DE602004000378T2

DE602004000378T2 - Fahrzeugbremssteuerungssystem zur Bremskraftverteilung

Info

Publication number: DE602004000378T2
Application number: DE602004000378T
Authority: DE
Inventors: Chiaki Toyota-shiłAichi-ken Hamada; Akifumi Doura
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2006-10-05
Also published as: JP4554166B2; US7255407B2; EP1466798B1; DE602004000378D1; EP1466798A1; JP2004306786A; DE602004000378T8; US20040256912A1

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bremssteuerung eines Fahrzeugs, zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, genauer gesagt auf eine solche Vorrichtung, welche die Bremskraftverteilung unter den Vorder- und Hinterrädern in einem Fahrzeug steuert.
Beschreibung des Stands der Technik
Während des Bremsens eines Fahrzeugs neigt ein Hinterrad zum Blockieren, weil dessen Reibkreis aufgrund der Vorwärtsverlagerung der Fahrzeuglast schrumpft. Das Blockieren eines Hinterrades vor einem Vorderrad führt zu einer ernsthaften Verschlechterung des Fahrzeugfahrverhaltens, wie zum Beispiel eine Störung in dem Verhalten und/oder einem Schleudern der Fahrzeugkarosserie. Um das Blockieren eines Hinterrads zu vermeiden, wurde eine Bremskraftverteilungs-(BFD-)Steuerung vorgeschlagen, um die Bremskraft an den Hinterrädern niedriger als an den Vorderrädern zu halten. In einer solchen BFD-Steuerung werden die Bremsdrücke, welche an den hinteren Radzylindern in einem hydraulischen Bremssystem aufgebracht werden, gehalten, reduziert oder pulsweise erhöht, das heißt, die Erhöhung in der an den Hinterrädern erzeugten Bremskraft wird begrenzt, wodurch eine Verteilung der Bremskraft tendenziell auf die Vorderräder erreicht wird. Üblicherweise wird eine BFD-Steuerung, welche oft als "elektronische Bremskraftverteilungssteuerung (EBD-Steuerung)" bezeichnet wird, durch eine computerisierte Vorrichtung ausgeführt, welche eine Vielzahl von Magnet ventilen in einem Hydraulikkreislauf betätigt. Beispiele von Vorrichtungen, welche eine EBD-Steuerung ausführen, sind in den offengelegten japanischen Patentschriften JP 05-213169 und JP 2001-219834 gezeigt.
Bei der EBD-Steuerung wird eine Anforderung vom Fahrer eines Fahrzeugs zur Erhöhung der Bremskraft (zum Beispiel durch Niederdrücken des Bremspedals) zur Beschränkung der Bremskraft auf den Hinterrädern geändert, was zu einer Reduzierung der Gesamtbremskraft führen würde. Somit würde der Fahrer fühlen, dass die tatsächlich erzeugte Bremskraft nicht mit seiner Bremsbetätigung übereinstimmt. Zur Beseitigung dieses Gefühls der Nichtübereinstimmung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Bremsleistung und des Fahrzeugverhaltens offenbart JP 2001-219834 eine EBD-Steuerungsvorrichtung, bei der die Bremskraft an den Hinterrädern, nachdem sie einmal beschränkt worden sind, in Erwiderung auf die Erhöhung einer Bremsbetätigung durch den Fahrer unter einer bestimmten Fahrbedingung pulsweise erhöht wird. Zur Vermeidung des Blockierens der Hinterräder kann jedoch die Bremskraft an den Hinterrädern nicht unbegrenzt erhöht werden.
Demnach ist es vorteilhaft, dass in der BFD-Steuerungsvorrichtung die Gesamtbremskraft auf eine Fahrzeugkarosserie möglichst nahe dem Betrag erbracht werden kann, wie er durch den Fahrer des Fahrzeugs angefordert wird, ohne dabei ein Blockieren der Hinterräder und eine daraus folgende Instabilität im Fahrzeugverhalten zu verursachen.
Ferner ist bei der oben genannten Vorrichtung eine Hilfsbremssteuerung, zum Beispiel eine Bremsassistenzsteuerung (BAC), welche gleichzeitig mit der BFD- oder EBD-Steuerung betrieben werden muss, nicht berücksichtigt worden. Eine solche Hilfsbremssteuerung dient zur Erhöhung des Bremsdrucks über den Betrag hinaus, welcher vom Fahrer des Fahrzeugs angefordert wird, um die Fahrerin/den Fahrer zu unterstützen, ihr/sein Fahrzeug stabil zu halten, so dass die BFD-Steuerung kompatibel mit jeder Hilfsbremssteuerung ausgeführt werden sollte, ohne dabei deren Wirkung zu verringern.
Demnach kann eine BFD-Steuerungsvorrichtung dahingehend verbessert werden, dass sie sich in Verbindung mit einer Hilfsbremssteuerung besser eignet.
Eine BFD-Steuerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus US 2002/0185913 A bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Bremssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, welche eine Bremskraftverteilungssteuerung ausführt. Die Steuerungsvorrichtung kann ausgelegt sein, um einen Betriebsfluiddruck in einem Hauptzylinder an den Radzylindern aufzubringen, welche für die jeweiligen Räder vorgesehen sind (zum Beispiel durch einen Hydraulikkreislauf), um unter Normalbedingung eine Bremskraft an den entsprechenden Rädern zu erzeugen. Unter einer bestimmten Betriebsbedingung des Fahrzeugs jedoch beginnt die Steuerungsvorrichtung die Zunahme der Bremskraft an Hinterrädern zu begrenzen oder hält die hinteren Radzylinder bei einem bestimmten Haltedruck, welcher auf der Basis von Fahrzuständen des Fahrzeugs bestimmt wird, während die Bremskraft an den Vorderrädern in Abhängigkeit des begrenzten Betrags der Bremskraft an den Hinterrädern zu erhöhen. Das Halten der hinteren Radzylinder beim Hal tedruck kann durchgeführt werden, indem zum Beispiel die Ventile in den Leitungen zu den hinteren Radzylindern geschlossen werden. Die BFD-Steuerung kann gestartet werden, wenn der Druck im hinteren Radzylinder, die Verzögerung des Fahrzeugs und/oder der Schlupfunterschied zwischen den Vorder- und Hinterrädern einen entsprechenden vorbestimmten Wert erreicht. Während der Ausführung der BFD-Steuerung wird eine weitere Zunahme der Bremskraft, welche an einer Fahrzeugkarosserie angefordert wird, zu den Vorderrädern hinzuaddiert.
Gemäß dieser neuen BFD-Steuerung kann die an einem Vorderrad erhöhte Bremskraft den Fehlbetrag der Bremskraft an den Hinterrädern ausgleichen und so die Erzeugung einer an einer Fahrzeugkarosserie anzubringenden Gesamtbremskraft sicherstellen. Die Zunahme im Vorderradbremsdruck entspricht dem begrenzten Betrag der Bremskraft an den Hinterrädern, so dass die Gesamtbremskraft an der Fahrzeugkarosserie in Übereinstimmung mit dem vom Fahrer des Fahrzeugs angeforderten Betrag erbracht werden kann, ohne ein Blockieren der Hinterräder und eine daraus folgende Instabilität im Fahrzeugverhalten zu verursachen.
Die Zunahme in der Vorderradbremskraft, welche durch diese Steuerung benötigt wird, kann auf der Basis eines Hinterradbremsdrucks abgeschätzt werden. In dieser Hinsicht zeigen Bremskrafterzeugungsvorrichtungen, auch wenn sie mit einem Betriebsfluid von einem Hauptzylinder bei demselben Druck versorgt werden, für die Vorder- und Hinterräder unterschiedliche Bremsleistungsverhalten, welche mit Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit abnehmen. Somit werden in Ableitung der zum Vorderradbremsdruck hinzuzufügende Zunahme ein Betrag einer Bremsbetätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs und Parameter, welche das Bremsleistungsverhalten der Bremskrafterzeugungsvorrichtungen der Vorder- und Hinterräder anzeigen, berücksichtigt. So wird eine präzise und geeignete Steuerung der Vorderradbremskraft auf Basis der Drücke in einem Hydraulikkreislauf des Bremssystems erlaubt. In diesem Zusammenhang sollte, um die Fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigkeit des Leistungsverhaltens der Bremskrafterzeugungsvorrichtung in der Steuerung wiederzuspiegeln, vorzugsweise das Bremsverhalten, welches durch die Parameter angezeigt wird, die gleiche Fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigkeit der Abnahme mit Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit haben. Für einen Parameter solcher Bremsleistungsverhalten eignet sich ein fahrzeuggeschwindigkeitsabhängender Bremswirkungsgradfaktor eines Vorderrads am Fahrzeug.
Ferner kann der zu verringernde Betrag der Hinterradbremskraft oder der Haltedruck auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Verzögerung und/oder einer anderen Fahrzeugfahrbedingung beim Start der BFD-Steuerung bestimmt werden.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine neue Steuerungsvorrichtung zum Bremsen eines Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrädern ein Bremssystem, welches Bremskräfte an den jeweiligen Rädern erzeugt, und wenigstens ein Sensor vorgesehen, welcher einen Betriebszustand des Fahrzeugs überwacht und einen Detektor enthält, der einen Betrag der Bremskraftbetätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs erfasst. In Erwiderung auf eine Veränderung des durch den Sensor überwachten Betriebszustandes führt die Steuerungsvorrichtung eine Bremskraftverteilungssteuerung durch, bei der die Bremskraft an den Hinterrädern im Vergleich zu der an den Vorderrädern verringert wird, während die Bremskräfte an den Vorderrädern auf Basis einer Zunahme des Bremsbetätigungsbetrags durch den Fahrer, welcher durch den Detektor erfasst wird, erhöht wird. Und zwar spiegelt sich eine weitere Zunahme der Bremsbetätigung nach dem Start der BFD-Steuerung in der Vorderradbremskraft wider.
Während der Ausführung der Hilfsbremssteuerung zur Erhöhung der Bremskraft an den Rädern über die Bremskraft hinaus, welche dem Betrag der Bremsbetätigung durch den Fahrer entspricht, wird die Bremskraft an den Vorderrädern auf der Basis der Zunahme im Bremsbetätigungsbetrag des Fahrers zuzüglich der Zunahme in der durch die Hilfsbremssteuerung angeforderten Bremskraft erhöht. Die Hilfsbremssteuerung kann eine Bremsassistenzsteuerung sein, welche ausgeführt wird, wenn eine abrupte Bremsung oder Vollbremsung durch den Fahrer durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben ist während der Ausführung der Hilfsbremssteuerung, wie zum Beispiel der BAC, die Gesamtbremskraft an der Fahrzeugkarosserie, welche den von einem Fahrer des Fahrzeugs angeforderten Betrags übersteigt, gewünscht und notwendig, um die Fahrerin/den Fahrer zu unterstützen, ihr/sein Fahrzeug stabil zu halten. Indem gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Zunahme, welche durch die Hilfsbremssteuerung angefordert wird, als auch der Bedarf des Fahrers, zum Beispiel der Hauptzylinderdruck, berücksichtigt werden, kann in der BFD-Steuerung die Zunahme in der Vorderradbremskraft den Fehlbetrag in der Gesamtbremskraft aufgrund der Begrenzung der Hinterradbremskraft ausgeglichen werden, wodurch die Gesamtbremskraft erzeugt wird, welche sowohl durch die Hilfsbremssteuerung als auch durch den Bedarf des Fahrers erwartet wird, ohne dass dabei die Hinterräder vor den Vorderrädern blockieren, wodurch eine geeignetere Fahrbedingung des Fahrzeugs als bisher geschaffen wird.
Typischerweise wird die Bremskraft an den Rädern durch einen Hydraulikkreislauf eingestellt, welcher mit einem Hauptzylinder und einer Bremskrafterzeugungsvorrichtung einschließlich an den jeweiligen Rädern vorgesehene Radzylindern verbunden ist. Bei Fehlen der BFD-Steuerung wäre der Bremsdruck für das Hinterrad gleich dem momentanen Hauptzylinderdruck zuzüglich der Druckerhöhung, welche durch die Hilfsbremssteuerung angefordert wird. Um den begrenzten oder verringerten Betrag der Bremskraft an den Hinterrädern auszugleichen, kann somit die Zunahme im Vorderradbremsdruck auf der Basis einer Differenz zwischen einem momentanen Hauptzylinderdruck zuzüglich einer durch die Hilfsbremssteuerung angeforderten Zunahme der Bremskraft, und einem Haltedruck für die Hinterräder (oder einem Hauptzylinderdruck beim Start der BFD-Steuerung) berechnet werden. Wenn keine Hilfsbremssteuerung ausgeführt wird, ist die Zunahme im Bremsdruck, welcher durch die Hilfsbremssteuerung angefordert wird, natürlich zu vernachlässigen.
Wenn sich die Druckzuwächse für die Vorder- und Hinterräder voneinander unterscheiden, ist im Hinblick auf den Ausgleich der Bremskraftreduzierung der Hinterräder vorzugsweise die Zunahme im Bremsdruck, welche durch die Hilfsbremssteuerung angefordert wird und in der oben erwähnten Berechnung benutzt wird, der Druckzuwachs, welcher für das Hinterrad angefordert wird.
Die vorliegende Erfindung kann erfolgreich bei einem Hydraulikbremssystem, typischerweise bei einem in einem Vierradfahrzeug verwendeten Hydraulikbremssystem angewandt werden, welches Ventile aufweist, die zum Einstellen des jeweiligen Bremsdrucks für die einzelnen Radzylinder vorgesehen sind, und wenigstens eine gemeinsame Hydraulikleitung hat, um den Bremsdruck von einer Druckversorgung an den Radzylinder aufzubringen. Genauer gesagt hat ein solches Bremssystem zwei Kreisläufe, wovon einer für die Vorderräder und der andere für die Hinterräder (Vorder- und Hinter-(F-R)Doppelkreislauf) oder der eine für das linke Vorder- und rechte Hinterrad und der andere für das rechte Vorder- und linke Hinterrad (Kreuz-(X)Doppelkreislauf) vorgesehen ist, und jeder Kreislauf eine gemeinsame Leitung hat, in welcher der Druck mit einem einfachen Ventil, welches ein lineares Magnetventil sein kann, gesteuert wird.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue Vorrichtungen zur Bremssteuerung eines Fahrzeugs zu schaffen, welche eine Bremskraftverteilung unter den Vorder- und Hinterrädern ausführen, unter einer bestimmten Bedingung eine kleinere Bremskraft an einem Hinterrad als an einem Vorderrad aufbringen und dadurch die Erzeugung einer am Fahrzeug angeforderten Gesamtbremskraft sicherstellen, während das Blockieren der Hinterräder vor einem Vorderrad und die Verschlechterung des Fahrzeugstabilitätsverhaltens vermieden werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Vorrichtungen zu schaffen, welche die Zunahme der Bremskraft an den Hinterrädern begrenzen, während die Bremskraft an den Vorderrädern erhöht wird, um den Fehlbetrag in der Gesamtbremskraft am Fahrzeug auszugleichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Vorrichtungen zu schaffen, wobei die in der Bremskraft an den Vorderrädern hinzuzufügenden Zunahme von der Abnahme in der Bremskraft an den Hinterrädern durch die Berechnung der Bremskräfte im Hydraulikbremssystem des Fahrzeugs abgeleitet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Vorrichtungen zu schaffen, bei denen eine Bremskraftverteilungssteuerung ausgeführt wird, die – falls vorhanden – die Hilfsbremssteuerung ebenso wie die Bremsbetätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs berücksichtigt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Vorrichtungen zu schaffen, die eine Erzeugung der Bremskraft an einem Fahrzeug sicherstellen, welche durch einen Fahrer und – falls vorhanden – eine Hilfsbremssteuerung angefordert wird, ohne dass dabei ein Hinterrad vor einem Vorderrad blockiert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Vorrichtungen zu schaffen, welche eine Bremskraftverteilungssteuerung durchführen, welche mit einer Hilfsbremssteuerung, zum Beispiel einer Bremsassistenzsteuerung, kompatibel ist und die Erzeugung einer am Fahrzeug angeforderten Gesamtbremskraft sicherstellt, während sie das Blockieren eines Hinterrads vor einem Vorderrad vermeidet.
Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus dem nachstehenden teilweise offensichtlich und teilweise ausgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
1A eine schematische Darstellung eines Hydraulikkreislaufs in einer Bremssteuervorrichtung für ein vierrädriges Fahrzeug einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
1B eine schematische Darstellung einer elektronischen Steuereinrichtung in einer Bremssteuerungsvorrichtung zum Betreiben der Komponenten in dem in 1A gezeigten Hydraulikkreislauf;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines Druckregelventils, welches in dem in 1A gezeigten Hydraulikkreislauf verwendet wird;
3A ein Zustandsdiagramm der Bremskraftverteilung unter den Front- und Hinterrädern, welches eine Linie (zweigepunktete Linie) einer idealen Bremskraftverteilung, eine Linie (dünne durchgezogene Linie) einer tatsächlichen Bremskraftverteilung in einem Fall, bei dem an den Vorder- und Hinterrädern der gleiche Bremsdruck aufgebracht wird, und eine Linie einer Bremskraftverteilung, welche in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wird;
3B Kurven der Beziehungen zwischen den Bremsdrücken Pf, Pr in den Vorder- und Hinterrädern und dem Hauptzylinderdruck Pm bei der Bremskraftverteilungssteuerung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4A ein Diagramm eines Basishaltedrucks Pcs für die Hinterräder gegenüber einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche bei der Berechnung des Basishaltedrucks verwendet wird;
4B ein Diagramm eines Korrekturdrucks ΔPc gegenüber der Verzögerung Gx, welche bei der Berechnung des Korrekturdrucks verwendet wird;
5 ein Diagramm des Bremswirkungsgradfaktors eines Vorderrads an einem Fahrzeug gegenüber einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche bei der Korrektur der Bremsdruckzunahme für ein Vorderrad verwendet wird; und
6 ist ein Beispiel eines Flussdiagramms, welches in einer Bremskraftverteilungssteuerungsvorrichtung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bremssystems, welches eine Ausführungsform einer Steuervorrichtung zur Bremskraftsteuerung für ein Fahrzeug verwirklicht, wobei das Bremssystem aus einem Hydraulikkreislauf 10 (1A) besteht, welcher einen Druck in einem Hauptzylinder 14 (Hauptzylinderdruck) zu Radzylindern 26i (i = FL, FR, RL, RR = linkes Vorderrad, rechtes Vorderrad, linkes Hinterrad bzw. rechtes Hinterrad) in Bremskrafterzeugungsvorrichtungen überträgt, welche für die jeweiligen Räder (nicht gezeigt) vorgesehen sind, und aus einer elektronischen Steuereinheit 90 (1B), welche die Bremsfluidströme in dem Hydraulikkreislauf steuert, indem sie Magnetventile und andere Komponenten darin betätigt.
Bezugnehmend auf 1A ist der gezeigte Hydraulikkreislauf 10 vom Typ eines Vorne-Hinten-Doppelkreislaufs mit zwei Kreisläufen, von dem der eine 10F für ein Paar der linken und rechten vorderen Radzylindern 26FL, 26FR und der andere 10R für ein Paar der linken und rechten hinteren Radzylindern 26RL, 26RR ist. Es ist zu erwähnen, dass die zwei Kreisläufe sofern nicht anders angegeben den gleichen Leitungsaufbau haben können (in einem tatsächlichen Bremssystem können sich diese natürlich voneinander unterscheiden).
Üblicherweise setzt eine Bremsbetätigung des Fahrers des Fahrzeugs, zum Beispiel durch Niederdrücken eines Bremspedals 12, das Bremsfluid im Hauptzylinder 14 unter Druck, welche mit einem mit Federn gelagerten frei beweglichen Kolben 16 in Hauptzylinderkammern 14F und 14R aufgeteilt ist. Mit jeder Kammer 14F, R ist eine gemeinsame Leitung 18F, R des entsprechenden Kreislaufs 10F bzw. R verbunden, welche zu zwei Ästen 20i führen, welche mit den jeweiligen Radzylindern 26i verbunden sind. In jedem Ast 20i ist ein normalerweise offenes zweiwegemagnetventil 28i vorgesehen, welches wahlweise einen Bremsfluidstrom von der gemeinsamen Leitung 18F, R (das heißt vom Hauptzylinder 14) in die jeweiligen Radzylinder 26i erlaubt, und damit der Radzylinder 26i wahlweise unter Druck gesetzt oder bei einem Druck gehalten wird, indem das entsprechende Ventil 28i geöffnet oder geschlossen wird. Um eine überhöhte Druckbeaufschlagung jedes Radzylinders zu vermeiden, ist ein Rückschlagventil 30i parallel zum Magnetventil 28i vorgesehen, welches nur einen Strom vom Radzylinder 26i zur gemeinsamen Leitung 18F, R erlaubt. Die Äste 20i sind ebenfalls mit Dämpfungsspeichern 38F, R verbunden, welche in den jeweiligen Kreislauf 10F, R über normalerweise geschlossene Zweiwe gemagnetventile 34i wie gezeigt vorgesehen sind, so dass der Druck in jedem der Radzylinder wahlweise durch Öffnen des entsprechenden Ventils 34i abgebaut werden kann.
Jeder Kreislauf 10F, R weist ferner ein normalerweise geöffnetes lineares Druckregelventil 22F, R in der entsprechenden gemeinsamen Leitung 28F, R auf; eine motorbetriebene Pumpe 42F, R mit einem Dämpfer 48F, R, welcher zwischen dem Speicher 38F, R und der gemeinsamen Leitung 18F, R vorgesehen ist; und ein normalerweise geschlossenes Magnetventil 60F, R, welches wahlweise eine Fluidverbindung der Hauptzylinderkammer 14F,R zum entsprechenden Pumpenzugang herstellt. Diese Komponenten sind zur Regulierung des Drucks in der gemeinsamen Leitung vorgesehen, wenn der Bremsdruck in einem Radzylinder 26i über den Hauptzylinderdruck erhöht werden muss.
Im einzelnen wird der Hauptzylinderdruck an den Pumpenzugang geliefert, wenn das lineare Druckregelventil 22F, R und das Ventil 60F, R geschlossen bzw. geöffnet werden. Dann pumpt die Pumpe 42F, R, wenn sie betrieben wird, Bremsfluid vom Speicher 38F, R und Hauptzylinder zur gemeinsamen Leitung 18F, R. Wie unten detaillierter beschrieben, erlaubt das lineare Druckregelventil 22F, R, wenn es in eine geschlossene Stellung geschalten wird, nur dann einen Fluss von der gemeinsamen Leitung zum Hauptzylinder, wenn der Druck in der gemeinsamen Leitung einen Druck übersteigt, welcher durch die Steuerung des Erregerstroms, welcher gemäß der Steuereinheit 90 den Magnetspulen zugeführt wird, bestimmt wird. Da der Hauptzylinderdruck durch das Ventil 60F, R zum Pumpenzugang geliefert wird, wird ferner der Druck in der gemeinsamen Leitung nicht unter den Hauptzylinderdruck abgesenkt. Ein Rückschlagventil 24F, R, welches parallel mit dem Regelventil 22 verbunden ist, verhindert ebenfalls, dass der Druck der gemeinsamen Leitung unter den Hauptzylinderdruck absinkt. Folglich wird der Druck in der gemeinsamen Leitung 18F, R bei einem Druck oberhalb des Hauptzylinderdrucks unter der Steuerung der Steuereinheit 90 reguliert.
Rückschlagventile 44F, R, 46F, R und 52F, R können vorgesehen sein, um jeglichen Fluidstrom in ungewünschte Richtungen zu vermeiden. Der Dämpfer 48F, R kann vorgesehen sein, um die Pumpenausgabe zu glätten.
Bezugnehmend auf 1B enthält die elektronische Steuereinheit 90 einen Mikrocomputer 92, welcher von einem gewöhnlichen Typ sein kann, mit einer zentralen Prozessoreinheit, einem Arbeitsspeicher (RAM) Ein-Ausgabeschnittstellen und einem gemeinsamen Bus, der diese Elemente miteinander verbindet (nicht gezeigt). Der Mikrocomputer 92 erhält ein Signal des Hauptzylinderdrucks Pm von einem Hauptzylinderdrucksensor 96, der in der Nähe des Hauptzylinders 14 vorgesehen ist; ein Signal einer Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Radgeschwindigkeitssensor 98; ein Signal einer Fahrzeugläng0sverzögerung Gx von einem Längsverzögerungssensor 100, Signale der Radgeschwindigkeiten Vwi von den jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 102i; wobei der Mikrocomputer die Zielbremsdrücke Pti (i = FL, FR, RL, RR) berechnet und die Ventile, Pumpen, etc. durch eine Antriebsvorrichtung 94 in Übereinstimmung mit einem Steuerstrom und zugehörigen Daten, welche in dem Mikrocomputer abgespeichert sind, betätigt, wie später erklärt wird. Das Vorzeichen des Verzögerungssignals Gx ist in die Richtung positiv definiert, in die die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines linearen Druckregelventils 22F(R), das das Rückschlagventil 24F(R) enthält und in jeder gemeinsamen Leitung 18F(R) vorgesehen ist. Wie gezeigt, weist das Ventil ein Gehäuse 72 auf, welches eine mit der Hauptzylinderkammer 14F(R) verbundene Einlassleitung 18i und eine zu der gemeinsamen Leitung 18F(R) für die Radzylinder 26i führende Auslassleitung 18O aufnimmt; eine Ventilkammer 70; einen Ventilkörper 74, welcher in der Ventilkammer nach oben und unten beweglich ist; und Magnetspulen 82. Die Einlass- und Auslassleitungen 18I, 18O sind durch die internen Leitungen 76 bzw. 78 zur Ventilkammer 70 geöffnet.
Bei fehlender Erregung der Magnetspulen 82 wird der Ventilkörper 74 durch eine Druckfeder 84 nach unten vorgespannt, wodurch eine Öffnung 80 der internen Leitung 78 für die Auslassleitung 18O geöffnet wird und die gemeinsame Leitung 18F(R) mit dem Hauptzylinderdruck beaufschlagt wird. Wenn die Magnetspulen erregt werden, wird der Ventilkörper nach oben gegen die Federkraft bewegt, wodurch die Öffnung 80 geschlossen wird und die Fluidverbindung zwischen dem Hauptzylinder und der gemeinsamen Leitung abgesperrt wird. Da jedoch die gemeinsame Leitung durch die Pumpe 42F(R) unter Druck gesetzt wird, öffnet der Ventilkörper die Öffnung, wenn die Summe der Federkraft und des Drucks in der gemeinsamen Leitung die Summe des Hauptzylinderdrucks und der elektromagnetischen Kraft, welche den Ventilkörper nach oben bewegt, übersteigt, so dass der Strom von der gemeinsamen Leitung zur Ventilkammer 70 ermöglicht wird. Dementsprechend wird der Druck in der gemeinsamen Leitung 18F(R) durch Anpassung des Erregerstroms, welcher den Magnetspulen zugeführt wird, reguliert. In diesem Zusammenhang ist zur Sicherstellung dieser Druckregulierung in der gemeinsamen Leitung das Rück- schlagventil 24F(R), welches aus einer Ventilkugel besteht, welche durch eine Feder zum Schließen einer zu der Ventilkammer 70 geöffneten Öffnung 88 vorgespannt ist, parallel vorgesehen, und den Strom von der Ventilkammer zur gemeinsamen Leitung nur erlaubt, um den Druck in der gemeinsamen Leitung bei oder über dem Hauptzylinderdruck zu halten. (Die Druckregelung würde nicht funktionieren, wenn der Druck in der gemeinsamen Leitung unter den Hauptzylinderdruck abgesenkt wird, weil der Strom von der Ventilkammer 70 zu der gemeinsamen Leitung 18O nach dem Öffnen der Öffnung 80 auftreten würde.)
Im Betrieb sind die Ventile in dem Hydraulikkreislauf 10 unter Normalbedingung (bei Fehlen von BFD) wie in 1A gezeigt geschaltet. Daher spiegelt sich der Hauptzylinderdruck direkt in den gesamten Radzylindern 26i wider: Die Radzylinderdrücke Pwi sind im Wesentlichen gleich dem Hauptzylinderdruck Pm.
Wenn jedoch beurteilt wird, dass die BFD-Steuerung in Erwiderung auf das Niederdrücken des Bremspedals, etc. (die Bedingungen, welche BFD erfordern, werden unten detaillierter erklärt) gestartet werden muss, werden die Ventile 28RL, RR, in dem Kreislauf 10R geschlossen, wodurch die hinteren Radzylinder 26RL, RR isoliert werden und diese bei einem auf eine unten beschriebene Weise zu bestimmenden Haltedruck Pc gehalten werden. Ferner werden in dem Kreislauf 10F das Regelventil 22F und das Ventil 60F geschlossen bzw. geöffnet und die Pumpe 42F betrieben. Dann werden nur die Drücke in der gemeinsamen Leitung 18F und in den Radzylindern 26FL, FR variiert, um eine Bremskraft an den entsprechenden Vorderrädern zu erzeugen, indem der Erregerstrom, welcher zu den Magnetspulen in dem Ventil 22F eingespeist wird, mit der Steuereinheit 90 eingestellt wird.
Infolgedessen werden in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während der Ausführung der BFD-Steuerung die hinteren Radzylinder bei dem Haltedruck gehalten, um das Blockieren der Hinterräder vor den Vorderrädern zu vermeiden: die Zunahme in der Bremsbetätigung durch den Fahrer nach dem Start der BFD-Steuerung spiegelt sich nur im Druck in den vorderen Radzylindern wider. Unter dieser Bedingung wird der vorderradbremsdruck über den Hauptzylinderdruck erhöht, wodurch der Fehlbetrag in der Bremskraft aufgrund der Begrenzung der Druckerhöhung im hinteren Radzylinder ausgeglichen wird.
Vor dem Start der BFD werden, wenn eine Hilfsbremssteuerung, wie zum Beispiel eine BAC, betrieben worden ist, um den Radzylinderdruck über den Hauptzylinderdruck zu erhöhen, die Druckregelventile 22F, R und die Ventile 60F, R geschlossen bzw. geöffnet und die Pumpen 42F, R betrieben. Entsprechend ist der hintere Radzylinderdruck im Wesentlichen gleich dem Hauptzylinderdruck zuzüglich der durch die BAC angeforderten Zunahme. Wenn die BFD-Steuerung unter dieser Bedingung ausgeführt werden muss, werden die Ventile 28RL, RR geschlossen, um die hinteren Radzylinder bei dem gegenwärtigen Druck darin zu halten und danach wird der Vorderradbremsdruck mit dem Bremsregelventil 22F gesteuert.
Mit Bezug auf die 3A und 3B wird nachfolgend eine Steuerungsstrategie in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt.
3A zeigt ein Zustandsdiagramm der Bremskraftverteilung unter den Vorder- und Hinterrädern, wobei die theoretisch erhaltene ideale BFD-Linie, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, (zweipunktgestrichelte Linie) und eine tatsächliche BFD-Linie (dünne durchgezogene Linie) eingezeichnet sind.
Die ideale BFD-Linie zeigt einen Zustand, in welchem die Bremskraft so unter den Vorder- und Hinterrädern verteilt wird, dass die Vorder- und Hinterräder gleichzeitig blockieren (Detallierte Information zu dieser Linie ist an anderer Stelle beschrieben). Wenn ein Zustand der Bremskraftverteilung über dieser Linie liegt, ist folglich die Möglichkeit, dass ein Hinterrad vor den Vorderrädern blockieren wird, hoch.
Die tatsächliche BFD-Linie deutet einen Zustand an, bei dem an den Radzylindern der gleiche Druck aufgebracht wird, wenn ein Fahrzeug bei einer bestimmten Geschwindigkeit fährt. Wie gezeigt, nimmt die tatsächliche BFD-Linie linear unter der Ideallinie zu und schneidet diese bei einem bestimmten Punkt Fc. Eine weitere Erhöhung in der Hinterradbremskraft entlang der tatsächlichen Linie würde somit zum Blockieren der Hinterräder vor den Vorderrädern führen. Um dies zu vermeiden, sollte in der Ausführungsform die Hinterradbremskraft bei der Kraft des Schnittpunkts Fc gehalten werden, das heißt eine weitere Zunahme der Hinterradbremskraft wird begrenzt. Die Kraft Fc entspricht einem Haltedruck Pc. Wie aus 3A ersichtlich, spiegelt sich eine weitere Zunahme der Gesamtbremskraft unter der Bedingung, dass die Hinterradbremskraft Fc überschritten würde, d.h. der Hauptzylinderdruck Pm den Haltedruck übersteigt (Pm > Pc), in der Vorderradbremskraft oder -druck wider, wie in der dicken Linie gezeigt.
In diesem Zusammenhang hat sich in der Praxis gezeigt, dass sich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, das Verhältnis des Bremswirkungsgrades eines Vorderrads zu dem eines Hinterrads verringert: die Abnahme der Bremskraft an einem Hinterrad aufgrund der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als an dem Vorderrad, wenn der gleiche Bremsdruck an diese Radzylinder aufgebracht wird. Demnach wird die tatsächliche Linie näher an die Hinterradachse (Ordinate) gebracht und der Schnittpunkt Fc wird entlang der idealen BFD-Linie in Richtung 0 verschoben, was zur Folge hat, dass die Haltekraft oder der Haltedruck Fc, Pc mit Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit verringert werden sollte.
Ferner verschiebt sich die ideale BFD-Linie mit Zunahme des Fahrzeuggewichts nach oben. In einem solchen Fall, wie aus dem Zustand der 3A gesehen werden kann, ist es vorteilhaft, dass der Haltedruck erhöht wird, wodurch die Erzeugung einer größeren Bremskraft an den Hinterrädern erlaubt wird, ohne dabei eine überhöhte Last auf die Vorderräder auszuüben. Um die Auswirkung des Fahrzeuggewichts auf die Bremskraftverteilung zu berücksichtigen, wird der Haltedruck auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit so geändert, dass er mit Abnahme der Verzögerung zunimmt. (Angenommen eine bestimmte Bremskraft wird auf ein Fahrzeug ausgeübt, wird die Verzögerung mit Zunahme des Fahrzeuggewichts (Masse) verringert: Bremskraft = Masse × Verzögerung.)
Praktisch kann in der vorliegenden Erfindung der Haltedruck Pc als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Verzögerung Gx unter Verwendung der Diagramme des Basishaltedrucks gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit V, wie in 4A gezeigt ist, und des Korrekturdruck ΔPc gegenüber der Verzögerung Gx, wie sie in 4B gezeigt ist, wie folgt bestimmt werden: Pc = Pcs + ΔPc (1)
Diese Diagramme können experimentell oder theoretisch erhalten werden und in dem Mikrocomputer 92 abgespeichert werden. In 4B kann Gx₀, wo ΔPc = 0 eine Standardverzögerung sein, welche während des Bremsens auf ein normalschweres Fahrzeug erzeugt wird.
Aufgrund des Haltens des Hinterradbremsdrucks wird die für das Fahrzeug auszuübende Gesamtbremskraft unzureichend, während das Blockieren des Hinterrads vor dem Vorderrad verhindert wird. Daher wird in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vorderradbremskraft erhöht, um den Fehlbetrag der Hinterradbremskraft auszugleichen. Bezugnehmend auf 3B, welche die Bremsdrücke Pf, Pr in den vorderen und hinteren Radzylindern zeigt, welche mit dem Hauptzylinderdruck Pm versorgt werden, wird der Druck Pf für die Vorderräder um ΔPf, das heißt Pf = Pm + ΔPf, erhöht, während der Hinterradzylinder bei Pc gehalten wird. Die Zunahme ΔPf für die Vorderräder entspricht der Bremskraft, welche mit dem begrenzten Betrag im Hinterradbremsdruck ΔPr, d.h. dem Unterschied zwischen Pm und Pr (= Pc), hergestellt würde.
Praktisch wird die Zunahme ΔPf als eine Funktion der Abnahme des Hinterradbremsdrucks, das heißt dem Unterschied zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Haltedruck (Pm – Pc), bestimmt, wobei die Bremsleistungen der Vorder- und Hinterräder und der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Bremswirkungsgrad der Vorderräder für die Fahrzeugkarosserie wie im Folgenden beschrieben berücksichtigt werden.
Erstens ist eine Bremskraftzunahme ΔFf an dem Vorderrad gleich einer Kraftabnahme ΔFr an dem Hinterrad. ΔFf und ΔFr sind gegeben durch: ΔFf = ΔPf0 × (Sf × Rf × BEFf) ΔFr = ΔPr × (Sr × Rr × BEFr)wobei ΔPf₀ eine Zunahme des Basisvorderradbremsdrucks ist (bevor diese in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit um den Bremswirkungsgrad korrigiert wird); Sf, Sr Querschnittsflächen der Vorder- und Hinterradzylinder sind; Rf, Rr effektive Bremsradien für die Vorder- und Hinterräder sind; und BEFf, BEFr Bremswirkungsgradfaktoren für die Vorder- und Hinterräder sind. Die Querschnittsflächen und effektiven Bremsradien werden durch die Spezifikationen der Vorder- und Hinterradbremskrafterzeugungseinrichtungen bestimmt und die Bremswirkungsgradfaktoren werden experimentell erhalten.
Da ΔFf = ΔFr gelten muss, wird die Basisvorderradbremskraftzunahme gegeben durch: ΔPf0 = ΔPr × (Sr × Rr × BEFr)/(Sf × Rf × BEFf) = (Pm – Pc) × (Sr × Rr × BEFr)/(Sf × Rf × BEFf) (2)
Zweitens hat es sich experimentell gezeigt, dass der Bremswirkungsgradfaktor BEF des Vorderradbremsdrucks für eine Fahrzeugkarosserie, wie in dem Diagramm der 5 gezeigt, in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Daher kann die Basisvorderradbremsdruckzunahme wie folgt geändert werden: ΔPf = ΔPf0 × (1 + ΔBEF/BEF0) (3) wobei BEF₀ ein Bezugsbremswirkungsgrad ist, welcher bei einer vorbestimmten Bezugsgeschwindigkeit gemessen wird; und ΔBEF eine Abweichung des Wirkungsgrades von dem Bezugswert bei der momentanen Geschwindigkeit ist. Die Berechnungen der Gleichungen (2) und (3) werden in Echtzeit durch den Mikrocomputer 92 durchgeführt, in welchem zur Verwendung alle notwendigen Faktoren, Konstanten und das Diagramm abgespeichert werden können.
Wie hier nicht gezeigt, kann ein Bremswirkungsgrad eines Hinterrads am Fahrzeug bezüglich dessen Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit auf ähnliche Weise geändert werden.
Wie bereits erwähnt, wird der Vorderradbremsdruck auf Pm + ΔPf eingestellt, indem der Erregerstrom, welcher dem Druckregelventil 22 zugeführt wird, gesteuert wird und die Pumpe 42 betrieben wird.
Im Übrigen wird eine Hilfsbremskraftsteuerung, wie zum Beispiel eine BAC, – falls vorhanden – eine Erhöhung der Bremsdrücke für die Räder über den Hauptzylinderdruck anfordern, um eine höhere Bremskraft zu erhalten, als durch die Bremsbetätigung des Fahrers direkt angefordert wird. Eine BAC wird zum Beispiel ausgeführt, wenn ein Fahrer eine abrupte und relativ starke Bremsbetätigung durchführt (Wenn der Hauptzylinderdruck und dessen Differenzial jeweils entsprechende vorbestimmte Bezugswerte übersteigen.). Da der Hinterradbremsdruck bei dem Haltedruck Pc gehalten wird, um das Blockieren der Hinterräder vor den Vorderrädern unabhängig von der Durchführung einer solchen BAC zu vermeiden, sollte die durch die BAC angeforderte Zunahme der Bremskraft, welche zu den Hinterrädern hinzuaddiert werden würde, in den Vorderrädern ausgeglichen werden, um die Wirkung der BAC in der Gesamtbremskraft am Fahrzeug widerzuspiegeln.
Praktisch wird die Druckzunahme der Bremsassistenzsteuerung für die Hinterräder ΔPbar zur Basisdruckzunahme für das Vorderrad wie folgt hinzuaddiert: ΔPf0 = (Pm + ΔPbar – Pc) × (Sr × Rr × BEFr)/(Sf × Rf × BEFf) (4)und daher Pf = Pm + ΔPbaf + ΔPf (5)wobei ΔPbaf die Druckzunahme der Bremsassistenzsteuerung für das Vorderrad ist. ΔPf in der Gleichung (5) kann durch die Gleichung (3) hinsichtlich der Fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigkeit des Bremswirkungsgrades an der Fahrzeugkarosserie geändert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Zunahme der BAC, welche vor dem Start der BFD-Steuerung angefordert wurde, im Haltedruck Pc berücksichtigt wurde.
Infolgedessen ist auch während der Durchführung der BFD-Steuerung die BAC wirksam, ohne dabei die an der Fahrzeugkarosserie anzubringende Gesamtbremskraft zu verlieren oder zu verringern. Es ist zu erwähnen, dass eine Druckzunahme durch andere Hilfsbremssteuerungen, zum Beispiel eine HAB, auf ähnliche Weise eingebunden werden kann.
Üblicherweise kann die BFD-Steuerung zum Halten der Hinterräder beim Haltedruck Pc gestartet werden, wenn der Hauptzylinderdruck Pm den Haltedruck Pc erreicht, unter der Annahme, dass der Hinterradbremsdruck Pr bei Fehlen der BFD-Steuerung oder irgendeiner anderen Steuerung zur Bremsdruckänderung fast gleich dem Hauptzylinderdruck ist. Wie oben beschrieben, ist der Hinterradbremsdruck Pr, wenn die BAC bereits vor dem Start der BFD ausgeführt wurde, gleich der Summe aus Pm und ΔPbar. Daher werden die Hinterradzylinder gehalten, wenn die Summe aus Pm und ΔPbar den Haltedruck Pc erreicht.
Ferner kann die BFD-Steuerung in Erwiderung auf andere Bedingungen gestartet werden, zum Beispiel wenn die Verzögerung Gx eine Bezugsverzögerung Gxs (eine positive Konstante) übersteigt, um die BFD-Steuerung zu starten, wenn die Differenz zwischen einer Durchschnittsgeschwindigkeit der linken und rechten Vorderräder und der Durchschnittsgeschwindigkeit der linken und rechten Hinterräder (ΔVw = 1/2(VwFL + VwFR – VwRL – VwRR) eine Bezugsgeschwindigkeit Vws zum Starten der BFD-Steuerung übersteigt und wenn beide Bedingungen der Verzögerung und der durchschnittlichen Radgeschwindigkeit erfüllt sind. Wenn die BFD angewiesen wird, den Hinterradbremsdruck in Erwiderung auf Bedingungen außer dem Hauptzylinderdruck zu halten, wird die Druckzunahme für die Vorderräder unter Berücksichtigung des Hauptzylinderdrucks Pm beim Halten als Haltedruck Pc ungeachtet der Kennfelder der 4A und 4B berechnet.
Vorzugsweise dauert die BFD-Steuerung so lange wie Pm, Gx oder ΔVw den Wert Pc, Gx bzw. ΔVw übersteigt. Praktisch kann die BFD-Steuerung beendet werden, wenn entweder einer oder alle werte Pm, Gx und ΔVw unter die jeweiligen Bezugswerte Pme (eine positive Konstante), Gxe (eine positive Konstante) und Vwe (eine positive Konstante) fallen. Die Bezugswerte Pme, Gxe, Vwe sind vorzugsweise eher kleiner als die entsprechenden Werte Pc, Gxs, Vws, um einen Nachlauf in der Steuerung zu vermeiden.
Es sollte erkannt werden, dass die Bedingungen für das Starten und Beenden der BFD-Steuerung theoretisch und/oder experimentell auf verschiedenste aus dem Stand der Technik bekannte Arten bestimmt werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 6 der Betrieb der Bremskraftverteilungssteuerungsvorrichtung, die oben mit Bezug auf die 1A und 1B erklärt worden ist, beschrieben. Die Steuerung gemäß einem in 6 gezeigten Steuerablauf wird durch Schließen eines Zündschalters (nicht gezeigt in 1) gestartet und periodisch bei einer Taktzeit zum Beispiel von mehreren Millisekunden während des Betriebs des Fahrzeugs wiederholt. In diesem Ablauf wird grundsätzlich vor der Ausführung der BFD der Haltedruck Pc auf der Basis der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit, etc. in. jedem Zyklus berechnet. Wurde jedoch die BFD gestartet, wird der Hinterradbremsdruck gehalten und werden Veränderungen der Bremsbestätigung durch den Fahrer und eine Anforderung der BAC, falls vorhanden, nur im Vorderradbremsdruck widergespiegelt. Daher werden in diesem Fall die Berechnungsschritte des Haltedrucks und die Beurteilung des BFD-Starts so lange umgangen, bis sich irgendeine Bedingung zur Beendigung der BFD eingestellt.
Zunächst werden in Schritt 10 die in 1B gezeigten Signale und die zuvor erwähnten Parameter, welche für die folgenden Schritte notwendig sind, eingelesen. Wenn eine BAC bereits ausgeführt wird, haben die Parameter der Zunahmen für die Räder ΔPbaf, ΔPbar, welche durch einen BAC-Steuerungsprozess bestimmt werden, bedeutende Werte. ΔPbaf = ΔPbar ist möglich.
In Schritt 20 wird beurteilt, ob oder ob nicht die BFD-Steuerung bereits ausgeführt wird. Wenn die BFD nicht ausgeführt wird, wird ein Haltedruck Pc in den Schritten 30 bis 50 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Verzögerung Gx unter Verwendung der Kennfelder in den 4A und 4B bestimmt.
Als nächstes wird in den Schritten 60 und 70 erfasst, ob die BFD ausgeführt werden muss. Wenn der Hauptzylinderdruck zuzüglich einer Erhöhung der BAC, falls vorhanden, Pm + ΔPbar, der als momentaner Hinterradbremsdruck betrachtet werden, den Haltedruck Pc übersteigt (Schritt 60) oder wenn eine andere zuvor genannte Bedingung für das Starten der BFD erfüllt ist, wird die Startbeurteilung der BFD vorgenommen und werden die Schritte 100 bis 120 zur Berechnung des Zielvorderradbremsdrucks durchgeführt, indem die zuvor genannten Gleichungen (2) bis (5) zusammen mit dem Kennfeld in 5 verwendet werden. In diesem Zusammenhang sollten bei Abwesenheit der BAC ΔPbaf und ΔPbar gleich 0 sein oder in der Berechnung vernachlässigt werden. Wenn die Startbeurteilung der BFD in Schritt 70 vorgenommen wird, wird der Haltedruck Pc neu als ein Wert definiert, der als gegenwärtiger Hinterradbremsdruck betrachtet wird: Pc ← Pm + ΔPbar.
Anschließend werden gemäß obigem Ergebnis die Ventile in dem Hydraulikkreislauf in den Schritten 130 betrieben. Und zwar werden die Ventile zur Isolierung der hinteren Radzylinder 28R1, RR geschlossen, während das Druckregelventil 22F und das Ventil 60F geschlossen bzw. geöffnet werden und die Pumpe 42F gestartet wird. Wenn die BAC ausgeführt wird, werden die Ventile 28RL, RR geschlossen. Dann wird der Erregerstrom entsprechend dem Druck Pf dem Regelventil 22F zugeführt, um den Vorderradbremsdruck zu steuern.
Wenn keine der Startbedingungen der BFD in den Schritten 60 und 70 erfüllt wird, kehrt der Ablauf zum Start zurück, ohne dass die Schritte 100 bis 130, das heißt ohne die BFD-Steuerung auszuführen.
Wenn die BFD bereits in der Beurteilung in Schritt 20 ausgeführt wird, wird direkt Schritt 90 ausgeführt, bei dem festgestellt wird, ob die BFD beendet werden muss, indem die Erfüllung der zuvor genannten Bedingungen für das Beenden der BFD überprüft wird. Wenn die BFD beendet werden muss, werden die Ventile betätigt, um den gehaltenen Hinterradbremsdruck abzubauen, während die Zunahme des Vorderradbremsdrucks über den Hauptzylinderdruck beendet wird. Der Prozess zum Abbau des Haltedrucks kann schrittweise vorgenommen werden, zum Beispiel indem die Ventile 28RL, RR mit Unterbrechungen geöffnet werden, um jegliche abrupte Druckveränderung im Radzylinder zu vermeiden.
Wenn in Schritt 90 keine Beendigungsbedingung erfüllt ist, werden die Schritte 100 bis 130 erneut ausgeführt, während die Schritte 20 bis 80 umgangen werden. In Schritt 130 werden die Ventile in dem Hydraulikkreislauf betätigt, um nur den Vorderradbremsdruck zu steuern, weil die Ventile zum Halten der Hinterradzylinder in dem vorherigen Zyklus geschlossen worden sind. Anschließend wird der Ablauf des Flussdiagramms erneut gestartet.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Durchschnittsfachmann naheliegend, dass verschiedene Veränderungen hinsichtlich der gezeig ten Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Zum Beispiel kann ein Bremssystem, welches die vorliegende Erfindung enthält, von einem Typ sein, bei dem die Radzylinder für die jeweiligen Räder unabhängig steuerbar sind. Solange die Bremskraft über die Bremskraft, welche durch eine Bremsbetätigung durch einen Fahrer angefordert wird, steuerbar ist, ist die vorliegende Erfindung bezüglich ihrer Merkmale auf ein Bremssystem beliebigen Typs anwendbar.
In der zuvor erwähnten Ausführungsform hat die Bremskraft in jedem Paar der Vorder- und Hinterräder die identische Größe. Es sollte jedoch erkannt werden, dass in Abhängigkeit eines Verhaltens und/oder einer Lenkbedingung des Fahrzeugs die linken und rechten Räder in einem Paar von Rädern so gesteuert werden, dass sie unterschiedliche Kräfte erzeugen.
Ferner ist die vorliegende Erfindung auf Systeme anwendbar, bei denen ein Radzylinderdrucksensor für jedes Rad vorgesehen ist.
Zusätzlich kann in der vorliegenden Ausführungsform das Hinterrad bei dem Haltedruck gehalten werden, indem das entsprechende Ventil geschlossen wird. Der Druck in einem Hinterradzylinder (oder Vorderradzylinder) kann jedoch gesteuert werden, um einen Haltedruck durch Betätigung der entsprechenden Ventile (pulsweise oder unruhige Zunahme oder Abnahme) in den Leitungen aufrechterhalten werden, welche mit der gemeinsamen Leitung und/oder dem Speicher verbunden sind. In diesem Zusammenhang kann die Haltekraft und/oder Haltedruck für das Hinterrad während der BFD-Steuerung in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Verzögerung in jedem Zyklus des Steuerungsablaufs variiert werden.
Es ist anzumerken, dass die Werte für einen Haltedruck Pc, Pcs oder ΔPc und einer Zunahme für die Vorderräder ΔPf₀, ΔPf auf unterschiedliche Weise bestimmt werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Obwohl es vorteilhaft ist, Fahrzeuggeschwindigkeits- und Verzögerungsabhängigkeiten und andere Eigenschaften dieser Werte zu berücksichtigen, um eine hochgenaue und geeignete Steuerung zu erreichen, können einige dieser Eigenschaften in Abhängigkeit der benötigten Genauigkeit der Steuerung und/oder Fertigung-, Betriebs- und/oder Instandhaltungskosten der Vorrichtung vernachlässigt werden.

Claims

Vorrichtung zur Bremssteuerung eines Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrädern, einem Bremssystem, das Bremskräfte an den jeweiligen Rädern erzeugt, wenigstens einen Sensor (96), der einen Betriebsbedingung des Fahrzeugs überwacht, mit einer Erfassungseinrichtung, der einen Betrag einer Bremsbetätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs erfasst, wobei die Vorrichtung eine Bremskraftverteilungssteuerung ausführt, bei der eine Bremskraft an den Hinterrädern im Vergleich zur Bremskraft an den Vorderrädern herabgesetzt wird, wenn eine vorbestimmte Betriebsbedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft an den Vorderrädern während der Ausführung der Bremskraftverteilungssteuerung um einen Bremskraftzuwachs (ΔPf) an dem Vorderrad über eine Bremskraft (Pm), die der durch die Erfassungseinrichtung erfasste Bremsbetätigung durch den Fahrer entspricht, erhöht wird, um dadurch eine relative Reduzierung der Bremskraft an den Hinterrädern auszugleichen, und während der Ausführung der Hilfsbremssteuerung zusätzlich zur Ausführung der Bremskraftverteilungssteuerung um einen Bremskraftzuwachs (ΔPbaf), welche von einer Hilfsbremssteuerung zur Erhöhung der Bremskraft an den Rädern angefordert wird, über eine Bremskraft (Pm), die der durch die Erfassungseinrichtung erfasste Bremsbetätigung durch den Fahrer entspricht, erhöht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftzuwachs (ΔPf, ΔPbaf) an den Vorderrädern als eine Funktion der Bremskraft an den Hinterrädern bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bremssystem einen Hydraulikkreis (10) aufweist, der mit einem Hauptzylinder (14) und einer für die jeweiligen Räder vorgesehenen Bremskrafterzeugungsvorrichtung mit Radzylindern (26FL, 26FR, 26RL, 26RR) verbunden ist, wobei die Bremsbetätigung sich in einem Druck in dem Hauptzylinderdruck (Pm) niederschlägt, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ausführung der Hilfsbremssteuerung zusätzlich zur Ausführung zur Bremskraftverteilungssteuerung der Bremskraftzuwachs (Δ Pf) an den Vorderräder auf der Basis einer Differenz zwischen einem augenblicklichen Hauptzylinderdruck (Pm) und einem Hinderradzylinderdruck (Pr) zu Beginn der Bremskraftverteilungssteuerung und eines Zuwachses (Δ Pbaf) des durch die Hilfsbremssteuerung angeforderten Bremsdrucks bestimmt wird; und bei Fehlen der Hilfsbremssteuerung der Bremskraftzuwachs (ΔPf) an den Vorderräder auf der Basis einer Differenz zwischen einem augenblicklichen Hauptzylinderdruck (Pm) und dem Hinderradzylinderdruck (Pr) zu Beginn der Bremskraftverteilungssteuerung bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hinterradzylinderdruck (Pr) zu Beginn der Bremskraftverteilungssteuerung eine Summe eines Hauptzylinderdrucks (Pm) und eines Bremsdruckzuwachses (Δ Pbaf) ist, welcher zu Beginn der Bremskraftverteilungssteuerung durch die Hilfsbremssteuerung zu den Vorder- und Hinterrädern angeforderten wird, während irgendeine Hilfsbremssteuerung ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Hilfsbremssteuerung angeforderte Zuwachs (ΔPbaf) derjenige ist, der zu den Hinterräder angefordert wird, wenn sich die durch die Hilfsbremssteuerung zu den vorderen und hinteren Radzylindern angeforderten Zuwächse unterscheiden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftzuwachs (ΔPf) an den Vorderrädern im Wesentlichen gleich dem Begrenzungsbetrag (ΔPr) der Bremskraft an den Hinterrädern ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsbremssteuerung eine Bremsunterstützungssteuerung ist, welche ausgeführt wird, wenn eine abrupte Bremsbetätigung ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ausführung der Bremskraftverteilungssteuerung die Bremskraft an den Hinterrädern bei einem vorbestimmten Wert (Pc) gehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ausführung der Bremskraftverteilungssteuerung die Drücke in den hinteren Radzylindern bei einem vorbestimmten Druck (Pc) gehalten werden.