßen Bremssteuersystem verwendete Fluid­ druck-Steuerventil unterscheidet sich von dem herkömmlichen Fluid­ druck-Steuerventil dadurch, daß eine eingestellte Federkraft der Rück­ stellfeder 10 variabel ist, so daß folglich der kritische Fluiddruck P_S0 (der Verzweigungspunkt b) veränderlich ist. Aus diesem Grund umfaßt das im verbesserten, erfindungsgemäßen Bremssteuersystem verwen­ dete Fluiddruck-Steuerventil eine Einrichtung für die Änderung eines kritischen Fluiddrucks (eines Verzweigungspunktes einer Bremsfluid­ druckverteilungs-Kennlinie). Die Verzweigungspunkt-Änderungsein­ richtung umfaßt einen in axialer Richtung beweglichen Ventilsitz 14, der ein Ende der Rückstellfeder 10 unterstützt und sich vom linken Ende (in Fig. 1) des Tauchkolbens 9 in einem Abstand befindet, eine in axialer Richtung bewegliche Schraube 16, die mit dem Ventilsitz 14 über eine Kugel 15 in Kontakt ist, und einen reversiblen Motor oder ein drehbares Solenoid 17, das mit der Schraube 16 über die Aus­ gangswelle 17a drehfest verbunden ist, um eine axiale Bewegung der Schraube 16 zu erzielen. Sowohl das Ausmaß als auch die Richtung für den Antrieb der Schraube 16 werden durch eine Steuereinrichtung 18 gesteuert, die im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Die Steuer­ einrichtung 18 empfängt verschiedene Signale, die von einem die ein­ gestellte Federkraft der Feder 10 überwachenden Einstellsensor 19 und von einem eine Längsbeschleunigung X_G der Fahrzeugkarosserie über­ wachenden Längsbeschleunigungssensor 20 erzeugt werden. Da die Größe der Längsbeschleunigung X_G mit der Verzögerung des Fahr­ zeugs korreliert ist, wird die Verzögerung auf der Grundlage der Längsbeschleunigung X_G bestimmt. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Steuereinrichtung 18 eine Steuerschaltung für die Steuerung des im Fluiddruck-Steuerventil 6 verwendeten Motors 17 auf der Grundlage der von den Sensoren 19 und 20 eingegebenen Informationen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Anschluß des Motors 17 über einen Schaltabschnitt S2 eines elektromagnetischen Relais, einen Schaltab­ schnitt S1 eines weiteren elektromagnetischen Relais und einen Zünd­ schalter IG in dieser Reihenfolge mit dem positiven Anschluß einer Fahrzeugbatterie E verbunden. Andererseits ist der andere Anschluß des Motors 17 über einen Schaltabschnitt S3 eines elektromagnetischen Relais, den Schaltabschnitt S1 und den Zündschalter IG in dieser Rei­ henfolge mit dem positiven Anschluß der Fahrzeugbatterie verbunden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die beiden Schaltabschnitte S2 und S3 dazu vorgesehen, die Drehrichtung des Motors umzuschalten. Der Schaltabschnitt S1 umfaßt einen normalerweise geöffneten Schalter, der nur dann geschlossen wird, wenn eine Erregerspule RL1 erregt wird. Die jeweiligen Schaltabschnitte S2 und S3 werden aus ihren ersten Po­ sitionen, die mit durchgezogenen Linien gekennzeichnet sind, in ihre jeweiligen zweiten Positionen verschoben, die durch unterbrochene Li­ nien gekennzeichnet sind, um so die Richtung des durch den Motor fließenden Stroms und daher die Drehrichtung des Motors nur dann zu ändern, wenn eine Erregerspule RL2 erregt wird. Ein Anschluß sowohl der Erregerspule RL1 als auch der Erregerspule RL2 ist mit dem posi­ tiven Anschluß der Batterie E verbunden, während der andere An­ schluß einer jeden Erregerspule über die Kollektor-Emitter-Verbindung eines Transistors T1 bzw. T2 geerdet ist. Die Basis des Transistors T1 ist mit einem Ausgangsanschluß eines ODER-Gatters OR1 verbunden, während sowohl die Basis des Transistors T2 als auch die zwei Ein­ gangsanschlüsse des ODER-Gatters mit einer Vergleichsschaltung 31 verbunden sind.

Die Vergleichsschaltung 31 umfaßt zwei Komparatoren 32 und 33, zwei Widerstände R1 und R2 und eine Diode D1. Die Widerstände R1 und R2 sind so zueinander in Reihe geschaltet, daß sich die Diode D1 zwischen den Widerständen R1 und R2 befindet, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Eine Leitung zwischen dem Widerstand R1 und der Diode D1 ist mit dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 32 verbunden, während eine Leitung zwischen dem Widerstand R2 und der Diode D1 mit dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 33 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes R2 ist geerdet. Die beiden ne­ gativen oder invertierenden Eingangsanschlüsse des Komparatoren 32 und 33 sind mit einer Leitung zwischen zwei Widerständen R3 und R4 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes R4 ist geerdet.

Der Widerstand R3 ist über einen Verstärker 34 mit dem Einstell­ kraftsensor 19 verbunden, um eine Spannung zu empfangen, die von der Größe der momentanen Einstellkraft der Rückstellfeder 10 abhängt. Andererseits empfängt der Widerstand R1 eine Ausgangsspannung, die vom gewünschten kritischen Soll-Fluiddruck des Fluiddruck-Steuer­ ventils 6 für die Hinterrad-Bremszylinder 4L und 4R abhängt. Die Ausgangsspannung wird von einer Rechenschaltung 35 erzeugt, die den im Fluiddruck-Steuerventil 6 einzustellenden kritischen Soll-Fluiddruck auf der Grundlage der Signale vom Querbeschleunigungssensor 20 und vom Längsbeschleunigungssensor 21 ableitet. Die Ausgangsspannung von der Rechenschaltung 35 wird durch die Widerstände R1 und R2 so geteilt, daß an die jeweiligen positiven Eingangsanschlüsse der Kompa­ ratoren 32 und 33 zwei verschiedene Spannungen V1 und V2 angelegt werden. Die Spannungen V1 und V2 entsprechen der oberen Grenze bzw. der unteren Grenze einer steuerbaren Spannung, die für die Be­ stimmung einer gewünschten Einstellkraft der Rückstellfeder 10 gefor­ dert ist und die für die Einstellung des gewünschten kritischen Soll- Fluiddrucks für das Fluiddruck-Steuerventil 6 notwendig ist. Die in den positiven Eingangsanschluß des Komparators 33 eingeprägte Spannung V2 wird auf einen Pegel gesetzt, der niedriger als der Pegel derjenigen Spannung V1 ist, die dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 32 eingeprägt wird, derart, daß die Spannung V2 gegenüber der Span­ nung V1 um eine Spannungsdifferenz Vd verschoben ist, die einer Hy­ sterese entspricht, die von der zwischen den Widerständen R1 und R2 angeordneten Diode D1 erzeugt wird, um so eine akzeptable Span­ nungsdifferenz zu erhalten, die für den Vergleich zwischen der den vom Sensor 19 aktuell überwachten momentanen kritischen Fluiddruck darstellenden Spannung V3 und der für die aktualisierte Einstellung des kritischen Soll-Fluiddrucks notwendigen steuerbaren Spannung erfor­ derlich ist. Danach werden die Spannungen V1 und V2 mittels der Komparatoren 32 bzw. 33 jeweils mit der Spannung V3 verglichen. Die obenerwähnte Rechenschaltung 35 leitet den im Fluiddruck-Steuer­ ventil 6 einzustellenden kritischen Soll-Fluiddruck P_S grundsätzlich gemäß einer in Fig. 4 gezeigten Datentabelle auf der Grundlage der vom Sensor 20 überwachten Verzögerung X_G ab.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird in dem erfindungsgemäßen Bremssteu­ ersystem der kritische Soll-Fluiddruck P_S in Abhängigkeit von ver­ schiedenen Verzögerungszuständen des Fahrzeugs verändert. Das heißt, daß der kritische Soll-Fluiddruck P_S wie durch die Zweipunkt- Linie in Fig. 4 gezeigt, auf die Fluiddrücke P_S1, P_S2, P_S3 und P_S4, ein­ gestellt wird, die im Vergleich zu den Bremsfluiddrücken der Hinter­ rad-Bremszylinder P_R1, P_R2, P_R3 bzw. P_R4, die auf der mittels der unter­ brochenen Linie gekennzeichneten idealen Bremsfluidverteilungs- Kennlinie liegen, beispielsweise bei den Verzögerungen X_G1, X_G2, X_G3 bzw. X_G4 jeweils um einen Verschiebungswert dP nach unten verscho­ ben sind. Der Verschiebungswert dP wird angesichts der Druck­ schwankungen zwischen einem tatsächlich eingestellten kritischen Fluiddruck und einem vom Fluiddruck-Steuerventil 6 zu steuernden kritischen Soll-Fluiddruck P_S vorgesehen. In der vorliegenden Ausfüh­ rungsform wird der Verschiebungswert dP so bestimmt, daß jeder der Bremsfluiddrücke der Hinterrad-Bremszylinder P_R1, P_R2, P_R3 und P_R4 mit dem Faktor 0,3 multipliziert wird. Der Verschiebungswert kann auf einen konstanten Wert gesetzt werden, derart, daß der kritische Soll-Fluiddruck unabhängig von den obenerwähnten Druckschwankun­ gen des kritischen Fluiddrucks auf einen Pegel gesetzt wird, der niedri­ ger als der auf der idealen Bremsfluiddruckverteilungs-Kennlinie lie­ gende Hinterrad-Bremsfluiddruck ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die kritische Soll-Fluiddruck-Kennlinie (die in Fig. 4 durch die Zweipunkt­ Linie gekennzeichnet ist) durch eine quadratische Kurve approximiert werden, die durch die Gleichung P_S= A· (X_G)^1/2 gegeben ist, wobei P_S, A und X_G ein kritischer Soll-Fluiddruck, ein gegebener Koeffizient bzw. eine im wesentlichen der Verzögerung des Fahrzeugs entspre­ chende Längsbeschleunigung sind.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß der kritische Soll- Fluiddruck P_S entsprechend einer Zunahme der Verzögerung X_G erhöht wird, während der Druckgradient allmählich verringert wird, wobei der kritische Soll-Fluiddruck P_S außerdem auf einem Druckpegel ge­ halten wird, der niedriger als der auf der idealen Bremsfluiddruckver­ teilungs-Kennlinie liegende Bremsfluiddruck der Hinterrad-Bremszy­ linder ist.

Im folgenden wird wieder auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Ver­ gleichsschaltung 31, das ODER-Gatter OR1 und die Transistoren T1 und T2 arbeiten folgendermaßen.

Wie oben bereits erwähnt, bestimmt die Rechenschaltung 35 einen kri­ tischen Soll-Fluiddruck P_S des Fluiddruck-Steuerventils 6. Beispiels­ weise wird bei einer Kurvenfahrt der kritische Soll-Fluiddruck P_S auf einen Fluiddruck P_S2 gesetzt, der größer als der kritische Referenz­ fluiddruck P_S1 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Aufgrund dieses von der Rechenschaltung 35 abgeleiteten höheren Fluiddrucks P_S2 werden an die jeweiligen positiven Anschlüsse der Komparatoren 32 und 33 die Spannungen V1 und V2 angelegt. Das ODER-Gatter OR1 wirkt in Verbindung mit den Komparatoren 32 und 33 so, daß es die Transisto­ ren T1 und T2 sperrt, wenn die Spannung V3 gleich oder kleiner als die Spannung V1 und gleich oder größer als die Spannung V2 ist, d. h. wenn V2 V3 V1 gilt, wobei der momentane kritische Fluiddruck im wesentlichen gleich dem kritischen Soll-Fluiddruck ist. Da in die­ sem Zustand der momentane kritische Fluiddruck im wesentlichen gleich dem kritischen Soll-Fluiddruck ist, wirkt der gesperrte Transi­ stor T1 so, daß er den Schaltabschnitt S1 in seinem offenen Zustand läßt, während der gesperrte Transistor T2 so wirkt, daß er die Schaltabschnitte S2 und S3 in den in Fig. 2 mittels durchgezogener Li­ nien gekennzeichneten Positionen läßt. Dies hat zur Folge, daß der Motor 17 nicht betätigt wird, so daß die Einstellkraft der Rückstellfeder 10 (und daher der kritische Fluiddruck oder der Verzweigungspunkt) ungeändert bleibt.

Wenn die Spannung V3 geringer als die Spannung V2 ist (V3 < V2), d. h., wenn der momentane kritische Fluiddruck geringer als der kriti­ sche Soll-Fluiddruck ist, wirkt das ODER-Gatter OR1 in Verbindung mit den Komparatoren 32 und 33 so, daß die Transistoren T1 und T2 auf Durchlaß geschaltet werden, so daß der Schaltabschnitt S1 in einen geschlossenen Zustand versetzt wird, während die Schaltabschnitte S2 und S3 in die in Fig. 2 mittels unterbrochener Linien gekennzeichneten Positionen verschoben werden. Dies hat zur Folge, daß der Motor 17 solange in einer normalen Drehrichtung angetrieben wird, bis der mo­ mentane kritische Fluiddruck allmählich erhöht worden ist und den kri­ tischen Soll-Fluiddruck erreicht hat, wobei die Einstellkraft der Feder 10 erhöht wird.

Wenn die Spannung V3 die Spannung V1 übersteigt (V3 < V1), d. h., wenn der momentane kritische Fluiddruck größer als der kritische Soll- Fluiddruck ist, wirkt das ODER-Gatter OR1 in Verbindung mit den Komparatoren 32 und 33 so, daß der Transistor T1 auf Durchlaß ge­ schaltet und der Transistor T2 gesperrt wird, so daß der Schaltabschnitt S1 in einen geschlossenen Zustand versetzt wird und die Schaltab­ schnitte S2 und S3 in den in Fig. 2 mittels durchgezogener Linien ge­ kennzeichneten Positionen gehalten werden. Dies hat zur Folge, daß der Motor in der entgegengesetzten Drehrichtung solange angetrieben wird, bis der momentane kritische Fluiddruck allmählich abgesenkt wird und den kritischen Soll-Fluiddruck erreicht hat, wobei die Ein­ stellkraft der Rückstellfeder 10 abgesenkt wird.

Während des Bremsvorgangs wird mit dem erfindungsgemäßen Brems­ steuersystem eine Bremsfluiddruckverteilung gemäß den Zeitablaufdia­ grammen von Fig. 3 erzielt.

Nun wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Wenn das Bremspedal zum Zeitpunkt t₀ niedergedrückt wird, wird der Bremsfluiddruck P_F der Vorderrad-Bremszylinder erhöht, so daß die Verzögerung X_G der Fahrzeugkarosserie ebenfalls erhöht wird. Dies hat zur Folge, daß sowohl die Vorderradgeschwindigkeit V_F als auch die Hinterradge­ schwindigkeit V_R und die Fahrzeuggeschwindigkeit V_c abgesenkt wer­ den. Die Rechenschaltung 35 empfängt zyklisch das die Verzögerung des Fahrzeugs darstellende Signal, das vom Längsbeschleunigungssen­ sor 20 in einem gegebenen Steuerzeitintervall ausgegeben wird. Dann bestimmt die Rechenschaltung 35 auf der Grundlage des die Verzöge­ rung angebenden eingegebenen Signals entsprechend der Datentabelle von Fig. 4 zyklisch einen kritischen Soll-Fluiddruck und erzeugt ein Ausgangssignal, das den kritischen Soll-Fluiddruck darstellt. Somit wird der kritische Fluiddruck im Fluiddruck-Steuerventil 6, d. h. der Fluiddruck P_R der Hinterrad-Bremszylinder in Abständen des obener­ wähnten Steuerzeitintervalls stufenartig erhöht, wie aus der Brems­ fluiddruck-Kennlinie der Hinterrad-Bremszylinder in Fig. 3 ersichtlich ist. Es wird darauf hingewiesen, daß das Hinterrad nicht vor dem Blockieren der Vorderräder blockiert, da der kritische Fluiddruck P_S um den obenerwähnten Verschiebungswert im Vergleich zu der mittels der unterbrochenen Linie in Fig. 4 gekennzeichneten idealen Brems­ fluiddruckverteilungs-Kennlinie nach unten verschoben ist.

Unter der Annahme, daß aufgrund des Niederdrückens des Bremspe­ dals und der daraus resultierenden Zunahme des Bremsfluiddrucks P_F der Vorderrad-Bremszylinder zu einem Zeitpunkt t₁ der Fluiddruck P_Ft1 erreicht wird und dadurch die Vorderräder blockieren, wird die Vor­ derradgeschwindigkeit V_F nach dem Zeitpunkt t₁ schnell bis auf den Wert 0 verringert. Dies hat zur Folge, daß die Verzögerung X_G des Fahrzeugs nicht weiter erhöht, sondern im wesentlichen konstant ge­ halten wird. Daher wird ein Anstieg des kritischen Fluiddrucks P_S ebenfalls angehalten, so daß der Bremsfluiddruck P_R der Hinterrad- Bremszylinder ebenfalls auf einem im wesentlichen konstanten Wert P_Rt1 gehalten wird. Wenn daher das erfindungsgemäße Bremssteuersy­ stem feststellt, daß eine Zunahme der Verzögerung X_G des Fahrzeugs nicht mehr stattfindet, d. h. wenn die Vorderräder zu blockieren begin­ nen, wird auf der Grundlage des die Verzögerung angebenden Signals, das vom Längsbeschleunigungssensor 20 ausgegeben wird, ein Anstieg des Bremsfluiddrucks P_R in den Hinterrad-Bremszylindern angehalten und im wesentlichen konstant gehalten. Selbst wenn daher die Bremsen auf einer Straßenoberfläche mit verhältnismäßig niedrigem Reibungs­ koeffizienten wie etwa auf einer vereisten oder nassen Straße schnell betätigt werden, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V_c entsprechend einer Abnahme der Hinterradgeschwindigkeit V_R zuverlässig abge­ senkt, ohne daß die Hinterräder blockieren, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wie weiter oben bereits erwähnt, werden mit dem erfindungsgemäßen Bremssteuersystem eine hohe Fahrstabilität und eine hohe Bremslei­ stung erzielt. Da andererseits das herkömmliche Bremssteuersystem das Fluiddruck-Steuerventil so betätigt, daß der Bremsfluiddruck P_R der Hinterrad-Bremszylinder während eines schnellen Bremsvorgangs auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten weiter an den kritischen Referenzfluiddruck P_S0 angenähert wird, obwohl die Vorderräder bei einem Bremsfluiddruck, der niedriger als der kritische Referenzfluiddruck P_S0 ist, blockieren, können im Stand der Technik nach dem Blockieren der Vorderräder auch die Hinterräder blockieren.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist das erfindungsge­ mäße Bremssteuersystem bei einer starken Bremsbetätigung auf einer Straße mit verhältnismäßig niedrigem Reibungskoeffizienten von Vor­ teil, wobei in dem Fahrzeug die Vorderräder bei einem Bremsfluid­ druck blockieren, der niedriger als der kritische Referenzfluiddruck ist.

Obwohl die obige Beschreibung mit Bezug auf bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der Erfindung gegeben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die gezeigten und beschriebenen besonderen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr kann sie Veränderungen und Abwandlungen ent­ halten, ohne daß vom Umfang und vom Geist der Erfindung, die durch die angefügten Patentansprüche bestimmt werden, abgewichen wird.

Claims (5)

1. Bremssteuersystem für die Verhinderung des Blockierens der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs, mit einem Fluiddruck-Steuerventil (6), das die Bremsfluiddruck­ verteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern so steuert, daß der Bremsfluiddruck (P_R) der Hinterrad-Bremszylinder (4L, 4R) in einem Bereich oberhalb eines kritischen Fluiddrucks (P_S), in dem die Brems­ fluiddruckverteilung zwischen den Vorder- und den Hinterrädern im wesentlichen unterschiedlich ist, im wesentlichen konstant gehalten wird, gekennzeichnet durch,
eine Einrichtung (20) für die Überwachung der Verzögerung (X_G) der Fahrzeugkarosserie; und
eine Einrichtung (10, 16, 17, 18), die den kritischen Fluid­ druck (P_S) in Abhängigkeit von der Verzögerung (X_G) nur dann erhöht, wenn die Verzögerung (X_G) ansteigt.

2. Bremssteuersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (10, 16, 17, 18) für die Veränderung des kritischen Fluiddrucks den kritischen Fluiddruck (P_S) im Fluiddruck- Steuerventil (6) auf einen gegebenen Fluiddruck einstellt, der wegen der Druckschwankungen im Fluiddruck-Steuerventil (6) bei allen von der Verzögerungsüberwachungseinrichtung (20) festgestellten Verzöge­ rungen um einen gegebenen Verschiebungswert (dP) gegenüber dem Bremsfluiddruck der Hinterrad-Bremszylinder (4L, 4R), bei dem die Vorderräder und die Hinterräder gleichzeitig blockieren, nach unten verschoben ist.

3. Bremssteuersystem für die Verhinderung des Blockierens der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs, mit einem Fluiddruck-Steuerventil (6), das die Bremsfluiddruck­ verteilung zwischen den Vorder- und den Hinterrädern so steuert, daß der Bremsfluiddruck (P_R) der Hinterrad-Bremszylinder (4L, 4R) in ei­ nem Bereich oberhalb eines kritischen Fluiddrucks (P_S), in dem die Bremsfluiddruckverteilung wesentlich verändert wird, im wesentlichen konstant gehalten wird, und daß der Bremsfluiddruck (P_R) in den Hin­ terrad-Bremszylindern (4L, 4R) auf einen niedrigeren Pegel als den Bremsfluiddruck (P_F) der Vorderrad-Bremszylinder (3L, 3R) eingestellt wird, so daß ein Blockieren der Vorderräder gegenüber einem Blockie­ ren der Hinterräder eine Priorität erhält; gekennzeichnet durch,
eine Einrichtung (20) für die Überwachung der Verzögerung (X_G) der Fahrzeugkarosserie; und
eine Einrichtung (10, 16, 17, 18), die den kritischen Fluid­ druck (P_S) in Abhängigkeit von der Verzögerung (X_G) nur dann erhöht, wenn die Verzögerung (X_G) ansteigt.

4. Bremssteuersystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (10, 16, 17, 18) für die Veränderung des kritischen Fluiddrucks den kritischen Fluiddruck (P_S) im Fluiddruck- Steuerventil (6) auf einen gegebenen Fluiddruck einstellt, der wegen der Druckschwankungen im Fluiddruck-Steuerventil (6) bei allen von der Verzögerungsüberwachungseinrichtung (20) festgestellten Verzöge­ rungen um einen gegebenen Verschiebungswert gegenüber dem Brems­ fluiddruck der Hinterrad-Bremszylinder (4L, 4R), bei dem die Vorder­ räder und die Hinterräder gleichzeitig blockieren, nach unten verscho­ ben ist.

5. Bremssteuersystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verzögerungsüberwachungseinrichtung einen Längs­ beschleunigungssensor (20) für die Überwachung der Längsbeschleuni­ gung (X_G) der Fahrzeugkarosserie umfaßt, um ein die Längsbeschleu­ nigung (X_G) darstellendes Signal zu erzeugen, wobei die Verzöge­ rungsüberwachungseinrichtung die Verzögerung (X_G) auf der Grund­ lage des Signals vom Längsbeschleunigungssensor (20) bestimmt.